WO2023162196A1 - 吸引装置、及びエアロゾル生成システム - Google Patents

吸引装置、及びエアロゾル生成システム Download PDF

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WO2023162196A1
WO2023162196A1 PCT/JP2022/008196 JP2022008196W WO2023162196A1 WO 2023162196 A1 WO2023162196 A1 WO 2023162196A1 JP 2022008196 W JP2022008196 W JP 2022008196W WO 2023162196 A1 WO2023162196 A1 WO 2023162196A1
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WO
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suction device
heater section
region
aerosol
circuit
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/008196
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宣弘 竜田
佑一 加茂
亮太 嶋崎
Original Assignee
日本たばこ産業株式会社
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating

Definitions

  • the present invention relates to suction devices and aerosol generation systems.
  • Inhalation devices such as electronic cigarettes and nebulizers that produce substances that are inhaled by users are widespread.
  • the suction device can generate the aerosol by heating an aerosol source for generating the aerosol. Thereby, the user can enjoy the flavor of the aerosol by inhaling the aerosol generated by the suction device.
  • the suction device can heat the aerosol source by using induction heating.
  • Patent Literature 1 describes an aerosol provision method in which an aerosol-generating substrate is induction-heated by a first coil and a second coil provided so as to surround a holding portion into which an aerosol-generating substrate including an aerosol source is inserted.
  • a device suction device
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved suction device capable of achieving both portability and heating efficiency. and to provide an aerosol generating system.
  • a first resonance circuit for controlling a first heater section that induction-heats at least a partial region of an aerosol-generating substrate; and a second resonant circuit that controls a second heater section that induction-heats a region different from that of the first heater section.
  • the first resonant circuit may be a full bridge circuit, a half bridge circuit, or a parallel resonant circuit.
  • the second resonant circuit may be a circuit smaller in circuit scale than the first resonant circuit.
  • the second resonant circuit may be a half-bridge circuit or a parallel resonant circuit.
  • the first resonant circuit includes a first inductive coil and the second resonant circuit includes a second inductive coil, the first and second inductive coils interposed in the aerosol-generating substrate. may be arranged along the holding portion to be held.
  • the aerosol-generating substrate has a longitudinal shape, and the aerosol-generating substrate is filled with a cooling region, a paper tube region, and the aerosol source from one end side provided with the longitudinal mouthpiece to the other end side. may in turn include filled regions that have been filled.
  • the first induction coil is provided corresponding to a partial area on the one end side of the filling area
  • the second induction coil is provided corresponding to a partial area on the other end side of the filling area.
  • a plug region may be further provided on the other end side of the filling region, and the second induction coil may be provided corresponding to a partial region of the filling region on the other end side and the plug region. good.
  • the inductance of the first induction coil may be substantially the same as the inductance of the second induction coil.
  • the first induction coil may be provided corresponding to the entire filling area, and the second induction coil may be provided corresponding to the paper tube area.
  • the maximum temperature of the first heater section may be higher than the maximum temperature of the second heater section.
  • the suction device may further include a third resonance circuit that is different in type from the first resonance circuit and that controls a third heater section that induction-heats a region different from that of the first heater section.
  • the third resonance circuit includes a third induction coil, the first induction coil is provided corresponding to a partial region of the filling region on the one end side, and the second induction coil is provided in the filling region.
  • the third induction coil may be provided corresponding to the partial area on the other end side, and the third induction coil may be provided corresponding to the paper tube area.
  • the maximum temperature of the third heater section may be lower than the maximum temperature of the first heater section and the maximum temperature of the second heater section.
  • the maximum temperature of the third heater section may be 200°C or less.
  • an aerosol-generating substrate containing an aerosol source and a suction device for heating the aerosol-generating substrate inserted into a holding portion are provided. and the suction device includes: a first resonance circuit for controlling a first heater section that induction-heats at least a partial region of the aerosol-generating substrate; and a type different from the first resonance circuit and the first heater section and a second resonant circuit that controls a second heater section that inductively heats a different region.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a stick-type substrate, a first heater section, and a second heater section in the suction device according to the same embodiment;
  • 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a full bridge circuit;
  • FIG. It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit of a half-bridge circuit.
  • 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a parallel resonant circuit;
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a stick-shaped substrate, a first heater section, and a second heater section in a first modified example;
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a stick-shaped substrate, a first heater section, and a second heater section in a first modified example;
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing configurations of a stick-shaped base material, a first heater section, a second heater section, and a third heater section in a second modified example
  • FIG. 11 is a graph showing heating profiles of each of the first heater section, the second heater section, and the third heater section in the second modified example
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of a stick-shaped substrate, a first heater section, and a second heater section in a third modified example
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a suction device 100 according to this embodiment.
  • the suction device 100 includes, for example, a power supply unit 111, a sensor unit 112, a notification unit 113, a storage unit 114, a communication unit 115, a control unit 116, a heat generating unit 161, an electromagnetic An induction source 162 and a holding portion 140 are provided.
  • the suction device 100 performs induction heating (IH) on the stick-shaped substrate 150 containing the aerosol source while holding the stick-shaped substrate 150 on the holding portion 140 .
  • IH induction heating
  • the aerosol source contained in the stick-shaped base material 150 is atomized to generate an aerosol from the stick-shaped base material 150, and the generated aerosol is inhaled by the user.
  • suction device 100 and the stick-type base material 150 cooperate to generate an aerosol that is sucked by the user. Therefore, the combination of suction device 100 and stick-type substrate 150 can be regarded as an aerosol generating system.
  • the power supply unit 111 stores power and supplies power to each component of the suction device 100 .
  • the power supply unit 111 may be composed of, for example, a rechargeable secondary battery such as a lithium ion secondary battery.
  • the power supply unit 111 may be charged by being connected to an external power supply via a USB (Universal Serial Bus) cable or the like.
  • the power supply unit 111 may be charged by a power transmission device that is not directly connected using wireless power transmission technology.
  • the power supply unit 111 may be provided detachably from the suction device 100, or may be provided so as to be replaceable with a new power supply unit 111.
  • the sensor unit 112 detects various types of information about the suction device 100 and outputs the detected information to the control unit 116 .
  • the sensor unit 112 may be configured with a pressure sensor such as a condenser microphone, a flow sensor, or a temperature sensor. In such a case, the sensor unit 112 can output information indicating that the user has performed suction to the control unit 116 when detecting a numerical value associated with the user's suction.
  • the sensor unit 112 may be configured by an input device such as a button or switch that accepts input of information from the user. good too. In such a case, the sensor unit 112 can output information input by the user to the control unit 116 .
  • the sensor section 112 may be configured by a temperature sensor that detects the temperature of the heat generating section 161 .
  • the temperature sensor may detect the temperature of the heat generating portion 161 based on the electrical resistance value of the electromagnetic induction source 162, for example.
  • the sensor section 112 can detect the temperature of the stick-shaped base material 150 held by the holding section 140 based on the temperature of the heat generating section 161 .
  • the notification unit 113 notifies the user of information.
  • the notification unit 113 may be configured by a light emitting device such as an LED (Light Emitting Diode). According to this, the notification unit 113 emits light in a different light emission pattern when the power supply unit 111 needs to be charged, when the power supply unit 111 is being charged, or when an abnormality occurs in the suction device 100. Can emit light.
  • the light emission pattern here is a concept including color, timing of lighting/lighting out, and the like.
  • the notification unit 113 may be configured by a display device that displays an image, a sound output device that outputs sound, a vibration device that vibrates, or the like, together with the light-emitting device or instead of the light-emitting device.
  • the notification unit 113 may notify information indicating that suction by the user has become possible. Information indicating that the user can suck is notified to the user, for example, when the temperature of the stick-shaped base material 150 heated by electromagnetic induction reaches a predetermined temperature.
  • the storage unit 114 stores various information for the operation of the suction device 100 .
  • the storage unit 114 is configured by, for example, a non-volatile storage medium such as flash memory.
  • An example of the information stored in the storage unit 114 is information regarding the OS (Operating System) of the suction device 100 such as control details of various components by the control unit 116 .
  • Another example of information stored in the storage unit 114 is information related to suction by the user, such as the number of times of suction, suction time, or accumulated suction time.
  • the communication unit 115 is a communication interface for transmitting and receiving information between the suction device 100 and other devices.
  • the communication unit 115 can perform communication conforming to any wired or wireless communication standard.
  • a communication standard for example, wireless LAN (Local Area Network), wired LAN, Wi-Fi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), or the like can be adopted.
  • the communication unit 115 may transmit information regarding suction by the user to the smartphone so that the smartphone displays information regarding suction by the user.
  • the communication unit 115 may receive new OS information from the server in order to update the OS information stored in the storage unit 114 .
  • the control unit 116 functions as an arithmetic processing device and a control device, and controls the general operations within the suction device 100 according to various programs.
  • the control unit 116 may be implemented by an electronic circuit such as a CPU (Central Processing Unit) or a microprocessor.
  • the control unit 116 may include a ROM (Read Only Memory) for storing programs to be used, calculation parameters, etc., and a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing parameters that change as appropriate.
  • control unit 116 may control execution of various processes related to the operation of the suction device 100 .
  • the control unit 116 controls power supply from the power supply unit 111 to other components, charging of the power supply unit 111, detection of information by the sensor unit 112, notification of information by the notification unit 113, storage of information by the storage unit 114, or Execution of processing such as reading and transmission/reception of information by the communication unit 115 may be controlled.
  • the control unit 116 can also control the input of information to each component and the execution of processing based on the information output from each component, which is executed by the suction device 100 .
  • the holding part 140 has an internal space 141 and holds the stick-shaped base material 150 by accommodating a part of the stick-shaped base material 150 in the internal space 141 .
  • the holding part 140 has an opening 142 that communicates the internal space 141 with the outside, and holds the stick-shaped substrate 150 inserted into the internal space 141 through the opening 142 .
  • the holding portion 140 may be configured in a cylindrical shape defining a columnar internal space 141 with the opening 142 and the bottom portion 143 as the bottom surface.
  • the holding part 140 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the stick-shaped base material 150 at least in part in the height direction of the cylindrical body, so that the stick-shaped base material 150 inserted into the internal space 141 can be held. It can be held by pressing from the outer periphery.
  • the holding part 140 also has a function of defining an air flow path passing through the stick-shaped base material 150 .
  • Air inlet holes which are inlets of air into the channel, are arranged, for example, in the bottom portion 143 .
  • the opening 142 is an air outflow hole, which is the outlet of the air from the channel.
  • the stick-shaped substrate 150 is a stick-shaped member containing an aerosol source.
  • the aerosol source is atomized by heating to produce an aerosol.
  • the aerosol source may be, for example, a processed product derived from tobacco, or a processed product obtained by molding shredded tobacco or tobacco raw materials into a granule, sheet, or powder. Aerosol sources may also include non-tobacco-derived ingredients produced from plants other than tobacco, such as mints and herbs. As an example, the aerosol source may contain perfume ingredients. If the inhalation device 100 is a medical inhaler, the aerosol source may contain a medicament for inhalation by the patient.
  • the aerosol source is not limited to solids and can be liquids such as, for example, polyhydric alcohols such as glycerin and propylene glycol, and water.
  • a region of the stick-shaped substrate 150 containing the aerosol source is housed in the internal space 141 of the holding portion 140 while the stick-shaped substrate 150 is held by the holding portion 140 .
  • At least part of the stick-shaped base material 150 protrudes from the opening 142 while the stick-shaped base material 150 is held by the holding part 140 .
  • the heat generating part 161 is made of a conductive material and generates heat by electromagnetic induction from the electromagnetic induction source 162 .
  • the heat generating portion 161 may be a metal cylinder provided along the inner wall of the holding portion 140 .
  • the electromagnetic induction source 162 is provided along the holding portion 140 in the direction in which the stick-shaped base material 150 is inserted.
  • the electromagnetic induction source 162 is supplied with an alternating current from the power supply unit 111 and can generate a varying magnetic field at a position overlapping the internal space 141 of the holding unit 140 .
  • the electromagnetic induction source 162 generates a fluctuating magnetic field in a state where the stick-shaped base material 150 is accommodated in the holding unit 140 , thereby generating an eddy current in the heat generating unit 161 by electromagnetic induction and generating Joule heat in the heat generating unit 161 . can be generated.
  • the Joule heat generated by the heating part 161 can generate an aerosol by heating the aerosol source included in the stick-shaped base material 150 .
  • the suction device 100 supplies power to the electromagnetic induction source 162 to induction-heat the aerosol source contained in the stick-shaped base material 150. , may generate an aerosol.
  • the inhalation device 100 allows inhalation by the user.
  • the suction device 100 may stop supplying power to the electromagnetic induction source 162 .
  • the suction device 100 may supply power to the electromagnetic induction source 162 to generate aerosol during a period in which the sensor unit 112 detects that the user has performed suction.
  • the electromagnetic induction source 162 includes a plurality of coils controlled by resonance circuits of different types. According to this, the suction device 100 can further optimize the heating control of the stick-shaped base material 150 by the heat generating part 161, so that the scale of the resonance circuit can be optimized. Therefore, the suction device 100 can achieve both improved portability due to the downsizing of the resonant circuit and improved heating efficiency.
  • each of the coils included in the electromagnetic induction source 162 and a partial region of the heat generation section 161 that is induction-heated corresponding to each of the coils will be collectively referred to as a heater section. That is, the suction device 100 according to the present embodiment can induction-heat different regions of the stick-shaped base material 150 by a plurality of heater units controlled by different types of resonance circuits.
  • the heat generating portion 161 included in each of the plurality of heater portions may be composed of a member divided for each of the plurality of heater portions, and a single member (for example, a metal cylinder) that is continuous with the plurality of heater portions may be used. may be configured.
  • a member is provided between the plurality of heater portions in order to suppress heat conduction between the plurality of heater portions. A region having a smaller thickness of may be provided. According to this, it is possible to prevent the heat generating portion 161 of the heater portion from overheating the heat generating portion 161 of the adjacent heater portion.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the stick-shaped substrate 150, the first heater section 162A, and the second heater section 162B in the suction device 100 according to this embodiment.
  • the stick-shaped base material 150 includes a cooling region 153, a paper tube region 152, and a filling region 151 from the downstream end ED, which is one end of the longitudinal shape, toward the upstream end EU, which is the other end.
  • the suction device 100 allows the user to suck the aerosol by causing the user to suck the downstream end ED side of the stick-shaped substrate 150 inserted into the holding portion 140 from the upstream end EU side.
  • the filling region 151 is, for example, a region filled with an aerosol source that is a processed product derived from tobacco.
  • the stick-type substrate 150 can generate an aerosol by induction heating the aerosol source filled in the filling region 151 .
  • the paper tube region 152 is a hollow region on the inside, and is a region provided to guide the aerosol generated in the filling region 151 to the cooling region 153 .
  • the cooling area 153 is an area that includes a filter that prevents the aerosol source dropped from the filling area 151 from being inhaled, and that cools the aerosol to a temperature at which it can be inhaled.
  • the suction device 100 has a first heater section 162A and a second heater section 162B that are controlled by different types of resonance circuits and heat different regions of the stick-shaped substrate 150 .
  • the suction device 100 according to the present embodiment appropriately selects a resonance circuit for controlling each of the first heater section 162A and the second heater section 162B according to their roles, thereby improving heating efficiency and reducing the size. can be made compatible.
  • Resonance circuits of different types may mean, for example, resonance circuits with different positional relationships (for example, parallel connection or series connection) of inductors (that is, coils) and capacitors that constitute the circuits. Further, the resonance circuits of different types may mean, for example, resonance circuits that differ in the number or arrangement of switching elements included in the circuits.
  • the first heater portion 162A is provided corresponding to the downstream end ED side of the filling region 151 of the stick-shaped base material 150 inserted into the holding portion 140. As shown in FIG. That is, the coil of the first heater section 162A is provided so as to surround the downstream end ED side area of the filling area 151 when the stick-shaped base material 150 is inserted into the holding section 140 . Since the first heater section 162A mainly heats the aerosol source filled in the filling region 151, it is controlled by a first resonance circuit that emphasizes efficiency of induction heating rather than circuit scale.
  • the first resonant circuit is, for example, a full bridge circuit or a half bridge circuit.
  • the second heater part 162B is provided corresponding to the upstream end EU side of the filling region 151 of the stick-shaped base material 150 inserted into the holding part 140 . That is, the coil of the second heater section 162B is provided so as to surround the area on the upstream end EU side of the filling area 151 when the stick-shaped base material 150 is inserted into the holding section 140 .
  • the second heater portion 162B heats the upstream end EU side of the filling region 151 to generate aerosol when the generation of aerosol from the downstream end ED side of the filling region 151 heated by the first heater portion 162A is reduced.
  • the second heater section 162B is controlled by a second resonance circuit that emphasizes circuit size rather than induction heating efficiency in order to auxiliary heat the aerosol source filled in the filling region 151 .
  • the second resonant circuit is, for example, a half bridge circuit or a parallel resonant circuit.
  • the size of the circuit scale of the resonant circuit may be determined, for example, by the size of the area occupied by the resonant circuit, or by the number of components (active elements and passive elements) included in the resonant circuit. .
  • FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the full bridge circuit.
  • FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the half bridge circuit.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of a parallel resonant circuit.
  • the full bridge circuit is a resonant circuit in which a coil and a capacitor are connected in series and the current flow to the coil and capacitor is controlled by four switching transistors. Since the full-bridge circuit has four switching transistors, it has the largest circuit scale among the resonant circuits shown in FIGS.
  • the half-bridge circuit is a resonant circuit in which a coil and a capacitor are connected in series, and current flow to the coil and capacitor is controlled by two switching transistors. Since the half bridge circuit has two switching transistors, it has a higher efficiency of generating a fluctuating magnetic field than the parallel resonance circuit and has a smaller circuit scale than the full bridge circuit.
  • a parallel resonant circuit is a resonant circuit in which a coil and a capacitor are connected in parallel, and one switching transistor controls the current flow to the coil and the capacitor. Since the parallel resonant circuit has one switching transistor, it has the lowest fluctuating magnetic field generation efficiency among the resonant circuits shown in FIGS. 3 to 5, but has the smallest circuit scale.
  • the suction device 100 may have a first heater section 162A controlled by a full bridge circuit and a second heater section 162B controlled by a half bridge circuit or parallel resonance circuit.
  • the suction device 100 may have a first heater section 162A controlled by a half bridge circuit and a second heater section 162B controlled by a parallel resonance circuit. That is, the second resonance circuit that controls the second heater section 162B may be a circuit smaller in circuit scale than the first resonance circuit that controls the first heater section 162A.
  • the suction device 100 can control the first heater section 162A, which mainly generates aerosol, with the first resonance circuit having higher efficiency.
  • the suction device 100 controls the second heater section 162B for auxiliary generation of aerosol with a smaller second resonance circuit, thereby suppressing an increase in the circuit scale of the resonance circuit. Therefore, the suction device 100 can efficiently generate an aerosol from the stick-type substrate 150 and can be made more compact.
  • the inductance of the coil included in the first resonance circuit that controls the first heater section 162A and the inductance of the coil included in the second resonance circuit that controls the second heater section 162B may be substantially the same.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a stick-shaped substrate 150A, a first heater section 162A, and a second heater section 162B in the first modified example.
  • the stick-shaped substrate 150A further includes a plug region 155 on the upstream end EU side of the filling region 151.
  • the plug region 155 is a region containing a filter that prevents the aerosol source filled in the filling region 151 from falling off from the upstream end EU.
  • the second heater portion 162B may be provided corresponding to both the upstream end EU side of the filling region 151 of the stick-shaped substrate 150 inserted into the holding portion 140 and the plug region 155 .
  • the coil of the second heater portion 162B is provided so as to surround both the plug region 155 and the region on the upstream end EU side of the filling region 151 when the stick-shaped base material 150 is inserted into the holding portion 140.
  • the first heater portion 162A may be provided corresponding to the downstream end ED side of the filling region 151 of the stick-shaped base material 150 inserted into the holding portion 140 .
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the stick-shaped substrate 150, the first heater section 162A, the second heater section 162B, and the third heater section 162C in the second modification.
  • the suction device 100 according to the second modification further has a third heater section 162C in addition to the first heater section 162A and the second heater section 162B.
  • the third heater section 162 ⁇ /b>C is provided corresponding to the paper tube region 152 of the stick-shaped base material 150 inserted into the holding section 140 . That is, the coil of the third heater section 162 ⁇ /b>C is provided so as to surround the paper tube region 152 when the stick-shaped base material 150 is inserted into the holding section 140 .
  • the third heater section 162C is controlled by a third resonance circuit that emphasizes a small circuit scale rather than induction heating efficiency.
  • the third resonant circuit is, for example, a half bridge circuit or a parallel resonant circuit.
  • the suction device 100 has a first heater section 162A controlled by a full bridge circuit, and a second heater section 162B and a third heater section 162C controlled by a half bridge circuit or parallel resonance circuit. good too.
  • the suction device 100 may have a first heater section 162A controlled by a half bridge circuit, and a second heater section 162B and a third heater section 162C controlled by a parallel resonance circuit. .
  • the suction device 100 heats the aerosol passing through the paper tube region 152 with the third heater section 162C, thereby preventing the condensation of the aerosol in the paper tube region 152. Since it can be prevented, the quality of the suction experience can be improved.
  • the third heater section 162C is provided to keep the temperature of the aerosol passing through the paper tube area 152. Therefore, the maximum temperature of the third heater section 162C may be lower than the maximum temperature of the first heater section 162A and the maximum temperature of the second heater section 162B. For example, the maximum temperature of the third heater section 162C may be 200° C. or lower, preferably 150° C. or lower.
  • the first heater section 162A, the second heater section 162B, and the third heater section 162C may be driven with the heating profile shown in FIG.
  • FIG. 8 is a graph showing heating profiles of the first heater section 162A, the second heater section 162B, and the third heater section 162C.
  • the first heater section 162A when the user starts sucking, first, the first heater section 162A rapidly rises in temperature and heats the downstream end ED side of the filling region 151, so that the downstream end ED side Generate an aerosol from an aerosol source. After that, when a predetermined time has passed and the generation of aerosol from the downstream end ED side of the filling region 151 has weakened, the heating temperature of the first heater section 162A is lowered and the heating temperature of the second heater section 162B is raised. , the upstream end EU side of the filling region 151 is heated to generate an aerosol from the aerosol source on the upstream end EU side. According to this, the suction device 100 can stabilize the amount of aerosol generated during a series of suctions from the start of suction to the end of suction.
  • the third heater section 162C heats the paper tube area 152 at a heating temperature lower than that of the first heater section 162A and the second heater section 162B, thereby heating the aerosol passing through the paper tube area 152.
  • the suction device 100 can suppress the temperature drop of the aerosol passing through the paper tube region 152 and prevent the aerosol from condensing in the paper tube region 152, thereby improving the quality of the suction experience. be able to.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the stick-shaped substrate 150, the first heater section 162A, and the second heater section 162B in the third modification.
  • the suction device 100 has a first heater section 162A and a second heater section 162B.
  • the first heater section 162A is provided corresponding to the entire area of the filling area 151 of the stick-shaped base material 150 inserted into the holding section 140 . That is, the coil of the first heater section 162A is provided so as to surround the entire area of the filling area 151 when the stick-shaped base material 150 is inserted into the holding section 140 . Since the first heater section 162A heats the aerosol source filled in the filling region 151, it is controlled by a first resonance circuit that emphasizes the efficiency of induction heating rather than the circuit scale.
  • the first resonant circuit is, for example, a full bridge circuit or a half bridge circuit.
  • the second heater portion 162B is provided corresponding to the paper tube region 152 of the stick-shaped substrate 150 inserted into the holding portion 140. As shown in FIG. That is, the coil of the second heater section 162B is provided so as to surround the paper tube region 152 when the stick-shaped base material 150 is inserted into the holding section 140. As shown in FIG. The second heater section 162B heats the aerosol passing through the paper tube region 152, so it is controlled by a second resonance circuit that emphasizes a small circuit scale rather than induction heating efficiency.
  • the second resonant circuit is, for example, a half bridge circuit or a parallel resonant circuit.
  • the suction device 100 may have a first heater section 162A controlled by a full bridge circuit and a second heater section 162B controlled by a half bridge circuit or parallel resonance circuit.
  • the suction device 100 may have a first heater section 162A controlled by a half bridge circuit and a second heater section 162B controlled by a parallel resonance circuit.
  • the inductance of the coil included in the first resonant circuit that controls the first heater section 162A may be smaller than the inductance of the coil included in the second resonant circuit that controls the second heater section 162B.
  • the maximum temperature of the second heater section 162B may be lower than the maximum temperature of the first heater section 162A.
  • the second heater section 162B can heat the aerosol passing through the paper tube region 152 by heating the paper tube region 152 at a heating temperature lower than that of the first heater portion 162A. According to this, the suction device 100 can suppress the temperature drop of the aerosol passing through the paper tube region 152 and prevent the aerosol from condensing in the paper tube region 152, thereby improving the quality of the suction experience. be able to.
  • the suction device 100 according to the third modification can reduce the number of heater units while heating the aerosol passing through the paper tube region 152 in the same manner as the suction device 100 according to the second modification. Therefore, the suction device 100 according to the third modification can improve the quality of the user's suction experience with a simpler structure.
  • the heat generating portion 161 was described as a metal cylinder provided along the inner wall of the holding portion 140, but the present invention is not limited to this example.
  • the heat generating part 161 may be a metal piece included in the filling region 151 of the stick-shaped substrate 150 together with the aerosol source. In such a case, the heating part 161 can heat the aerosol source from the inside of the stick-shaped base material 150, so that the aerosol source can be heated more efficiently.
  • the following configuration also belongs to the technical scope of the present invention.
  • a first resonant circuit that controls a first heater unit that induction-heats at least a partial region of the aerosol-generating substrate; a second resonance circuit that controls a second heater section that is different in type from the first resonance circuit and that induction-heats a region different from that of the first heater section; a suction device.
  • the second resonance circuit is a circuit smaller in circuit scale than the first resonance circuit.
  • the suction device according to (3), wherein the second resonance circuit is a half-bridge circuit or a parallel resonance circuit.
  • the first resonant circuit includes a first induction coil and the second resonant circuit includes a second induction coil;
  • the suction device according to any one of (1) to (4), wherein the first induction coil and the second induction coil are arranged along a holding portion into which the aerosol-generating substrate is inserted. .
  • the aerosol-generating substrate is elongated, (5) above, wherein the aerosol-generating substrate includes a cooling region, a paper tube region, and a filling region filled with an aerosol source in order from one end side provided with the longitudinal mouthpiece to the other end side.
  • a suction device as described.
  • the first induction coil is provided corresponding to a partial region on the one end side of the filling region
  • the suction device according to (6), wherein the second induction coil is provided corresponding to a partial region on the other end side of the filling region.
  • a plug region is further provided on the other end side of the filling region
  • the suction device according to (6), wherein the second induction coil is provided corresponding to a partial region on the other end side of the filling region and the plug region.
  • the suction device according to (7) or (8), wherein the inductance of the first induction coil is substantially the same as the inductance of the second induction coil.
  • the first induction coil is provided corresponding to the entire area of the filling area, The suction device according to (6), wherein the second induction coil is provided corresponding to the paper tube region.
  • the third resonant circuit includes a third induction coil,
  • the first induction coil is provided corresponding to a partial region on the one end side of the filling region
  • the second induction coil is provided corresponding to a partial region on the other end side of the filling region
  • the suction device according to (12) wherein the third induction coil is provided corresponding to the paper tube region.
  • the suction device according to (14), wherein the maximum temperature of the third heater section is 200° C. or less.
  • an aerosol-generating substrate containing an aerosol source containing an aerosol source
  • a suction device that heats the aerosol-generating substrate inserted into the holder
  • the suction device is a first resonance circuit for controlling a first heater unit that induction-heats at least a partial region of the aerosol-generating substrate; a second resonance circuit that controls a second heater section that is different in type from the first resonance circuit and that induction-heats a region different from that of the first heater section;
  • suction device 111 power supply unit 112 sensor unit 113 notification unit 114 storage unit 115 communication unit 116 control unit 140 holding unit 141 internal space 142 opening 143 bottom 150, 150A stick-type substrate 151 filling area 152 paper tube area 153 cooling area 155 plug Area 161 Heat generating section 162 Electromagnetic induction source 162A First heater section 162B Second heater section 162C Third heater section ED Downstream end EU Upstream end

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  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

【課題】吸引装置の携帯性と、加熱の効率性とを両立させる。 【解決手段】エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、を備える、吸引装置。

Description

吸引装置、及びエアロゾル生成システム
 本発明は、吸引装置、及びエアロゾル生成システムに関する。
 ユーザに吸引される物質を生成する電子タバコ及びネブライザ等の吸引装置が広く普及している。吸引装置は、エアロゾルを生成するためのエアロゾル源を加熱することでエアロゾルを生成することができる。これにより、ユーザは、吸引装置にて生成されたエアロゾルを吸引することで、エアロゾルの香味を味わうことができる。
 吸引装置は、誘導加熱を用いることでエアロゾル源を加熱することができる。例えば、下記の特許文献1には、エアロゾル源を含むエアロゾル生成基材が挿入される保持部を囲むように設けられた第1コイル及び第2コイルにてエアロゾル生成基材を誘導加熱するエアロゾル提供装置(吸引装置)が開示されている。
国際公開第2020/182729号
 しかし、上記の特許文献1に開示されるエアロゾル提供装置(吸引装置)は、誘導加熱の制御方式については十分な検討がされていなかった。一般的に、誘導加熱に用いられる共振回路は、加熱効率及び制御性を高めるほど回路規模が拡大してしまう。そのため、誘導加熱を行う吸引装置は、携帯性と、加熱の効率性とを両立させることが困難であった。
 そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、携帯性と、加熱の効率性とを両立させることが可能な、新規かつ改良された吸引装置、及びエアロゾル生成システムを提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、を備える、吸引装置が提供される。
 前記第1共振回路は、フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路、又は並列共振回路であってもよい。
 前記第2共振回路は、前記第1共振回路よりも回路規模が小さい回路であってもよい。
 前記第2共振回路は、ハーフブリッジ回路、又は並列共振回路であってもよい。
 前記第1共振回路は、第1誘導コイルを含むと共に、前記第2共振回路は、第2誘導コイルを含み、前記第1誘導コイル、及び前記第2誘導コイルは、前記エアロゾル生成基材が挿入される保持部に沿って配置されてもよい。
 前記エアロゾル生成基材は、長手形状であり、前記エアロゾル生成基材は、前記長手形状の吸口が設けられた一端側から他端側に向かって冷却領域、紙管領域、及び前記エアロゾル源が充填された充填領域を順に含んでもよい。
 前記第1誘導コイルは、前記充填領域の前記一端側の一部領域に対応して設けられ、前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域に対応して設けられてもよい。
 前記充填領域の前記他端側には、プラグ領域がさらに設けられ、前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域、及び前記プラグ領域に対応して設けられてもよい。
 前記第1誘導コイルのインダクタンスは、前記第2誘導コイルのインダクタンスと略同じであってもよい。
 前記第1誘導コイルは、前記充填領域の全領域に対応して設けられ、前記第2誘導コイルは、前記紙管領域に対応して設けられてもよい。
 前記第1ヒータ部の最高温度は、前記第2ヒータ部の最高温度よりも高くてもよい。
 前記吸引装置は、前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第3ヒータ部を制御する第3共振回路をさらに備えてもよい。
 前記第3共振回路は、第3誘導コイルを含み、前記第1誘導コイルは、前記充填領域の前記一端側の一部領域に対応して設けられ、前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域に対応して設けられ、前記第3誘導コイルは、前記紙管領域に対応して設けられてもよい。
 前記第3ヒータ部の最高温度は、前記第1ヒータ部の最高温度、及び前記第2ヒータ部の最高温度よりも低くてもよい。
 前記第3ヒータ部の最高温度は、200℃以下であってもよい。
 また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、エアロゾル源を含有するエアロゾル生成基材と、保持部に挿入された前記エアロゾル生成基材を加熱する吸引装置と、を含み、前記吸引装置は、前記エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、を備える、エアロゾル生成システムが提供される。
 以上説明したように本発明によれば、吸引装置の携帯性と、加熱の効率性とを両立させることが可能である。
本発明の一実施形態に係る吸引装置の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る吸引装置におけるスティック型基材、第1ヒータ部、及び第2ヒータ部の構成を示す模式図である。 フルブリッジ回路の等価回路を示す回路図である。 ハーフブリッジ回路の等価回路を示す回路図である。 並列共振回路の等価回路を示す回路図である。 第1の変形例におけるスティック型基材、第1ヒータ部、及び第2ヒータ部の構成を示す模式図である。 第2の変形例におけるスティック型基材、第1ヒータ部、第2ヒータ部、及び第3ヒータ部の構成を示す模式図である。 第2の変形例における第1ヒータ部、第2ヒータ部、及び第3ヒータ部の各々の加熱プロファイルを示すグラフ図である。 第3の変形例におけるスティック型基材、第1ヒータ部、及び第2ヒータ部の構成を示す模式図である。
 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
 <1.吸引装置の構成>
 まず、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る吸引装置の構成例について説明する。図1は、本実施形態に係る吸引装置100の構成例を示す模式図である。
 図1に示すように、吸引装置100は、例えば、電源部111と、センサ部112と、通知部113と、記憶部114と、通信部115と、制御部116と、発熱部161と、電磁誘導源162と、保持部140とを備える。
 本実施形態に係る吸引装置100は、保持部140にスティック型基材150を保持した状態で、エアロゾル源を含むスティック型基材150を誘導加熱(Induction Heating: IH)する。これにより、スティック型基材150に含まれるエアロゾル源が霧化されることでスティック型基材150からエアロゾルが生成され、生成されたエアロゾルがユーザに吸引される。
 なお、吸引装置100とスティック型基材150とは、ユーザにて吸引されるエアロゾルを協働して生成する。そのため、吸引装置100とスティック型基材150との組み合わせは、エアロゾル生成システムとして捉えられ得る。
 電源部111は、電力を蓄積すると共に、吸引装置100の各構成要素に電力を供給する。電源部111は、例えば、リチウムイオン二次電池等の充放電可能な二次電池により構成されてもよい。電源部111は、USB(Universal Serial Bus)ケーブル等により外部電源に接続されることで充電されてもよい。また、電源部111は、ワイヤレス電力伝送技術を用いて、直接接続されない送電デバイスにより充電されてもよい。さらに、電源部111は、吸引装置100から着脱可能に設けられてもよく、新しい電源部111と交換可能に設けられてもよい。
 センサ部112は、吸引装置100に関する各種情報を検出すると共に、検出した情報を制御部116に出力する。一例として、センサ部112は、コンデンサマイクロホン等の圧力センサ、流量センサ、又は温度センサにより構成されてもよい。このような場合、センサ部112は、ユーザによる吸引に伴う数値を検出した場合に、ユーザによる吸引が行われたことを示す情報を制御部116に出力することができる。他の一例として、センサ部112は、ユーザからの情報の入力を受け付けるボタン又はスイッチ等の入力装置により構成されてもよく、例えば、エアロゾルの生成開始/停止を指示するボタンを含んで構成されてもよい。このような場合、センサ部112は、ユーザにより入力された情報を制御部116に出力することができる。他の一例として、センサ部112は、発熱部161の温度を検出する温度センサにより構成されてもよい。温度センサは、例えば、電磁誘導源162の電気抵抗値に基づいて発熱部161の温度を検出してもよい。このような場合、センサ部112は、発熱部161の温度に基づいて、保持部140により保持されたスティック型基材150の温度を検出することができる。
 通知部113は、情報をユーザに通知する。一例として、通知部113は、LED(Light Emitting Diode)などの発光装置により構成されてもよい。これによれば、通知部113は、電源部111の状態が要充電である場合、電源部111が充電中である場合、又は吸引装置100に異常が発生した場合等に、それぞれ異なる発光パターンで発光することができる。ここでの発光パターンとは、色、及び点灯/消灯のタイミング等を含む概念である。通知部113は、発光装置と共に、又は発光装置に代えて、画像を表示する表示装置、音を出力する音出力装置、又は振動する振動装置等により構成されてもよい。他にも、通知部113は、ユーザによる吸引が可能になったことを示す情報を通知してもよい。ユーザによる吸引が可能になったことを示す情報は、例えば、電磁誘導により発熱したスティック型基材150の温度が所定の温度に達した場合にユーザに通知される。
 記憶部114は、吸引装置100の動作のための各種情報を記憶する。記憶部114は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体により構成される。記憶部114に記憶される情報の一例は、制御部116による各種構成要素の制御内容等の吸引装置100のOS(Operating System)に関する情報である。記憶部114に記憶される情報の他の一例は、吸引回数、吸引時刻、又は吸引時間累計等のユーザによる吸引に関する情報である。
 通信部115は、吸引装置100と他の装置との間で情報を送受信するための通信インタフェースである。通信部115は、有線又は無線の任意の通信規格に準拠した通信を行うことができる。このような通信規格としては、例えば、無線LAN(Local Area Network)、有線LAN、Wi-Fi(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)等が採用され得る。一例として、通信部115は、ユーザによる吸引に関する情報をスマートフォンに表示させるために、ユーザによる吸引に関する情報をスマートフォンに送信してもよい。他の一例として、通信部115は、記憶部114に記憶されているOSの情報を更新するために、サーバから新たなOSの情報を受信してもよい。
 制御部116は、演算処理装置及び制御装置として機能し、各種プログラムに従って吸引装置100内の動作全般を制御する。制御部116は、例えばCPU(Central Processing Unit)、又はマイクロプロセッサ等の電子回路によって実現されてもよい。また、制御部116は、使用するプログラム及び演算パラメータ等を記憶するROM(Read Only Memory)、及び適宜変化するパラメータ等を一時記憶するRAM(Random Access Memory)を含んで構成されてもよい。
 具体的には、制御部116は、吸引装置100の動作に関する各種処理の実行を制御してもよい。例えば、制御部116は、電源部111から他の各構成要素への給電、電源部111の充電、センサ部112による情報の検出、通知部113による情報の通知、記憶部114による情報の記憶又は読み出し、及び通信部115による情報の送受信などの処理の実行を制御してもよい。また、制御部116は、吸引装置100により実行される、各構成要素への情報の入力、及び各構成要素から出力された情報に基づく処理等の実行を制御することも可能である。
 保持部140は、内部空間141を有し、内部空間141にスティック型基材150の一部を収容することでスティック型基材150を保持する。保持部140は、内部空間141を外部に連通する開口142を有し、開口142から内部空間141に挿入されたスティック型基材150を保持する。例えば、保持部140は、開口142及び底部143を底面とし、柱状の内部空間141を画定する筒状形状で構成されてもよい。保持部140は、筒状体の高さ方向の少なくとも一部において、内径がスティック型基材150の外径よりも小さく構成されることで、内部空間141に挿入されたスティック型基材150を外周から圧迫して保持することができる。
 また、保持部140は、スティック型基材150を通る空気の流路を画定する機能も有する。該流路内への空気の入口である空気流入孔は、例えば底部143に配置される。一方、該流路からの空気の出口である空気流出孔は、開口142である。
 スティック型基材150は、エアロゾル源を含むスティック型の部材である。エアロゾル源は、加熱されることで霧化され、エアロゾルを生成する。エアロゾル源は、例えば、たばこ由来の加工物であってもよく、刻みたばこ又はたばこ原料を粒状、シート状、又は粉末状に成形した加工物などであってもよい。また、エアロゾル源は、たばこ以外の植物(例えばミント及びハーブ等)から生成された非たばこ由来の成分を含んでもよい。一例として、エアロゾル源は、香料成分を含んでいてもよい。吸引装置100が医療用吸入器である場合、エアロゾル源は、患者が吸入するための薬剤を含んでもよい。エアロゾル源は、固体に限られるものではなく、例えば、グリセリン及びプロピレングリコール等の多価アルコール、並びに水等の液体であってもよい。スティック型基材150のエアロゾル源が含まれる領域は、スティック型基材150が保持部140に保持された状態において、保持部140の内部空間141に収容される。
 また、スティック型基材150の少なくとも一部は、スティック型基材150が保持部140に保持された状態において、開口142から突出する。開口142から突出したスティック型基材150の一端をユーザが咥えて吸引することで、図示しない空気流入孔から保持部140の内部に空気が流入する。流入した空気は、保持部140の内部空間141を通過して、スティック型基材150から発生するエアロゾルと共に、ユーザの口内に到達する。
 発熱部161は、導電性材料により構成され、電磁誘導源162からの電磁誘導により発熱する。一例として、発熱部161は、保持部140の内壁に沿って設けられた金属製の円筒であってもよい。
 電磁誘導源162は、スティック型基材150の挿入方向に保持部140に沿って設けられる。電磁誘導源162は、電源部111から交流電流が供給されることで、保持部140の内部空間141と重畳する位置に変動磁場を発生させることができる。電磁誘導源162は、保持部140にスティック型基材150が収容された状態で変動磁場を発生させることで、電磁誘導にて発熱部161に渦電流を発生させ、発熱部161にてジュール熱を発生させることができる。発熱部161にて発生したジュール熱は、スティック型基材150に含まれるエアロゾル源を加熱することでエアロゾルを発生させることができる。
 例えば、所定のユーザ入力が行われたことがセンサ部112により検出された場合、吸引装置100は、電磁誘導源162に給電し、スティック型基材150に含まれるエアロゾル源を誘導加熱することで、エアロゾルを生成してもよい。エアロゾル源の温度が所定の温度に達した場合、吸引装置100は、ユーザによる吸引を許可する。その後、所定のユーザ入力が行われたことがセンサ部112により検出された場合、吸引装置100は、電磁誘導源162への給電を停止してもよい。
 また、例えば、ユーザによる吸引が行われたことがセンサ部112により検出されている期間において、吸引装置100は、電磁誘導源162への給電を行い、エアロゾルを生成してもよい。
 本実施形態に係る吸引装置100では、電磁誘導源162は、それぞれ種類が異なる共振回路で制御される複数のコイルを含む。これによれば、吸引装置100は、発熱部161によるスティック型基材150の加熱制御をより最適化することができるため、共振回路の規模を最適化することができる。したがって、吸引装置100は、共振回路の小型化による携帯性の向上と、加熱の効率化とを両立させることができる。
 なお、以下では、電磁誘導源162が含むコイルの各々と、コイルの各々に対応して誘導加熱される発熱部161の一部領域とを併せてヒータ部と称する。すなわち、本実施形態に係る吸引装置100は、種類の異なる共振回路で制御される複数のヒータ部によってスティック型基材150の異なる領域を誘導加熱することができる。
 複数のヒータ部の各々に含まれる発熱部161は、複数のヒータ部ごとに分割された部材で構成されてもよく、複数のヒータ部で連続した一つの部材(例えば、金属製の円筒)で構成されてもよい。複数のヒータ部の各々に含まれる発熱部161が連続した一つの部材で構成される場合、複数のヒータ部の間での熱伝導を抑制するために、複数のヒータ部の間には、部材の厚みが小さい領域が設けられてもよい。これによれば、ヒータ部の発熱部161が隣接する他のヒータ部の発熱部161を加熱してしまうことを抑制することができる。
 <2.ヒータ部の構成>
 続いて、図2~図5を参照して、本実施形態に係る吸引装置100におけるヒータ部について説明する。図2は、本実施形態に係る吸引装置100におけるスティック型基材150、第1ヒータ部162A、及び第2ヒータ部162Bの構成を示す模式図である。
 図2に示すように、スティック型基材150は、長手形状の一端である下流端EDから他端の上流端EUに向かって、冷却領域153、紙管領域152、及び充填領域151を含む。吸引装置100は、上流端EU側から保持部140に挿入されたスティック型基材150の下流端ED側をユーザに吸引させることで、ユーザにエアロゾルを吸引させることができる。
 充填領域151は、例えば、たばこ由来の加工物であるエアロゾル源が充填された領域である。スティック型基材150は、充填領域151に充填されたエアロゾル源が誘導加熱されることでエアロゾルを生成することができる。紙管領域152は、内側が空洞の領域であり、充填領域151で生成されたエアロゾルを冷却領域153に導くために設けられる領域である。冷却領域153は、充填領域151から脱落したエアロゾル源が吸引されることを防止するフィルタを含み、エアロゾルを吸引可能な温度まで冷却する領域である。
 本実施形態に係る吸引装置100は、種類の異なる共振回路で制御されると共に、スティック型基材150の異なる領域を加熱する第1ヒータ部162A及び第2ヒータ部162Bを有する。本実施形態に係る吸引装置100は、第1ヒータ部162A及び第2ヒータ部162Bの役割に応じて、各々を制御する共振回路を適切に選択することで、加熱の効率化と小型化とを両立させることができる。
 種類が異なる共振回路とは、例えば、回路を構成するインダクタ(すなわちコイル)及びキャパシタの位置関係(例えば、並列接続か直列接続か)が互いに異なる共振回路を意味してもよい。また、種類が異なる共振回路とは、例えば、回路に含まれるスイッチング素子の個数又は配置が互いに異なる共振回路を意味してもよい。
 第1ヒータ部162Aは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の充填領域151の下流端ED側に対応して設けられる。すなわち、第1ヒータ部162Aのコイルは、スティック型基材150が保持部140に挿入された際に充填領域151の下流端ED側の領域を囲むように設けられる。第1ヒータ部162Aは、充填領域151に充填されたエアロゾル源を主として加熱するため、回路規模よりも誘導加熱の効率を重視した第1共振回路にて制御される。第1共振回路は、例えば、フルブリッジ回路又はハーフブリッジ回路などである。
 第2ヒータ部162Bは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の充填領域151の上流端EU側に対応して設けられる。すなわち、第2ヒータ部162Bのコイルは、スティック型基材150が保持部140に挿入された際に充填領域151の上流端EU側の領域を囲むように設けられる。第2ヒータ部162Bは、第1ヒータ部162Aにて加熱される充填領域151の下流端ED側からのエアロゾルの生成が低下した際に、充填領域151の上流端EU側を加熱することでエアロゾルの生成を補うために設けられる。第2ヒータ部162Bは、充填領域151に充填されたエアロゾル源を補助的に加熱するため、誘導加熱の効率よりも回路規模の小ささを重視した第2共振回路にて制御される。第2共振回路は、例えば、ハーフブリッジ回路又は並列共振回路などである。
 なお、共振回路の回路規模の大小は、例えば、共振回路の占有面積の大小で判断されてもよく、共振回路に含まれる部品(能動素子及び受動素子)の数の多寡で判断されてもよい。
 ここで、図3~図5を参照して、フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路、及び並列共振回路の各々の回路構造及び特徴について説明する。図3は、フルブリッジ回路の等価回路を示す回路図である。図4は、ハーフブリッジ回路の等価回路を示す回路図である。図5は、並列共振回路の等価回路を示す回路図である。
 図3に示すように、フルブリッジ回路は、コイル及びキャパシタが直列に接続され、4つのスイッチングトランジスタでコイル及びキャパシタへの電流の流れが制御される共振回路である。フルブリッジ回路は、スイッチングトランジスタが4つであるため、図3~図5に示す共振回路の中で回路規模が最も大きくなるものの、変動磁場の発生効率が最も高い回路である。
 図4に示すように、ハーフブリッジ回路は、コイル及びキャパシタが直列に接続され、2つのスイッチングトランジスタでコイル及びキャパシタへの電流の流れが制御される共振回路である。ハーフブリッジ回路は、スイッチングトランジスタが2つであるため、並列共振回路よりも変動磁場の発生効率が高く、かつフルブリッジ回路よりも回路規模が小さい回路である。
 図5に示すように、並列共振回路は、コイル及びキャパシタが並列に接続され、1つのスイッチングトランジスタでコイル及びキャパシタへの電流の流れが制御される共振回路である。並列共振回路は、スイッチングトランジスタが1つであるため、図3~図5に示す共振回路の中で変動磁場の発生効率が最も低いものの、回路規模が最も小さい回路である。
 一例として、吸引装置100は、フルブリッジ回路にて制御される第1ヒータ部162Aと、ハーフブリッジ回路又は並列共振回路で制御される第2ヒータ部162Bとを有してもよい。他の例として、吸引装置100は、ハーフブリッジ回路にて制御される第1ヒータ部162Aと、並列共振回路で制御される第2ヒータ部162Bとを有してもよい。すなわち、第2ヒータ部162Bを制御する第2共振回路は、第1ヒータ部162Aを制御する第1共振回路よりも回路規模の小さい回路であってもよい。
 これによれば、吸引装置100は、エアロゾルを主として生成する第1ヒータ部162Aをより効率が高い第1共振回路で制御することができる。また、吸引装置100は、エアロゾルを補助的に生成する第2ヒータ部162Bをより小型の第2共振回路で制御することで、共振回路の回路規模の拡大を抑制することができる。したがって、吸引装置100は、スティック型基材150からエアロゾルを効率的に生成すると共に、装置をより小型化することができる。
 なお、第1ヒータ部162Aを制御する第1共振回路に含まれるコイルのインダクタンスと、第2ヒータ部162Bを制御する第2共振回路に含まれるコイルのインダクタンスとは略同じとしてもよい。
 <3.ヒータ部の変形例>
 (第1の変形例)
 次に、図6を参照して、ヒータ部の第1の変形例について説明する。図6は、第1の変形例におけるスティック型基材150A、第1ヒータ部162A、及び第2ヒータ部162Bの構成を示す模式図である。
 図6に示すように、スティック型基材150Aは、充填領域151の上流端EU側にプラグ領域155をさらに含む。プラグ領域155は、充填領域151に充填されたエアロゾル源が上流端EUから脱落することを抑制するフィルタを含む領域である。このような場合、第2ヒータ部162Bは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の充填領域151の上流端EU側、及びプラグ領域155の双方に対応して設けられてもよい。すなわち、第2ヒータ部162Bのコイルは、スティック型基材150が保持部140に挿入された際に、プラグ領域155、及び充填領域151の上流端EU側の領域の双方を囲むように設けられてもよい。また、第1ヒータ部162Aは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の充填領域151の下流端ED側に対応して設けられてもよい。
 (第2の変形例)
 続いて、図7及び図8を参照して、ヒータ部の第2の変形例について説明する。図7は、第2の変形例におけるスティック型基材150、第1ヒータ部162A、第2ヒータ部162B、及び第3ヒータ部162Cの構成を示す模式図である。
 図7に示すように、第2の変形例に係る吸引装置100は、第1ヒータ部162A及び第2ヒータ部162Bに加えて、第3ヒータ部162Cをさらに有する。
 第3ヒータ部162Cは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の紙管領域152に対応して設けられる。すなわち、第3ヒータ部162Cのコイルは、スティック型基材150が保持部140に挿入された際に紙管領域152を囲むように設けられる。第3ヒータ部162Cは、紙管領域152を通過するエアロゾルを加温するため、誘導加熱の効率よりも回路規模の小ささを重視した第3共振回路にて制御される。第3共振回路は、例えば、ハーフブリッジ回路又は並列共振回路などである。
 一例として、吸引装置100は、フルブリッジ回路にて制御される第1ヒータ部162Aと、ハーフブリッジ回路又は並列共振回路で制御される第2ヒータ部162B及び第3ヒータ部162Cとを有してもよい。他の例として、吸引装置100は、ハーフブリッジ回路にて制御される第1ヒータ部162Aと、並列共振回路で制御される第2ヒータ部162B及び第3ヒータ部162Cとを有してもよい。
 これによれば、第2の変形例に係る吸引装置100は、紙管領域152を通過するエアロゾルを第3ヒータ部162Cにて加温することで、紙管領域152でのエアロゾルの凝結等を防止することができるため、吸引体験の質を向上させることができる。
 第3ヒータ部162Cは、紙管領域152を通過するエアロゾルの温度を保つために設けられる。そのため、第3ヒータ部162Cの最高温度は、第1ヒータ部162Aの最高温度、及び第2ヒータ部162Bの最高温度よりも低くともよい。例えば、第3ヒータ部162Cの最高温度は、200℃以下であってもよく、好ましくは150℃以下であってもよい。
 第2の変形例に係る吸引装置100では、第1ヒータ部162A、第2ヒータ部162B、及び第3ヒータ部162Cは、図8に示す加熱プロファイルで駆動されてもよい。図8は、第1ヒータ部162A、第2ヒータ部162B、及び第3ヒータ部162Cの各々の加熱プロファイルを示すグラフ図である。
 図8に示すように、ユーザによる吸引が開始された場合、まず、第1ヒータ部162Aは、急速に昇温し、充填領域151の下流端ED側を加熱することで、下流端ED側のエアロゾル源からエアロゾルを生成する。その後、所定時間が経過し、充填領域151の下流端ED側からのエアロゾル生成が弱まった頃に、第1ヒータ部162Aは加熱温度を低下させると共に、第2ヒータ部162Bは、加熱温度を高め、充填領域151の上流端EU側を加熱することで、上流端EU側のエアロゾル源からエアロゾルを生成する。これによれば、吸引装置100は、一連の吸引の間に生成されるエアロゾルの量を吸引開始から吸引終了まで安定させることができる。
 一方、第3ヒータ部162Cは、第1ヒータ部162A及び第2ヒータ部162Bよりも低い加熱温度で紙管領域152を加熱することで、紙管領域152を通過するエアロゾルを加温することができる。これによれば、吸引装置100は、紙管領域152を通過するエアロゾルの温度低下を抑制し、紙管領域152でのエアロゾルの凝結等を防止することができるため、吸引体験の質を向上させることができる。
 (第3の変形例)
 さらに、図9を参照して、ヒータ部の第3の変形例について説明する。図9は、第3の変形例におけるスティック型基材150、第1ヒータ部162A、及び第2ヒータ部162Bの構成を示す模式図である。
 図9に示すように、第3の変形例に係る吸引装置100は、第1ヒータ部162A及び第2ヒータ部162Bを有する。
 第1ヒータ部162Aは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の充填領域151の全領域に対応して設けられる。すなわち、第1ヒータ部162Aのコイルは、スティック型基材150が保持部140に挿入された際に充填領域151の全領域を囲むように設けられる。第1ヒータ部162Aは、充填領域151に充填されたエアロゾル源を加熱するため、回路規模よりも誘導加熱の効率を重視した第1共振回路にて制御される。第1共振回路は、例えば、フルブリッジ回路又はハーフブリッジ回路などである。
 第2ヒータ部162Bは、保持部140に挿入されたスティック型基材150の紙管領域152に対応して設けられる。すなわち、第2ヒータ部162Bのコイルは、スティック型基材150が保持部140に挿入された際に紙管領域152を囲むように設けられる。第2ヒータ部162Bは、紙管領域152を通過するエアロゾルを加温するため、誘導加熱の効率よりも回路規模の小ささを重視した第2共振回路にて制御される。第2共振回路は、例えば、ハーフブリッジ回路又は並列共振回路などである。
 一例として、吸引装置100は、フルブリッジ回路にて制御される第1ヒータ部162Aと、ハーフブリッジ回路又は並列共振回路で制御される第2ヒータ部162Bとを有してもよい。他の例として、吸引装置100は、ハーフブリッジ回路にて制御される第1ヒータ部162Aと、並列共振回路で制御される第2ヒータ部162Bとを有してもよい。
 なお、第1ヒータ部162Aを制御する第1共振回路に含まれるコイルのインダクタンスは、第2ヒータ部162Bを制御する第2共振回路に含まれるコイルのインダクタンスよりも小さくともよい。また、第2ヒータ部162Bの最高温度は、第1ヒータ部162Aの最高温度よりも低くともよい。第2ヒータ部162Bは、第1ヒータ部162Aよりも低い加熱温度で紙管領域152を加熱することで、紙管領域152を通過するエアロゾルを加温することができる。これによれば、吸引装置100は、紙管領域152を通過するエアロゾルの温度低下を抑制し、紙管領域152でのエアロゾルの凝結等を防止することができるため、吸引体験の質を向上させることができる。
 第3の変形例に係る吸引装置100は、第2の変形例に係る吸引装置100と同様に紙管領域152を通過するエアロゾルを加温しつつ、ヒータ部の数を低減することできる。したがって、第3の変形例に係る吸引装置100は、より簡素な構造でユーザの吸引体験の質を向上させることが可能である。
 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
 例えば、上記実施形態では、発熱部161は、保持部140の内壁に沿って設けられた金属製の円筒として説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、発熱部161は、スティック型基材150の充填領域151にエアロゾル源と共に含まれる金属片であってもよい。このような場合、発熱部161は、スティック型基材150の内部からエアロゾル源を加熱することができるため、より効率的にエアロゾル源を加熱することが可能である。
 なお、以下のような構成も本発明の技術的範囲に属する。
(1)
 エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、
 前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、
を備える、吸引装置。
(2)
 前記第1共振回路は、フルブリッジ回路、又はハーフブリッジ回路である、前記(1)に記載の吸引装置。
(3)
 前記第2共振回路は、前記第1共振回路よりも回路規模が小さい回路である、前記(1)又は(2)に記載の吸引装置。
(4)
 前記第2共振回路は、ハーフブリッジ回路、又は並列共振回路である、前記(3)に記載の吸引装置。
(5)
 前記第1共振回路は、第1誘導コイルを含むと共に、前記第2共振回路は、第2誘導コイルを含み、
 前記第1誘導コイル、及び前記第2誘導コイルは、前記エアロゾル生成基材が挿入される保持部に沿って配置される、前記(1)~(4)のいずれか一項に記載の吸引装置。
(6)
 前記エアロゾル生成基材は、長手形状であり、
 前記エアロゾル生成基材は、前記長手形状の吸口が設けられた一端側から他端側に向かって冷却領域、紙管領域、及びエアロゾル源が充填された充填領域を順に含む、前記(5)に記載の吸引装置。
(7)
 前記第1誘導コイルは、前記充填領域の前記一端側の一部領域に対応して設けられ、
 前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域に対応して設けられる、前記(6)に記載の吸引装置。
(8)
 前記充填領域の前記他端側には、プラグ領域がさらに設けられ、
 前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域、及び前記プラグ領域に対応して設けられる、前記(6)に記載の吸引装置。
(9)
 前記第1誘導コイルのインダクタンスは、前記第2誘導コイルのインダクタンスと略同じである、前記(7)又は(8)に記載の吸引装置。
(10)
 前記第1誘導コイルは、前記充填領域の全領域に対応して設けられ、
 前記第2誘導コイルは、前記紙管領域に対応して設けられる、前記(6)に記載の吸引装置。
(11)
 前記第1ヒータ部の最高温度は、前記第2ヒータ部の最高温度よりも高い、前記(10)に記載の吸引装置。
(12)
 前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第3ヒータ部を制御する第3共振回路をさらに備える、前記(6)に記載の吸引装置。
(13)
 前記第3共振回路は、第3誘導コイルを含み、
 前記第1誘導コイルは、前記充填領域の前記一端側の一部領域に対応して設けられ、
 前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域に対応して設けられ、
 前記第3誘導コイルは、前記紙管領域に対応して設けられる、前記(12)に記載の吸引装置。
(14)
 前記第3ヒータ部の最高温度は、前記第1ヒータ部の最高温度、及び前記第2ヒータ部の最高温度よりも低い、前記(12)又は(13)に記載の吸引装置。
(15)
 前記第3ヒータ部の最高温度は、200℃以下である、前記(14)に記載の吸引装置。
(16)
 エアロゾル源を含有するエアロゾル生成基材と、
 保持部に挿入された前記エアロゾル生成基材を加熱する吸引装置と、
を含み、
 前記吸引装置は、
 前記エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、
 前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、
を備える、エアロゾル生成システム。
 100   吸引装置
 111   電源部
 112   センサ部
 113   通知部
 114   記憶部
 115   通信部
 116   制御部
 140   保持部
 141   内部空間
 142   開口
 143   底部
 150,150A  スティック型基材
 151   充填領域
 152   紙管領域
 153   冷却領域
 155   プラグ領域
 161   発熱部
 162   電磁誘導源
 162A  第1ヒータ部
 162B  第2ヒータ部
 162C  第3ヒータ部
 ED    下流端
 EU    上流端

Claims (16)

  1.  エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、
     前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、
    を備える、吸引装置。
  2.  前記第1共振回路は、フルブリッジ回路、又はハーフブリッジ回路である、請求項1に記載の吸引装置。
  3.  前記第2共振回路は、前記第1共振回路よりも回路規模が小さい回路である、請求項1又は2に記載の吸引装置。
  4.  前記第2共振回路は、ハーフブリッジ回路、又は並列共振回路である、請求項3に記載の吸引装置。
  5.  前記第1共振回路は、第1誘導コイルを含むと共に、前記第2共振回路は、第2誘導コイルを含み、
     前記第1誘導コイル、及び前記第2誘導コイルは、前記エアロゾル生成基材が挿入される保持部に沿って配置される、請求項1~4のいずれか一項に記載の吸引装置。
  6.  前記エアロゾル生成基材は、長手形状であり、
     前記エアロゾル生成基材は、前記長手形状の吸口が設けられた一端側から他端側に向かって冷却領域、紙管領域、及びエアロゾル源が充填された充填領域を順に含む、請求項5に記載の吸引装置。
  7.  前記第1誘導コイルは、前記充填領域の前記一端側の一部領域に対応して設けられ、
     前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域に対応して設けられる、請求項6に記載の吸引装置。
  8.  前記充填領域の前記他端側には、プラグ領域がさらに設けられ、
     前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域、及び前記プラグ領域に対応して設けられる、請求項6に記載の吸引装置。
  9.  前記第1誘導コイルのインダクタンスは、前記第2誘導コイルのインダクタンスと略同じである、請求項7又は8に記載の吸引装置。
  10.  前記第1誘導コイルは、前記充填領域の全領域に対応して設けられ、前記第2誘導コイルは、前記紙管領域に対応して設けられる、請求項6に記載の吸引装置。
  11.  前記第1ヒータ部の最高温度は、前記第2ヒータ部の最高温度よりも高い、請求項10に記載の吸引装置。
  12.  前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第3ヒータ部を制御する第3共振回路をさらに備える、請求項6に記載の吸引装置。
  13.  前記第3共振回路は、第3誘導コイルを含み、
     前記第1誘導コイルは、前記充填領域の前記一端側の一部領域に対応して設けられ、
     前記第2誘導コイルは、前記充填領域の前記他端側の一部領域に対応して設けられ、
     前記第3誘導コイルは、前記紙管領域に対応して設けられる、請求項12に記載の吸引装置。
  14.  前記第3ヒータ部の最高温度は、前記第1ヒータ部の最高温度、及び前記第2ヒータ部の最高温度よりも低い、請求項12又は13に記載の吸引装置。
  15.  前記第3ヒータ部の最高温度は、200℃以下である、請求項14に記載の吸引装置。
  16.  エアロゾル源を含有するエアロゾル生成基材と、
     保持部に挿入された前記エアロゾル生成基材を加熱する吸引装置と、
    を含み、
     前記吸引装置は、
     前記エアロゾル生成基材の少なくとも一部領域を誘導加熱する第1ヒータ部を制御する第1共振回路と、
     前記第1共振回路と種類が異なり、かつ前記第1ヒータ部と異なる領域を誘導加熱する第2ヒータ部を制御する第2共振回路と、
    を備える、エアロゾル生成システム。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018524984A (ja) * 2015-06-29 2018-09-06 ニコベンチャーズ ホールディングス リミテッド 電子エアロゾル供給システム
WO2021053030A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 Philip Morris Products S.A. Induction heater comprising central and peripheral susceptor
CN112741375A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 深圳市合元科技有限公司 气雾生成装置及控制方法
JP6950118B1 (ja) * 2021-03-31 2021-10-13 日本たばこ産業株式会社 非燃焼加熱式香味吸引物品及び非燃焼加熱式香味吸引製品
JP2021531736A (ja) * 2019-03-11 2021-11-25 ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド エアロゾル生成デバイス

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018524984A (ja) * 2015-06-29 2018-09-06 ニコベンチャーズ ホールディングス リミテッド 電子エアロゾル供給システム
JP2021531736A (ja) * 2019-03-11 2021-11-25 ニコベンチャーズ トレーディング リミテッド エアロゾル生成デバイス
WO2021053030A1 (en) * 2019-09-19 2021-03-25 Philip Morris Products S.A. Induction heater comprising central and peripheral susceptor
CN112741375A (zh) * 2019-10-31 2021-05-04 深圳市合元科技有限公司 气雾生成装置及控制方法
JP6950118B1 (ja) * 2021-03-31 2021-10-13 日本たばこ産業株式会社 非燃焼加熱式香味吸引物品及び非燃焼加熱式香味吸引製品

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