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JP-2026515055-A - 発熱構造およびエアロゾル発生装置

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Abstract

本願は、発熱構造およびエアロゾル発生装置に関する。発熱構造は、通電状態で赤外線を発生させる発熱体（１）、赤外線が透過するための管体（２）、および熱抵抗温度検出素子（３）を含む。発熱体（１）は、少なくとも一部が管体（２）内に収容される。熱抵抗温度検出素子（３）は、管体（２）の周面に設けられた第１の温度測定セグメント（３１）および第２の温度測定セグメント（３２）を含む。第１の温度測定セグメント（３１）および第２の温度測定セグメント（３２）が接続されることで、温度測定回路を形成する。管体（２）の周面は、軸方向に沿って複数の温度ゾーンを含む。そのうち、第１の温度測定セグメント（３１）の抵抗は、第２の温度測定セグメント（３２）の抵抗よりも大きく、第１の温度測定セグメント（３１）は、管体（２）の周面のいずれかの温度ゾーンに対応して設けられる。温度測定回路の抵抗値を適切に設定することにより、抵抗値が相対的に大きい第１の温度測定セグメント（３１）を管体（２）の周面上の特定温度ゾーンに対応して設ける。これにより、温度測定回路は、特定温度ゾーンの温度をより正確に反映することができ、発熱構造表面の温度をより正確に監視することができる。

Inventors

  • 李 洪
  • 馬 磊
  • 謝 方
  • 張 国
  • 張 鵬冲
  • 周 宏明
  • 李 日紅
  • 張 幸福

Assignees

  • スモア インターナショナル ホールディングス リミテッド

Dates

Publication Date
20260513
Application Date
20240507
Priority Date
20230509

Claims (18)

  1. 発熱構造であって、 通電状態で赤外線を発生させる発熱体（１）、前記赤外線が透過するための管体（２）、および熱抵抗温度検出素子（３）を含み、 前記発熱体（１）の少なくとも一部は前記管体（２）内に収容され、 前記熱抵抗温度検出素子（３）は、前記管体（２）の周面に設けられた第１の温度測定セグメント（３１）および第２の温度測定セグメント（３２）を含み、前記第１の温度測定セグメント（３１）および前記第２の温度測定セグメント（３２）が接続されることで、温度測定回路が形成され、 前記管体（２）の周面は軸方向に沿って複数の温度ゾーンを含み、 そのうち、前記第１の温度測定セグメント（３１）の抵抗値は前記第２の温度測定セグメント（３２）の抵抗値よりも大きく、前記第１の温度測定セグメント（３１）は、前記管体（２）の周面上のいずれかの前記温度ゾーンに対応して設けられることを特徴とする、発熱構造。
  2. 発熱構造であって、 通電状態で赤外線を発生させる発熱体（１）、前記赤外線が透過するための管体（２）、および熱抵抗温度検出素子（３）を含み、 前記発熱体（１）の少なくとも一部は前記管体（２）内に収容され、 前記熱抵抗温度検出素子（３）は、前記管体（２）の周面に設けられた第１の温度測定セグメント（３１）および第２の温度測定セグメント（３２）を含み、前記第１の温度測定セグメント（３１）および前記第２の温度測定セグメント（３２）が接続されることで、温度測定回路が形成され、 前記管体（２）の周面は軸方向に沿って複数の温度ゾーンを含み、 前記熱抵抗温度検出素子（３）は少なくとも第１の温度測定セグメント（３１）および第２の温度測定セグメント（３２）を含み、 そのうち、前記第１の温度測定セグメント（３１）の幅（ｗ１）は前記第２の温度測定セグメント（３２）の幅（ｗ２）よりも狭く、前記第１の温度測定セグメント（３１）は、前記管体（２）の周面上のいずれかの前記温度ゾーンに対応して設けられ、 および／または、前記第１の温度測定セグメント（３１）の厚さが前記第２の温度測定セグメント（３２）の厚さよりも薄く、前記第１の温度測定セグメント（３１）は、前記管体（２）の周面上のいずれかの前記温度ゾーンに対応して設けられることを特徴とする、発熱構造。
  3. 前記第１の温度測定セグメント（３１）の抵抗値と前記第２の温度測定セグメント（３２）の抵抗値との比は、２以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  4. 前記第１の温度測定セグメント（３１）は、前記管体（２）の周方向に延び、前記第２の温度測定セグメント（３２）は、前記管体（２）の軸方向に延び、一端が前記第１の温度測定セグメント（３１）に接続され、他端は電源に接続されることを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  5. 前記第２の温度測定セグメント（３２）は、前記管体（２）の軸方向に延びる第１の部分（３２１）および第２の部分（３２２）を含み、 前記第１の温度測定セグメント（３１）は、前記第２の温度測定セグメント（３２）の第１の部分（３２１）の一端と第２の部分（３２２）の一端との間に接続され、 前記第２の温度測定セグメント（３２）の第１の部分（３２１）の他端と第２の部分（３２２）の他端は、いずれも前記電源に接続されることを特徴とする、請求項４に記載の発熱構造。
  6. 前記管体（２）の周面は、対称な２つの半円弧面領域を含み、前記第２の温度測定セグメント（３２）の第１の部分（３２１）および第２の部分（３２２）は全て前記半円弧面領域のうちの一方に位置することを特徴とする、請求項５に記載の発熱構造。
  7. 前記第２の温度測定セグメント（３２）は、幅が異なる複数の領域を含み、前記第１の温度測定セグメント（３１）に近接する領域の幅は、前記第１の温度測定セグメント（３１）から遠い領域の幅よりも狭いことを特徴とする、請求項４に記載の発熱構造。
  8. 前記第２の温度測定セグメント（３２）の幅は、前記第１の温度測定セグメント（３１）に近接する方向に漸減することを特徴とする、請求項７に記載の発熱構造。
  9. 前記第２の温度測定セグメント（３２）は、前記電源と前記第１の温度測定セグメント（３１）との間に接続される電極を含むことを特徴とする、請求項４に記載の発熱構造。
  10. 前記電極の材料は、金、銀、白金、銅のうちの１つまたは複数を含み、前記第２の温度測定セグメント（３２）の前記電極以外の部分の材料は、白金、金、銀、クロム、ニッケルのうちの１つまたは複数を含むことを特徴とする、請求項９に記載の発熱構造。
  11. 前記第１の温度測定セグメント（３１）は、前記管体（２）の周方向に沿って周回して環状を形成することを特徴とする、請求項４に記載の発熱構造。
  12. 前記第１の温度測定セグメント（３１）の前記管体（２）の周方向に延びる長さは、前記管体（２）の周長よりも短いことを特徴とする、請求項４に記載の発熱構造。
  13. 前記第１の温度測定セグメント（３１）の材料は、白金、金、銀、クロム、ニッケルのうちの１つまたは複数を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  14. 前記第１の温度測定セグメント（３１）および／または第２の温度測定セグメント（３２）の表面に設けられた釉薬層をさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  15. 前記第１の温度測定セグメント（３１）および第２の温度測定セグメント（３２）の電気抵抗温度係数は、３００ｐｐｍ／℃以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  16. 前記第１の温度測定セグメント（３１）の幅（ｗ１）は、０．１ｍｍ～３ｍｍであり、 および／または、前記第２の温度測定セグメント（３２）の幅（ｗ２）は、０．２ｍｍ～６ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  17. 前記発熱体（１）は、接続された発熱部および導電部を含み、前記発熱部は、発熱基材（１１）および前記発熱基材（１１）を被覆する赤外線放射層（１３）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の発熱構造。
  18. 請求項１～１７のいずれか一項に記載の発熱構造を含むことを特徴とする、エアロゾル発生装置。

Description

本発明は、加熱非燃焼気化の技術分野に関し、特に、発熱構造およびエアロゾル発生装置に関する。 ＨＮＢ（加熱非燃焼）気化の技術分野では、中心発熱体加熱または周囲発熱体加熱などの方法を採用するのが一般的である。通常、発熱体から発生した熱が熱伝導によりエアロゾル形成基質などの媒体に直接伝達され、媒体は一般的に３５０℃以下で気化される。このような加熱方法には、発熱体が熱を直接または固体材料を介して間接的にエアロゾル形成基材などの媒体に伝達するため、発熱体の作動温度が高すぎると、媒体が過燃焼し、電子タバコの喫煙風味に影響を及ぼすという欠点がある。したがって、温度測定および制御は、極めて重要となる。従来技術では、発熱体の温度分布が均一ではないため、異なる位置に温度勾配および温度差が存在する。そのため、発熱体の温度をいかに検出し、より正確に反映させるかは、当業者が検討している重要な研究課題の一つとなっている。 本発明が解決しようとする技術的課題は、改良された発熱構造およびエアロゾル発生装置を提供することである。 本発明がその技術的課題を解決するために採用した技術的解決策は以下の通りである。すなわち発熱構造であって、当該発熱構造は、通電状態で赤外線を発生させる発熱体、前記赤外線が透過するための管体、および熱抵抗温度検出素子を含み、 前記発熱体の少なくとも一部は前記管体内に収容され、 前記熱抵抗温度検出素子は、前記管体の周面に設けられた第１の温度測定セグメントおよび第２の温度測定セグメントを含み、前記第１の温度測定セグメントおよび前記第２の温度測定セグメントが接続されることで、温度測定回路が形成され、 前記管体の周面は軸方向に沿って複数の温度ゾーンを含み、 そのうち、前記第１の温度測定セグメントの抵抗値は前記第２の温度測定セグメントの抵抗値よりも大きく、前記第１の温度測定セグメントは、前記管体の周面上のいずれかの前記温度ゾーンに対応して設けられる。 本願が提供する別の発熱構造は、通電状態で赤外線を発生させる発熱体、前記赤外線が透過するための管体、および熱抵抗温度検出素子を含み、 前記発熱体の少なくとも一部は前記管体内に収容され、 前記熱抵抗温度検出素子は、前記管体の周面に設けられた第１の温度測定セグメントおよび第２の温度測定セグメントを含み、前記第１の温度測定セグメントおよび前記第２の温度測定セグメントが接続されることで、温度測定回路が形成され、 前記管体の周面は軸方向に沿って複数の温度ゾーンを含み、 前記熱抵抗温度検出素子は少なくとも第１の温度測定セグメントおよび第２の温度測定セグメントを含み、 そのうち、前記第１の温度測定セグメントの幅は前記第２の温度測定セグメントの幅よりも狭く、前記第１の温度測定セグメントは、前記管体の周面上のいずれかの前記温度ゾーンに対応して設けられ、 および／または、前記第１の温度測定セグメントの厚さは前記第２の温度測定セグメントの厚さよりも薄く、前記第１の温度測定セグメントは、前記管体の周面上のいずれかの前記温度ゾーンに対応して設けられる。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントの抵抗値と前記第２の温度測定セグメントの抵抗値との比は、２以上である。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントは、前記管体の周方向に延び、前記第２の温度測定セグメントは、前記管体の軸方向に延び、一端が前記第１の温度測定セグメントに接続され、他端は電源に接続される。 好ましくは、前記第２の温度測定セグメントは、前記管体の軸方向に沿って延びる第１の部分および第２の部分を含み、 前記第１の温度測定セグメントは、前記第２の温度測定セグメントの第１の部分の一端と第２の部分の一端との間に接続され、 前記第２の温度測定セグメントの第１の部分の他端と第２の部分の他端は、いずれも前記電源に接続される。 好ましくは、前記管体の周面は、対称な２つの半円弧面領域を含み、前記第２の温度測定セグメントの第１の部分および第２の部分は全て前記半円弧面領域のうちの一方に位置し、 好ましくは、前記第２の温度測定セグメントは、幅が異なる複数の領域を含み、前記第１の温度測定セグメントに近接する領域の幅は、前記第１の温度測定セグメントから遠い領域の幅よりも狭い。 好ましくは、前記第２の温度測定セグメントの幅は、前記第１の温度測定セグメントに近接する方向に漸減する。 好ましくは、前記第２の温度測定セグメントは、前記電源と前記第１の温度測定セグメントとの間に接続される電極を含む。 好ましくは、前記電極の材料は、金、銀、白金、銅のうちの１つまたは複数を含む。 好ましくは、前記第２の温度測定セグメント（３２）の前記電極以外の部分の材料は、白金、金、銀、クロム、ニッケルのうちの１つまたは複数を含む。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントは、前記管体の周方向に沿って周回して環状を形成する。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントの前記管体の周方向に延びる長さは、前記管体の周長よりも短い。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントの材料は、白金、金、銀、クロム、ニッケルのうちの１つまたは複数を含む。 好ましくは、発熱構造は、前記第１の温度測定セグメントおよび／または第２の温度測定セグメントの表面に設けられた釉薬層をさらに含む。 好ましくは、前記釉薬層の材料は、ＳｉＯ２を含む。 好ましくは、前記ＳｉＯ２の重量パーセントは、９５％以上である。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントおよび第２の温度測定セグメントの電気抵抗温度係数は、３００ｐｐｍ／℃以上である。 好ましくは、前記第１の温度測定セグメントの幅は、０．１ｍｍ～３ｍｍであり、 および／または、前記第２の温度測定セグメントの幅は、０．２ｍｍ～６ｍｍである。 好ましくは、前記発熱体は、接続された発熱部および導電部を含み、前記発熱部は、発熱基材および前記発熱基材を被覆する赤外線放射層を含む。 本発明は、以上のいずれか一項に記載の発熱構造を含むエアロゾル発生装置をさらに提供する。 本発明は、少なくとも以下の有益な効果を有する。温度測定回路の抵抗値を適切に設定することにより、抵抗値が相対的に大きい第１の温度測定セグメントは、管体の周面上の特定温度ゾーンに対応して設けられる。これにより、温度測定回路が特定温度ゾーンにおける温度を表す精度が向上し、発熱構造表面の温度をより正確に監視することができる。 以下、図面および実施例を参照して、本発明をさらに説明する。 本発明の第１の実施例における発熱構造の一視点から見た構造を示す透視図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造の一視点から見た全体構造を示す模式図である。 図２のＡ－Ａ断面の模式図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造の熱抵抗温度検出素子の構造を示す模式図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造が挿入されたエアロゾル形成基材を示す模式図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造が挿入されたエアロゾル形成基材を示す模式図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造が挿入されたエアロゾル形成基材を示す模式図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造が挿入されたエアロゾル形成基材を示す模式図である。 本発明の第２の実施例における発熱構造全体を示す模式図である。 本発明の第２の実施例における発熱構造の熱抵抗温度検出素子の構造を示す模式図である。 本発明の第３の実施例における発熱構造の熱抵抗温度検出素子の構造を示す模式図である。 本発明の第４の実施例における発熱構造の熱抵抗温度検出素子の構造を示す模式図である。 本発明の一実施例におけるエアロゾル発生装置の構造を示す模式図である。 本発明の第１の実施例における発熱構造の発熱体の発熱部の横方向断面を示す模式図である。 本発明の技術的特徴、目的および効果をより明確に理解するために、図面を参照しながら本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。 なお、特に明記または限定されていない限り、「接続」という用語は、広義に理解されるべきであり、例えば、直接接続または中間媒体を介した間接的接続である。「第１の」、「第２の」という用語は、本技術的解決策の説明を容易にするためのものに過ぎず、相対的重要性を明示または示唆するもの、または言及される技術的特徴の数を黙示的に示すものと理解されるべきではない。これにより、「第１の」、「第２の」で限定される特徴は、明示的または黙示的に、そのような特徴を１つまたは複数を含む可能性がある。当業者は、具体的な状況に応じて本発明における上記した用語の具体的な意味を理解することができる。 本発明の発熱構造は、エアロゾル形成基材４に部分的に挿入可能である。具体的には、発熱構造は、エアロゾル形成基材４の媒体セグメントに部分的に挿入され、通電状態で熱放射を発生させ、エアロゾル形成基材４の媒体セグメントを加熱して気化させ、エアロゾルを生成する。熱放射は、赤外輻射である。エアロゾル形成基材４は、円柱状を呈する。具体的には、エアロゾル形成基材は、植物（例えば、タバコ）の葉および／または茎から作られた糸状物、板状物、または一体成形された固体材料であってもよく、また、固体材料に更に香気成分を添加してもよい。 図１～図４は、本発明の第１の実施例の発熱構造を示している。発熱構造は発熱体１、管体２、および熱抵抗温度検出素子３を含む。発熱体１は、管体２内に部分的に収容される。他の実施例では、発熱体１は、管体２内に完全に収容されてもよいことが理解される。発熱体１は、通電状態で赤外線を発生させ、管体２を透過してエアロゾル形成基材４に照射することで、発熱体１からの熱放射によって、エアロゾル形成基材４を加熱することを可能とする。 管体２は、石英ガラス管、または赤外線透過ガラス、透明セラミック、ダイヤモンドなどの光透過可能な窓材料であってもよい。 図１４に示すように、本実施例では、発熱体１は、接続された発熱部および導電部を含む。発熱部および導電部は、管体２の軸方向に接続される。発熱部は、発熱基材１１および発熱基材１１を被覆する赤外線放射層１３を含む。発熱基材１１は、通電状態で熱を発生させる。赤外線放射層１３は、発熱基材１１の外面に設けられ、赤外線を放射するために使用される。本実施例では、発熱基材１１および赤外線放射層１３の横断面は、同心円状に設けられる。 いくつかの実施例では、発熱基材１１は、高温耐酸化性を有する金属基材を含み、例えば、金属線を含む。発熱基材１１は、ニッケルクロム合金基材（例えば、ニッケルクロム合金線）、鉄クロムアルミニウム合金基材（例えば、鉄クロムアルミニウム合金線）など、高温耐酸化性および安定性に優れ、且つ変形しにくい特性を有する金属材料を採用する。いくつかの実施例では、発熱基材１１は、直径０．１５ｍｍ～０．８ｍｍ（端点値および両端点値間の任意の値を含む）の金属線である。金属線は、螺旋状、網目状、Ｍ形、またはＮ形などの様々な形状に曲げるか、または巻き取ることが可能である。曲げ加工または巻取加工後の発熱体全体は、柱状、螺旋セグメント、網目状、および他の立体的湾曲形状または平面形状を呈する。 いくつかの実施例では、発熱部は、耐酸化層１２をさらに含む。耐酸化層１２は、発熱基材１１と赤外線放射層１３との間に形成される。具体的には、耐酸化層１２は、発熱基材１１を高温で熱処理することにより、その表面に生成する緻密な酸化皮膜である。もちろん