JP6854321B2 - 霧化ユニットの製造方法、霧化ユニット及び非燃焼型香味吸引器 - Google Patents
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Description
本発明は、燃焼を伴わずにエアロゾル源を霧化する発熱体を有する霧化ユニットの製造方法、霧化ユニット及び非燃焼型香味吸引器に関する。
従来、燃焼を伴わずに香味を吸引するための非燃焼型香味吸引器が知られている。非燃焼型香味吸引器は、燃焼を伴わずにエアロゾル源を霧化する霧化ユニットを備える。霧化ユニットは、エアロゾル源を保持する液保持部材と、液保持部材によって保持されるエアロゾル源を霧化する発熱体（霧化部）とを有する（例えば、特許文献１，２）。
第１の特徴は、霧化ユニットの製造方法であって、エアロゾル源を霧化する霧化ユニットの一部を構成する発熱体がヒータ形状に加工された状態で、前記発熱体に電力を供給することによって、前記発熱体の表面に酸化皮膜を形成するステップＡを備えることを要旨とする。
第２の特徴は、第１の特徴において、前記ステップＡは、前記発熱体が前記エアロゾル源と接触又は近接しない状態で行われることを要旨とする。
第３の特徴は、第１の特徴又は第２の特徴において、前記霧化ユニットの製造方法は、前記エアロゾル源を保持する部材である液保持部材を前記発熱体に接触又は近接させるステップＢを備え、前記ステップＡは、前記液保持部材を前記発熱体に接触又は近接させた状態で行われることを要旨とする。
第４の特徴は、第３の特徴において、前記ステップＡは、前記エアロゾル源を貯留する部材であるリザーバに前記液保持部材を接触させた状態で行われることを要旨とする。
第５の特徴は、第４の特徴において、前記ステップＡは、前記リザーバに前記エアロゾル源を充填する前に行われることを要旨とする。
第６の特徴は、第３の特徴乃至第５の特徴のいずれかにおいて、前記液保持部材は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導率を有することを要旨とする。
第７の特徴は、第３の特徴乃至第６の特徴のいずれかにおいて、前記液保持部材は、可撓性を有する素材によって構成されており、前記ヒータ形状は、前記液保持部材に巻き回された前記発熱体の形状であり、コイル形状であることを要旨とする。
第８の特徴は、第３の特徴乃至第７の特徴のいずれかにおいて、前記ステップＡは、前記霧化ユニットから発生するエアロゾルの流路を含む空気流路を前記液保持部材が横断した状態で行われることを要旨とする。
第９の特徴は、第８の特徴において、前記ステップＡは、前記液保持部材の少なくとも一端が前記空気流路を形成する筒状部材の外側に取り出された状態で行われることを要旨とする。
第１０の特徴は、第１の特徴乃至第９の特徴のいずれかにおいて、前記ステップＡは、前記発熱体が酸化性物質と接触した状態で行われることを要旨とする。
第１１の特徴は、第１の特徴乃至第１０の特徴のいずれかにおいて、前記ステップＡは、前記霧化ユニットの動作確認を行う条件に従って前記発熱体に電力を供給するステップを含むことを要旨とする。
第１２の特徴は、第１１の特徴において、前記条件は、前記霧化ユニットが組み込まれる非燃焼型香味吸引器に搭載される電源と同じ電圧を１．５〜３．０秒に亘って前記発熱体に印加する処理をｍ（ｍは１以上の整数）回行う条件であることを要旨とする。
第１３の特徴は、第１の特徴乃至第１２の特徴のいずれかにおいて、前記ステップＡは、前記発熱体に電力を間欠的に供給するステップを含むことを要旨とする。
第１４の特徴は、霧化ユニットであって、ヒータ形状を有する発熱体と、前記発熱体と接触又は近接するエアロゾル源とを備え、前記発熱体の表面に酸化皮膜が形成されていることを要旨とする。
第１５の特徴は、第１４の特徴において、前記発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔は、０．５ｍｍ以下であることを要旨とする。
第１６の特徴は、第１４の特徴又は第１５の特徴において、前記ヒータ形状は、コイル形状であることを要旨とする。
第１７の特徴は、非燃焼型香味吸引器であって、第１４の特徴乃至第１６の特徴に係る霧化ユニットと、前記霧化ユニットから発生するエアロゾルの流路上において、前記発熱体よりも吸口側に設けられるフィルタとを備えることを要旨とする。
以下において、実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合があることに留意すべきである。
従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
［実施形態の概要］
上述した背景技術で記載した霧化ユニットでは、ヒータ形状に加工された発熱体が用いられる。発熱体に対する電源出力（例えば、電圧）が一定であると仮定すると、単位電源出力あたりのエアロゾル量を増大する観点では、ヒータ形状に加工された発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくすることが好ましい。しかしながら、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくすると、発熱体の製造工程において発熱体を形成する導電部材の短絡が生じやすい。
上述した背景技術で記載した霧化ユニットでは、ヒータ形状に加工された発熱体が用いられる。発熱体に対する電源出力（例えば、電圧）が一定であると仮定すると、単位電源出力あたりのエアロゾル量を増大する観点では、ヒータ形状に加工された発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくすることが好ましい。しかしながら、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくすると、発熱体の製造工程において発熱体を形成する導電部材の短絡が生じやすい。
実施形態に係る霧化ユニットの製造方法は、エアロゾル源を霧化する霧化ユニットの一部を構成する発熱体がヒータ形状に加工された状態で、前記発熱体に電力を供給することによって、前記発熱体の表面に酸化皮膜を形成するステップＡを備える。
実施形態では、発熱体がヒータ形状に加工された状態で、発熱体に電力を供給することによって、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する。従って、発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくしながらも、発熱体の表面に形成された酸化皮膜によって、発熱体を形成する導電部材の短絡を抑制することができる。さらに、発熱体の表面に酸化皮膜を形成した後に発熱体をヒータ形状に加工するケースと比べて、発熱体の表面に形成された酸化皮膜の剥離を抑制しやすい。
［実施形態］
（非燃焼型香味吸引器）
以下において、実施形態に係る非燃焼型香味吸引器について説明する。図１は、実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１００を示す図である。非燃焼型香味吸引器１００は、燃焼を伴わずに香喫味成分を吸引するための器具であり、非吸口端から吸口端に向かう方向である所定方向Ａに沿って延びる形状を有する。図２は、実施形態に係る霧化ユニット１１１を示す図である。なお、以下においては、非燃焼型香味吸引器１００を単に香味吸引器１００と称することに留意すべきである。
（非燃焼型香味吸引器）
以下において、実施形態に係る非燃焼型香味吸引器について説明する。図１は、実施形態に係る非燃焼型香味吸引器１００を示す図である。非燃焼型香味吸引器１００は、燃焼を伴わずに香喫味成分を吸引するための器具であり、非吸口端から吸口端に向かう方向である所定方向Ａに沿って延びる形状を有する。図２は、実施形態に係る霧化ユニット１１１を示す図である。なお、以下においては、非燃焼型香味吸引器１００を単に香味吸引器１００と称することに留意すべきである。
図１に示すように、香味吸引器１００は、吸引器本体１１０と、カートリッジ１３０とを有する。
吸引器本体１１０は、香味吸引器１００の本体を構成しており、カートリッジ１３０を接続可能な形状を有する。具体的には、吸引器本体１１０は、吸引器ハウジング１１０Ｘを有しており、カートリッジ１３０は、吸引器ハウジング１１０Ｘの吸口側端に接続される。吸引器本体１１０は、エアロゾル源の燃焼を伴わずにエアロゾル源を霧化する霧化ユニット１１１と、電装ユニット１１２とを有する。霧化ユニット１１１及び電装ユニット１１２は、吸引器ハウジング１１０Ｘに収容される。
実施形態では、霧化ユニット１１１は、吸引器ハウジング１１０Ｘの一部を構成する第１筒体１１１Ｘを有する。霧化ユニット１１１は、図２に示すように、リザーバ１１１Ｐと、ウィック１１１Ｑと、霧化部１１１Ｒと、筒状部材１１１Ｓとを有する。リザーバ１１１Ｐ、ウィック１１１Ｑ及び霧化部１１１Ｒは、第１筒体１１１Ｘに収容される。第１筒体１１１Ｘは、所定方向Ａに沿って延びる筒状形状（例えば、円筒形状）を有する。
リザーバ１１１Ｐは、エアロゾル源を貯留する部材であるリザーバの一例である。リザーバ１１１Ｐは、複数回のパフ動作で用いるエアロゾル源の貯留に適した構成（サイズ、材料、構造など）を有する。例えば、リザーバ１１１Ｐは、樹脂ウェブ等材料によって構成される孔質体であってもよく、エアロゾル源を貯留するための空洞であってもよい。リザーバ１１１Ｐは、単位体積当たりにより多くのエアロゾル源を貯留できることが好ましい。
ウィック１１１Ｑは、リザーバ１１１Ｐから供給されるエアロゾル源を保持する部材である液保持部材の一例である。ウィック１１１Ｑは、リザーバ１１１Ｐに貯留可能なエアロゾル源の一部（例えば、１回のパフ動作で用いるエアロゾル源）をリザーバ１１１Ｐから霧化部１１１Ｒに接触又は近接する位置に移動させて保持するのに適した構成（サイズ、材料、構造など）を有する。ウィック１１１Ｑは、リザーバ１１１Ｐから毛細管現象によってエアロゾル源をウィック１１１Ｑに移動させる部材であってもよい。なお、ウィック１１１Ｑは、リザーバ１１１Ｐと接触することによってエアロゾル源をウィック１１１Ｑに移動させる。リザーバ１１１Ｐが空洞である場合には、ウィック１１１Ｑとリザーバ１１１Ｐとの接触とは、ウィック１１１Ｑが空洞（リザーバ１１１Ｐ）に露出することを意味する。但し、エアロゾル源がリザーバ１１１Ｐに充填された後において、空洞（リザーバ１１１Ｐ）に充填されたエアロゾル源と接触するようにウィック１１１Ｑが配置されることに留意すべきである。例えば、ウィック１１１Ｑは、ガラス繊維や多孔質セラミックによって構成される。ウィック１１１Ｑは、霧化部１１１Ｒの加熱に耐え得る耐熱性を有することが好ましい。
ウィック１１１Ｑは、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導率を有する。ウィック１１１Ｑの熱伝導率は、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることがさらに好ましい。これによって、発熱体からウィック１１１Ｑを介してリザーバ１１１Ｐに過剰な熱が伝達されることが抑制される。ウィック１１１Ｑは、可撓性を有する素材によって構成されてもよい。ウィック１１１Ｑは、３００℃以上の耐熱性を有することが好ましく、５００℃以上の耐熱性を有することがさらに好ましい。
霧化部１１１Ｒは、ウィック１１１Ｑによって保持されるエアロゾル源を霧化する。霧化部１１１Ｒは、例えば、ヒータ形状に加工された発熱体である。ヒータ形状に加工された発熱体は、エアロゾル源を保持するウィック１１１Ｑと接触又は近接するように配置される。発熱体の表面には酸化皮膜が形成されている。ここで、発熱体がウィック１１１Ｑと近接するとは、ウィック１１１Ｑがエアロゾル源を保持した際に発熱体によってエアロゾル源を霧化可能な程度に発熱体とエアロゾル源との距離が維持されるように、発熱体とウィック１１１Ｑとの距離が維持されることを意味する。発熱体とウィック１１１Ｑとの距離は、エアロゾル源やウィック１１１Ｑの種類、発熱体の温度などにもよるが、例えば３ｍｍ以下の距離、好ましくは１ｍｍ以下の距離が考えられる。
エアロゾル源は、グリセリン又はプロピレングリコールなどの液体である。エアロゾル源は、例えば、上述したように、樹脂ウェブ等の材料によって構成される孔質体によって保持される。孔質体は、非たばこ材料によって構成されていてもよく、たばこ材料によって構成されていてもよい。なお、エアロゾル源は、香喫味成分（例えば、ニコチン成分等）を含んでいてもよい。或いは、エアロゾル源は、香喫味成分を含まなくてもよい。
筒状部材１１１Ｓは、霧化部１１１Ｒから発生するエアロゾルの流路を含む空気流路１１１Ｔを形成する筒状部材の一例である。空気流路１１１Ｔは、インレット１１２Ａから流入する空気の流路である。ここで、上述したウィック１１１Ｑは、空気流路１１１Ｔを横断するように配置される。ウィック１１１Ｑの少なくとも一端（図２では、両端）は、筒状部材１１１Ｓの外側に取り出されており、ウィック１１１Ｑは、筒状部材１１１Ｓの外側に取り出された部分でリザーバ１１１Ｐと接触する。
電装ユニット１１２は、吸引器ハウジング１１０Ｘの一部を構成する第２筒体１１２Ｘを有する。実施形態において、電装ユニット１１２は、インレット１１２Ａを有する。インレット１１２Ａから流入する空気は、図２に示すように、霧化ユニット１１１（霧化部１１１Ｒ）に導かれる。電装ユニット１１２は、香味吸引器１００を駆動する電源、香味吸引器１００を制御する制御回路を有する。電源や制御回路は、第２筒体１１２Ｘに収容される。第２筒体１１２Ｘは、所定方向Ａに沿って延びる筒状形状（例えば、円筒形状）を有する。電源は、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池である。制御回路は、例えば、ＣＰＵ及びメモリによって構成される。
カートリッジ１３０は、香味吸引器１００を構成する吸引器本体１１０に接続可能に構成される。カートリッジ１３０は、空気流路１１１Ｔ上において霧化ユニット１１１よりも吸口側に設けられる。言い換えると、カートリッジ１３０は、必ずしも物理空間的に霧化ユニット１１１よりも吸口側に設けられている必要はなく、空気流路１１１Ｔ上において霧化ユニット１１１よりも吸口側に設けられていればよい。すなわち、実施形態において、「吸口側」は、インレット１１２Ａから流入する空気の流れの「下流」と同義であると考えてもよく、「非吸口側」は、インレット１１２Ａから流入する空気の流れの「上流」と同義であると考えてもよい。
具体的には、カートリッジ１３０は、カートリッジ本体１３１と、香味源１３２と、網目１３３Ａと、フィルタ１３３Ｂとを有する。
カートリッジ本体１３１は、所定方向Ａに沿って延びる筒状形状を有する。カートリッジ本体１３１は、香味源１３２を収容する。
香味源１３２は、空気流路１１１Ｔ上において霧化ユニット１１１よりも吸口側に設けられる。香味源１３２は、エアロゾル源から発生するエアロゾルに香喫味成分を付与する。言い換えると、香味源１３２によってエアロゾルに付与される香味は、吸口に運ばれる。
実施形態において、香味源１３２は、霧化ユニット１１１から発生するエアロゾルに香喫味成分を付与する原料片によって構成される。原料片のサイズは、０．２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが好ましい。さらには、原料片のサイズは、０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることが好ましい。香味源１３２を構成する原料片のサイズが小さいほど、比表面積が増大するため、香味源１３２を構成する原料片から香喫味成分がリリースされやすい。従って、所望量の香喫味成分をエアロゾルに付与するにあたって、原料片の量を抑制できる。香味源１３２を構成する原料片としては、刻みたばこ、たばこ原料を粒状に成形した成形体を用いることができる。但し、香味源１３２は、たばこ原料をシート状に成形した成形体であってもよい。また、香味源１３２を構成する原料片は、たばこ以外の植物（例えば、ミント、ハーブ等）によって構成されてもよい。香味源１３２には、メントールなどの香料が付与されていてもよい。
ここで、香味源１３２を構成する原料片は、例えば、ＪＩＳ Ｚ ８８０１に準拠したステンレス篩を用いて、ＪＩＳ Ｚ ８８１５に準拠する篩分けによって得られる。例えば、０．７１ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．７１ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を得る。続いて、０．２１２ｍｍの目開きを有するステンレス篩を用いて、乾燥式かつ機械式振とう法によって２０分間に亘って原料片を篩分けによって、０．２１２ｍｍの目開きを有するステンレス篩を通過する原料片を取り除く。すなわち、香味源１３２を構成する原料片は、上限を規定するステンレス篩（目開き＝０．７１ｍｍ）を通過し、下限を規定するステンレス篩（目開き＝０．２１２ｍｍ）を通過しない原料片である。従って、実施形態では、香味源１３２を構成する原料片のサイズの下限は、下限を規定するステンレス篩の目開きによって定義される。なお、香味源１３２を構成する原料片のサイズの上限は、上限を規定するステンレス篩の目開きによって定義される。
実施形態において、香味源１３２は、塩基性物質が添加されたたばこ源である。たばこ源に重量比１０倍の水を加えた水溶液のｐＨは、７よりも大きいことが好ましく、８以上であることがより好ましい。これによって、たばこ源から発生する香喫味成分をエアロゾルによって効率的に取り出すことができる。これにより、所望量の香喫味成分をエアロゾルに付与するにあたって、たばこ源の量を抑制できる。一方、たばこ源に重量比１０倍の水を加えた水溶液のｐＨは、１４以下であることが好ましく、１０以下であることがより好ましい。これによって、香味吸引器１００（例えば、カートリッジ１３０又は吸引器本体１１０）に対するダメージ（腐食等）を抑制することができる。
なお、香味源１３２から発生する香喫味成分はエアロゾルによって搬送されており、香味源１３２自体を加熱する必要はないことに留意すべきである。
網目１３３Ａは、香味源１３２に対して非吸口側においてカートリッジ本体１３１の開口を塞ぐように設けられており、フィルタ１３３Ｂは、香味源１３２に対して吸口側においてカートリッジ本体１３１の開口を塞ぐように設けられている。網目１３３Ａは、香味源１３２を構成する原料片が通過しない程度の粗さを有する。網目１３３Ａの粗さは、例えば、０．０７７ｍｍ以上０．１９８ｍｍ以下の目開きを有する。フィルタ１３３Ｂは、通気性を有する物質によって構成される。フィルタ１３３Ｂは、例えば、アセテートフィルタであることが好ましい。フィルタ１３３Ｂは、香味源１３２を構成する原料片が通過しない程度の粗さを有する。ここで、フィルタ１３３Ｂは、霧化ユニット１１１によって発生するエアロゾルの流路上において、霧化ユニット１１１よりも吸口側に設けられることに留意すべきである。
（発熱体の構成）
以下において、実施形態に係る発熱体（霧化部１１１Ｒ）について説明する。図３及び図４は、実施形態に係る発熱体（霧化部１１１Ｒ）を示す図である。図３及び図４では、霧化部１１１Ｒのうち、ヒータ部分のみが示されていることに留意すべきである。
以下において、実施形態に係る発熱体（霧化部１１１Ｒ）について説明する。図３及び図４は、実施形態に係る発熱体（霧化部１１１Ｒ）を示す図である。図３及び図４では、霧化部１１１Ｒのうち、ヒータ部分のみが示されていることに留意すべきである。
図３及び図４に示すように、霧化部１１１Ｒのヒータ部分は、発熱体を形成する導電部材が折り曲げられながら所定方向Ｂに沿って延びるヒータ形状を有する。所定方向Ｂは、例えば、発熱体に接触又は近接するウィック１１１Ｑが延びる方向である。上述したように、発熱体（導電部材）の表面には酸化皮膜が形成されている。
ヒータ形状は、図３に示すように、導電部材が螺旋形状に折り曲げられながら所定方向Ｂに沿って延びる形状（コイル形状）であってもよい。或いは、ヒータ形状は、図４に示すように、導電部材が波形状（ここでは、矩形波形状）に折り曲げられながら所定方向Ｂに沿って延びる形状であってもよい。
ここで、発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔Ｉは、０．５ｍｍ以下である。間隔Ｉは、０．４ｍｍ以下であることが好ましく、０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。ここで、間隔Ｉとは、所定方向Ｂにおいて互いに隣接する導電部材の間隔であることに留意すべきである。また、「互いに隣接する」とは、酸化皮膜が形成された導電部材の間に他の部材（例えば、ウィック１１１Ｑ）が存在しない状態で、酸化皮膜が形成された導電部材が隣り合っていることを意味する。
実施形態において、発熱体は、金属などの抵抗発熱体を含むことが好ましい。発熱体を構成する金属は、例えば、ニッケル合金、クロム合金、ステンレス及び白金ロジウムの中から選択された１以上の金属である。
（製造方法）
以下において、実施形態に係る霧化ユニットの製造方法について説明する。図５は、実施形態に係る霧化ユニット１１１の製造方法を示すフロー図である。
以下において、実施形態に係る霧化ユニットの製造方法について説明する。図５は、実施形態に係る霧化ユニット１１１の製造方法を示すフロー図である。
図５に示すように、ステップＳ１１において、リザーバ１１１Ｐ、ウィック１１１Ｑ及び霧化部１１１Ｒによって構成される霧化ユニット１１１を組み立てる。例えば、ステップＳ１１は、ウィック１１１Ｑを霧化部１１１Ｒ（発熱体）に接触又は近接させるステップ（ステップＢ）を含むとともに、リザーバ１１１Ｐ、ウィック１１１Ｑ及び霧化部１１１Ｒを第１筒体１１１Ｘ内に配置するステップを含む。ステップＳ１１は、リザーバ１１１Ｐ、ウィック１１１Ｑ及び霧化部１１１Ｒに加えて、筒状部材１１１Ｓを第１筒体１１１Ｘ内に配置する工程を含んでもよい。例えば、ステップＳ１１は、リザーバ１１１Ｐにウィック１１１Ｑを接触させる工程を含んでもよい。ステップＳ１１は、空気流路１１１Ｔを横断するようにウィック１１１Ｑを配置する工程を含んでもよい。ステップＳ１１は、筒状部材１１１Ｓの外側にウィック１１１Ｑの一端（ここでは、両端）を取り出す工程を含んでもよい。
ここで、霧化部１１１Ｒは、ヒータ形状に加工された発熱体によって構成される。ヒータ形状は、図３に示すように、螺旋形状（コイル形状）であってもよく、図４に示すように、波形状であってもよい。
ステップＳ１２において、発熱体がヒータ形状に加工された状態で、発熱体に電力を供給することによって、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する（ステップＡ）。詳細には、ステップＳ１２は、ウィック１１１Ｑを霧化部１１１Ｒ（発熱体）に接触又は近接させた状態で行われる。実施形態において、ステップＳ１２は、大気雰囲気で行われることが好ましい。
実施形態において、ステップＳ１２は、霧化ユニット１１１の動作確認を行う工程である。霧化ユニット１１１の動作確認を行う条件とは、例えば、ユーザの吸引動作に応じて発熱体に電力を供給する態様を模した条件である。ステップＳ１２において、ユーザの吸引動作を模して空気流路１１１Ｔに空気を流しながら、発熱体に電力を供給してもよい。
霧化ユニット１１１の動作確認を行う条件は、例えば、香味吸引器１００に搭載される電源と同じ電圧を１．５〜３．０秒に亘って発熱体に印加する処理をｍ（ｍは１以上の整数）回行う条件である。ｍは５以上であることが好ましく、１０以上であることがさらに好ましい。香味吸引器１００に搭載される電源と同じ電圧とは、電源を構成する電池の公称電圧である。例えば、電源がリチウムイオン電池である場合には、発熱体に印加される電圧は約３．７であり、電源がニッケル水素電池である場合には、電圧は、約１．２Ｖである。電池を複数個直列に接続する場合、発熱体に印可される電圧は公称電圧の整数倍となる。
ここで、発熱体に印加する処理の間隔は、５秒以上であることが好ましく、１５秒以上であることがさらに好ましく、３０秒以上であることが最も好ましい。これによって、発熱体に電圧を印加する処理の間隔における発熱体の温度が低下するため、発熱体に電圧を印加する処理において発熱体が過剰な高温になることが抑制される。一方で、発熱体に印加する処理の間隔は、１２０秒以下であることが好ましく、６０秒以下であることがさらに好ましい。これによって、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する処理を短時間で行うことができる。
ステップＳ１３において、リザーバ１１１Ｐにエアロゾル源を充填する。ステップＳ１３は、エアロゾル源の充填後において、エアロゾル源の漏れを抑制するためのキャップをリザーバ１１１Ｐに取り付けるステップを含んでもよい。すなわち、霧化ユニット１１１の組み立て後においてエアロゾル源が充填されるとともにキャップが取り付けられてもよい。なお、ステップＳ１３において霧化ユニット１１１が完成した後において、香味吸引器１００の組み立て工程が行われる。但し、香味吸引器１００に組み込まれていない状態で霧化ユニット１１１が流通する場合には、香味吸引器１００の組み立て工程は省略されてもよい。
実施形態では、ステップＳ１２は、霧化ユニット１１１の組み立て後においてリザーバ１１１Ｐにエアロゾル源を充填する前に行われることが好ましい。例えば、ステップＳ１２は、発熱体がエアロゾル源と接触又は近接しない状態で行われてもよい。ステップＳ１２は、リザーバ１１１Ｐにウィック１１１Ｑを接触させた状態で行われてもよい。ステップＳ１２は、空気流路１１１Ｔをウィック１１１Ｑが横断した状態で行われてもよい。ステップＳ１２は、筒状部材１１１Ｓの外側にウィック１１１Ｑの一端（ここでは、両端）が取り出された状態で行われてもよい。なお、発熱体が図３に示す螺旋形状（コイル形状）を有する場合には、ステップＳ１２は、ウィック１１１Ｑに発熱体が巻き回された状態で行われてもよい。
なお、発熱体がエアロゾル源と接触又は近接しない状態とは、発熱体によってエアロゾル源を霧化可能な程度に発熱体とエアロゾル源との距離が維持されない状態を意味する。発熱体とエアロゾル源との距離は、エアロゾル源やウィック１１１Ｑの種類、発熱体の温度などにもよるが、例えば、１ｍｍより大きい距離、好ましくは３ｍｍより大きい距離が考えられる。さらに、発熱体がエアロゾル源と接触又は近接しない状態とは、発熱体がウィック１１１Ｑと接触又は近接しているが、ウィック１１１Ｑがエアロゾル源を保持していない状態であってもよい。
（作用及び効果）
実施形態に係る霧化ユニット１１１の製造方法では、発熱体がヒータ形状に加工された状態で、発熱体に電力を供給することによって、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する。従って、発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくしながらも、発熱体の表面に形成された酸化皮膜によって、発熱体を形成する導電部材の短絡を抑制することができる。さらに、発熱体の表面に酸化皮膜を形成した後に発熱体をヒータ形状に加工するケースと比べて、発熱体の表面に形成された酸化皮膜の剥離を抑制しやすい。
実施形態に係る霧化ユニット１１１の製造方法では、発熱体がヒータ形状に加工された状態で、発熱体に電力を供給することによって、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する。従って、発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔を小さくしながらも、発熱体の表面に形成された酸化皮膜によって、発熱体を形成する導電部材の短絡を抑制することができる。さらに、発熱体の表面に酸化皮膜を形成した後に発熱体をヒータ形状に加工するケースと比べて、発熱体の表面に形成された酸化皮膜の剥離を抑制しやすい。
実施形態では、ステップＳ１２は、発熱体がエアロゾル源と接触又は近接しない状態で行われる。これによって、エアロゾル源の霧化に伴う熱損失がなく、発熱体の表面に酸化皮膜を均一に形成しやすい。
実施形態では、ステップＳ１２は、発熱体がウィック１１１Ｑと接触又は近接している状態で行われる。発熱体の表面に酸化皮膜を形成した後にウィック１１１Ｑに発熱体を接触又は近接させるケースと比べて、発熱体の表面に形成された酸化皮膜の剥離を抑制しやすい。
実施形態では、ステップＳ１２は、香味吸引器１００の製造工程の一環である霧化ユニット１１１の動作確認を行う工程である。従って、香味吸引器１００の製造工程に新たな工程を追加することなく、発熱体の表面に酸化皮膜を形成することができる。
実施形態に係る霧化ユニット１１１では、発熱体の表面に酸化皮膜が形成されている。従って、発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔Ｉを小さくしながらも、発熱体の表面に形成された酸化皮膜によって、発熱体を形成する導電部材の短絡を抑制することができる。
実施形態では、発熱体を形成する導電部材のうち、互いに隣接する導電部材の間隔Ｉは０．５ｍｍ以下である。発熱体に対する電源出力（例えば、電圧）が一定であると仮定した場合に、単位電源出力あたりのエアロゾル量が増大する。
実施形態では、空気流路１１１Ｔ上において、霧化ユニット１１１よりも吸口側にフィルタ１３３Ｂが設けられる。従って、発熱体の表面に形成された酸化皮膜の剥離が仮に生じたとしても、発熱体の表面から剥離する酸化皮膜片がフィルタ１３３Ｂによって捕捉される。
実施形態では、ステップＳ１２は、霧化ユニット１１１の組み立て後に行われる。従って、発熱体の表面に酸化皮膜を形成した後に霧化ユニット１１１の組み立てが行われるケースと比べて、発熱体の表面に形成された酸化皮膜の剥離を抑制しやすい。
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態では、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）が霧化ユニット１１１の動作確認を行う工程であるケースを例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）は、リザーバ１１１Ｐ、ウィック１１１Ｑ及び霧化部１１１Ｒによって構成される霧化ユニット１１１の組み立て前に行われてもよい。但し、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）は、発熱体がエアロゾル源と接触又は近接しない状態で行われることが好ましい。
発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）が霧化ユニット１１１の動作確認を行う工程であるケースを例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）は、発熱体に電力を間欠的に供給するステップを含んでもよい。発熱体に電力を間欠的に供給する条件は、発熱体の表面に酸化皮膜を形成することができれば、霧化ユニット１１１の動作確認を行う条件と異なっていてもよい。これによって、発熱体に電力を供給する処理において発熱体が過剰な高温になることが抑制される。
実施形態では、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）が大気雰囲気で行われるケースを例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する工程（ステップＡ）は、発熱体が酸化性物質と接触した状態で行われてもよい。酸化性物質は、発熱体の表面に酸化皮膜を形成可能な物質であればよい。酸化性物質は、発熱体に対する電力の供給によって上昇する発熱体の温度以上の沸点を有する液体であることが好ましい。酸化性物質は、例えば、濃硝酸、過酸化水素などである。例えば、発熱体が酸化性物質と接触した状態でステップＳ１２を行うケースにおいては、発熱体に対する電力の供給によって上昇する発熱体の温度は４０°以上酸化性物質の沸点未満である。これによって、発熱体の表面に酸化皮膜を形成する処理において、発熱体に供給する電力量を低減することができ、発熱体の温度が低くても発熱体の表面に酸化皮膜を形成することができる。
実施形態では、カートリッジ１３０は霧化ユニット１１１を含まないが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、カートリッジ１３０は、霧化ユニット１１１とともに１つのユニットを構成してもよい。
実施形態では特に触れていないが、霧化ユニット１１１は、吸引器本体１１０に対して接続可能に構成されていてもよい。
実施形態では特に触れていないが、香味吸引器１００は、カートリッジ１３０を有していなくてもよい。このようなケースにおいて、エアロゾル源は、香喫味成分を含むことが好ましい。
実施形態では、霧化ユニット１１１の一構成例について説明したに過ぎない。従って、霧化ユニット１１１の構成は特に限定されるものではない。例えば、発熱体の表面に酸化皮膜を形成するステップＳ１２は、リザーバ１１１Ｐ、ウィック１１１Ｑ及び霧化部１１１Ｒを少なくとも含むユニットの組み立て後に行われてもよい。
実施形態では、霧化部１１１Ｒのヒータ部分として、図３及び図４に示すように、ウィック１１１Ｑの外周に沿って配置された螺旋形状又は波形状の発熱体を例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、筒状形状を有するウィック１１１Ｑがコイル形状又は波形状の発熱体を覆うことによって、ウィック１１１Ｑを発熱体に接触又は近接させてもよい。
実施形態によれば、発熱体の製造工程において発熱体を形成する導電部材の短絡を抑制することを可能とする霧化ユニットの製造方法、霧化ユニット及び非燃焼型香味吸引器を提供することができる。
Claims (11)
- エアロゾル源を霧化する霧化ユニットの一部を構成する発熱体がヒータ形状に加工された状態で、前記発熱体に電力を供給することによって、前記発熱体の表面に酸化皮膜を形成するステップＡと、
前記エアロゾル源を保持する部材である液保持部材を前記発熱体に接触又は近接させるステップＢと、を備え、
前記ステップＡは、前記発熱体が前記エアロゾル源と接触又は近接しない状態で行われ、且つ前記液保持部材を前記発熱体に接触又は近接させた状態で行われることを特徴とする霧化ユニットの製造方法。 - 前記ステップＡは、前記エアロゾル源を貯留する部材であるリザーバに前記液保持部材を接触させた状態で行われることを特徴とする請求項１に記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記ステップＡは、前記リザーバに前記エアロゾル源を充填する前に行われることを特徴とする請求項２に記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記液保持部材は、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記液保持部材は、可撓性を有する素材によって構成されており、
前記ヒータ形状は、前記液保持部材に巻き回された前記発熱体の形状であり、コイル形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の霧化ユニットの製造方法。 - 前記ステップＡは、前記霧化ユニットから発生するエアロゾルの流路を含む空気流路を前記液保持部材が横断した状態で行われることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記ステップＡは、前記液保持部材の少なくとも一端が前記空気流路を形成する筒状部材の外側に取り出された状態で行われることを特徴とする請求項６に記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記ステップＡは、前記発熱体が酸化性物質と接触した状態で行われることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記ステップＡは、前記霧化ユニットの動作確認を行う条件に従って前記発熱体に電力を供給するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記条件は、前記霧化ユニットが組み込まれる非燃焼型香味吸引器に搭載される電源と同じ電圧を１．５〜３．０秒に亘って前記発熱体に印加する処理をｍ（ｍは１以上の整数）回行う条件であることを特徴とする請求項９に記載の霧化ユニットの製造方法。
- 前記ステップＡは、前記発熱体に電力を間欠的に供給するステップを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の霧化ユニットの製造方法。
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