JP7769131B2 - アトマイザー及び電子霧化装置 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０２２年２月１１日に提出された、出願番号が２０２２２０２８１３６６．０であり、発明の名称が「アトマイザー及び電子霧化装置」である中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は参照により本願に組み込まれる。

本願は、霧化の技術分野に関し、特に、アトマイザー及び電子霧化装置に関する。

エアロゾルは、固体又は液体の微小粒子がガス媒体に分散して浮遊して形成されたコロイド分散系であり、エアロゾルが呼吸器系統を介して人体に吸入されるため、ユーザに新しい代替的な吸入方式を提供する。例えば、草本類又はペースト類のエアロゾル発生基質をベーク加熱してエアロゾルを発生させる霧化装置は、異なる分野に適用され、通常の製品形態及び吸入方式を代替して、ユーザに吸入可能なエアロゾルを供給することができる。

電子霧化装置は、通常、抵抗式の方式によりエアロゾル発生基材を加熱するが、このような加熱方式に必要な予熱待ち時間が長く、かつ発熱が不均一であり、局部温度が高すぎ、発熱ピンや発熱シートの空焼き及びコーキングなどの問題が存在するとともに、ピンやシートにカーボン及びタールが堆積され、清掃が不便であるなどの問題も存在する。近年、マイクロ波加熱は、非燃焼加熱霧化の研究方向として抵抗式加熱のペインポイントを解決するが、マイクロ波加熱原理の制限により、エアロゾル発生基質全体は、加熱過程においてエネルギー結合効率が低く、味の一致性が低い。

これに基づいて、マイクロ波加熱霧化の吸い感の一致性が低いという問題に対して、アトマイザー及び電子霧化装置を提供する必要がある。

アトマイザーは、
内部に搬送通路及びマイクロ波共振キャビティが形成され、前記搬送通路がエアロゾル発生基質を収容するように構成され、前記搬送通路の少なくとも一部が前記マイクロ波共振キャビティと連通して霧化領域を形成する霧化アセンブリと、
少なくとも一部が前記搬送通路内に入り込み、前記エアロゾル発生基質を駆動して前記搬送通路内で移動させるように制御される伝動アセンブリと、を含む。

上記アトマイザーを使用する際に、エアロゾル発生基質を搬送通路内に入れると、エアロゾル発生基質は、伝動アセンブリによって押されて伝動アセンブリの軸方向に沿って移動することができ、さらに、エアロゾル発生基質の異なる部分が順に霧化領域を通過し、それにより、霧化領域に伝達されたマイクロ波を利用して現在の部分のエアロゾル発生基質を加熱霧化する。使用中に、エアロゾル発生基質の現在の部分が霧化されて内部材質が変化した後、伝動アセンブリによってエアロゾル発生基質の霧化された現在の部分の次の部分を押して霧化領域に移動させてマイクロ波加熱霧化を行うことができる。このように、霧化の過程全体において、エアロゾル発生基質の霧化されない部分を常に霧化領域に搬送し、異なる期間に霧化領域内のエアロゾル発生基質の材質及び誘電特性がほぼ一致し、霧化領域内のエアロゾル発生基質の性能が安定し、さらに霧化の吸い感を常に一致させ、霧化性能を向上させる。

一実施例において、前記搬送通路は、軸方向に対向して設けられた第１端及び第２端を含み、前記マイクロ波共振キャビティは、前記第１端から離間し、かつ前記搬送通路と連通して前記霧化領域を形成し、前記伝動アセンブリは、前記エアロゾル発生基質を駆動して前記搬送通路内で前記第１端から前記第２端に向かう方向に沿って移動させるように制御される。

一実施例において、前記搬送通路は、同軸に設けられた第１搬送通路及び第２搬送通路を含み、前記第１搬送通路は、前記第１端に隣接し、前記第２搬送通路は、前記第２端に隣接し、前記マイクロ波共振キャビティは、前記第１搬送通路と前記第２搬送通路との間に連通して前記霧化領域を形成する。

一実施例において、前記霧化アセンブリは、互いに嵌設されたインナーハウジング及びアウターハウジングを含み、前記インナーハウジングの内部に前記搬送通路が形成され、前記アウターハウジングと前記インナーハウジングの少なくとも一部とが互いに間隔をあけて設けられ、両者の間に前記マイクロ波共振キャビティが画定され、前記インナーハウジングには、前記マイクロ波共振キャビティと前記搬送通路とを連通する開口が形成され、前記搬送通路において、それ自体の径方向に沿って前記開口と連通する領域は、前記霧化領域である。

一実施例において、前記インナーハウジングは、内導体を含み、前記アウターハウジングは、外導体を含み、前記内導体と前記外導体とは、間隔をあけて前記マイクロ波共振キャビティを形成し、前記内導体は、前記開口の前記第１端に隣接するエッジを画定し、前記外導体は、前記開口の前記第２端に隣接するエッジを画定する。

一実施例において、前記インナーハウジングは、前記第２端に隣接する上ハウジングをさらに含み、前記上ハウジングは、前記外導体に接続され、前記外導体と共に前記開口の前記第２端に隣接するエッジを画定し、前記内導体自体の内部には、前記第１搬送通路が形成され、前記上ハウジング自体の内部には、前記第２搬送通路が形成される。

一実施例において、前記伝動アセンブリは、伝動部材を含み、前記伝動部材の一端は、前記搬送通路内に入り込み、前記エアロゾル発生基質を支持する載置面を有し、前記伝動部材は、前記搬送通路の軸方向に沿って昇降するように制御される。

一実施例において、前記アトマイザーは、前記搬送通路の内壁に嵌設された通気管をさらに含み、前記通気管は、前記開口を遮蔽し、マイクロ波の透過を許容し、前記通気管は、前記エアロゾル発生基質を収容するものであり、前記伝動アセンブリの少なくとも一部は、前記通気管内に入り込む。

一実施例において、前記霧化アセンブリは、金属部材であり、前記マイクロ波共振キャビティ及び前記搬送通路のキャビティ壁は、いずれも金属材質である。

一実施例において、前記アトマイザーは、結合アンテナをさらに含み、前記結合アンテナは、一端がマイクロ波発生器に接続され、他端が前記マイクロ波共振キャビティに入り込んでマイクロ波を放出する。

電子霧化装置は、マイクロ波発生器と、上記アトマイザーとを含み、前記マイクロ波発生器は、前記マイクロ波共振キャビティ内にマイクロ波を放出するように構成される。

本願の実施例又は従来技術における技術的手段をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に使用される必要がある図面を簡単に説明する。明らかなように、以下の説明における図面は、本願の実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な労働をせずに、開示された図面に基づいて他の図面を得ることができる。

本願の一実施例に係る電子霧化装置の構造概略図である。 図１に示す電子霧化装置によって加熱されたエアロゾル発生基質の変化を示す図である。

本願の上記の目的、特徴及び利点をより明確かつ理解しやすくするために、以下、本願の具体的な実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、本願の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、本願は、ここで説明したものとは異なる他の多くの方法で実施することができ、当業者であれば、本願の趣旨を逸脱することなく同様の改良を行うことができるため、以下に開示する具体的な実施例によって本願が限定されるものではない。

本願の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」などの用語で示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係であり、本願を説明しやすい、又は説明を簡単にするだけに用いられ、示している装置又は部品が必ず特定の方位を有し、特定の方位構造と操作を有することを表す又は暗示することではないことを理解されるべきであり、そのため本願を限定するものと解釈されるべきではない。

また、用語「第１」、「第２」は、説明するためだけに用いられるものであり、比較的な重要性を指示又は暗示するか、或いは示された技術的特徴の数を黙示的に指示すると理解してはいけない。これにより、「第１」、「第２」に限定されている特徴は、少なくとも１つの該特徴を明示的又は暗示的に含んでもよい。本願の説明において、明確かつ具体的な限定がない限り、「複数」は、少なくとも２つ、例えば、２つ、３つなどを意味する。

本願において、特に明確な規定及び限定しない限り、「取り付け」、「連結」、「接続」などの用語は、広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、着脱可能な接続であってもよく、或いは、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であってもよく、電気的な接続であってもよく、直接的に接続してもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、２つの部材の内部の連通又は２つの部材の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願中の具体的な意味を理解することができる。

本願において、明確な規定と限定がない限り、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、第１特徴と第２特徴とが直接接触することを含んでもよく、第１特徴と第２特徴とが中間媒体を介して間接的に接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上又は斜め上にあることを含み、或いは、第１特徴の水平高さが第２特徴よりも高いことを表すだけである。第１特徴が第２特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあることは、第１特徴が第２特徴の直下又は斜め下にあることを含み、或いは、第１特徴の水平高さが第２特徴よりも低いことを表すだけである。

なお、要素が別の要素に「固定される」又は「設けられる」と呼ばれる場合、それは別の要素上に直接存在する場合もあれば、介在要素が存在する場合もある。要素が別の要素に「接続される」と考えられる場合、それは別の要素に直接接続される場合もあれば、介在要素が同時に存在する場合もある。本明細書で用いられる用語「垂直」、「水平」、「上」、「下」、「左」、「右」及び同様の表現は、説明のみを目的としており、唯一の実施形態を表すものではない。

背景技術で述べたように、抵抗式加熱は、外部電源によって抵抗素子を加熱し、発熱した抵抗素子は、熱を熱伝導によってエアロゾル発生基質に伝達する。したがって、通常の抵抗式加熱には、以下の不都合がある。１、エアロゾル発生基質と発熱部材とが接触する局所位置の温度が高く、他の位置で熱を迅速に受けることができず、一定の温度勾配が存在し、加熱ムラが生じ、吸い感に影響を与える。２、吸い込み過程において、発熱部材が昇温し続け、潜在的な安全リスクが存在するとともに、熱分解により有害物質が発生しやすい。３、接触式加熱であるため、エアロゾル発生基質と発熱部材とが長時間接触して、カーボンの堆積が発生しやすく、焦げ臭さが発生しやすく、清掃も非常に不便である。４、伝導加熱であるため、予熱時間を短縮するために発熱部材と加熱されたエアロゾル発生基質との間に大きな温度差が必要であり、電子霧化装置の温度が高く、断熱コストが高く、冷却時間が長いなどの欠点が存在する。５、ほとんどの加熱部材がピン又はシート状であり、エアロゾル発生基質の取り出しが不便である。

マイクロ波加熱は、放射加熱として、発熱体の伝熱を必要とせず、上記抵抗式加熱の不足を解決することができる。しかし、関連するマイクロ波加熱霧化方式は、全て１枚のエアロゾル発生基質をマイクロ波環境に置いて全体的に加熱し、エアロゾル発生基質が約１２回の吸い込み量を維持する必要があるため、加熱の過程全体において、カートリッジが各時間段階で放出する煙の組成が大きく異なり、吸い感の一致性に影響を与える。

具体的には、マイクロ波加熱の原理により、材料のマイクロ波吸収能力（誘電率）は、温度や成分の影響を受ける。吸い込み過程において、エアロゾル発生基質の温度が常温から３００℃以上に上昇し、揮発成分が霧化した後にエアロゾル発生基質の質量が約４０％低下するとともに、植物繊維が炭化する。過程全体において、エアロゾル発生基質の誘電特性が激しく変化し、マイクロ波エネルギーが常に同じ材質及び誘電特性を持つエアロゾル発生基質に作用することができず、マイクロ波エネルギーのロードは、常にインピーダンスマッチングを実現することができず、加熱共振キャビティの共振周波数もマイクロ波放射源の周波数に維持することができない。つまり、マイクロ波結合効率は、常に高い状態に維持することができないため、各期間の霧化量が異なり、吸い感が一致せず、マイクロ波放射源の組み立てパワーが大きいが、効率が低い。

また、マイクロ波電磁場環境において、測温センサは電磁干渉を受けやすい。加熱過程におけるマイクロ波エネルギー結合効率の動的変化が異なるユーザの使用によって異なり、即ち、電子霧化装置に対する使用習慣と相関するため、固定パワー出力曲線を用いて霧化温度を制御することも極めて困難である。

上記研究開発の背景に基づいて、本願は、従来技術に存在する上記問題に対して電子霧化装置１００を提供することを目的とし、該装置は、マイクロ波によってエアロゾル発生基質を加熱霧化し、抵抗式加熱による加熱ムラ、発熱ピン・シートにおけるカーボンの堆積と過温度により有害物質が発生するという問題を回避するとともに、マイクロ波によるエアロゾル発生基質の連続的かつ均一な加熱を実現し、マイクロ波加熱効率を最大にし、迅速な霧化を実現し、霧化の吸い感の一致性を保証し、消費者の吸い込み体験感を向上させることができる。

図１及び図２に示すように、本願は、一実施例において、電子霧化装置１００を提供し、該装置１００は、アトマイザー１０及びマイクロ波発生器６０を含む。アトマイザー１０は、霧化アセンブリ２０及び伝動アセンブリ４０を含み、霧化アセンブリ２０の内部に搬送通路２１及びマイクロ波共振キャビティ２３が形成される。搬送通路２１は、エアロゾル発生基質を収容し、搬送通路２１の少なくとも一部は、マイクロ波共振キャビティ２３と連通して霧化領域２１３を形成する。伝動アセンブリ４０は、少なくとも一部が搬送通路２１内に入り込み、エアロゾル発生基質を駆動して搬送通路２１に沿って移動させるように制御される。つまり、搬送通路２１におけるマイクロ波共振キャビティ２３との連通領域に霧化領域２１３が形成され、マイクロ波共振キャビティ２３で発生したマイクロ波が搬送通路２１の霧化領域２１３に伝達される。即ち、霧化アセンブリ２０内にマイクロ波共振キャビティ２３が形成され、マイクロ波発生器６０は、マイクロ波共振キャビティ２３内にマイクロ波を放出することにより、マイクロ波共振キャビティ２３内に電磁振動を行う同軸共振キャビティを形成し、マイクロ波共振キャビティ２３が搬送通路２１の霧化領域２１３と連通して、マイクロ波共振キャビティ２３内のマイクロ波が霧化領域２１３に伝達される。

このように、搬送通路２１内の霧化領域２１３は、エアロゾル発生基質の移動経路に位置する。電子霧化装置１００を使用する際に、エアロゾル発生基質を搬送通路２１内に入れると、エアロゾル発生基質は、伝動アセンブリ４０によって押されて伝動アセンブリ４０の軸方向に沿って移動することができ、さらに、エアロゾル発生基質の異なる部分が順に霧化領域２１３を通過し、それにより、霧化領域２１３に伝達されたマイクロ波を利用して現在の部分のエアロゾル発生基質を加熱霧化する。使用中に、エアロゾル発生基質の現在の部分が霧化されて内部材質が変化した後、伝動アセンブリ４０によってエアロゾル発生基質の次の部分を押して霧化領域２１３に移動させてマイクロ波加熱霧化を行うことができる。このように、霧化の過程全体において、エアロゾル発生基質の霧化されない部分を常に霧化領域２１３に搬送し、異なる期間に霧化領域２１３内のエアロゾル発生基質の材質及び誘電特性がほぼ一致し、霧化領域２１３内のエアロゾル発生基質の性能が安定し、さらに霧化の吸い感を常に一致させ、霧化性能を向上させる。

好ましくは、搬送通路２１における霧化領域２１３は、マイクロ波共振キャビティ２３における電界が最も強い箇所に連通し、マイクロ波共振キャビティ２３内の電界強度が大きいマイクロ波を霧化領域２１３に伝達し、高強度の時変電界を利用して霧化領域２１３におけるエアロゾル発生基質を加熱する。

いくつかの実施例において、アトマイザー１０は、結合アンテナ５０をさらに含み、結合アンテナ５０は、一端がマイクロ波発生器６０に接続され、他端がマイクロ波共振キャビティ２３内に入り込んでマイクロ波を放出し、このように、結合アンテナ５０によってマイクロ波発生器６０で発生したマイクロ波をマイクロ波共振キャビティ２３内に伝送する。好ましくは、結合アンテナ５０は、マイクロ波発生キャビティ内に浮遊して設けられ、又はマイクロ波共振キャビティ２３のキャビティ壁に接続され、具体的な形式は、実際のニーズに応じて設けることができる。

図２に示すように、いくつかの実施例において、搬送通路２１は、軸方向に対向して設けられた第１端２３１及び第２端２３２を含み、マイクロ波共振キャビティ２３は、第１端２３１から離間し、搬送通路２１と連通し、さらに霧化領域２１３を形成する。伝動アセンブリ４０は、エアロゾル発生基質を駆動して搬送通路２１内で第１端２３１から第２端２３２に向かう方向に沿って移動させるように制御される。つまり、搬送通路２１内のマイクロ波共振キャビティ２３と連通する霧化領域２１３は、第１端２３１に対して一定の距離を隔てており、このように、伝動アセンブリ４０は、エアロゾル発生基質を駆動して第１端２３１から第２端２３２に向かう方向に沿って移動させると、エアロゾル発生基質の異なる部分は、順次に第１端２３１から第１端２３１に対して一定の距離を隔てた霧化領域２１３へ移動し、霧化領域２１３でエアロゾル発生基質の異なる部分を加熱霧化する。

好ましくは、マイクロ波共振キャビティ２３内の電界強度は、第１端２３１から第２端２３２に向かう方向に沿って徐々に増強され、即ち、マイクロ波共振キャビティ２３の第２端２３２に近い側の電界強度が最大になり、マイクロ波共振キャビティ２３の第２端２３２に近い側は、上記マイクロ波共振キャビティ２３内の電界強度が最も強い箇所である。なお、マイクロ波共振キャビティ２３内に電磁振動を行う共振キャビティが形成され、共振キャビティは、具体的には、同軸共振キャビティ、容量装荷共振キャビティ又は柱状キャビティなどであり、マイクロ波共振キャビティ２３内に注入されたマイクロ波エネルギーは、霧化領域２１３において高強度の時変電界を集中することにより、マイクロ波加熱霧化にエネルギーポイントを提供する。伝動アセンブリ４０は、エアロゾル発生基質を駆動して搬送通路２１内で第１端２３１から第２端２３２に向かう方向に沿って移動させるように制御され、これにより、エアロゾル発生基質の移動方向を、マイクロ波共振キャビティ２３内の電界強度が弱いから強くなる方向に一致させ、これにより、エアロゾル発生基質の異なる部分を電界強度が強い霧化領域２１３に徐々に押して、エアロゾル発生基質を徐々に均一に加熱霧化することができる。

図２に示すように、加熱運転過程において、長尺状のエアロゾル発生基質は、加熱対象部分ｓ、予熱部分ａ、霧化加熱部分ｂ、維持部分ｃ及び冷却部分ｄに分けられる。維持部分ｃ及び予熱部分ａは、霧化加熱部分ｂの両側に位置し、冷却部分ｄは、維持部分ｃの霧化加熱部分ｂから離れた側に位置する。このように、加熱霧化システムにとって、常に新しい霧化加熱部分ｂが霧化領域２１３に搬送され、マイクロ波霧化システムは、常に定常状態にある。

さらに、霧化アセンブリ２０は、金属部材であり、マイクロ波共振キャビティ２３及び搬送通路２１のキャビティ壁は、いずれも金属材質である。このように、マイクロ波共振キャビティ２３のキャビティ壁を金属材質とすることにより、マイクロ波共振キャビティ２３内に電磁振動を行う共振キャビティを形成する。共振キャビティは、具体的には、同軸共振キャビティ、容量装荷共振キャビティ又は柱状キャビティなどであり、マイクロ波共振キャビティ２３内に注入されたマイクロ波エネルギーは、霧化領域２１３において高強度の時変電界を集中することにより、マイクロ波加熱霧化にエネルギーポイントを提供する。また、搬送通路２１のキャビティ壁を金属材質とし、配置されたマイクロ波発生器６０のマイクロ波周波数をカットオフすることにより、霧化領域２１３から離れる方向に沿って、マイクロ波エネルギーが搬送通路２１において幾何学的倍数で減衰し、即ち、霧化領域２１３から離れるほど、マイクロ波エネルギーが小さくなり、このように、マイクロ波エネルギーが霧化領域２１３に集まって小範囲の加熱霧化を行い、さらに上記吸い感の一致性を保持する目的を実現する。

具体的には、マイクロ波伝送は、カートリッジ搬送通路２１内でカットオフされ、エネルギー減衰が非常に速く、搬送通路２１の直径がｄ（ｍｍ）であると、マイクロ波円形導波管の伝送理論によれば、搬送通路２１内のマイクロ波エネルギーの減衰係数α（ｄＢ／ｍ）の公式は、以下のとおりである。

ここで、α（ｄＢ／ｍ）は、円形導波管内のマイクロ波の減衰係数であり、
λ_０（ｍ）は、加熱用マイクロ波の波長であり、
λ_ｃ（ｍ）は、円形導波管内の異なるモードでのカットオフ波長であり、
半径がＲの円形導波管について、
λ_ｃ＝３．４１＊ｄ／２ （２）
ここで、円形導波管伝送の主モードＴＥ１１のベッセル関数の最小ルート値は、２．６２である。適合したエアロゾル発生基質の直径が７ｍｍである場合、マイクロ波共振キャビティ２３の挿入遮蔽部（即ち、搬送通路２１）の孔径をｄ＝８ｍｍに設計すると、λ_ｃ＝１３．６４ｍｍである。

加熱キャビティにおけるマイクロ波周波数が２．４５Ｇである場合、式（１）に代入すると、α≒４（ｄＢ／ｍｍ）となり、即ち、遮蔽部の導波管において、１ｍｍごとにマイクロ波エネルギーが４ｄＢ減衰する。

一般的な加熱周波数とＨＮＢタバコに必要な孔径を式（１）、（２）に代入して以下を計算した。

これから分かるように、霧化領域２１３から１ｍｍ離れるごとに、エネルギーが６０％～７０％減衰し、霧化領域２１３から２ｍｍ離れる位置のエネルギーが霧化領域２１３におけるエネルギーの１／１０に達しないことにより、搬送通路２１内のエアロゾル発生基質の霧化領域２１３に位置する部分のみが加熱霧化され、さらに上記吸い感の一致を保持する目的を実現する。

さらに、吸い込み回数、間隔時間及び温度などの要因に応じて、電子霧化装置１００は、伝動アセンブリ４０の搬送速度及びマイクロ波パワーを自動的に制御して、マイクロ波パワーと、エアロゾル発生基質の霧化領域２１３内に位置する現在の部分とをマッチングさせて結合させ、高い電磁結合効率を保持し、吸い感の一致性を自動的に保証する。

図１に示すように、いくつかの実施例において、搬送通路２１は、同軸に設けられた第１搬送通路２１２及び第２搬送通路２１４を含み、第１搬送通路２１２は、第１端２３１に隣接し、第２搬送通路２１４は、第２端２３２に隣接し、マイクロ波共振キャビティ２３は、第１搬送通路２１２と第２搬送通路２１４との間に連通して霧化領域２１３を形成する。つまり、搬送通路２１は、霧化領域２１３の軸方向両側に設けられた第１搬送通路２１２及び第２搬送通路２１４を含む。霧化領域２１３は、第１搬送通路２１２と第２搬送通路２１４との間に位置し、搬送通路２１内のエアロゾル発生基質が伝動アセンブリ４０に押されて第１搬送通路２１２から第２搬送通路２１４へ移動して、エアロゾル発生基質の各部分がいずれも軸方向に沿って移動して霧化領域２１３を通過することを許容し、エアロゾル発生基質に十分な移動空間を提供する。

また、マイクロ波共振キャビティ２３は、第１搬送通路２１２及び霧化領域２１３の外周を囲んで設けられて、霧化領域２１３に伝送可能なマイクロ波エネルギーを発生する。第２搬送通路２１４は、マイクロ波共振キャビティ２３の外に突出し、これにより、第２搬送通路２１４によってエアロゾル発生基質が加熱霧化された後の冷却部分ｄを収容する。

さらに、図１に示すように、霧化アセンブリ２０は、互いに嵌設されたインナーハウジング２６及びアウターハウジング２８をさらに含む。インナーハウジング２６の内部に搬送通路２１が形成され、アウターハウジング２８とインナーハウジング２６の少なくとも一部とが互いに間隔をあけて設けられ、両者の間にマイクロ波共振キャビティ２３が画定される。このように、インナーハウジング２６とアウターハウジング２８によって囲われて搬送通路２１及びマイクロ波共振キャビティ２３が形成され、搬送通路２１内のエアロゾル発生基質を加熱霧化する。

また、インナーハウジング２６に、マイクロ波共振キャビティ２３と搬送通路２１とを連通する開口２５が形成され、搬送通路２１において、それ自身の径方向に沿って開口２５と連通する領域は、霧化領域２１３であり、即ち、搬送通路２１において開口２５と径方向に対応して連通する領域は、霧化領域２１３を形成するように構成される。マイクロ波共振キャビティ２３における高強度の時変電界は、開口２５を介して霧化領域２１３に作用し、さらに霧化領域２１３におけるエアロゾル発生基質に対してマイクロ波加熱霧化を行うことができる。このように、伝動アセンブリ４０により、エアロゾル発生基質の内部の異なる部分が連続的に霧化領域２１３を通過する場合、霧化領域２１３の電界強度が高く、領域が狭いため、単位時間内に加熱されるエアロゾル発生基質の量が小さく、昇温が速く、予熱時間が短く、切り替え慣性が小さく、即時吸い込み・即時停止を実現することができる。また、エアロゾル発生基質が完全に霧化された後、伝動アセンブリ４０によって押し出され、エアロゾル発生基質の取り出しが容易になる。

さらに、いくつかの実施例において、開口２５は、環状であり、霧化領域２１３は、開口２５内に嵌設され、このように、開口２５自体の内部に形成された環状空間は、霧化領域２１３を形成し、開口２５を介してマイクロ波エネルギーを霧化領域２１３に効果的に伝達する。

いくつかの実施例において、インナーハウジング２６は、内導体２６１を含み、アウターハウジング２８は、外導体を含む。内導体２６１と外導体とは、間隔をあけてマイクロ波共振キャビティ２３を形成する。内導体２６１は、開口２５の第１端２３１に隣接するエッジを画定し、外導体は、開口２５の第２端２３２に隣接するエッジを画定する。このように、内導体２６１と外導体とが互いに協働することにより、マイクロ波共振キャビティ２３及び開口２５を形成して、共振キャビティ内の電界が最も強い箇所のエネルギーを利用して開口２５を介してエアロゾル発生基質の局所領域を霧化加熱する。

さらに、いくつかの実施例において、インナーハウジング２６は、第２端２３２に隣接する上ハウジング２６３をさらに含む。上ハウジング２６３は、外導体に接続され、外導体と共に開口２５の第２端２３２に隣接するエッジを画定し、内導体２６１自体の内部には、第１搬送通路２１２が形成され、上ハウジング２６３自体の内部には、第２搬送通路２１４が形成される。このように、内導体２６１の上方に、外導体に接続される上ハウジング２６３を設けて、上ハウジング２６３を内導体２６１の先端に位置させ、内導体２６１と上ハウジング２６３とを組み合わせることにより、第１搬送通路２１２及び第２搬送通路２１４を含む搬送通路２１を形成する。また、上ハウジング２６３と外導体との接続箇所と、内導体２６１との間に開口２５が画定され、これにより、外導体と内導体２６１との間のマイクロ波共振キャビティ２３がインナーハウジング２６内の搬送通路２１と連通する。

さらに、いくつかの実施例において、内導体２６１の内部に収容キャビティがさらに形成される。収容キャビティは、第１搬送通路２１２の第２搬送通路２１４とは反対側に位置し、少なくとも一部の伝動アセンブリ４０を収容する。このように、伝動アセンブリ４０は、第１搬送通路２１２の底部に位置し、第１搬送通路２１２内のエアロゾル発生基質を頂部の第２搬送通路２１４に絶えず押すことができる。また、開口２５は、内導体２６１の収容キャビティから離れた一端に形成され、内導体２６１の頂部に形成されることに相当し、即ち、内導体２６１の外周のマイクロ波共振キャビティの頂部に位置し、この箇所は、共振キャビティ内の電界強度が最も強い箇所であり、マイクロ波エネルギーを有効に利用して霧化加熱を行う。

いくつかの実施例において、伝動アセンブリ４０は、伝動部材４４を含む。伝動部材４４の一端は、搬送通路２１内に入り込み、エアロゾル発生基質を支持する載置面を有し、伝動部材４４は、搬送通路２１の軸方向に沿って昇降するように制御され、さらに、伝動部材４４を介してエアロゾル発生基質を押して搬送通路２１の軸方向に沿って移動させることができる。

さらに、伝動アセンブリ４０は、駆動部材４２をさらに含む。駆動部材４２は、搬送通路２１外に設けられる。伝動部材４４の一端は、駆動部材４２の出力端に接続され、伝動部材４４の他端は、搬送通路２１内に伸縮可能に入り込む。駆動部材４２は、伝動部材４４を駆動して搬送通路２１の軸方向に沿って昇降させ、伝動部材４４に駆動力を提供する。具体的には、駆動部材４２は、内導体２６１の収容キャビティ内に設けられる。

いくつかの実施例において、アトマイザー１０は、搬送通路２１の内壁に嵌設された通気管７０をさらに含む。通気管７０は、開口２５を遮蔽し、マイクロ波の透過を許容する。通気管７０は、エアロゾル発生基質を収容するものであり、伝動アセンブリ４０は、少なくとも一部が通気管７０内に入り込み、このように、エアロゾル発生基質の外に通気管７０が嵌設され、通気管７０によって、発生した霧化エアロゾルを集め、霧化エアロゾルが開口２５を通って他の領域に流れることを防止する。同時に、通気管７０は、マイクロ波の透過を許可するように構成され、霧化領域２１３のマイクロ波加熱に影響を与えない。

さらに、アトマイザー１０は、吸引ノズル８０をさらに含み、吸引ノズル８０は、霧化アセンブリ２０に嵌設され、かつ搬送通路２１と連通し、搬送通路２１内に発生した霧化エアロゾルは、吸引ノズル８０に入ってユーザに吸い込まれる。好ましくは、吸引ノズル８０は、通気管７０内の霧化したエアロゾルがユーザに吸い込まれるように、通気管７０の内部と連通する。

本願の一実施例において、アトマイザー１０をさらに提供する。アトマイザー１０は、霧化アセンブリ２０及び伝動アセンブリ４０を含む。霧化アセンブリ２０の内部には、搬送通路２１及びマイクロ波共振キャビティ２３が形成される。マイクロ波共振キャビティ２３は、搬送通路２１の外周の少なくとも一部を囲んで設けられる。伝動アセンブリ４０は、少なくとも一部が搬送通路２１内に入り込み、エアロゾル発生基質を駆動して搬送通路２１内で伝動アセンブリ４０の軸方向に沿って移動させるように制御される。搬送通路２１は、霧化領域２１３を有し、霧化領域２１３は、マイクロ波共振キャビティ２３における電界強度が最も強い領域に対応して連通する。つまり、霧化アセンブリ２０内にマイクロ波共振キャビティ２３が形成され、マイクロ波発生器６０は、マイクロ波共振キャビティ２３内にマイクロ波を放出することにより、マイクロ波共振キャビティ２３内に電磁振動を行う同軸共振キャビティを形成し、マイクロ波共振キャビティ２３内の電界が最も強い領域が搬送通路２１の霧化領域２１３に連通して、マイクロ波共振キャビティ２３内の電界の強度が大きいマイクロ波を霧化領域２１３に放出する。

また、霧化領域２１３は、エアロゾル発生基質の移動経路に位置する。電子霧化装置１００を使用する際に、エアロゾル発生基質を搬送通路２１内に入れると、エアロゾル発生基質は、伝動アセンブリ４０によって押されて伝動アセンブリ４０の軸方向に沿って移動することができ、さらに、エアロゾル発生基質の異なる部分が順に霧化領域２１３を通過し、それにより、霧化領域２１３に伝達された高強度の時変電界を利用して現在の部分のエアロゾル発生基質を加熱霧化する。使用中に、エアロゾル発生基質の現在の部分が霧化されて内部材質が変化した後、伝動アセンブリ４０によってエアロゾル発生基質を押して伝動アセンブリ４０の軸方向に沿って移動させることにより、該霧化された現在の部分の次の部分を霧化領域２１３に移動させてマイクロ波加熱霧化を行うことができる。このように、霧化の過程全体において、エアロゾル発生基質の霧化されない部分を常に霧化領域２１３に搬送し、異なる期間に霧化領域２１３内のエアロゾル発生基質の材質及び誘電特性がほぼ一致し、霧化領域２１３内のエアロゾル発生基質の性能が安定し、さらに霧化の吸い感を常に一致させ、霧化性能を向上させる。

上記実施例の各技術的特徴は任意に組み合わせ流ことができる。簡潔に説明するために、上記実施例における各技術的特徴の全ての可能な組み合わせを説明していないが、これらの組み合わせは矛盾がない限り全て本明細書に記載された範囲に属すると考えられるべきである。

上記実施例は本願のいくつかの実施形態のみを説明しており、それらの説明は、具体的で詳細であるが、本特許の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。なお、当業者にとって、本願の趣旨を離脱しない限り、本願に対して各種の変形及び改善を行うことができ、これらの変形及び改善は、全て本願の保護範囲に属する。よって、本願の特許の保護範囲は、添付の特許請求の範囲を基準とするべきである。

１００ 電子霧化装置、１０ アトマイザー、２０ 霧化アセンブリ、２１ 搬送通路、２１２ 第１搬送通路、２１３ 霧化領域、２１４ 第２搬送通路、２３１ 第１端、２３２ 第２端、２３ マイクロ波共振キャビティ、２５ 開口、２６ インナーハウジング、２６１ 内導体、２６３ 上ハウジング、２８ アウターハウジング、４０ 伝動アセンブリ、４２ 駆動部材、４４ 伝動部材、５０ 結合アンテナ、６０ マイクロ波発生器、７０ 通気管、８０ 吸引ノズル、ｓ 加熱対象部分、ａ 予熱部分、ｂ 霧化加熱部分、ｃ 維持部分、ｄ 冷却部分

Claims (11)

1. 内部に搬送通路及びマイクロ波共振キャビティが形成され、前記搬送通路がエアロゾル発生基質を収容するように構成され、前記搬送通路の少なくとも一部が前記マイクロ波共振キャビティと連通して霧化領域を形成する霧化アセンブリと、
   少なくとも一部が前記搬送通路内に入り込み、前記エアロゾル発生基質を押して前記搬送通路内で移動させ、前記エアロゾル発生基質の霧化されない部分を前記霧化領域に移動させるように制御される伝動アセンブリと、を含む、アトマイザー。
2. 前記搬送通路は、軸方向に対向して設けられた第１端及び第２端を含み、前記マイクロ波共振キャビティは、前記第１端から離間し、かつ前記搬送通路と連通して前記霧化領域を形成し、
   前記伝動アセンブリは、前記エアロゾル発生基質を押して前記搬送通路内で前記第１端から前記第２端に向かう方向に沿って移動させるように制御される、請求項１に記載のアトマイザー。
3. 前記搬送通路は、同軸に設けられた第１搬送通路及び第２搬送通路を含み、前記第１搬送通路は、前記第１端に隣接し、前記第２搬送通路は、前記第２端に隣接し、前記マイクロ波共振キャビティは、前記第１搬送通路と前記第２搬送通路との間に連通して前記霧化領域を形成する、請求項２に記載のアトマイザー。
4. 前記霧化アセンブリは、互いに嵌設されたインナーハウジング及びアウターハウジングを含み、前記インナーハウジングの内部に前記搬送通路が形成され、前記アウターハウジングと前記インナーハウジングの少なくとも一部とが互いに間隔をあけて設けられ、両者の間に前記マイクロ波共振キャビティが画定され、
   前記インナーハウジングには、前記マイクロ波共振キャビティと前記搬送通路とを連通する開口が形成され、前記搬送通路において、それ自体の径方向に沿って前記開口と連通する領域は、前記霧化領域である、請求項３に記載のアトマイザー。
5. 前記インナーハウジングは、内導体を含み、前記アウターハウジングは、外導体を含み、前記内導体と前記外導体とは、間隔をあけて前記マイクロ波共振キャビティを形成し、前記内導体は、前記開口の前記第１端に隣接するエッジを画定し、前記外導体は、前記開口の前記第２端に隣接するエッジを画定する、請求項４に記載のアトマイザー。
6. 前記インナーハウジングは、前記第２端に隣接する上ハウジングをさらに含み、前記上ハウジングは、前記外導体に接続され、前記外導体と共に前記開口の前記第２端に隣接するエッジを画定し、
   前記内導体自体の内部には、前記第１搬送通路が形成され、前記上ハウジング自体の内部には、前記第２搬送通路が形成される、請求項５に記載のアトマイザー。
7. 前記伝動アセンブリは、伝動部材を含み、前記伝動部材の一端は、前記搬送通路内に入り込み、前記エアロゾル発生基質を支持する載置面を有し、
   前記伝動部材は、前記搬送通路の軸方向に沿って昇降するように制御される、請求項１～６のいずれか一項に記載のアトマイザー。
8. 前記搬送通路の内壁に嵌設された通気管をさらに含み、前記通気管は、前記開口を遮蔽し、マイクロ波の透過を許容し、前記通気管は、前記エアロゾル発生基質を収容するものであり、前記伝動アセンブリの少なくとも一部は、前記通気管内に入り込む、請求項４～６のいずれか一項に記載のアトマイザー。
9. 前記霧化アセンブリは、金属部材であり、前記マイクロ波共振キャビティ及び前記搬送通路のキャビティ壁は、いずれも金属材質である、請求項１～６のいずれか一項に記載のアトマイザー。
10. 結合アンテナをさらに含み、前記結合アンテナは、一端がマイクロ波発生器に接続され、他端が前記マイクロ波共振キャビティに入り込んでマイクロ波を放出する、請求項１～６のいずれか一項に記載のアトマイザー。
11. マイクロ波発生器と、上記請求項１～６のいずれか一項に記載のアトマイザーと、を含み、前記マイクロ波発生器は、前記マイクロ波共振キャビティ内にマイクロ波を放出するように構成される、電子霧化装置。