(57)【要約】【課題】導体渦電流により発熱する加熱装置を提供する。【解決手段】本発明の導体渦電流により発熱する加熱装置は、加熱装置ハウジングと、円筒形断熱ハウジングを有し、前記円筒形断熱ハウジングの中心部は前端から底部にかけて鉄心を有し、複数の誘導コイルが前記鉄心の多段部位に螺旋状に巻き付けられる電気ヒーターと、前記電気ヒーターに電気的に接続され、前記複数の誘導コイルが前記鉄心を電磁加熱させることにより渦電流発熱効果を発生させるように制御させる制御ユニットとを備える。前記鉄心は少なくとも２つの鉄心であり、前記制御ユニットにより前記複数の誘導コイルの加熱方式が制御され、単段加熱方式、多段加熱方式、または全段加熱方式に選択的に切り換えられる。【選択図】図３
2019186178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置ハウジングと、
円筒形断熱ハウジングを有し、前記円筒形断熱ハウジングの中心部は前端から底部にかけて鉄心を有し、複数段の誘導コイルが前記鉄心の多段部位に螺旋状に巻き付けられる電気ヒーターと、
前記電気ヒーターに電気的に接続され、前記複数段の誘導コイルが前記鉄心を電磁加熱させることにより渦電流発熱効果を発生させるように制御を行う制御ユニットと、を備え、
前記鉄心は少なくとも２つの鉄心であり、
前記制御ユニットにより前記複数段の誘導コイルの加熱の制御を行う方式により、単段加熱方式、多段加熱方式、または全段加熱方式に選択的に切り換えさせることを特徴とする、
導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項２】
前記単段加熱方式は前記複数段の誘導コイル中から何れか１段が選択されて加熱を行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項３】
前記単段加熱方式は前記複数段の誘導コイル中の数段または全段から何れか１段が選択されて順に切り換えられて加熱を行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項４】
前記多段加熱方式は前記複数段の誘導コイル中から少なくとも２段が選択されて加熱を行うことを含むことを特徴とする請求項１に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項５】
前記少なくとも２段は連続的に配置されるか間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項４に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項６】
前記少なくとも２段は連続的に配置されると共に順に切り換えられて加熱を行うことを特徴とする請求項４に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項７】
前記少なくとも２段は同時に加熱を行うことを特徴とする請求項４に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項８】
前記円筒形断熱ハウジングに内設され、カートリッジまたはタバコが前記円筒形断熱ハウジングに接触させる圧力値の検知に用いられる少なくとも１つの圧力センサーを更に備え、前記制御ユニットは前記圧力値に基づいて前記円筒形断熱ハウジング内における前記カートリッジまたは前記タバコの位置を判断させることを特徴とする請求項１に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項９】
前記加熱装置ハウジングに内設され、前記電気ヒーターに接続され、前記鉄心の温度の検出に用いられる少なくとも１つの加熱温度検出器を更に備え、前記制御ユニットは前記鉄心の温度に基づいて前記誘導コイルの加熱動作の制御を行い、加熱温度が温度限定値の範囲内になるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【請求項１０】
前記加熱装置ハウジングに内設され、煙濃度の検出に用いられる少なくとも１つの煙濃度検出器を更に備え、前記制御ユニットは前記煙濃度に基づいて前記誘導コイルの加熱動作の制御を行い、前記煙濃度が濃度限定値の範囲内になるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の導体渦電流により発熱する加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱式紙巻タバコの分野に関し、より詳しくは、導体渦電流により発熱する加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子タバコは擬似タバコとも呼ばれるタバコの代替品であり、人体に対する危険性が低く、且つ受動喫煙がなく、火が要らず、火災の恐れがない等の長所を有し、愛煙家の間で注目が高まっている。
【０００３】
電子タバコはタバコに似た外観及び香りがあるが、一般的にはタバコのタールや粒子状物質等の有害な成分を含んでいない。従来技術中の電子タバコは円筒状ハウジングと、円筒状ハウジングに内設されるヴェポライザーと、電源素子と、タンクと、円筒状ハウジングの両端部の蓋をするドリップチップカバー及び端カバーとを備える。前記電子タバコは一定程度タバコの機能を代替可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術中の電子タバコにおいて、ヴェポライザーの装設ベースの多くは硬質プラスチックで製造される一体構造であるため、ヴェポライザーの誘導コイルを通過させるスルーホールを設置させる必要があり、装設後にはスルーホールと誘導コイルとの間には隙間ができ、電子タバコ内部の隔離密封性に影響が及んだ。
また、硬質プラスチックの装設ベースの外周側と円筒状ハウジングとの間の密封効果が好ましくなく、その上下両側の空間をしっかりと密封隔離できないため、煙や液体が漏れだす事象が発生しやすかった。
【０００５】
新型のタバコ製品は従来の紙巻タバコ製品に対し、主に新型の紙巻タバコ、電子タバコ、及び噛みタバコの３種類に大別される。
新型の紙巻タバコはタバコを加熱（非燃焼）する方式で人体にニコチン及び香りを送り、関連する研究によると、５００°Ｃ以下の低温ではタバコが加熱されるのみで燃焼はされず、ニコチン及びタバコの香り成分が煙の中に移る。従来の紙巻タバコと比べると、新型の紙巻タバコは全体的にタール及び有害成分の放出量が大幅に減少する。また、基本的には副流煙がなく、他人や環境への害は少ない。
【０００６】
新型の紙巻タバコの特徴は、タバコまたはタバコの抽出物が加熱されるのみであり、タバコが燃焼されるわけではないため、有害成分の放出量が少なく、且つ消費者にタバコの味わいを与える。新型の紙巻タバコ（または非燃焼加熱式紙巻タバコと呼ばれる）は主に電熱型、カーボンヒーター型、物理化学反応加熱型、他の熱源型等を含む。
【０００７】
電磁加熱の原理は高周波誘導コイル中に高周波交流電流を通過させ、高周波交流電流がコイル内で高周波交流磁場を発生させ、高周波交流磁場の磁力線が磁性金属材料を通過させる際に金属内部に大量の環状渦電流が発生し、低抵抗大電流の渦電流熱効果により大量の熱量が放出され、金属材料が高速に発熱され、他の物質も加熱される。
電磁誘導加熱原理を応用して製造された電磁調理器、電磁炊飯器は人々の日常生活で広く使用されており、従来の加熱方式と比較し、電磁加熱技術は加熱速度が速く、熱効率が高く、加熱温度が制御しやすく、省電力で環境に優しく、加熱過程の自動化を実現できる等の特徴がある。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱時間が短く、熱効率が高く、普通のタバコ及び専用のタバコの両方に適用可能な導体渦電流により発熱する加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の導体渦電流により発熱する加熱装置は、加熱装置ハウジングと、円筒形断熱ハウジングを有し、前記円筒形断熱ハウジングの中心部は前端から底部にかけて鉄心を有し、複数段の誘導コイルが前記鉄心の多段部位に螺旋状に巻き付けられる電気ヒーターと、前記電気ヒーターに電気的に接続され、前記複数段の誘導コイルが前記鉄心を電磁加熱させることにより渦電流発熱効果を発生させるように制御を行う制御ユニットとを備え、前記鉄心は少なくとも２つの鉄心であり、前記制御ユニットにより前記複数段の誘導コイルの加熱の制御を行う方式により、単段加熱方式、多段加熱方式、または全段加熱方式に選択的に切り換えさせる。
【００１０】
好ましい実施形態では、前記単段加熱方式は前記複数段の誘導コイル中から何れか１段が選択されて加熱を行うことを含む。
【００１１】
好ましい実施形態では、前記単段加熱方式は前記複数段の誘導コイル中の数段または全段から何れか１段が選択されて順に切り換えられて加熱を行う。
【００１２】
好ましい実施形態では、前記多段加熱方式は前記複数段の誘導コイル中から少なくとも２段が選択されて加熱を行うことを含む。
【００１３】
好ましい実施形態では、前記少なくとも２段は連続的に配置されるか間隔を空けて配置される。
【００１４】
好ましい実施形態では、前記少なくとも２段は連続的に配置されると共に順に切り換えられて加熱を行う。
【００１５】
好ましい実施形態では、前記少なくとも２段は同時に加熱を行う。
【００１６】
好ましい実施形態では、前記円筒形断熱ハウジングに内設され、カートリッジまたはタバコが前記円筒形断熱ハウジングに接触させる圧力値の検知に用いられる少なくとも１つの圧力センサーを更に備え、前記制御ユニットは前記圧力値に基づいて前記円筒形断熱ハウジング内における前記カートリッジまたは前記タバコの位置を判断させる。
【００１７】
好ましい実施形態では、前記加熱装置ハウジングに内設され、前記電気ヒーターに接続され、前記鉄心の温度の検出に用いられる少なくとも１つの加熱温度検出器を更に備え、前記制御ユニットは前記鉄心の温度に基づいて前記誘導コイルの加熱動作の制御を行い、加熱温度が温度限定値の範囲内になるように制御される。
【００１８】
好ましい実施形態では、前記加熱装置ハウジングに内設され、煙濃度の検出に用いられる少なくとも１つの煙濃度検出器を更に備え、前記制御ユニットは前記煙濃度に基づいて前記誘導コイルの加熱動作の制御を行い、前記煙濃度が濃度限定値の範囲内になるように制御される。
【００１９】
好ましい実施形態では、前記鉄心は鋼、ニッケル、コバルト、或いはそれらの任意の組み合わせの合金である。前記制御ユニットは制御プリント回路基板及びマイクロコントローラを備える。
【００２０】
本発明の他の目的は、導体渦電流により発熱する加熱装置を提供することにある。加熱装置ハウジングと、円筒形断熱ハウジングを有し、前記円筒形断熱ハウジングの中心部は前端から底部にかけて鉄心を有し、前記鉄心は少なくとも２つの複数の鉄心であり、誘導コイルが前記鉄心の多段部位に螺旋状に巻き付けられる電気ヒーターと、前記電気ヒーターに電気的に接続され、前記複数の誘導コイルが前記鉄心を電磁加熱させることにより渦電流発熱効果を発生させるように制御させる制御ユニットと、前記円筒形断熱ハウジングに内設され、カートリッジまたはタバコが前記円筒形断熱ハウジングに接触させる圧力値の検知に用いられ、前記制御ユニットは前記圧力値に基づいて前記円筒形断熱ハウジング内における前記カートリッジまたは前記タバコの位置を判断させる少なくとも１つの圧力センサーと、前記加熱装置ハウジングに内設され、前記電気ヒーターに接続されると共に前記鉄心の温度の検出に用いられ、前記制御ユニットは前記鉄心の温度に基づいて前記誘導コイルの加熱動作の制御を行い、加熱温度が温度限定値の範囲内になるように制御される加熱温度検出器と、前記加熱装置ハウジングに内設され、煙濃度の検出に用いられ、前記制御ユニットは前記煙濃度に基づいて前記誘導コイルの加熱動作の制御を行い、前記煙濃度が濃度限定値の範囲内になるように制御させる煙濃度検出器と、前記加熱装置ハウジングに内設されると共に前記制御ユニットに接続され、音声コードにより電量不足、適時の充電、及び充電完了の通知を行う音声指示器と、前記加熱装置ハウジングに内設されると共に前記バッテリーに接続され、バッテリーの保護に用いられ、バッテリーを安全温度な温度に保つバッテリー温度検出器と、前記加熱装置ハウジングに内設され、前記加熱装置の電量不足、充電中、充電完了、加熱完了、バッテリー温度の過熱、または動作異常のライト状態を提示する作業指示ライトユニットと、前記加熱装置ハウジングに内設され、前記加熱装置の温度範囲ＤＩＰの設定に用いられ、適合する温度を選択して専用のカートリッジや各種異なる普通のタバコを加熱させる温度範囲ＤＩＰ設定スイッチユニットと、前記加熱装置ハウジングに内設され、特有の信号コードを用いて制御回路に通知させるボタンユニットと、前記加熱装置ハウジングに内設され、前記ボタンユニットと共に作動し、前記加熱装置を安全な動作状態にさせる電源スイッチと、前記加熱装置ハウジングに連結され、前記電気ヒーター内部の鉄心及び落とされたタバコの灰の洗浄に用いられる専用洗浄ユニットと、前記加熱装置ハウジングに連結され、充填部及びフィルターを有する吸い口部からなる分煙加熱ユニットとを備える。前記加熱装置ハウジングは前記加熱装置ハウジング内部と外界空間とを連通させる入気孔を有し、周辺機器の冷却に用いられ、タバコの煙に酸素を与え、喫煙時に形成される真空状態を消除させる。前記制御ユニットにより前記複数段の誘導コイルの加熱が制御される方式により、単段加熱、単段逐次加熱、多段加熱、多段逐次加熱、または全段加熱方式に選択的に切り換えられる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、加熱時間が短く、熱効率が高く、普通のタバコ及び専用のタバコの両方に使用できる。また、バッテリー温度検出器を有し、バッテリーの充電時の温度が安全温度より高い場合、加熱を停止させ、濃度の検出を加えてタバコの量を精確に制御させる。視覚障害者のために音声案内が設計され、指示ライトを見なくてもよくなる。また、二次保険装置を有し、ポケットの中で誤って起動させて加熱してしまう事態を回避できる。このように、製品の品質が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】本発明の一実施形態の複数のコアを備えた電気ヒーターを示す正面図である。
【図１ｂ】本発明の一実施形態の複数のコアを備えた電気ヒーターを示す側面図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態の単芯を備えた電気ヒーターを示す正面図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態の単芯を備えた電気ヒーターを示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態の加熱装置の構成を示す概略図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態の普通のタバコの分煙加熱ユニットを示す正面図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態の普通のタバコの分煙加熱ユニットを示す側面図である。
【図４ｃ】本発明の一実施形態の喫煙を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態の加熱回路図である。
【図６】本発明の一実施形態の電源回路図である。
【図７】本発明の一実施形態の制御回路図である。
【図８】本発明の一実施形態の温度測定回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
【００２４】
本発明で述べる方向用語「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「内」、「外」、「側面」等は添付図面の方向を参照するにすぎない。よって、使用する方向用語は本発明に対する理解を促すための説明にすぎず、本発明を制限するものではない。
【００２５】
添付図面及び説明は本質を表現するためのものであり、制限するためのものではない。図中では、構造が相似するユニットは同じ符号で表示する。また、描写を分かりやすくするために、添付図面中で示す各部材のサイズ及び厚さは任意で表示し、本発明はこれに制限しない。
【００２６】
また、明細書では、明確に反対と記述しない限りにおいて、“備える”とは前述する部材を備えることを意味し、但し、あらゆる他の部材を排除するものではない。また、明細書において、“…上”とは目標部材の上方或いは下方に位置することを意味し、重力方向に基づいた上部の上を意味するものではない。
【００２７】
本発明が目的を達成するために採用した技術手段及び効果について、以下では添付図面及び具体的な実施形態を組み合わせ、本発明に係る導体渦電流により発熱する加熱装置の具体的な実施方式、構造、特徴、及び効果に基づいて、詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
図１ａは本発明の一実施形態の複数のコアを備えた電気ヒーターを示す正面図であり、図１ｂは本発明の一実施形態の複数のコアを備えた電気ヒーターを示す側面図である。
本発明のある実施形態では、前記電気ヒーター１０は円筒形断熱ハウジング１００を有し、前記円筒形断熱ハウジング１００の円筒状の中心部は前端から底部にかけて鉄心１２０を有し、前記鉄心１２０の多段部位には複数本の誘導コイル１１０、１１２、１１４が巻き付けられる。前記円筒形断熱ハウジング１００は前記鉄心１２０の温度の検出に用いられる加熱温度検出器１３０に接続され、これら前記誘導コイル１１０、１１２、１１４により前記鉄心１２０が電磁加熱されることにより渦電流発熱効果が発生する。前記鉄心１２０は少なくとも２つの複数の鉄心である。
また、複数段の誘導コイル１１０、１１２、１１４及びその誘導機制が増設され、長短の煙管が段階的に加熱される。短い煙管の場合、機構または検知方式によりカートリッジ部分が加熱される。長い煙管の場合、時間或いは検知された煙管の燃焼程度に基づいて加熱段階が推移する。しかしながらこれは、鉄心の数、設計者のニーズにより、この例に限定されるものではない。
【００２９】
図２ａは本発明の一実施形態の単芯を備えた電気ヒーターを示す正面図であり、図２ｂは本発明の一実施形態の単芯を備えた電気ヒーターを示す側面図である。
本発明のある実施形態では、電気ヒーター２０は円筒形断熱ハウジング２００を有し、その円筒状の中心部には複数本の誘導コイル２１０が巻き付けられる鉄心２２０を有する。前記円筒形断熱ハウジング２００は前記鉄心２２０の温度の検出に用いられる加熱温度検出器２３０に接続され、これら前記誘導コイル２１０により前記鉄心２２０が電磁加熱されることにより渦電流発熱効果が発生する。前記鉄心２２０は単芯である。短い煙管の場合、機構または検知方式によりカートリッジ部分が加熱される。
【００３０】
図３は本発明の一実施形態の加熱装置の構成を示す概略図である。
本発明のある実施形態では、導体渦電流により発熱する加熱装置３０は加熱装置ハウジング３０１と、電気ヒーター３００と、制御ユニット３０７とを備える。前記電気ヒーター３００は円筒形断熱ハウジング３０２を有し、前記円筒形断熱ハウジング３０２の円筒状の中心部は前端から底部にかけて鉄心３０６を有し、少なくとも１段の誘導コイル（以下では説明を分かりやすくするため、３段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃを例とするが、但しこれに限られない）が前記鉄心３０６の多段部位に螺旋状に巻き付けられる。
制御ユニット３０７は前記電気ヒーター３００に電気的に接続され、前記誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃが前記鉄心を電磁加熱させて渦電流発熱効果を発生させるように制御される。前記鉄心３０６は少なくとも２つの複数の鉄心である。前記制御ユニット３０７により前記複数段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃの加熱が制御される方式により、単段加熱方式、多段加熱方式、或いは全段加熱方式に選択的に切り換えられる。
【００３１】
本発明のある実施形態では、前記単段加熱方式は前記複数段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ中から何れか１段が選択されて加熱を行うことを含む。例えば、前記加熱方式が単段加熱である場合、短い電子タバコまたはカートリッジには１組のコイルによる加熱方式が採用される。
【００３２】
本発明のある実施形態では、前記単段加熱方式は前記複数段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ中の数段または全段から何れか１段が選択されて順次切り換えられて加熱を行うことを含む。例えば、前記加熱方式が単段で順次加熱される場合、８４ｍｍ或いは他の長さの普通のタバコを１回で加熱して喫煙可能にすることはできず、１組のコイルによる加熱方式が採用され、吸い口から遠い端から始まり、前から後へと徐々に加熱される。
【００３３】
本発明のある実施形態では、前記多段加熱方式は前記複数段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ中から少なくとも２段が選択されて加熱を行うことを含む。
【００３４】
本発明のある実施形態では、前記少なくとも２段は連続的に配置されるか間隔を空けて配置される。
【００３５】
本発明のある実施形態では、前記少なくとも２段は連続的に配置されると共に順に切り換えられて加熱を行う。例えば、前記加熱方式が部分的に多段階で逐次加熱される方式である場合、８４ｍｍ或いは他の長さの普通のタバコに対して複数組のコイルによる加熱方式が採用される。前記複数組のコイルによる加熱は、何れか２組のコイルの１組が一緒に加熱され、吸い口から遠い端から始まり、前から後にかけて徐々に段階的に加熱される方式である。
【００３６】
本発明のある実施形態では、前記少なくとも２段は同時に加熱を行う。例えば、前記加熱方式が部分的に多段階で逐次加熱される方式である場合、８４ｍｍ或いは他の長さの普通のタバコに対して複数組のコイルによる加熱方式が採用され、前記複数組のコイルによる加熱は何れか２組のコイルの１組が一緒に加熱される。
【００３７】
本発明のある実施形態では、前記加熱方式が全段加熱方式である場合、複数組のコイルによる加熱方式が採用され、前記複数組のコイルの加熱は組に別れずに一緒に加熱される。
【００３８】
本発明のある実施形態では、前記円筒形断熱ハウジング内の前端の第一段誘導コイル３０４ａ、前記円筒形断熱ハウジング内の中端の第二段誘導コイル３０４ｂ、及び前記円筒形断熱ハウジング内の底部の第三段誘導コイル３０４ｃは短い電子タバコに対して１組のコイルによる加熱方式が採用され、２０秒以内に高速且つ均等に加熱される。
８４ｍｍ或いは他の長さの普通のタバコに対しては１回で加熱して喫煙可能にすることはできず、複数組のコイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃが採用され、前から後にかけて徐々に段階的に加熱される方式により加熱領域及び煙の発生量が効果的に制御され、喫煙時間が延長される。
【００３９】
本発明のある実施形態では、前記制御ユニット３０７により前記複数段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃの加熱が制御される方式に手動でのスイッチングが組み合わせられて切り換えが行われる。例えば、指でスイッチが操作される（図示せず）。
【００４０】
本発明のある実施形態では、少なくとも１つの圧力センサーを更に備える。本実施形態は圧力センサーが３つである場合について説明するが、但しこれに限られない。
圧力センサー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃは前記円筒形断熱ハウジング３０２に内設され、カートリッジまたはタバコに接触させる前記円筒形断熱ハウジング３０２の圧力値の検知に用いられる。前記制御ユニット３０７は前記圧力値に基づいて前記円筒形断熱ハウジング３０２内における前記カートリッジまたは前記タバコの位置を判断させ、前記誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃの加熱動作が制御される。
【００４１】
本発明のある実施形態では、少なくとも１つの加熱温度検出器を更に備える。本実施形態は加熱温度検出器が１つである場合について説明するが、但しこれに限られない。加熱温度検出器３１０は前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記電気ヒーター３００に接続され、前記鉄心３０６の温度の検出に用いられる。前記制御ユニット３０７は前記鉄心３０６の温度に基づいて前記誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃの加熱動作の制御を行い、加熱温度が温度限定値の範囲内になるように制御される。
【００４２】
本発明のある実施形態では、少なくとも１つの煙濃度検出器を更に備える。本実施形態は煙濃度検出器が１つである場合について説明するが、但しこれに限られない。煙濃度検出器３２０は前記加熱装置ハウジング３０１に内設されると共に前記制御ユニット３０７に接続され、煙濃度（例としては、一酸化炭素、タール濃度の検出）の検出に用いられる。
前記制御ユニット３０７は前記煙濃度に基づいて前記誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃの加熱動作の制御を行い、前記煙濃度が濃度限定値の範囲内になるように制御され、喫煙者にとって最も好ましい状況となる。
【００４３】
本発明のある実施形態では、前記加熱装置ハウジング３０１に内設されると共に前記制御ユニット３０７に接続される音声指示器３３０を更に備える。視覚障害者のために設計されており、音声コードにより視覚障害者に加熱の完了を通知し、タバコを吸えるようにする。視覚障害者に電量不足、充電中、及び充電完了も通知する。
【００４４】
本発明の一実施形態において、前記加熱装置ハウジング３０１に内設されると共に前記バッテリー３０５に接続されるバッテリー温度検出器３４０を更に備える。これはバッテリー３０５の保護に用いられ、バッテリー３０５を安全温度に保持させる。
【００４５】
本発明のある実施形態では、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記加熱装置の電量不足、充電中、充電完了、加熱完了、バッテリー温度の過熱、或いは動作異常のライト状態を提示する作業指示ライトユニット３５０を更に備える。
【００４６】
本発明のある実施形態では、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記加熱装置の温度範囲ＤＩＰの設定に用いられる温度範囲ＤＩＰ設定スイッチユニット３６０を更に備える。適合する温度を選択させて専用のカートリッジや各種異なる普通のタバコの加熱を行い、最高温度ではタバコに着火することが可能である。
【００４７】
本発明のある実施形態では、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、１回押されただけで回路がトリガされて加熱が行われるのを回避させ、特有の信号コードを使用して制御回路に通知を行うボタンユニット３７０、及び前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記ボタンユニット３７０と共に作動し、前記加熱装置を安全な動作状態にさせる電源スイッチ３７５を更に備える。
【００４８】
本発明のある実施形態では、前記鉄心３０６は鋼、ニッケル、コバルト、或いはそれらの任意の組み合わせの合金である。その抗酸化力は高く、加熱温度も高く、渦電流を形成させ、瞬間的に大量の熱を発生させる。
【００４９】
本発明のある実施形態では、前記円筒形断熱ハウジング３０２の前記材料はセラミック、ガラス、ポリマーまたは他の耐熱、断熱材質で構成される。
【００５０】
本発明のある実施形態では、前記制御ユニット３０７は制御プリント回路基板（例としては、加熱制御、信号ライト制御、音声制御、充電制御で構成される）及びマイクロコントローラを含む。
【００５１】
本発明のある実施形態では、前記加熱装置ハウジング３０１は前記加熱装置ハウジング３０１の内部と外界の空間とを連通させる入気孔３８０を有し、周辺機器を冷却させ、タバコの煙に酸素を与え、喫煙時に形成される真空状態を消除させる。
【００５２】
本発明のある実施形態では、専用洗浄ユニット３９０を更に備える。前記専用洗浄ユニット３９０は前記加熱装置ハウジング３０１に連結され、前記電気ヒーター３００の内部の鉄心３０６及び落とされたタバコの灰の洗浄に用いられる。
【００５３】
図４ａは本発明の一実施形態の普通のタバコの複数の吸入加熱ユニットを示す正面図であり、図４ｂは本発明の一実施形態の普通のタバコの複数の吸入加熱ユニットを示す側面図であり、図４ｃは本発明の一実施形態のタバコ吸いを示す概略図である。
図３、図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照する。本発明のある実施形態では、導体渦電流により発熱する加熱装置３０は加熱装置ハウジング３０１と、円筒形断熱ハウジング３０２を有し、前述の円筒状の中心部には前端から底部にかけて多段部位を有し、各段には少なくとも１本の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃが鉄心３０６に螺旋状に巻き付けられ、これら前記誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃにより前記鉄心３０６が電磁加熱されることにより渦電流発熱効果が発生する電気ヒーター３００と、電源供給のためのバッテリー３０５に接続される制御ユニット３０７と、前記円筒形断熱ハウジング３０２に内設され、カートリッジまたはタバコが接触させる圧力をそれぞれ検知させる複数の圧力センサー３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃと、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記電気ヒーター３００に接続され、前記鉄心３０６の温度の検出に用いられ、且つ加熱電流を適時入れ切りさせ、加熱温度を設定された温度値に精確に制御させる加熱温度検出器３１０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、且つ前記制御ユニット３０７に接続され、煙濃度の検出に用いられる煙濃度検出器３２０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設されると共に前記制御ユニット３０７に接続され、音声コードにより電量不足、適時の充電、及び充電完了を通知させる音声指示器３３０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設されると共に前記バッテリー３０５に接続され、バッテリー３０５の保護に用いられ、バッテリー３０５を安全温度に保持させるバッテリー温度検出器３４０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記加熱装置の電量不足、充電中、充電完了、加熱完了、バッテリー温度の過熱、または動作異常のライト状態を提示させる作業指示ライトユニット３５０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記加熱装置の温度範囲ＤＩＰの設定に用いられ、適合する温度を選択させて専用のカートリッジ及び各種異なる普通のタバコの加熱を行う温度範囲ＤＩＰ設定スイッチユニット３６０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、１回押すだけで回路がトリガされて加熱を行うのを回避させ、特有の信号コードを用いて制御回路に通知させるボタンユニット３７０と、前記加熱装置ハウジング３０１に内設され、前記ボタンユニット３７０と共に作動され、前記加熱装置を安全な動作状態にさせる電源スイッチ３７５と、前記加熱装置ハウジング３０１に連結され、前記電気ヒーター３００の内部の鉄心及び落とされたタバコの灰の洗浄に用いられる専用洗浄ユニット３０９と、前記加熱装置ハウジング３０１に連結され、充填部４１０及びフィルターを有する吸い口部４２０からなる分煙加熱ユニット４０とを備える。
前記加熱装置ハウジング３０１は前記加熱装置ハウジング３０１の内部と外界の空間とを連通させる入気孔３８０を有し、周辺機器の冷却を行い、タバコの煙に酸素を与え、喫煙時に形成される真空状態を消除させる。前記鉄心３０６は単芯または複数の鉄心である。前記制御ユニット３０７により前記複数段の誘導コイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃの加熱が制御される方式により、単段加熱方式、単段逐次加熱方式、多段加熱方式、多段逐次加熱方式、或いは全段加熱方式に選択的に切り換えられる。前記誘導コイルは前記円筒形断熱ハウジング３０２の位置に対応させ、前記円筒形断熱ハウジング３０２内の前端の第一段誘導コイル３０４ａと、前記円筒形断熱ハウジング３０２内の中端の第二段誘導コイル３０４ｂと、前記円筒形断熱ハウジング３０２内の底部の第三段誘導コイル３０４ｃとを含む。
短い電子タバコに対しては１組のコイルによる加熱方式が採用され、２０秒以内で高速且つ均等に加熱される。８４ｍｍ或いは他の長さの普通のタバコに対しては１回で加熱させて喫煙可能にすることはできず、複数組のコイル３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃが前から後にかけて徐々に段階的に加熱される方式が採用され、加熱領域及び煙の発生量が効果的に制御され、喫煙時間が延長される。このように、実用性が増すのみならず、煙の量も調節可能となる。また、煙の濃度が検出されることにより加熱温度が調節される。
【００５４】
本発明のある実施形態では、導体渦電流により発熱する加熱装置３０の操作過程では、５Ｖの電源であればどれでも加熱装置３０のバッテリー３０５に対して充電を行える。充電完了後に電源スイッチ３７５を開き、接触することにより回路がトリガされて中間部の鉄心３０６（鋼鉄或いは磁性合金）が加熱され、鉄心３０６が紙巻タバコ及び温度調節装置に緊密に貼り付けられ、設定温度に達した後に加熱が停止し、回路及びバッテリーが保護され、喫煙がより健康的で安全になる。温度が設定温度より低い場合、加熱回路が再起動され、加熱針が終始恒温状態となり、温度制御は温度範囲ＤＩＰ設定スイッチユニット３６０によって調節され、専用カートリッジ及び普通のカートリッジでの喫煙に適応させる。
喫煙可能温度に達した後に作業指示ライトユニット３５０が発光を行い、且つ音による通知も行われる。音は視覚障害者の喫煙に利用される。カートリッジのタイプに基づいて異なる喫煙時間が設定される。専用カートリッジの喫煙時間は短く、時間が来ると終了と判断される。普通のタバコの喫煙の場合、時間及び煙濃度検出器３２０により、煙の量が少ないか最長の喫煙時間に達すると、指示ライトが発光を行い、音により喫煙者に喫煙の終了が通知される。その後にカートリッジを取り外して次回使用する。
【００５５】
図３、図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照する。本発明のある実施形態では、分煙加熱ユニット４０は前記加熱装置ハウジング３０１に連結され、充填部４１０及びフィルターを有する吸い口部４２０を備える。使用方法は、普通のタバコの場合、剪断方式により特定の長さに切り落とし、分煙電気ヒーター３００の前部に挿入させ、電気ヒーター３００と共に前記導体渦電流により発熱する加熱装置３０のシステムに入れる。その後に加熱を行ってから喫煙する。前記分煙加熱ユニット４０には電気ヒーター３００が組み合わせられ、喫煙者のタバコのタイプによる制限はない。
【００５６】
本発明のある実施形態では、喫煙時に、普通のタバコ或いは専用のタバコを加熱装置３０に挿入させ、タバコの特定の加熱温度が設定され、電源スイッチ３７５を１回入れ切りし、作業指示ライトユニット３５０を観察し、加熱温度が設定温度に達した後、作業指示ライトユニット３５０が発光を行って喫煙可能であることを表示させる。喫煙完了後に電源スイッチ３７５を切る。全ての過程において電気ヒーター３００が恒温状態に維持され、喫煙者は再加熱を待つ必要はない。タバコを吸い終わってない場合、電源スイッチ３７５を切り、次回喫煙を継続する。
【００５７】
本発明のある実施形態について、図５は本発明の一実施形態の加熱回路図であり、図６は本発明の一実施形態の電源回路図であり、図７は本発明の一実施形態の制御回路図であり、図８は本発明の一実施形態の温度測定回路図である。
図３、図５、図６、図７及び図８に示されるように、本発明のある実施形態では、導体渦電流により発熱する加熱装置３０は加熱回路５０と、電源回路６０と、制御回路７０と、温度測定回路８０とを備え、前記制御ユニット３０７にそれぞれ設置される。
【００５８】
本発明は加熱時間が短く、熱効率が高く、且つ普通のタバコ及び専用のタバコのどちらにも使用可能である。また、バッテリー温度検出器を有し、バッテリーの充電中に温度が安全温度よりも高くなった場合、加熱が停止され、濃度の検出が加えられ、煙の発生量が精確に制御される。
視覚障害者のために音声案内が設計されており、指示ライトを見る必要がなくなる。二次保険装置を更に有し、ポケットの中で誤ってトリガされて加熱される事態を回避させ、これにより製品の品質が高まる。
【００５９】
ちなみに、“ある実施形態において”及び“各実施形態において”等の用語は重複して使用する。前記用語は通常は同じ実施形態を指すものではない。但し、同じ実施形態を指す場合もある。前後の文中で他の意味を示していない限り、“備える”、“有する”、及び“含む”等の用語は同義語である。
【００６０】
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当害技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００６１】
１０  電気ヒーター
２０  電気ヒーター
３０  導体渦電流により発熱する加熱装置
４０  分煙加熱ユニット
５０  加熱回路
６０  電源回路
７０  制御回路
８０  温度測定回路
１００  円筒形断熱ハウジング
１１０  誘導コイル
１１２  誘導コイル
１１４  誘導コイル
１２０  鉄心
１３０  加熱温度検出器
２００  円筒形断熱ハウジング
２１０  誘導コイル
２２０  鉄心
２３０  加熱温度検出器
３００  電気ヒーター
３０１  加熱装置ハウジング
３０２  円筒形断熱ハウジング
３０３ａ  圧力センサー
３０３ｂ  圧力センサー
３０３ｃ  圧力センサー
３０４ａ  誘導コイル
３０４ｂ  誘導コイル
３０４ｃ  誘導コイル
３０５  バッテリー
３０６  鉄心
３０７  制御ユニット
３１０  加熱温度検出器
３２０  煙濃度検出器
３３０  音声指示器
３４０  バッテリー温度検出器
３５０  作業指示ライトユニット
３６０  温度範囲ＤＩＰ設定スイッチユニット
３７０  ボタンユニット
３７５  電源スイッチ
３８０  入気孔
３９０  専用洗浄ユニット
４１０  充填部
４２０  吸い口部
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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