(57)【要約】本発明は、不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置、キット及びその加熱方法を開示する。インテリジェント３Ｄ均一加熱装置は、加熱アセンブリ１及び外部の喫煙品ケーシング３を含み、喫煙品ケーシング３と加熱アセンブリ１との間に第１加熱室Ａが形成され、加熱アセンブリハウジングとその内部のコンバインドヒーター１３との間に第２加熱室Ｂが形成され、コンバインドヒーター１３内の加熱シリンダー１３２の内部キャビティが第３加熱室Ｃであり、加熱シリンダー１３２内に先端付きの加熱ロッド１３１が設けられ、３つの加熱室の間の気流が連通し、加熱シリンダー及び加熱ロッドにはいずれも発熱回路が配置され、加熱アセンブリに制御回路が接続され、制御回路は２つの温度制御ループを含み、加熱シリンダーと加熱ロッドをそれぞれ加熱対象として独立して制御し、熱をインテリジェントに分配する。本発明にて提供される３Ｄ均一加熱技術は不燃性加熱式タバコに円周表面及びコア部の全方位組合せ均一加熱を提供し、これにより該当するタバコが従来のタバコの食感に近接すると同時に危害を低減させる。【選択図】なし
2021508233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置であって、
加熱アセンブリ（１）と、外嵌されている喫煙品ケーシング（３）とを含み、喫煙品ケーシング（３）は少なくとも一端が開口し、喫煙品ケーシング（３）と加熱アセンブリ（１）との間に隙間があり且つ空気が流れる、第１加熱室（Ａ）が形成され、
加熱アセンブリ（１）は加熱アセンブリハウジングと、加熱アセンブリハウジングの内部キャビティに固定的に接続されるコンバインドヒーター（１３）とを含み、加熱アセンブリハウジングは一端が閉鎖し且つ電源に接続され、他端が開口し、加熱アセンブリハウジングの内壁とコンバインドヒーター（１３）の外壁との間に隙間があり且つ空気が流れる、第２加熱室（Ｂ）が形成され、
コンバインドヒーター（１３）の内部に一端が開口する加熱シリンダー（１３２）を有し、加熱シリンダー（１３２）の内部は第３加熱室（Ｃ）であり、
喫煙品ケーシング（３）の一端の開口、加熱アセンブリハウジングの開口端、加熱シリンダー（１３２）の開口端が相互に対応してタバコ挿入通路を形成し、
加熱シリンダー（１３２）内に先端付きの加熱ロッド（１３１）が設けられ、加熱ロッド（１３１）の先端がタバコ挿入通路の入口に向かい、
第１加熱室（Ａ）、第２加熱室（Ｂ）、第３加熱室（Ｃ）の間の気流は相互に連通し、各加熱室にいずれも吸気口が設けられ、且つ隣接する２つの加熱室の吸気口の位置が互い違いに設けられ、
加熱シリンダー（１３２）と加熱ロッド（１３１）にはいずれも発熱回路が配置され、加熱アセンブリ（１）は１つの制御回路に接続され、制御回路は２つの温度制御ループを含み、加熱シリンダー（１３２）と加熱ロッド（１３１）をそれぞれ加熱対象として独立して制御することを特徴とする不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項２】
前記３Ｄ均一加熱は加熱シリンダー（１３２）及び加熱ロッド（１３１）が不燃性加熱式タバコの円周及びコア部に対して対流熱伝達、熱伝導、熱放射という３種類の熱伝達方式を行うことを含む全方位立体均一加熱であることを特徴とする請求項１に記載の不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項３】
前記加熱アセンブリハウジングはスリーブ（１４）、閉鎖端のベース（１１）、コンバインドヒーター（１３）を取り付け固定するための耐高温固定ブラケット（１２）を含み、耐高温固定ブラケット（１２）は締まり嵌めによりベース（１１）の右端ボスに嵌着され、スリーブ（１４）の一端は耐高温固定ブラケット（１２）と接続され、他端にシールリング（１５）が取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項４】
前記加熱アセンブリハウジングの外壁及び／又は内壁には熱交換シートが設けられ、前記喫煙品ケーシング（３）の内壁には熱交換シートが設けられることを特徴とする請求項１に記載の不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項５】
前記加熱アセンブリハウジングの閉鎖端に電極（１１１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項６】
加熱シリンダー（１３２）は軸方向の断面が「Ｈ」又は「Ｕ」字状であり、加熱ロッド（１３１）の底部は加熱シリンダー（１３２）の底部と接続され、加熱シリンダー（１３２）の底部に温度センサ（１３３）が設けられ、設けられた温度センサは加熱シリンダーの温度センサ及び加熱ロッドの温度センサを含み、加熱シリンダー（１３２）の底部には、第３加熱室（Ｃ）の内側に少なくとも１つのボス（１３２１）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項７】
前記制御回路はマイクロプロセッサチップ制御ユニットを含み、第１ヒーター及び第２ヒーターの温度検出センサはマイクロプロセッサチップ制御ユニットの信号入力端子にそれぞれ接続され、マイクロプロセッサチップ制御ユニットは接続された２つの出力制御回路を介して第１ヒーターとしての加熱シリンダー及び第２ヒーターとしての加熱ロッドの加熱制御を独立して行うことを特徴とする請求項１に記載の不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置。
【請求項８】
不燃性加熱式タバコ用の３Ｄ均一加熱装置キットであって、請求項１〜７のいずれか一項に記載の３Ｄ均一加熱装置、ネジ接続リング（２）及びタバコロッド（４）を含み、喫煙品ケーシング（３）の両端が開口し、タバコロッド（４）が喫煙品ケーシング（３）の左ポートの外側に設けられ、ネジ接続リング（２）が加熱アセンブリ（１）の左端に係止され、加熱アセンブリ（１）がネジ接続リング（２）を介してタバコロッド（４）と接続され、タバコロッド（４）内に電池及び制御回路が設けられることを特徴とする不燃性加熱式タバコ用の３Ｄ均一加熱装置キット。
【請求項９】
請求項１に記載の３Ｄ均一加熱装置を用いてタバコを加熱する方法であって、
前記タバコ（５）を加熱シリンダー（１３２）内に挿入し、且つ加熱ロッド（１３１）をタバコ（５）のタバコセグメント（５１）内に突き刺させ、タバコセグメント（５１）と第３加熱室（Ｃ）の側壁及び底部との間にいずれも隙間があり、電源を入れて加熱シリンダー（１３２）及び加熱ロッド（１３１）を加熱しながら、タバコ（５）のフィルターセグメントをポンピングし、具体的な加熱ステップは、
気流は第１加熱室（Ａ）に入り、第１加熱室（Ａ）に流入した気流は加熱アセンブリ（１）の外表面を周回して下向きに流れ、且つ予備加熱を完了するステップｓ１と、
第１加熱室（Ａ）内の予熱気流は第２加熱室（Ｂ）に入り、気流は加熱シリンダー（１３２）の外表面を周回して上向きに流れ、且つさらなる加熱を完了するステップｓ２と、
第２加熱室（Ｂ）でさらに加熱された気流は第３加熱室（Ｃ）に入り、気流はタバコセグメント（５１）及び第３加熱室（Ｃ）の側壁及び底部の隙間を下向きに流れ、さらに気流を加熱するステップｓ３と、
タバコセグメントに対する対流加熱において、第３加熱室（Ｃ）に流入した気流はタバコセグメント（５１）との間を周回して下向きに流れ、タバコセグメント（５１）の底部から流入し及び側面から浸透する方式でタバコセグメント（５１）に流入し、タバコセグメント（５１）に対して対流加熱を完了するステップｓ４と、
加熱スリーブによる熱放射において、加熱シリンダー（１３２）は、その内部キャビティに配置されたタバコセグメント（５１）の円周上で円周方向の熱放射燃焼を実行するステップｓ５と、
加熱ロッドによる加熱において、加熱ロッド（１３１）はタバコセグメント（５１）のコア部に突き刺して加熱し、タバコセグメント（５１）のコア部に気流が流れ、加熱ロッドはタバコセグメント（５１）のコア部を加熱し、且つ伝導、放射、及び対流という３種類の熱伝達経路を備えるステップｓ６と、
タバコセグメント（５１）を熱伝導、熱放射及び対流熱伝達の協同で加熱した後にタバコの香り物質を放出又は揮発し、気流がタバコの香り物質を巻き込んでフィルターセグメントに流れ込むことで濾過及び冷却を行い、最終的に喫煙者の口腔内に入るステップｓ７と、を含み、
ただし、ステップｓ５、ｓ６はステップｓ１〜ｓ４と並行するステップであり、前記ステップｓ４、ｓ５、及びｓ６は協同してタバコ（５）に対する３Ｄ全方位均一加熱を完了することを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ均一加熱装置を用いてタバコを加熱する方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の３Ｄ均一加熱装置を用いてタバコを加熱する方法であって、
加熱アセンブリハウジングの右端にシールリング（１５）が設けられ、タバコ（５）とシールリング（１５）との間が締り嵌めされ、タバコ（５）と喫煙品ケーシング（３）の右端開口との間に隙間があり、第１吸気口が形成され、加熱アセンブリハウジングの左端に第２吸気口が設けられ、加熱シリンダー（１３２）の右端とシールリング（１５）との間の隙間に第３吸気口が形成され、前記タバコ（５）を右端から加熱シリンダー（１３２）内に挿入し、且つ加熱ロッド（１３１）をタバコ（５）のタバコセグメント（５１）内に突き刺さし、タバコセグメント（５１）と第３加熱室（Ｃ）の側壁及び底部との間にいずれも隙間があり、電源を入れて加熱シリンダー（１３２）及び加熱ロッド（１３１）を加熱しながら、タバコ（５）のフィルターセグメントをポンピングし、具体的な加熱ステップは、
気流は第１吸気口を介して第１加熱室（Ａ）に入り、第１加熱室（Ａ）に流入した気流は加熱アセンブリ（１）の外表面を周回して下向きに流れ、且つ予備加熱を完了するステップｓ１と、
第１加熱室（Ａ）内の予熱気流は第２吸気口を介して第２加熱室（Ｂ）に入り、気流は加熱シリンダー（１３２）の外表面を周回して上向きに流れ、且つさらなる加熱を完了するステップｓ２と、
第２加熱室（Ｂ）でさらに加熱された気流は、第３吸気口を介して第３加熱室（Ｃ）に入り、タバコセグメント（５１）及び第３加熱室（Ｃ）の側壁及び底部の隙間を下向きに流れ、さらに気流を加熱するステップｓ３と、
タバコセグメントに対する対流加熱において、第３加熱室（Ｃ）に流入した気流はタバコセグメント（５１）との間を周回して下向きに流れ、タバコセグメント（５１）の底部から流入し及び側面から浸透する方式でタバコセグメント（５１）に流入し、タバコセグメント（５１）に対して対流加熱を完了するステップｓ４と、
加熱スリーブによる熱放射において、加熱シリンダー（１３２）は、その内部キャビティに配置されたタバコセグメント（５１）の円周上で円周方向の熱放射燃焼を実行するステップｓ５と、
加熱ロッドによる加熱において、加熱ロッド（１３１）はタバコセグメント（５１）のコア部に突き刺して加熱し、タバコセグメント（５１）のコア部に気流が流れ、加熱ロッドはタバコセグメント（５１）のコア部を加熱し、且つ伝導、放射、及び対流という３種類の熱伝達経路を備えるステップｓ６と、
タバコセグメント（５１）を熱伝導、熱放射及び対流熱伝達の協同で加熱した後にタバコの香り物質を放出又は揮発し、気流がタバコの香り物質を巻き込んでフィルターセグメントに流れ込むことで濾過及び冷却を行い、最終的に喫煙者の口腔内に入るステップｓ７と、を含み、
ただし、ステップｓ５、ｓ６はステップｓ１〜ｓ４と並行するステップであり、前記ステップｓ４、ｓ５、及びｓ６は協同してタバコに対する３Ｄ全方位均一加熱を完了することを特徴とする請求項１に記載の３Ｄ均一加熱装置を用いてタバコを加熱する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不燃性加熱式巻きタバコの技術分野に関し、特に、不燃性加熱式タバコに用いられる加熱ツールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新規なタバコ製品を加熱して燃焼させないようにした処理方式は、中国を含める世界中の大手タバコ会社によって高く重視されている。ただし、現在、通常用いられている加熱方式、加熱方法は、主に熱伝導や熱放射に焦点を当てているが、タバコ製品において熱伝導の伝導率が低いが、加熱装置及びそのハウジングが良好な伝導性能を有するので、ほとんどの熱が漏れてしまい、そして加熱装置の表面温度が高くなり、一定時間加熱した後、手持ちが困難になる。したがって、従来の加熱方法及び加熱装置は、不燃性加熱式タバコを十分且つ均一に加熱しながら、加熱装置の表面温度を低く保つ効果を維持できなかった。例えば、中国特許公開第ＣＮ１０３１６９１５７Ａ号では、不燃性加熱式のタバコ装置が開示されており、加熱機構がシート状であり、シート状タバコ製品の片側しかに伝導式加熱を行うことができないので、加熱は不均一となってしまい、中国特許公告第ＣＮ１０２５９５９４３Ｂ号では改良されたヒーターを備えた電気加熱式の喫煙システムが開示されており、シートヒーターを採用し、シート状の電気絶縁基板上に配置された１つ以上の導電性トレースによりシートヒーターを形成し、シートヒーターが不燃性加熱式タバコに突き刺して加熱し、加熱方式も伝導や熱放射による加熱であり、局所温度が高く、加熱が不均一で、加熱効率が低いという現象がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来技術の欠点を解決し、熱伝導効率が低いという問題を解消するためになされたものであり、３Ｄ均一加熱技術が提案されており、本発明は、不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置及び加熱方法を提供し、コンビネーションヒーターを採用してタバコの円周面及びコア部に対して全方位組合せ均一加熱を行うとともに、流通プロセスで加熱室Ａ、Ｂ、Ｃを通過した後の気流によって運ばれる大量の熱を使用してタバコに対流加熱を行い、不燃性加熱式タバコのために、熱伝導、熱放射、及び対流熱伝達が併存する効率的な全方位３Ｄ加熱環境を提供するため、タバコの加熱を十分、均一にさせ、さらに従来のタバコの食感に達するか又は近接すると同時に危害を低減させる。本発明の目的は以下の技術的解決手段によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置であって、加熱アセンブリと、外嵌されている喫煙品ケーシングとを含み、喫煙品ケーシングは少なくとも一端が開口し、喫煙品ケーシングと加熱アセンブリとの間に隙間があり且つ空気が流れて、第１加熱室が形成され、加熱アセンブリは加熱アセンブリハウジングと、加熱アセンブリハウジングの内部キャビティに固定的に接続されるコンバインドヒーターとを含み、加熱アセンブリハウジングは一端が閉鎖し且つ電源に接続され、他端が開口し、加熱アセンブリハウジングの内壁とコンバインドヒーターの外壁との間に隙間があり且つ空気が流れて、第２加熱室が形成され、コンバインドヒーターの内部に一端が開口する加熱シリンダーを有し、加熱シリンダーの内部は第３加熱室であり、喫煙品ケーシングの一端の開口、加熱アセンブリハウジングの開口端、加熱シリンダーの開口端が相互に対応してタバコ挿入通路を形成し、加熱シリンダー内に先端付きの加熱ロッドが設けられ、加熱ロッドの先端がタバコ挿入通路の入口を指向し、第１加熱室、第２加熱室、第３加熱室の間の気流は相互に連通し、各加熱室にいずれも吸気口が設けられ、且つ隣接する２つの加熱室の吸気口の位置が互い違いに設けられ、加熱シリンダーと加熱ロッドにはいずれも発熱回路が配置され、加熱アセンブリに制御回路が接続され、制御回路は２つの温度制御ループを含み、加熱シリンダーと加熱ロッドをそれぞれ加熱対象として制御する。
【０００５】
さらに、前記３Ｄ均一加熱は加熱シリンダー及び加熱ロッドが不燃性加熱式タバコの円周及びコア部に対して対流熱伝達、熱伝導、熱放射という３種類の熱伝達方式を行うことを含む全方位立体均一加熱である。
【０００６】
さらに、前記加熱アセンブリハウジングはスリーブ、閉鎖端のベース、コンバインドヒーターを取り付け固定するための耐高温固定ブラケットを含み、耐高温固定ブラケットは締まり嵌めによりベースの右端ボスに嵌着され、スリーブの一端は耐高温固定ブラケットと接続され、他端にシールリングが取り付けられる。
【０００７】
さらに、前記加熱アセンブリハウジングの外壁及び／又は内壁には熱交換シートが設けられ、前記喫煙品ケーシングの内壁には熱交換シートが設けられる。
【０００８】
さらに、前記加熱アセンブリハウジングの閉鎖端に電極が設けられる。
【０００９】
さらに、加熱シリンダーは軸方向の断面が「Ｈ」又は「Ｕ」字状であり、加熱ロッドの底部は加熱シリンダーの底部と接続され、加熱シリンダーの底部に温度センサが設けられ、設けられた温度センサは加熱シリンダーの温度センサ及び加熱ロッドの温度センサを含み、加熱シリンダーの底部には、第３加熱室の内側に少なくとも１つのボスが設けられる。
【００１０】
さらに、前記制御回路はマイクロプロセッサチップ制御ユニットを含み、第１ヒーター及び第２ヒーターの温度検出センサはマイクロプロセッサチップ制御ユニットの信号入力端子にそれぞれ接続され、マイクロプロセッサチップ制御ユニットは接続された２つの出力制御回路を介して第１ヒーターとしての加熱シリンダー及び第２ヒーターとしての加熱ロッドの加熱制御を独立して行う。
【００１１】
不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置キットであって、前記３Ｄ均一加熱装置、ネジ接続リング及びタバコロッドを含み、喫煙品ケーシングの両端が開口し、タバコロッドが喫煙品ケーシングの左ポートの外側に設けられ、ネジ接続リングが加熱アセンブリの左端に係止され、加熱アセンブリがネジ接続リングを介してタバコロッドと接続され、タバコロッド内に電池及び制御回路が設けられる。
【００１２】
前記３Ｄ均一加熱装置を用いてタバコを加熱する方法であって、前記タバコを加熱シリンダー内に挿入し、且つ加熱ロッドをタバコのタバコセグメント内に突き刺させ、タバコセグメントと第３加熱室の側壁及び底部との間にいずれも隙間があり、電源を入れて加熱シリンダー及び加熱ロッドを加熱しながら、タバコのフィルターセグメントをポンピングする。具体的な加熱ステップは以下のとおりである。
ｓ１：気流は第１加熱室に入り、第１加熱室に流入した気流は加熱アセンブリ１の外表面を周回して下向きに流れ、且つ予備加熱を完了する。
ｓ２：第１加熱室内の予熱気流は第２加熱室に入り、気流は加熱シリンダーの外表面を周回して上向きに流れ、且つさらなる加熱を完了する。
ｓ３：第２加熱室でさらに加熱された気流は、第３加熱室に入り、タバコセグメント及び第３加熱室の側壁及び底部の隙間を下向きに流れ、さらに気流を加熱する。
ｓ４：タバコセグメントに対する対流加熱：第３加熱室に流入した気流はタバコセグメントとの間を周回して下向きに流れ、タバコセグメントの底部から流入し及び側面から浸透する方式でタバコセグメントに流入し、タバコセグメントに対して対流加熱を完了する。
ｓ５：加熱スリーブによる熱放射：加熱シリンダーは、その内部キャビティに配置されたタバコセグメントの円周上で円周方向の熱放射燃焼を実行する。
ｓ６：加熱ロッドによる加熱：加熱ロッドはタバコセグメントのコア部に突き刺して加熱し、タバコセグメントのコア部に気流が流れ、加熱ロッドはタバコセグメントのコア部を加熱し、且つ伝導、放射、及び対流という３種類の熱伝達経路を備える。
ｓ７：タバコセグメントを熱伝導、熱放射及び対流熱伝達の協同で加熱した後にタバコの香り物質を放出又は揮発し、気流がタバコの香り物質を巻き込んでフィルターセグメントに流れ込むことで濾過及び冷却を行い、最終的に喫煙者の口腔内に入る。
ただし、ステップｓ５、ｓ６はｓ１〜ｓ４と並行するステップであり、前記ステップｓ４、ｓ５、及びｓ６は協同してタバコに対する３Ｄ全方位均一加熱を完了する。
【００１３】
さらに、加熱アセンブリハウジングの右端にシールリングが設けられ、タバコとシールリングとの間が締り嵌めされ、タバコと喫煙品ケーシングの右端開口との間に隙間があり、第１吸気口が形成され、加熱アセンブリハウジングの左端に第２吸気口が設けられ、加熱シリンダーの右端とシールリング１５との間の隙間に第３吸気口が形成され、前記タバコを右端から加熱シリンダー内に挿入し、且つ加熱ロッドをタバコのタバコセグメント内に突き刺させ、タバコセグメントと第３加熱室の側壁及び底部との間にいずれも隙間があり、電源を入れて加熱シリンダー及び加熱ロッドを加熱しながら、タバコのフィルターセグメントをポンピングする。具体的な加熱ステップは以下のとおりである。
【００１４】
ｓ１：気流は第１吸気口を介して第１加熱室に入り、第１加熱室に流入した気流は加熱アセンブリの外表面を周回して下向きに流れ、且つ予備加熱を完了する。
ｓ２：第１加熱室内の予熱気流は第２吸気口を介して第２加熱室に入り、気流は加熱シリンダーの外表面を周回して上向きに流れ、且つさらなる加熱を完了する。
ｓ３：第２加熱室でさらに加熱された気流は、第３吸気口を介して第３加熱室に入り、タバコセグメント及び第３加熱室の側壁及び底部の隙間を下向きに流れ、さらに気流を加熱する。
ｓ４：タバコセグメントに対する対流加熱：第３加熱室に流入した気流はタバコセグメントとの間を周回して下向きに流れ、タバコセグメントの底部から流入し及び側面から浸透する方式でタバコセグメントに流入し、タバコセグメントに対して対流加熱を完了する。
ｓ５：加熱スリーブによる熱放射：加熱シリンダーは、その内部キャビティに配置されたタバコセグメントの円周上で円周方向の熱放射燃焼を実行する。
ｓ６：加熱ロッドによる加熱：加熱ロッドはタバコセグメントのコア部に突き刺して加熱し、タバコセグメントのコア部に気流が流れ、加熱ロッドはタバコセグメントのコア部を加熱し、且つ伝導、放射、及び対流という３種類の熱伝達経路を備える。
ｓ７：タバコセグメントを熱伝導、熱放射及び対流熱伝達の協同で加熱した後にタバコの香り物質を放出又は揮発し、気流がタバコの香り物質を巻き込んでフィルターセグメントに流れ込むことで濾過及び冷却を行い、最終的に喫煙者の口腔内に入る。
ただし、ステップｓ５、ｓ６はｓ１〜ｓ４と並行するステップであり、前記ステップｓ４、ｓ５、及びｓ６は協同してタバコに対する３Ｄ全方位均一加熱を完了する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にて提案されている３Ｄ均一加熱技術は新規な不燃性加熱式タバコに二重加熱素子による全方位組合せ均一加熱を提供でき、加熱経路は熱伝導、熱放射及び対流という３種類の熱伝達方式を含み、不燃性加熱式タバコのために十分で均一な全方位加熱環境を提供し、新規な不燃性加熱式タバコに対する全方位均一加熱を実現でき、そのため、新規な不燃性加熱式タバコが従来のタバコの食感に達するか又は近接すると同時に危害を低減させる。同時に、より重要な点は、気流の連続した流れによって加熱装置の表面温度を下げることができ、断熱材による断熱処理を回避し、また加熱された気流が気流通路を通って不燃性加熱式タバコに入って、不燃性加熱式タバコに対する対流加熱を実現する。
【００１６】
説明すべきものとして、本明細書に出現する用語「タバコ」、「煙」、「タバコ製品」又は「不燃性加熱式タバコ」はいずれも同一のものであり、すなわち：新規な不燃性加熱式タバコである。
【００１７】
以下、添付の図面及び具体的な実施形態を参照して、本発明についてさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の加熱装置とタバコとの接続を示す概略図である。
【図２】加熱アセンブリの構造及び気流流路を示す概略図である。
【図３】加熱アセンブリのベースを示す概略図である。
【図４】コンバインドヒーターの構造を示す概略図である。
【図５】スリーブの外壁に熱交換シートが設けられることを示す概略断面図である。
【図６】加熱装置キットとタバコとの接続を示す概略図である。
【図７】制御回路の接続を示す概略図である。
【図８】本発明の加熱方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１９】
図１、２、３、４に示すように、不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置は、加熱アセンブリ１と、外嵌されている喫煙品ケーシング３とを含み、喫煙品ケーシング３は少なくとも一端が開口し、喫煙品ケーシング３と加熱アセンブリ１との間に隙間があり且つ空気が流れて、第１加熱室Ａが形成され、加熱アセンブリ１は加熱アセンブリハウジングと、加熱アセンブリハウジングの内部キャビティに固定的に接続されるコンバインドヒーター１３とを含み、加熱アセンブリハウジングは一端が閉鎖し且つ電源に接続され、他端が開口し、加熱アセンブリハウジングの内壁とコンバインドヒーター１３の外壁との間に隙間があり且つ空気が流れて、第２加熱室Ｂが形成され、コンバインドヒーター１３の内部に一端が開口する加熱シリンダー１３２を有し、加熱シリンダー１３２の内部は第３加熱室Ｃであり、喫煙品ケーシング３の一端の開口、加熱アセンブリハウジングの開口端、加熱シリンダー１３２の開口端が相互に対応してタバコ挿入通路を形成し、加熱シリンダー１３２内に先端付きの加熱ロッド１３１が設けられ、加熱ロッド１３１の先端がタバコ挿入通路の入口に向かって、第１加熱室Ａ、第２加熱室Ｂ、第３加熱室Ｃの間の気流は相互に連通し、各加熱室にいずれも吸気口が設けられ、且つ隣接する２つの加熱室の吸気口の位置が互い違いに設けられ、加熱シリンダー１３２と加熱ロッド１３１にはいずれも発熱回路が配置され、発熱回路は巻き付けられた発熱線、発熱フィルム、又は導電性ペースト（タングステン）を採用して加熱シリンダーの内壁又は加熱ロッドの外壁に印刷されて導電性トラックを形成し、その後、高温同時焼成方式で一体に焼結されてもよく、加熱アセンブリ１に制御回路が接続され、制御回路は２つの温度制御ループを含み、加熱シリンダー１３２と加熱ロッド１３１をそれぞれ加熱対象として制御して熱をインテリジェントに分配する。前記コンバインドヒーター１３に含まれた加熱シリンダー１３２と加熱ロッド１３１はタバコ５をそれぞれ加熱してもよく、タバコ５を同時に加熱してもよい。
【００２０】
図２に示すように、前記加熱アセンブリハウジングはスリーブ１４、閉鎖端のベース１１、コンバインドヒーター１３を取り付け固定するための耐高温固定ブラケット１２を含み、耐高温固定ブラケット１２は締まり嵌めによりベース１１の右端ボスに嵌着され、スリーブ１４の一端は耐高温固定ブラケット１２と接続され、他端にシールリング１５が取り付けられる。
【００２１】
図３に示すように、ベース１１に電極１１１が設けられ、加熱シリンダー１３２、加熱ロッド１３１、温度センサ１３３及びタバコロッド１４との間で電気的接続を確立するために用いられる。
【００２２】
図４に示すように、加熱シリンダー１３２は軸方向の断面が「Ｈ」又は「Ｕ」字状であり、加熱ロッド１３１の底部は加熱シリンダー１３２の底部と接続され、加熱シリンダー１３２の底部に温度センサ１３３が設けられ、温度センサは加熱シリンダーの温度センサ及び加熱ロッドの温度センサを含み、加熱シリンダー１３２の底部には、タバコと加熱シリンダーの底部との間に隙間を作り、気流通路を形成するように第３加熱室Ｃの内側に少なくとも１つのボス１３２１が設けられる。
【００２３】
加熱ロッド１３１は、円筒状又は扁平状であり、一端がテーパー状又はレピア状である。
【００２４】
図７に示すように、本実施例の制御回路は給電回路、温度制御ループ及び補助回路を含み、給電回路は電池、電源回路、充電制御及び電源管理回路、制御ユニットを含み、温度制御ループは制御ユニット、出力制御回路、検出ユニット、加熱対象を含み、補助回路はスイッチ制御回路、通信モジュール、保護回路、ＬＥＤランプ、表示画面を含み、前記制御ユニットはマイクロプロセッサチップ制御ユニットであり、マスターチップ及びスレーブチップを含み、前記マスターチップとスレーブチップとの間は相互に通信可能であり、相互に協調することができ、第１ヒーター及び第２ヒーターの温度検出センサはマイクロプロセッサチップ制御ユニットの信号入力端子にそれぞれ接続され、マイクロプロセッサチップ制御ユニットは出力を制御して接続された２つの前記出力制御回路を介して制御ユニットの制御下で第１ヒーターとしての加熱シリンダー及び第２ヒーターとしての加熱ロッドの加熱を独立して行い、前記マスターチップ及びスレーブチップは出力回路をそれぞれ独立して制御して第１ヒーター及び第２ヒーターを独立して加熱し、加熱対象に熱をインテリジェントに分配する。
【００２５】
本実施例において、前記検出ユニットはアナログ入力インタフェース（ＡＩ）及びデジタル入力インタフェース（ＤＩ）を有し、温度検出、気流検出を含み、前記温度検出は相互に独立した第１ヒーター円周加熱温度検出と第２ヒーターコア部加熱ロッド加熱温度検出を含む。前記通信モジュールはブルートゥース（登録商標）、ワイヤレス（ｗｉｆｉ）、及び近距離無線通信（ＮＦＣ）のいずれか１つ又は２つ以上の組み合わせを含み、前記通信モジュールは移動端末と通信接続を確立し、インテリジェント端末を介して異なる不燃性加熱式タバコによって加熱モデルを設定し、不燃性加熱式タバコに対するインテリジェント加熱を実現する。
【００２６】
前記充電制御及び電源管理回路は、電池電圧、電流、温度などの情報を収集し、且つ情報を制御ユニットに送信し、制御ユニットによって現在の電池状態を推定し、且つ表示画面又はＬＥＤランプに電池状態を出力し、充電時に充電電流、電圧などを制御する。
【００２７】
前記出力制御回路は加熱対象の数に一致し、主にパワーデバイス及び補助制御回路を含み、パワーデバイスはＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のうちのいずれかを含む。
【００２８】
前記保護回路は電池過電圧、不足電圧、過電流、過温度保護及び警報、短絡保護、及び各加熱対象の加熱温度過温度保護及び警報を含む。
【００２９】
前記電源回路は定電圧回路、フィルター回路を含み、制御回路の部品に安定的で、確実で、きれいな電源を提供し、制御ユニット、通信モジュール、検出ユニット、ＬＥＤランプ、表示画面への給電を含む。
【実施例２】
【００３０】
図５に示すように、本実施例は実施例１の上で加熱アセンブリ１のスリーブ１４に対して熱交換シートのデザインを追加する。熱交換シートはスリーブ１４の軸線に垂直な断面における投影形状が矩形、正方形、台形又は「Ｔ」字状のいずれかであり、熱交換シートはスリーブ１４の内壁又は外壁に均一に設けられ、スリーブ１４の内壁及び外壁に熱交換シートを同時に均一に設置してもよく、熱交換面積を増大させ、気流に対する加熱効率を向上させる。本実施例において、スリーブ１４の外壁に「Ｔ」型熱交換シートが設けられる。喫煙品ケーシング３の内壁には熱交換シートを設けることもできる。
【実施例３】
【００３１】
図６に示すように、不燃性加熱式タバコ用のインテリジェント３Ｄ均一加熱装置キットは実施例１又は２に記載の加熱装置、ネジ接続リング２及びタバコロッド４を含み、喫煙品ケーシング３の両端が開口し、タバコロッド４が喫煙品ケーシング３の左ポートの外側に設けられ、ネジ接続リング２が加熱アセンブリ１の左端に係止され、加熱アセンブリ１がネジ接続リング２を介してタバコロッド４と接続され、タバコロッド４内に電池が設けられる。
【００３２】
ネジ接続リング２はタバコロッド４及び加熱アセンブリ１に螺着されることで、加熱アセンブリ１とタバコロッド４との間で電気的接続を確立させ、喫煙品ケーシングの大開口端の左ポートは加熱アセンブリの右端から左端へ嵌着され、最終的にタバコロッドの右端と一体に係合される。
【００３３】
本実施例において、ベース１１に５つの電極１１１が設けられ、加熱シリンダー１３２、加熱ロッド１３１、温度センサ１３３及びタバコロッド４との間で電気的接続を確立するために用いられる。
【実施例４】
【００３４】
図１、２、６、８に示すように、実施例１に記載の３Ｄ均一加熱装置を利用して不燃性加熱式タバコに対して３Ｄ全方位均一加熱を実行する。前記不燃性加熱式タバコ５はタバコセグメント５１、中空フィルターセグメント５２及び中実フィルターセグメント５３を含み、実施例１に記載の加熱装置を用いて前記タバコ５を加熱し、前記タバコ５のタバコセグメント５１に前記喫煙品ケーシングの右端開口、シールリング１５を順に通して前記第３加熱室Ｃに挿入し、円周とコア部に対して組合せ全方位加熱を行い、タバコセグメント５１と第３加熱室Ｃの側壁及び底部との間にいずれも隙間があり、前記全方位加熱は熱伝導、熱放射及び対流加熱を含み、加熱シリンダー１３２と加熱ロッド１３１を起動してタバコセグメント５１の円周及びコア部に熱伝導、熱放射の並行加熱を行いながら、フィルターセグメントをポンピングし、外部気流は第１加熱室Ａ及び第２加熱室Ｂによって予熱されて第３加熱室Ｃに入り、気流はタバコセグメント５１を周回して流れ、且つタバコセグメント５１の底部及び側面から浸透してタバコセグメント５１に流入し、タバコセグメント５１に対して対流加熱を行う。
【００３５】
喫煙品ケーシング３の開口端の右端とタバコ５との間に形成された隙間は第１吸気口であり、外部の常温の気流は第１吸気口を介して第１加熱室Ａに入り、前記スリーブ１４の耐高温固定ブラケット１２に近い一端の左端に第２吸気口の気流孔１４１が開設され、第１加熱室Ａ内の気流は第２吸気口を介して第２加熱室Ｂに入り、前記加熱シリンダー１３２の開口端の右端とシールリング１５との間の隙間に第３吸気口が形成され、第２加熱室Ｂ内の気流は第３吸気口を介して第３加熱室Ｃに入る。
【００３６】
タバコ５と加熱アセンブリのシールリング１５の中央にある円形貫通孔は締り嵌めであり、加熱アセンブリのシールリング１５の貫通孔がタバコ５と密着され、気流抵抗を増大させることにより気流が図１及び図２に示す方向に沿って流れる。具体的には以下のステップを含む。
ｓ１：気流は第１吸気口を介して第１加熱室Ａに入り、第１加熱室Ａに流入した気流は加熱アセンブリ１の外表面を周回して下向きに流れ、且つ予備加熱を完了する。
ｓ２：第１加熱室Ａ内の予熱気流は第２吸気口の気流孔１４１を介して第２加熱室Ｂに入り、気流は加熱シリンダー１３２の外表面を周回して上向きに流れ、且つさらなる加熱を完了する。
ｓ３：第２加熱室Ｂでさらに加熱された気流は、第３吸気口を介して第３加熱室Ｃに入り、気流はタバコセグメント１２及び第３加熱室Ｃの側壁及び底部の隙間を下向きに流れ、さらに気流を加熱する。
ｓ４：タバコセグメントに対する対流加熱：第３加熱室Ｃに流入した気流はタバコセグメント５１との間を周回して下向きに流れ、タバコセグメント５１の底部から流入し及び側面から浸透する方式でタバコセグメント５１に流入し、タバコセグメント５１に対して対流加熱を完了する。
ｓ５：加熱スリーブによる熱放射：加熱シリンダー１３２は、その内部キャビティに配置されたタバコセグメント５１の円周上で円周方向の熱放射燃焼を実行する。
ｓ６：加熱ロッドによる加熱：加熱ロッド１３１はタバコセグメント５１のコア部に突き刺し、タバコセグメント５１のコア部に気流が流れるため、加熱ロッドはタバコセグメント５１のコア部を加熱し、且つ伝導、放射、及び対流という３種類の熱伝達経路を備える。
ｓ７：タバコセグメント５１を熱伝導、熱放射及び対流熱伝達の協同で加熱した後にタバコの香り物質を放出又は揮発し、気流がタバコの香り物質を巻き込んでフィルターセグメントに流れ込んで濾過及び冷却を行い、最終的に喫煙者の口腔内に入る。
ただし、ステップｓ５、ｓ６はｓ１〜ｓ４と並行するステップであり、ステップｓ４、ｓ５、及びｓ６は協同してタバコ５に対する３Ｄ全方位均一加熱を完了する。
【００３７】
前記タバコセグメント５１の円周は気流に対する抵抗がタバコセグメント５１の底部の気流に対する抵抗より大きい。
【００３８】
上述した実施例は、具体的な実施形態を概略的に説明したものに過ぎず、本発明の範囲は、上述した特定の実施例に限定されるものではない。当業者であれば、上記詳細な説明に記載の本発明の異なる点について、多くの改良、変更、置換及び等価な解決手段を有し、例えば以上の実施例の加熱ロッド１３１のコア部又は底部に温度センサを追加する解決手段、及び上記実施例における制御ユニットにおいて単一のマイクロプロセッサを採用して加熱シリンダー及び加熱ロッドに対する独立した温度制御を実現すること、またベース１１における電極数の変更など、全てのこれらの改良、変更、置換及び等価な解決手段はいずれもここに含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１…加熱アセンブリ、１１…ベース、１１１…電極、１２…耐高温固定ブラケット、１３…コンバインドヒーター、１３１…加熱ロッド、１３２…加熱シリンダー、１３２１…ボス、１３３…温度センサ、１４…スリーブ、１４１…気流孔、１５…シールリング、２…接続リング、３…喫煙品ケーシング、４…タバコロッド、５…タバコ、５１…タバコセグメント、５２…中空フィルターセグメント、５３…中実フィルターセグメント、Ａ…第１加熱室、Ｂ…第２加熱室、Ｃ…第３加熱室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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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【国際調査報告】
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