JP7828466B2 - エアロゾル発生装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子霧化の分野に関し、より具体的には、エアロゾル発生装置及びその製造方法に関する。

非燃焼・加熱（Ｈｅａｔ Ｎｏｔ Ｂｕｒｎｉｎｇ，ＨＮＢ）装置は、加熱装置にエアロゾル発生基質（処理済みの植物の葉系製品）を組み合わせた複合デバイスである。外部の加熱装置は、エアロゾル発生基質がエアロゾルを発生し得るが燃焼には至らない温度まで高温加熱することで、非燃焼を前提に、ユーザが所望するエアロゾルをエアロゾル発生基質から発生可能とする。現在、市販されている非燃焼・加熱器具は、主に抵抗加熱方式を採用している。即ち、中心発熱チップ又は発熱ピン等をエアロゾル発生基質の中心からエアロゾル生成基質の内部に挿入することで加熱する。このような器具は、使用前に予熱等が必要なため待機時間が長く、吸入と停止を自在に行うことができない。且つ、エアロゾル生成基質が不均一に炭化し、エアロゾル生成基質のベーキングが不十分となるため、利用率が低い。また、ＨＮＢ器具の発熱チップは、エアロゾル発生基質の取り出し装置や発熱チップベースに汚れを生じさせやすく、クリーニングが難しい。且つ、発熱体と接触する部分のエアロゾル発生基質の温度が上昇しすぎ、部分的に分解が発生することで、人体に有害な物質が放出される。そのため、抵抗加熱方式に代わって、マイクロ波加熱技術が徐々に新たな加熱方式となっている。マイクロ波加熱技術は、効率的、迅速、選択的及び加熱に遅延がないとの特性を有し、特定の誘電特性を持つ物質についてのみ加熱効果を有する。マイクロ波加熱による霧化を採用する際の応用上の利点としては、以下が挙げられる。

ａ．マイクロ波加熱は放射加熱であり、熱伝達ではないため、即時吸入、即時停止を実現可能である。

ｂ．発熱チップを有さないため、チップ折れや、発熱チップのクリーニングの問題が存在しない。

ｃ．エアロゾル発生基質の利用率が高く、吸い心地の一致性が高くなり、吸い心地が一段とタバコに近似する。

関連技術において、エアロゾル生成基質を加熱するマイクロ波加熱装置では、一般的に、マイクロ波が一端から供給されたあと、共振器内で共振する。しかし、共振空洞が小さいために、共振器内での電磁波の分布がやや不均一となり、加熱の均一性に劣る。

本発明が解決しようとする技術的課題は、関連技術の欠点に対し、改良したエアロゾル発生装置及びその製造方法を提供することである。

本発明が技術的課題を解決するために採用する技術方案は以下の通りである。

マイクロ波共振器及び収容ベースを含むエアロゾル発生装置を提供する。

前記マイクロ波共振器は、共振空洞を規定する外部導体ユニットと、当該外部導体ユニット内に設けられる内部導体ユニットを含む。前記外部導体ユニットは開口端及び密閉端を有する。前記内部導体ユニットは、一端が前記外部導体ユニットの密閉端に接続され、他端が前記外部導体ユニットの開口端に向かって延伸している。

前記収容ベースは、前記外部導体ユニットの開口端に接続されるとともに、エアロゾル生成基質を収容するための収容部を含む。前記収容部は前記共振空洞内に設けられる。

前記内部導体ユニットは導体ロッド及びプローブ装置を含む。前記導体ロッドは、前記密閉端に接続される固定端と、前記収容部に向かって延伸する自由端を含む。前記プローブ装置は、前記収容部の側部まで延伸する少なくとも１つのプローブを含む。

前記プローブ装置は、前記収容部に設けられて、前記導体ロッドの前記自由端とオーミック接触する。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置は、前記少なくとも１つのプローブに接続される基部を含む。前記基部は、前記収容部における前記導体ロッドと対向する端面に設けられる。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置は、前記少なくとも１つのプローブに接続される基部を含む。前記プローブ装置は、前記基部を介して前記導体ロッドの前記自由端とオーミック接触する。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置は、前記少なくとも１つのプローブに接続される基部を含む。前記少なくとも１つのプローブは、縦長形をなしており、一端が前記基部に接続され、他端が、前記内部導体ユニットの軸線と平行であり且つ前記内部導体ユニットから離隔する方向に延伸している。

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つのプローブは少なくとも２つのプローブを含む。前記少なくとも２つのプローブは、等間隔で前記収容部の側壁の周方向に分布している。

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つのプローブは少なくとも２つのプローブを含む。前記少なくとも２つのプローブの長さは、等しいか異なっている。

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つのプローブは少なくとも２つのプローブを含む。前記少なくとも２つのプローブは、組同士の長さが異なる少なくとも２組のプローブを含む。前記少なくとも２組のプローブは、交互且つ均一に前記収容部の周方向に分布している。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置は、前記収容部に係合、粘着又は一体的に成形される。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置は、導電性の金属シートを一体的に加工することで成形されるか、電気メッキ、印刷の方式で成形される。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置の厚さの範囲は１～２０００マイクロメートルである。

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つのプローブは、前記収容部の内側壁面又は外側の側壁面に分布するか、全体的又は部分的に前記収容部の側壁内に嵌設される。

いくつかの実施例において、前記収容ベースは、更に、前記収容部に接続される固定部を含む。前記収容部は、軸方向に延伸して前記エアロゾル生成基質を収容する収容室を含む。前記固定部は、前記収容室を周辺と連通させる軸方向の貫通孔を含む。前記固定部は前記開口端に接続される。

いくつかの実施例において、前記収容ベースは、いくつかの縦長の位置決めリブ及びいくつかの縦長の支持リブを含む。前記いくつかの位置決めリブは、間隔を開けて均一に前記収容室及び／又は前記貫通孔の壁面の周方向に設けられる。各位置決めリブは、いずれも前記収容ベースの縦方向に延伸している。前記いくつかの支持リブは、均一に間隔を開けて放射状に収容室の底面に分布している。隣り合う２つの位置決めリブの間ごとに縦方向に延伸する第１給気経路が１つずつ形成され、隣り合う２つの支持リブごとに放射状の第２給気経路が１つずつ形成される。前記いくつかの第２給気経路は前記いくつかの第１給気経路とそれぞれ連通する。

いくつかの実施例において、更に、前記マイクロ波共振器に接続されるマイクロ波供給装置を含む。前記マイクロ波供給装置は、内部導体、外部導体及び前記内部導体と前記外部導体の間に介在する誘電体層を含む。前記内部導体は、一文字形をなしており、且つ、前記導体ロッドの軸線と垂直に前記導体ロッドとオーミック接触する。

いくつかの実施例において、更に、前記マイクロ波共振器に接続されるマイクロ波供給装置を含む。前記マイクロ波供給装置は、内部導体、外部導体及び前記内部導体と前記外部導体の間に介在する誘電体層を含む。前記内部導体は、前記導体ロッドの軸線と垂直な第１区間と、前記導体ロッドの軸線と平行な第２区間を含む。前記第２区間は前記外部導体ユニットの端壁とオーミック接触する。

いくつかの実施例において、前記マイクロ波共振器は１／４波長同軸共振器である。

いくつかの実施例において、前記収容ベースは、プラスチック、マイクロ波透過セラミックス、ガラス、酸化アルミニウム、ジルコニア、酸化ケイ素のうちの１種類又は複数種類の組み合わせを用いて製造される。

いくつかの実施例において、前記内部導体ユニットの軸線と前記外部導体ユニットの軸線は、互いに重なり合うか平行である。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置と前記導体ロッドの間は、外力による拘束が除去された場合に、分離可能となるか、ロックされたままである。

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つのプローブの長さの範囲は０～（Ｌ１＋５）ｍｍであり、Ｌ１は前記エアロゾル生成基質の長さの値である。

１／４波長同軸共振器と、前記同軸共振器の開放端に取り付けられる収容ベースを含むエアロゾル発生装置を提供する。前記収容ベースはエアロゾル生成基質を収容するための収容部を含む。前記収容部は前記同軸共振器の共振空洞内に位置する。

前記同軸共振器は内部導体ユニットを含む。前記内部導体ユニットは、前記同軸共振器の短絡端に近接する導体ロッドと、前記開放端に近接するプローブ装置を含む。前記プローブ装置は、前記収容部の側部まで延伸する少なくとも１つのプローブを含む。

前記プローブ装置は、前記収容部に設けられて、前記導体ロッドとオーミック接触する。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置は、前記少なくとも１つのプローブに接続される基部を含む。前記基部は、前記収容部における前記導体ロッドと対向する端面に設けられる。前記プローブ装置は、前記基部を介して前記導体ロッドとオーミック接触する。

いくつかの実施例において、前記少なくとも１つのプローブは長さが異なる少なくとも２組のプローブを含む。前記少なくとも２組のプローブは、交互且つ均一に前記収容部の側壁の周方向に分布している。

いくつかの実施例において、前記導体ロッドは、前記収容部に面する自由端を含み、前記プローブ装置は前記自由端とオーミック接触する。

エアロゾル発生装置の製造方法を提供する。当該方法は、以下のステップを含むことを特徴とする。

（１）外部導体ユニット及び導体ロッドを提供し、前記導体ロッドを軸方向に沿って前記外部導体ユニット内に取り付ける。

（２）収容ベース及びプローブ装置を提供し、前記プローブ装置を前記収容ベースの収容部に設置して、組立体を形成する。

（３）前記組立体を前記外部導体ユニットに取り付けて、前記プローブ装置と前記導体ロッドをオーミック接触させる。

本発明のエアロゾル発生装置及びその製造方法を実施することで、以下の有益な効果を有する。即ち、プローブ装置は、収容ベースに設けられるとともに、導体ロッドとは独立しているため、製造において便利である。また、プローブ装置のプローブは収容室の外周まで延伸して、マイクロ波場の均一性を顕著に向上させる。このことは、エアロゾル生成基質の加熱の均一性を向上させるのに都合がよい。こうして、エアロゾル生成基質の加熱の均一性が顕著に強化されることで、エアロゾル生成基質の利用率が向上する。

以下に、図面と実施例を組み合わせて、本発明につき更に説明する。

図１は、本発明のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置の立体構造の概略図である。 図２は、図１に示すエアロゾル発生装置の縦断面の概略構造図である。 図３は、図１に示すエアロゾル発生装置の分解時の立体構造の概略図である。 図４は、図３に示すエアロゾル発生装置の分解状態における縦断面の概略構造図である。 図５は、本発明のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置の縦断面の概略構造図である。

本発明の技術的特徴、目的及び効果がより明瞭に理解されるよう、図面を参照して本発明の具体的実施形態につき詳細に説明する。

図１～図４は、本発明のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置１を示す。当該エアロゾル発生装置１は、マイクロ波を用いてエアロゾル生成基質を加熱することで、霧化によりエアロゾルを発生させて、使用者に吸入させることが可能である。いくつかの実施例において、当該エアロゾル生成基質は、例えば、処理済みの植物の葉系製品等の固体状エアロゾル生成基質である。また、理解し得るように、別のいくつかの実施例において、当該エアロゾル生成基質は液状のエアロゾル生成基質であってもよい。

更に、図２に示すように、いくつかの実施例において、前記エアロゾル発生装置１は、マイクロ波共振器１０、収容ベース２０及びマイクロ波供給装置３０を含んでもよい。いくつかの実施例において、マイクロ波共振器１０は円柱状をなしてもよく、且つ、マイクロ波を内部で継続的に振動させる共振空洞１３を含んでもよい。収容ベース２０は、エアロゾル生成基質を搭載するために用いられ、固定的又は取り外し可能にマイクロ波共振器１０に取り付けられる。これにより、内部のエアロゾル生成基質を共振空洞１３内のマイクロ波場に露出させて、マイクロ波により加熱して霧化させる。マイクロ波供給装置３０は、マイクロ波共振器１０に接続されて、マイクロ波発生装置（図示しない）で発生したマイクロ波を共振空洞１３内に供給するために用いられる。理解し得るように、マイクロ波共振器１０は円柱状に限らず、角柱、楕円柱状等のその他の形状をなしてもよい。

いくつかの実施例において、マイクロ波共振器１０は、１／４波長同軸共振器であってもよく、電磁シールドを実現するための筒状の外部導体ユニット１１と、導波のために当該外部導体ユニット１１内に設けられる縦長の内部導体ユニット１２と、当該内部導体ユニット１２の外壁面と外部導体ユニット１１の内側壁面の間に介在する媒質（例えば、空気）、を含んでもよい。外部導体ユニット１１と内部導体ユニット１２によって上記共振空洞１３が規定される。内部導体ユニット１２の第１端は、外部導体ユニット１１の端壁１１２とオーミック接触して、前記マイクロ波共振器１０の短絡端Ａを形成する。また、内部導体ユニット１２の第２端は、外部導体ユニット１１の開口１１０に向かって延伸するとともに、外部導体ユニット１１と直接的にオーミック接触することなく、前記マイクロ波共振器１０の開放端Ｂを形成する。収容ベース２０は、前記マイクロ波共振器１０の開放端Ｂに取り付けられて（例えば、取り外し可能又は取り外し不可能に嵌設される）、内部導体ユニット１２の第２端に接続される。いくつかの実施例において、内部導体ユニット１２の軸線と外部導体ユニット１１の軸線は互いに重なり合うか平行であり、好ましくは、双方が互いに重なり合う。

いくつかの実施例において、外部導体ユニット１１は、導電可能な側壁１１１と、導電可能な端壁１１２と、開口１１０を含んでもよい。いくつかの実施例において、側壁１１１は、円筒状をなしてもよく、且つ、第１端及び当該第１端と対向する第２端を含む。端壁１１２は、当該側壁１１１の第１端を閉塞して外部導体ユニット１１の密閉端を形成する。開口１１０は、側壁１１１の第２端に形成されて、収容ベース２０を内部に嵌設するための外部導体ユニット１１の開口端を形成する。外部導体ユニット１１の側壁１１１における端壁１１２に近接する箇所には、マイクロ波供給装置３０を取り付けるために、径方向に貫通する供給孔１１１０を設けてもよい。また、端壁１１２の中央部には、内部導体ユニット１２の導体ロッド１２１を挿設するために、貫通する取付孔１１２０が開設されている。内部導体ユニット１２の第１端（固定端）は、外部導体ユニット１１の端壁１１２に固定されるとともに、端壁１１２とオーミック接触する。また、内部導体ユニット１２の第２端（自由端）は、外部導体ユニット１１の開口１１０に向かって延伸するとともに、外部導体ユニット１１と直接的にオーミック接触することなく、主としてマイクロ波の出射に用いられる。いくつかの実施例では、内部導体ユニット１２の第２端の形状及びレイアウトを調節することによって所望のマイクロ波場を取得可能とする。

いくつかの実施例において、外部導体ユニット１１は、導電可能な金属材料によって一体的に製造してもよく、アルミニウム、銅、金、銀、ステンレス鋼等の導電性金属を材質としてもよい。理解し得るように、外部導体ユニット１１は、導電性材料によって一体的に製造する場合に限らず、非導電性の筒体の表面に導電層をメッキすることで実現してもよい。いくつかの実施例において、当該導電層は、金メッキ層、銀メッキ層、銅メッキ層等としてもよい。更に、理解し得るように、外部導体ユニット１１は円筒状に限らず、角筒状、楕円筒状等のその他の適切な形状としてもよい。

いくつかの実施例において、内部導体ユニット１２は、第１端（第１固定端）に位置するとともに外部導体ユニット１１と同軸の導体ロッド１２１と、第２端（第１自由端）に位置するとともに導体ロッド１２１とは独立したプローブ装置１２２（即ち、導体ロッド１２１とプローブ装置１２２は一体的に接続されない）、を含む。前記導体ロッド１２１の一端（第２固定端）は、外部導体ユニット１１の端壁１１２に接続され、他端（第２自由端）はプローブ装置１２２とオーミック接触する。前記プローブ装置１２２が前記導体ロッド１２１とオーミック接触することで、マイクロ波を導体ロッド１２１経由でプローブ装置１２２に伝導可能となる。いくつかの実施例において、プローブ装置１２２は、形状及びレイアウト等の面において特殊な配置となっており、収容ベース２０の外周におけるマイクロ波場のより均一な分布を促進するために用いられる。これにより、収容ベース２０内のエアロゾル生成基質に対するより均一なマイクロ波加熱効果が実現されるため、エアロゾル生成基質の利用率が向上する。

いくつかの実施例において、前記プローブ装置１２２と導体ロッド１２１は互いに独立した設計となっているため、プローブ装置１２２と導体ロッド１２１は、組み立て前に、収容ベース２及び外部導体ユニット１１にそれぞれ固定可能である。これにより、プローブ装置１２２の設計及び組み立てに極めて大きな利便性が提供される。いくつかの実施例において、プローブ装置１２２と導体ロッド１２１は互いに独立した固体であるため、組み立て後は、外力（外部導体ユニット１１及び収容ベース２０からの押圧力）による拘束で、これらの間の接触が簡単な面と面の接触になる。よって、外力による拘束が除去されれば、これらは容易に分離可能となる。このような状況は、クリーニングしやすいよう、収容ベース２０を取り外し可能にマイクロ波共振器１０に組み付ける場合に特に適している。

別のいくつかの実施例では、プローブ装置１２２と導体ロッド１２１の間にロック構造を設けてもよい。これにより、プローブ装置１２２と導体ロッド１２１を組み付けたあと、これらは互いにロック可能となる。このような状況は、収容ベース２０を取り外し不可能にマイクロ波共振器１０に組み付ける場合に適している。

更に、図３に示すように、いくつかの実施例において、導体ロッド１２１は、金属等の導電性材料で製造してもよい。また、その他いくつかの実施例において、導体ロッド１２１は、非導電性材料で製造される円柱体の外壁面に第２導電層をコーティングすることで形成してもよい。当該第２導電層は、例えば、金メッキ層、銀メッキ層、銅メッキ層等の金属薄膜メッキ層である。理解し得るように、いくつかの実施例において、導体ロッド１２１は円柱状に限らず、角柱状、楕円柱状、段柱状、不規則柱状等のその他の形状をなしてもよい。

いくつかの実施例において、導体ロッド１２１は、円柱形の本体部１２１１と、軸方向に当該本体部１２１１の一端に接続される接続部１２１２を含んでもよい。本体部１２１１の直径は、外部導体ユニット１１の側壁１１１の内径よりも小さい。また、接続部１２１２の直径は本体部１２１１の直径よりも小さく、取付孔１１２０内に挿設されて、本体部１２１１における接続部１２１２に近接する端面を端壁１１２の内壁面に密着させる。また、接続部１２１２の側面には、前記エアロゾル発生装置１のバッテリ装置（図示しない）と螺接可能なように雄ネジが形成されていてもよい。

更に、図４に示すように、いくつかの実施例において、収容ベース２０は、収容部２１と、当該収容部２１に一体的に接続される固定部２２を含んでもよい。収容部２１は、エアロゾル生成基質を収容するために用いられる。固定部２２は、軸方向において外部導体ユニット１１の開口１１０を閉塞するとともに、収容部２１を側壁１１１で囲まれた空間に伸入させて、内部導体ユニット１２に接続するために用いられる。いくつかの実施例において、収容ベース２０には、例えば、プラスチック、マイクロ波透過セラミックス、ガラス、酸化アルミニウム、ジルコニア、酸化ケイ素のうちの１種類又は複数種類の組み合わせといった低誘電損失材料を用いてもよい。また、プラスチック材料のうちでは、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が好ましい。好ましくは、収容ベース２０の材質の誘電正接は０．１よりも小さい。

いくつかの実施例において、前記収容部２１は、円筒状をなしてもよく、且つ、外径が外部導体ユニット１１の内径より小さくてもよい。収容部２１は、軸方向の収容室２１０を含んでもよい。当該収容室２１０は、エアロゾル生成基質を収容するために用いられる。また、前記固定部２２は、環状をなすとともに、収容部２１に同軸に接続されてもよい。固定部２２は、外部導体ユニット１１の開口１１を同軸に閉塞可能とすることで、収容部２１をマイクロ波共振器１０内に同軸に固定する。固定部２２は、収容室２１０を周辺と連通させる軸方向の貫通孔２２０を含む。これにより、エアロゾル生成基質を当該貫通孔２２０経由で収容室２１０に挿入可能とする。

いくつかの実施例において、収容部２１は、円筒状をなしてもよく、且つ、平坦な底壁２１１と、底壁２１１の周縁に周設される筒状の側壁２１２を含む。側壁２１２の外径は外部導体ユニット１１の内径よりも小さい。側壁２１２の外壁面には、縦方向に延伸するいくつかの収容溝２１２０が形成されていてもよい。これらの収容溝２１２０は、プローブ装置１２２との嵌め合わせに用いられる。

いくつかの実施例において、収容ベース２０は、いくつかの縦長の位置決めリブ２３及びいくつかの縦長の支持リブ２５を含んでもよい。前記いくつかの位置決めリブ２３は、間隔を開けて均一に収容室２１０及び／又は貫通孔２２０の壁面の周方向に設けられる。各位置決めリブ２３は、いずれも収容ベース２０の軸線と平行な方向に延伸している。また、前記いくつかの支持リブ２５は、均一に間隔を開けて放射状に収容室２１０の底面に分布している。位置決めリブ２３は、第１に、収容室２１０及び／又は貫通孔２２０に挿入されるエアロゾル生成基質を緊締するために使用可能であり、第２に、隣り合う２つの位置決めリブ２３の間ごとに縦方向に延伸する第１給気経路を１つずつ形成するために用いられる。また、支持リブ２５は、第１に、エアロゾル生成基質を支持するために用いられ、第２に、いくつかの放射状の第２給気経路を形成するために用いられる。前記いくつかの第２給気経路は、前記いくつかの第１給気経路とそれぞれ連通する。これにより、周辺の空気は、エアロゾル生成基質の底部に吸い込まれたあとエアロゾル生成基質中に進入して、マイクロ波加熱により発生したエアロゾルを搬送する。

更に、図３に示すように、いくつかの実施例において、プローブ装置１２２は、基部１２２１及びいくつかの縦長のプローブ１２２２を含んでもよい。前記基部１２２１は、収容ベース２０における導体ロッド１２１に面する端面（即ち、収容部２１の底壁２１１の外表面）に密着するとともに、導体ロッド１２１とオーミック接触する。前記いくつかのプローブ１２２２は、間隔を開けて前記基部１２２１の周方向に立設されるとともに、収容ベース２０の収容部２１における側壁面の収容溝２１２０と密着することで、収容部２１の外周におけるマイクロ波場のより均一な分布を促進する。

プローブ装置１２２のプローブ１２２２は、上向きに収容室２１０の側部まで延伸して、マイクロ波場の均一性を顕著に向上させる。このことは、エアロゾル生成基質の加熱の均一性を向上させるのに都合がよい。こうして、エアロゾル生成基質の加熱の均一性が顕著に強化されることで、エアロゾル生成基質の利用率が向上する。収容ベース２０の収容部２１の側壁にプローブ１２２２を設けることで、エアロゾル生成基質内の電界強度の範囲を８９４．３～８０８６．４とすることができ、電界強度比は最高で９．０４となる。これにより、均一性が極めて大きく改善される。一方、この種のプローブ１２２２が設けられていない通常のその他の形式では、電界強度比が一般的には３０以上となり、均一性に劣る。理解し得るように、プローブ１２２２は、収容部２１の側壁２１２に固定される場合に限らず、いくつかの実施例では、側壁２１２との間に間隔が設けられている場合でも、類似の効果を達成可能である。

いくつかの実施例において、プローブ装置１２２は底部の電界が弱く、天井部の電界が強い。よって、プローブ装置１２２のプローブ１２２２がエアロゾル生成基質の天井部に接近していれば、エアロゾル生成基質の天井部について迅速な加熱を実現可能となり、エアロゾルが急速に放出される。即ち、ベイパーの放出速度を向上させて、予熱時間を減らすのに有利となる。一方、別のプローブの長さ設計によれば、エアロゾル生成基質の加熱の均一性をより良好とできる。

いくつかの実施例では、プローブ装置１２２にプローブ１２２２を追加することで、霧化過程及び吸入過程の全般にわたり、マイクロ波共振器１０における最適供給周波数範囲の変動を明らかに狭めることができ、～１５０ＭＨｚから２０ＭＨｚ以内に狭められる。よって、マイクロ波源に対する要求を低下させられとともに、国の法規を満たすのにもいっそう有利となる。なお、国が規定するマイクロ波加熱の周波数帯範囲は２４００～２５００ＭＨｚである。また、いくつかの実施例では、霧化過程の全般にわたり、マイクロ波の供給効率が明らかに改善されて、全体の供給効率を８０％以上に維持可能となる。

いくつかの実施例において、プローブ装置１２２は、導電性材質を成形して形成してもよい。例えば、導電性材質の打ち抜きや曲げ成形を用いれば、プロセスが容易となり、効率がよい。そのほか、プローブ装置１２２は、電気メッキ、印刷等のプロセスを用いて収容ベース２０上にコーティングして形成してもよい。いくつかの実施例において、プローブ装置１２２の厚さは１～２０００マイクロメートルである。また、プローブ装置１２２の材質は、銅、銅合金、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミ合金のうちの少なくとも１つである。

本実施例において、基部１２２１は環状をなしている。且つ、基部１２２１の中心孔は収容ベース２０の底部の貫通孔と対向する。なお、理解し得るように、基部１２２１は、収容ベース２０の下端面を覆う円盤状又は四角盤状、多角盤状等のその他の形状としてもよい。

いくつかの実施例において、プローブ１２２２は、収容ベース２０の収容部２１の底部から側壁に沿って上向きに延伸するよう設けられる。プローブ１２２２は、収容部２１の側壁２１２の外側に位置して、収容部２１の外壁面に密着する。収容部２１の外壁面に設けられる収容溝２１２０は、プローブ１２２２の係入及び位置決めに用いられる。

いくつかの実施例において、プローブ１２２２は、収容部２１の側壁２１２の内側に位置し、収容部２１の底面から収容部２１における収容室２１０の内側壁面まで挿入されてもよい。また、いくつかの実施例では、収容室２１０の内側壁面に、プローブ１２２２が係入及び位置決めされる収容溝２１２０が設けられてもよい。また、いくつかの実施例において、プローブ１２２２は、完全又は部分的に収容部２１の側壁２１２内に埋設される。また、収容部２１の側壁２１２には、プローブ１２２２を挿入するために、底部から上向きに延伸する挿入孔が設けられてもよい。或いは、収容ベース２０を成形するときにプローブ１２２２を直接被覆してもよい。

プローブ１２２２の長さの範囲は０～Ｌｍｍであり、且つ、Ｌは収容ベース２０内のエアロゾル生成基質の長さＬ１＋約５ｍｍ以下である。換言すれば、プローブ１２２２の長さの範囲は０＝ ^～ （Ｌ１＋５）ｍｍである。エアロゾル生成基質がＩＱＯＳ社のエアロゾル生成基質ＨＥＥＴＳの場合を例示すると、エアロゾル生成基質の長さＬ１は１２ｍｍであるため、プローブ１２２２の長さＬの範囲は０＝ ^～ １７ｍｍとなる。

好ましくは、プローブ１２２２の自由端部の端部の位置は収容部２１内のエアロゾル生成基質の長さ方向に上に離れた底壁２１１の一端の位置に相当する。好ましくは、プローブ１２２２の長さＬは０～（１２ｍｍ＋収容部２１の底部の厚さ）である。即ち、タバコスティックが挿入されたあと、プローブ１２２２の最も高い位置とタバコスティックのタバコ葉部（すなわちエアロゾル生成基質）の最も高い位置はほぼ整列する。

いくつかの実施例では、収容部２１内のエアロゾル生成基質をより均一に霧化させるために、プローブ１２２２の数は少なくとも２つとする。図示の実施例において、プローブ１２２２の数は４つであり、且つ、これらのプローブ１２２２は収容部２１の周方向に分布して、周囲において霧化を実施する。いくつかの実施例において、各プローブ１２２２は、収容ベース２０の周方向に等間隔で分布し、均一性を向上させる。

いくつかの実施例において、周囲のプローブ１２２２の長さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。好ましくは、プローブ１２２２の数は偶数であり、且つ、各組のプローブ１２２２の長さとして２種類又は２種類以上を含む。２種類の長さとする場合を例示すると、周方向において長短が交互に分布する。即ち、１本の長いものと１本の短いものが交互に分布する。図示の実施例では、４本のプローブ１２２２の場合を例示しており、２本が長く、２本が短くなっている。２本の長いプローブ１２２２の長さは１１ｍｍであり、２本の短いプローブ１２２２の長さは６ｍｍである。いくつかの実施例において、複数組の長さの異なるプローブ１２２２を設ければ、エアロゾル生成基質の加熱の均一性がより良好となる。同様に、プローブ１２２２の数は奇数であってもよい。例えば、９つとして３組に分け、各組を３つとしてもよい。同一組のプローブ１２２２の長さは同じであり、異なる組のプローブ１２２２の長さは異なっている。これら３組のプローブ１２２２は、交互且つ均一に収容部２１の側壁の周方向に分布してもよい。

収容ベース２０の材質は、低誘電損失材料であり、誘電正接が０．１よりも小さく、マイクロ波を透過させられる。更に、収容ベース２０の材質は、プラスチック、マイクロ波透過セラミックス、ガラス、酸化アルミニウム、ジルコニア、酸化ケイ素のうちの１種類又は複数種類の組み合わせであり、更に、プラスチックは、ＰＥＥＫ、ＰＴＦＥである。

更に、図２に示すように、いくつかの実施例において、マイクロ波供給装置３０は、同軸コネクタとしてもよく、且つ、内部導体３１、外部導体３３及び内部導体３１と外部導体３３の間に介在する誘電体層３２を含んでもよい。マイクロ波供給装置３０がマイクロ波共振器１０に取り付けられると、内部導体３１が外部導体ユニット１１の内壁面及び／又は内部導体ユニット１２の導体ロッド１２１の表面とオーミック接触し、且つ、外部導体３３が外部導体ユニット１１の表面とオーミック接触することで、マイクロ波共振器１０内にマイクロ波を供給する。

いくつかの実施例において、マイクロ波供給装置３０の内部導体３１は一文字形をなしている。マイクロ波供給装置３０がマイクロ波共振器１０に取り付けられると、内部導体３１が、導体ロッド１２１の表面とオーミック接触するとともに、導体ロッド１２１の軸線に対し垂直となる。

エアロゾル発生装置１の製造時には、以下のステップを用いてもよい。

（１）外部導体ユニット１１及び導体ロッド１２１を提供し、導体ロッド１２１の下端を軸方向に沿って外部導体ユニット１１の側壁１１１内に挿入する。

（２）収容ベース２０及びプローブ装置１２２を提供し、プローブ装置１２２を収容ベース２０の収容部２１に取り付けて、組立体を形成する。

（３）上記の組立体を外部導体ユニット１１の開口１１０内に押し込んで、プローブ装置１２２の基部１２２１と導体ロッド１２１の自由端をオーミック接触させる。

（４）マイクロ波供給装置３０を提供し、マイクロ波供給装置３０を外部導体ユニット１１の供給孔１１１０内に装入する。そして、マイクロ波供給装置３０の内部導体３１と導体ロッド１２１をオーミック接触させ、外部導体３３と外部導体ユニット１１をオーミック接触させる。

上述したステップの番号は工程を限定するためのものではなく、具体的な製造過程で並行して実施されるステップは、問題なく順番を調整可能である。例えば、上記ステップ（１）とステップ（２）の順序は入れ替え可能である。

図５は、本発明の別のいくつかの実施例におけるエアロゾル発生装置１ａを示す。これは、上述したエアロゾル発生装置１の構造とほぼ同じであるが、上記エアロゾル発生装置１のマイクロ波供給装置３０の代わりにマイクロ波供給装置３０ａを用いる点で異なっている。

図示するように、いくつかの実施例において、マイクロ波供給装置３０ａは、同軸コネクタとしてもよく、且つ、内部導体３１ａ、外部導体３３ａ及び内部導体３１ａと外部導体３３ａの間に介在する誘電体層３２ａを含んでもよい。マイクロ波供給装置３０ａがマイクロ波共振器１０に取り付けられると、内部導体３１ａが外部導体ユニット１１の内壁面とオーミック接触し、且つ、外部導体３３ａが外部導体ユニット１１の表面とオーミック接触することで、マイクロ波共振器１０内にマイクロ波を供給する。

いくつかの実施例において、マイクロ波供給装置３０ａの内部導体３１ａはＬ字形をなしてもよく、且つ、マイクロ波共振器１０の軸線と垂直な第１区間３１１ａと、マイクロ波共振器１０の軸線と平行な第２区間３１２ａを含んでもよい。また、第２区間３１２ａが外部導体ユニット１１の端壁１１２とオーミック接触する。

理解し得るように、上記の各技術的特徴は、制限なく任意に組み合わせて使用することが可能である。

以上の記載は本発明の実施例にすぎず、これにより本発明の権利範囲は制限されない。本発明の明細書及び図面の内容を用いてなされる等価の構造又は等価のフローの変更、或いは、その他関連の技術分野における直接的又は間接的な運用は、いずれも同様の理由で本発明の権利保護の範囲に含まれる。

Claims (21)

1. マイクロ波共振器（１０）及び収容ベース（２０）を含み、前記マイクロ波共振器（１０）は、共振空洞（１３）を規定する外部導体ユニット（１１）と、前記外部導体ユニット（１１）内に設けられる内部導体ユニット（１２）を含み、前記外部導体ユニット（１１）は開口端及び密閉端を有し、前記内部導体ユニット（１２）は、一端が前記外部導体ユニット（１１）の密閉端に接続され、一端が前記外部導体ユニット（１１）の開口端に向かって延伸しており、前記収容ベース（２０）は、前記開口端に接続されるとともに、エアロゾル生成基質を収容するための収容部（２１）を含み、前記収容部（２１）は前記共振空洞（１３）内に設けられ、前記内部導体ユニット（１２）は導体ロッド（１２１）及びプローブ装置（１２２）を含み、前記導体ロッド（１２１）は、前記密閉端に接続される固定端と、前記収容部（２１）に向かって延伸する自由端を含み、前記プローブ装置（１２２）は、前記収容部（２１）の側部まで延伸する少なくとも１つのプローブ（１２２２）を含むエアロゾル発生装置において、
   前記プローブ装置（１２２）は、前記収容部（２１）に設けられて、前記導体ロッド（１２１）の前記自由端とオーミック接触し、
   前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）は少なくとも２つのプローブ（１２２２）を含み、前記少なくとも２つのプローブ（１２２２）は、組同士の長さが異なる少なくとも２組のプローブ（１２２２）を含み、前記少なくとも２組のプローブ（１２２２）は、交互且つ均一に前記収容部（２１）の側壁（２１２）の周方向に分布していることを特徴とするエアロゾル発生装置。
2. 前記プローブ装置（１２２）は、前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）に接続される基部（１２２１）を含み、前記基部（１２２１）は、前記収容部（２１）における前記導体ロッド（１２１）と対向する端面に設けられることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
3. 前記プローブ装置（１２２）は、前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）に接続される基部（１２２１）を含み、前記プローブ装置（１２２）は、前記基部（１２２１）を介して前記導体ロッド（１２１）の前記自由端とオーミック接触することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
4. 前記プローブ装置（１２２）は、前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）に接続される基部（１２２１）を含み、前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）は、縦長形をなしており、一端が前記基部（１２２１）に接続され、他端が、前記内部導体ユニット（１２）の軸線と平行であり且つ前記基部（１２２１）から離隔する方向に延伸していることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
5. 前記プローブ装置（１２２）は、前記収容部（２１）に係合、粘着又は一体的に成形されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
6. 前記プローブ装置（１２２）は、導電性の金属シートを一体的に加工することで成形されるか、電気メッキ又は印刷の方式で成形されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
7. 前記プローブ装置（１２２）の厚さの範囲は１～２０００マイクロメートルであることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
8. 前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）は、前記収容部（２１）の内側壁面又は外側壁面に分布するか、全体的又は部分的に前記収容部（２１）の側壁（２１２）内に嵌設されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
9. 前記収容ベース（２０）は、更に、前記収容部（２１）に接続される固定部（２２）を含み、前記収容部（２１）は、軸方向に延伸して前記エアロゾル生成基質を収容する収容室（２１０）を含み、前記固定部（２２）は、前記収容室（２１０）を周辺と連通させる軸方向の貫通孔（２２０）を含み、前記固定部（２２）は前記開口端に接続されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
10. 前記収容ベース（２０）は、いくつかの縦長の位置決めリブ（２３）及びいくつかの縦長の支持リブ（２５）を含み、前記いくつかの位置決めリブ（２３）は、間隔を開けて均一に前記収容室（２１０）及び／又は前記貫通孔（２２０）の壁面の周方向に設けられ、前記いくつかの支持リブ（２５）は放射状に前記収容室（２１０）の底面に分布しており、少なくとも一部の隣り合う位置決めリブ（２３）の間には縦方向に延伸する第１給気経路が形成されており、少なくとも一部の隣り合う支持リブ（２５）の間には放射状に延伸する第２給気経路が形成されており、前記いくつかの第２給気経路は前記いくつかの第１給気経路とそれぞれ連通することを特徴とする請求項９に記載のエアロゾル発生装置。
11. 更に、前記マイクロ波共振器に接続されるマイクロ波供給装置（３０，３０ａ）を含み、前記マイクロ波供給装置（３０，３０ａ）は、内部導体（３１，３１ａ）、外部導体（３３，３３ａ）及び前記内部導体（３１，３１ａ）と前記外部導体（３３，３３ａ）の間に介在する誘電体層（３２，３２ａ）を含み、前記内部導体（３１，３１ａ）は、一文字形をなしており、且つ、前記導体ロッド（１２１）の軸線と垂直に前記導体ロッド（１２１）とオーミック接触することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
12. 更に、前記マイクロ波共振器に接続されるマイクロ波供給装置（３０，３０ａ）を含み、前記マイクロ波供給装置（３０，３０ａ）は、内部導体（３１，３１ａ）、外部導体（３３，３３ａ）及び前記内部導体（３１，３１ａ）と前記外部導体（３３，３３ａ）の間に介在する誘電体層（３２，３２ａ）を含み、前記内部導体（３１，３１ａ）は、前記導体ロッド（１２１）の軸線と垂直な第１区間（３１１ａ）と、前記導体ロッド（１２１）の軸線と平行な第２区間（３１２ａ）を含み、前記第２区間（３１２ａ）が前記外部導体ユニット（１１）の端壁（１１２）とオーミック接触することを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
13. 前記マイクロ波共振器（１０）は、１／４波長同軸共振器であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
14. 前記収容ベース（２０）は、プラスチック、マイクロ波透過セラミックス、ガラス、酸化アルミニウム、ジルコニア、酸化ケイ素のうちの１種類又は複数種類の組み合わせを用いて製造されることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
15. 前記内部導体ユニット（１２）の軸線と前記外部導体ユニット（１１）の軸線は、互いに重なり合うか平行であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
16. 前記プローブ装置（１２２）と前記導体ロッド（１２１）の間は、外力による拘束が除去された場合に、分離可能となるか、ロックされたままであることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
17. 前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）の長さの範囲は０～（Ｌ１＋５）ｍｍであり、Ｌ１は前記エアロゾル生成基質の長さの値であることを特徴とする請求項１に記載のエアロゾル発生装置。
18. １／４波長同軸共振器（１０）と、前記同軸共振器（１０）の開放端（Ｂ）に取り付けられる収容ベース（２０）を含み、前記収容ベース（２０）はエアロゾル生成基質を収容するための収容部（２１）を含み、前記収容部（２１）は前記同軸共振器（１０）の共振空洞（１３）内に位置し、前記同軸共振器（１０）は内部導体ユニット（１２）を含み、前記内部導体ユニット（１２）は、前記同軸共振器（１０）の短絡端（Ａ）に近接する導体ロッド（１２１）と、前記開放端（Ｂ）に近接するプローブ装置（１２２）を含み、前記プローブ装置（１２２）は、前記収容部（２１）の側部まで延伸する少なくとも１つのプローブ（１２２２）を含むエアロゾル発生装置において、
    前記プローブ装置（１２２）は、前記収容部（２１）に設けられて、前記導体ロッド（１２１）とオーミック接触し、
    前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）は少なくとも２つのプローブ（１２２２）を含み、前記少なくとも２つのプローブ（１２２２）は、組同士の長さが異なる少なくとも２組のプローブ（１２２２）を含み、前記少なくとも２組のプローブ（１２２２）は、交互且つ均一に前記収容部（２１）の側壁（２１２）の周方向に分布していることを特徴とするエアロゾル発生装置。
19. 前記プローブ装置（１２２）は、前記少なくとも１つのプローブ（１２２２）に接続される基部（１２２１）を含み、前記基部（１２２１）は、前記収容部（２１）における前記導体ロッド（１２１）と対向する端面に設けられ、前記プローブ装置（１２２）は、前記基部（１２２１）を介して前記導体ロッド（１２１）とオーミック接触することを特徴とする請求項１５に記載のエアロゾル発生装置。
20. 前記導体ロッド（１２１）は、前記収容部（２１）に面する自由端を含み、前記プローブ装置（１２２）は前記自由端とオーミック接触することを特徴とする請求項１５に記載のエアロゾル発生装置。
21. 請求項１又は１８に記載の装置の製造方法であって、
    （１）外部導体ユニット（１１）及び導体ロッド（１２１）を提供し、前記導体ロッド（１２１）を軸方向に沿って前記外部導体ユニット（１１）内に取り付けるステップと、
    （２）収容ベース（２０）及びプローブ装置（１２２）を提供し、前記プローブ装置（１２２）を前記収容ベース（２０）の収容部（２１）に設置して、組立体を形成するステップと、
    （３）前記組立体を前記外部導体ユニット（１１）に取り付けて、前記プローブ装置（１２２）と前記導体ロッド（１２１）をオーミック接触させるステップ、を含むことを特徴とするエアロゾル発生装置の製造方法。