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KR20220134053A - 고정 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

고정 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치 Download PDF

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KR20220134053A
KR20220134053A KR1020227033220A KR20227033220A KR20220134053A KR 20220134053 A KR20220134053 A KR 20220134053A KR 1020227033220 A KR1020227033220 A KR 1020227033220A KR 20227033220 A KR20227033220 A KR 20227033220A KR 20220134053 A KR20220134053 A KR 20220134053A
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South Korea
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aerosol
cavity
tightening member
generating device
housing
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토니 리벨
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸 발생 물품(10)을 수용하기 위한 캐비티(116)를 정의하는 하우징(110) 및 하우징에 연결된 조임 부재(160)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(100)가 제공된다. 캐비티는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 수용될 수 있는 개방 단부를 가지고, 조임 부재는 캐비티를 선택적으로 조이도록 개방 위치와 조임 위치 사이에서 이동할 수 있어, 에어로졸 발생 물품이 선택적으로 파지되거나 방출될 수 있게 한다.

Description

고정 수단을 갖는 에어로졸 발생 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE WITH SECURING MEANS}
본 발명은 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
한 가지 유형의 에어로졸 발생 시스템은, 배터리, 제어 전자 장치 및 전기 히터를 포함하는 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하도록 구체적으로 설계된 에어로졸 발생 물품을 일반적으로 포함하는 전동식 시스템이다. 일부 실시예에서, 에어로졸 발생 물품은 담배 로드 또는 담배 플러그와 같은 에어로졸 발생 기재를 포함하며, 에어로졸 발생 장치 내에 포함된 히터는, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 에어로졸 발생 기재 내에 또는 그 주위에 삽입된다. 대안적인 전동식 시스템에서, 에어로졸 발생 물품은 말아 피는 담배와 같은 에어로졸 발생 기재를 포함하는 캡슐을 포함할 수 있다.
일반적으로, 에어로졸 발생 장치는 복수의 일회용 또는 충진식 에어로졸 발생 물품으로 재사용 가능하다. 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때, 에어로졸 발생 물품 및 히터의 상대적인 위치는 일관된 에어로졸 특성을 위해 중요할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 삽입되거나 에어로졸 발생 장치로부터 제거되는 용이성은 사용자에게 어려움을 주지 않기 위해서도 중요하고, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 에어로졸 발생 물품이 손상되는 위험을 줄일 수 있다.
따라서, 에어로졸 발생 물품을 에어로졸 발생 장치 내에 삽입할 때 사용자에게 과도한 부담을 주지 않고 에어로졸 발생 물품을 단단히 유지시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
국제공개 WO 2013/076098 A2 국제공개 WO 2015/177254 A1
본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 발생 장치로서, 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 캐비티를 정의하되, 캐비티는 물품이 캐비티 내에 수용될 수 있는 개방 단부를 갖는 하우징; 및 하우징에 연결되고, 캐비티의 적어도 일부를 선택적으로 조이도록 개방 위치와 조임 위치 사이에서 이동할 수 있는 조임 부재(constricting member)를 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는 사용자가 에어로졸 발생 물품을 삽입하고, 파지하고, 제거하는 간단한 방법을 제공한다. 조임 부재가 개방 위치에 있을 때, 에어로졸 발생 기재는 캐비티 내에 쉽게 삽입되고 캐비티로부터 쉽게 제거될 수 있다. 조임 부재가 조임 위치에 있을 때, 에어로졸 발생 물품이 장치에 의해 단단히 파지되고 캐비티 내의 제자리에 유지될 수 있도록 캐비티의 최소 직경이 감소한다. 이에 의해, 다른 장치의 경우에는 필요할 수도 있는, 에어로졸 발생 장치에 의해 에어로졸 발생 물품을 단단히 파지하는 것과 에어로졸 발생 물품을 에어로졸 발생 장치 내에 쉽게 삽입하는 것 사이의 절충에 대한 필요성이 없어진다. 조임 부재는 하우징이 조임 부재 내에 있거나 개방 위치에 있는지 여부와 상관없이 하우징에 연결된 상태로 유지된다. 따라서, 에어로졸 발생 물품을 캐비티 내에 삽입하기 위해 조임 부재를 하우징으로부터 제거할 필요가 없다.
용어 "조임(constrict 및 constricting)"은 캐비티의 최소 직경의 감소를 지칭하도록 본원에서 사용된다. 즉, 에어로졸 발생 장치의 가로 방향으로 캐비티의 최소 치수가 감소됨을 의미한다.
바람직한 실시예에서, 용어 "조임(constrict 및 constricting)"은 캐비티의 최소 직경이 적어도 2%, 적어도 5%, 적어도 10%, 또는 적어도 20% 감소됨을 지칭한다. 이들 실시예에서, 캐비티의 최소 직경은 바람직하게는 50% 이하만큼 감소된다.
바람직한 실시예에서, 조임 부재는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 수용될 때 개방 위치와 조임 위치 사이에서 선택적으로 이동하여 캐비티의 적어도 일부를 선택적으로 조일 수 있다.
바람직한 실시예에서, 조임 부재가 개방 위치에 있을 때, 캐비티의 최소 직경은 장치와 함께 사용되는 에어로졸 발생 물품의 최대 외경과 같거나 더 크고, 바람직하게는 더 크다. 조임 부재가 조임 위치에 있을 때, 캐비티의 최소 직경은 장치와 함께 사용되는 에어로졸 발생 물품의 최대 외경과 같거나 더 작아야 하며, 바람직하게는 더 작아야 한다. 임의의 구성에서, 조임 부재가 개방 위치에 있을 때의 캐비티의 최소 직경은 조임 부재가 조임 위치에 있을 때의 캐비티의 최소 직경보다 더 크다.
조임 부재가 개방 위치에 있을 때, 캐비티의 최소 직경은 에어로졸 발생 물품의 최대 외경과 같거나 더 크고, 바람직하게는 약간 더 크다. 조임 부재가 조임 위치에 있을 때, 캐비티의 최소 직경은 에어로졸 발생 물품의 최대 외경과 같거나 더 작고, 바람직하게는 약간 더 작다. 임의의 구성에서, 캐비티의 최소 직경은 조임 부재가 폐쇄 위치에 있을 때보다 조임 부재가 개방 위치에 있을 때 상대적으로 더 크다.
조임 부재는 개방 위치와 조임 위치 사이에서 자유롭게 이동할 수 있다. 이는, 조임 부재가 사용자에 의해 마지막으로 이동된 위치에 일반적으로 유지될 것임을 의미한다. 이러한 실시예에서, 조임 부재는 개방 위치와 조임 위치 사이에서 사용자에 의해 수동으로 이동될 수 있고, 그 반대일 수도 있다.
조임 위치에 있을 때, 조임 부재는 캐비티의 길이를 따라 임의의 적절한 위치에서 캐비티를 조이도록 배치될 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 완전히 삽입되었을 때 에어로졸 발생 물품에 인접한 캐비티의 길이를 따른 임의의 위치에서 캐비티를 조일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 조임 부재는 캐비티의 개방 단부를 선택적으로 조이기 위해 개방 위치와 조임 위치 사이에서 이동할 수 있다. 이는 조임 부재가 에어로졸 발생 물품을 특히 단단히 파지할 수 있게 한다.
특정 바람직한 구현예에서, 조임 부재는 조임 위치를 향해 편향된다. 이는, 조임 부재가 사용자의 상호 작용 없이도 개방 위치에서 조임 위치까지 자동적으로 이동하게 됨을 의미한다. 이러한 배치로, 조임 부재는 사용자에 의해 개방 위치로 이동되지 않는 한 조임 위치에 유지된다. 유리하게는, 이는 에어로졸 발생 물품이 일단 캐비티 내에 수용되면, 사용자가 조임 부재를 개방 위치에서 조임 위치까지 수동으로 이동시키지 않고도 에어로졸 발생 장치가 에어로졸 발생 물품을 단단히 파지하도록 한다. 이는, 조임 부재가 의도치 않게 (예를 들어 장치가 사용 중에 실수로 부딪칠 때) 조임 위치에서 개방 위치로 이동할 가능성 또한 감소시킬 수 있다.
조임 부재는 임의의 적절한 메커니즘에 의해 조임 위치를 향해 편향될 수 있다. 예를 들어, 조임 부재와 하우징의 일부는, 조임 부재가 개방 위치에 있을 때 하우징에 의해 복원력이 조임 부재에 가해져 조임 부재를 조임 위치를 향해 편향시키도록, 예를 들어 캐비티의 개방 단부에서 협력하는 형상을 가질 수 있다. 조임 부재와 하우징의 일부 중 하나 또는 둘 모두는 조임 부재가 개방 위치에 있을 때, 예를 들어 캐비티의 개방 단부에서 탄력적으로 변형될 수 있는데, 이에 의한 탄력적 변형은 조임 위치를 향해 조임 부재를 편향시키는 복원력을 제공한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는 하우징과 조임 부재 사이에 스프링을 더 포함하되, 스프링은 조임 위치를 향해 조임 부재를 편향시키도록 배치된다.
특정 구현예에서, 조임 부재는 하우징의 캐비티 외측 둘레로 연장되는 칼라(collar)를 포함한다. 유리하게는, 이는 특히 견고한 배치를 제공할 수 있다. 이러한 구현예에서, 칼라는 하우징의 외부 표면 둘레, 예를 들어, 캐비티를 정의하는 하우징의 벽의 외부 표면 둘레로 연장될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 칼라의 일부 또는 전부는 하우징 내의 함몰부 또는 캐비티 내에 수용될 수 있다.
다른 실시예에서, 조임 부재는 하우징의 캐비티의 외측 둘레로 부분적으로만 연장되거나, 하우징의 캐비티 외측의 일부, 예를 들어 캐비티의 개방 단부 둘레로 부분적으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 조임 부재는, 예를 들어 캐비티의 개방 단부를 조임으로써 캐비티를 조이기 위해 이동할 수 있는 C 자형 부재, 또는 핑거(finger), 아암(arm), 또는 기타 유사한 요소를 포함할 수 있다.
상기 구현예에서 중 임의의 하나에서, 조임 부재는 하우징의 길이를 따라 이동할 수 있도록 하우징에 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다. 유리하게는, 이는 콤팩트하고 간단한 배치를 가능하게 할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 조임 부재는, 하우징의 둘레로 연장되고 하우징의 길이 영역을 따라 이동할 수 있도록 하우징에 슬라이딩 가능하게 연결되는 칼라를 포함한다.
다른 실시예에서, 조임 부재는 피봇 동작(pivot action)에 의해 개방 위치와 조임 위치 사이에서 움직일 수 있도록 피봇 가능하게 하우징에 연결될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 조임 부재는 회전에 의해 개방 및 조임 위치 사이에서 움직일 수 있도록 하우징에 대해 회전 가능할 수 있다. 예를 들어, 조임 부재는 나사식 연결부를 통해 하우징에 연결되어 조임 부재의 회전이 나사식 연결부의 축 방향을 따라 하우징에 대해 상대적으로 조임 부재를 이동시킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 나사식 연결부의 축 방향은 하우징의 길이 방향 축과 실질적으로 평행하거나 하우징의 길이 방향 축과 정렬되어, 나사식 연결부 상의 조임 부재가 회전할 때 조임 부재가 하우징의 길이를 따라 이동할 수 있다.
조임 부재가 하우징의 길이 영역을 따라 이동 가능한 구현예에서, 바람직하게는, 하우징은 조임 부재가 개방 위치에 있을 때 조임 부재의 적어도 일부를 수용하기 위한 함몰부를 더 포함한다. 이러한 배치로, 조임 부재는 개방 위치로 이동할 때 함몰부 내로 연장될 수 있다. 유리하게는, 이는 조임 부재가 하우징의 외부 표면을 따라서만 이동하는 구현예와 비교하여, 장치 상에서 조임 부재와 사용자의 파지 사이의 간섭을 감소시킬 수 있다. 이는 사용자가 하우징을 파지하는 데 악영향을 미치지 않으면서 조임 부재를 더 쉽게 취급할 수 있도록, 조임 부재의 크기를 증가시킬 수 있게 한다. 일부 구현예에서, 조임 부재는, 조임 부재가 하우징의 적어도 길이 영역을 따라 이동할 수 있도록 하우징에 슬라이딩 가능하게 연결되며, 하우징은 조임 부재가 개방 위치에 있을 때 조임 부재의 적어도 일부를 수용하기 위한 함몰부를 더 포함한다.
다른 실시예에서, 조임 부재는, 조임 부재가 조임 위치 및 개방 위치 모두에서 하우징의 외부에 있도록 하우징의 길이를 따라 및 하우징의 외부 표면 위에서 이동할 수 있다.
상기 구현예 중 어느 하나에서, 하우징은 바람직하게는 본체 및 본체에 연결되고 캐비티의 개방 단부의 적어도 일부를 정의하는 가동 벽을 포함하되, 가동 벽은 개방 단부가 제1 최소 직경을 갖는 제1 위치와 개방 단부가 더 작은 제2 최소 직경을 갖는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있고, 조임 부재는 가동 벽을 제2 위치에 편향시킴으로써 캐비티의 개방 단부를 선택적으로 조이도록 배치된다. 이러한 배치로, 캐비티 개방 단부의 최소 직경이 가동 벽에 의해 정의되고, 캐비티 개방 단부가 가동 벽을 통해 조임 부재에 의해 간접적으로 조여질 수 있다. 다른 실시예에서, 캐비티 개방 단부의 최소 직경은 조임 부재에 의해 정의될 수 있고, 조임 부재는 캐비티 개방 단부를 선택적으로 직접 조이도록 배치될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "가동 벽(moveable wall)"은 캐비티의 일부를 한정하는 측벽을 형성하는 하우징의 일부를 지칭하는데, 상기 가동 벽은 하우징의 본체에 대해 상대적으로 이동할 수 있도록 구성된다.
가동 벽은 바람직하게는 캐비티의 개방 단부 전체를 정의한다. 즉, 가동 벽은 개비티의 개방 단부에서 캐비티의 전체 외주 둘레로 연장될 수 있다. 이러한 구현예에서, 가동 벽은 캐비티의 외주 둘레로 연속적인 방식 또는 불연속적인 방식으로 연장될 수 있다. 가동 벽이 불연속적인 경우, 가동 벽은 각각 좁은 간격에 의해 인접 섹션과 분리된 복수의 섹션으로서 캐비티의 전체 외주 둘레로 연장될 수 있다. 다른 구현예에서, 가동 벽은 캐비티의 외주 둘레의 일부로만 연장될 수 있고, 캐비티의 잔부는 하우징의 본체에 고정되거나 하우징의 본체에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 하나 이상의 추가 벽 섹션에 의해 정의된다.
일부 실시예에서, 가동 벽은 캐비티의 개방 단부만을 정의한다. 이러한 실시예에서, 캐비티의 잔부는 본체에 고정되거나 본체에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 하나 이상의 추가 벽 섹션에 의해 정의될 수 있다. 다른 실시예에서, 가동 벽은 캐비티 길이의 일부를 따라 캐비티의 개방 단부와 캐비티의 측벽 둘 모두를 정의한다. 하나의 특정 실시예에서, 가동 벽은 캐비티의 실질적으로 전체 길이를 따라 캐비티의 개방 단부와 캐비티의 측벽을 정의한다.
가동 벽은 단일 단위 구성 요소로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 가동 벽은 복수의 구성 요소로 구성될 수 있다. 예를 들어, 가동 벽은 캐비티의 개방 단부 둘레에 배치된 복수의 벽 또는 피봇 방식으로 장착된 복수의 블레이드 또는 잎(예: 홍체 모양 블레이드)으로 형성될 수 있다.
가동 벽은 조임 부재가 개방 위치에 있을 때 제1 위치를 향해 편향될 수 있다. 유리하게는, 이러한 배치로, 조임 부재가 개방 위치로 이동될 때 가동 벽이 제1 위치로 자동으로 이동하여 캐비티의 개방 단부를 확장시킴으로써 사용자의 부담을 감소시킨다.
바람직한 구현예에서, 가동 벽은 복원력이 있으며, 조임 부재가 조임 위치로 이동될 때 탄성 변형에 의해 제2 위치로 이동하고 조임 부재가 개방 위치로 이동될 때 제1 위치로 자동적으로 복귀하도록 하우징의 본체에 대해 상대적으로 편향되도록 배치된다. 이는, 에어로졸 발생 물품의 삽입과 제거가 용이하도록 제1 위치를 향해 가동 벽을 편향시킬 수 있는 간단하고 견고한 수단을 제공한다.
이러한 구현예에서, 가동 벽은 제1 및 제2 위치 사이에서의 이동이 변형에 의해서만 이루어지도록 하우징의 본체에 고정될 수 있다.
가동 벽은 제1 및 제2 위치 사이에서 가동 벽이 이동할 수 있는 힌지에 의해 하우징의 본체에 연결될 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 바람직하게는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치이며 전기 히터를 추가로 포함한다. 이러한 실시예에서, 전기 히터는 에어로졸 형성 기재가 캐비티에 수용될 때 이를 가열하도록 바람직하게는 캐비티 내에 위치된다.
전기 히터는 하나 이상의 외부 가열체, 하나 이상의 내부 가열체, 또는 하나 이상의 외부 가열체 및 하나 이상의 내부 가열체를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "외부 가열체"는 캐비티 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재 외부에 위치하는 가열체를 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "내부 가열체"는 캐비티 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재 내에 적어도 부분적으로 위치하는 가열체를 지칭한다. 적어도 하나의 외부 가열체는 캐비티의 둘레 주위(예: 하우징의 측벽 상)에 배치된 외부 가열체 어레이를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 외부 가열체는 캐비티의 길이 방향을 따라 연장된다. 이러한 배치로, 가열체는 에어로졸 발생 물품이 캐비티에 삽입되고 캐비티로부터 제거되는 방향과 동일한 방향으로 연장된다. 이는, 가열체가 캐비티의 길이와 정렬되지 않은 장치에 비해, 물품이 캐비티에 삽입되고 캐비티로부터 제거될 때 가열체와 에어로졸 발생 물품 사이의 간섭을 감소시킬 수 있다. 이루 구현예에서, 외부 가열체는 캐비티의 길이 방향을 따라 연장되고, 외주 방향으로 서로 이격된다. 전기 히터가 적어도 하나의 내부 가열체를 포함하는 경우, 가열체는 임의의 적절한 수의 가열체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 히터는 단일 내부 가열체를 포함할 수 있다. 단일 내부 가열체는 캐비티의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 휴대용이다. 에어로졸 발생 장치는 통상의 엽궐련 또는 궐련과 비슷한 크기를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 약 30 mm 내지 약 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 약 5 mm 내지 약 30 mm의 외경을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 장치가 전기 히터를 포함하는 경우, 에어로졸 발생 장치는 전기 히터에 전력을 공급하기 위한 전원을 더 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 하우징은 전원이 위치되는 적어도 하나의 내부 격실을 정의할 수 있다. 적어도 하나의 내부 격실은 캐비티로부터 분리될 수 있다. 캐비티는 적어도 하나의 내부 격실의 일부를 형성할 수 있다.
전원은 재충전식 리튬 이온 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 대안적으로, 전원은 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치일 수 있다. 전원은 재충전을 필요로 할 수 있다. 전원은 한 번 이상의 기재 흡인 경험에 충분한 에너지를 저장할 수 있는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전원은 통상의 궐련을 흡연하는 데 걸리는 통상적인 시간에 상응하는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 전원은 소정 횟수의 퍼핑을 가능하게 하거나 전기 히터의 이산된 활성화를 가능하게 하는 충분한 용량을 가질 수 있다.
전술한 구현예 중 어느 하나에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 생성하도록 구성된 전기 히터를 포함할 수 있다. 전기 히터는 적어도 하나의 가열체를 포함할 수 있으며, 고체 또는 액체 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 가열체는 하나 이상의 저항식 가열체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 가열체는 하나 이상의 유도식 가열체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 가열체는 하나 이상의 저항식 가열체와 하나 이상의 유도식 가열체를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 히터에 대한 전력 공급을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러는 전기 히터에 대한 전력 공급을 차단하여 장치의 작동을 중지시키도록 구성될 수 있고, 히터에 대한 전력 공급을 허용하여 장치의 작동을 활성화시킬 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는, 바람직하게는 전기 저항성 재료를 포함한다. 적절한 전기 저항성 재료는: 도핑된 세라믹과 같은 반도체, "도전성" 세라믹(예컨대, 이규화 몰리브덴 등), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만들어진 복합 재료를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적절한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적절한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족의 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기초한 초합금, Timetal®, 철-알루미늄계 합금, 및 철-망간-알루미늄계 합금을 포함한다. Timetal®은, 콜로라도주 덴버, 1999 브로드웨이 스위트 4300 소재의 Titanium Metals Corporation의 등록 상표이다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 에너지 전달의 동역학 및 요구되는 외부 물리 화학적 특성에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 가열체는 불활성 재료의 두 개의 층 사이에서 절연된 금속 에칭 호일을 포함할 수 있다. 그 경우, 불활성 재료는 Kapton®, 올-폴리이미드, 또는 운모(mica) 호일을 포함할 수 있다. Kapton®는 미합중국, 델라웨어주 19898, 윌밍턴시, 1007 마켓 스트리트 소재의 E.I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표이다.
적어도 하나의 전기 가열체는 적외선 가열체, 광자원(photonic source), 또는 유도성 가열체를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 전기 가열체는 가열 블레이드의 형태를 취할 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는 상이한 도전부를 갖는 케이싱이나 기재, 또는 전기 저항성 금속 튜브의 형태를 취할 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 용기 내에 제공되는 액체인 경우, 용기는 일회용 가열체를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 중심을 관통하는 하나 이상의 가열 바늘 또는 로드가 사용될 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는 디스크(단부) 가열체, 또는 가열 바늘이나 로드를 갖는 디스크 가열체의 조합일 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는 에어로졸 형성 기재를 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸도록 배치된 재료의 가요성 시트를 포함할 수 있다. 가능한 다른 재료는, 가열 와이어 또는 필라멘트, 예를 들어 Ni-Cr(니켈-크롬), 백금, 텅스텐 또는 합금 와이어, 또는 가열 판을 포함한다. 선택적으로, 가열체는 강성 캐리어 재료 내에 또는 강성 캐리어 재료 상에 증착될 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는, 열을 흡수하고 저장하여 시간의 경과에 따라 에어로졸 형성 기재에 후속적으로 열을 방출할 수 있는 재료를 포함하는 히트 싱크, 또는 열 저장소를 포함할 수 있다. 히트 싱크는 적절한 금속 또는 세라믹 재료와 같은 임의의 적절한 재료로 형성된 것일 수 있다. 바람직하게는, 재료는 고 열용량(현열 축열재)을 갖거나, 열을 흡수하여 고온 상 변화와 같은 가역 공정을 통해 후속적으로 열을 방출할 수 있는 재료이다. 적절한 축열재는 실리카 겔, 알루미나, 탄소, 유리 매트(glass mat), 유리 섬유, 광물, 알루미늄, 은 또는 납과 같은 금속 또는 합금, 및 종이와 같은 셀룰로오스 재료를 포함한다. 가역적 상변화를 통해 열을 방출하는 다른 재료들은 파라핀, 초산나트륨, 나프탈렌, 왁스, 폴리에틸렌 옥사이드, 금속, 금속염, 공융염(eutectic salt)들의 혼합물 또는 합금을 포함한다.
히트 싱크 또는 열 저장소는 에어로졸 형성 기재와 직접 접촉하고 저장된 열을 기재에 직접 전달할 수 있도록 배치될 수 있다. 히트 싱크 또는 열 저장소에 저장된 열은 금속 관과 같은 열 전도체에 의해 에어로졸 형성 기재에 전달될 수 있다.
적어도 하나의 가열체는 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 가열체는 기재 또는 기재가 증착되는 담체와 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 가열체로부터의 열은 열 전도 요소에 의해 기재에 전도될 수 있다.
적어도 하나의 가열 요소는 사용하는 동안 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 통해 흡인되는 유입 대기에 열을 전달할 수 있고, 이는 다시 대류에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열한다. 주변 공기는 에어로졸 형성 기재를 통과하기 전에 가열될 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 액체 기재인 경우, 주변 공기는 기재를 통해 먼저 흡인된 후 가열될 수 있다.
장치가 에어로졸 발생 장치 및 제거 가능한 에어로졸 발생 물품으로 구성되는 에어로졸 발생 시스템의 일부를 형성하는 경우, 적어도 하나의 가열체는 물품과 장치 사이에 전기 접촉부가 형성되지 않도록 유도식 가열체를 포함할 수 있다. 장치는 인덕터 코일 및 인덕터 코일에 고주파 진동 전류를 공급하도록 구성된 전원을 포함할 수 있다. 물품은 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치된 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 고주파 진동 전류는 500 kHz 내지 10 MHz의 주파수를 갖는 진동 전류를 의미한다.
하우징은 세장형일 수 있다. 하우징은 임의의 적절한 물질 또는 물질의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 물질의 예는 금속, 합금, 플라스틱 또는 이들 물질 중 하나 이상을 포함하는 복합 물질, 또는 식품이나 약제학적 적용에 적합한 열가소성 수지, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에테르케톤(PEEK) 및 폴리에틸렌을 포함한다. 재료는 가볍고 비-취성(non-brittle)인 것이 바람직하다.
하우징은 마우스피스를 포함할 수 있다. 마우스피스는 적어도 하나의 공기 유입구 및 적어도 하나의 공기 배출구를 포함할 수 있다. 마우스피스는 하나보다 많은 공기 유입구를 포함할 수 있다. 공기 유입구 중 하나 이상은 에어로졸이 사용자에게 전달되기 전에 에어로졸의 온도를 감소시킬 수 있고, 에어로졸이 사용자에게 전달되기 전에 에어로졸의 농도를 감소시킬 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "마우스피스(mouthpiece)"는 에어로졸 발생 자치의 일부로서, 하우징의 캐비티에 수용된 에어로졸 발생 물품으로부터 에어로졸 발생 장치에 의해 생성된 에어로졸이 직접 흡입되도록 사용자의 입 안에 놓이는 부분을 지칭한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 에어로졸 발생 물품 및 전술한 구현예 중 어느 하나에 따라, 본 발명의 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공된다. 에어로졸 발생 물품은, 사용하는 동안, 에어로졸 발생 장치에 의해 기화되어 에어로졸을 형성하는 에어로졸 형성 기재를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 형성 기재'는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물들은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 편리하게는, 에어로졸 발생 물품의 일부일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 물품'은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 시스템의 원위 또는 사용자 단부에 있는 마우스피스 상에서 흡인하거나 퍼핑함으로써 사용자의 폐 안으로 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 발생시키는 물품일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다. 담배를 포함하는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 흡연 물품은 담배 스틱으로도 지칭된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 에어로졸 발생 물품과 상호 작용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 지칭한다.
조임 부재가 개방 위치에 있을 때, 캐비티의 최소 직경은 에어로졸 발생 물품의 최대 외경과 같거나 더 크고, 바람직하게는 더 크다. 조임 부재가 조임 위치에 있을 때, 캐비티의 최소 직경은 에어로졸 발생 물품의 최대 외경과 같거나 더 작고, 바람직하게는 더 작다. 임의의 구성에서, 조임 부재가 개방 위치에 있을 때의 캐비티의 최소 직경은 조임 부재가 조임 위치에 있을 때의 캐비티의 최소 직경보다 더 크다.
에어로졸 발생 시스템은 시스템을 활성화하기 위한 사용자 인터페이스, 예를 들어 장치의 가열을 개시하기 위한 버튼, 또는 장치 또는 에어로졸 형성 기재의 상태를 나타내기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 전기 가열식 시스템일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 액체 저장부 내에 보유되는 담기는 액체일 수 있거나, 고체 기재일 수 있다. 액체와 고체 중 어느 경우에도, 에어로졸 형성 기재는 사용 중인 장치와 체결되는 교체식 소모부로 제공될 수 있다. 시스템은 사용자에 의해 직접 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하기 위해 궐련이 가열되지만 연소되지 않는 가열식 담배형 시스템일 수 있다.
바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 시스템은 사용 중에 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 생성시키기 위한 전기 히터를 포함한다.
전기 히터는 에어로졸 형성 기재를 간접적으로 가열할 수 있다. 전기 히터는 유도성 히터일 수 있으며, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재와 열적으로 연통하는 서셉터를 더 포함할 수 있다. 사용 중에, 서셉터는 유도성 히터에 의해 가열되고 에어로졸 형성 기재는 서셉터에 의해 가열된다. 서셉터는 전도열 전달, 대류열 전달, 방사열 전달 및 이들의 조합 중 적어도 하나에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치 내에 부분적으로 함유될 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 그 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재도 길이 및 길이에 실질적으로 수직인 원주를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 대략 30 mm 내지 대략 100 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 mm의 총 길이를 가진다. 에어로졸 발생 물품은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm의 외경을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 7.2 mm의 외경을 가질 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 길이를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 대략 12 mm의 길이를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 동일한 외경을 갖는다. 에어로졸 형성 기재의 외경은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm일 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 기재는 대략 7.2 mm의 외경을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 필터 플러그를 포함할 수 있다. 필터 플러그는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에 위치할 수 있다. 필터 플러그는 초산 셀룰로오스 필터 플러그일 수 있다. 필터 플러그는 일 구현예에서 약 7 mm의 길이를 갖지만, 약 5 mm 내지 약 10 mm의 길이를 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 외측 종이 래퍼를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재와 필터 플러그 사이에 분리부를 포함할 수 있다. 분리부는 대략 18 mm일 수 있지만, 대략 5 mm 내지 대략 25 mm의 범위 내에 있을 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 성분 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미제 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 비담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 조밀하고 안정한 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적절한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료의 뭉친 권축 시트를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '권축 시트'는 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결 주름을 갖는 시트를 지칭한다.
에어로졸 발생 물품은 액체 저장부 및 상기 액체 저장부 내에 저장된 액체 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 사용하는 동안, 액체 에어로졸 형성 기재의 적은 일부를 기화시키기 위해서 전기 히터는 액체 에어로졸 형성 기재의 적은 일부를 가열한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하는 담배 함유 재료를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 액체 에어로졸 형성 기재는 비담배 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 물, 용매, 에탄올, 식물 추출물 및 천연 또는 인공 향미제를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 '에어로졸 형성제'는 사용 시에, 에어로졸의 형성을 용이하게 하는, 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물을 기술하도록 사용된다. 적절한 에어로졸 형성제는 에어로졸 발생 물품의 작동 온도에서 열에 의한 변질에 실질적으로 내성이 있다. 적절한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 발생 물품은 액체 저장부와 연통하는 모세관 심지를 더 포함할 수 있다. 모세관 심지는 액체 저장부 내의 액체 에어로졸 형성 기재와 접촉하도록 배열된다. 사용 중에, 액체 에어로졸 형성 기재가 전기 히터에 의해 가열되는 경우, 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 작용에 의해 모세관 심지를 따라 액체 저장부로부터 전달된다. 전기 히터가 유도성 히터를 포함하는 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 서셉터를 더 포함할 수 있다. 사용 중에, 유도성 히터는 서셉터를 가열하고 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 심지를 통해 액체 저장부로부터 서셉터에 전달된다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치와 사용하기 위한 하나 이상의 에어로졸 발생 물품의 조합이다. 그러나, 에어로졸 발생 시스템은, 예를 들어, 전동식 장치 또는 전기 에어로졸 발생 장치에서 내장형 전원을 재충전하기 위한 충전부와 같은 추가 구성 요소를 포함할 수 있다.
하나 이상의 양태와 관련하여 기술된 특징들은 본 발명의 다른 양태에 동일하게 적용될 수 있다. 특히, 제1 양태의 장치와 관련하여 설명된 특징들은 제2 양태의 시스템에 동일하게 적용될 수 있고, 그 반대로 될 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더 설명되며, 첨부 도면 중:
도 1a는 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도를 도시하고;
도 1b 및 1c는 도 1a의 에어로졸 발생 장치의 사시도로서, 도 1b는 개방 위치에 있는 조임 부재를 도시하고, 도 1c는 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고;
도 1d 내지 1f는 도 1a 내지 1c의 에어로졸 발생 장치의 상류 단부의 개략적인 길이 방향 단면도로서, 도 1d는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 삽입되기 전에 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고, 도 1e는 에어로졸 발생 물품이 캐비티에 삽입되는 동안 개방 위치에 있는 조임 부재를 도시하며, 도 1f는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 삽입된 후에 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고;
도 2a 및 2b는 본 발명의 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도로서, 도 2a는 개방 위치에 있는 조임 부재를 도시하고, 도 2b는 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고;
도 2c 내지 2e는 도 2a 및 2b의 에어로졸 발생 장치의 상류 단부의 개략적인 길이 방향 단면도로서, 도 2c는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 삽입되기 전에 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고, 도 2d는 에어로졸 발생 물품이 캐비티에 삽입되는 동안 개방 위치에 있는 조임 부재를 도시하며, 도 2e는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 삽입된 후에 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고;
도 3a 및 3b는 본 발명의 제3 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도로서, 도 3a는 개방 위치에 있는 조임 부재를 도시하고, 도 3b는 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하며;
도 3c 내지 3e는 도 3a 및 3b의 에어로졸 발생 장치의 상류 단부의 개략적인 길이 방향 단면도로서, 도 3c는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 삽입되기 전에 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시하고, 도 3d는 에어로졸 발생 물품이 캐비티에 삽입되는 동안 개방 위치에 있는 조임 부재를 도시하며, 도 3e는 에어로졸 발생 물품이 캐비티 내에 삽입된 후에 조임 위치에 있는 조임 부재를 도시한다.
도 1a을 참조하면, 본 발명의 제1 구현예에 따른 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(100)의 구성 요소가 약식으로 도시된다. 특히, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(100)의 요소들이 도 1에서는 축적에 맞게 도시되어 있지 않다. 본 장치를 이해하는 것과 무관한 요소들은 도 1a을 단순화하기 위해 생략되었다.
전기 가열식 에어로졸 발생 장치(100)는 에어로졸 발생 물품(10), 예를 들어 담배 스틱 등을 수용하기 위한 캐비티를 정의하는 하우징(110)을 포함한다. 에어로졸 형성 물품(10)은 하우징(110) 내측으로 밀려서 히터(120)와 열적으로 근접하게 되는 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 형성 기재는 상이한 온도에서 다양한 휘발성 화합물을 방출할 것이다.
하우징(110) 내에는 전기 에너지 공급부(130), 예를 들어 재충전식 리튬 이온 배터리가 있다. 컨트롤러(140)는 히터(120), 전기 에너지 공급부(130) 및 예를 들어 장치의 가열을 개시하기 위한 버튼 또는 장치 또는 에어로졸 형성 기재의 상태를 나타내는 디스플레이와 같은 사용자 인터페이스(150)에 연결된다. 컨트롤러(140)는 히터의 온도를 조절하기 위해서 히터(120)에 공급되는 전력을 제어한다. 일반적으로, 에어로졸 형성 기재는 250℃ 내지 450℃의 온도까지 가열된다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(100)의 최대 작동 온도를 제어함으로써, 바람직하지 않은 화합물의 방출이 제어될 수 있다.
도 1b 내지 1f를 참조하면, 하우징은 본체(112) 및 본체(112)에 연결되고 장치(100)의 상류 단부에 위치하는 가동 벽(114)으로부터 형성된다. 본체(112)는 전기 에너지 공급부, 컨트롤러, 및 사용자 인터페이스를 수용한다. 가동 벽(114)은 에어로졸 발생 물품(10)이 수용될 수 있는 캐비티(116)를 정의한다. 전기 히터(120)는 캐비티(116) 내에 위치한다. 이러한 실시예에서, 전기 히터는, 캐비티(116)에 수용된 에어로졸 발생 물품(10)을 관통하고 내부로부터 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 배치된 히터 블레이드(120) 형태의 내부 가열체를 포함한다.
에어로졸 발생 장치(100)는 하우징(110)의 상류 단부에서 가동 벽(114)의 둘레로 연장되는 관형 칼라(160) 형태의 조임 부재를 더 포함한다. 관형 칼라(160)는, 도 1b에 도시된 개방 위치와 도 1c에 도시된 조임 위치 사이에서 하우징(110)의 길이를 따라 이동할 수 있도록 하우징(110)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 개방 위치에서, 칼라(160)의 하류 단부는 하우징(110)의 본체(112) 내의 함몰부(119) 내에 수용된다. 칼라(160)는, 도 1c에 도시된 바와 같이, 조임 부재를 향해 칼라(160)를 편향시키도록 배치된 스프링(170)에 의해 하우징(110)의 본체(112)에 연결된다.
가동 벽(114)는 복원력이 있으며, 도 1e에 도시된 바와 같이, 가동 벽(114)이 제1 위치에 있을 때 캐비티(116)의 개방 단부가 제1 최소 직경(117)을 갖도록 본체(112)에 고정된다. 가동 벽(114)이 복원력이 있으므로, 편향력이 제거될 때 자체 복원력의 작용 하에 제1 위치로 자동적으로 복귀하기 전에 가동 벽은 캐비티(116) 개방 단부의 직경을 변경시키기 위해 본체(112)에 대해 탄력적으로 편향될 수 있다.
칼라(160)와 가동 벽(114)은, 칼라(160)가 개방 위치에 있을 때 가동 벽(114)이 칼라(160)에 의해 편향되지 않고, 칼라(160)가 조임 위치를 향해 이동될 때 가동 벽이 칼라(160)에 의해 방사상으로 내향 편향되도록 치수를 갖는다. 따라서, 도 1e에 도시된 바와 같이, 조임 부재(160)가 개방 위치에 있을 때 가동 벽(114)은 제1 위치에 있고, 도 1d 및 1f에 도시된 바와 같이, 조임 부재(160)가 조임 위치에 있을 때 가동 벽(114)은 캐비티(116) 개방 단부가 제2 최소 직경(118)을 갖는 제2 위치로 편향된다. 제2 최소 직경(118)은 제1 최소 직경(117)보다 더 작다. 따라서, 칼라(160)는 가동 벽(114)을 제2 위치로 편향시킴으로써 캐비티(116)의 개방 단부를 선택적으로 조이도록 작동할 수 있다.
도 1d 내지 1f를 참조하면, 장치(100)의 용도가 설명될 것이다.
도 1d에 도시된 바와 같이, 초기 상태에서는, 칼라(160)가 스프링(170)에 의해 조임 위치를 향해 편향되어 있고, 가동 벽(114)은 칼라(160)에 의해 제2 위치에 편향되어 있다. 따라서, 캐비티(116)의 개방 단부는 칼라(160)가 조임 위치에 있을 때 가동 벽(114)과 칼라(160)에 의해 조여진다.
에어로졸 발생 물품(10)을 캐비티(116) 내에 삽입하기 위해, 도 1e에 도시된 바와 같이 사용자는 스프링(170)의 작용에 대항하여 칼라(160)를 장치의 하류 단부를 향해 개방 위치에 슬라이딩시킨다. 이 위치에서, 칼라(160)는 함몰부(119) 내에 부분적으로 수용되고, 더 이상은 가동 벽(114)을 내측으로 편향시키지 않는다. 결과적으로, 가동 벽(114)은 자동적으로 제1 위치로 복귀한다. 따라서, 캐비티(116)의 개방 단부는 칼라(160)가 개방 위치에 있을 때 확장된다. 캐비티(116) 개방 단부의 이러한 확장은 사용자가 물품(10)을 장치(100)에 더 쉽게 삽입할 수 있게 한다. 이어서 물품(10)은 에어로졸 발생 물품(10)의 에어로졸 형성 기재가 가열 블레이드(120)에 의해 관통되도록 캐비티 내에 삽입된다.
일단 물품(10)이 캐비티(160) 내에 완전히 삽입되면, 사용자는 칼라(160)를 자유롭게 함으로써, 도 1f에 도시된 바와 같이, 스프링(170)이 칼라(160)를 조임 위치로 자동 복귀시키도록 하고, 결과적으로, 가동 벽(114)이 제2 위치에 편향되도록 한다. 가동 벽(114) 및 칼라(160)는 제2 최소 직경(118)이 에어로졸 발생 물품의 외경과 동일하거나 더 작도록 치수를 가진다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(10)은 가동 벽(114)에 의해 캐비티(116) 내에 자동적으로 파지된다. 이는 캐비티(116) 내에 있는 물품(10)의 돌발적인 이탈 위험을 감소시켜, 에어로졸 발생 물품(10)과 히터(120)의 상대 위치를 유지시킴으로써 에어로졸 특성이 일정하게 유지되도록 한다.
물품(10)이 소모되고 나면, 칼라(160)를 조임 위치에 두고 캐비티(116)로부터 물품을 잡아당겨 제거하거나, 물품(10)이 캐비티(116)로부터 보다 쉽게 당겨질 수 있게 칼라(160)를 개방 위치로 이동시킴으로써 캐비티(116)의 개방 단부를 확장하여 물품을 제거할 수 있다.
도 2a 내지 2e를 참조하면, 본 발명의 제2 구현예에 따른 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(200)가 도시되어 있다. 제2 구현예의 에어로졸 발생 장치(200)는 도 1b 내지 1f에 도시된 에어로졸 발생 장치(100)의 제1 구현예와 그 구성 및 작동이 유사하며, 동일한 형상부가 존재하는 경우에는 동일한 참조 부호가 사용되었다. 그러나, 에어로졸 발생 장치(200)의 제2 구현예에서의 전기 히터는 가열체(220)가 캐비티(216)의 인접한 둘레에 있도록 가동 벽(214)의 내부 표면 상에 배치된 복수의 가열체(220)을 포함하는 외부 히터이다. 이러한 배치로, 가열체(220)는 에어로졸 발생 물품(10)의 에어로졸 형성 기재가 캐비티(216) 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재의 외부에 위치된다. 이러한 실시예에서, 가열체(220)는 에어로졸 발생 장치(200)의 길이 방향을 따라 연장되고, 가동 벽(214)의 내부 표면의 둘레에서 원주 방향으로 이격된다. 이러한 배치로, 가열체는 가동 벽(214)의 편향 방향에 대해 수직으로 배치된다. 이는, 예를 들어, 가열체가 캐비티의 원주 둘레의 환대(hoop) 내에서 연장되는 배치에 비해, 가동 벽을 편형시킬 때 가열체를 편향시키는 데 필요한 힘을 감소시킬 수 있다. 그러나, 외부 히터의 다른 배치가 고려되고 적합할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2c 내지 2e를 참조하면, 장치(200)의 용도가 설명될 것이다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 초기 상태에서는, 칼라(260)가 스프링(270)에 의해 조임 위치를 향해 편향되어 있고, 가동 벽(214)은 칼라(260)에 의해 제2 위치에 편향되어 있다. 따라서, 캐비티(216)의 개방 단부는 칼라(260)가 조임 위치에 있을 때 가동 벽(214)과 칼라(260)에 의해 조여진다.
에어로졸 발생 물품(10)을 캐비티(216) 내에 삽입하기 위해, 도 2d에 도시된 바와 같이 사용자는 스프링(270)의 작용에 대항하여 칼라(260)를 장치의 하류 단부를 향해 개방 위치에 슬라이딩시킨다. 이 위치에서, 칼라(260)는 함몰부(219) 내에 부분적으로 수용되고, 더 이상은 가동 벽(214)를 내측으로 편향시키지 않는다. 이는 가동 벽(214)이 제1 위치로 자동 복귀할 수 있게 한다. 따라서, 캐비티(216)의 개방 단부는 칼라(260)가 개방 위치에 있을 때 확장된다. 캐비티(216) 개방 단부의 이러한 확장은 사용자가 물품(10)을 장치(200)에 더 쉽게 삽입할 수 있게 한다. 이어서, 물품(10)은 물품(10)의 하류 단부가 캐비티(216)의 하류 단부에 도달할 때까지 캐비티 내에 삽입된다.
일단 물품(10)이 캐비티(260) 내에 완전히 삽입되면, 사용자는 칼라(260)를 자유롭게 함으로써, 도 2e에 도시된 바와 같이, 스프링(270)이 칼라(260)를 조임 위치로 자동 복귀시키도록 하고, 결과적으로, 가동 벽(214)이 제2 위치에 편향되도록 한다. 가동 벽(214), 가열체(220), 및 칼라(260)는 제2 최소 직경(218)이 에어로졸 발생 물품(10)의 외경과 동일하거나 더 작도록 치수를 가진다. 따라서, 에어로졸 발생 물품(10)은 사용자가 칼라(260)를 자유롭게 할 때 캐비티(216) 내에 자동적으로 파지된다. 이는 캐비티(216) 내에 있는 물품(10)의 돌발적인 이탈 위험을 감소시켜, 에어로졸 발생 물품(10)과 히터(220)의 상대 위치를 유지시킨다. 추가적으로, 가열체(220)가 가동 벽(214)의 내부 표면 상에 위치되므로, 가열체(220)는 칼라(260)가 조임 위치에 있을 때 가동 벽(214)에 의해 에어로졸 발생 물품(10)에 대해 눌려진다. 이는 일관된 에어로졸 특성을 위해 가열체(220)로부터 에어로졸 발생 물품(10)의 에어로졸 형성 기재로의 열전도를 개선하는데 도움이 될 것이다.
물품(10)이 소모되고 나면, 칼라(260)를 조임 위치에 두고 캐비티(216)로부터 물품을 잡아당겨 제거하거나, 물품(10)이 캐비티(216)로부터 보다 쉽게 당겨질 수 있게 칼라(260)를 개방 위치로 이동시킴으로써 캐비티(216)의 개방 단부를 확장하여 물품을 제거할 수 있다.
도 3a 내지 3e를 참조하면, 본 발명의 제3 구현예에 따른 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(300)가 도시되어 있다. 제3 구현예의 에어로졸 발생 장치(300)는 도 2b 내지 2e에 도시된 에어로졸 발생 장치(200)의 제2 구현예와 그 구성 및 작동이 유사하며, 동일한 형상부가 존재하는 경우에는 동일한 참조 부호가 사용되었다. 그러나, 에어로졸 발생 장치(300)의 제3 구현예에서는, 가동 벽(314)이 캐비티(316)의 상류 단부만을 정의한다. 캐비티(316)의 잔부는 하우징(310)의 본체(312)에 고정된 고정 벽(313)에 의해 정의된다. 가동 벽(314)은 힌지(315)에서 고정 벽(313)에 연결된다. 본 실시예에서, 고정 벽(313)과 가동 벽(314)은 일체형이고, 힌지(315)는 두께가 감소된 하우징의 영역으로부터 형성되며, 하우징의 두께 감소는 힌지(315)에서 탄성 변형에 의해 가동 벽(314)이 고정 벽(313)에 대해 회전할 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 고정 벽(313), 가동 벽(314), 및 힌지(315)는 분리된 구성요소일 수 있다. 에어로졸 발생 물품(200)의 제2 구현예와 달리, 에어로졸 발생 물품(300)의 제3 구현예에서, 복수의 외부 가열체(320)는 가동 벽(314) 상에 배치되기 보다는 고정 벽(313)의 내부 표면 상에 배치된다. 추가적으로, 가동 벽(314)이 캐비티(316)의 상류 단부에만 위치하므로, 칼라(360)는 도 3a 내지 3e에 도시된 바와 같이 더 짧을 수 있다. 결과적으로, 에어로졸 발생 장치(300)의 제3 구현예는 개방 위치에 있을 때 칼라(360)가 수용되는 함몰부를 갖지 않는다. 대신, 칼라(360)는 본체(312)의 상류에 유지되고 고정 벽(313) 및 가동 벽(314)의 외측 위에서 미끄러진다. 이를 고려해서, 스프링(370)은 제1 및 제2 구현예에서와 같이 본체(312) 내에 있기 보다는 고정 벽(313)에 고정된다. 그러나, 스프링(370)은 여전히 칼라(360)와 하우징(310)의 사이에 위치한다. 칼라(360)가 제1 및 제2 구현예에서의 칼라보다 짧지만, 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 대신, 다른 실시예에서, 칼라는 제1 및 제2 구현예에서의 칼라의 길이와 동일하거나 더 큰 길이를 가질 수 있고, 하우징 본체의 함몰부에 수용되거나 본체의 외부 표면 위에서 슬라이딩 가능할 수 있다.
상술한 특정 구현예들 및 실시예들은 본 발명을 예시하되 한정하지 않는다. 본 발명의 다른 구현예들이 이루어질 수 있고, 본원에서 설명된 특정 구현예들 및 실시예들이 전부가 아님을 이해해야 한다.

Claims (17)

  1. 에어로졸 발생 장치로서,
    에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 캐비티를 정의하고, 상기 캐비티는 상기 물품이 상기 캐비티 내에 수용될 수 있는 개방 단부를 갖는 하우징; 및
    상기 하우징에 연결된 조임 부재를 포함하되, 상기 조임 부재는 상기 캐비티의 적어도 일부를 선택적으로 조이기 위해 개방 위치와 조임 위치 사이에서 이동할 수 있는, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조임 부재는 상기 에어로졸 발생 물품이 상기 캐비티 내에 수용될 때 상기 캐비티의 적어도 일부를 선택적으로 조이기 위해 상기 개방 위치와 상기 조임 위치 사이에서 선택적으로 이동할 수 있는, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조임 부재는 상기 캐비티의 상기 개방 단부를 선택적으로 조이기 위해 이동할 수 있는, 에어로졸 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 조임 부재는 상기 조임 위치를 향해 편향되는, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징과 상기 조임 부재 사이에 스프링을 더 포함하되, 상기 스프링은 상기 조임 위치를 향해 상기 조임 부재를 편향시키도록 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조임 부재는 상기 하우징의 상기 캐비티의 외측 둘레에 연장되는 칼라(collar)를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조임 부재는 상기 하우징의 길이 영역을 따라 상기 조임 부재가 움직일 수 있도록 상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 연결되는, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하우징은 상기 조임 부재가 상기 개방 위치에 있을 때 상기 조임 부재의 적어도 일부를 수용하기 위한 함몰부를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 본체 및 상기 본체에 연결되고 상기 캐비티의 상기 개방 단부의 적어도 일부를 정의하는 가동(moveable) 벽을 포함하되, 상기 가동 벽은 상기 개방 단부가 제1 최소 직경을 갖는 제1 위치와 상기 개방 단부가 더 작은 제2 최소 직경을 갖는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있고, 상기 조임 부재는 상기 가동 벽을 상기 제2 위치에 편향시킴으로써 상기 캐비티의 상기 개방 단부를 선택적으로 조이도록 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가동 벽은 상기 조임 부재가 상기 개방 위치에 있을 때 상기 제1 위치를 향해 편향되는, 에어로졸 발생 장치.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 가동 벽은 복원력이 있으며, 상기 조임 부재가 상기 조임 위치로 이동될 때 탄성 변형에 의해 상기 제2 위치로 이동하고 상기 조임 부재가 상기 개방 위치로 이동될 때 상기 제1 위치로 자동적으로 복귀하도록 상기 하우징의 상기 본체에 대해 상대적으로 편향되도록 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  12. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 가동 벽은 상기 가동 벽이 상기 제1 및 제2 위치 사이에서 이동할 수 있는 힌지에 의해 상기 하우징의 상기 본체에 연결되는, 에어로졸 발생 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 전동식 에어로졸 발생 장치이고, 에어로졸 형성 기재가 상기 캐비티 내에 수용될 때 이를 가열하기 위해 상기 캐비티 내에 위치된 전기 히터를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전기 히터는 하나 이상의 외부 가열체, 하나 이상의 내부 가열체, 또는 하나 이상의 외부 가열체 및 하나 이상의 내부 가열체를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  15. 에어로졸 발생 시스템으로서, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 에어로졸 발생 장치 및 상기 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함하며, 상기 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 상기 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 시스템을 작동하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
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