JP2023011642A - エアロゾル生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアロゾルの吸引抵抗を適切に調節し、カートリッジの液漏れを防止することができるエアロゾル生成装置を提供する。【解決手段】エアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するカートリッジと、カートリッジを収容するための収容空間を含む本体を含み、本体の収容空間に収容されるカートリッジを基準に収容空間に隣接した本体の壁とカートリッジの壁との間に外部空気を流入する気流通路が形成される。【選択図】図２

Description

本発明は、エアロゾル生成に係り、さらに詳細には、適切なエアロゾルの吸引抵抗を提供し、カートリッジの液漏れを防止する構造を含むエアロゾル生成装置に関する。

最近、従来のシガレットの短所を克服する代替方法に係わる需要が増加している。これにより、シガレットを燃焼させて、エアロゾルを生成させる方法ではない、シガレット内のエアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成する方法に係わる需要が増加している。その結果、加熱式シガレットまたは加熱式エアロゾル生成装置に係わる研究が活発に進められている。

一般的に、エアロゾル生成装置は、気流通路を含む。気流通路を流れる空気の流量は、エアロゾル生成装置の吸入抵抗と直接関連している。しかし、適切な吸引抵抗を有するようにエアロゾル生成装置を設計することが非常に困難である。

本発明が解決しようとする課題は、気流通路を形成する構造によって、エアロゾルの吸引抵抗を適切に調節し、カートリッジの液漏れを防止することができるエアロゾル生成装置を提供する。

実施例を通じて解決しようとする課題が上述した課題に制限されるものではなく、言及されていない課題は、本明細書及び添付図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

一実施例に係わるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するカートリッジ、カートリッジを収容する収容空間を含む本体を含み、カートリッジが本体の収容空間に収容されるとき、収容空間の内壁とカートリッジの外壁との間に外部の空気が流れる気流通路を含む。

実施例に係わるエアロゾル生成装置は、適切な大きさの吸引抵抗を提供し、カートリッジから液漏れを防止する容易な方法を提供する。

実施例による効果が上述した効果によって制限されるものではなく、言及されていない効果は、本明細書及び添付図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。

本開示内容の特定の例示的な実施例の前記及び他の側面、特徴及び利点は、添付図面と共に挙げられた下記説明からさらに明白になるであろう。

一実施例に係わるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジとそれを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分離斜視図である。 一実施例による本体とカートリッジが互いに結合した結合部分を示すエアロゾル生成装置の水平方向断面図である。 他の実施例による本体とカートリッジが互いに結合した結合部分を示すエアロゾル生成装置の水平方向断面図である。 一実施例によるエアロゾル生成装置の水平方向断面図である。 図５に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置のカートリッジに対する水平方向断面図である。 図６に図示された実施例に係わるカートリッジの部分斜視図である。

一実施例に係わるエアロゾル生成装置は、エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するカートリッジと、前記カートリッジを収容するための収容空間を含む本体と、を含み、前記本体の前記収容空間に収容されるカートリッジを基準に前記収容空間に隣接した前記本体の壁と前記カートリッジの壁との間に外部空気を流入する気流通路が形成される。

前記収容空間の壁及び前記カートリッジの壁のうち、少なくとも１つは、互いに離隔して配置された複数の凸部を含み、前記本体の前記収容空間に収容される前記カートリッジに基づいて前記複数の凸部の間に気流通路が形成される。

前記カートリッジは、前記本体の前記収容空間に収容される前記カートリッジに基づいて前記収容空間の壁と面取り部との間に気流通路が形成されるようにコーナに前記面取り部を含む。

前記カートリッジは、エアロゾル生成物質を保存する保存部と、前記保存部に配置されて前記エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成させる霧化器と、を含む。

前記カートリッジの底面と前記本体の対向面のうち、少なくとも１つに突出部が形成され、前記カートリッジを基準に前記カートリッジの前記底面と対向する前記対向面は、前記収容空間に収容され、間隙が前記気流通路と連通するように、前記カートリッジの前記底面と前記本体の前記対向面との間に前記間隙が形成される。

外部空気が空気流入口を通じて流入されるように、前記カートリッジは、前記カートリッジの前記底面に形成された前記空気流入口をさらに含む。

前記エアロゾル生成装置は、前記空気流入口を通じて外部空気が前記カートリッジの内部に流入される経路上に配置される複数のスクリーンをさらに含み、前記複数のスクリーンは、それぞれ外部空気が通過することができる複数の穿孔部を含む。

前記複数の穿孔部は、隣接したスクリーンと重畳しない。

以下、実施例に係わる参照が詳細になされ、その例は、添付図面に図示されており、ここで、同じ参照番号は、全体として同一要素を指称する。これに関連して、本実施例は、互いに異なる形態を有することができ、ここで説明する説明に限定されない。したがって、実施例は、本説明の一側面を説明するために、単に図面に基づいて後述する。本明細書において使用されたように、「及び／または」という用語は、１つ以上の関連して挙げられた項目の任意の組み合わせ及び全ての組合わせを含む。「少なくとも１つの」のような表現がエレメントリストの前に来るとき、全体エレメントリストを修飾するものであり、リストの個別エレメントを修飾するものではない。

実施例で使用される用語は、本発明での機能を考慮しながら可能な限り、現在広く使用される一般的な用語を選択した。しかし、用語の意味は、意図または判例、新たな技術の出現などによっても異なる。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、その場合、当該発明の説明部分において、詳細にその意味を記載する。従って、本発明で使用される用語は、単なる用語の名称ではない、その用語が有する意味と、本発明の全般にわたる内容とに基づいて定義されねばならない。

また、反対となる記載が明示的ではなければ、単語「含むこと」と、「含む」または「含む。」のような変形は、言及されたエレメントを含み、他のエレメントを除外しないことを意味すると理解されうる。また、明細書に記載の「・・・部」、「・・・モジュール」という用語は、少なくとも１つの機能及び／または動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアによって具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって具現されうる。

本明細書に使用されたように、「少なくとも１つ」のような表現がエレメントリストの前にある時、全体エレメントのリストを修飾するものであり、リストの個別エレメントを修飾するものではない。例えば、「ａ、ｂ及びｃのうち、少なくとも１つ」という表現は、ａのみ、ｂのみ、ｃのみ、ａとｂ両方、ａとｃ両方、ｂとｃ両方、またはａ、ｂ及びｃをいずれも含むと理解されねばならない。

エレメントまたは層が他のエレメントまたは層に「連結」されるか、「結合」されると言及されるとき、他のエレメントまたは層に直接連結されるか、結合されるか、または中間にエレメントまたは層が存在することを理解できるであろう。対照的に、エレメントが他のエレメントまたは層に「直接連結」されるか、「直接結合」されると言及されるとき、中間にエレメントまたは層が存在しない。同じ符号は、全体として同じエレメントを示す。

明細書全体において、エアロゾル生成装置は、ユーザが直接吸入可能なようにエアロゾル生成物質からエアロゾルを生成する装置でもある。例えば、エアロゾル生成装置は、ホルダー(holder)でもある。

明細書全体において「パフ」とは、吸入可能な物質（例えば、エアロゾル）がユーザの口や鼻を通じてユーザの口腔内、鼻腔内、または肺に流入されるユーザの吸入を意味する。

以下、添付図面に基づいて実施例について発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施可能なように詳細に説明する。しかし、実施例は、様々な互いに異なる形態にも具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

図１は、一実施例によるエアロゾル生成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

図１を参照すれば、エアロゾル生成装置１００００は、バッテリ１１０００、ヒータ１２０００、センサ１３０００、ユーザインターフェース１４０００、メモリ１５０００及び制御部１６０００を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置１００００の内部構造は、図１に図示されたところに限定されない。エアロゾル生成装置１００００の設計によって、図１に図示された構成のうち、一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されることを、本実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

一実施例において、エアロゾル生成装置１００００は、カートリッジなしに本体を含み、その場合、エアロゾル生成装置１００００に含まれた構成は、本体に位置する。他の実施例において、エアロゾル生成装置１００００は、本体及びカートリッジを含み、エアロゾル生成装置１００００に含まれた構成は、本体及び／またはカートリッジに位置してもよい。

以下では、構成が位置する空間を限定せず、各構成の動作について説明する。

バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００の動作に用いられる電力を供給する。すなわち、バッテリ１１０００は、ヒータ１２０００が加熱されるように電力を供給することができる。また、バッテリ１１０００は、エアロゾル生成装置１００００内に備えられた他の構成、すなわち、センサ１３０００、ユーザインターフェース１４０００、メモリ１５０００、制御部１６０００などの動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ１１０００は、充電可能なバッテリでもあり、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ１１０００は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリでもあるが、それに制限されない。

ヒータ１２０００は、制御部１６０００の制御によってバッテリ１１０００から電力を供給される。ヒータ１２０００は、バッテリ１１０００から電力を供給されて、エアロゾル生成装置１００００に挿入されたシガレットを加熱するか、エアロゾル生成装置１００００に装着されたカートリッジを加熱することができる。

ヒータ１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の本体に位置してもよい。または、エアロゾル生成装置１００００が本体及びカートリッジを含む場合、ヒータ１２０００は、カートリッジに位置してもよい。ヒータ１２０００がカートリッジに位置する場合、ヒータ１２０００は、本体及び／またはカートリッジに位置したバッテリ１１０００から電力を供給されうる。

ヒータ１２０００は、任意の適した電気抵抗性物質によって形成されうる。例えば、適した電気抵抗性物質は、チタン、ジルコニウム、タンタル、白金、ニッケル、コバルト、クロム、ハフニウム、ニオブ、モリブデン、タングステン、錫、ガリウム、マンガン、鉄、銅、ステンレス鋼、ニクロムなどを含む金属または金属合金でもあるが、それらに制限されない。また、ヒータ１２０００は、金属熱線(wire)、導電性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによって具現されるが、それらに制限されない。

一実施例において、ヒータ１２０００は、カートリッジに含まれてもよい。カートリッジは、ヒータ１２０００、液体伝達手段、及び液体保存部を含んでもよい。液体保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段によって吸収され、ヒータ１２０００は、液体伝達手段に吸収されたエアロゾル生成物質を加熱して、エアロゾルを発生させることができる。例えば、ヒータ１２０００は、ニッケルクロムのような素材を含み、液体伝達手段に巻かれるか、液体伝達手段に隣接して配置されうる。

他の実施例において、ヒータ１２０００は、エアロゾル生成装置１００００の収容空間に挿入されたシガレットを加熱することができる。エアロゾル生成装置１００００の収容空間にシガレットが収容されることによりヒータ１２０００は、シガレットの内部及び／または外部に位置してもよい。これで、ヒータ１２０００は、シガレット内のエアロゾル生成物質を加熱して、エアロゾルを発生させることができる。

一方、ヒータ１２０００は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ１２０００は、シガレットまたはカートリッジを誘導加熱方式で加熱するための電気伝導性コイルを含み、シガレットまたはカートリッジには、誘導加熱式ヒータによって加熱されるサセプタが含まれてもよい。

エアロゾル生成装置１００００は、少なくとも１つのセンサ１３０００を含んでもよい。センサ１３０００によってセンシングされた結果は、制御部１６０００に伝達され、センシング結果によって制御部１６０００は、ヒータの動作制御、喫煙の制限、シガレット（または、カートリッジ）挿入如何の判断、お知らせ表示などを制御することで、エアロゾル生成装置１００００を制御することができる。

例えば、センサ１３０００は、パフ感知センサを含んでもよい。パフ感知センサは、温度変化、流量(flow)変化、電圧変化、及び／または圧力変化に基づいてユーザのパフを感知することができる。

また、少なくとも１つのセンサ１３０００は、温度感知センサを含んでもよい。温度感知センサは、ヒータ１２０００（または、エアロゾル生成物質）の温度を感知することができる。エアロゾル生成装置１００００は、ヒータ１２０００の温度を感知する別途の温度感知センサを含むか、別途の温度感知センサなしにヒータ１２０００自体が温度感知センサの役割を行うことができる。または、ヒータ１２０００が温度感知センサの役割を行うと共に、エアロゾル生成装置１００００に別途の温度感知センサがさらに含まれてもよい。

ユーザインターフェース１４０００は、ユーザにエアロゾル生成装置１００００の状態についての情報を提供することができる。例えば、ユーザインターフェース１４０００は、視覚情報を出力するディスプレイまたはランプ、触覚情報を出力するモータ、音情報を出力するスピーカ、ユーザから入力された情報を受信するか、ユーザに情報を出力する入／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェーシング手段（例えば、ボタンまたはタッチスクリーン）とデータ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子、及び／または外部デバイスと無線通信（例えば、WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth（登録商標）, NFC(Near-Field Communication）など）を行うための通信インターフェーシングモジュールなどの多様なインターフェーシング手段を含んでもよい。

メモリ１５０００は、制御部１６０００で処理されたか、または処理される多様なデータを保存することができる。メモリ１５０００は、DRAM(dynamic random access memory)、SRAM(static random access memory)、ROM(read-only memory)、EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)などの多様な種類のメモリを含んでもよい。

メモリ１５０００には、エアロゾル生成装置１００００の動作時間、最大パフ回数、現在パフ回数、少なくとも１つの温度プロファイル及びユーザの喫煙パターンに係わるデータなどが保存されうる。

制御部１６０００は、エアロゾル生成装置１００００の全般的な動作を制御することができる。制御部１６０００は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイとしても具現され、汎用的なマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサで実行されるプログラムが保存されたメモリの組合わせによっても具現される。また、他の形態のハードウェアによっても具現されるということを、本実施例が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、理解できるであろう。

制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサ１３０００によってセンシングされた結果を分析し、後続して行われる処理を制御する。

制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサ１３０００によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２０００の動作が開始または終了されるようにヒータ１２０００に供給される電力を制御することができる。また、制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサ１３０００によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２０００が所定の温度まで加熱されるか、適切な温度を維持するようにヒータ１２０００に供給される電力の量及び電力が供給される時間を制御することができる。

一実施例において、制御部１６０００は、エアロゾル生成装置１００００に対するユーザ入力を受信した後、ヒータ１２０００の動作を開始するために、ヒータ１２０００のモードを予熱モードに設定することができる。また、制御部１６０００は、パフ感知センサを用いてユーザのパフを感知した後、ヒータ１２０００のモードを予熱モードから動作モードに切り換えることができる。また、制御部１６０００は、パフ感知センサを用いてパフ回数をカウントした後、パフ回数が既設定の回数に到逹すれば、ヒータ１２０００に電力供給を中断することができる。

制御部１６０００は、少なくとも１つのセンサ１３０００によってセンシングされた結果に基づいて、ユーザインターフェース１４０００を制御することができる。例えば、パフ感知センサによってカウントされたパフ回数が既設定の回数に到逹すれば、制御部１６０００は、ユーザインターフェース１４０００（例えば、ランプ、モータ、スピーカなど）を用いてユーザにエアロゾル生成装置１００００が間もなく終了することを予告することができる。

一方、図１には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１００００は、別途のクレードルと共に、エアロゾル生成システムを構成することもできる。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１００００のバッテリ１１０００を充電するのに用いられる。例えば、エアロゾル生成装置１００００は、クレードル内部の収容空間に収容された状態で、クレードルのバッテリから電力を供給されて、エアロゾル生成装置１００００のバッテリ１１０００を充電することができる。

図２は、一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保有する交換可能なカートリッジと、それを備えたエアロゾル生成装置の結合関係を概略的に示す分離斜視図である。

図２に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置１０００は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ２００と、カートリッジ２００を収容する本体１００を含む。

エアロゾル生成物質を収容したカートリッジ２００は、本体１００に結合されうる。カートリッジ２００の一部分が本体１００の収容空間１１０に挿入されることで、カートリッジ２００が本体１００に装着されうる。

カートリッジ２００は、例えば、液体状態や、固体状態や、気体状態や、ゲル(gel)状態などの少なくとも１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保有することができる。エアロゾル生成物質は、液状組成物を含んでもよい。例えば、液状組成物は、揮発性タバコ香成分を含むタバコ含有物質を含む液体でもあり、非タバコ物質を含む液体でもある。

液状組成物は、例えば、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、及びビタミン混合物のいずれか１つの成分や、これら成分の混合物を含んでもよい。香料は、メントール、ペパーミント、スペアミントオイル、各種果物の香り成分などを含んでもよいが、それらに制限されるものではない。香味剤は、ユーザに多様な香味または風味を提供する成分を含んでもよい。ビタミン混合物は、ビタミンＡ、ビタミンＢ、ビタミンＣ及びビタミンＥのうち、少なくとも１つが混合されたものでもあるが、それらに制限されない。また、液状組成物は、グリセリン及びプロピレングリコールのようなエアロゾル形成剤を含んでもよい。

例えば、液状組成物は、ニコチン塩が添加された任意の重量比のグリセリン及びプロピレングリコール溶液を含んでもよい。液状組成物には、２種以上のニコチン塩が含まれてもよい。ニコチン塩は、ニコチンに有機酸または無機酸を含む適切な酸を添加することで形成されうる。ニコチンは、自然に発生するニコチンまたは合成ニコチンであって、液状組成物の総溶液重量に対する任意の適切な重量の濃度を有してもよい。

ニコチン塩の形成のための酸は、血中ニコチン吸収速度、エアロゾル生成装置１０００の作動温度、香味または風味、溶解度などを考慮して適切に選択されうる。例えば、ニコチン塩の形成のための酸は、安息香酸、乳酸、サリチル酸、ラウリン酸、ソルビン酸、レブリン酸、ピルビン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、バレリン酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、クエン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、フェニル酢酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、グルコン酸、サッカリン酸、マロン酸またはリンゴ酸で構成された群から選択される単独の酸または前記群から選択される２以上の酸の混合にもなるが、それらに限定されない。

カートリッジ２００は、本体１００から伝達される電気信号または無線信号などによって作動することで、カートリッジ２００内部のエアロゾル生成物質の相(phase)を気相に変換して、エアロゾル(aerosol)を発生させる機能を行う。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化された粒子と空気とが混合された状態の気体を意味することができる。

例えば、カートリッジ２００は、本体１００から電気信号を供給されて、エアロゾル生成物質を加熱するか、例えば、超音波振動方式または誘導加熱方式を用いることで、エアロゾル生成物質の相を変換することができる。実施例において、カートリッジ２００は、自主的な電力源を含み、本体１００から伝達された電気的な制御信号や無線信号によって、エアロゾルを発生させることができる。

カートリッジ２００は、内部にエアロゾル生成物質を収容する保存部２１０と、保存部２１０のエアロゾル生成物質をエアロゾルに変換する機能を行う霧化器(atomizer)を含んでもよい。

保存部２１０が内部に「エアロゾル生成物質を収容する」とは、保存部２１０が容器(container)の用途のようにエアロゾル生成物質を単に入れる機能を行うことと、保存部２１０の内部に、例えばスポンジや綿や布地や多孔性セラミック構造体のようなエアロゾル生成物質を含浸（すなわち、含有）する要素を含むことを意味する。

霧化器は、例えば、エアロゾル生成物質を吸収して、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持する液体伝達手段（例えば、wick）と、液体伝達手段を加熱して、エアロゾルを発生させるヒータを含んでもよい。

液体伝達手段は、例えば、綿繊維、セラミック繊維、ガラス繊維、多孔性セラミックのうち、少なくとも１つを含んでもよい。

ヒータは、電気抵抗によって熱を発生させることで、液体伝達手段に伝達されるエアロゾル生成物質を加熱するために、銅、ニッケル、タングステンなどの金属素材を含んでもよい。ヒータは、例えば、金属熱線(wire)、金属熱板(plate)、セラミック発熱体などによって具現されうる。また、ヒータは、ニクロム線のような素材を用いて作られた伝導性フィラメントによっても具現されるか、液体伝達手段に巻かれる、隣接して配置されうる。

霧化器は、エアロゾル生成物質を吸収し、エアロゾルに変換するための最適の状態に保持し、エアロゾル生成物質を加熱して、エアロゾルを発生させるメッシュ状または板状の発熱体によっても具現される。その場合、別途の液体伝達手段が要求されない。

カートリッジ２００の内部に収容されたエアロゾル生成物質を外部で視覚的に確認するように、カートリッジ２００の保存部２１０は、少なくとも一部が透明な部分を含んでもよい。マウスピース２２０及び／または、保存部２１０がいずれも透明なプラスチックやガラスなどの素材によっても作製される。

本体１００は、収容空間１１０の内側に配置された接続端子（図示せず）を含んでもよい。本体１００の収容空間１１０にカートリッジ２００の保存部２１０が挿入されれば、接続端子を通じて、本体１００は、カートリッジ２００に電力を提供するか、カートリッジ２００の作動に係わる信号をカートリッジ２００に供給することができる。

カートリッジ２００の保存部２１０の一側端部には、マウスピース２２０が結合される。マウスピース２２０は、エアロゾル生成装置５のユーザの口腔に挿入される部分である。マウスピース２２０は、保存部２１０内部のエアロゾル生成物質から発生したエアロゾルを外部に排出する排出孔２２１を含む。

エアロゾル生成装置１０００は、外部空気を流入する少なくとも１つの気流通路を含んでもよい。例えば、気流通路は、本体１００の収容空間１１０及び収容空間１１０に結合するカートリッジ２００の間に形成される空間でもある。したがって、収容空間１１０の内壁１１１（すなわち、収容空間１１０を形成する本体１００の壁）とカートリッジ２００の外壁との間に外部の空気が流れる気流通路が形成される。気流通路を通じて流入された空気は、カートリッジ２００を通過した後、マウスピースを通じて排出されうる。例えば、エアロゾル生成装置１０００に形成された気流通路の開閉及び／または、気流通路の大きさは、ユーザによって調節されうる。これにより、煙の量とまろやかさがユーザによって調節されうる。

実施例に係わるエアロゾル生成装置１０００において、本体１００とカートリッジ２００の水平方向の断面は、ほぼ長方形であるが、エアロゾル生成装置１０００の形状は、それに制限されない。エアロゾル生成装置１０００は、例えば、円形や、楕円形や、正方形や、さまざまな形態の多角形の断面形状を有することができる。また、エアロゾル生成装置１０００が長手方向に必ずしも直線的に延びる構造に制限されるものではなく、ユーザが把持しやすくなるように、流線形であるか、特定領域で既定の角度によって折り曲げられる。

図３は、一実施例による本体とカートリッジが互いに結合した結合部分を示すエアロゾル生成装置の水平方向断面図である。

図３を参照すれば、エアロゾル生成装置１０００の本体１００とカートリッジ２００が結合されるとき、カートリッジ２００の保存部２１０は、本体１００の収容空間１１０に挿入される。収容空間１１０の内壁１１１には、収容空間１１０の内部に向けて突出した複数の凸部１１２が形成される。複数の凸部１１２は、互いに離隔して配置されており、カートリッジ２００が本体１００に収容される方向に延びて形成されている。したがって、エアロゾル生成装置１０００の本体１００とカートリッジ２００が結合されれば、本体１００の内壁１１１、保存部２１０の外壁２１１及び複数の凸部１１２によって空き空間が形成されうる。このような空間によって気流通路が形成され、気流通路を通じて外部の空気がカートリッジ２００の内部に流入されうる。一方、複数の凸部１１２は、図３に図示された実施例に制限されるものではない。実施例において、複数の凸部１１２は、カートリッジ２００の保存部２１０の外壁に形成されてもよい。凸部１１２によって気流が通さない領域と、気流が通過する領域が結合部分に交互に形成されうる。その結果、凸部１１２が形成されていない場合と比べて、気流通路の面積が減少することができる。したがって、ベンチュリ効果(Venturi effect)によって結合部分からの液漏れが防止されうる。

図４は、他の実施例による本体とカートリッジが互いに結合した結合部分を示すエアロゾル生成装置の水平方向断面図である。

図４を参照すれば、エアロゾル生成装置１０００の本体１００とカートリッジ２００が結合されるとき、カートリッジ２００の保存部２１０は、本体１００の収容空間１１０に挿入される。

カートリッジ２００は、保存部２１０の隣接した外壁２１１が互いに出合うコーナで面取り部２１２を形成する。したがって、エアロゾル生成装置１０００の本体１００とカートリッジ２００とが結合されれば、本体１００の内壁１１１及び保存部２１０の面取り部２１２によって空き空間が形成されうる。内壁１１１及び面取り部２１２によって形成された空間によって外部空気が流入される気流通路が形成されうる。気流通路を通じて外部空気の流入が円滑になされ、面取り部２１２の大きさを調節して面取り部２１２によって形成される空間（すなわち、気流通路）の面積を調節することができる。したがって、簡単に面取り部２１２の大きさを調節することで、エアロゾル生成装置１０００が適切な吸引抵抗を有するようにも設計される。

図５は、一実施例によるエアロゾル生成装置の水平方向の断面図である。

図５を参照すれば、カートリッジ２００の保存部２１０の底面２１３には、突出部２３０が形成されている。カートリッジ２００が本体１００の収容空間１１０に収容されれば、底面２１３は、本体１００の対向面１１３（すなわち、上面）と対向する。したがって、カートリッジ２０の突出部２３０によってカートリッジ２００の底面２１３と本体１００の対向面１１３との間には、間隙が形成される。底面２１３と対向面１１３との間に形成された間隙は、図３及び図４に図示された実施例の気流通路と連通して外部空気が流入されうる。他の実施例において、突出部２３０は、本体１００の対向面１１３に形成されうる。他の実施例において、突出部２３０は、保存部２１０の底面２１３及び本体１００の対向面１１３にいずれも形成されうる。突出部２３０の高さを調節して保存部２１０の底面２１３と本体１００の対向面１１３との間に形成された間隙の大きさを調節することができる。したがって、簡単に突出部２３０の高さを調節することで、エアロゾル生成装置が適切な吸引抵抗を有するようにも設計される。

図６は、図５に図示された実施例に係わるエアロゾル生成装置のカートリッジに対する水平方向断面図であり、図７は、図６に図示された実施例に係わるカートリッジに対する部分斜視図である。

図６及び図７を参照すれば、カートリッジ２００は、保存部２１０、芯２６０及びエアロゾル排出通路２７６を含む。前述したように保存部２１０は、空き空間２４０にエアロゾル生成物質を保存することができる。芯２６０は、保存部２１０と連結され、保存部２１０に保存されたエアロゾル生成物質を加熱要素２５０に伝達することができる。加熱要素２５０は、芯２６０のエアロゾル生成物質を加熱することでエアロゾルを生成することができる。エアロゾルは、エアロゾル排出通路２７６を通じて、エアロゾル排出通路２７６の延長方向に沿って排出されうる。

明細書全般において、ｙ軸方向は、エアロゾル排出通路２７６を通じて、エアロゾルが排出される方向である。一般的にｙ軸方向は、ユーザに近くなる近位方向と一致し、重力方向とは反対である。しかし、利用形態によって、エアロゾル生成装置が傾いた場合、重力方向と必ずしも一致するものではない。明細書において、ｙ軸方向は、上方、ｙ軸方向の反対方向は、下方とも称される。

Ｘ軸方向は、ｙ軸の延長方向と垂直である。

保存部２１０は、外壁、及び外壁によって取り囲まれた空き空間２４０を含む。保存部２１０の空き空間２４０には、エアロゾル生成物質が保存されうる。保存部２１０の外壁は、カートリッジ２００の外観を形成するハウジングでもある。

保存部２１０は、多様な形状にも作製され、一実施例によれば、保存部２１０は、ｙ軸に沿って延びる円筒状または直方体などの形状を有してもよいが、それに制限されるものではない。

保存部２１０は、エアロゾル排出通路２７６を取り囲みつつ包囲する形状でもある。保存部２１０は、エアロゾル排出通路２７６の長さに対応する高さを有してもよい。

芯２６０は、保存部２１０と連結され、保存されたエアロゾル生成物質を供給されうる。芯２６０は、保存部２１０からエアロゾル生成物質を移送して加熱要素２５０に伝達することができる。芯２６０は、液体またはゲル状のエアロゾル生成物質を吸収する吸湿性の繊維でもある。芯２６０は、保存部２１０と連結された端部を通じて、エアロゾル生成物質を吸収することで、エアロゾル生成物質を移送しうる。または、一実施例によれば、芯２６０は、細管状であり、毛細管現象を用いて管内部を通じてエアロゾル生成物質を移送させうる。

芯２６０の形態は、様々であり、例えば、芯２６０は、ｘ軸方向に延びる細長形でもある。

エアロゾル生成物質が芯２６０に沿って保存部２１０から排出されるように、芯２６０の両端部または一端部は、保存部２１０と連結されうる。保存部２１０内のエアロゾル生成物質は、芯２６０と異なる経路を通じて保存部２１０外部への漏れが防止される。

加熱要素２５０は、芯２６０によって移送されたエアロゾル生成物質を加熱し、加熱温度がエアロゾル生成物質の気化温度以上になれば、エアロゾル生成物質が気化され、エアロゾルが生成されうる。

加熱要素２５０は、芯２６０の一領域に配置されうる。加熱要素２５０は、エアロゾル排出通路２７６の延長線上に位置してもよい。この際、加熱要素２５０は、細長形芯２６０の中央領域に配置されうる。すなわち、加熱要素２５０は、エアロゾル排出通路２７６の２レッグ間に位置してもよい。すなわち、加熱要素２５０は、エアロゾル排出通路２７６及び芯２６０によって形成される気化チャンバに位置してもよい。

加熱要素２５０は、芯２６０を取り囲むコイル状でもある。または、加熱要素２５０は、芯２６０から離隔配置された状態で芯２６０に熱を伝達することもできる。

エアロゾル排出通路２７６は、エアロゾルが排出される経路を提供する。エアロゾル排出通路２７６は、垂直方向に延び、エアロゾルは、エアロゾル排出通路２７６に沿ってｙ軸方向に移動しうる。マウスピース２２０は、芯２６０からｙ軸方向に位置する。

エアロゾル排出通路２７６は、保存部２１０の空き空間２４０によって取り囲まれてもよい。エアロゾル生成物質は、保存部２１０の外壁とエアロゾル排出通路２７６の外壁との間に形成された空き空間２４０に保存される。

Ｂ－Ｂ’延長線は、エアロゾル排出通路２７６の中央線である。すなわち、Ｂ－Ｂ’延長線は、エアロゾル排出通路２７６の幅（すなわち、ｘ軸方向長）を半分にする。その場合、Ｂ－Ｂ’延長線は、保存部２１０の中央に位置してもよい。一実施例によれば、保存部２１０及びカートリッジ２００は、Ｂ－Ｂ’延長線を基準に対称でもある。

エアロゾル排出通路２７６の下端部は、芯２６０と接触して芯２６０を固定することができる。エアロゾル排出通路２７６の下端部は、多様な形状でもあり、例えば、エアロゾル排出通路２７６の下端部は、互いに異なる方向に延びる第１レッグ及び第２レッグを含んでもよい。

エアロゾル排出通路２７６の上端部は、マウスピース２２０の排出孔２２１と連結される。マウスピースの幅（すなわち、ｘ軸方向長）は、エアロゾル排出通路２７６のｘ軸方向幅よりも広いが、それに制限されない。

気化チャンバは、エアロゾル生成物質が気化され、エアロゾルが生成される領域である。例えば、気化チャンバは、エアロゾル排出通路２７６の下端部が芯２６０と接触することで、エアロゾル排出通路２７６の下端部及び芯２６０によって取り囲まれた空間であり、気化チャンバには、加熱要素２５０が配置される。加熱要素２５０から発生した熱は、気化チャンバ内に留まり、これにより、気化チャンバ内の加熱効率が向上する。気化チャンバで気化されたエアロゾルは、エアロゾル排出通路２７６に沿って上側に移動する。

カートリッジ２００が本体１００に結合される結合部分には、外部空気が流入される空気流入通路が形成されうる。例えば、空気流入通路は、保存部２１０の底面２１３に形成され、外部空気が流入される流入口２７２ｈ、流入口２７２ｈを通過した外部空気が通る第１経路２７２、第１経路２７２を通過した外部空気が通る第２経路２７４及び第２経路２７４を通過した気化チャンバ内部に進入する流出口２７４ｈを含んでもよい。

一方、流入口２７２ｈ、各流入口２７２ｈに連結される第１経路２７２、各第１経路２７２に連結される第２経路２７４は、それぞれ複数個提供される。複数の流入口２７２ｈは、Ｂ－Ｂ’延長線を基準に両側に配置されうる。流入口２７２ｈは、第１流入口及び第２流入口を含み、第１流入口及び第２流入口は、Ｂ－Ｂ’延長線の反対側に位置してもよい。第１流入口を通じて流入された外部空気は、上述したように順次に第１経路２７２及び第２経路２７４を通過することができる。同様に、第２流入口を通じて流入された外部空気は、第１経路２７２及び第２経路２７４に対応する経路に移動することができる。

第１流入口を通じて流入された外部空気及び第２流入口を通じて流入された外部空気は併合され、流出口２７４ｈを通じて気化チャンバに進入しうる。

流入口２７２ｈと流出口２７４ｈとの間には、複数のスクリーン２８０が配置されている。例えば、図６及び図７に図示された実施例では、流出口２７４ｈに隣接した複数のスクリーン２８０が配置されており、複数のスクリーン２８０には、外部空気が通過する複数の穿孔部が形成されている。スクリーン２８０は、一定間隔を有するように配置されうる。気化チャンバでエアロゾルが冷却され、液滴が生成されても、液滴が複数のスクリーン２８０を越して流れることが防止される。

実施例において、隣接したスクリーンの穿孔が重ならないように、複数のスクリーン２８０には、複数の穿孔部が形成される。その結果、それぞれのスクリーン２８０の穿孔部は、互いに重ならないので、気化チャンバで液滴が形成されても、液滴が複数のスクリーン２８０を通じて漏れることが防止される。一方、複数のスクリーン２８０に形成された複数の穿孔部は、それぞれの大きさ及び配置が多様に形成され、図７に図示された形状によって制限されない。

図１の制御器１６０００及びユーザインターフェース１４０００のようにブロックで表現される構成、要素、モジュールまたはユニット（この段落では、「構成」と総称する）のうち、少なくとも１つは、例示的な実施例によって前述したそれぞれの機能を行う多様な個数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウェアストラクチャとして具現されうる。例えば、これらコンポーネントのうち、少なくとも１つは、メモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の制御装置の制御を通じてそれぞれの機能を行う直接回路構造を使用することができる。また、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、特定の論理機能を行うための１つ以上の実行可能な命令を含み、１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の制御装置によって実行されるモジュール、プログラム、またはコードの一部によって具体的に具現されうる。また、これら構成要素のうち、少なくとも１つは、それぞれの機能を行う中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサなどのプロセッサを含むか、これによっても具現される。これらのコンポーネントのうち、２つ以上は、１つ以上の単一コンポーネントによって結合され、結合された２つ以上のコンポーネントの全ての動作または機能を行うことができる。また、これらコンポーネントのうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、これらコンポーネントのうち、他のコンポーネントによっても行われる。また、バス(bus)は、ブロック図に図示されていないが、コンポーネントを介した通信は、バスを通じても行われる。前記例示的な実施例の機能的側面は、１つ以上のプロセッサで実行されるアルゴリズムによっても具現される。また、ブロックまたはプロセッシング段階として表現されたコンポーネントは、電子構成、信号プロセッシング、及び／または制御、データプロセッシングのための任意の関連技術を用いてもよい。

本明細書に説明された実施例は、制限の目的ではない、説明的な意味だけで考慮する必要があるということを理解せねばならない。各実施例内の特徴または側面に係わる説明は、一般的に他の実施例で他の類似した特徴または側面に対して利用可能であると見なされねばならない。１つ以上の実施例が図面を参照して説明されたが、この技術分野の通常の技術者は、請求範囲によって定義されたような開示内容の思想及び範囲を外れず、形態及び細部事項の多様な変更がなされるということを理解できるであろう。

Claims (1)

1. エアロゾル生成物質からエアロゾルを生成するカートリッジと、
   前記カートリッジを収容するための収容空間を含む本体と、を含み、
   前記本体の前記収容空間に収容されるカートリッジを基準に前記収容空間に隣接した前記本体の壁と前記カートリッジの壁との間に外部空気を流入する気流通路が形成される、エアロゾル生成装置。

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