JP2024527689A - エアロゾル発生装置用カートリッジ - Google Patents
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Abstract
一実施例に係るエアロゾル発生装置用カートリッジは、エアロゾル生成物質を貯蔵する貯蔵槽、前記貯蔵槽から前記エアロゾル生成物質を伝達される芯、前記芯に振動を発生させて前記エアロゾル生成物質を霧化させる振動子及び前記芯と連通する霧化空間を含む補強部材を含み、前記補強部材は、前記霧化空間と連通する第1開口が設けられ、前記芯の一部領域と接して前記芯を加圧する加圧面を含むことができる。【選択図】図6A
Description
以下、実施例は、エアロゾル発生装置用カートリッジに関する。
近年、伝統シガレットの欠点を克服する代替物品に関する需要が高まっている。例えば、シガレットスティックを電気的に加熱することでエアロゾルを発生させる装置(例えば、シガレット型電子タバコ)に関する需要が高まっている。これによって、電気加熱式エアロゾル発生装置とそれに適用されるシガレットスティック(又はエアロゾル発生物品)に対する研究が盛んに進められている。
超音波霧化器を含むエアロゾル発生装置又はエアロゾル発生装置用カートリッジにおいて、エアロゾルを発生させるために液状のエアロゾル生成物質を芯に伝達し、振動子は芯から超音波振動を発生させエアロゾルを発生させる。
しかし、芯は、振動子の振動によって変形が発生し得る。エアロゾル発生装置又はカートリッジは、芯の変形によって芯のエアロゾル供給が低下するか、振動子の振動伝達の妨害になることがあり、これによってエアロゾル発生装置のエアロゾル発生性能が低下する問題がある。
一実施例に係るエアロゾル発生装置用カートリッジは、エアロゾル生成物質を貯蔵する貯蔵槽、前記貯蔵槽から前記エアロゾル生成物質を伝達される芯、前記芯に振動を発生させて前記エアロゾル生成物質を霧化させる振動子及び前記芯と連通する霧化空間を含む補強部材を含み、前記補強部材は、前記霧化空間に連通する第1開口が設けられ、前記芯の一部領域と接して前記芯を加圧する加圧面を含むことができる。
一実施例では、前記加圧面は、前記芯の一部領域と直接的に接触することができる。
一実施例では、前記補強部材は、前記加圧面に溝(groove)構造で形成され、一端が前記貯蔵槽に連通して前記エアロゾル生成物質が流動する空間である液状流路を含むことができる。
一実施例では、前記液状流路は、前記一端に反対する他端は前記霧化空間に連通することができる。
一実施例では、前記補強部材は、前記液状流路を複数含み、複数の液状流路は相互離隔して形成することができる。
一実施例では、前記複数の液状流路は、前記第1開口に対して実質的に対称することができる。
一実施例では、前記エアロゾル発生装置用カートリッジは、前記霧化空間で発生したエアロゾルを伝達されるエアロゾル流路をさらに含み、前記補強部材は、前記霧化空間から前記エアロゾル流路に連通する第2開口を含むことができる。
一実施例では、前記補強部材は、前記第2開口が設けられ、前記エアロゾル流路に少なくとも一部が挿入されるヘッドを含むことができる。
一実施例では、前記補強部材は、前記霧化空間の一側面に形成され、前記霧化空間の外部に連通する第3開口を含むことができる。
一実施例では、前記第3開口は、前記霧化空間に空気を流入させるように前記エアロゾル発生装置の外部と連通することができる。
一実施例では、前記補強部材は、前記第3開口を複数含み、複数の第3開口は、前記霧化空間を基準として相互対向するように離隔して形成することができる。
一実施例では、前記芯は、前記第1開口と連通する芯穴を含み、前記補強部材と接する伝達部材、及び前記伝達部材、ならびに前記振動子の間に設けられ、前記芯穴を介して前記霧化空間に対向するように配置される吸収体を含むことができる。
一実施例では、前記補強部材は、前記伝達部材及び前記吸収体を加圧して前記芯を固定することができる。
一実施例では、前記補強部材は、ポリフェニルスルホン(polyphenylsulfone)、ポリエステルスルホン(polyethersulfone)、ポリプロピレン(polypropylene)、ポリアミド(polyamide)、シリコン、セラミック、ガラス、又はこれらのうち少なくとも一部を含む物質からなり得る。
一実施例では、前記補強部材は、前記エアロゾル生成物質を吸収可能な多孔質物質からなり得る。
一実施例に係るエアロゾル発生装置用カートリッジは、芯を支持又は加圧して芯の形状を維持するか、及び/又はエアロゾル生成物質の供給を円滑にするための補強部材を含み、効果的にエアロゾル発生を円滑にすることができる。
一実施例に係るエアロゾル発生装置用カートリッジの効果は、以上で言及されたものに限定されず、言及されていない他の効果は、以下の記載から通常の技術者に明確に理解できるであろう。
様々な実施例で使用される用語は、本発明における機能を考慮しながら、できるだけ現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは当分野に従事している技術者の意図又は判例、新たな技術の出現などによって変わり得る。また、特定の場合は、出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する発明の説明部分において詳細にその意味を記載する。したがって、本発明において使用される用語は、単純な用語の名称ではなく、その用語が持つ意味と本発明の全般にわたる内容に基づいて定義されるべきである。
明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「部」、「モジュール」などの用語は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、これはハードウェア又はソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで実現されてもよい。
本明細書で使用されるように、「少なくともいずれか1つの」などの表現が配列された構成要素の前にあるとき、配列されたそれぞれの構成ではなく、全構成要素を修飾する。例えば、「a、B、及びcのうち少なくともいずれか1つ」という表現は、a、B、c、又はaとB、aとc、Bとc、又はaとBとcを含むと解釈すべきである。
様々な実施例では、「エアロゾル発生物品」は媒質を収容する物品であって、エアロゾルが該当物品を通過して媒質が移行する物品を意味することができる。エアロゾル発生物品の代表的な例としてはシガレットが挙げられるが、本開示の範囲はこれに限定されない。
様々な実施例では、「上流」(upstream)又は「上流方向」は、ユーザ(喫煙者)の口部から離れる方向を意味し、「下流」(downstream)又は「下流方向」は、ユーザの口部から近づく方向を意味することができる。上流及び下流という用語は、エアロゾル発生物品を構成する要素の相対的位置を説明するために用いられる。
様々な実施例では、「パフ(puff)」とは、ユーザの吸入(inhalation)を意味し、吸入とは、ユーザの口や鼻を通じてユーザの口腔内、鼻腔内又は肺に引き寄せる状況を意味する。
一実施例では、エアロゾル発生装置は、内部空間に収容されるシガレットを電気的に加熱してエアロゾルを生成する装置であることができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置はヒーターを含むことができる。一実施例では、ヒーターは電気抵抗性ヒーターであることができる。例えば、ヒーターは電気伝導性トラック(track)を含むことができ、電気伝導性トラックに電流が流れると、ヒーターが加熱されることができる。
一実施例では、ヒーターは、管状加熱要素、板状加熱要素、針状加熱要素又は棒状加熱要素を含むことができ、加熱要素の模様によってシガレットの内部又は外部を加熱することができる。
一実施例では、シガレットはタバコロッド及びフィルタロッドを含むことができる。タバコロッドは、シート(sheet)で作製されてもよく、ストランド(strand)で作製されてもよく、タバコシートが細かく切られた刻草で作製されてもよい。また、タバコロッドは熱伝導物質によって取り囲まれることができる。例えば、熱伝導物質は、アルミニウムホイルなどの金属ホイルであってもよいが、これに制限されない。
一実施例では、フィルタロッドはセルロースアセテートフィルタであることができる。フィルタロッドは少なくとも1つ以上のセグメントで構成することができる。例えば、フィルタロッドは、エアロゾルを冷却する第1セグメント及びエアロゾル内に含まれた所定の成分をフィルタリングする第2セグメントを含むことができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジを用いてエアロゾルを生成する装置であることができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置は、エアロゾル生成物質を保有するカートリッジ及びカートリッジを支持する本体を含むことができる。カートリッジは本体と着脱可能に結合できるが、これに制限されない。カートリッジは本体と一体に形成又は組み立てられることができ、ユーザによって脱着しないように固定されることもできる。カートリッジは、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態で本体に取り付けられる。ただし、これに制限されず、カートリッジが本体に結合した状態でカートリッジ内部にエアロゾル生成物質が注入されてもよい。
一実施例では、カートリッジは、液体状態、固体状態、気体状態、ゲル(gel)状態などの様々な状態のいずれか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むことができる。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あってもよく、非タバコ物質を含む液体であってもよい。
一実施例では、カートリッジは本体から伝達される電気信号又は無線信号などによって作動することによって、カートリッジ内部のエアロゾル生成物質の相(phase)を気体の相に変換してエアロゾルを発生させる機能を行うことができる。エアロゾルは、エアロゾル生成物質から発生した蒸気化した粒子及び空気が混合した状態の気体を意味することができる。
様々な実施例では、エアロゾル発生装置は、液状組成物を加熱してエアロゾルを生成することができ、生成されたエアロゾルは、シガレットを通過してユーザに伝達されることができる。すなわち、液状組成物から生成されたエアロゾルは、エアロゾル発生装置の気流通路に沿って移動することができ、気流通路は、エアロゾルがシガレットを通過してユーザに伝達されるように構成することができる。
様々な実施例では、エアロゾル発生装置は、超音波振動方式を用いてエアロゾル生成物質からエアロゾルを生成する装置であることができる。このとき、超音波振動方式は、振動子によって発生する超音波振動でエアロゾル生成物質を霧化させることによってエアロゾルを発生させる方式を意味することができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置は振動子を含むことができ、振動子によって短い週期の振動を発生させてエアロゾル生成物質を霧化させることができる。振動子から発生する振動は超音波振動であることができ、超音波振動の周波数帯域は約100kHz~約3.5MHz周波数帯域であることができるが、これらに制限されない。
一実施例では、エアロゾル発生装置は、エアロゾル生成物質を吸収する芯をさらに含むことができる。例えば、芯は、振動子の少なくとも一領域を取り囲むように配置されるか、又は振動子の少なくとも一領域と接触するように配置されることができる。
一実施例では、振動子に電圧(例えば、交流電圧)が印加されるにつれて、振動子から熱及び/又は超音波振動が発生することができ、振動子から発生した熱及び/又は超音波振動は、芯に吸収されたエアロゾル生成物質に伝達されることができる。芯に吸収されたエアロゾル生成物質は、振動子から伝達される熱及び/又は超音波振動によって気体の相(phase)に変換されることができ、その結果、エアロゾルが生成され得る。
例えば、振動子から発生した熱によって芯に吸収されたエアロゾル生成物質の粘度が低くなる可能性があり、振動子から発生した超音波振動によって粘度が低くなったエアロゾル生成物質が微細粒子化することでエアロゾルが生成されるが、これらに制限されない。
様々な実施例では、エアロゾル発生装置は、誘導加熱(induction heating)方式でエアロゾル発生装置に収容されるエアロゾル生成物品を加熱することでエアロゾルを生成する装置であることができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置は、サセプタ(susceptor)及びコイルを含むことができる。一実施例では、コイルはサセプタに磁場を印加することができる。エアロゾル発生装置からコイルに電力が供給されることで、コイルの内部には磁場が形成することができる。一実施例では、サセプタは外部磁場によって発熱する磁性体であることができる。サセプタがコイルの内部に位置して磁場が印加されるにつれて発熱することでエアロゾル生成物品が加熱されることができる。また、選択的に、サセプタはエアロゾル生成物品内に位置することができる。
様々な実施例では、エアロゾル発生装置はクレードル(cradle)をさらに含むことができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置は、別途のクレードルと共にシステムを構成することができる。例えば、クレードルはエアロゾル発生装置のバッテリを充電することができる。又はクレードルとエアロゾル発生装置とが結合した状態でヒーターが加熱されることができる。
以下では、添付図面を参考にして本開示の実施例について当該技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本開示は、上述した様々な実施例のエアロゾル発生装置において実現可能な形態で実施又は様々な異なる形態で実現されて実施することができ、ここで説明する実施例に制限されない。
以下では、図面を参照して本文書の実施例を詳細に説明する。
図1は、一実施例に係るエアロゾル発生装置100のブロック図である。
エアロゾル発生装置100は、制御部110、検出部120、出力部130、バッテリ140、ヒーター150、ユーザ入力部160、メモリ170及び通信部180を含むことができる。ただし、エアロゾル発生装置100の内部構造は図1に示されたものに制限されない。すなわち、エアロゾル発生装置100の設計に応じて、図1に示された構成の一部が省略されるか新しい構成がさらに追加されることを本実施例に関する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解することができる。
一実施例では、検出部120は、エアロゾル発生装置100の状態又はエアロゾル発生装置100の周辺の状態を感知し、感知された情報を制御部110に伝達することができる。制御部110は、前記感知された情報に基づいて、ヒーター150の動作制御、喫煙の制限、エアロゾル発生物品(例えば、エアロゾル発生物品、カートリッジなど)の挿入如何判断、通知表示などの様々な機能が行われるようにエアロゾル発生装置100を制御することができる。
一実施例では、検出部120は、温度センサ122、挿入感知センサ124及びパフセンサ126のうち少なくとも1つを含むことができるが、これらに制限されない。
一実施例では、温度センサ122は、ヒーター150(又は、エアロゾル生成物質)が加熱される温度を感知することができる。エアロゾル発生装置100は、ヒーター150の温度を感知する別途の温度センサを含むか、ヒーター150自体が温度センサの役割を果たすことができる。又は、温度センサ122は、バッテリ140の温度をモニタリングするようにバッテリ140の周りに配置されてもよい。
一実施例では、挿入感知センサ124は、エアロゾル発生物品の挿入及び/又は除去を感知することができる。例えば、挿入感知センサ124は、フィルムセンサ、圧力センサ、光センサ、抵抗性センサ、容量性センサ、誘導性センサ及び赤外線センサのうち少なくとも1つを含むことができ、エアロゾル発生物品が挿入及び/又は除去されることによる信号変化を感知することができる。
一実施例では、パフセンサ126は、気流通路又は気流チャンネルの様々な物理的変化に基づいてユーザのパフを感知することができる。例えば、パフセンサ126は、温度変化、流量(flow)変化、電圧変化及び圧力変化のいずれかに基づいてユーザのパフを感知することができる。
一実施例では、検出部120は、前述したセンサ122~126の他に、温/湿度センサ、気圧センサ、地磁気センサ(magnetic sensor)、加速度センサ(acceleration sensor)、ジャイロスコープセンサ、位置センサ(例えば、GPS)、近接センサ、及びRGBセンサ(illuminance sensor)のうち少なくとも1つをさらに含むことができる。各センサの機能は、その名称から通常の技術者が直観的に推論できるので、具体的な説明は省略することができる。
一実施例では、出力部130は、エアロゾル発生装置100の状態に関する情報を出力してユーザに提供することができる。出力部130は、ディスプレイ部132、ハプティック部134及び音響出力部136のうち少なくとも1つを含むことができるが、これらに制限されない。ディスプレイ部132とタッチパッドがレイヤー構造を成してタッチスクリーンで構成される場合、ディスプレイ部132は出力装置の他に入力装置としても使用することができる。
一実施例では、ディスプレイ部132は、エアロゾル発生装置100に関する情報をユーザに視覚的に提供することができる。例えば、エアロゾル発生装置100に関する情報は、エアロゾル発生装置100のバッテリ140の充/放電状態、ヒーター150の予熱状態、エアロゾル発生物品の挿入/除去状態又はエアロゾル発生装置100の使用が制限される状態(例えば、異常物品感知)などの様々な情報を意味することができ、ディスプレイ部132は、上記情報を外部に出力することができる。ディスプレイ部132は、例えば、液晶ディスプレイパネル(LCD)、有機発光ディスプレイパネル(OLED)などであってもよい。また、ディスプレイ部132は、LED発光素子形態であってもよい。
一実施例では、ハプティック部134は、電気的信号を機械的な刺激又は電気的な刺激に変換してエアロゾル発生装置100に関する情報をユーザに触覚的に提供することができる。例えば、ハプティック部134は、モータ、圧電素子、又は電気刺激装置を含むことができる。
一実施例では、音響出力部136は、エアロゾル発生装置100に関する情報をユーザに聴覚的に提供することができる。例えば、音響出力部136は、電気信号を音響信号に変換して外部に出力することができる。
一実施例では、バッテリ140は、エアロゾル発生装置100が動作するのに用いられる電力を供給することができる。バッテリ140は、ヒーター150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140は、エアロゾル発生装置100内に備えられた他の構成(例えば、検出部120、出力部130、ユーザ入力部160、メモリ170及び通信部180)の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ140は、充電が可能なバッテリ又は使い捨てバッテリであってもよい。例えば、バッテリ140は、リチウムポリマー(LiPoly)バッテリであってもよいが、これに制限されない。
一実施例では、ヒーター150は、バッテリ140から電力を供給されてエアロゾル生成物質を加熱することができる。図1に示されてはいないが、エアロゾル発生装置100はバッテリ140の電力を変換してヒーター150に供給する電力変換回路(例えば、DC/DCコンバータ)をさらに含むことができる。また、エアロゾル発生装置100が誘導加熱方式でエアロゾルを生成する場合、エアロゾル発生装置100は、バッテリ140の直流電源を交流電源に変換するDC/ACコンバータをさらに含むことができる。
一実施例では、制御部110、検出部120、出力部130、ユーザ入力部160、メモリ170及び通信部180は、バッテリ140から電力を供給されて機能を行うことができる。図1に示されてはいないが、バッテリ140の電力を変換してそれぞれの構成要素に供給する電力変換回路、例えば、LDO(low dropout)回路又は電圧レギュレータ回路をさらに含むことができる。
一実施例では、ヒーター150は、任意の適した電気抵抗性物質で形成することができる。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、ナイオブ、モリブデン、タングステン、スズ、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又は金属合金であってもよいが、これらに制限されない。また、ヒーター150は、金属熱線(wire)、電気伝導性トラック(track)が配置された金属熱板(plate)、セラミック発熱体などで実現されるが、これらに制限されない。
一実施例では、ヒーター150は、誘導加熱方式のヒーターであることができる。例えば、ヒーター150は、コイルによって印加された磁場を通じて発熱し、エアロゾル生成物質を加熱するサセプタを含むことができる。
一実施例では、ヒーター150は複数のヒーターを含むことができる。例えば、ヒーター150は、エアロゾル発生物品を加熱するための第1ヒーター及び液状を加熱するための第2ヒーターを含むことができる。
一実施例では、ユーザ入力部160は、ユーザから入力された情報を受信したり、ユーザに情報を出力したりすることができる。例えば、ユーザ入力部160は、キーパッド(key pad)、ドームスイッチ(dome switch)、タッチパッド(接触式静電容量方式、圧力式抵抗膜方式、赤外線感知方式、表面超音波伝導方式、積分式張力測定方式、ピエゾ効果方式など)、ジョグホイール、ジョグスイッチなどがあり得るが、これらに制限されない。また、図1に示されてはいないが、エアロゾル発生装置100は、USB(universal serial Bus)インターフェースなどの連結インターフェース(connection interface)をさらに含み、USBインターフェースなどの連結インターフェースを介して他の外部装置と連結して情報を送受信するか、バッテリ140を充電することができる。
一実施例では、メモリ170は、エアロゾル発生装置100内で処理される各種データを貯蔵するハードウェアであって、制御部110で処理されたデータ及び処理されるデータを貯蔵することができる。メモリ170は、フラッシュメモリタイプ(flash memory type)、ハードディスクタイプ(hard disk type)、マルチメディアカードマイクロタイプ(multimedia card micro type)、カードタイプのメモリ(例えば、SD又はXDメモリなど)、ラム(RAM、random access memory)SRAM(static random access memory)、ロム(ROM、read-only memory)、EEPROM(electrically erasaBle programmaBle read-only memory)、PROM(programmaBle read-only memory)、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクのうち少なくとも1つのタイプの貯蔵媒体を含むことができる。メモリ170は、エアロゾル発生装置100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関するデータなどを貯蔵することができる。
一実施例では、通信部180は、他の電子装置との通信のための少なくとも1つの構成要素を含むことができる。例えば、通信部180は、近距離通信部182及び無線通信部184を含むことができる。
一実施例では、近距離通信部(short-range wireless communication unit)182は、ブルートゥース(登録商標)通信部、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)通信部、近距離無線通信部(Near Field Communication unit)、WLAN(ワイパイ)通信部、ジグビー(ZigBee(登録商標))通信部、赤外線(IrDA、infrared Data Association)通信部、WFD(Wi-Fi Direct)通信部、UWB(ultra-wideBand)通信部、Ant+通信部などを含むことができるが、これらに制限されない。
一実施例では、無線通信部184は、セルラーネットワーク通信部、インターネット通信部、コンピュータネットワーク(例えば、LAN又はWAN)通信部などを含むことができるが、これらに制限されない。無線通信部184は、加入者情報(例えば、国際モバイル加入者識別子(IMSI))を用いて通信ネットワーク内でエアロゾル発生装置100を確認及び認証することもできる。
一実施例では、制御部110は、エアロゾル発生装置100の全般的な動作を制御することができる。一実施例では、制御部110は、少なくとも1つのプロセッサを含むことができる。プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイで実現されてもよく、汎用的なマイクロプロセッサとこのマイクロプロセッサで実行できるプログラムが貯蔵されたメモリとの組み合わせで実現されてもよい。また、他の形態のハードウェアで実現されてもよいことを本実施例が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば理解することができる。
一実施例では、制御部110は、バッテリ140の電力をヒーター150に供給することを制御することでヒーター150の温度を制御することができる。例えば、制御部110は、バッテリ140とヒーター150との間のスイッチング素子のスイッチングを制御することで電力供給を制御することができる。他の例では、制御部110の制御命令に従って、加熱直接回路がヒーター150に対する電力供給を制御することもできる。
一実施例では、制御部110は、検出部120によって感知された結果を分析し、以降、行われる処理を制御することができる。例えば、制御部110は、検出部120によって感知された結果に基づいて、ヒーター150の動作が開始又は終了するようにヒーター150に供給される電力を制御することができる。他の例として、制御部110は、検出部120によって感知された結果に基づいて、ヒーター150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ー150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。
一実施例では、制御部110は、検出部120によって感知された結果に基づいて、出力部130を制御することができる。例えば、パフセンサ126を通じてカウントされたパフ回数が既に設定された回数に達すると、制御部110は、ディスプレイ部132、ハプティック部134及び音響出力部136のうち少なくとも1つを通じてユーザにエアロゾル発生装置100がすぐに終了することを予告することができる。
一実施例では、制御部110は、検出部120によって感知されたエアロゾル発生物品の状態に応じてヒーター150に対する電力供給時間及び/又は電力供給量を制御することができる。例えば、エアロゾル発生物品が過湿状態の場合、制御部110は、誘導コイルに対する電力供給時間を制御し、エアロゾル発生物品が一般的な状態の場合よりも予熱時間を増加させることができる。
一実施例は、コンピュータによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータによって実行可能な命令語を含む記録媒体の形態としても実現できる。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の可用媒体であることができ、揮発性及び不揮発性媒体、分離型及び非分離型媒体をいずれも含む。また、コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ貯蔵媒体及び通信媒体をいずれも含むことができる。コンピュータ貯蔵媒体は、コンピュータ読み取り可能命令語、データ構造、プログラムモジュール又はその他のデータなどの情報の貯蔵のための任意の方法又は技術で実現された揮発性及び不揮発性、分離型及び非分離型媒体をいずれも含む。通信媒体は、典型的にコンピュータ読み取り可能命令語、データ構造、プログラムモジュールなどの変調されたデータ信号のその他のデータ、又はその他の伝送メカニズムを含み、任意の情報伝達媒体を含む。
図2は、一実施例に係るエアロゾル発生装置100を概略的に示す図である。
図2を参考にすると、一実施例に係るエアロゾル発生装置100はカートリッジ10及び本体50を含むことができる。図2の以下で説明するエアロゾル発生装置100の一部構成は、図1で上述したエアロゾル発生装置100の一部構成と実質的に同一又は類似し、以下では重複する内容は省略して説明する。
一実施例では、カートリッジ10はエアロゾル生成物質を収容することができ、本体50に脱着可能に締結することができる。例えば、カートリッジ10は、少なくとも一部が本体50の内部(例えば、図3Aのカートリッジ10締結領域)に挿入され、カートリッジ10及び本体50が連結されることができる。これに限定されず、本体50の少なくとも一部がカートリッジ10の内部に挿入され、カートリッジ10及び本体50が連結されることができる。カートリッジ10及び本体50の締結方式は、スクリュー締結、磁力締結、嵌合締結又はスナットフィット締結などの様々な方式で相互締結することができる。
一実施例では、カートリッジ10は、貯蔵槽30、伝達部材32及び振動子アセンブリ33のうち少なくとも一部を含むことができ、これらの構成を内部に収容するためのハウジング20を含むことができる。
一実施例では、ハウジング20はカートリッジ10の外観を形成することができ、内部にエアロゾル発生装置100の駆動のための部品の少なくとも一部を収容することができる。
一実施例では、ハウジング20の構造及び形状は多様に実現でき、例えば、図2に示すように柱状又はスティック状に形成することができ、これらに限定されない。ハウジング20は、マウスピース23及びエアロゾル流路27を含むことができる。
一実施例では、マウスピース23は、エアロゾル発生装置100のユーザの身体と直接的又は間接的に連結されることができる。マウスピース23は、カートリッジ10の内部に、具体的にエアロゾル流路27に連通する吸入口25を含むことができる。
例えば、ユーザはマウスピース23に口腔を接触して、エアロゾル発生装置100から生成されるエアロゾルを吸入することができる。ユーザがマウスピース23を吸入すると、吸入口25及びエアロゾル流路27の圧力が減少し、カートリッジ10の内部のエアロゾルがエアロゾル流路27及び吸入口25を通過してユーザに伝達されることができる。
一実施例では、貯蔵槽30はハウジング20の内部空間に位置してエアロゾル生成物質を収容することができる。例えば、貯蔵槽30はエアロゾル生成物質を収容して保管することができ、エアロゾル生成物質を他の構成(例えば、伝達部材32)に提供するか、エアロゾル生成物質を外部から供給されることができる。
一実施例では、エアロゾル生成物質は、液体、固体、気体又はゲル(gel)などの様々な状態の物質であることができ、又はこれらのうち一部が混合した状態の物質であることができる。
一実施例では、エアロゾル生成物質は揮発性タバコ香成分及びタバコ含有物を含む液体であることができる。例えば、エアロゾル生成物質は、水、ソルベント、エタノール、植物抽出物、香料、香味剤、又はビタミン混合物のうち少なくとも一部を含むことができる。又は、エアロゾル生成物質は、メンソール、ペパーミント、スペアミントオイル、及び果物香成分のうち少なくとも一部を含むことができる。
一実施例では、伝達部材32は貯蔵槽30からエアロゾル生成物質を伝達されることができる。伝達部材32は貯蔵槽30と直接的又は間接的に連結されることができ、少なくとも一部領域がエアロゾル流路27に対向することができる。伝達部材32は、綿、セラミック、ガラス及び多孔質物質のうち少なくとも一部を含むことができ、又は、構造的にエアロゾル生成物質が流動する流路を含むことができる。例えば、伝達部材32は、吸湿性又は多孔質物質からなる芯(wick)であることができる。
一実施例では、振動子アセンブリ33はハウジング20の内部に位置し、伝達部材32から振動を発生させることができる。振動子アセンブリ33は、振動子35及び振動子35の駆動を制御するカートリッジ基板37を含むことができる。
例えば、振動子アセンブリ33は、又は振動子アセンブリ33及び他の部品(例えば、ハウジング20の一部領域及び/又は伝達部材32)は霧化器(atomizer)を構成することができる。一実施例に係る振動子アセンブリ33の具体的な構造は、図5Aの以下で詳細に説明する。
一実施例では、振動子アセンブリ33は、相対的に短い週期の振動を発生させることができ、又は超音波振動を発生させることができる。例えば、超音波振動の周波数は約100kHz~3.5HMzであってもよい。振動子アセンブリ33の振動によって貯蔵槽30から伝達部材32に伝達されたエアロゾル生成物質が気化及び/又は粒子化してエアロゾルで霧化することができる。
一実施例では、本体50はエアロゾル発生装置100の駆動を制御する制御部(例えば、図1の制御部110)、バッテリ(例えば、図1のバッテリ)、及び他の構成(例えば、図1の検出部120、出力部130、メモリ170及び通信部180のうち少なくとも一部)を収容することができる。
一実施例では、本体50は、カートリッジ基板37と電気的又は通信的に連結されてデータ及び/又は電力を供給することができる。図2では、制御部110とカートリッジ基板37とを分離して示したが、これは例示的説明であり、これに限定されない。例えば、カートリッジ基板37は制御部110の一部構成として含まれることができ、本体50は制御部110の他の構成である本体基板(例えば、図5Aの本体基板272)をさらに含むことができる。
図3Aは、一実施例に係るエアロゾル発生装置200の斜視図であり、図3Bは、一実施例に係るエアロゾル発生装置200の斜視図である。具体的には、図3Aは、エアロゾル発生装置200のマウスピース223が閉じた(close)状態であることができ、図3Bは、エアロゾル発生装置200のマウスピース223が開いた(open)状態であることができる
図3A及び図3Bを参考にすると、一実施例に係るエアロゾル発生装置200(例えば、図1又は図2のエアロゾル発生装置100)は、カートリッジ210(例えば、図2のカートリッジ10)及び本体250(例えば、図2の本体50)のうち少なくとも一部を含むことができる。
図3A及び図3Bを参考にすると、一実施例に係るエアロゾル発生装置200(例えば、図1又は図2のエアロゾル発生装置100)は、カートリッジ210(例えば、図2のカートリッジ10)及び本体250(例えば、図2の本体50)のうち少なくとも一部を含むことができる。
一実施例では、図3Aの以下で示すエアロゾル発生装置200及びその構成は、図1及び図2で上述したエアロゾル発生装置200の実現可能な実施例のいずれかを例示的に示すものであり、実際の実現時にはこれに限定されず、エアロゾル発生装置200は様々な構造及び形状で実現できる。以下では、エアロゾル発生装置200を説明するにあたって、上述した内容と重複する内容は省略して説明する。
一実施例では、本体250は第1ボディ250a及び第2ボディ250Bを含むことができる。第1ボディ250a及び第2ボディ250Bは相互固定可能に締結することができ、第1ボディ250a及び第2ボディ250Bの各々はエアロゾル発生装置200の内部構成要素を収容して保護することができる。
一実施例では、第1ボディ250aはカートリッジ締結領域255を含むことができ、カートリッジ締結領域255にカートリッジ210が締結すると、カートリッジ210を支持することができる。例えば、カートリッジ締結領域255は第1ボディ250aの一方向(例えば、+z方向)の面に開放されて形成することができ、カートリッジ210がカートリッジ締結領域255内に挿入される方式で締結することができる。
一実施例では、第2ボディ250Bは第1ボディ250aと締結することができ、ユーザがエアロゾル発生装置200をグリップするための領域であり得る。図面には示されていないが、第2ボディ250Bの内部には温度センサ(例えば、図1の温度センサ122)及び基板(例えば、図1又は図2の制御部110)のうち少なくとも一部構成が収容できる。図面には、第2ボディ250Bが実質的に円形又は多角形の形状を有するように示されているが、実際の実現時にはこれに限定されず、例えば柱状又はスティック状で実現できる。
一実施例では、カートリッジ210はマウスピース223を含むことができる。マウスピース223は回転軸を基準として回転又はティルティングすることができ、これに基づいてマウスピース223の吸入口225(例えば、図2の吸入口25)が選択的に露出することができる。
例えば、図3Aに示すように、ユーザがエアロゾル発生装置200は使わないとか、保管中の状態では、マウスピース223はカートリッジ締結領域255の内部に位置することができ、吸入口225はエアロゾル発生装置200の外部に露出しないことができる。
例えば、図3Bに示すように、ユーザはエアロゾル発生装置200を使用するために、マウスピース223を回転又はティルティングさせることができ、吸入口225がエアロゾル発生装置200の外部に露出することができる。
図3A及び図3Bに示すように、エアロゾル発生装置200は必要に応じて吸入口225を覆うことによって、エアロゾル発生装置200は吸入口225を介して外部の異物がカートリッジ210の内部に流入するのを防止することができ、吸入口225の汚染を防止することができる。又は、吸入口225を覆うことによって、カートリッジ210の内部からエアロゾル又はエアロゾル生成物質の一部がエアロゾル発生装置200の外部に流出するのを防止することができる。
ただし、図3A及び図3Bのマウスピース223の駆動方式は例示的なものであって、実際の実現時にはこれに限定されず、多様に実現できる。例えば、本体250又はカートリッジ210は別途のドアを含み、カートリッジ210の吸入口225を選択的に露出させることができる。
図4は、一実施例に係るカートリッジ210の分解斜視図である。
図4を参考にすると、一実施例では、カートリッジ210は、カートリッジ胴体211及びマウスピース223を含むことができる。
図4の以下で示されたエアロゾル発生装置100は、上述したエアロゾル発生装置100又はその変形例であることができ、以下、重複する内容は省略して説明する。
一実施例では、カートリッジ胴体211は、ハウジング205及び芯235、振動子アセンブリ240のうち少なくとも一部を含むことができる。
一実施例では、マウスピース223はカートリッジ胴体211に対して移動可能にカートリッジ胴体211と結合又は連結されることができる。一実施例に関するカートリッジ210の構成要素は上述した例示に限定されるものではなく、実施例によって構成要素が追加されるか、一部構成要素が省略することもできる。
一実施例では、ハウジング205は、カートリッジ210の全体的な外観を形成しながら、内部にカートリッジ210の構成要素(例えば、貯蔵槽230、芯235及び振動子アセンブリ240のうち少なくとも一部)を収容できる内部空間を形成することができる。
一実施例では、ハウジング205の構造及び形状は多様に実現できる。例えば、ハウジング205は柱状又はスティック状に形成することができ、これらに限定されない。図面上にはカートリッジ210のハウジング205が全体的に四角柱状である実施例についてのみ示されているが、他の実施例(図示せず)では、ハウジング205は全体的に円柱状に形成されるか、四角柱ではなく他の多角形柱(例えば、三角柱、五角柱)状に形成されることもできる。
一実施例では、ハウジング205は、第1ハウジング205a、第1ハウジング205aの一領域に連結される第2ハウジング205B及び第1ハウジング205aの他領域に連結される第3ハウジング205cを含むことができる。
例えば、第2ハウジング205Bは、第1ハウジング205aの下端(例えば、-z方向)に位置する一領域に結合し、第1ハウジング205aと第2ハウジング205Bとの間にはカートリッジ210の構成要素が配置される内部空間が形成することができる。
一実施例では、第3ハウジング205cは、第1ハウジング205aの上端(例えば、+z方向)に位置する一領域に結合し、第3ハウジング205cの一側にマウスピース223の少なくとも一部が配置されることができる。
一実施例では、第1ハウジング205aと第2ハウジング205Bは、互いの結合によってカートリッジ胴体211の内部で気流(例えば、空気、エアロゾル)が移動するエアロゾル流路224を形成することができる。例えば、第1ハウジング205aはエアロゾル流路224の一部を形成し、第2ハウジング205Bはエアロゾル流路224の残りの一部を形成することができる。
一実施例では、第1ハウジング205aと第2ハウジング205Bとは結合して内部空間を形成することができ、内部空間には振動子アセンブリ240及び芯235のようにカートリッジ210の動作に必要な様々な構成要素が収容又は配置されることができる。
一実施例では、第1ハウジング205aと第2ハウジング205Bは内部空間に収容された構成要素を保護し、第3ハウジング205cはマウスピース223及びマウスピース223と結合又は連結される他の構成要素を保護することができる。ハウジング205はエアロゾル流路224の少なくとも一部を形成するか、ハウジング205の少なくとも一部構造はエアロゾル流路224の内壁として機能することができる。
一実施例では、ハウジング205はセンサ穴207を含むことができる。センサ穴207は、ハウジング205のうち第2ハウジング205Bの一部領域に形成されることができる。例えば、センサ穴207は、カートリッジ210が本体250と結合する第2ハウジング205Bの下端面に位置することができる。センサ穴207は温度センサ(例えば、図5Aの温度センサ271)に対向する位置に形成することができる。センサ穴207については図5Aの以下で説明する。
一実施例では、マウスピース223はユーザの口腔と接触する部分であり、マウスピース223はハウジング205の一領域に配置又は結合することができる。例えば、マウスピース223は、第3ハウジング205cと連結されることができる。
一実施例では、マウスピース223は、開位置と閉位置との間で移動可能である。カートリッジ210は、マウスピース223に弾性力を提供する弾性体223aをさらに含むことができる。例えば、弾性体223aは、開位置に向かってマウスピース223を弾性的に支持することができる。
一実施例では、弾性体223aはマウスピース223の回転軸又はその周りに配置されることができる。マウスピース223は、弾性体223aの弾性力によって閉位置から開位置に移動することができる。弾性体223aは金属材質(例えば、SUS)で作製されてもよい。
一実施例では、マウスピース223は回転軸を中心に回転可能であり、弾性体223aはマウスピース223の回転軸に位置するねじりばねであり得る。弾性体223aは、マウスピース223が閉位置であると変形が相対的に大きい状態であり、マウスピース223が開位置であると変形が相対的に小さい状態であり得る。これによって、マウスピース223は閉位置から開位置に開放されるように偏向した弾性力を提供されることができる。
一実施例では、マウスピース223はカートリッジ210の内部で生成されたエアロゾルをカートリッジ210の外部に排出するための吸入口225を含むことができる。例えば、吸入口225は、一側が外部と連結され、他側が開位置でエアロゾル流路224と連結されることができる。ユーザはマウスピース223に口腔を接触し、マウスピース223の吸入口225を介して外部に排出するエアロゾルを供給されることができる。
一実施例では、マウスピース223は、受台部223Bと共に第3ハウジング205cに回転又はティルティング可能に結合することができる。受台部223Bはマウスピース223と第3ハウジング205cとの間に配置され、マウスピース223の他側の少なくとも一部を包むことができる。
一実施例では、マウスピース223、受台部223B及び第3ハウジング205cは、回転軸によって互いに連結されることができる。これによって、マウスピース223は第3ハウジング205cと堅固に結合するだけでなく、第3ハウジング205cに対して回転可能に開位置と閉位置との間で移動することができる。
一実施例では、振動子アセンブリ240によって霧化されたエアロゾルは、エアロゾル流路224を通じてカートリッジ210の外部に排出し、ユーザに供給されることができる。例えば、振動子アセンブリ240の振動子(例えば、図5Bの振動子241)によって生成されたエアロゾルは、霧化空間(例えば、図5Aの霧化空間303)とマウスピース223の吸入口225を連結又は連通するように形成されたエアロゾル流路224に沿って流動した後、吸入口225を介してカートリッジ210の外部に排出することができる。
一実施例では、エアロゾル流路224は、第2ハウジング205Bと第1ハウジング205aの内部構造に沿ってマウスピース223まで連結されることができる。例えば、エアロゾル流路224に沿って正方向に移動する気流は、一定の方向に順次に(例えば、+z方向、z軸を横切る方向、-z方向、z軸を横切る方向及び+z方向を順次に)移動することができる。
一実施例では、吸入口225はマウスピース223の内部の通路を意味することができる。吸入口225は、マウスピース223が開位置であるとエアロゾル流路224と連結されることができる。吸入口225はマウスピース223が閉位置であるとエアロゾル流路224との連結が解除されることができる。
一実施例では、貯蔵槽230は第1ハウジング205aの内部に配置されることができ、貯蔵槽230の内部にはエアロゾル生成物質が貯蔵されることができる。例えば、貯蔵槽230には液状のエアロゾル生成物質が貯蔵されることができるが、これに限定されない。
一実施例では、芯235は、貯蔵槽230と振動子アセンブリ240の振動子241との間に位置することができる。芯235は、伝達部材235a及び吸収体235Bを含むことができる。
一実施例では、伝達部材235aは補強部材300と接することができ、吸収体235Bは伝達部材235a及び振動子241の間に設けられることができる。伝達部材235aは、補強部材300と、例えば補強部材300の第1開口(例えば、図5Bの第1開口301)と連通する芯穴を含むことができ、吸収体235Bは、芯穴を介して霧化空間303に対向するように配置されることができる。
一実施例では、貯蔵槽230に貯蔵されたエアロゾル生成物質は、伝達部材235aを介して振動子アセンブリ240に供給されることができる。伝達部材235aは貯蔵槽230からエアロゾル生成物質を供給され、供給されたエアロゾル生成物質を振動子241又は吸収体235Bに伝達するか、又は伝達部材235aは振動子241から超音波振動を提供されエアロゾル生成物質を霧化させる役割を果たすことができる。例えば、伝達部材235aは、貯蔵槽230のエアロゾル生成物質を吸収することができ、伝達部材235aに吸収されたエアロゾル生成物質は振動子アセンブリ240側に伝達されることができる。
一実施例では、カートリッジ210は、吸収したエアロゾル生成物質を振動子アセンブリ240に伝達する吸収体235Bを含むことができる。吸収体235Bは、エアロゾルが生成される振動子アセンブリ240の振動子241の少なくとも一部を覆うように配置されることができ、伝達部材235aからエアロゾル生成物質を伝達され、このうち少なくとも一部を吸収し、霧化させることができる。
一実施例では、吸収体235Bはエアロゾル生成物質を吸収し得る素材で作製されてもよい。例えば、吸収体235Bは、SPL30(H)、SPL50(H)V、NP100(V8)、SPL60(FC)、メラミン(Melamine)のうち少なくとも1つの素材を含むことができる。
一実施例では、カートリッジ210に吸収体235Bが含まれることによって、エアロゾル生成物質は伝達部材235aだけでなく、吸収体235Bにも吸収されることになり、アロゾル生成物質の吸収量が向上することができる。
一実施例では、伝達部材235aは吸収体235Bに比べてより速いエアロゾル生成物質の吸収速度を有する素材を含むことができる。例えば、伝達部材235aが吸収体235Bに比べてより速い吸収速度を有する場合、伝達部材235aによって吸収体235Bに伝達されるエアロゾル生成物質が比較的吸収速度の遅い吸収体235Bによって振動子241に均一な速度で供給されるように調節できる。これによって、過度に大量のエアロゾル生成物質が振動子241と接触するのを防止することができる。
一実施例では、吸収体235Bが振動子241の少なくとも一部を覆うように配置されることによって、吸収体235Bはエアロゾルの生成過程で十分に微粒化していない粒子が直ちにエアロゾル発生装置200の外部に排出する「液跳ね」を防止する物理的な障壁として機能することができる。ここで、「液跳ね」とは、十分に微粒化しないので相対的に大きなサイズを有するエアロゾル生成物質の粒子がカートリッジ210の外部に排出することを意味する。カートリッジ210に吸収体235aがさらに含まれることで、液跳ねの発生可能性が減少し、ユーザの喫煙満足感が向上することができる。
一実施例では、吸収体235Bはエアロゾルが生成される振動子241の一面と伝達部材235aとの間に位置し、伝達部材235aに供給されたエアロゾルを振動子241に伝達することができる。
例えば、吸収体235Bの一領域は、伝達部材235aの一方向(例えば、-z方向)に向かう一領域と接触し、吸収体235Bの他領域は、振動子アセンブリ240の振動子241の一方向(例えば、+z方向)に向かう一領域と接触することができる。すなわち、吸収体235Bは、振動子241の上端面(例えば、+z方向の面又は図5Bの第1面241a)に位置し、伝達部材235aに吸収されたエアロゾル生成物質を振動子アセンブリ240に供給することができる。
一実施例では、伝達部材235a、吸収体235B及び振動子アセンブリ240は、カートリッジ210又はハウジング205の長手方向(例えば、z軸方向)に沿って順次に配置されることができ、振動子241上に吸収体235B及び伝達部材235aを順に積層することができる。
上述した配置構造によって貯蔵槽230から伝達部材235aに供給されたエアロゾル生成物質の少なくとも一部は、伝達部材235aと接触する吸収体235Bに移動し、吸収体235Bに移動したエアロゾル生成物質は、吸収体235Bに沿って移動して振動子アセンブリ240と隣接した領域に達することができる。
一実施例では、エアロゾル生成物質は振動子アセンブリ240に安定して伝達され、振動子アセンブリ240は均一な量のエアロゾルが持続的に生成されることができ、上述した配置構造によって伝達部材235a及び吸収体235Bにより前述した液跳ねを防止する物理的な二重障壁が実現できる。
一実施例では、図面上には伝達部材235aと吸収体235Bのそれぞれを1つずつ含む実施例についてのみ示しているが、他の実施例に関するカートリッジ210は、伝達部材235a及び吸収体235Bのうち少なくとも1つを2つ以上含んでもよく、又は伝達部材235a及び吸収体235Bが1つの胴体で実現されてもよい。
例えば、吸収体235Bは、伝達部材235aと連結されるカートリッジ210の別個の構成であってもよく、又は、伝達部材235a及び吸収体235Bは、相互連結又は結合する構成又は一体の構成であってもよく、これらに限定されない。
一実施例では、カートリッジ210は、カートリッジ基板245を接地させるか、カートリッジ基板245を第2ハウジング205Bと堅固に結合するための支持板246をさらに含むことができる。
一実施例の振動子アセンブリ240は、振動子241、第1電極体243、第2電極体244、支持構造物247、支持板246及びカートリッジ基板245のうち少なくとも一部を含むことができる。
一実施例では、振動子アセンブリ240は、伝達部材235aから振動を発生させてエアロゾル生成物質を霧化させることができる。
一実施例では、振動子241は、伝達部材235aから振動を発生させて液状のエアロゾル生成物質を霧化させてエアロゾルを生成することができる。振動子241は、芯235の伝達部材235aを眺める第1面241a及び第1面241aに反対する第2面241Bを含むことができる。
一実施例では、振動子241は圧電セラミックを含むことができる。圧電セラミックは、力が印加されると電気が発生し、電気が印加されると力が発生して、電気及び力を相互変換する機能性材料であることができる。例えば、振動子241は、印加される電気によって短い週期の振動を発生させることができ、振動は、エアロゾル生成物質を気化及び/又は粒子化することができる。
一実施例では、振動子241は超音波振動を発生させることができる。振動子241から発生する超音波振動の周波数は、約100kHz~10MHzであってもよく、好ましくは、約100kHz~3.5MHzであってもよい。
一実施例では、振動子241が該当周波数帯域の超音波振動を発生することによって、振動子241はカートリッジ210又はハウジング205の長手方向(例えば、z軸方向)に沿って振動することができる。ただし、本文書の一実施例の振動子241が振動する方向は、これに限定されず、振動子が振動する方向は、様々な方向(例えば、x軸方向、y軸方向、z軸方向のいずれか1つ又はこれらの方向の組み合わせ)に変更できる。
一実施例では、振動子241は超音波方式でエアロゾル生成物質を霧化させることで、エアロゾル生成物質を加熱する方式に比べて相対的に低い温度でエアロゾルを生成することができる。例えば、ヒーターを用いてエアロゾル生成物質を加熱する方式の場合、エアロゾル生成物質が意図せずに攝氏200度以上の温度に加熱される状況が発生することになり、ユーザがエアロゾルから焦げた味を感じることがある。
一実施例に関するカートリッジ210は、これに対し、超音波方式でエアロゾル生成物質を霧化させることで、ヒーターで加熱するときに比べて相対的に低い温度である攝氏約100度~160度の温度範囲でエアロゾルを生成することができる。これによって、エアロゾルから焦げた味が感じられることが減り、ユーザの喫煙満足感が向上することができる。
一実施例では、振動子241は、カートリッジ基板245を介して外部電源と電気的に連結されることができ、外部電源から供給される電力によって超音波振動を発生させることができる。例えば、振動子241は、カートリッジ210の内部に位置するカートリッジ基板245と電気的に連結され、カートリッジ基板245は本体250と電気的に連結されることによって、振動子241がバッテリ(例えば、図1又は図2のバッテリ140)から電力を供給されることができる。
一実施例では、エアロゾルは、振動子241の第1面241a上に位置してエアロゾル流路224と連通する、霧化空間(例えば、図5Aの霧化空間303)で生成され得る。開放されたマウスピース223に対するユーザの吸入動作の際に、霧化空間303で生成されたエアロゾルは、エアロゾル流路224に沿って流入した外部空気と混合して吸入口225に向かう方向に移動することができる。
一実施例では、振動子241は、第1電極体243及び第2電極体244を通じてカートリッジ基板245と電気的に連結されることができる。
一実施例では、第1電極体243は電気伝導性を有する材料(例えば、金属)を含み、振動子241の第1面241aと接触することができ、振動子241とカートリッジ基板245とを電気的に連結することができる。
一実施例では、第1電極体243は振動子241の外周面の少なくとも一部を収容するように筒状を有することができる。第1電極体243の一部分には開口が形成され、振動子241の少なくとも一部(例えば、第1面241a)が第1電極体243の外部に露出することができる。
例えば、第1電極体243の一部分(例えば、上端部)は、振動子241の外周面の少なくとも一領域を包むように配置されて振動子241と接触し、第1電極体243の他部分(例えば、下端部)は、一部分でカートリッジ基板245に向かう方向に延びるように形成され、カートリッジ基板245の一領域と接触することができる。第1電極体243の上述した接触構造によって、振動子241はカートリッジ基板245と電気的に連結されることができる。
一実施例では、第1電極体243は開口が形成され、振動子241の少なくとも一部は第1電極体243の外部に露出することができる。第1電極体243の開口を介して第1電極体243の外部に露出する振動子241の第1面241aの一部領域は、伝達部材235a及び/又は吸収体235Bと接触して伝達部材235a及び/又は吸収体235Bのエアロゾル生成物質を霧化させることができる。
一実施例では、第2電極体244は電気伝導性を有する材料を含み、振動子241の第2面241B又は振動子241とカートリッジ基板245との間に位置することができ、振動子241とカートリッジ基板245とを電気的に連結することができる。
例えば、第2電極体244は、一端が振動子241の第2面241Bと接触し、他端が振動子241に向かうカートリッジ基板245の一部領域に接触することによって、振動子241がカートリッジ基板245と電気的に連結されることができる。
一実施例では、第2電極体244は、振動子241の第2面241Bと接触し、振動子241の第1面241aが眺める方向(例えば、+z方向)に振動子241を加圧することができる。第2電極体244は弾性を有し、支持構造物247と振動子241の他面との間で圧縮されて振動子241を支持することができる。
一実施例では、第2電極体244は弾性を有する伝導性材料を含み、振動子241とカートリッジ基板245とを電気的に連結する役割だけでなく、振動子241に対して第2面241Bの方向に弾性力を提供し、振動子241を支持する役割まで果たすことができる。
例えば、第2電極体244は伝導性ばね(conductive spring)を含むことができるが、第2電極体244は上述した実施例に限定されない。
一実施例では、支持板246は、支持構造物247とカートリッジ基板245との間に配置され、少なくとも一部がカートリッジ基板245に締結して支持構造物247を支持することができる。支持板246は、カートリッジ基板245と第1電極体243との締結力を補強することができる。
一実施例では、支持板246は、平らな形状を有する平面領域に対して傾斜を有する傾斜領域を含むことができる。支持板246の平面領域と傾斜領域は弾性材質で一体に形成されて平面領域と傾斜領域と平行に加圧すると、弾性によって傾斜領域に復元力が作用するようになる。
一実施例では、カートリッジ210は、振動子241の第2面241Bとカートリッジ基板245との間に位置し、第2電極体244を支持する支持構造物247を含むことができる。
一実施例では、支持構造物247は、第1電極体243の内部に配置されて振動子241を支持することができる。支持構造物247の少なくとも一部は第1電極体243によって取り囲まれ、支持構造物247の少なくとも一部は第1電極体243に抑止嵌合する方式で結合することができる。
一実施例では、支持構造物247は、例えば、弾性を有する材料(例えば、シリコン、ゴム)を含み、第2電極体244を包むように配置され、第2電極体244を弾性支持することができる。
一実施例では、振動子241の一面は第1電極体243によって支持され、振動子241の他面は支持構造物247によって支持されることができる。支持構造物247と接触する振動子241の他面は、支持構造物247によって振動子241を加圧することができる。これによって、振動子241による振動によって振動子241が位置を離脱又は損傷するのを防止することができる。
一実施例では、カートリッジ基板245は第2ハウジング205Bの内部に位置することができる。例えば、カートリッジ基板245は、振動子241と離隔配置されることができ、第1電極体243及び第2電極体244を通じて振動子241と電気的に連結されることができる。カートリッジ基板245は、エアロゾル発生装置200の本体250の内部構成(例えば、図5Aの本体基板272)と電気的に連結されることができる。
一実施例では、カートリッジ基板245は、第1電極体243及び第2電極体244と電気的に連結され、振動子241に信号を供給することができる。カートリッジ基板245は、第1電極体243の振動子241の外周面を包む部分のうち少なくとも一部が締結することができる。
一実施例では、カートリッジ基板245が第1電極体243及び第2電極体244によって振動子241と電気的に連結され、同時に本体250と電気的に連結されることによって、振動子241はカートリッジ基板245を介してカートリッジ210の外部電源と電気的に連結され、電力を供給されることができる。
一実施例では、カートリッジ210は、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質が漏出してエアロゾル流路224の内部に流入することを防止するための補強部材300をさらに含むことができる。一実施例では、エアロゾル流路224の少なくとも一部が貯蔵槽230によって包まれるように配置されることによって、貯蔵槽230から漏出するエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224に流入してユーザの喫煙満足感を低下させることが生じ得る。
一実施例では、補強部材300は貯蔵槽230の液状供給口の周りの隙間(例えば、液状供給口と伝達部材235aとの間の隙間)を密封することができる。これによって、一実施例に関するカートリッジ210で補強部材300が貯蔵槽230のエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224の内部に漏出するのを遮断することで、ユーザの喫煙満足感の低下を防止することができる。
一実施例では、補強部材300は貯蔵槽230のエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224の内部に漏出するのを防止することができる。例えば、補強部材300は円形の中空形状を有することができる。補強部材300は第1ハウジング205aの内部に嵌合して貯蔵槽230の外壁と密着することができる。
一実施例では、補強部材300は内部に通路部分を有するので、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質がエアロゾル流路224の内部に流入するのを防止すると共に振動子241から生成されたエアロゾルが移動するエアロゾル流路224の一部を形成することができる。
一実施例では、補強部材300はエアロゾル流路224と連結される少なくとも1つ以上の穴を含むことができる。例えば、補強部材300は上面(例えば、+z方向の面)に第2開口(例えば、図5Aの第2開口305)を含むことができる。
一実施例では、霧化空間303はエアロゾル流路224に向かう振動子241の第1面241aに位置し、霧化空間303とエアロゾル流路224は振動子241の上端で連通することができる。カートリッジ210は直線状のエアロゾル排出経路を有し、生成されたエアロゾルはカートリッジ210の外部に容易に排出することができる。
一実施例では、第2開口305は、霧化空間303で生成されたエアロゾルがエアロゾル流路224に移動できるように形成することができる。例えば、第2開口305は、補強部材300において霧化空間303がエアロゾル流路224に向かう部分に形成され、霧化空間303で生成され、一方向(例えば、+z方向)に流動するエアロゾルは、第2開口305を介してマウスピース223側に移動することができる。
一実施例では、補強部材300は弾性を有する材料(例えば、ゴム(ruBBer))を含めて振動子241から発生する超音波振動を吸収することができる。これによって、振動子241から発生した超音波振動がカートリッジ210のハウジング205を経てユーザに伝達される現象を最消化することができる。
一実施例では、補強部材300は、伝達部材235aの上端に位置して伝達部材235aを振動子241に向かう方向に加圧することができる。補強部材300については、図6Aの以下で再び説明する。
一実施例に関するカートリッジ210は、伝達部材235a及び/又は振動子241を第1ハウジング205aの内部に維持させるための防水部材249をさらに含むことができる。
一実施例では、防水部材249は、伝達部材235a、吸収体235B及び/又は振動子241の外周面の少なくとも一部を包むように配置され、伝達部材235a、吸収体235B及び/又は振動子241を収容することができる。
一実施例では、防水部材249は、第1ハウジング205aと第2ハウジング205Bとの間に配置されることができ、伝達部材235a、吸収体235B及び/又は振動子241は、第1ハウジング205aと第2ハウジング205Bとの間の領域に維持又は固定されることができる。
一実施例では、防水部材249の少なくとも一部領域が第1ハウジング205aに抑止嵌合する方式で防水部材249が第1ハウジング205aに結合することができるが、第1ハウジング205aと防水部材249との結合方式は上述した例示に限定されない。他の例では、第1ハウジング205aと防水部材249は、スナップフィット方式、ネジ結合方式又は磁力結合方式のうち少なくとも1つの方式で結合することもできる。
一実施例では、防水部材249は所定の剛性を有しながら防水性を有する材料(例えば、シリコン、ゴム)を含み、伝達部材235a及び振動子241を第1ハウジング205aに固定させるだけでなく、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質が漏出するのを防止することができる。例えば、防水部材249は、貯蔵槽230が伝達部材235a又は振動子241と隣接した領域を密封することで、エアロゾル生成物質の漏出を防止することができる。
一実施例では、防水部材249は補強部材300と同様に弾性を有する材料(例えば、ゴム(ruBBer))を含み、振動子241から発生する超音波振動を吸収することができる。
一実施例では、防水部材249は芯235方向に突出形成する固定突起249aを含むことができる。固定突起249aは、芯235の伝達部材235aに形成される固定溝235cに引入されることができ、固定突起249aは芯235を支持又は固定することができる。
一実施例では、カートリッジ210は、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cとの結合を維持し、貯蔵槽230を密封するための第1密封体236をさらに含むことができる。
一実施例では、第1密封体236は、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cとの間に配置されることができる。例えば、第1密封体236は、第1ハウジング205aの上端に結合し、第3ハウジング205cの下端に結合して第1ハウジング205aと第3ハウジング205cとの結合を堅固に維持することができる。
一実施例では、第1密封体236は、エアロゾル流路224は密閉せず、貯蔵槽230は密閉する構造を含むことができる。例えば、第1密封体236は、第1ハウジング205aの上端に結合した状態でエアロゾル流路224が位置する部分には穴を含み、貯蔵槽230が位置する部分には穴を含まない構造を有することができる。これによって、第1密封体236は、エアロゾル流路224が塞がらないようにしながらも、第1ハウジング205aの上端から貯蔵槽230とエアロゾル流路224が分離又は隔離するようにできる。
一実施例では、カートリッジ210は、第3ハウジング205cに結合してエアロゾル流路224の周りを密封する第2密封体238をさらに含むことができる。第2密封体238は第3ハウジング205cの上端に結合することができる。第2密封体238はエアロゾル流路224に対応する大きさの穴を含み、エアロゾル流路224が塞がらないようにしながらも、エアロゾル流路224と吸入口225とが連結される部分の周りを密封することができる。
一実施例では、カートリッジ210は、第1密封体236と第2密封体238の両方を含むことができる。
一実施例では、第1密封体236と第2密封体238は、それぞれ第3ハウジング205cの上端及び下端に結合し、第1密封体236と第2密封体238の少なくとも一部は、第3ハウジング205cの内側で部分的に結合することができる。これによって、第1ハウジング205aと第3ハウジング205cは、第1密封体236と第2密封体238を介してより堅固に結合することができる。
一実施例では、第1密封体236及び第2密封体238は、第1ハウジング205a及び/又は第3ハウジング205cと抑止嵌合する方式で結合できるが、第1密封体236及び第2密封体238の結合方式は、上述した例示に限定されない。
一実施例では、第1密封体236及び第2密封体238は、所定の剛性及び防水性を有する材料(例えば、シリコン)を含み、第1ハウジング205a及び/又は第3ハウジング205cと堅固に結合することができ、エアロゾル流路224の内壁一部として機能することもできる。
例えば、エアロゾル生成物質が振動子241によって霧化される過程で、一部エアロゾル生成物質は十分に霧化されず、相対的に粒子の大きい液滴が生成され得る。又は、霧化されたエアロゾルの一部は気流通路の内部で液化されて液滴が生成され得る。生成された液滴はエアロゾル流路224を塞いだり、他の経路(例えば、図5Aの流入口251)を介してカートリッジ210の外部に漏出したり、吸入口225を介してマウスピース223の外部に漏出したりして、ユーザの便宜性及び喫煙満足感が低下する可能性がある。第1密封体236及び第2密封体238はこれらを防止し、ユーザに便宜性及び喫煙満足感を提供することができる。
図5Aは、一実施例に係るエアロゾル発生装置200の断面図であり、図5Bは、一実施例に係るエアロゾル発生装置200の拡大断面図である。具体的には、図5Bは、図5Aに示されたP領域を拡大して示す図である。
図5A及び図5Bを参考にすると、一実施例のエアロゾル発生装置200は温度センサ271及びレンズ273を含むことができる。
以下で説明するエアロゾル発生装置200に挿入されるカートリッジ210は、図4の振動子アセンブリ240を含むカートリッジ210であり得るが、これに限定されない。以下では、カートリッジ210が挿入された状態のエアロゾル発生装置200を説明するにあたって、上述した内容と重複する内容は省略して説明する。
一実施例では、カートリッジ210は、本体250のカートリッジ締結領域255に分離可能に結合することができる。カートリッジ締結領域255は、カートリッジ210が結合する本体250の一部分であり得る。固定部材255aは閉位置に位置するマウスピース223を維持又は固定することができる。
一実施例では、カートリッジ締結領域255はカートリッジ210の少なくとも一部を収容することができる。例えば、カートリッジ締結領域255は、カートリッジ210のマウスピース223の少なくとも一部領域及びカートリッジ胴体(例えば、図4のカートリッジ胴体221)が収容又は挿入されるように、カートリッジ210の少なくとも一部領域(例えば、ハウジング205の一部領域)に対応する形状を有することができる。
一実施例では、カートリッジ210のカートリッジ胴体221の少なくとも一領域には第1磁性体(図示せず)が含まれ、本体250のカートリッジ締結領域255の少なくとも一領域には第2磁性体(図示せず)が含まれる。例えば、第1磁性体(図示せず)はカートリッジ胴体221の下面に配置され、第2磁性体(図示せず)は挿入されたカートリッジ胴体221の下面に対向する本体250のカートリッジ締結領域255の底面に配置されることができる。これによって、カートリッジ締結領域255の所定位置まで挿入されたカートリッジ210は、磁力によって結合することができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置200は、マウスピース223を特定の位置に維持するための固定部材255aを含むことができる。例えば、本体250は、閉鎖されたマウスピース223を閉位置に維持する固定部材255aを含むことができる。固定部材255aは、閉位置のマウスピース223を収納するカートリッジ締結領域255の一部領域に位置することができる。
一実施例では、ユーザはマウスピース223を閉鎖時に、マウスピース223が開位置から閉位置に移動するように外力を加えることができる。マウスピース223が閉位置に移動すると、固定部材255aはマウスピース223に維持力を提供してマウスピース223を閉位置に維持するようにできる。例えば、固定部材255aは、マウスピース223の一端に磁力、弾性力及び/又は摩擦力を提供してマウスピース223が閉位置に維持するようにできる。
一実施例では、ユーザはマウスピース223を開放時に、マウスピース223が閉位置から開位置に移動するようにマウスピース223に外力を加えることができる。例えば、ユーザはマウスピース223の他側を所定の力以上に加圧すると、マウスピース223が固定部材255aと分離され、マウスピース223が閉位置から開位置に回転することができる。
一実施例では、固定部材255aとマウスピース223の一端は各々反対の極性を有する磁性体を含むことができる。これによって、マウスピース223の一端が閉位置と所定の距離だけ近づくと、磁力によって引っ張られることでマウスピース223が閉位置に維持することができる。
一実施例では、エアロゾル発生装置200は吸入感知センサ(図示せず)をさらに含むことができる。吸入感知センサ(図示せず)は、エアロゾル発生装置200の内部圧力変化又は気流の流れを感知し、ユーザがエアロゾル発生装置200を吸入するか否かを検出することができる。
一実施例では、吸入感知センサ(図示せず)は、カートリッジ210又は本体250のいずれにも位置することができる。カートリッジ210は、内部に貯蔵されたエアロゾル生成物質がすべて消耗すると入れ替えられる消耗品であるので、吸入感知センサ(図示せず)は本体250に位置するのが望ましい。
一実施例では、吸入感知センサ(図示せず)は、本体250のカートリッジ締結領域255に隣接して位置することができる。一例として、吸入感知センサ(図示せず)は、本体250に結合したカートリッジ210の外周面に隣接するカートリッジ締結領域255の一領域に位置することができる。他の例では、吸入感知センサ(図示せず)は、本体250に結合したカートリッジ210のハウジング205の外周面に対向する本体250の一領域に位置することができる。
一実施例では、外部空気は、結合した本体250とカートリッジ210との間の微細な隙間を通じてエアロゾル発生装置200の内部に流入することができるので、吸入感知センサ(図示せず)は外部空気が流れる領域に隣接して配置されることによって、本体250の内部の圧力変化又は気流の流れをより正確に感知することができる。
一実施例では、本体250は、本体250の外部の空気が本体250及びカートリッジ210の内部に流入できる少なくとも1つの流入口251を含むことができる。流入口251は、カートリッジ210に形成された少なくとも1つの開口(例えば、センサ穴207)を介してカートリッジ210の内部と連通することができる。
一実施例では、補強部材300は、第1開口301、霧化空間303及び第2開口305を含むことができる。第1開口301は補強部材300の下面又は底面(例えば、図6Aの加圧面315)に形成することができる。第1開口301は、芯235の伝達部材235a及び/又は振動子241を眺める方向に開放形成することができる。芯235は第1開口301を介して霧化空間303に連通することができる。第2開口305は霧化空間303及びエアロゾル流路224の間に形成され、霧化空間303から発生したエアロゾルが第2開口305を通過してエアロゾル流路224に伝達されることができる。
一実施例では、気流は、流入口251から補強部材300の霧化空間303を通過して吸入口225に向かう正方向に移動することができる。この場合、「正方向」とは、ユーザがマウスピース223を吸入すると気流が移動する方向を意味することができる。例えば、正方向は、流入口251から霧化空間303に向かう方向と霧化空間303から吸入口225に向かう方向を意味することができる。
一実施例では、カートリッジ締結領域255の一面(例えば、底面)にはレンズ273が配置されることができる。一実施例では、レンズ273は、カートリッジ210が結合した状態で、カートリッジ210の一部領域(例えば、カートリッジ210のセンサ穴207)に対向するように配置されることができる。
一実施例では、温度センサ271は、本体250において、カートリッジ締結領域255に対向するように位置することができる。温度センサ271は、赤外線センサで構成することができる。
例えば、温度センサ271は、赤外線を放出する発光部及び対象物体から反射して戻ってくる赤外線を感知する受光部を含むことができる。温度センサ271は、受光部から感知する光量を通じて対象物体の温度を感知することができる。
例えば、一実施例の温度センサ271は、発光部を含まずに受光部を含むことができる。受光部は、対象物体から発散及び/又は反射する光の波長を通じて、対象物体の温度を感知することができる。ただし、これは一実施例の赤外線センサの温度センサ271の駆動についての例示的説明であり、実際の実現時にはこれに限定されず、様々な方式で実現することができる。
一実施例では、温度センサ271は本体基板272と連結されることができる。又は、本体基板272に実装又は配置されることができる。本体基板272は本体250の内部に位置することができ、エアロゾル発生装置200の全般的な駆動を制御することができる。
一実施例では、本体基板272は、エアロゾル発生装置200の制御部(例えば、図1又は図2の制御部110)自体であるか、又は一部構成であることができる。例えば、制御部110は、カートリッジ基板245及び本体基板272を含むことができる。カートリッジ基板245及び本体基板272は、相互電気的に及び/又は通信的に連結されることができる。
一実施例では、本体基板272は、ケーブル又は導線を通じてカートリッジ210のカートリッジ胴体221の内部に接続され、カートリッジ210のカートリッジ基板245と連結されることができる。カートリッジ210のカートリッジ基板245は、振動子241と電気的接触を成しているので、カートリッジ基板245を介して振動子241は本体250と電気的に連結されることができる。振動子241は本体基板272によって駆動が制御されることができ、又は、振動子241は本体250のバッテリ(例えば、図1又は図2のバッテリ140)から電力を供給されることができる。
一実施例では、温度センサ271は振動子241の第2面241Bの温度を感知することができる。振動子241は駆動されて振動を発生させることによって熱を放出することができ、振動子241が過熱すると、振動子241又は周辺部品が破損するか、振動子241の性能が低下する可能性がある。温度センサ271は振動子241の第2面241Bに対して実質的に直接的に温度を感知し、感知結果に基づいて制御部は振動子241の駆動を制御することができる。
一実施例では、振動子241が加熱されると、振動子241の第2面241Bの中心領域が先に温度変化することができる。温度センサ271が振動子241の第2面241Bの中心領域の温度を感知するために、温度センサ271及び振動子241の間の障害物がない又は最小化するか、温度センサ271及び振動子241の間の経路が短縮されるか、及び/又は温度センサ271及び振動子241の間の光の経路を制御することができる。これによって、温度センサ271は、迅速且つ正確に振動子241の温度変化を感知することができる。
一実施例では、赤外線センサである温度センサ271は、対象物体との距離が遠い場合、感知結果の正確度が低下し、迅速に温度変化を感知するのに困難があり得る。一実施例では、レンズ273は、センサ穴207及び温度センサ271の間に位置することができる。レンズ273は温度センサ271の感知範囲(又は、赤外線センサである温度センサ271の画角)を広げることができる。
例えば、レンズ273は、温度センサ271から放出する光を集光して振動子241の第2面241B方向に光路を制御することができる。及び/又は、レンズ273は、振動子241から反射する光(又は温度センサ271が放出し、振動子241から反射して戻ってくる光)を集光して温度センサ271方向に光路を制御することができる。レンズ273を通じて、温度センサ271は正確且つ迅速に振動子 241の温度変化を感知することができる。
図6Aは、一実施例に係る補強部材300の斜視図であり、図6Bは、一実施例に係る補強部材300の側面図であり、図6Cは、一実施例に係る補強部材300の平面図であり、図6Dは、一実施例に係る補強部材300の背面図である。
図6A~図6Dを参考にすると、一実施例に係る補強部材300は、加圧面315、胴体310及びヘッド318のうち少なくとも一部を含むことができる。
一実施例では、補強部材300は、芯(例えば、図4~図5Bの芯235)の上端に位置して芯235を振動子(例えば、図4~図5Bの振動子241)に向かう方向に加圧することができ、これによって芯235と振動子241との接触を維持することができる。
例えば、補強部材300は、芯235の伝達部材(例えば、図4~図5Bの伝達部材235a)及び/又は吸収体(例えば、図4~図5Bの吸収体235B)を一方向(例えば、-z方向)に加圧することで、吸収体235Bと振動子241との接触を維持することができる。
一実施例では、加圧面315は、芯235の少なくとも一部領域を加圧するための面であり得る。例えば、加圧面315は、補強部材300の外周面のうち、芯235に対向する面であることができ、加圧面315は、芯235の少なくとも一部領域と接することができる。例えば、加圧面315は、芯235の対向する一部領域と実質的に密着して接触することができ、芯235を均一で効率的に加圧することができる。
一実施例では、加圧面315には芯235に対向するように開放された第1開口301が設けられることができる。第1開口301は霧化空間303に開放され、第1開口301を介して芯235は霧化空間303に連通することができ、芯235から発生するエアロゾルが霧化空間303に伝達されることができる。
一実施例では、胴体310は、補強部材300を形成する胴体ないしハウジングであることができ、胴体310の内部には霧化空間303が設けられることができる。霧化空間303は第1開口301と連通し、芯235から発生するエアロゾルが移動する経路であるか、又はエアロゾルが一時的に残留する領域であり得る。胴体310の外周面は、第2ハウジング205B又は貯蔵槽230の内周面に対応する形状を有することができる。
一実施例では、ヘッド318は、胴体310から加圧面315に反対する方向(例えば、+z方向)に形成することができる。ヘッド318には、霧化空間303からエアロゾル流路(例えば、図5A及び図5Bのエアロゾル流路224)に連通する第2開口305が設けられることができる。
一実施例では、芯235及び振動子241によって生成されたエアロゾルは、霧化空間303及び第2開口305を通過してエアロゾル流路224に伝達されることができる。ヘッド318は、胴体310からエアロゾル流路224方向に突出形成することができ、ヘッド318の外周面は、第2ハウジング205B又はエアロゾル流路224の内周面に対応する形状を有することができる。
一実施例では、加圧面315は、胴体310を基準として芯235の上面と実質的に平行な方向(例えば、x-y平面方向)に突出する形状を有することができる。加圧面315は、芯235を、例えば芯235の伝達部材235aを加圧するための面であって、芯235又は伝達部材235aの上面に対応する形状を有することができる。
一実施例では、胴体310は、第2ハウジング205B及び/又は貯蔵槽230によって固定された状態で、加圧面315は芯235と接することによって、加圧面315を通じて補強部材300は芯235を固定又は加圧することができ、芯235を支持して芯235の形状変化を低下又は防止することができる。
例えば、エアロゾル発生装置(例えば、図3A、図3B又は図5Aのエアロゾル発生装置200)が駆動すると、芯235は振動子241によって超音波を伝達されることができ、及び/又は振動子241の駆動によって芯235は高温(例えば、攝氏約100度~150度の温度)に加熱されることができる。
一実施例では、芯235は、振動子241によって振動され、及び/又は高温に加熱され、変形又は変性することができる。芯235の形状が変形すると、芯235のエアロゾル生成物質の伝達効率が低下することができ、又は振動子241からの超音波伝達効率が低下することができ、結果としてエアロゾル発生装置200のエアロゾル生成効率が低下することができる。
本文書の様々な実施例では、補強部材300は内部に霧化空間303を形成し、加圧面315を通じて芯235の、例えば、伝達部材235aの、上面に均等に加圧することができる。例えば、補強部材300は、伝達部材235aを加圧することで伝達部材235a及び吸収体235Bを加圧して芯235を支持又は固定することができる。その結果、補強部材300は、芯235の変形又は変性を防止することができ、エアロゾル発生装置200のエアロゾル生成効率を改善してエアロゾル発生装置200の製品寿命を増やすことができる。
一実施例では、加圧面315は突出部315aを含むことができる。後述する図7Aに示すように、突出部315aは、防水部材249の固定突起249a方向に突出形成することができる。突出部315aは、補強部材300が防水部材249に安着した状態で、補強部材300が回転又は離脱しないように補強部材300を支持することができる。
一実施例では、液状流路320は加圧面315で芯235から遠ざかる方向(例えば、+z方向)に凹状又は屈曲するように形成することができる。液状流路320の一端は、貯蔵槽(例えば、図4の貯蔵槽230)に連通することができ、液状流路320は、エアロゾル生成物質が流動する空間であり得る。液状流路320は加圧面315の一部領域に形成される溝(groove)構造であり得る。液状流路320は、貯蔵槽230から芯235に伝達されるエアロゾル生成物質の伝達効率を改善することができる。液状流路320と貯蔵槽230との連結構造については、図7A~図7Cを参考にして説明する。
例えば、液状流路320は、芯235と補強部材300の加圧面315との間に空間を形成し、エアロゾル生成物質の少なくとも一部は液状流路320を通じて移動することができる。又は、補強部材300の加圧面315が芯235を加圧する状況において、液状流路320に対応する領域は相対的に芯235を少なく加圧するか、芯235を加圧しないこともあり、エアロゾル生成物質の少なくとも一部は、液状流路320に対応する芯235の一部領域を通じて移動することができる。
一実施例では、液状流路320の一端は貯蔵槽230に連通し、これに反対する他端は霧化空間303に連通することができる。液状流路320を通じてエアロゾル生成物質の少なくとも一部が芯235を経らずに霧化空間303に直接的に(directly)移動することができる。液状流路320の面積又は高さなどの構造的要因によって、液状流路320を通じて伝達されるエアロゾル生成物質の量を調節することができる。液状流路320はエアロゾル生成物質が霧化空間303に円滑に移動するように芯235を助けることができる。
一実施例では、液状流路320は、相互離隔して複数形成することができる。例えば、図6Dに示すように、複数の液状流路320は、第1開口301を基準として相互対称するように離隔して形成することができる。複数の液状流路320が対称形成することで、エアロゾル生成物質は複数の方向に均一に霧化空間303又は芯235に提供されることができる。
一実施例では、補強部材300は胴体310の側面に設けられ、霧化空間303に連通する第3開口309をさらに含むことができる。第3開口309については、図7A~図7Cを参考にして説明する。
一実施例では、補強部材300は、高温の環境でその形状及び/又は強度を維持するように、耐熱物質からなり得る。又は、補強部材300は、加熱されることによって環境ホルモン又は人体に有害な物質が放出しないように、環境にやさしい又は人体に無害な素材からなり得る。
例えば、補強部材300は、ポリフェニルスルホン(polyphenylsulfone)、ポリエステルスルホン(polyethersulfone)、ポリプロピレン(polypropylene)、ポリアミド(polyamide)、シリコン、セラミック、ガラス、又はこれらのうち少なくとも一部を含む物質からなり得る。
一実施例では、補強部材300は、エアロゾル生成物質を吸収可能な多孔質物質からなり得る。又は、補強部材300の霧化空間303は、多孔質及び/又は防水素材でコーティングできる。霧化空間303で振動子241の超音波振動によってエアロゾルが発生する間、エアロゾル生成物質の少なくとも一部は微粒化されていない状態で芯235又は振動子241から飛ぶ液跳ね現象が発生することができる。補強部材300は、多孔質及び/又は防水素材を含むことで、液跳ね形状によるエアロゾル生成物質を再び芯235又は振動子241に伝達することができる。
図7Aは、一実施例に係るカートリッジ210の一部分を示す図であり、図7Bは、一実施例に係るカートリッジ210の第1ハウジング205aを示す図であり、図7Cは、一実施例に係るカートリッジ210の内部を示す図である。
具体的には、図7Cは、図7Aの第2ハウジング205Bが図7Aの第1ハウジング205aに結合した状態で、貯蔵槽230の内部を示す図である。
図7A~図7Cを参考にすると、第1ハウジング205aは液状開口231及び外気流路232を含むことができる。図7A~図7Cを説明するにあたって、上述した内容と重複する内容は省略して説明する。
一実施例では、液状開口231は、第1ハウジング205aの貯蔵槽230の一面に、例えば芯235を眺める方向(例えば、-z方向)の面に形成することができる。液状開口231は、エアロゾル生成物質が芯235に伝達されるための開口であり得る。
一実施例では、図7Cに示すように、第1ハウジング205a及び第2ハウジング205Bが結合した状態で、貯蔵槽230は液状開口231を介して芯235に連通することができる。
例えば、図7Cに示すように、芯235の伝達部材235aは、貯蔵槽230と、特に貯蔵槽230の液状開口231と隣接するように配置され、貯蔵槽230から液状のエアロゾル生成物質を供給されることができる。貯蔵槽230に貯蔵されたエアロゾル生成物質は、貯蔵槽230に形成される液状開口231を介して貯蔵槽230の外部に排出することができ、伝達部材235aは、貯蔵槽230から排出するエアロゾル生成物質の少なくとも一部を吸収することによって、貯蔵槽230からエアロゾル生成物質を吸収することができる。
一実施例では、補強部材300の液状流路320の一端は、第1ハウジング205a及び第2ハウジング205Bが結合した状態を基準として、液状開口231に対向する方向に形成することができる。貯蔵槽230は液状流路320と実質的に直接的に連通することで、より効率的にエアロゾル生成物質を芯235又は霧化空間303に伝達することができる。
一実施例では、外気流路232は、本体(例えば、図5Aの本体250)の流入口(例えば、図5Aの流入口251)と連通することができる。例えば、外気流路232は、カートリッジ210に形成された少なくとも1つの開口(例えば、図5A及び図5Bのセンサ穴207)を介して本体の流入口251から流入した外気をカートリッジ210の内部に伝達することができる。一実施例では、外気流路232は、貯蔵槽230と分離することができ、補強部材300の第3開口309と連通することができる。
一実施例では、第3開口309は、補強部材300で、例えば、霧化空間303の一側面で霧化空間の外部303に連通するように形成することができる。第3開口309は、補強部材300の外部から霧化空間303に連通することができる。第3開口309は、霧化空間303に空気を流入させるようにエアロゾル発生装置200又はカートリッジ210の外部と連通することができる。第3開口309は、複数提供されることができ、霧化空間303を挟んで互いに対向するように配置されることができる。
一実施例では、補強部材300は、カートリッジ210の第1ハウジング205aの中心部に位置することができる。本体250に形成された流入口251を介してカートリッジ210の内部に流入した外部空気は、外気流路232及び第3開口309を介して霧化空間303に流入することができる。
例えば、図6Dに示すように、第3開口309から霧化空間303に進められる部分で、気流の流れの進行経路が急激に変化することができる。これによって、気流が霧化空間303に留まる時間が増加し、渦流の発生可能性が向上することができる。その結果、霧化空間303に流入した外気と生成されたエアロゾルとの混合がより容易に行われる。
一実施例では、ユーザがマウスピース(例えば、図3A~図5Bのマウスピース223)に口腔を接触し、吸入動作を実施するとカートリッジ210の内部の圧力が大気圧よりも低くなり、外部空気は本体250の流入口251を介してカートリッジ210の内部に流入することができる。
一実施例では、外気流路232は、第3開口309を介して流入口251からエアロゾルが生成される霧化空間303と吸入器(例えば、図3A~図5Bの吸入口225)に実質的に連結されることができる。
一実施例では、外気流路232は、カートリッジ210の少なくとも1つの構成要素(例えば、第1ハウジング205a、第2ハウジング205B又はマウスピース223)によって形成することができる。又は、これを変形して外気流路232の少なくとも一部は、カートリッジ210の内部に挿入された管で形成することもできる。
以上のように、実施例がたとえ限られた図面によって説明されたが、該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、上記に基づいて様々な技術的修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順序で行われるか、及び/又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態で結合又は組み合わせられるか、他の構成要素又は均等物によって代替又は置換されても、適切な結果を達成することができる。したがって、他の実施形態、他の実施例、及び特許請求の範囲と均等なものも後述する特許請求の範囲に属する。
Claims (15)
- エアロゾル発生装置用カートリッジであって、
エアロゾル生成物質を貯蔵する貯蔵槽と、
前記貯蔵槽から前記エアロゾル生成物質を伝達される芯と、
前記芯に振動を発生させて前記エアロゾル生成物質を霧化させる振動子と、
前記芯と連通する霧化空間を含む補強部材と、を含み、
前記補強部材は、
前記霧化空間と連通する第1開口及び前記芯の一部領域と接して前記芯を加圧する加圧面を含む、カートリッジ。 - 前記加圧面は、
前記芯の一部領域と直接的に接触する、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は、
前記加圧面に溝(groove)構造で形成される液状流路を含み、
前記液状流路の一端は、前記貯蔵槽に連通して前記エアロゾル生成物質が流動する、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記液状流路は、
前記一端に反対する他端が前記霧化空間に連通する、請求項3に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は前記液状流路を複数含み、
複数の液状流路は相互離隔して形成される、請求項3に記載のカートリッジ。 - 前記複数の液状流路は、
前記第1開口に対して実質的に対称である、請求項5に記載のカートリッジ。 - 前記霧化空間で発生したエアロゾルを伝達されるエアロゾル流路をさらに含み、
前記補強部材は、前記霧化空間から前記エアロゾル流路に連通する第2開口を含む、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は、
前記第2開口が設けられ、前記エアロゾル流路に少なくとも一部が挿入されるヘッドを含む、請求項7に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は、
前記霧化空間の一側面に形成され、前記霧化空間の外部に連通する第3開口を含む、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記第3開口は、
前記霧化空間に空気を流入させるように前記エアロゾル発生装置の外部と連通する、請求項9に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は、前記第3開口を複数含み、
複数の第3開口は、前記霧化空間から相互対向するように離隔して形成される、請求項9に記載のカートリッジ。 - 前記芯は、
前記第1開口と連通する芯穴を含み、前記補強部材と接するように配置される伝達部材、及び
前記伝達部材及び前記振動子の間に設けられ、前記芯穴を介して前記霧化空間に対向するように配置される吸収体を含む、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は、前記伝達部材及び前記吸収体を加圧して、前記芯が固定される、請求項12に記載のカートリッジ。
- 前記補強部材は、
ポリフェニルスルホン(polyphenylsulfone)、ポリエステルスルホン(polyethersulfone)、ポリプロピレン(polypropylene)、ポリアミド(polyamide)、シリコン、セラミック及びガラスのうち少なくとも1つを含む物質からなる、請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記補強部材は、
前記エアロゾル生成物質を吸収可能な多孔質物質からなる、請求項1に記載のカートリッジ。
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