JP7396767B2 - カートリッジ及びそれを含むエアロゾル生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジ及びそれを含むエアロゾル生成装置に関する。

近来に一般的なシガレットの短所を克服する代替方法に関する需要が増加している。例えば、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、エアロゾル生成物質が加熱されることにより、エアロゾルが生成される方法への需要が増加している。これにより、加熱式エアロゾル生成装置に対する研究が活発に進められている。

一般的に、エアロゾル生成物質は、液体なので、エアロゾル生成物質及びエアロゾルから形成された液滴は、気化過程で液漏れが生じやすい。

したがって、液漏れに対する効果的な解決策が要求される。

一実施例によれば、エアロゾル生成物質を保存する保存部、前記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加熱要素、前記エアロゾルを一方向に沿って排出するエアロゾル排出通路、前記保存部の一端に結合して前記保存部を密封する栓、及び前記栓に形成され、前記エアロゾル排出通路の延長線上に位置して、エアロゾルから形成された液滴を収容する液滴収容部を含むカートリッジが提供される。

実施例によれば、液滴が液滴収容部によって収集され、カートリッジ外部への漏出が防止される。

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、本明細書及び添付された図面から、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。 一実施例に係わるエアロゾル生成物質を保持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と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の例示的な一作動状態を示す斜視図である。 図２に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を示す斜視図である。 実施例によるエアロゾル生成装置のカートリッジの断面図である。 図５の一部を拡大した図面である。 図５のカートリッジの分離斜視図である。

一実施例によれば、エアロゾル生成物質を保存する保存部、前記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加熱要素、前記エアロゾルを一方向に沿って排出するエアロゾル排出通路、前記保存部の一端に結合して前記保存部を密封する栓及び前記栓に形成され、前記エアロゾル排出通路の延長線上に位置して、エアロゾルから形成された液滴を収容する液滴収容部を含むカートリッジが提供される。

また、前記栓は、少なくとも１つの流入口を介して外部空気を前記カートリッジ内部に流入させる空気流入通路を含み、前記少なくとも１つの流入口は、前記エアロゾル排出通路の延長線から離隔されうる。

また、前記空気流入通路は、前記一方向に沿って前記外部空気を流入させる第１経路及び前記第１経路に流入された前記外部空気を前記一方向と異なる方向に沿って流入させる第２経路を含んでもよい。

また、前記液滴収容部は、側壁及び底壁を含み、前記カートリッジ内部に延びる前記第１経路の一端部は、前記底壁から前記一方向に離隔されうる。

また、前記少なくとも１つの流入口は、前記延長線を基準に両側に前記複数の流入口が配置される。

また、前記液滴収容部は、前記液滴を収容するように前記一方向に第１深さほど陥入された第１陥入部を含んでもよい。

また、前記液滴収容部は、前記液滴を収容するように前記一方向に前記第１深さよりも深い第２深さほど陥入された第２陥入部を含んでもよい。

また、前記第２陥入部は、前記液滴収容部の中央に形成される。

他の実施例によれば、エアロゾル生成物質を保存する保存部、前記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加熱要素、前記エアロゾルを一方向に沿って排出するエアロゾル排出通路、前記保存部を密封する栓、及び前記栓に形成され、液滴を収容するように前記エアロゾル排出通路の延長線上に位置する液滴収容部を含むカートリッジ、前記カートリッジに電力を供給するバッテリ及び前記バッテリを通じて前記カートリッジに供給される電力を制御する制御部を含むエアロゾル生成装置が提供される。

また、前記栓は、流入口を介して外部空気を前記カートリッジ内部に流入させる空気流入通路を含み、前記流入口は、前記エアロゾル排出通路の延長線から離隔されうる。

また、前記液滴収容部は、前記一方向に第１深さほど陥入された第１陥入部及び前記一方向に前記第１深さよりも深い第２深さほど陥入された第２陥入部を含んでもよい。

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が、それは、当分野の技術者の意図、判例、または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。従って、本発明で使用される用語は、単純な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を基に定義されねばならない。

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、それは、特別に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含んでもよいということを意味する。また、明細書に記載された「…部」、「…モジュール」というような用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、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、あるいはハードウェアとソフトウェアとの結合によっても具現される。

本明細書で使用されたように、要素のリストの前にあるとき、「少なくとも１つ」のような表現は、全体要素リストを修正してリストの個別要素を修正しない。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、ｂ、ｃ、ａ及びｂ、ａ及びｃ、ｂ及びｃ、またはａ、ｂ、及びｃをいずれも含むものと理解されねばならない。

要素または層が他の要素または層が「上部に」、「上に」、「連結されて」、または「結合されて」いると記載された場合、それは、他の要素または層の直ぐ上部に、上に、連結されて、または結合されているか、または介入された要素または層が存在するものでもある。反対に、ある要素が異なる要素または層に「直接に上部に」、「直上に」、「直接に連結されて」、「直接に結合されて」いると記載された場合、介入された要素または層は存在しない。同じ参照番号は、全体にわたって同じ要素を指称する。

明細書全体で「エアロゾル発生物品」は、タバコ（シガレット）、シガーのように、エアロゾルを発生させる物質を意味する。エアロゾル発生物品は、エアロゾル発生物質またはエアロゾル形成基質を含んでもよい。また、エアロゾル発生物品は、板状葉タバコ、刻みタバコ、再構成タバコなどタバコ原料に基づく固体物質を含んでもよい。エアロゾルは、揮発性化合物を含んでもよい。

また、明細書全体で「上流」または「前方」は、エアロゾル発生物品を喫煙するユーザの口部から遠ざかる方向を意味し、「下流」または「後方」は、エアロゾル発生物品を喫煙するユーザの口部に近づく方向を意味する。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例について本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、本発明は、様々な異なる形態としても具現され、ここで説明する実施例に限定されない。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。

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１０００は、バッテリ１１００、ヒータ１２００、センサー１３００、ユーザインターフェース１４００、メモリ１５００及び制御部１６００を含んでもよい。しかし、エアロゾル生成装置１０００の内部構造は、図４の図示に限定されない。エアロゾル生成装置１０００の設計によって、図１に図示されたハードウェア構成の一部が省略されるか、新たな構成がさらに追加されるということを、当該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１０００は、本体だけでも構成され、その場合、エアロゾル生成装置１０００に含まれたハードウェア構成は、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１０００は、本体及びカートリッジで構成され、エアロゾル生成装置１０００に含まれたハードウェア構成は、本体及び／またはカートリッジに分けて位置する。

バッテリ１１００は、エアロゾル生成装置１０００の動作に用いられる電力を供給する。例えば、バッテリ１１００は、ヒータ１２００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１１００は、エアロゾル生成装置１０００内に備えられた他のハードウェア構成、すなわち、センサー１３００、ユーザインターフェース１４００、メモリ１５００及び制御部１６００の動作に必要な電力を供給することができる。バッテリ１１００は、充電可能なバッテリであるか、使い捨てバッテリでもある。例えば、バッテリ１１００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１２００は、制御部１６００の制御によってバッテリ１１００から電力を供給される。ヒータ１２００は、バッテリ１１００から電力を供給されてエアロゾル生成装置１０００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１０００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１２００は、エアロゾル生成装置１０００の本体に位置する。または、ヒータ１２００は、カートリッジに位置する。ヒータ１２００がカートリッジに位置する場合、ヒータ１２００は、本体及び／またはカートリッジに位置したバッテリ１１００から電力を供給される。

ヒータ１２００は、任意の適した電気抵抗性物質によって形成される。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１２００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１２００は、カートリッジに含まれる。カートリッジは、ヒータ１２００、液体伝達手段及び保存部を含んでもよい。保存部に収容されたエアロゾル生成物質は、液体伝達手段に吸収され、ヒータ１２００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うる。例えば、ヒータ１２００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る。

一方、ヒータ１２００は、誘導加熱式ヒータでもある。ヒータ１２００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導電性コイルを含み、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１０００は、少なくとも１つのセンサー１３００を含んでもよい。少なくとも１つのセンサー１３００でセンシングされた結果は、制御部１６００に伝達され、センシング結果によって、制御部１６００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）挿入有無の判断、お知らせ表示のような多様な機能が行われるようにエアロゾル生成装置１０００を制御することができる。

例えば、少なくとも１つのセンサー１３００は、パフ感知センサーを含んでもよい。パフ感知センサーは、温度変化、流量(flow) 変化、電圧変化及び圧力変化のうち、いずれか１つに基づいてユーザのパフを感知することができる。

センサー１３００は、温度感知センサーを含んでもよい。温度感知センサーは、ヒータ１２００（または、エアロゾル生成物質）が加熱される温度を感知する。エアロゾル生成装置１０００は、ヒータ１２００の温度を感知する別途の温度感知センサーを含むか、別途の温度感知センサーを含む代わりに、ヒータ１２００自体が温度感知センサーの役割を行うことができる。または、ヒータ１２００が温度感知センサーの役割を行うと共に、エアロゾル生成装置１０００に別途の温度感知センサーがさらに含まれてもよい。

また、少なくとも１つのセンサー１３００は、位置変化感知センサーを含んでもよい。位置変化感知センサーは、本体に対して移動自在に結合されたスライダの位置変化を感知することができる。

ユーザインターフェース１４００は、ユーザにエアロゾル生成装置１０００の状態についての情報を提供する。例えば、ユーザインターフェース１４００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）やデータ通信を行うか、充電電力を供給されるための端子、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１５００は、制御部１６００で処理されたデータ及び処理されるデータを保存することができる。メモリ１５００は、DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory)、ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)などの多様な種類によって具現される。

メモリ１５００には、エアロゾル生成装置１０００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る。

制御部１６００は、エアロゾル生成装置１０００の全般的な動作を制御するハードウェアである。制御部１６００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としても具現されるということを、当該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１６００は、センサー１３００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１６００は、センサー１３００によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２００の動作が開始または終了されるように、ヒータ１２００に供給される電力を制御することができる。また、制御部１６００は、少なくとも１つのセンサー１３００によってセンシングされた結果に基づいて、ヒータ１２００が所定の温度まで加熱されるか、適切な温度を保持するように、ヒータ１２００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１６００は、エアロゾル生成装置１０００に対するユーザ入力を受信した後、ヒータ１２００の動作を開始するために、ヒータ１２００のモードを予熱モードとして設定することができる。また、制御部１６００は、パフ感知センサーを用いてユーザのパフを感知した後、ヒータ１２００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１６００は、パフ感知センサー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１２００への電力供給を中断することができる。

制御部１６００は、少なくとも１つのセンサー１３００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１４００を制御することができる。例えば、パフ感知センサー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、制御部１６００は、ユーザインターフェース１４００（例えば、ランプ、モータ及びスピーカなど）を用いてユーザにエアロゾル生成装置１０００の終了を予告する。

一方、図１には、図示されていないが、エアロゾル生成装置１０００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してもよい。例えば、クレードルは、エアロゾル生成装置１０００のバッテリ１１００を充電するのに用いられる。例えば、エアロゾル生成装置１０００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１０００のバッテリ１１００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持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持するカートリッジ２００と、カートリッジ２００を支持する本体１０と、を含む。

カートリッジ２００は、内部にエアロゾル生成物質を収容した状態で本体１０に結合することができる。カートリッジ２００の一部が本体１０の収容空間１９に挿入されることでカートリッジ２００が本体１０に装着される。

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)状態のうち、いずれか１つの状態を有するエアロゾル生成物質を保持することができる。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うちいずれか１つの成分や、それらの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むが、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、それらに制限されるものではない。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として、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することができる。

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、ベンゾ酸、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、ホルム酸、酢酸、プロピオン酸、ブチル酸、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、タルタル酸、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１０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の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(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１０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、超音波振動方式を用いるか、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。他の例として、カートリッジ２００が自体の電力源を含む場合には、本体１０からカートリッジ２００に伝達する電気的な制御信号や無線信号によってカートリッジ２００が作動することでエアロゾルを発生させうる。

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」ということは、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収容する機能を行うことと、保存部２１０の内部に、例えば、スポンジ(sponge)や綿や布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（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（wick；ウィック；芯）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。明細書全般にわたって液体伝達手段は、ウィックまたは芯とも称される。

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、ニクロム線のような素材を用いて伝導性フィラメントによって具現されるか、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てもよい。

また、霧化器は、別途の液体伝達手段を使用せず、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機能と、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機能とを共に行うメッシュ状(mesh shape)や板状(plate shape)の発熱体によって具現される。

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素材を含んでもよい。保存部２１０は、本体１０に結合するとき、本体１０の溝１１に挿入されるように保存部２１０から突出する突出窓２１０ａを含む。マウスピース２２０及び保存部２１０の全体が透明なプラスチックやガラスなどの素材によって作製され、保存部２１０の一部にあたる突出窓２１０ａだけが透明素材によって作製される。

本体１０は、収容空間１９の内側に配置された接続端子１０ｔを含む。本体１０の収容空間１９にカートリッジ２００の保存部２１０が挿入されれば、本体１０は、接続端子１０ｔを介してカートリッジ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１０００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２２０ａを含む。

エアロゾル生成装置１０００は、外部空気を流入させる少なくとも１つの空気通路を含んでもよい。例えば、空気通路は、本体１０の収容空間１９と本体１０に結合するカートリッジ２００の一側端部との間に形成される空間である。空気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る。例えば、エアロゾル生成装置１０００に形成された空気通路の開閉及び／または空気通路の大きさは、ユーザによって調節される。これにより、霧化量、喫煙感などがユーザによって調節されうる。

本体１０には、スライダ７が本体１０に対して移動自在に結合される。スライダ７は、本体１０に対して移動することで、本体１０に結合されたカートリッジ２００のマウスピース２２０の少なくとも一部を覆うか、マウスピース２２０の少なくとも一部を外部に露出させる機能を行う。スライダ７は、カートリッジ２００の突出窓２１０ａの少なくとも一部を外部に露出させる長孔７ａを含む。

スライダ７は、内部が空いており、両側端部が開放された筒状を有する。スライダ７の構造は、図示されたように、筒状に制限されるものではなく、本体１０の縁部に結合された状態を保持しつつ、本体１０に対して移動自在なクリップ状の断面形状を有する折り曲げられた板の構造や、湾曲された円弧状の断面形状を有する折り曲げられた半円筒状などの構造を有することができる。

スライダ７は、本体１０とカートリッジ２００に対するスライダ７の位置を保持するための磁性体を含む。磁性体は、永久磁石や、鉄、ニッケル、コバルト、またはそれらの合金のような素材を含んでもよい。

磁性体は、互いに対向する２つの第１磁性体８ａと、互いに対向する２つの第２磁性体８ｂとを含む。第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂは、スライダ７の移動方向である本体１０の長手方向（例えば、本体１０が延びる方向）に沿って互いに離隔して配置されてもよい。

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間に、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂが移動する経路上に配置された固定磁性体９を含む。本体１０の固定磁性体９も収容空間１９を挟んで互いに対向するように２つが設けられてもよい。

スライダ７の位置によって、固定磁性体９と第１磁性体８ａ、または固定磁性体９と第２磁性体８ｂとの間で作用する磁力によってスライダ７は、マウスピース２２０の端部を覆うか、露出させる位置に安定して保持される。

本体１０は、スライダ７が本体１０に対して移動する間に、スライダ７の第１磁性体８ａと第２磁性体８ｂの移動する経路上に配置される位置変化感知センサー３を含む。位置変化感知センサー３は、例えば、磁場の変化を感知して信号を発生させるホール効果(hall effect)を用いたホールセンサー(hall IC)を含んでもよい。

上述した実施例に係わるエアロゾル生成装置１０００において、本体１０、カートリッジ２００、及びスライダ７は、長手方向を横切る方向での断面形状が略長方形であるが、実施例は、そのようなエアロゾル生成装置１０００の形状に限定されない。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。また、エアロゾル生成装置１０００が必ずしも直線状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、例えば、流線形に湾曲されるか、既定の角度に折り曲げられる。

図３は、図２に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な一作動状態を示す斜視図である。

図３では、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２０の端部を覆う位置に配置される。その状態では、マウスピース２２０が外部の異物から安全に保護され、清潔な状態に保持される。

ユーザは、スライダ７の長孔７ａを介してカートリッジの突出窓２１０ａを視覚的に確認することで、カートリッジが保持するエアロゾル生成物質の残量を確認することができる。ユーザは、エアロゾル生成装置１０００を使用するために、スライダ７を本体１０の長手方向に移動させうる。

図４は、図２に示された実施例に係わるエアロゾル生成装置の例示的な他の作動状態を示す斜視図である。

図４では、スライダ７が本体１０と結合されたカートリッジのマウスピース２２０の端部を外部に露出させる位置に配置される。その状態で、ユーザが自分の口腔にマウスピース２２０を挿入してマウスピース２２０の排出孔２２０ａを通じて排出されるエアロゾルを吸い込むことができる。

スライダ７がマウスピース２２０の端部を外部に露出させる位置に配置された状態でも、スライダ７の長孔７ａを介してカートリッジの突出窓２１０ａが外部に露出されるので、ユーザがカートリッジが保持するエアロゾル生成物質の残量を視覚的に確認することができる。

図５は、実施例によるエアロゾル生成装置のカートリッジの断面図であり、図６は、図５の一部を拡大した図面であり、図７は、図５のカートリッジの分離斜視図である。

図５及び図６を参照すれば、カートリッジ２００は、保存部２１０、芯２３０、エアロゾル排出通路２７０及び栓２４０を含んでもよい。保存部２１０は、エアロゾル生成物質を保存することができる。栓２４０は、保存部２１０の一端部に結合されることで、エアロゾル生成物質を密封することができる。芯２３０は、保存部２１０と連結されて、保存部２１０に保存されたエアロゾル生成物質を加熱要素２３５に伝達することができる。加熱要素２３５は、芯２３０のエアロゾル生成物質を加熱することで気化されたエアロゾルを生成することができる。気化されたエアロゾルは、エアロゾル排出通路２７０を通じて排出される。

明細書全般において、ｙ軸方向は、エアロゾル排出通路２７０が延びる一方向であり、エアロゾルがエアロゾル排出通路２７０によって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する。ｙ軸方向の反対方向は、重力方向と一致してもよいが、エアロゾル生成装置の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軸の延長方向は、ｙ軸の延長方向を横切る方向であり、ｘ軸の延長方向とｙ軸の延長方向は、垂直方向でもある。

保存部２１０は、外壁及び外壁で取り囲まれた空き空間を含む。保存部２１０の空き空間には、エアロゾル生成物質が保存される。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の下端には、開口が形成される。保存部２１０下端の開口には、栓２４０が結合され、保存部２１０及び栓２４０は、エアロゾル生成物質を保存する空間を形成することができる。保存部２１０が栓２４０と分離された状態で開口を介してエアロゾル生成物質が保存部２１０に注入された後、栓２４０が結合して開口を密封することができる。保存部２１０が密封されることで、エアロゾル生成物質が保存部２１０の外部に漏出されることが防止される。

一実施例によれば、保存部２１０の上端には、開口が形成される。保存部２１０上端の開口には、栓２４０が結合され、保存部２１０及び栓２４０は、エアロゾル生成物質を保存する空間を形成することができる。

保存部２１０は、多様な形状によって作製され、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することができる。

保存部２１０は、エアロゾル排出通路２７０を取り囲みながら包囲する形状でもある。その場合、保存部２１０の高さ（例えば、ｙ軸方向の長さ）は、エアロゾル排出通路２７０の長さに対応するだけ上下方に延びる。

芯２３０は、保存部２１０と連結され、保存部２１０からエアロゾル生成物質を運んで加熱要素２３５に伝達することができる。芯２３０は、液体またはゲルのエアロゾル生成物質を吸収する吸湿性繊維でもある。芯２３０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運搬することができる。または、一実施例によれば、芯２３０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運搬することができる。

芯２３０の形態は、様々であり、例えば、芯２３０は、ｘ軸方向に延びる細長形でもある。

芯２３０の両端部または一端部は、保存部２１０と連結される。芯２３０と保存部２１０が連結されることは、エアロゾル生成物質が芯２３０に沿って保存部２１０から排出されることを意味する。保存部２１０内のエアロゾル生成物質は、芯２３０を介さず、保存部２１０外部への漏出が防止される。

加熱要素２３５は、芯２３０を介して運搬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てエアロゾルが生成される。

加熱要素２３５は、芯２３０の一領域に配置される。加熱要素２３５は、エアロゾル排出通路２７０の延長線上に位置する。例えば、図５に図示されたように、加熱要素２３５は、細長形芯２３０の中央領域に配置される。すなわち、加熱要素２３５は、エアロゾル排出通路２７０の２脚２７２－１、２７２－２の間に位置する。これにより、加熱要素２３５は、エアロゾル排出通路２７０及び芯２３０によって形成される気化チャンバに位置しうる。

加熱要素２３５は、芯２３０を取り囲むコイル状でもある。または、加熱要素２３５は、芯２３０から離隔配置された状態で、芯２３０に熱を伝達することもできる。

エアロゾル排出通路２７０は、加熱によって気化された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２７０は、ｙ軸方向に延び、エアロゾルは、エアロゾル排出通路２７０に沿ってｙ軸方向に移動することができる。エアロゾル排出通路２７０の一応(one end)には、マウスピースが位置し、エアロゾル排出通路２７０の他端(the other end)には、芯２３０及び栓２４０が位置する。

エアロゾル排出通路２７０は、保存部２１０によって取り囲まれる。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２７０の外壁との間に形成された空間に保存される。

Ｂ－Ｂ’延長線は、エアロゾル排出通路２７０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２７０の幅（例えば、ｘ軸方向の長さ）を半分に分ける。この際、Ｂ－Ｂ’延長線は、保存部２１０の中央に位置する。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２７０の下端部は、芯２３０と接触して芯２３０を固定させることができる。エアロゾル排出通路２７０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２７０の下端部は、互いに異なる方向に延びる第１脚２７２－１及び第２脚２７２－２を含んでもよい。

エアロゾル排出通路２７０の上端部は、マウスピース２２０と連結される。マウスピース２２０の幅（例えば、ｘ軸方向の長さ）は、エアロゾル排出通路２７０の幅より広い。一実施例によれば、エアロゾル排出通路２７０の上端部は、液溢れ防止部２８０と連結され、液溢れ防止部２８０は、マウスピース２２０と連結される。液溢れ防止部２８０の幅は、エアロゾル排出通路２７０の幅より広い。これにより、エアロゾルは、エアロゾル排出通路２７０の上端部からマウスピース２２０に移動し、エアロゾルが冷却されて生成された液滴は、液溢れ防止部２８０の底に落下して収集される。

気化チャンバは、エアロゾル生成物質が気化されて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２７０の下端部と接触し、エアロゾル排出通路２７０の下端部及び芯２３０によって取り囲まれた空間である。気化チャンバには、加熱要素２３５が配置される。加熱要素２３５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２７０に沿って上側に移動する。エアロゾルの一部は、排出通路に沿って移動しながら冷却して再び液化し、液滴(droplet)が形成される。液滴は、落下して栓２４０の液滴収容部２５０に収集される。

栓２４０は、保存部２１０の開口に結合してエアロゾル生成物質が保存される空間を形成し、開口を密封することができる。

実施例によれば、栓２４０は、保存部２１０の開口に緩い嵌合方式で結合しつつ、開口の内壁に密着される密封部を含むこともできる。または、実施例によれば、栓２４０は、保存部２１０の開口としまり嵌合方式で結合してもよい。

液滴収容部２５０は、栓２４０に形成される陥入部であって、陥入された空間に液滴を収容する。液滴収容部２５０は、栓２４０の上部表面から下側に陥入された空間である。液滴収容部２５０は、側壁２５２ｄ及び底壁２５２ｂ、２５４ｂを含み、底壁２５２ｂ、２５４ｂは、下方に陥入される。すなわち、底壁２５２ｂ、２５４ｂは、マウスピースから遠ざかり、栓２４０の下端部に近くなる方向に陥入される。

液滴収容部２５０は、エアロゾル排出通路２７０のＢ－Ｂ’延長線上に位置する。これにより、エアロゾル排出通路２７０で生成された液滴がＢ－Ｂ’延長線に沿って落下すれば、液滴収容部２５０に到逹する。これにより、液滴は、他の構成要素を経ず、直ちに液滴収容部２５０に到逹するので、液滴収容部２５０は、液滴を効果的に収集することができる。

液滴収容部２５０は、複数の陥入部を含んでもよい。例えば、液滴収容部２５０は、第１深さほど陥入された第１陥入部２５２及び第１深さよりも深い第２深さほど陥入された第２陥入部２５４を含んでもよい。第１陥入部２５２は、第１深さほど延びる側壁２５２ｄ及び底壁２５２ｂを含み、第２陥入部２５４は、第２深さほど延びる側壁２５４ｄ及び底壁２５４ｂを含む。

第１陥入部２５２の幅（例えば、ｘ軸方向の長さ）は、エアロゾル排出通路２７０の下端部の幅に対応する。第１陥入部２５２の幅は、気化チャンバの幅より大きいか、実質的に一致する。これにより、第１陥入部２５２は、気化チャンバから落下する液滴を効果的に収集することができる。例えば、第１陥入部２５２は、保存部２１０と芯２３０との間で漏れるか、エアロゾル排出チャンバから落下する液滴を収集することができる。

第２陥入部２５４は、液滴収容部２５０がエアロゾル排出通路２７０のＢ－Ｂ’延長線と合う所（例えば、液滴収容部２５０の中央）に位置する。したがって、エアロゾル排出通路２７０からＢ－Ｂ’延長線に沿って落下する液滴は、第２陥入部２５４に到逹する。

第２陥入部２５４の幅は、第１陥入部２５２の幅よりも短い。第２陥入部２５４の幅は、エアロゾル排出通路２７０の幅に対応する。例えば、第２陥入部２５４の幅は、エアロゾル排出通路２７０の幅は、実質的に一致することができる。これにより、第２陥入部２５４は、エアロゾル排出通路２７０からＢ－Ｂ’延長線に沿って落下する液滴を効果的に収集することができる。

第２陥入部２５４のｙ軸への深さは、第１陥入部２５２のｙ軸への深さよりさらに深い。すなわち、第２陥入部２５４は、第１陥入部２５２よりマウスピースからさらに遠く離隔されて位置する。気化チャンバ内でエアロゾル排出通路２７０のＢ－Ｂ’延長線上で液滴の分布量が最も多いので、第２陥入部２５４は、第２深さほど陥入されて多量の液滴を収容する空間を確保する。したがって、液滴収容部２５０は、Ｂ－Ｂ’延長線上で第２陥入部２５４を通じて効果的に液滴を収集して多量の液滴を収容し、第１陥入部２５２を通じて気化チャンバの全体領域で生成された液滴を収容することができる。

また、第１陥入部２５２が下方に第１深さ以上陥入されるようになれば、栓２４０の剛性が弱化される。したがって、液滴収容部２５０は、栓２４０の剛性が保持される程度に陥入される。

栓２４０には、外部空気が流入される空気流入通路２６０が形成される。空気流入通路２６０は、栓２４０に形成される空き空間の流路である。

空気流入通路２６０は、外部空気が流入される流入口２６２ｈ、外部空気が栓２４０から排出されて気化チャンバ内部に進入する流出口２６４ｈ、流入口２６２ｈと流出口２６４ｈとを連結する第１経路２６２及び第２経路２６４を含んでもよい。

流入口２６２ｈは、栓２４０の下側面に形成される。流入口２６２ｈは、Ｂ－Ｂ’延長線から離隔して位置することができる。これにより、エアロゾル排出通路２７０から落下する液滴が流入口２６２ｈに侵透することと、流入口２６２ｈを通じて入ってくる外部空気と液滴とが混合することが防止される。

第１経路２６２は、ｙ軸方向に外部空気を流入させることができる。

第１陥入部２５２は、第１深さほど陥入されているので、第１経路２６２の出口より下側に位置する。したがって、第１経路２６２は、第１陥入部２５２の底壁２５２ｂより上側に外部空気を流入させることができる。すなわち、第１経路２６２は、第１陥入部２５２の底壁２５４ｂよりｙ軸方向に離隔された地点で外部空気を流入させることができる。カートリッジ２００内部に延びる第１経路２６２の一端部は、底壁２５２ｂからエアロゾル排出通路２７０の延長方向に離隔されうる。これにより、第１深さの段差によって第１陥入部２５２に収容された液滴が第１経路２６２に流入されることが防止される。

第２経路２６４は、第１経路２６２を通過した外部空気をｘ軸に沿って流入することができる。すなわち、第２経路２６４は、第１経路２６２と異なる方向に沿って流入することができる。第２経路２６４によって流入口２６２ｈがＢ－Ｂ’延長線から離隔されうる。例えば、流入口２６２ｈは、第２経路２６４の長さだけＢ－Ｂ’延長線から離隔されうる。

一実施例において、複数の流入口２６２ｈが提供され、複数の第２経路２６４に連結される。また、複数の第２経路２６４が複数の第１経路２６２に連結される。

複数の流入口２６２ｈは、Ｂ－Ｂ’延長線を基準に両側に配置される。流入口２６２ｈは、第１流入口２６２ｈ及び第２流入口２６２ｈ－２を含み、第１流入口２６２ｈ及び第２流入口２６２ｈ－２は、Ｂ－Ｂ’延長線を基準に反対側に位置する。この際、液滴収容部２５０は、第１流入口２６２ｈと第２流入口２６２ｈ－２との間に配置される。

第１流入口２６２ｈを通じて流入された外部空気は、上述したように第１経路２６２及び第２経路２６４を通過することができる。第２流入口２６２ｈ－２を通じて流入された外部空気は、第３経路２６２－２を通じてｙ軸方向に移動し、第４経路２６４－２を通じてｘ軸方向に移動することができる。

第２経路２６４を通過した外部空気及び第４経路２６４－２を通過した外部空気は、併合され、流出口２６４ｈを通じて栓２４０から排出されて気化チャンバ内部に進入することができる。

図７を参照すれば、栓２４０は、栓上部２４４及び栓下部２４２を含んでもよい。栓上部２４４及び栓下部２４２は、互いに結合され、分離される。栓上部２４４及び栓下部２４２が結合されることにより、栓２４０の内部に空気流入通路２６０が形成される。

栓上部２４４は、栓下部２４２と結合されて第２経路２６４及び第４経路２６４－２を形成することができる。栓上部２４４は、加熱要素２３５の端部と連結される。栓上部２４４には、加熱要素２３５の端部が固定される突出部２４６が形成される。

栓下部２４２は、流入口２６２ｈ、第１経路２６２、及び第３経路２６２－２を含んでもよい。第１経路２６２及び第３経路２６２－２は、栓上部２４４の上面まで延びる。

カートリッジ２００は、バッテリ１１００から加熱要素２３５に電力を伝達する端子２９０を含んでもよい。カートリッジ２００がバッテリ１１００に結合されるとき、端子２９０は、バッテリ１１００と電気的に連結される。加熱要素２３５の両端部は延びて端子２９０に電気的に連結される。

端子２９０は、カートリッジ２００の下端部に配置される。例えば、端子２９０は、栓下部２４２に配置される。端子２９０は、第１陥入部２５２の下側に配置される。加熱要素２３５の両端部は、栓上部２４４及び第１陥入部２５２を通過して端子２９０に連結される。この際、第１陥入部２５２の液滴が加熱要素２３５の両端部に接触しないように、加熱要素２３５の両端部は、絶縁体によって取り囲まれる。または、液滴が非伝導性である場合、加熱要素２３５の両端部が絶縁される必要はない。

図１の制御部１６００及びユーザインターフェース１４００のように、図面においてブロックで表現される構成要素、エレメント、モジュールまたはユニット（この段落では、総じて「構成要素」と称する）のうち、少なくとも１つは、一実施例によって、前述した個別的な機能を行う多様な数のハードウェア、ソフトウェア及び／またはファームウエア構造によっても具現される。例えば、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、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個別的な機能を行うメモリ、プロセッサ、論理回路、ルックアップテーブルのような直接回路構造を用いてもよい。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、特定論理機能を行うための１つ以上の実行可能な命令語を含むモジュール、プログラム、またはコードの一部によっても具体的に具現され、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。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つは、個別的な機能を処理する中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサのようなプロセッサを含むか、プロセッサによっても具現される。そのような構成要素の２つ以上は、全ての動作、または結合された２つ以上の構成要素の機能を行う１つの単一構成要素に結合される。また、そのような構成要素のうち、少なくとも１つの機能の少なくとも一部は、そのような構成要素のうち、他の１つによって行われる。また、前述したブロック図にバスが図示されていなくても、構成要素間の連結は、バスを通じて行われる。前述した例示的な実施例の機能的側面は、１つ以上のプロセッサを行うアルゴリズムによっても具現される。それに付け加えて、ブロックまたは処理段階によって表現される構成要素は、電子構成、信号処理及び／または制御、データ処理などのための任意の数の関連技術を用いてもよい。

この実施例に係わる技術分野で通常の知識を有する者は、前記記載の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態によって具現される可能性があるということを理解できるであろう。したがって、開示された方法は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差は、本発明に含まれていると解釈されねばならない。

Claims (4)

1. エアロゾル生成物質を保存する保存部と、
   前記保存部から前記エアロゾル生成物質を伝達する芯と、
   前記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加熱要素と、
   少なくとも一領域が前記芯と接触し、前記エアロゾルを一方向に沿って排出するエアロゾル排出通路と、
   前記保存部の下部をカバーする栓と、
   前記栓に形成され、前記芯に対向するように配置される液滴収容部と、を含み、
   前記保存部は、前記エアロゾル排出通路の外周面を取り囲むように配置され、
   前記液滴収容部は、
   前記栓の前記保存部が取り囲む前記エアロゾル排出通路に対向する一領域から前記一方向と反対方向に第１深さほど陥入された第１陥入部と、
   前記栓の前記エアロゾル排出通路に対向する他の領域から前記一方向と反対方向に第１深さよりも深い第２深さほど陥入される第２陥入部と、を含む、
   カートリッジであって、
   前記栓は、前記エアロゾル排出通路の延長線から離隔されて配置される流入口を通じて外部空気を前記カートリッジの内部に流入させる、前記一方向に延びる第１経路、及び前記第１経路の出口から前記一方向を横切る方向に延びて、前記第１経路の出口に排出される空気を前記一方向を横切る方向に流入させる第２経路を含む空気流入通路を含み、
   前記第１陥入部は、前記第１経路の出口よりも下段に位置する、
   カートリッジ。
2. 前記液滴収容部は、側壁及び底壁を含み、
   前記カートリッジの内部に延びる前記第１経路の前記出口は、前記底壁から前記一方向に離隔された、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記少なくとも１つの流入口は２つで、前記延長線を基準に両側にそれぞれ配置される、請求項１に記載のカートリッジ。
4. エアロゾル生成物質を保存する保存部と、前記保存部から前記エアロゾル生成物質を伝達する芯と、前記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加熱要素と、少なくとも一領域が前記芯と接触し、前記エアロゾルを一方向に沿って排出するエアロゾル排出通路と、前記保存部の下部をカバーする栓と、前記栓に形成され、前記芯に対向するように配置される液滴収容部を含むカートリッジと、
   前記カートリッジに電力を供給するバッテリと、
   前記バッテリを通じて前記カートリッジに供給される電力を制御する制御部と、を含み、
   前記保存部は、前記エアロゾル排出通路の外周面を取り囲むように配置され、
   前記液滴収容部は、
   前記栓の前記保存部が取り囲む前記エアロゾル排出通路に対向する一領域から前記一方向と反対方向に第１深さほど陥入された第１陥入部と、
   前記栓の前記エアロゾル排出通路に対向する他の領域から前記一方向と反対方向に第１深さよりも深い第２深さほど陥入される第２陥入部と、を含み、
   前記栓は、前記エアロゾル排出通路の延長線から離隔されて配置される流入口を通じて外部空気を前記カートリッジの内部に流入させる、前記一方向に延びる第１経路、及び前記第１経路の出口から排出される前記外部空気を前記一方向を横切る方向に流入させる第２経路を含む空気流入通路を含み、
   前記第１陥入部は、前記第１経路の出口よりも下段に位置する、
   エアロゾル生成装置。