KR101888008B1 - 에어로졸-형성 부재 - Google Patents

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Abstract

용액을 빨아들이고 그리고 가열하도록 구성되는 재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재가 개시된다. 재료의 시이트는 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 모세관 구조를 가지는 비-평면의 내부 주요 표면, 및 사용 동안 내부 주요 표면보다 더 적은 증기를 방출하도록 구성되는 외부 주요 표면을 포함한다.

Description

에어로졸-형성 부재 {AEROSOL-FORMING MEMBER}
본 발명은 에어로졸 운반 장치의 에어로졸-형성 부재에 관한 것이다. 본 발명은, 또한, 본 발명에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치 구성 요소, 및 상기 에어로졸 운반 장치 구성 요소를 포함하는 에어로졸 운반 장치에 관한 것이다.
에어로졸 운반 장치는 폐들을 통해 신체 내로 물질들을 운반하는데 사용되는 장치이다. 한 유형의 에어로졸 운반 장치는 물질들이 용해된 용액의 증기를 형성한다. 이러한 증기는, 이 증기가 흡입에 대해 적합한 액적들 또는 에어로졸을 형성하도록 공기와 혼합할 때, 에어로졸 운반 장치 내에서 응축한다. 이러한 에어로졸 운반 장치들은 상기 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸 운반 장치 내에 고정되는 용액을 증발하도록 구성되는 가열 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 일부 에어로졸 운반 장치들은 에어로졸을 발생하기 위해 피에조 분무기들(piezo atomizers)을 활용할 수 있다.
본 발명에 따라, 용액을 빨아들이고(wick) 그리고 가열하도록 구성되는 재료의 시이트(sheet of material)를 포함하는 에어로졸-형성 부재(aerosol-forming member)가 제공되며, 재료의 시이트는, 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 모세관 구조(capillary structure)를 가지는 비-평면의(non-planar) 내부 주요 표면, 및 사용 동안 내부 주요 표면보다 더 적은 증기를 방출하도록 구성되는 외부 주요 표면을 포함한다.
일 실시예에서, 재료의 시이트는 비-평면이다. 재료의 시이트는 U-형상, Ω-형상, V-형상 또는 부분적으로 다각형 단면을 가질 수 있다. 대안적으로, 재료의 시이트는 부분적인 다각형 단면을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 모세관 구조는 재료의 전체 시이트에 걸쳐 연장하며, 그리고 상기 재료의 시이트는 가열가능한 재료(heatable material)로 형성된다.
일 실시예에서, 재료의 시이트는 모세관 구조가 형성되는 단일 층을 포함하며, 재료의 시이트는 가열가능한 재료(heatable material)로 만들어진다.
다른 실시예에서, 상기 재료의 시이트는 가열가능한 재료로 형성되는 제 1 층, 및 상기 모세관 구조를 포함하는 제 2 층을 포함하며, 그리고 상기 제 1 층은 상기 외부 주요 표면을 형성하며, 여기서 상기 제 2 층은 상기 내부 주요 표면을 형성한다.
일 실시예에서, 내부 및 외부 주요 표면들은 다공성(porous)이며, 그리고 외부 주요 표면의 세공(pore) 크기는 내부 주요 표면의 세공 크기보다 더 작아, 사용 시에, 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양은 내부 주요 표면에 비해 더 작다.
일 실시예에서, 상기 외부 주요 표면은, 상기 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양이 사용 시에 내부 주요 표면에 비해 더 적도록, 비-다공성(non-porous)이다.
다른 실시예에서, 에어로졸-형성 부재는 상기 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양이 사용 시에 내부 주요 표면에 비해 더 적도록, 상기 외부 주요 표면에 맞닿게 위치되는 커버를 추가적으로 포함한다.
또 다른 실시예에서, 외부 주요 표면은 증기 비투과성(vapour impermeable)이다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 챔버 벽들(chamber walls)에 의해 규정되는 에어로졸 챔버(aerosol chamber)를 통해 유체 연통하는 공기 입구(air inlet) 및 공기 출구(air outlet), 그리고 에어로졸 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치되는, 전술된 바와 같은 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치 구성 요소(aerosol delivery device component)가 제공된다. 다른 실시예에서, 전체 에어로졸-형성 부재는 에어로졸 챔버 내에 위치된다.
일 실시예에서, 에어로졸-형성 부재는 에어로졸 챔버 내에 위치설정되어, 외부 및 내부 주요 표면들은 에어로졸 챔버를 통과하는 공기의 유동의 방향에 정렬된다.
다른 실시예에서, 챔버 벽들은 챔버 측벽을 포함하며, 여기서 적어도 상기 챔버 측벽의 부분은 재료의 시이트의 외부 주요 표면의 윤곽부(contour)를 따른다.
재료의 시이트는 챔버 벽들 중 하나의 벽에 부착되는 2 개의 대향 단부들을 포함하여, 상기 재료의 시이트 및 상기 챔버 벽은 상기 에어로졸 챔버 내에 배치되는 통로(passage)를 형성한다.
일 실시예에서, 챔버 벽은 열 차폐부를 적어도 부분적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따라, 전술된 바와 같은 에어로졸 운반 장치 구성 요소 또는 전술된 바와 같은 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치가 제공된다.
본 발명의 다양한 양태에서, 용액을 빨아들이고 그리고 가열하도록 구성되는 재료의 비-평면의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재가 개시되며, 재료의 시이트는 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 모세관 구조를 가지는 내부 주요 표면, 및 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 외부 주요 표면을 포함하며, 여기서 재료의 시이트는, 내부 주요 표면에 인접한 에어로졸에 외부 주요 표면에 인접하게 제공되는 에어로졸의 밀도보다 더 큰 에어로졸 밀도를 제공하도록 구성된다.
본 발명의 실시예들은, 오직 예로써, 첨부 도면들을 참조로 하여 이제 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치에 대한 측단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치 구성 요소에 대한 측단면도를 도시한다.
도 3은 도 2의 선(X-X)을 따른, 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 4는 도 1의 에어로졸-형성 부재에 대한 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 운반 장치에 대한 측단면도를 도시한다.
도 9는 도 8의 선(X-X)을 따른, 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시하며, 에어로졸 운반 장치는 본 발명의 실시예를 따라 에어로졸-형성 부재를 포함한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 운반 장치에 대한 단면도를 도시한다.
도 1을 이제 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 운반 장치(1)가 개시된다. 에어로졸 운반 장치는 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1'), 및 에너지 저장 구성 요소(energy store component)(1'')를 포함한다. 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')는 에너지 저장 구성 요소(1'')에 제거가능하게 부착가능하지만, 그러나, 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1') 및 에너지 저장 구성 요소(1'')는, 이 구성 요소들이 단일 구성 요소로서 형성하도록 분리불가능한(inseparable) 것이 대안적인 실시예에서 예상된다.
에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')는 폐기가능할(disposable) 수 있으며, 그리고 에너지 저장 구성 요소(1'')는 재사용가능할 수 있다. 그러나, 2 개의 구성 요소들이 단일 구성 요소로서 형성될 때, 그 후, 에어로졸 운반 장치가 폐기가능하거나 또는 재사용가능할 수 있는 것이 예상된다.
에너지 소스 구성 요소(1'')는, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 배터리(battery)(15) 및 전기 회로 소자(electric circuitry)(31)를 고정하는 하우징(housing)을 포함한다. 배터리에 대한 대안적인 파워 소스가 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')는 도 2에서 더 상세히 도시되며, 그리고 이 에어로졸 운반 장치 구성 요소는 일 단부에 마우스피스(mouthpiece)(3)로 형성되는 하우징(2) 및 대향(opposite) 단부에 연결 통로(connecting passage)(35)로 형성되는 부착 단부를 포함한다. 연결 통로(35)는, 전기 회로 소자(31)를 통해 에너지 저장 구성 요소(1'') 내에 배치되는 배터리(15)와 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1') 내에 고정되는 구성 요소들을 전기적으로 접속시킨다.
하우징(2)에는 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')를 통과하여 연장하는 공기 통로가 추가적으로 형성된다. 공기 통로는 공기 입구(air inlet)(5), 플레넘 챔버(plenum chamber)(4), 챔버 입구(chamber inlet)(33), 에어로졸 챔버(6), 챔버 출구(chamber outlet)(28) 및 출구 개구(7)를 포함한다. 사용 시에, 공기가 공기 입구(5)를 통하여 플레넘 챔버(4) 내로, 그 후, 공기를 에어로졸 챔버(6)로 공급하는 챔버 출구(33) 내로 빼내어지며, 그 후, 공기는 챔버 출구(28)를 경유하여 에어로졸 챔버(6)를 나가고, 그리고 마우스피스(3) 내에 형성되는 출구 개구(7)를 통해 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')를 떠난다.
도 3은 도 2에서 도시되는 선(X-X)을 따른, 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')에 대한 단면도를 예시한다. 도 3에서 보일 수 있는 바와 같이, 에어로졸 챔버(6)는 하우징의 중심부에 위치되고, 그리고 챔버 벽들에 의해 규정된다. 챔버 벽들은, 아래에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 2 개의 분할 벽들(partitioning walls)(8), 챔버 측벽(chamber side wall)(32) 및 지지 판(support plate)(20)을 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재(10A)는 에어로졸 챔버(6) 내에 위치된다. 에어로졸 챔버(6)에 대한 각각의 분할 벽들(8)의 대향 측면들에서, 2 개의 용액 저장소들(solution reservoirs)(9)이 용액을 포함하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 에어로졸-형성 부재(10A)는 용액을 빨아들이고(wick) 그리고 가열하도록 구성되는 단일 층을 가지는 재료의 시이트(sheet)를 포함할 수 있다. 따라서, 재료의 시이트는 용액 저장소들(9)로부터 용액을 흡수할 수 있고, 그리고, 그 후, 이 용액이 증발하거나 또는 증기를 형성하도록 이 용액을 가열한다. 재료의 시이트는 사실상(in nature) 시이트-형(sheet-like)이고, 그리고 직사각형 형상을 가진다. 그러나, 재료의 시이트는 임의의 형상, 예를 들어 원형, 타원형 또는 정사각형일 수 있는 것이 이해되어야 한다. 재료의 시이트는 내부 및 외부 주요 표면들(23A, 23B)을 포함한다. 재료의 시이트는 개방된 세공형성된(open-pored) 구조물, 발포체 구조물, 메쉬 구조물 및 세공들의 상호연결 네트워크(interconnecting network of pores)를 포함할 수 있으며, 이들 모두는 모세관 구조(capillary structure)를 형성한다. 모세관 구조는 에어로졸-형성 부재(10A)가 용액을 빨아들이거나 또는 흡수하는 것을 가능하게 한다. 본원에서 사용되는 용어 "모세관 구조"는 액체 또는 용액이 모세관 작용의 결과로써 이동할 수 있는 구조로서 이해될 수 있다.
에어로졸-형성 부재(10A)의 일 실시예에서, 재료의 시이트는, 상기 모세관 구조를 형성하도록, 다공성 과립, 섬유형(fibrous) 또는 응집형(flocculent) 소결 금속(들)로 만들어질 수 있다. 다른 실시예에서, 재료의 시이트는 개방된 세공형성된 금속성 발포체 또는 와이어 메쉬 또는 캘린더링된(calendered) 와이어 메쉬의 층들의 그룹을 구성하며, 이들은 또한 모세관 구조를 형성한다. 재료의 시이트는 스테인리스 강으로 만들어질 수 있다. 얇은 지지 층(도시되지 않음)이 내부 및 외부 주요 표면들(23A, 23B) 중 하나 또는 양자 모두에 소결될 수 있는 것이 예상된다. 이러한 지지 층은 스테인리스 강으로 만들어지는 와이어 메쉬로부터 형성될 수 있다.
모세관 구조는 적어도 에어로졸-형성 부재(10A)의 내부 주요 표면(23A)에서 노출된다. 예를 들어, 에어로졸-형성 부재(10A)에는 전체 에어로졸-형성 부재(10A)에 걸쳐 연장하는 모세관 구조가 형성될 수 있어, 이 에어로졸-형성 부재는 재료의 시이트의 내부 및 외부 주요 표면들(23A, 23B) 양자 모두에서 노출된다. 다른 실시예에서, 에어로졸-형성 부재(10A)는, 모세관 구조가 전체 에어로졸-형성 부재(10A)에 걸쳐 연장하지 않도록 구성된다. 예를 들어, 모세관 구조는 내부 주요 표면(23A)에서 또는 내부 주요 표면(23A)의 섹션(section)에서 단지 노출될 수 있다.
재료의 시이트의 외부 주요 표면(23B)은, 사용 중에, 내부 주요 표면(23A)보다 더 적은 증기를 방출하도록 구성된다. 이는, 외부 주요 표면(23B)을 시일링(sealing)함으로써, 예를 들어, 외부 주요 표면에 맞닿게 커버(12)를 위치시킴으로써, 달성된다. 커버(12)는 유전체(dielectric)/비-전도성(non-conductive) 재료로 만들어진 얇은 층으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 외부 주요 표면(23B) 그 차제는, 예를 들어 이 외부 주요 표면을 비-다공성(non-porous)으로 만듬으로써 또는 이 외부 주요 표면이 내부 주요 표면(23A)보다 더 작은 세공(pore) 크기를 가지도록 이 외부 주요 표면을 구성함으로써, 적합하게 수정될 수 있다.
재료(이 재료로부터, 재료의 시이트가 형성됨)는 가열가능한데, 이는 재료가 충분한 전기 저항성을 포함하여서, 전류가 통과할 때, 재료의 시이트는 모세관 구조 내에 고정된 용액이 증발하거나 기화하는 것을 유발하는데 충분한 온도까지 가열하기 때문이다. 전술된 바와 같은 실시예들(여기서 모세관 구조는 재료의 전체 시이트에 걸쳐 연장함)에서, 재료의 시이트는, 가열 요소 및 모세관 구조가 통합되고 단일 엔티티(entity) 또는 유닛(unit)을 형성하도록, 모세관 구조가 형성되는 가열 요소를 포함하는 것이 고려될 수 있으며, 그리고 재료의 시이트는 동일 표면 내에 배열되는 가열 요소 및 심지(wick)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
예시되지 않는 대안적인 실시예에서, 재료의 시이트는 복수의 층들을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 이 복수의 층들은, 예컨대, 상이한 구조들/재료들의 다수의 층들을 제공함으로써, 전에 언급된 구조들 및 재료들의 임의의 조합을 포함할 수 있으며, 층들은, 예컨대 소결함으로써, 함께 결합된다. 이러한 예시되지 않은 대안적인 일 실시예가 이제 더 자세히 설명될 것이다.
에어로졸-형성 부재는, 사실상 시이트-형이고 복수의 층들로부터 형성되는 재료의 시이트를 포함한다. 재료의 시이트는 가열 요소로서 작용하는 비-다공성 가열가능한 제 1 층 및 모세관 구조를 제공하는 제 2 층을 포함한다. 제 1 층은 가열되도록 구성되는 재료로부터 형성되고, 그리고 금속 포일(metal foil)을 포함할 수 있으며, 이 금속 포일은 스테인리스 강(stainless steel) 또는 니켈 크롬 합금들(nickel chromium alloys)로 만들어질 수 있다. 제 2 층에는 개방된 세공형성된(open-pored) 구조물, 발포체 구조물, 메쉬 구조물 및 세공들의 상호연결 네트워크가 형성될 수 있으며, 이들 모두는 모세관 구조(capillary structure)를 형성한다. 모세관 구조는 에어로졸-형성 부재(10A)가 용액을 빨아들이거나 또는 흡수하는 것을 가능하게 한다. 이러한 제 2 층은 섬유 웨브(web) 또는 유리 섬유들로 만들어진 직물, 유리 섬유 실들(yarns) 또는 임의의 다른 비-전도성 및 불활성(inert), 따라서 비교적으로 비-가열가능한(non-heatable) 섬유 재료들을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 재료의 시이트는 평행한 표면들 내에 배열되고 서로 연결되는 가열 요소 및 심지를 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 제 2 층은 심지로서 작용한다.
제 1 층(가열 요소) 및 제 2 층(모세관 구조를 가지는 심지)은, 대향하는 2 개의 내부 및 외부 주요 표면들을 가지는 재료의 시이트를 형성하도록, 서로의 최상부에 놓이며, 여기서 모세관 구조는 내부 주요 표면에서 노출된다. 층들은, 기계적인 또는 화학적인 수단에 의해 또는 가열 처리에 의해, 서로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 층들은 서로 소결된다.
대안적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 층들 양자 모두는 가열가능한 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 제 2 층은 균일한, 과립형(granular), 섬유형(fibrous) 또는 응집형 소결된 금속(flocculent sintered metal)(들)으로 만들어질 수 있거나 또는 개방-세공형성된 금속성 발포체 또는 와이어 메쉬 구조물을 포함할 수 있으며, 이 모든 것은 상기 모세관 구조를 형성한다. 이러한 실시예에서, 재료의 시이트는 동일한 표면 내에 그리고 평행한 표면들 내에 배열되는 가열 요소 및 심지를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 층들은 다공성 가열가능한 재료(들)로 만들어질 수 있어, 양자 모두의 층들은 용액을 가열하고 빨아들이도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 재료의 시이트는 동일한 표면 내에 그리고 평행한 표면들 내에 배열되는 가열 요소 및 심지를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
추가 대안적인 예시되지 않은 실시예에서, 재료의 시이트는 작은 크기의 세공을 가지는 다공성 제 1 층 및 제 1 층보다 더 큰 크기의 세공들을 가지는 다공성 제 2 층을 포함하며, 따라서, 양자 모두의 층들에는 모세관 구조가 형성되지만, 그러나 내부 주요 표면을 형성하는 제 2 층은 외부 주요 표면을 형성하는 제 1 층보다 더 많은 증기를 방출할 수 있다. 두 개의 층들 중 하나 이상의 층은 전술된 바와 같이 가열가능한 재료로부터 형성된다. 양자 모두의 층들에는, 모세관 구조에 관하여 상기에 논의된 바와 같은 구조 및 재료가 형성될 수 있다.
또한 대안적인 예시되지 않는 실시예에서, 재료의 시이트는, 이 제 3 시트가 모세관 구조를 포함한다는 점에서 제 2 층과 유사한 제 3 층을 포함한다. 제 2 및 제 3 층들은 제 1 층을 사이에 끼워(sandwich), 모세관 구조가 재료의 시이트의 내부 및 외부 주요 표면들 양자 모두에서 노출된다.
상기 실시예들 중 임의의 실시예를 따라 설명된 바와 같이 복수의 층들로부터 형성되는 재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재는, 상기 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양을 감소시키도록, 외부 주요 표면을 폐쇄하거나 또는 시일링하는 커버를 추가적으로 포함할 수 있다.
전술된 실시예들 중 임의의 실시예에 따른 재료의 시이트는 20 내지 500 ㎛의 범위 내에 속하는 두께 또는 깊이를 가진다. 대안적으로, 두께는 50 내지 200 ㎛의 범위 내에 속한다. 두께 또는 깊이는 재료의 시이트의 내부 및 외부 주요 표면들(23A, 23B) 사이의 거리를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
도 4뿐만 아니라 도 3을 다시 참조하면, 재료의 시이트는 비-평면이 며(non-planar), 그리고 대향하는 짧은 단부들(13A, 13B) 및 대향하는 길이 방향 단부들(13c, 13d)을 가진다. 에어로졸-형성 요소(10A)를 제작하기 위해, 재료의 시이트는 휘어져서, 이후에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 재료의 시이트는, 채널(24)을 형성하도록 커브-형상(curve-shape) 또는 U-형상(U-shape)을 가진다. 에어로졸-형성 부재(10A)의 짧은 단부들(13A, 13B)은 평탄하고, 그리고 각각의 코너 부분들(18A, 18B)을 경유하여(via) 에어로졸-형성 부재의 각각의 평행한 직선 섹션들(17A, 17B)과 대략적으로 90도로 일체로 형성된다. 코너 부분들(18A, 18B)에 대해 먼(distal) 직선 섹션들(17A, 17B)의 단부들에는 반원형 휘어진 섹션(19)의 대향 단부들이 일체로 형성되어서, 에어로졸-형성 부재(10A)는, 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 전반적으로 U-형 단면을 가진다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10A)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 유리하게는, 휘어진 또는 비-평면 구성은 에어로졸-형성 부재(10A)의 효율을 증가시키며, 그리고 에어로졸 운반 장치(1)는 더 콤팩트하게(more compact) 만들어진다. 에어로졸-형성 부재(10A)의 효율은, 에어로졸-형성 부재(10A)로부터 방출되는 증기 질량(vapour mass)에 대한 사용자에게 운반되는 에어로졸 입자 질량(aerosol particulate mass)의 비율로서 규정된다.
에어로졸-형성 부재(10A)의 평탄한 짧은 단부들(13A, 13B)은 도 3에서 도시되는 바와 같이 지지 판(20)에 장착되어서, 지지 판(20)의 주요 표면(20A)은 휘어진 섹션(19)의 내부 만곡부(inner curvature)를 향한다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10A)는 지지 판(20)으로부터 멀어지게 벌징하는(bulging) 것으로 고려될 수 있다. 이러한 배열의 결과로써, 에어로졸-형성 부재(10A)는 에어로졸 챔버(6) 내에 서스펜딩된다(suspended). 지지 판(20)이 하우징(2) 및 별개의 구성 요소와 통합 될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 대안적인 실시예에서, 지지 판은 생략되며, 그리고 에어로졸-형성 부재(10A)는 하우징(2)에 부착되어, 에어로졸-형성 부재(10A)는 하우징(2)으로부터 멀어지게 벌징한다. 일 실시예에서, 지지 판(20)은 인쇄 회로 기판(PCB)이며, 그리고 에어로졸-형성 부재(10A)는 PCB에 전기적으로 접속될 수 있다.
더욱이, 에어로졸-형성 부재(10A)는 에어로졸 운반 장치(1) 내에 배치되어, 외부 및 내부 주요 표면들(23A, 23B)은 에어로졸 챔버(6)를 통과하는 공기의 유동의 방향과 평행하거나 또는 실질적으로 정렬된다.
게다가, 각각의 짧은 단부(13A, 13B)는 지지 판(20)과 분할 벽들(8) 사이에 형성되는 갭들(gaps) 내에 고정되게(securely) 위치된다. 갭들은 모세관 효과를 제공하도록 충분한 폭을 가지며, 따라서 이러한 갭들은 제 1 및 제 2 모세관 갭들(21a, 21b)로서 지칭된다. 각각의 분할 벽(8)은, 각각의 모세관 갭(21a, 21b)이 용액 저장소들(9)과 유체 연통하도록 각각의 용액 저장소(9) 내로 연장하는 설형부(8a, 8b)를 포함한다. 모세관 갭들(21a, 21b)의 3 차원 기하학적 형상은, 에어로졸 운반 장치 포지션과 무관하게, 용액 저장소들(9)로부터 에어로졸-형성 부재(10A)의 평탄한 짧은 단부들(13A, 13B)로 용액을 확실히 공급하는 것을 보조한다.
에어로졸-형성 부재(10A)는 에어로졸 챔버(6) 내로 배치되며, 이 때 챔버 측벽(32)은 에어로졸-형성 부재(10A)의 만곡부를 따르거나 또는 상응하여서, 단열 공기 갭(heat insulating air gap)(22)이 에어로졸 측벽과 에어로졸-형성 부재 사이에 형성된다. 챔버 측벽(32)은 열 차폐부(heat shield)로 부분적으로 형성될 수 있다. 열 차폐부는 유리 또는 세라믹과 같은 열 저항 재료로 형성되고, 그리고 고온들로부터 플라스틱으로 만들어진 하우징(2)을 보호한다. 대안적으로, 하우징(2) 그 자체가 열 저항 플라스틱으로 몰딩될(moulded) 수 있다.
에어로졸-형성 부재(10A)의 내부 주요 표면(23A)은 지지 판(20)의 주요 표면(20A)쪽으로 향한다(face towards). 따라서, 모세관 구조는 지지 판(20)의 주요 표면(20A)쪽으로 노출되거나 또는 향한다. 게다가, 에어로졸-형성 부재(10A)의 내부 주요 표면(23A)은 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')를 통과하는 증발 증기로 형성되는 에어로졸의 유동을 지향시키거나 또는 안내하기 위한 채널(24)을 형성한다. 이러한 채널(24)은 지지 판(20) 상에 장착되는 에어로졸-형성 부재(10A)에 의해 통로를 형성하도록 추가적으로 에워싼다. 본원에서 사용되는 용어 "채널"은 비-평면의 표면 또는 상이한 평면들 내에 놓이는 복수의 표면들로 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
에어로졸-형성 부재(10A)의 외부 주요 표면(23B)은 챔버 측벽(32) 및 분할 벽들(8)쪽으로 향하고, 그리고 증기 비투과성(vapour impermeable)이도록 또는 증기 제한적(vapour restrictive)이도록 구성되어, 내부 주요 표면(23A)에 비해, 증기의 더 적은 양이 외부 주요 표면(23B)으로부터 방출된다. 실시예(여기서, 에어로졸-형성 부재(10A)는 이의 내부 및 외부 주요 표면들(23A, 23B) 양자 모두에서 노출되는 모세관 구조를 가지는 재료의 시이트를 포함함)에서, 커버(12)는 외부 주요 표면(23B)에 위치설정되어, 증기가, 위에서 설명되고 도 3에서 예시되는 바와 같이, 에어로졸-형성 부재로부터 외부 주요 표면(23B)을 경유하여 방출되는 것이 제한된다. 대안적으로, 외부 주요 표면(23B) 그 차제는, 예를 들어 이 표면을 비-다공성(non-porous)으로 만듬으로써 또는 내부 주요 표면(23A)의 세공 크기보다 더 작은 세공 크기를 제공함으로써, 적합하게 수정될 수 있다.
대안적인 실시예들(여기서, 에어로졸-형성 부재가 비-다공성 가열가능한 제 1 층, 예를 들어 금속 포일을 포함하는 재료의 시이트를 포함하고, 그리고 여기서 외부 주요 표면이 상기 비-다공성 가열가능한 층에 의해 형성됨)에서, 가열가능한 층이 비-다공성이고 그리고 증기가 이 가열가능한 층을 통과하여 방출되는 것을 일반적으로 가능하지 않게 하기 때문에, 커버가 요구되지 않는다.
전술된 실시예들이 에어로졸-형성 부재(10A)의 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양을 막거나 또는 감소시키는 것은 이해되어야 한다. 유리하게는, 이러한 구성들은 챔버 벽들 및/또는 분할 벽들(8) 상에서 응축하는 증기 및 에어로졸의 양을 감소시킨다. 이들은, 방출되는 증기가 증기 밀도를 증가시키고 그리고 채널(24)를 통과하는 증기로부터 형성되는 에어로졸을 또한 안내하는 채널(24)의 중심부쪽으로 지향되는 것을 또한 보조한다.
에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')가 도 1에서 도시되는 바와 같이 에너지 저장 구성 요소(1'')에 부착될 때, 에어로졸-형성 부재(10A)의 짧은 단부들(13A, 13B)은 전기 회로 소자(31)를 경유하여 배터리(15)의 포지티브(positive) 및 네거티브(negative) 단자들 각각에 전기적으로 접속한다. 전류가 배터리(15)로부터 그리고 재료의 시이트를 통하여 빼내어질 때, 재료의 시이트의 저항은 재료의 시이트가 온도에 대해 증가하는 것을 유발하여서, 모세관 구조의 세공들 또는 보이드들(voids) 내에 고정되는 용액들은 증발한다. 실시예(여기서 재료의 시이트는 비-다공성 가열가능한 제 1 층, 예를 들어, 금속 포일을 포함하며, 그리고 여기서 외부 주요 표면은 상기 제 1 층에 의해 형성됨)에서, 상기 제 1 층의 저항은, 가열 요소로서 작용하는 제 1 층이 온도에 대해 증가하는 것을 유발한다. 결국, 제 1 층은 상기 제 2 및/또는 제 3 층들의 모세관 구조의 세공들 또는 보이드들 내에 고정되는 용액을 포함하는 인접한 제 2 및/또는 제 3 층들을 가열시킨다. 대안적인 실시예에서, 길이 방향 단부들(13C, 13D)은 배터리(15)의 단자들에 접속된다. 다른 실시예에서, 배터리(15)로부터 빼내어지는 전류 및 에어로졸-형성 부재(10A)의 온도 레벨은, 전기 회로 소자(31) 내에 포함되는 스위칭 회로(switching circuit), 예를 들어, 파워-MOSFET(Power-MOSFET) 스위칭 회로에 의해 제어될 수 있다.
에어로졸-형성 부재(10A)의 작동은, 이제 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명될 것이다. 사용 시에, 사용자가 에어로졸 운반 장치 상에서 팽화(puffing)를 시작할 때, 사용자는 에어로졸 운반 장치(1)를 수동으로 활성화시킬 수 있거나 또는 에어로졸 운반 장치는 자동으로 활성화될 수 있다. 이는, 연결 통로(35)를 경유하여 전기 회로 소자(31)에 접속되는 압력 센서에 의해 달성될 수 있다. 압력 센서는 플레넘 챔버(4) 내에 위치될 수 있다. 에어로졸 운반 장치가 활성화될 때, 배터리(15)는 에어로졸-형성 부재(10A)의 대향하는 짧은 단부들(13A, 13B) 사이에서 또는 대안적으로 대향하는 길이 방향 단부들(13C, 13D) 사이에서의 전위차(potential difference)를 제공한다. 이는 전류가 재료의 시이트를 통하여 유동하는 것을 유발하여, 에어로졸-형성 부재(10A)는 온도가 상승한다. 이러한 온도의 증가는, 에어로졸-형성 부재(10A)의 모세관 구조 내에 고정되는 용액이, 증기를 형성하도록, 내부 주요 표면(23A)으로부터 주로 증발하는 것을 유발한다. 증발된 용액 및 증기는, 사용자에 의해 공기 입구(5), 플레넘 챔버(4) 및 챔버 입구(33)를 경유하여, 에어로졸 챔버(6)내로 빼내어지는 공기와 혼합된다. 증발된 용액은 에어로졸-형성 부재(10A)의 내부 주요 표면(23A)에 의해 형성되는 채널(24) 내에서 공기와 혼합된다. 증기가 공기와 혼합될 때, 이 증기는 응축되고 액적들(droplets)을 형성하여, 흡입가능한(inhalable) 에어로졸이 제조된다.
도 3에서 도시되는 바와 같은 재료의 시이트의 주요 외부 표면(23B) 상에서 제공되는 커버(12)는 재료의 시이트의 주요 외부 표면(23B)으로부터 증발하는 용액의 양을 막거나 또는 감소시키며, 따라서 챔버 벽들 상에서 형성하는 원하지 않은 응축을 최소화시킨다. 유사하게, 대안적인 실시예들(여기서, 외부 주요 표면(23B)에는 모세관 구조가 형성되지 않으며, 즉, 이 외부 주요 표면은 비-다공성임)에서, 용액은 상기 외부 주요 표면(23B)으로부터 증발하는 것이 막아주거나 또는 감소된다. 게다가, 용액의 양이 에어로졸-형성 부재(10A)의 외부 주요 표면(23B)으로부터 증발하는 것을 막거나 감소시킴으로써, 그리고 채널(24)의 중심부쪽으로 증기를 지향시키는 내부 주요 표면(23A)의 만곡부에 의해, 채널(24) 내의 증기 밀도는 증가되며, 이는, 더 많은 에어로졸이 사용자에 의해 발생될 수 있고 그리고 흡입될 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10A)의 효율은, 종래 기술로부터 공지되어 있는 평면의 에어로졸-형성 부재들에 비해, 개선된다.
에어로졸-형성 부재(10A)가 활성화되며, 그리고 에어로졸이 채널(24) 내에서 형성된 후에, 사용자가 계속 흡입할 때, 에어로졸은 채널(24)을 통하여 빼내어진다. 에어로졸-형성 부재(10A)의 내부 주요 표면(23A)의 만곡부는 에어로졸 챔버(6)를 통해 에어로졸을 안내하거나 또는 지향시킨다. 에어로졸은, 그 후, 챔버 출구(28)를 통하여 에어로졸 챔버(6)를 나간다. 에어로졸은, 그 후, 하우징(2) 내에서 제공되는 선택적인 에어로졸 정제 부재(optional aerosol refining member)(34)를 통하여 지나며, 에어로졸이 냉각되는 것을 유발한다. 정제 부재(34)는, 마우스피스(3) 내에서 제공되는 출구(7)를 통해 사용자의 입에 들어가기 전에, 에어로졸의 유동 내로 발산되는 맨톨(menthol)과 같은 착향제들(flavouring agents)을 또한 포함할 수 있다. 반면(meanwhile), 에어로졸-형성 부재(10A)의 모세관 구조로부터 증발되는 용액은, 전술된 바와 같이, 에어로졸-형성 부재(10A)의 모세관 갭들(21a, 21b) 및 모세관 구조의 모세관 효과로 인해, 용액 저장소들(9)로부터의 새로운 용액(fresh solution)에 의해 교체되며, 그리고 새로운 공기가 공기 입구(5), 챔버 플레넘(4) 및 챔버 입구(33)를 통해 채널(24)에 들어간다.
일 실시예에서, 유동 저항기(flow resistor)와 같은 압력 강하 요소는 플레넘 챔버(4) 내에 위치설정될 수 있어서, 에어로졸 챔버(6) 내로의 공기의 유동이 제어될 수 있다. 유동 저항기는 간단한 개구 또는 홀로 구성될 수 있고, 그리고 하우징(2) 내의 공기 입구(5)와 동일할 수 있다. 대안적으로, 유동 저항기는 종래의 담배(도시되지 않음)의 유동 저항을 제공하는 담배 필터(cigarette filter)와 유사한 다공성 본체로 구성될 수 있다.
종래의 에어로졸 운반 장치들은, 응축이 내부 벽들 및 구성 요소들 상에서 축적되는 것을 막기 위해, 사용자에 의해 흡입되지 않은 응축물(condensate)을 수집하도록 스폰지(sponge)를 포함할 수 있다. 본 발명이 내부 벽들 및 구성 요소들 상에서 응축하는 증기의 양을 최소화시킬 때, 스폰지는 요구되지 않으며, 이는 제작 프로세스를 간소화시키고 그리고 비용들을 감소시킨다. 게다가, 증기가 하우징(2) 상에서 응축하는 것을 최소화하거나 막음으로써, 하우징(2)에 대한 응축 열의 이동이 감소될 수 있으며, 사용자가 에어로졸 운반 장치(1)를 고정하는데 더 편안하게 만든다.
도 5를 이제 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재(10B)가 도시된다. 에어로졸 형성 부재(10B)는 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명된 실시예와 유사하며, 이 때 비슷한 특징부들은 동일한 참조 부호들을 유지한다. 에어로졸-형성 부재(10A)의 직선 섹션들(17A, 17B)은 생략되고, 그리고, 대신에, 코너 부분들(18A, 18B)은 서로쪽으로 연장하여, 에어로졸-형성 부재의 단면은 부분적인 원형의, 색-형(sack-like) 형상 또는 Ω-형상(오메가 형상)을 가진다. 이러한 실시예에서, 에어로졸-형성 부재(10B)는, 이 에어로졸-형성 부재가 거의 원형인 채널(24)을 형성하도록 휘어지거나 또는 굽어진다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10B)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 따라서, 증기는 채널(24)의 중심부쪽으로 방출되어, 더 적은 증기 및/또는 에어로졸이 지지 판(20)과 접촉하게 된다. 증기는 내부 주요 표면(23A)에 의해 거의 완전히 에워싸인다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10B)의 효율은 평면의 에어로졸-형성 부재에 비해 개선된다. 더욱이, 이러한 실시예가 도 3을 참조로 하여 설명되는 것과 동일한 장점들을 가지는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 이러한 실시예는 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명되는 바와 같이 임의의 대안적인 구성들을 포함할 수 있다.
도 6을 이제 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재(10C)가 도시된다. 에어로졸 형성 부재(10C)는 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명된 실시예와 유사하며, 이 때 비슷한 특징부들은 동일한 참조 부호들을 유지한다. 그러나, 에어로졸-형성 부재(10A)의 휘어진 섹션(19)이 생략되며, 그리고, 대신에, 직선 섹션들(17A, 17B)은 경사진 각도로 각각의 코너 부분들(18A, 18B)로부터 연장하고 그리고 서로 만나, 에어로졸-형성 부재(10C)는 V-형상 단면을 가진다. 일 실시예에서, 직선 섹션들(17A, 17B)은 45 도 내지 80 도로 각각의 코너 부분들(18A, 18B)로부터 연장할 수 있다. 채널(24)은 V-형상의 '트로프(trough)' 내의 2 개의 직선 섹션들(17A, 17B) 사이에서 형성된다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10C)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 이전에 설명된 실시예들과 마찬가지로(as with), 에어로졸-형성 부재(10C)의 표면적은 평탄한 에어로졸-형성 부재에 비해 증가되며, 그리고 따라서 에어로졸 운반 장치는 더 콤팩트하게 만들어질 수 있다. 더욱이, 이러한 실시예가 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명되는 것과 동일한 장점들을 가지는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 이러한 실시예는 도 1 및 도 4를 참조로 하여 설명되는 바와 같이 임의의 대안적인 구성들을 포함할 수 있다.
도 7을 이제 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재(10D)가 도시된다. 에어로졸 형성 부재(10D)는 도 1 내지 도 4를 참조로 한 실시예와 유사하며, 이 때 비슷한 특징부들은 동일한 참조 부호들을 유지한다. 그러나, 에어로졸-형성 부재(10A)의 휘어진 섹션(19)은 생략되며, 그리고, 대신에, 직선 섹션들(17A, 17B)은 직선 섹션들(17A, 17B)에 대해 직각으로 연장하는 직선 섹션(17C)에 연결되어서, 부분적인 4변형(quadrilateral), 또는 4각형(tetragon)을 형성한다. 대안적으로, 부분적인 다각형을 형성하도록, 직선 섹션들(17A, 17B)에 대해 각진 상태로(at an angle) 연장하는 복수의 직선 섹션들은 제공될 수 있다. 모든 섹션들(17A, 17B, 17C)은 일체로 형성된다. 채널(24)은 직선 섹션들(17A, 17B)과 직선 연결 섹션(17C) 사이의 공간 내에서 형성된다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(10D)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 더욱이, 이러한 실시예가 도 1 내지 도 4를 참조로 하여 설명되는 것과 동일한 장점들을 가지는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 이러한 실시예는 도 1 및 도 4를 참조로 하여 설명되는 바와 같이 임의의 대안적인 구성들을 포함할 수 있다.
비록, 전술된 실시예들에서, 짧은 단부들(13A, 13B), 직선 섹션들(17A, 17B) 또는 각진(angled) 직선 섹션들(17A, 17B)(V-형상), 코너 부분들(18A, 18B), 휘어진 섹션(19), 직선 연결 섹션(17C)이 일체로 형성되지만, 대안적인 실시예(도시되지 않음)에서, 이들은 함께 접합된 별도의 구성 요소들일 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸-형성 부재가 본원에서 설명되고 도시되는 에어로졸 운반 장치와 함께 사용되도록 제한되지 않는 것이 이해되어야 한다. 본 발명에 따른 에어로졸-형성 부재는 임의의 적합한 에어로졸 운반 장치 내에서 사용될 수 있다.
예를 들어, 대안적인 에어로졸 운반 장치는 도 8에서 도시되며, 그리고 본 발명에 따른 에어로졸-형성 부재는 이러한 장치 내에서 구현된다.
도 8에서 도시되는 에어로졸 운반 장치(101)는 마우스피스(103)가 형성되는 하우징(102)을 포함한다. 하우징(102)에는 에어로졸 운반 장치(101)를 통과하여 연장하는 공기 통로가 추가적으로 형성된다. 공기 통로는 공기 입구(air inlet)(105), 공기 채널(104a), 챔버 입구(104b), 에어로졸 챔버(106), 챔버 출구(chamber outlet)(128) 및 출구 개구(107)를 포함한다.
선(X-X)을 따라 도 8에서 도시되는 에어로졸 운반 장치(101)의 단면은 도 9에서 도시된다. 에어로졸 챔버(106)는 분할 벽(108) 및 지지 판(120)을 포함하는 챔버 벽들에 의해 규정된다. 용액 저장소(109)는 에어로졸 챔버에 대해 분할 벽(108)의 반대편 측에서 있다.
에어로졸-형성 부재(110A)는 에어로졸 챔버(106) 내에 위치된다. 에어로졸-형성 부재(110A)는 대향하는 내부 및 외부 주요 표면들(123A, 123B)을 가지는 재료의 시이트를 포함한다. 재료의 시이트는 도 1 내지 도 7을 참조로 하여 전술된 임의의 조합들의 특징들을 추가적으로 포함할 수 있다. 에어로졸-형성 부재(110A)는 증기가 외부 주요 표면(123B)으로부터 방출하는 것을 막거나 또는 감소시키기 위해 커버(112)를 또한 포함할 수 있다.
에어로졸-형성 부재(110A)는 도 1 내지 도 7을 참조로 하여 설명된 실시예들로서 유사한 방식으로 에어로졸 챔버(106) 내에 위치되며, 그리고 그러므로 상세한 설명이 생략될 것이다. 그러나, 에어로졸-형성 부재(110A)가 도 9에서 도시되는 바와 같이 지지 판(120)에 장착되는 평탄한 짧은 단부들(113A, 113B)을 포함하여서, 지지 판(120)의 주요 표면(120A)은 내부 주요 표면(123A)의 휘어진 섹션을 향하는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(110A)는 지지 판(120)으로부터 멀어지게 벌징하는(bulging) 것으로 고려될 수 있다. 이러한 배열의 결과로써, 에어로졸-형성 부재(110A)는 에어로졸 챔버(106) 내에 서스펜딩된다. 대안적인 실시예에서, 지지 판(120)은 생략되며, 그리고 에어로졸-형성 부재(110A)는 하우징(102)에 부착되어, 에어로졸-형성 부재(110A)는 하우징(102)으로부터 멀어지게 벌징한다.
게다가, 에어로졸-형성 부재(110A)의 내부 주요 표면(123A)은 에어로졸 운반 장치 구성 요소(1')를 통과하는 증발 증기로 형성되는 에어로졸의 유동을 지향시키거나 또는 안내하기 위한 채널(124)을 형성한다. 이러한 채널(124)은 지지 판(120) 상에 장착되는 에어로졸-형성 부재(110A)에 의해 통로를 형성하도록 추가적으로 에워싼다.
에어로졸-형성 부재(110A)는 에어로졸 챔버(106) 내로 배치되며, 이 때 분할 벽(108)은 에어로졸-형성 부재(110A)의 만곡부를 따르거나 또는 상응하여서, 단열 공기 갭(heat insulating air gap)(122)이 에어로졸 측벽과 에어로졸-형성 부재 사이에서 형성된다. 분할 벽(108)은 전술된 바와 같이 열 차폐부로 부분적으로 형성될 수 있다. 대안적으로, 하우징(2) 그 자체가 열 저항 플라스틱으로 몰딩될(moulded) 수 있다.
게다가, 각각의 짧은 단부(113A, 113B)는 지지 판(20)과 분할 벽(8) 사이에 형성되는 갭들 내에 고정되게 위치된다. 갭들은 모세관 효과를 제공하도록 충분한 폭을 가지며, 따라서 이러한 갭들은 제 1 및 제 2 모세관 갭들(121a, 121b)로서 지칭된다.
2 개의 공급 개구들(125, 125A)은 분할 벽(108) 내에 형성되어, 용액 저장소(109)는 제 1 및 제 2 모세관 갭(121a, 121b)과 유체 연통한다. 2 개의 공급 개구들(125, 125A)은, 제 1 및 제 2 모세관 갭들(121a 121b)쪽으로 모세관 효과 보조 용액을 제공하도록, 이러한 폭일 수 있다. 모세관 갭들(121a, 121b)로의 용액의 유동을 제어하기 위해, 에어로졸 운반 장치(101)가 단일의 공급 개구를 포함할 수 있거나 또는 이 에어로졸 운반 장치가 2 개 초과의 공급 개구들을 포함하는 것이 이해되어야 한다.
도 10를 이제 참조하면, 에어로졸 운반 장치(201)의 대안적인 실시예가 도시되며, 이 때 비슷한 특징부들은 동일한 도면 부호들을 유지한다. 이러한 실시예에서, 2 개의 평행한 모세관 판들(126A, 126B, 126C, 126D)이 각각의 공급 개구(125, 125A) 내에 위치된다. 이 모세관 판들은 각각의 공급 개구(125, 125A) 밖으로 그리고 용액 저장소(109) 내로 연장한다. 평행한 모세관 판들(126A, 126B, 126C, 126D)의 각각의 쌍은, 모세관 경로(127, 127A)를 형성하도록, 서로로부터 이격된다. 이러한 배열은 각각의 모세관 경로(127, 127A)가 제 1 및 제 2 모세관 갭(121a, 121b) 각각을 통해 에어로졸-형성 부재(110A)의 모세관 구조와 유체 연통하는 것을 유발시킨다. 모세관 판들(126A, 126B, 126C, 126D)은 모세관 갭들(121a, 121b)의 연장부로서 작용하고, 그리고 에어로졸-형성 부재(110A)에 용액을 공급하는 것을 보조할 수 있다. 따라서, 사용 시, 용액 저장소(109) 내에 고정된 용액은 모세관 작용에 의해 각각의 모세관 경로(127, 127A) 내로 이동하고, 그리고, 제 1 및 제 2 모세관 갭들(121a, 121b)을 통해 에어로졸-형성 부재(110A)의 짧은 단부들(113A, 113B)에서의 모세관 구조로 공급된다. 모세관 구조는 심지(wick)와 유사한 모세관 효과를 제공하며, 따라서 모세관 구조물은 에어로졸-형성 부재(110A)가 제 1 및 제 2 모세관 갭들(121a, 121b)로 제공되는 용액을 흡수하거나 또는 빨아내는(suck up) 것을 가능하게 하여, 용액이 에어로졸-형성 부재(110A)의 전체 모세관 구조에 걸쳐 분포된다. 단지 하나 또는 일부의 공급 개구들(125, 125A)에는 모세관 판들이 제공될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 모세관 판들이 튜브로 대체될 수 있는 것이 또한 예상된다.
도 11을 이제 참조하면, 도 5를 참조하여 설명되는 것과 유사한 에어로졸-형성 부재(110B)는 도 10을 참조로 하여 설명되는 에어로졸 운반 장치(201) 내에 위치되며, 이 때 비슷한 특징부들이 동일한 도면 부호들을 유지한다. 에어로졸-형성 부재(110B)의 단면은 부분적인 원형의, 색-형(sack-like) 형상 또는 Ω-형상(오메가 형상)을 가진다. 이러한 실시예에서, 에어로졸-형성 부재(110B)는, 이 에어로졸-형성 부재가 채널(124)을 형성하도록 휘어지거나 또는 굽어진다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(110B)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 따라서, 증기는 채널(124)의 중심부쪽으로 방출되어, 더 적은 증기 및/또는 에어로졸이 지지 판(120)과 접촉하게 된다. 게다가, 이러한 "색(sack)" 또는 오메가 형상 단면은 에어로졸 챔버(6) 내에서 에어로졸-형성 부재(10B)의 표면적을 증가시키며, 에어로졸-형성 부재(10B)의 효율을 증가시키며, 그리고, 따라서 에어로졸 운반 장치(201)는 더 콤팩트하게 만들어질 수 있다. 더욱이, 이러한 실시예가 다른 도면들을 참조로 하여 설명되는 것과 동일한 장점들을 가지는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 이러한 실시예는 다른 도면들을 참조로 하여 설명되는 바와 같이 임의의 대안적인 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸-형성 부재(110B)는 선택적인 커버(112)를 포함하도록 도 11에서 도시된다.
도 12을 이제 참조하면, 도 6을 참조하여 설명되는 것과 유사한 에어로졸-형성 부재(110C)는 도 9을 참조로 하여 설명되는 에어로졸 운반 장치(201) 내에 위치되며, 이 때 비슷한 특징부들이 동일한 도면 부호들을 유지한다. 에어로졸-형성 부재(110C)의 단면은 V 형상 단면을 가진다. 에어로졸-형성 부재(110C)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 채널(124)은 V 형상의 "트로프" 내에서 형성된다. 이전에 설명된 실시예들과 마찬가지로(as with), 에어로졸-형성 부재(10C)의 표면적은 평탄한 에어로졸-형성 부재에 비해 증가되며, 그리고 따라서 흡입기(inhaler)는 더 콤팩트하게 만들어질 수 있다. 더욱이, 이러한 실시예가 다른 도면들을 참조로 하여 설명되는 것과 동일한 장점들을 가지는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 이러한 실시예는 다른 도면들을 참조로 하여 설명되는 바와 같이 임의의 대안적인 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸-형성 부재(110C)는 선택적인 커버(112)를 포함하도록 도 12에서 도시된다.
도 13을 이제 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸-형성 부재(110D)가 도시된다. 에어로졸 운반 장치는 도 10을 참조로 하여 설명된 실시예와 유사하며, 이 때 비슷한 특징부들은 동일한 참조 부호들을 유지한다. 에어로졸-형성 부재(110D)는 채널(124)을 가지는 부분적인 다각형을 형성하는 단면을 가진다. 따라서, 에어로졸-형성 부재(110D)는 실질적으로 서로 향하거나 또는 대향하는 섹션들을 포함하며, 즉 이 섹션들은 동일 평면 내에 놓이지 않는다. 더욱이, 이러한 실시예가 다른 도면들을 참조로 하여 설명되는 것과 동일한 장점들을 가지는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 이러한 실시예는 다른 도면들을 참조로 하여 설명되는 바와 같이 임의의 대안적인 구성들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸-형성 부재(110D)는 선택적인 커버(112)를 포함하도록 도 13에서 도시된다.
비록 도 11 내지 도 13을 참조로 하여 설명된 에어로졸-형성 부재들(110B, 110C, 110D)이 용액 저장소(109) 내로 연장하는 모세관 판들을 포함하는 에어로졸 운반 장치들(201) 내에 위치설정되도록 도시되지만, 이러한 모세관 판들이 선택적인 것이 이해되어야 한다. 게다가, 도 9 내지 도 13을 참조로 하여 설명된 에어로졸-형성 부재들(110A, 110B, 110C, 110D)이 임의의 적합한 에어로졸 운반 장치 내에 위치될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
에어로졸 운반 장치(1)의 에어로졸-형성 부재의 전술된 실시예들이 용액과의 사용에 대해 설명된다. 이러한 용액은 특정 성분들 또는 물질들을 포함할 수 있는 것이 사용자에 대한 자극(stimulatory) 또는 치료(therapeutic) 효과를 가질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 이러한 성분들 또는 물질들은 흡입을 통해 운반되는 것에 대해 적합한 임의의 종류일 수 있다. 성분들 또는 물질들이 고정되거나 용해된(dissolved) 용액은 주로 물, 에탄올, 글리세롤, 프로필렌 글리콜 또는 이전에 언급된 용매들의 혼합물로 주로 구성될 수 있다. 용이하게 휘발가능한 용매, 예컨대 에탄올 및/또는 물 내의 희석의 충분히 높은 정도에 의해, 심지어 이와는 달리 증발하기 어려운 물질들은 실질적으로 잔여물-없는 방식으로 증발할 수 있으며, 그리고 액체 재료의 열 분해(thermal decomposition)가 회피될 수 있거나 상당히 감소될 수 있다.
만일, 증기 및/또는 에어로졸의 유동을 안내할 수 있거나 또는 지향할 수 있는 채널을 형성하도록, 에어로졸-형성 부재의 단면이 비-평면 경로를 따르며, 그리고 에어로졸-형성 부재의 섹션들이 서로를 실질적으로 향한다면, 에어로졸 형성-부재의 다른 형상들이 본 발명의 범주 내에 속하도록 또한 의도되는 것이 인지되어야 한다. 용어 "실질적으로" 향하거나 또는 대향한다는 것은 서로에 평행하거나 또는 서로에 대해 각진 상태이고 그리고 동일한 평면 내에 놓이지 않는 섹션들로서 이해될 수 있다.
본 발명의 다양한 양태에 따라, 제공된 에어로졸-형성 부재가 용액을 빨아들이고 그리고 가열시키도록 구성되는 재료의 비-평면의 시이트를 포함하는 것이 이해되어야 한다. 재료의 시이트는 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 모세관 구조를 가지는 내부 주요 표면, 및 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 외부 주요 표면을 포함한다. 재료의 시이트는, 내부 주요 표면에 인접한 에어로졸에 외부 주요 표면에 인접하게 제공되는 에어로졸의 밀도보다 더 큰 에어로졸 밀도를 제공하도록 구성된다. 에어로졸 밀도는 가스의 체적 당 중량의 에어로졸 입자들로서 이해되어야 한다.
다양한 이슈들을 언급하고 그리고 본 분야를 발전시키기 위해, 이러한 개시의 전체는 다양한 실시예들을 예시로써 도시하며, 이 실시예들에서, 청구된 본 발명(들)이 실시될 수 있고, 그리고 우수한 에어로졸-형성 부재, 에어로졸 운반 장치 구성 요소 및 에어로졸 운반 장치를 제공할 수 있다. 개시의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 표본이며, 포괄적이지 않으며, 그리고/또는 배타적이지 않다. 이들은 단지 이해하는데 보조하도록 나타나고, 그리고 청구된 특징들을 교시한다. 개시의 장점들, 실시예들, 예시들, 기능들, 특성들, 구조들 및/또는 다른 양태들이 청구항들에 의해 규정되는 바와 같이 개시에 대한 제한들로 또는 청구항들에 대한 동등물들에 대한 제한들로 고려되지 않으며, 그리고 다른 실시예들이 사용될 수 있으며, 그리고 수정들이 본 개시의 범주 및/또는 사상으로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 개시된 요소들, 구성 요소들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단 등의 다양한 조합들을 적합하게 포함하고, 이들로 구성되고, 본질적으로 구성될 수 있다. 또한, 개시는 지금 청구되지 않지만, 미래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함한다.

Claims (15)

  1. 용액을 빨아들이고(wick) 가열하도록 구성되는 재료의 시이트(sheet of material)를 포함하는 에어로졸-형성 부재(aerosol-forming member)로서,
    상기 재료의 시이트는 사용 동안 증기를 방출하도록 구성되는 모세관 구조(capillary structure)를 가지는 비-평면의(non-planar) 내부 주요 표면, 및 사용 동안 내부 주요 표면보다 더 적은 증기를 방출하도록 구성되는 외부 주요 표면을 포함하며, 상기 에어로졸-형성 부재의 내부 주요 표면은 채널(channel)을 형성하고, 상기 재료의 시이트는, 가열가능한 재료로 형성되어서, 상기 재료의 시이트는 전기적으로 가열되도록 구성되는,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료의 시이트는 비-평면인,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 재료의 시이트는 U-형상, Ω-형상, V-형상 또는 부분적으로 다각형 단면을 가지는,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 모세관 구조는 상기 재료의 시이트 전체에 걸쳐 연장하는,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 재료의 시이트는 가열가능한 재료로 형성되는 제 1 층, 및 상기 모세관 구조를 포함하는 제 2 층을 포함하며, 상기 제 1 층은 상기 외부 주요 표면을 형성하며, 상기 제 2 층은 상기 내부 주요 표면을 형성하는,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내부 및 외부 주요 표면들은 다공성(porous)이며, 외부 주요 표면의 세공(pore) 크기는 내부 주요 표면의 세공 크기보다 더 작아, 사용 시에, 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양은 내부 주요 표면에 비해 더 작은,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 주요 표면은 비-다공성(non-porous)이어서, 사용 시에, 상기 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양은 내부 주요 표면에 비해 더 적은,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 주요 표면에 맞닿게 위치되는 커버를 추가적으로 포함하여, 사용 시에, 상기 외부 주요 표면으로부터 방출되는 증기의 양은 내부 주요 표면에 비해 더 적은,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 주요 표면은 증기 비투과성(vapour impermeable)인,
    재료의 시이트를 포함하는 에어로졸-형성 부재.
  10. 챔버 벽들(chamber walls)에 의해 규정되는 에어로졸 챔버(aerosol chamber)를 통해 유체 연통하는 공기 입구(air inlet) 및 공기 출구(air outlet), 그리고 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 에어로졸-형성 부재를 포함하는 에어로졸 운반 장치 구성 요소(aerosol delivery device component)로서,
    상기 에어로졸-형성 부재는 에어로졸 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치되는,
    에어로졸 운반 장치 구성 요소.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 에어로졸-형성 부재는 에어로졸 챔버 내에 위치설정되어, 외부 및 내부 주요 표면들은 에어로졸 챔버를 통과하는 공기의 유동의 방향에 정렬되는,
    에어로졸 운반 장치 구성 요소.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 챔버 벽들은 챔버 측벽을 포함하며, 적어도 상기 챔버 측벽의 부분은 재료의 시이트의 외부 주요 표면의 윤곽부(contour)를 따르는,
    에어로졸 운반 장치 구성 요소.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 재료의 시이트는 챔버 벽들 중 하나의 벽에 부착되는 2 개의 대향 단부들을 포함하여, 상기 재료의 시이트 및 상기 챔버 벽은 상기 에어로졸 챔버 내에 배치되는 통로(passage)를 형성하는,
    에어로졸 운반 장치 구성 요소.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 챔버 벽들은 열 차폐부(heat shield)를 적어도 부분적으로 포함하는,
    에어로졸 운반 장치 구성 요소.
  15. 제 10 항에 따른 에어로졸 운반 장치 구성 요소를 포함하는 에어로졸 운반 장치.
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