KR102069012B1 - 시스템 및 장치 - Google Patents

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KR102069012B1
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케네스 스콧
크리스토퍼 롤드
데이빗 존스
스테팡 제이 맥도날드
토마스 에스 서들러
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폰템 홀딩스 1 비.브이.
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Abstract

본 발명은 디스펜서로부터 액체를 대체 흡연 장치의 저장부로 손쉽게 리필하기 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공함으로써 종래 기술의 문제점을 해결한다. 본 발명의 방법, 시스템 및 장치는 디스펜서가 대체 흡연 장치로 완전히 밀봉될 때까지 액체를 분배하지 않고, 디스펜서와 저장부 사이에 독립적인 액체 및 가스 통로를 제공하고, 액체를 디스펜서에서 대체 흡연 장치의 저장부로 분배할 때 누출되는 문제를 실질적으로 방지할 수 있다.

Description

시스템 및 장치
본 발명은 디스펜서로부터 분배된 액체를 저장부로 리필하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 리필 디스펜서로부터 니코틴을 포함하는 액체를 대체 흡연 장치의 저장부로 실질적으로 누출되지 않게 리필하기 위한 시스템 및 장치 등에 관한 것이다.
대체 흡연 장치는 에어로졸 미스트 또는 증기를 생성하여 사용자가 구강을 통해 폐로 흡입한 뒤 내뿜는 흡연 행위를 할 수 있게 하는 전자 장치이다. 흡입된 에어로졸 미스트 또는 증기는 전통적인 흡연 및 담배 제품과 관련된 냄새 및 건강 위험 없이 니코틴 및/또는 다른 향료를 함유하고 있다. 대체 흡연 장치의 사용자는 전통적인 흡연 또는 담배 제품을 경험한 사람들과 비슷한 만족감과 육체적인 감각을 경험하고, 전통적인 흡연 또는 담배 제품을 사용할 때 내뿜는 연기와 유사한 형태의 에어로졸 미스트 또는 증기를 내뿜는다.
대체 흡연 장치는 일반적으로 열 및/또는 초음파 교반을 이용하여 니코틴 및/또는 다른 향료, 프로필렌 글리콜 및/또는 글리세린 기재 염기를 함유하는 용액을 흡입용 증기의 에어로졸 미스트 내로 증발시킨다. 당업자라면 본 발명에서 사용되는 용어 "대체 흡연 장치"는 전자식 니코틴 전달 시스템(ENDS), 전자 담배(electronic cigarettes, e-cigarettes, e-cigs), 베이핑(vaping) 담배, 파이프, 시가, 시가릴로(cigarillos), 베이퍼라이저(vaporizer) 및 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸 미스트 또는 증기를 생성하는 유사한 성질의 장치 등을 포함하며, 이 외의 것들을 포함할 수도 있다. 일부 전자 담배는 일회용이거나, 교체 및 리필이 가능한 부품을 구비하여 재사용이 가능하다.
대체 흡연 장치는 일반적으로 전통적인 담배와 유사하고 사용자의 흡입을 위해 에어로졸 미스트 또는 증기를 흡입할 수 있는 마우스피스를 구비하는 원통형 형태이다. 대체 흡연 장치는 몇 개의 일반적인 부품, 즉, 배터리와 같은 전원, 증발된 액체를 보유하는 저장소, 액체를 원자화시키거나 증발시켜 에어로졸 미스트 및/또는 증기를 생성하는 기화 부품 및 사용자에 의해 작동되는 스위치로부터의 작동 신호에 응답하여 기화 부품을 작동 시키거나 사용자가 마우스피스를 통해 공기를 흡입하는 것을 탐지하도록 구성된 제어 회로를 포함한다.
저장부는 대체 흡연 장치의 본체에 결합되거나 그 내부에 위치하며 대체로 고밀도 폴리 프로필렌과 같은 탄성 플라스틱 재료로 만들어진 교체 가능하거나 리필 가능한 용기일 수 있다. 저장부는 일반적으로 액체가 저장되는 심지(wicking) 재료를 포함하지만 심지 재료가 없을 수도 있다. 교체 또는 리필 가능한 저장부가 비워지면, 저장부는 교체되거나 리필 되어야 한다.
교체 형 저장부는 일반적으로 대체 흡연 장치의 원통형 본체에 고정 및 제거 가능하게 결합될 수 있는 미리 채워진 카트리지의 형태로 제공된다. 또한, 이러한 저장소 및 기화 요소는 일회용이거나 리필 가능한 "카토마이저(cartomizer)"로 일반적으로 알려진 단일 부품에 통합될 수 있으며, 추가적으로, 교체 형 저장부는 마우스피스와 일체로 형성될 수도 있다.
교체 형 저장부를 대체 흡연 장치의 본체에 또는 그 내부에 끼우기 위해, 본체의 특징 부는 저장부의 일부에 형성된 상보적인 특징 부와 결합하여 저장부를 제거 가능하게 단단히 연결하도록 구현된다. 따라서, 대체 흡연 장치 본체로부터 우발적이거나 의도하지 않은 분리가 방지될 수 있다. 이러한 상보적인 특징 부는 일반적으로 저장소를 대체 흡연 장치의 본체에 밀착 또는 끼워 맞춤으로 고정하고, 끼워 맞추는 단계는 저장소의 일부가 저장소를 관통하여 액체가 분배되게 한다.
대안적으로, 그리고 가장 일반적으로, 사용자는 리필 가능한 타입의 저장부를 이용한다. 일반적으로, 대체 흡연 장치의 리필 가능한 저장부는 점안액 분배를 위해 사용되는 작은 점적기 병과 일반적으로 유사한 디스펜서로부터 액체를 분배함으로써 리필 된다. 리필 디스펜서는 주로 저렴한 비용으로 선호된다.
대체 흡연 장치에서 에어로졸 미스트 또는 증기를 생성하기 위한 액체의 성분은 광범위하지만 일반적으로 프로필렌 글리콜 및/또는 글리세롤 베이스에 물 및 향료가 포함된다. 또한, 니코틴은 담배 연기와 관련된 유해한 제품 없이 니코틴 대체 역할을 수행하기 위한 용액에 포함될 수 있다.
당업자는 본원에 사용된 용어 "액체"가 임의의 액체, 겔 및 분말을 포함하고, 액체, 겔, 분말 및 가스의 혼합물을 포함하는 액체와 가스, 열 및/또는 초음파를 사용하는지 여부에 관계없이 분무 또는 증발될 수 있는 가스 등을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해할 것이다.
디스펜서로부터 저장부를 리필 할 때, 사용자는 일반적으로 디스펜서의 벽을 압착함으로써 디스펜서의 출구 액체 분배 팁으로부터 저장부의 입구로 액체를 보낸다. 그 다음, 저장부 내의 임의의 심지 재료가 분배된 액체를 흡수하거나 저장소 내의 공간이 단순히 분배된 액체로 채워진다. 대체 흡연 장치의 입구 직경은 일반적으로 매우 좁기 때문에 디스펜서의 액체 분사 팁이 누출을 방지하기 위해 올바르게 배열되어 있어야 한다. 또한, 사용자는 액체 분배 팁으로부터 액체를 제어 가능하게 배출하기 위해 디스펜서가 압착되어야 하는 압력을 정확하게 판단해야 한다. 또한, 사용자가 병을 열면, 분배된 액체의 체적을 대체하기 위해 액체 분배 팁을 통해 공기가 흡입된다. 하지만, 최근에 분배된 액체는 저장부로부터 빨아들여져 디스펜서 내로 다시 주입되어 의도하지 않게 저장부로부터 액적이 배출될 수 있다. 결과적으로, 이러한 리필 기술은 번거롭고 일반적으로 유성 농도를 가진 유성 액체의 누출을 야기하므로, 일부 사용자는 저장부의 입구를 통해 액체를 주입하기 전에 디스펜서의 출구로부터 액체를 흡입하는 흡입기를 사용하는 것이 더 편리하다는 것을 알게 되었다.
대체 흡연 장치의 저장부를 디스펜서로부터 리필하는 방법은 US 2014/0283946 A1(Kribs 외)에 개시되어있다. 공개된 특허 출원은 표준 점안기 타입 리필 디스펜서의 액체 분배 팁에 맞는 캡을 개시한다. 캡은 표준 병의 액체 분배 팁이 수용되는 구멍을 가진 제 1 부분 및 내부 환형 벽을 구비하고, 액체 분배 팁과 내부 환형 벽의 나사 부분 사이에 간극이 생기도록 구현된다. 저장부를 리필하기 위해 액체가 저장부로 분배될 때, 캡의 제 1 부분은 대체 흡연 장치의 상호 나사 식 외측 부분에 나사 결합된다. 캡의 제 1 부분이 완전히 맞물릴 때, 캡의 제 1 부분은 흡연 대체 장치의 저장부의 입구에 대해 실질적으로 밀봉되어, 액체가 디스펜서와 저장부 사이에서 흐르도록 하여 누출을 완화시킨다.
대체 흡연 장치의 인기와 그 사용은 지난 몇 년간 급속하게 증가했다. 원래는 전통적인 담배 제품을 끊기를 원하는 습관성 흡연자를 돕기 위한 목적으로 판매되었지만, 소비자들은 흡연 보조 장치를 바람직한 생활 용품으로 보는 추세이다. 이로 인해 대체 흡연 장치가 인구의 특정 구역에서 유행이 될 수 있고 결과적으로 전통적인 흡연 및 담배 제품을 사용하게 될 어린이 및 청소년들에게 매력적으로 보여질 수 있다.
대체 흡연 장치의 오랜 사용과 니코틴 성분을 함유하는 분무된 미스트 및/또는 증기의 흡입이 건강에 미치는 장기간의 영향에 대한 과학적 논쟁 또한 여전히 중요하게 다뤄지고 있다. 그러나 일반적으로 대체 흡연 장치의 사용자가 소비하는 독성 물질의 양은 전통적인 흡연 및 담배 제품의 사용자가 소비하는 것의 일부에 불과하다는 것이 일반적이다. 이는 2012년 3월 10일-16일에 캘리포니아 샌프란시스코 SOT에서 발표된 John H. Lauterbach 외, "전자 전달 시스템(ENDS)에 의해 생성된 주류 에어로졸의 유해한 성분 및 잠재적으로 유해한 성분의 추정을 위해 제안된 의정서"(http://cigtoxdoc.ehost-services113.com/sot2012poster1860aspresented.pdf) 및 본 의정서의 참고 문헌 등에 개시되어 있다.
그럼에도 불구하고 대체 흡연 장치의 장기간 사용과 관련된 건강 문제는 점점 더 부정적으로 언론 보도되고 있으며 많은 정치적 논쟁의 대상이다. 특히 우려되는 부분 중 하나는 현재 시장에서 판매되는 많은 액체의 품질과 출처이다. 특히 의료계에서는 대체 흡연 장치 및 관련 액체의 사용에 관한 정보가 부족하여 이에 근거한 결정을 내리지 못하는 것에 대해 우려를 제기하고 있다.
세계 보건기구(WHO)는 전통적인 흡연 및 담배 제품과 관련된 안전 및 품질 문제를 해결하기 위해 2003년 5월 담배 규제 기본 협약(FCTC)을 체결했다. FCTC 조항은 담배 판매 및 마케팅을 규제하기 위한 것으로서, 담배 제품과 관련된 정보의 공개, 담배 제품의 포장 및 라벨링, 담배 제품의 광고 등을 포함한다. 이 조항은 일련의 후속 회의에서 합의에 의해 FCTC 규정 이행을 위한 일련의 지침을 채택한 유럽 연합(EU)과 회원국들에 대해 법적 구속력이 있다. FCTC가 대체 흡연 장치 시장을 예상하지는 않았지만, 여러 회원국 정부는 전통적인 흡연 및 담배 제품 및 대체 흡연 장치를 통합하여 FCTC의 현행법을 적용하는 것이 적절하다고 결정했다.
기존의 법안을 개정하려는 노력의 일환으로 무연 담배 제품 및 담배 첨가물에 대한 신원 확인 건강 위험 과학위원회(SCENIHR)의 다양한 보고서 및 자문이 유럽에서 발표되었다. 유럽 의회는 2014년 4월 3일에 2001/37/EC 지침을 폐지하고 이를 2014/40/EU 지침(담배 제품 지침 또는 TPD)으로 대체할 것을 제안했다. 2016년 5월까지 EU 회원국의 국내법에 제정되어 시행될 것으로 예상되지는 않지만, TPD는 다음과 같은 대체 흡연 장치에 적용할 수 있는 규정을 제안한다.
- 리필 저장부, 용기, 탱크 및 카트리지의 최대 크기를 설정하여 부주의한 니코틴 노출 위험을 제한한다. (제 20.3조(a)항).
- 액체 내의 니코틴 농도를 20 mg/ml로 제한한다. (제 20.3 조(b)항).
- 액체에 특정 첨가물의 사용을 금지한다. (제 20.3 조(c)항).
- 고순도 성분만을 액체의 제조에 사용하도록 요구한다. (제 20.3 조(d)항).
- 모든 성분(니코틴 제외)이 가열되거나 가열되지 않는 형태로 인체 건강에 위험을 초래하지 않도록 요구한다. (제 20.3 조(e)항).
- 모든 대체 흡연 장치가 정상적인 사용 조건 하에서 일정 수준의 니코틴 양을 제공하도록 요구한다. (제 20.3조(f)항).
- 모든 제품에 아동 방지 라벨 및 변조 방지 라벨, 패스너 및 개방 장치가 포함되도록 요구한다. (제 20.3조(g)항).
- 모든 제품이 특정 안전 및 품질 기준을 충족하고 사용 또는 리필 중에 제품이 끊어지거나 누출되지 않도록 요구한다. (41번째 문단의 마지막에서 두 번째 문장과 마지막 문장).
소비자와 규제 당국이 특히 우려하는 문제 중 하나는 슈퍼마켓 및 기타 매장에서 대체 흡연 장치 및 리필 액체의 사용 가능성이 증가하면, 특히, 어린이의 손에 닿게 될 가능성이 증가하여, 건강상 위험을 초래하게 될 수 있다는 것이다. 이러한 액체는 일반적으로 일반적으로 안전하고 단순한 자극제로 간주되는 액체의 3.6 % 이하의 농도로 니코틴을 함유하고 있지만, 과거에 사용되었던 훨씬 높은 농도의 니코틴은 살충제로서 50 내지 100mg의 농도를 가지고 있어 인체에 해롭다. 그럼에도 불구하고, 니코틴을 포함하는 용액은 우편 서비스 및 운송 업체에 의해 독성 물질로 취급되므로 니코틴을 대량으로 취급 및 저장할 때 적절한 예방 조치가 필요하다.
본 발명의 양태 및 실시예는 전술한 사항을 염두에 두고 고안되었다.
본 발명은 디스펜서로부터 대체 흡연 장치의 저장부에 액체를 손쉽게 리필하기 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공하여 종래 기술의 문제점들의 일부를 해결한다. 본 발명의 방법, 시스템 및 장치는 디스펜서가 대체 흡연 장치에 고정 및 밀봉 가능하게 결합될 때까지 액체의 분배를 억제하고 디스펜서와 저장부 사이에 독립적인 액체 및 가스 통로를 제공하며, 디스펜서로부터 대체 흡연 장치의 저장부 내로 액체를 분배할 때 흘림 및/또는 누출의 문제를 실질적으로 완화시킨다.
시스템 및 장치는 대체 흡연 장치의 저장부에 액체 및 가스 연통 통로의 디스펜서를 고정 및 밀봉 가능하게 결합하기 위한 대체 흡연 장치의 본체 및 디스펜서를 각각 형성하는 특징 부를 포함하는 상보적인 또는 상호적인 결합 요소를 포함한다. 결합 요소는 디스펜서 출구, 저장부 입구, 저장부 출구, 디스펜서 입구 사이에서 액체 및 가스 연통이 제한되는 고정되지 않은 폐쇄 위치 및 디스펜서 출구와 저장부 입구를 통해 디스펜서와 저장부 사이의 액체 연통 통로 및 저장부 출구와 디스펜서 입구를 통해 저장부와 디스펜서 사이의 가스 연통 통로를 동시에 개방하는 고정된 개방 위치 사이에서 움직일 수 있다.
결합 요소는 디스펜서 및 저장부의 결합 해제를 위해 고정 위치로부터 멀어 질 때 액체 연통 통로 및 가스 연통 통로를 모두 폐쇄한다. 개방 위치에서 시스템 및 장치는 액체가 액체 연통 통로를 통해 전달되도록 허용하고 실질적으로 동등한 체적의 가스가 가스 연통 통로를 통해 배출되게 한다. 또한, 바람직한 실시예에서, 시스템 및 장치는 개방 위치에서 디스펜서 및 저장부에서 실질적으로 동일한 압력을 유지하도록 구현된다.
디스펜서 출구는 결합 요소가 디스펜서와 저장부 사이의 액체 연통 통로를 개방하도록 개방 위치에 고정될 때 바람직하게 작동 가능한 밸브를 포함한다. 이와 유사하게, 저장부 입구는 결합 요소가 디스펜서와 저장부 사이의 가스 연통 통로를 개방하도록 개방 위치에 고정될 때 바람직하게 작동 가능한 밸브를 포함한다. 결합 조립체가 개방 위치에 고정되지 않은 경우, 밸브 조립체는 가스 연통 통로를 폐쇄하도록 바이어스 된다.
결합 밸브 조립체는 고정 및 개방 위치로 디스펜서 출구의 이동을 유도하는 가이드 조립체를 포함한다. 결합 조립체는 수부품을 포함하고 수부품을 고정 및 제거 가능하게 수용하도록 구성된 암부품을 포함한다. 결합 조립체의 다양한 대안 구성은 적합한 베이어닛 식 배열, 자기 식 배열, 나사 식 배열, 슬라이드 식 배열, 마찰맞춤(friction-fit) 식 배열 및 속도맞춤(speed-fit) 식 배열을 포함한다.
본 발명의 실시예의 특징 및 이점은 본 발명의 개념이 이용되는 예시적인 네 가지 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면을 고려하면 더욱 완전히 이해되고 인식될 것이다.
단지 예시로서 제공된 다음의 상세한 설명과 관련하여 첨부된 도면을 참조함으로써 본 발명의 완전한 이해가 이루어질 수 있다.
도 1은 대체 흡연 장치의 저장부를 리필하기 위해 통상적으로 사용되는 종래 기술의 액체 디스펜서를 도시하는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1과 관련된 대체 흡연 장치의 저장부 내로 액체를 분배하는 종래 기술의 액체 디스펜서를 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 수부품 및 암부품의 주요 특징부의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 수부품 및 암부품을 도시하는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 수부품 및 암부품을 다른 방향에서 도시하는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 장치의 수부품 및 암부품을 또 다른 방향에서 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 장치의 수부품을 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 장치의 암부품을 도시하는 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 장치의 암부품을 다른 방향에서 도시하는 분해 사시도이다.
도 10은 결합되기 이전에 배치된 본 발명의 장치의 수부품 및 암부품을 나타내는 단면도이다.
도 11은 고정 및 밀봉 결합을 유도하는 중간 단계에 배치된 본 발명의 장치의 수부품 및 암부품을 나타내는 단면도이다.
도 12는 가스 연통 통로 및 액체 연통 통로의 형성을 나타내는 고정 및 밀봉된 결합 상태로 배치된 본 발명의 장치의 수부품 및 암부품을 보여주는 단면도이다.
도 13은 고정 및 밀봉된 결합 상태로 배치된 본 발명의 장치의 수부품 및 암부품을 다른 방향에서 보여주는 단면도이다.
도 14는 고정 및 밀봉 결합 이전에 중간 단계에 배치된 본 발명의 장치의 수부품 및 암부품을 도시하는 사시도이다.
도 15는 고정 및 밀봉된 결합 상태로 배치된 본 발명의 장치의 수부품 및 암부품을 도시하는 사시도이다.
도 16은 대체 흡연 장치와 고정 및 밀봉 가능한 결합 상태로 배치된 디스펜서의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 17은 대체 흡연 장치와 고정 및 밀봉 가능한 결합 상태로 배치된 디스펜서의 일부를 다른 방향에서 보여주는 단면도이다.
도 18은 종래 기술의 디스펜서 병의 개략 분해도이다.
도 19는 다른 종래 기술의 디스펜서 병의 개략 분해도이다.
도 20은 디스펜서 병으로부터 채워지는 알려진 전자 담배의 단면도이다.
본 발명의 상세한 설명의 이전에, 본 발명은 설명된 특정 실시예에 제한되지 않으며, 당연하게 변경될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 제한되며, 제한하려는 의도가 아니라는 것을 이해해야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 공학 용어 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지거나, 이들이 사용되는 상황에 의해 결정된다. 본원에 기술된 것들과 유사하거나 동등한 임의의 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 테스트에 사용될 수 있지만, 제한된 수의 예시적인 방법 및 재료가 본 발명에 기재되어있다.
본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용되는 단수 형태 단어는 문맥 상 명확하게 다르게 지시되지 않는 한 복수의 대상을 포함한다는 것을 주목해야 한다.
본 명세서에 언급된 모든 간행물은 간행물에 인용된 방법 및/또는 재료를 개시하고 기술하기 위해 본원에 참고 문헌으로 포함된다. 여기에서 논의된 간행물들은 본 출원의 출원일 이전에 그들의 공개를 위해서만 제공된다. 본 명세서의 어느 것도 본 발명이 선행 발명에 의해 선행 발명보다 앞선 자격이 없는 것을 인정하는 것으로 해석되지 않는다. 또한 발행 날짜가 명시된 경우, 이는 실제 발행 날짜와 다를 수 있으며 독자적으로 확인해야 할 수도 있다.
본 명세서는 리필 디스펜서로부터 액체 저장부를 리필하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이며, 구체적으로 대체 흡연 장치의 리필 가능한 저장부를 채우거나 리필하는 것에 적용 가능하다.
도 1은 대체 흡연 장치를 보충하기 위해 사용되는 종래의 점안기 타입 액체 디스펜서(5)를 도시한다. 액체 디스펜서(5)는 용기(10), 액체 분배 팁(22)을 포함하는 분배 부(20), 및 디스펜서(10)의 목 부분(18)이나 분배 부(20)에 통합되거나 분리 가능하게 형성될 수 있는 캡 부분(30)을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 캡 부분(30)은 제거 가능하며, 뚜껑 부분(36)이 힌지부(32) 주위로 개방되어 액체 분배 팁(22)을 노출 시키도록 하는 힌지부(32)를 갖는다. 또한 사용자가 뚜껑 부분(36)을 용이하게 개방할 수 있도록, 및 폐쇄 위치에 있을 때 액체 분배 팁(22)으로부터의 누출을 방지할 수 있도록 제공되는 돌출부(34)가 도시되어있다.
도 2를 참조하면, 도 1에 나타난 유형의 액체 디스펜서(10)가 저장부(120)가 위치되는 대체 흡연 장치(100)의 몸체(110)의 일부분의 단면도가 도시되어 있다. 도 2에 도시된 대체 흡연 장치의 저장부(120)는 마우스피스(도시되지 않음)를 제거함으로써 접근될 수 있으며 증발 챔버와 일체로 형성되는 형태이다. 따라서, 저장부(120)는 통상적으로 마우스피스(도시되지 않음)의 인접 단부(115) 내에 위치하고 코일 형 가열 요소(130)를 포함한다.
저장부(120)는 액체를 보유하기 위한 심지 재료(125)를 포함한다. 저장부(120)의 외부 벽은 일반적으로 고밀도 폴리 프로필렌과 같은 플라스틱 재료로 형성된다.
대체 흡연 장치를 리필하기 전에, 사용자는 먼저 마우스피스를 제거하여 저장부(120)의 입구(105)에 접근할 수 있도록 해야 한다. 사용자는 통상적으로 인접 단부(즉, 마우스 피스 단부)에 최상부 방향에서 대체 흡연물을 보유한다. 흡연 장치가 반드시 수직일 필요는 없고 리필을 용이하게 하기 위해 약간의 경사가 가능하며, 실제로 약간의 경사는 리필에 도움이 되지만, 수직으로부터 약 20도 이상의 각도는 유출될 가능성이 있다.
리필 디스펜서(10)는 대체 흡연 장치의 입구 개구(105) 부근에 배치된 액체 분배 팁(22)과 수직으로부터 대략 45 도의 각도로 도시되어 있어, 이로부터 배출된 임의의 액적들이 일반적으로 입구 개구(105)의 영역에 떨어지게 된다. 일반적으로 액체 분배 팁(22)의 시야가 디스펜서(10)의 몸체에 의해 제한되지 않으면서 디스펜서가 일정 각도로 유지된다면, 사용자는 대체 흡연 장치의 저장부(120)의 리필을 용이하게 할 수 있다.
사용 시, 사용자는 리필 디스펜서(10)를 거꾸로 든 방향으로 유지할 것이고 액적은 일반적으로 액체 분배 팁(22)의 단부에 형성될 것이다. 액체가 채워지지 않은 디스펜서(10)의 몸체 내의 임의의 체적의 공기는 디스펜서(10)가 실질적으로 역방향으로 있을 때 디스펜서(10)의 바닥(11)으로 자연스럽게 상승한다. 팁(22)에서 액체를 분배하기 위해, 사용자는 팁(22)의 단부로부터 액체가 배출되도록 화살표(150a 및 150b) 방향으로 압력을 가함으로써 병의 몸체를 압착한다. 또한, 영역 내의 디스펜서의 벽 화살표(150a, 150b)에 인접한 부분은 디스펜서(10)의 내부로 변형되어 내부 체적의 감소를 초래할 수 있다. 디스펜서는 일반적으로 탄성 플라스틱 재료로 형성되므로, 사용자가 디스펜서(10)의 벽에 가해지는 내측으로 향한 압력을 해제할 때, 디스펜서의 변형된 부분은 정상 위치로 복귀한다. 결과적으로, 일정량의 액체가 디스펜서(10)로부터 저장부(120) 내로 분배된 뒤의 빈 공간은 팁(22)을 통해 들어온 공기로 대체될 것이다.
도 18 및 도 19에 종래의 다른 디스펜서가 도시되어 있다. 도 20은 디스펜서 병으로부터 채워지는 종래의 전자 담배의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 해제된 결합 밸브 조립체(200)의 사시도가 도시된다. 밸브 조립체는 두 개의 주요 부품인 수 밸브 부품(202) 및 암 밸브 부품(204)를 포함한다. 암부품(202)은 중공 실린더를 형성하고 실린더의 내벽에 형성된 홈(206a 및 206b)을 구비한다. 홈(206a 및 206b)은 각각 설부(208a 및 208b)를 수용하도록 구성되고 홈(206) 및 설부(208)는 협동하여 수부품(202)를 암부품(204)와 공동(212)을 통해 맞물리게 한다. 수부품(202)의 외벽(210)은 홈(209)을 포함하는 벽(210)의 영역 이외의 암부품(204)를 형성하는 중공 실린더의 내벽과 슬라이딩 가능하게 결합된다.
수부품(202)은 수부품(202)의 두 부분(202a 및 202b)이 편리하게 결합될 수 있도록 형성된 플랜지(214)를 포함한다. 이 부분은 수부품(202)의 다른 요소의 조립을 가능하게 하는 별도의 유닛으로서 제조된다. 이는 이후의 설명으로부터 명백해질 것이다.
또한, 암부품(204)은 슬롯(220a 및 220b)을 포함한다. 슬롯(220)은 각각 설부(208a, 208b)를 수용하기 위해 홈(206a, 206b)과 각각 연결된다. 슬롯(220)은 원주 방향으로 연장되고 설부가 바이어스에 대항하여 움직일 수 있는 배리어를 가짐으로써 잠금 기능을 제공하도록 형성된다. 설부가 배리어를 따라 움직일 때, 바이어스는 이를 슬롯의 위치로 되돌려 배리어가 설부를 슬롯을 통해 다시 되돌아오지 못하게 함으로써 수부품과 암부품이 비틀리거나 회전하지 않도록 한다.
도 4를 참조하면, 수부품(202)의 두 부분이 명확하게 도시되어 있다. 수부품(202)은 플런저 가이드(210) 및 엔드 캡(230)을 구비한다. 플런저 가이드(210)는 플랜지(114b)를 구비하고 엔드 캡(230)은 각각의 부품, 플런저 가이드(210) 및 엔드 캡(230)의 결합을 용이하게 하는 플랜지(114a)를 구비한다. 나선형 코일 스프링(232)은 엔드 캡(230) 내로 삽입되고, 플런저(234)는 플런저(234)의 어깨부(235)가 스프링(232)의 접촉 단부(232a)와 접촉할 수 있도록 나선형 코일 스프링(232)의 중심을 통해 연장된다. 플런저(234)는 수부품의 부분(210)의 중공 원통형 공동(236)으로 삽입된다. 이후에, 수부품(202)의 각 부분이 조립될 수 있다.
암부품(204)은 주 중공 실린더(229), 칼라(collar, 238) 및 제 2 나선형 코일 스프링(240)을 포함한다. 칼라(238) 및 스프링(240)은 암부품(204)의 중공 실린더(229)의 공동(212) 내로 슬라이딩 가능하게 삽입 가능하다. 스토퍼(241)는 스프링(240)과 칼라(238)가 실린더(229) 내로 삽입되는 단부로부터 멀리 떨어진 실린더(229)의 단부로부터 돌출한다. 스프링은 스토퍼(241) 둘레에 끼워지고 스프링의 말단부(243)는 암부품(204)의 실린더(229)의 단부 벽(도시되지 않음)과 결합한다. 스프링(240)의 인접 단부(245)는 칼라(238)와 맞물린다.
도 5는 플런저(234) 및 어깨부(235)의 세부 사항을 도시하는 다른 방향에서의 밸브 조립체의 분해도를 도시한다. 어깨부(235)는 결합 면(242)을 포함하고, 결합 면 및 플런저 헤드(246)로부터 연장되는 목 부분(244)을 포함한다.
도 6은 또 다른 방향에서의 밸브 조립체의 분해도를 도시하고, 칼라(238)의 세부 사항을 도시한다.　 칼라(238)는 내부 벽(252) 상에 직경 방향으로 대향된 캐치 부재(250a, 250b)를 지지하는 실린더 홈(254)을 포함한다. 스프링(240)의 말단부(245)는 홈(254) 내로 삽입 가능하고 칼라(238)의 단부 벽(239)에 접하도록 구현된다. 또한 중공 실린더(229)는 실린더(229)의 내부로 액체 통로를 형성하는 공동(256)을 갖는 단부 벽(255)을 구비하는 것으로 도시된다.
도 7을 참조하면, 플런저(234)는 엔드 캡(230)에 끼워지는 스프링(232)의 중간에 끼워진다. 또한, 플런저(234)는 수부품(202)의 플런저 가이드(210)의 공동(258)에 끼워 맞춰지는 것으로 도시되어있다. 마찬가지로, 도 8은 스프링(240)이 암부품(204)의 실린더(229)의 공동(212)에 끼워지고 칼라(238)가 스프링(240)의 단부를 넘어서 공동(212)에 끼워지는 것을 도시한다. 캐치 부재(250a) 또한 도면에 부분적으로 도시된다.
도 9는 스프링(240)의 말단부(245)가 홈(254)에 끼워지는 것을 또 다른 방향으로 명확하게 도시하는 암부품(204)를 도시한다. 캐치 부재(250b) 또한 부분적으로 도시된다. 또한 단부 벽(255) 및 공동(256)이 도시된다. 단부 벽(255)으로부터 스토퍼(241, 도시되지 않음)를 지지하기 위해 연장되는 스트럿(257)도 부분적으로 도시된다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 스트럿(257)은 실린더(229)의 내부 측벽으로 연장되지 않아서, 실린더(229)의 내부로부터 공동(256)으로의 액체 통로를 제공한다.
도 10을 참조하면, 각각의 수부품 및 암부품이 함께 결합하기 이전에 결합될 준비가 된 밸브 조립체(200)의 단면도의 개략도가 도시된다. 수부품(202)은 함께 연결된 플런저 가이드(201)와 엔드 캡을 구비하고 스프링(232)은 압축되어 하나의 단부(232a)가 플런저(234)의 어깨부(235)에 접하고 다른 단부가 수부품(202)의 내부 형성부(231)에 접하며, 도시된 경우에 엔드 캡(230) 상에 형성된다. 스프링(232)의 압축은 플런저(234)의 결합 면(242)이 플런저 가이드(210)의 측벽의 부분적으로 내향 연장된 부분(264)에 대해 바이어스 되어 맞닿게 한다. 플런저 가이드(210)의 외부 측벽(262)은 암부품(202)에 삽입될 때 실린더(229)의 내벽과 슬라이딩 가능하게 결합되도록 구성된다. 또한, 홈(209)의 하부를 형성하는 측벽(262)의 얇은 부분(260)이 이전의 도면들에 도시된다.
암 부품(204)은 조립되고, 칼라(238)의 캐치 부재(250a, 250b)는 도시된 단면도에서 보이지 않는 구조로 둘러싸인 스프링(240)의 바이어싱 작용에 의해 스토퍼(241)의 후방 벽(266)에 대해 압박된다. 또한, 도 10에 도시된 단면도는 단부 벽(255, 도시되지 않음)으로부터 연장되고 스토퍼(241)를 지지하는 스트럿(257)이 보이지 않는 방향의 단면도이다.
도 11은 암부품(202) 내로 부분적으로 삽입된 수부품(202)의 개략도이다. 플런저 가이드(210)의 외측 벽(262)과 실린더(229)의 내 측벽(268)의 슬라이딩 결합이 명확하게 도시되어있다. 또한, 홈(209)은 플런저 가이드 벽의 얇은 부분(260)과 실린더(229)의 내벽의 대응 부분 사이에 형성되는 것으로 볼 수 있다.
도 12는 서로 완전히 맞물리는 수부품과 암부품에 대한 개략도이다. 도면에서 알 수 있듯이, 플런저 가이드가 실린더(229) 내로 이동함에 따라 내향 연장된 벽 부분(264)이 칼라(238)와 결합하여 스프링(240)에 대해 후방으로 힘을 가하게 된다. 홈(209)은 홈(209)에서부터 실린더(229)의 내부로 가스 통로를 형성하기 위해 영역(265)에서 내부로 연장하는 벽(264)을 따라 연장된다는 것을 주의해야 한다. 가스 통로(265/209)는 액체로 채워지는 저장소로부터 공기가 빠져 나가도록 통풍구를 제공하지만, 액체를 저장부로 공급하는 병 속으로 공기가 들어오게 할 수도 있다.
스토퍼(241)는 플런저 가이드(210)와 함께 이동하는 것을 방지하기 위해 플런저(234)와 결합하여 스프링(232)을 후방으로 가압하여 수부품(202)와 암부품(204) 사이의 간극을 개방함으로써 수부품(202)의 밸브 요소 및 암부품(204)의 밸브 요소를 모두 개방하여 수부품과 암부품 사이에 액체 통로를 제공한다. 도 13을 참조하면, 도 12에 도시된 실린더(229)의 구조 및 스토퍼(241)가 지지되는 방식을 다른 방향으로 도시한다. 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 단부 벽(255)은 내측으로 연장되어 스트럿(257)을 형성한다. 스트럿(257)은 연속적인 튜브 형이 아니지만, 스토퍼(241) 주위의 액체가 공동(256) 내로 통과할 수 있도록 불연속이다.
홈(209/265)은 좁고 도 13에서 도시된 단면도의 방향에서는 볼 수 없으므로 도 13에서 홈(209/265)은 도시되지 않는다.
도 14는 완전히 잠금 되기 직전의 중간 단계에서 슬롯(220a)을 기준으로 수부품(202)와 암부품(204) 사이의 잠금/결합 배치를 도시한다. 도 14에서 나타난 바와 같이, 슬롯(220a)은 배리어 부분(270a)을 포함한다. 플런저 가이드(210)가 실린더(229) 내로 삽입될 때, 설부(208a)는 가이드(206a)를 통해 슬롯(220a)으로 이동한다. 실린더(229) 및/또는 설부(208) 및/또는 플런저 가이드(210)의 재료는 탄성력 있게 변형될 수 있는, 예를 들어 적절한 플라스틱 재료일 수 있다. 선택적으로, 설부(208)는 플런저 가이드의 외부 벽으로부터 멀리 이동 가능하게 바이어스 될 수 있다.
설부(208a)가 슬롯(220a)에 도달하면 슬롯과 맞물려 플런저 가이드(210)와 수부품(202)의 비틀림 및 스프링(240)에 대한 압력으로 설부(208a)가 배리어(270a)를 통과하게 된다. 스프링(240)에 대한 압력을 해제하면, 플런저 가이드(210)가 배리어(270a)의 뒤쪽으로 강제 이동하게 되어 스프링(240)의 바이어스 작용을 통해 수부품(202)를 암부품(204)에 고정시킨다. 이러한 작용은 '스냅 핏(snap-fit)'타입의 결합을 제공할 수 있다. 이는 수부품 및 암부품이 서로 분리되는 것을 상대적으로 어렵게 하고, 수부품 및 암부품의 각각의 밸브 요소를 폐쇄하지 않고 밸브 조립체로부터 액체의 누출을 야기하는 작은 분리를 억제한다. 도 15는 설부(208a)가 잠금 위치에서 슬롯(220a)과 완전히 결합될 때의 잠금 메커니즘을 도시한다.
도 16을 참조하면, 병으로부터 전자 흡연 장치의 저장부 내로 액체를 분배하기 위한 밸브 조립체의 단면도가 도시되어있다. 밸브 조립체의 수부품(202)은 액체 디스펜서 병(274)의 목 부분에 배치된다. 밸브 조립체의 암부품(204)은 대체 흡연 장치(276), 예를 들어 전자담배의 저장부에 배치된다. 각각의 수부품 및 암부품(202 및 204)은 디스펜서 병(274)의 목 부분 및 흡연 장치(276)의 저장부로의 입구에 각각 끼워진다. 삽입되기 전에 수부품 및 암부품(202 및 204)의 각각의 밸브 요소는 폐쇄된다. 부품이 밸브 조립체를 형성하도록 서로 삽입될 때, 이들 부품은 함께 고정되고 각각의 밸브 요소는 개방되어 디스펜서 병(274)으로부터 대체 흡연 장치(276)의 저장부로 액체가 흐르게 한다. 도 17은 스토퍼(241)를 지지하는 스트럿을 나타내는 다른 방향에서 도 16의 스트랩을 도시한다.
수부품(202)과 암부품(204) 사이의 슬라이딩 가능한 맞춤은 액체의 흐름을 억제하도록 구성되며 수부품(202)의 외벽(262)과 암부품(204)의 실린더(229)의 내벽 사이의 계면에 액체를 끌어당기는 모세관 작용을 방지할 수 있도록 좁아야 한다.　이와 관련하여, 전술한 맞춤은 소위 간섭 피팅(interference fit)으로 불리는 것이 아니라 밀착되어 슬라이딩될 수 있는 결합을 허용하지만 액체의 흐름을 방해하는 트랜지셔널 피팅(transitional fit)이다.
대체 흡연 장치 및 대체 흡연 장치용 리필 장치의 하나 이상의 실시예가 전술되었다. 전술한 장치는 종래 기술의 문제점을 방지하거나 적어도 개선하고 특정 시장에서 곧 구현될 법적 요구 사항을 해결한다. 구체적으로, 디스펜서로부터 저장부를 리필 할 수 있게 하는, 누출이나 흘림 없이 또는 누출이나 흘림의 가능성을 감소시키는 대체 흡연 장치 및 대체 흡연 장치용 리필 장치의 하나 이상의 실시예가 개시되어있다.
본 명세서에 사용된, "일 실시예"또는 "실시예"에 대한 임의의 참조는 실시예와 관련하여 기술된 특정 요소, 특징, 구조 또는 특성이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 명세서의 다양한 곳에서 "일 실시예에서"라는 문구 또는 "실시예에서"문구는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에 사용된 용어 "포함한다", "갖는다", "구비한다" 또는 임의의 다른 변형은 비독점적인 포함을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 요소들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치는 반드시 그 요소들에만 한정되는 것이 아니라 명시적으로 나열되지 않은 요소나 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 고유한 다른 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 반대로, 명시적으로 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적인 또는 포함하지 않는 것을 의미한다. 예를 들어 조건 A 또는 B는 다음 중 하나를 따른다. A는 참(또는 존재)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재), A와 B는 모두 참(또는 현재)이다.
또한, 단수 형태의 단어는 본 발명의 부품 및 부품을 설명하기 위해 사용되는 것으로서 이는 단지 편의상 본 발명의 일반적인 의미를 부여하기 위해 행해진 것이다. 단수 형태의 단어는 하나 또는 적어도 하나 이상을 포함하는 의미이며, 단수는 달리 명시하지 않는 한 복수를 포함한다.
전술한 설명의 관점에서, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 나사 형 코일 스프링이 기재되었지만, 본 발명에 따른 실시예는 이러한 스프링의 사용에 제한되지 않는다. 판 스프링 또는 탄력적으로 압축 가능한 또는 연장 가능한 재료와 같은 다른 탄성적으로 바이어스 된 구조가 사용될 수 있다. 탄성 부재의 상이한 구성은 각각의 수 및 암부품에 대해 사용될 수 있다. 또한, 슬롯(220)은 정확하게 원주 방향으로 연장될 필요는 없으며, 삽입 방향으로의 이동이 억제되도록 수부품이 암부품으로 삽입하는 방향을 가로지를 뿐이다.
전술한 실시예에서, 나선형 코일 스프링(232)은 엔드 캡(230)의 내부 형성부(231)와 접하는 플런저로부터 멀리 떨어진 단부를 갖는다. 선택적으로, 스프링(232)의 단부는 엔드 캡(230)의 단부 벽에 접할 수도 있다.
본 발명의 범위는 청구된 발명과 관련이 있는지 또는 본 발명에 의해 다루어지는 문제점들 중 일부 또는 전부를 완화하는지 여부에 관계없이 명시적으로 또는 묵시적으로 또는 이들의 일반화로 개시된 임의의 신규한 특징 또는 특징들의 조합을 포함한다. 출원인은 본 출원문 또는 그로부터 파생된 추가 신청서를 기소하는 동안 새로운 청구가 그러한 특징에 대해 공식화될 수 있음을 통지한다. 특히, 첨부된 청구 범위를 참조하여, 종속항의 특징은 독립항의 특징과 결합될 수 있고, 각각의 독립항의 특징은 단지 청구 범위에서 열거된 특정 조합으로가 아니라 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.

Claims (23)

  1. 디스펜서와 전자흡연장치의 저장부 사이에서 액체를 전달하는 시스템으로서,
    상기 디스펜서를 상기 저장부에 고정 및 밀봉 가능하게 결합시키는 결합 조립체를 포함하고,
    상기 결합 조립체는
    디스펜서 출구, 저장부 입구, 저장부 출구, 디스펜서 입구 사이에서 액체 및 가스 연통이 제한되고 고정되지 않은 폐쇄 위치 및 상기 디스펜서 출구와 상기 저장부 입구를 통해 상기 디스펜서와 상기 저장부 사이의 액체 연통 통로를 개방하는 고정된 개방 위치 사이에서 움직일 수 있고, 수부품과 암부품을 포함하며, 상기 수부품은 적어도 부분적으로 암부품에 삽입되어 액밀하게 슬라이딩 가능하게 장착되는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 조립체는 상기 저장부 출구와 상기 디스펜서 입구를 통해 상기 저장부와 상기 디스펜서 사이의 가스 연통 통로를 개방하는 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 결합 조립체는 상기 저장부 출구 및 상기 시스템 내의 벤트를 통해 상기 저장부와 대기 사이의 가스 연통 통로를 개방하는 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 결합 조립체는 상기 디스펜서 출구와 상기 저장부 입구를 통해 상기 디스펜서와 상기 저장부 사이의 상기 액체 연통 통로를 개방하는 동시에, 상기 저장부 출구와 상기 디스펜서 입구를 통해 상기 저장부와 상기 디스펜서 또는 대기 사이의 상기 가스 연통 통로를 동시에 개방하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 조립체는 상기 디스펜서와 상기 저장부의 결합을 해제하기 위해 상기 개방 위치로부터 멀어질 때 상기 액체 연통 통로 및 가스 연통 통로를 모두 폐쇄하도록 구현된 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 개방 위치에서 액체가 상기 액체 연통 통로를 통해 전달되도록 허용하고 동등한 체적의 가스가 가스 연통 통로를 통해 배출되게 하는 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 개방 위치의 상기 디스펜서와 상기 저장부에서 동일한 압력을 유지하도록 구현되는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스펜서 출구는 상기 결합 조립체가 상기 디스펜서와 상기 저장부 사이의 상기 액체 연통 통로를 개방하도록 상기 개방 위치에 고정될 때 작동 가능한 밸브를 포함하는 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장부 출구는 상기 결합 조립체가 상기 저장부와 상기 디스펜서 사이의 가스 연통 통로를 개방하도록 상기 개방 위치에 고정될 때 작동 가능한 밸브를 포함하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 결합 조립체가 상기 개방 위치에 고정되지 않은 경우, 상기 밸브는 상기 가스 연통 통로를 폐쇄하도록 바이어스 되는 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합 조립체는 상기 개방 위치로 상기 디스펜서 출구의 이동을 유도하는 가이드 조립체를 포함하는 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 수부품은 설부를 포함하며,
    상기 암부품은 상기 설부를 수용하는 홈 및 슬롯을 포함하여 형성되는 베이어닛 식 배열을 포함하는 시스템.
  13. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 시스템에 따른 상기 시스템과 협력하여 작동되도록 구현된 결합 조립체.
  14. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 시스템에 따른 상기 시스템과 협력하여 작동되도록 구현된 디스펜서.
  15. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 시스템에 따른 상기 시스템과 협력하여 작동되도록 구현된 구성된 전자흡연장치의 저장부.
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