KR102343787B1 - 에어로졸 발생 디바이스 및 물품 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 발생 디바이스는 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구까지의 유동 경로를 규정한다. 이 디바이스는 액체를 보유하기 위한 용기; 액체를 용기로부터 유동 경로 내로 흡인하기 위한 심지, 및 공기 입구로부터의 유입 공기를 가열하여 사용 시에 유동 경로 내의 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위해 심지의 상류측에 가열 요소를 포함한다. 이 디바이스는, 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동이 사용 시에 상기 심지 위로 통과하여 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열된다. 이 디바이스는 에어로졸의 유동의 특성을 변경시키기 위한 요소를 수용하기 위해 심지의 하류측의 유동 경로 내에 수용 부분을 포함한다. 심지를 가열 요소로부터 차폐하기 위한 차폐 요소를 포함하는 디바이스가 또한 개시되어 있다.

Description

에어로졸 발생 디바이스 및 물품
본 발명은 에어로졸 발생 디바이스(aerosol generating device) 및 에어로졸 발생 물품(aerosol generating article)에 관한 것이다.
시가렛들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 태우지 않고 화합물들을 방출하는 제품들을 생성함으로써, 담배를 태우는 이들 물품들에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다.
그러한 제품들의 예들에는 소위 e-시가렛 디바이스들(e-cigarette devices)이 있다. 이러한 디바이스들은 전형적으로 흡입 가능한 증기 및/또는 에어로졸(aerosol)을 생성하기 위해 액체를 증발시키도록 가열되는 액체를 보유한다. 액체는 니코틴(nicotine) 및/또는 향료들(flavourings) 및/또는 글리세롤(glycerol)과 같은 에어로졸-발생 물질들(aerosol-generating substances)을 보유할 수 있다. 알려진 e-시가렛 디바이스들은 전형적으로 담배를 보유하거나 담배를 사용하지 않는다.
다른 예들에는 재료를 가열하되 태우지 않음으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스들(heating devices)이 있다. 재료는, 예를 들어, 니코틴을 보유할 수 있거나 니코틴을 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 발생 디바이스가 제공되며, 에어로졸 발생 디바이스는 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구(inhalable medium outlet)까지의 유동 경로를 규정하고, 에어로졸 발생 디바이스는,
액체를 보유하기 위한 용기(container);
상기 액체를 용기로부터 유동 경로 내로 흡인하기(drawing) 위한 심지(wick); 및
심지의 상류측에 있는 가열 요소(heating element)를 포함하며, 가열 요소는 사용 시에 유동 경로 내의 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위해 공기 입구로부터의 유입 공기를 가열하고;
에어로졸 발생 디바이스는, 사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동이 사용 시에 심지 위로 통과하여 상기 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열되며;
에어로졸 발생 디바이스는 심지의 하류측의 유동 경로 내에 수용 부분(receiving portion)을 더 포함하며, 수용 부분은 사용 시에 관통하는 상기 에어로졸의 유동의 특성을 변경시키기 위한 요소(element)를 수용하기 위한 것이다.
에어로졸 발생 디바이스는 본체, 및 본체에 해제 가능하게 연결된 에어로졸 발생 물품을 포함할 수 있으며, 본체는 가열 요소를 포함하고, 에어로졸 발생 물품은 용기를 포함한다.
에어로졸 발생 디바이스는 공기 입구로부터의 유입 공기가 사용 시에 가열 요소에 의해 가열되는 정도를 사용자가 제어할 수 있게 하는 가열 요소 제어기(heating element controller)를 포함할 수 있다.
가열 요소는, 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동의 심지에서의 온도가 100 ℃ 내지 400 ℃의 범위, 또는 150 ℃ 내지 300 ℃의 범위 내에 있도록 유입 공기를 가열하도록 배열될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품이 제공되며, 에어로졸 발생 물품은 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동의 유입을 위한 가열된 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구까지의 유동 경로를 규정하고, 에어로졸 발생 물품은,
액체를 보유하기 위한 용기; 및
가열된 공기 입구의 하류측에 있는 심지를 포함하며, 심지는 상기 액체를 용기로부터 유동 경로 내로 흡인하기 위한 것이고;
에어로졸 발생 물품은, 사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동이 사용 시에 심지 위로 통과하여 상기 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열되며; 심지의 하류측의 유동 경로 내에 수용 부분을 더 포함하며, 수용 부분은 사용 시에 관통하는 상기 에어로졸의 유동의 특성을 변경시키기 위한 요소를 수용하기 위한 것이다.
에어로졸 발생 물품은 상기 에어로졸 발생 디바이스에 해제 가능하게 연결될 수 있도록 배열될 수 있다.
에어로졸 발생 디바이스 또는 에어로졸 발생 물품은, 사용 시에 심지가 대류에 의해서만, 또는 실질적으로 대류에 의해서만 가열되도록 배열될 수 있다.
에어로졸 발생 디바이스 또는 에어로졸 발생 물품은, 심지가 사용 시에 가열 요소에 의해 발생된 복사선으로부터 차단되거나 실질적으로 차단되도록 배열될 수 있다.
에어로졸 발생 디바이스 또는 에어로졸 발생 물품은, 사용 시에 상기 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위한 가열 요소 또는 상기 가열 요소와 심지의 중간의 유동 경로 내에, 심지를 가열 요소로부터 차폐하기 위한 차폐 요소(shield element)를 포함할 수 있다.
차폐 요소는 유동 경로의 단면의 제1 부분을 가로질러 연장되는 제1 요소를 포함할 수 있다.
차폐 요소는, 유동 경로의 상기 단면의 제2 부분을 가로질러 연장되는 제2 요소를 제1 요소의 하류측에 포함할 수 있으며, 제2 부분의 적어도 일부는 제1 부분과 상이하다.
제2 부분은 제1 요소가 가로질러 연장되지 않는 유동 경로의 단면의 적어도 그 부분일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
차폐 요소는 유동 경로의 전체 단면을 가로질러 연장될 수 있으며, 공기가 차폐 요소를 통과할 수 있게 하는 하나 이상의 천공부들(perforations)을 포함할 수 있다.
사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동에 노출된 심지의 부분은 에어로졸 발생 디바이스 또는 에어로졸 발생 물품의 중심 종축으로부터 반경방향으로 오프셋되어 있을 수 있다.
차폐 요소는 가열 요소로부터 심지까지의 가시선(line of sight)을 차단할 수 있다.
용기는 관통 연장되는 채널(channel)을 규정할 수 있고, 채널은 유동 경로의 적어도 일부분을 규정할 수 있다.
채널의 적어도 일부분은 수용 부분을 규정할 수 있다.
수용 부분은 수용 부분에서의 사용 시에 수용 부분 내에 수용된 상기 향미 요소를 유지하기 위한 하나 이상의 유지 요소들(retaining elements)을 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 디바이스 또는 에어로졸 발생 물품은 사용 시에 수용 부분 내에 수용된 상기 요소가 수용 부분 내에 수동으로 삽입, 제거 및/또는 교체될 수 있게 하도록 배열될 수 있다.
심지는 금속 메쉬(metal mesh)일 수 있거나 금속 메쉬를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 디바이스 또는 에어로졸 발생 물품은 공기 입구 또는 가열된 공기 입구로부터 유동 경로 내로의 유입 공기의 유동의 제어를 허용하는 입구 제어기(inlet controller)를 포함할 수 있다.
요소는 수용 부분 내에 수용될 수 있다.
특성은 에어로졸의 감각수용적(organoleptic) 특성, 에어로졸의 향미 및 에어로졸의 pH 중 하나 이상일 수 있다.
요소는 담배일 수 있거나 담배를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 에어로졸 발생 디바이스가 제공되며, 에어로졸 발생 디바이스는 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구까지의 유동 경로를 규정하고, 에어로졸 발생 디바이스는,
액체를 보유하기 위한 용기;
상기 액체를 용기로부터 유동 경로 내로 흡인하기 위한 심지;
심지의 상류측에 있는 가열 요소 ― 가열 요소는 사용 시에 유동 경로 내의 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위해 공기 입구로부터의 유입 공기를 가열함 ―; 및
히터와 심지의 중간의 유동 경로 내에, 심지를 가열 요소로부터 차폐하기 위한 차폐 요소를 포함하며,
에어로졸 발생 디바이스는, 사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동이 사용 시에 심지 위로 통과하여 상기 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열된다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품이 제공되며, 에어로졸 발생 물품은 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동의 유입을 위한 가열된 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구까지의 유동 경로를 규정하고, 에어로졸 발생 물품은,
액체를 보유하기 위한 용기; 및
가열된 공기 입구의 하류측에 있는 심지 ― 심지는 상기 액체를 액체 용기로부터 유동 경로 내로 흡인하기 위한 것이며; 에어로졸 발생 물품은, 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동이 사용 시에 심지 위로 통과하여 상기 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열됨 ―; 및
심지의 상류측에 있는 유동 경로 내에, 사용 시에 상기 가열된 공기의 유동을 발생시키는 상기 에어로졸 발생 디바이스의 가열 요소로부터 심지를 차폐하기 위한 차폐 요소를 포함한다.
도 1은 제1 예에 따른 제1 에어로졸 발생 디바이스의 개략적인 단면을 예시하고;
도 2는 제2 예에 따른 제2 에어로졸 발생 디바이스의 개략적인 단면을 예시하고;
도 3은 제3 예에 따른 제3 에어로졸 발생 디바이스의 개략적인 단면을 예시하며;
도 4는 제4 예에 따른 제4 에어로졸 발생 디바이스의 개략적인 단면을 예시한다.
도 1을 참조하면, 제1 예에 따른 예시적인 에어로졸 발생 디바이스(100)의 개략도가 예시되어 있다. 에어로졸 발생 디바이스(100)는 흡입 디바이스(inhalation device)(즉, 사용자가 그것을 사용하여 디바이스에 의해 제공된 에어로졸을 흡입함)이다. 에어로졸 발생 디바이스(100)는 핸드헬드형(hand-held)이다.
디바이스(100)는 배터리(battery)(106)와 같은 전원(106) 및 가열 요소(114)을 내장하는 본체(102)를 포함한다.
디바이스(100)는 용기(104)를 포함한다. 본 예에서, 용기(104)는 전체 디바이스(100)로부터 제거 가능한 에어로졸 발생 물품 또는 카트리지(cartridge)(104)이다. 따라서, 카트리지(104)는 디바이스(100) 내에 설치, 제거 또는 교체될 수 있다. 카트리지(104)는 카트리지(104)를 디바이스(100)의 본체(102)에 해제 가능하게 연결하기 위한 연결 부분(115)을 포함한다. 카트리지(104)는 액체(116)를 보유하기 위한 액체 용기(108), 및 액체 용기(108)로부터 액체(116)를 흡인하기 위한 심지(wick)(107)를 포함한다. 카트리지(104)는 수용 부분(101)을 포함한다. 수용 부분(101)은 관통하는 증기 또는 에어로졸의 특성(예를 들어, 향미)을 변경시키는 요소(124)를 내부에 수용한다.
디바이스(100)는 사용자가 그 상을 흡인할 수 있는 마우스피스(mouthpiece)(110)를 포함한다. 마우스피스(110)는 카트리지(104)에 제거 가능하게 연결된다. 마우스피스는 흡입 가능한 매체의 방출을 위한 출구(134)를 규정한다.
대체적인 개요에서, 도 1의 디바이스(100)에 있어서, 디바이스의 본체(102)의 공기 입구(109)로부터의 유입 공기는 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위해 가열 요소(114)에 의해 가열된다. 심지(107)는 액체 용기(108)로부터 액체(116)를 흡인하고, 가열된 공기의 유동은 심지(107) 위로 통과하여 액체(116)를 휘발시키고, 이에 의해 증기 및 에어로졸 중 적어도 하나의 유동을 발생시킨다. 증기 또는 에어로졸의 유동은 관통하는 에어로졸의 특성을 변경시키는 요소(124)를 통과한다. 예를 들어, 요소(124)는 관통하는 증기 또는 에어로졸의 향미를 변경시키기(증기 또는 에어로졸에 향미를 부여하기) 위한 향미 요소(124)일 수 있다. 향미 요소(124)를 통과한 증기 또는 에어로졸은 사용자에 의한 흡입을 위해 출구(134)를 통해 빠져나간다.
이와 관련하여, 우선, 일반적으로, 증기는 그의 임계 온도보다 낮은 온도에서 가스 상인 물질이라는 것에 주목할 수 있으며, 이것은 예를 들어, 온도를 감소시키지 않고서 그의 압력을 증가시킴으로써 증기가 액체로 응축될 수 있다는 것을 의미한다. 한편, 일반적으로, 에어로졸은 공기 또는 다른 가스 내의 미세한 고체 입자들 또는 액체 방울들의 콜로이드(colloid)이다. 콜로이드는 미시적으로 분산된 불용성 입자들이 다른 물질 전체에 걸쳐 현탁된 물질이다.
편의상, 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸"은 에어로졸, 증기, 또는 에어로졸과 증기의 혼합물을 포함하는 것으로 간주되어야 한다.
도 1로 돌아오면, 디바이스(100)는 디바이스(100)의 본체(102)의 공기 입구(109)로부터 카트리지(104) 내에 규정된 채널(channel)(105)을 통해 마우스피스(110) 내에 규정된 흡입 가능한 매체 출구(134)까지의 유동 경로(도 1에 화살표들(A 내지 D)로 개략적으로 도시됨)를 규정한다.
가열 요소(114)는 디바이스(100)의 본체(102)에 의해 규정된 채널(144) 내에 위치되고, 채널(144)은 디바이스(100)의 공기 입구(109)로부터 디바이스(100)의 본체(102)의 가열된 공기 출구(144a)까지 연장된다. 본체(102)의 채널(144)은 디바이스(100)의 유동 경로(A 내지 D)의 적어도 일부분을 규정한다.
가열 요소(114)는 배터리(106)에 (전기적으로) 연결되어 가열 요소(114)에 전력이 공급될 수 있게 한다. 가열 요소(114)는, 예를 들어, 사용자가 디바이스(100)의 본체(102)의 버튼(button) 또는 인터페이스(interface)(120)를 누르거나 상호 작용하는 것에 의해, 및/또는 전체 디바이스(100)의 퍼프 검출기(puff detector)(도시되지 않음)에 의해 전력이 공급되도록 제어될 수 있다. 가열 요소(114)는 디바이스(100)의 공기 입구(109)로부터 유입 공기를 가열하여, 유동 경로(A 내지 D) 내에서 가열된 공기의 유동을 발생시킨다. 가열된 유입 공기는 가열된 공기 출구(105a)를 통해 본체(102)의 채널(144)을 빠져나갈 수 있다(그리고 거기로부터 카트리지(104)의 채널(105) 내로 유동함).
본 예에서, 가열 요소(114)는 유동 경로(A 내지 D) 내에 위치되고, 즉 가열 요소(114) 자체가 유동 경로(A 내지 D)를 부분적으로 차단하여, 유입 공기가 가열 요소(114)를 통해, 그 위로 그리고/또는 그 주위로 통과하게 한다. 이것은 유입 공기의 효과적이고 그리고/또는 효율적인 가열을 허용할 수 있다. 공기 입구(109)는 먼지 또는 다른 입자들 또는 물체들이 공기 입구(109)를 통해 흡인되고 따라서 가열 요소(114)와 접촉하는 것을 방지하는 메쉬(mesh) 또는 필터 요소(filter element)(117)를 포함한다.
액체 용기(108)는 일반적으로 형상이 환형이며, 가열된 공기 입구(105a)로부터 변경된 에어로졸 출구(105b)까지 액체 용기(108)의 길이를 통해 이어지는 채널(105)을 규정한다. 채널(105)은 제1 유동 경로(A 내지 D)의 적어도 일부분을 규정한다. 액체 용기(108)는 금속, 적합한 플라스틱 등과 같은 강성, 방수성(watertight) 및 기밀성 재료들로 형성될 수 있다.
심지(107)는 액체(116)와 접촉한다. 이것은, 예를 들어, 심지(107)가 채널(105)을 규정하는 액체 용기(108)의 벽(108a)의 관통 구멍(도시되지 않음)을 통해 삽입됨으로써 달성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 채널(105)을 규정하는 벽(108a)의 일부분은 액체가 액체 용기(108)로부터 통과할 수 있게 하는 다공성 부재(porous member)일 수 있고, 심지(107)는 다공성 벽(108a)과 접촉할 수 있다. 벽(108a)은 예를 들어, 다공성 환형체의 형태일 수 있다. 이러한 유형의 다공성 벽(108a)은 심지(107) 상으로의 액체의 유동을 조절하는 것을 도울 수 있다. 심지(107)는 일반적으로 흡수성이며, 모세관 작용에 의해 액체 용기(108)로부터 액체(116)를 흡인하도록 작용한다. 심지(107)는 바람직하게는 부직포이다.
심지(107)는 채널(105)을 가로질러 연장된다. 예를 들어, 심지(107)는 실질적으로 채널(105)의 단면 전체에 걸쳐 연장될 수 있다. 심지(107)는 메쉬(도시되지 않음)일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 금속 메쉬(도시되지 않음)로 형성될 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 메쉬(도시되지 않음)에 의해 규정된 개구들(도시되지 않음)은 가열된 공기가 메쉬(도시되지 않음)를 통해 그리고 그 주위로 유동할 수 있게 하고, 이에 의해 메쉬로부터의 액체(116)를 휘발시켜 에어로졸을 형성시킬 수 있다. 액체 용기(108)로부터의 액체(116)는, 예를 들어, 모세관 작용에 의해 메쉬(도시되지 않음)에 의해 채널(105) 내로 흡인될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 심지(107)는 예를 들어, 면(cotton) 또는 울(wool) 재료 등, 또는 예를 들어, 폴리에스터, 나일론, 비스코스(viscose), 폴리프로필렌 등을 포함하는 합성 재료, 또는 세라믹 재료일 수 있거나, 이를 포함할 수 있다.
심지(107)는 지지 요소(111)에 의해 채널(105) 내에 지지되고, 지지 요소(111)는 액체 용기(108)에 맞닿게 심지(107)를 고정 및 지지한다. 이것은 사용 동안에 심지(107)가 이동하지 않도록 보장하는 것을 도울 수 있다. 지지 요소(111)는 가열된 공기 유동으로부터 심지(107)의 외측 부분을 보호하고, 따라서 채널(105) 내에 노출된 심지(107)의 부분(107a)만을 남길 수 있다.
심지(107)의 하류측(즉, 심지(107)보다 출구에 더 근접하고 입구로부터 더멀리 떨어져 있음)에 있는 채널(105) 부분은 수용 부분(101)을 규정한다. 수용 부분(101)은 관통하는 에어로졸의 특성(예를 들어, 풍미)을 변경시키는 요소(124)를 내부에 수용한다.
수용 부분(101)은 심지(107)의 하류측(즉, 심지(107)보다 출구에 더 근접하고 입구로부터 더 멀리 떨어져 있음)에 있다. 본 예에서, 심지(107)의 하류측에 있는 채널(105) 부분은 수용 부분(101)을 규정한다. 수용 부분(101)은 관통하는 에어로졸의 특성(예를 들어, 풍미)을 변경시키는 요소(124)를 내부에 수용한다.
수용 부분(101)은 수용 부분(101) 내에 요소(124)를 유지하기 위한 하나 이상의 유지 요소들(retainers)(130a, 130b)을 포함한다. 제1 유지 요소(130a)는 요소(124)의 상류측에 있는 채널(105) 내에 위치되고, 제2 유지 요소(130b)는 요소(124)의 하류측에 있는 채널(105) 내에 위치된다. 제1 유지 요소(130a)는 요소(124)(또는 그것의 일부분)가 수용 부분(101)으로부터 심지(107) 상으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 제2 유지 요소(130b)는 요소(124)(또는 그것의 일부분)가 수용 부분(101)으로부터 마우스피스(110)의 출구(134) 밖으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
유동 경로(A 내지 D)를 참조하면, 사용자가 마우스피스(110)에 의해 규정된 개구(134) 상을 흡인함에 따라, 공기는 디바이스(100)의 본체(102)의 공기 입구(109)를 통해, 그리고 디바이스(100)의 본체(102)에 의해 규정된 채널(144) 내로 흡인된다(도 1에 화살표(A)로 도시됨). 유입 공기는 가열 요소(114)를 통해, 그 위로, 및/또는 그 내부 및 그 주위로 흡인되고, 이에 의해 본체의 채널(144)에서 가열된 공기의 유동(화살표(B))을 발생시킨다. 가열된 공기의 유동은 디바이스(100)의 본체(102)의 채널(144)의 가열된 공기 출구(144a)로부터 카트리지(104)의 채널(105)의 가열된 공기 입구(105a) 내로 흡인된다. 가열된 공기는 심지(107)를 통해, 그 위로 및/또는 그 내부 및 그 주위로 흡인된다. 가열된 공기는 심지(107) 상/내의 액체(116)를 휘발시켜 채널(105) 내에 에어로졸의 유동(화살표(C))을 발생시킨다. 에어로졸의 유동은 카트리지(104)의 채널(105)을 통해서 제1 유지 요소(130a)를 통해 수용 부분(101) 내로 흡인된다. 에어로졸의 유동은 수용 부분(101) 내에 수용된 요소(124)를 통해 흡인되고, 이 요소(124)는 에어로졸의 특성을 변경시키고, 이에 의해 변경된 에어로졸의 유동을 발생시킨다. 변경된 에어로졸은 수용 부분(101)의 제2 유지 요소(130b)를 통해, 카트리지의 변경된 에어로졸 출구(105b)를 통해 외부로, 마우스피스(110) 내로, 그리고 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스피스(110)의 흡입 가능한 매체 출구(134)를 통해 외부로 흡인된다(화살표(D)).
가열된 유입 공기를 심지(107) 위로 통과시켜 에어로졸을 발생시키는 것(즉, 대류에 의해 에어로졸을 발생시키는 것)은 (이를테면, 예를 들어, 심지 주위에 감싸진 와이어 가열 요소를 사용하여 심지를 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 것에 비해) 심지(107)를 따른 온도 분포의 균일성 또는 거의 균일성을 보장할 수 있다. 이것은 액체가 심지(107)를 가로질러 균일하게 휘발되어, 에어로졸 전달성 및/또는 에어로졸 전달의 일관성을 향상시킬 수 있는 것을 보장할 수 있다. 이것은 또한, 심지(107)의 어느 영역도 너무 높은 온도로 가열되지 않는 것을 보장할 수 있다(즉, 소위 "핫-스폿들(hot-spots)"이 심지(107) 상에 발생하지 않는 것을 보장함). 이것은 액체(116)가 특정 온도를 초과하여 가열될 때 생성될 수 있는 카르보닐들(carbonyls)과 같은 액체(116)의 분해 생성물들의 발생을 감소시키거나 회피할 수 있다. 이것은 사용자 경험을 향상시킬 수 있다. 가열된 유입 공기를 심지(107) 위로 통과시켜 에어로졸을 발생시키는 것은, 또한 심지(107)가 액체(116)로 젖게되었는지 건조한지에 관계없이 사용 시에 실질적으로 일정한 온도로 유지되는 심지(107)를 제공할 수 있다. 이것은 액체(116)가 특정 온도를 초과하여 가열될 때 생성될 수 있는, 심지(107) 상의 액체(116)의 카르보닐들과 같은 분해 생성물들의 발생을 감소시키거나 회피할 수 있다. 이것은 사용자 경험을 향상시킬 수 있다. 심지(107)가 금속 메쉬(또는 다른 적합한 열 전도성 재료)로 형성되는 것은 또한 심지(107)에 걸쳐 온도 분포의 균일성을 향상시키고, 따라서 전술한 분해 생성물들의 생성을 감소시키거나 회피하는 것을 도울 수 있다.
가열 요소(114)가 (예를 들어, 카트리지(104)보다는) 디바이스(100)의 본체(102) 내에 내장되는 것은 예를 들어, 일회용(즉, 소모품)일 수 있는 카트리지(104)의 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 이것은 또한, 유입 공기를 보다 빠르게 및/또는 보다 높은 온도로 가열하고 따라서 보다 많은 액체를 휘발시킬(또는 액체를 보다 신속하게 휘발시킬) 수 있고, 그리고/또는 요소(124)로부터 보다 많은 성분들을 방출할(또는 성분들을 보다 신속하게 방출할) 수 있는 보다 크고 그리고/또는 보다 강력한 가열 요소(114)가 사용되는 것을 허용할 수 있다. 이것은 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
디바이스(100)는 공기 입구(109)로부터의 유입 공기가 가열 요소(114)에 의해 가열되는 정도를 사용자가 제어하는 것을 허용하는 가열 요소 제어기(예를 들어, 버튼(120))를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(100)의 본체(102)의 버튼 또는 인터페이스(120)는 사용자가 가열 요소(114)의 세팅(setting)을 설정할 수 있게 하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 이러한 세팅은 가열 요소(114)를 통해 흐르는 전류에 대응할 수 있다. 세팅들은, 예를 들어, 가열 요소(114)가 유입 공기를 가열하지 않는 "오프(off)" 세팅으로부터 제2 가열 요소(114)에 의한 유입 공기의 사전결정된 최대 가열에 대응하는 "최대" 세팅, 및/또는 임의의 다른 중간 세팅까지의 범위일 수 있다. 사전결정된 "최대" 세팅은, (예를 들어, 액체(116)의 열화를 회피하기 위해) 에어로졸이 너무 높은 온도로 가열되지 않는 것, (예를 들어, 요소(124)의 연소를 회피하기 위해) 요소(124)가 너무 높은 온도로 가열되지 않는 것, 및 디바이스(100)를 빠져나가는 흡입 가능한 매체가 예를 들어, 사용자에게 안전하고 편안한 온도에 있는 것을 보장하는 것을 도울 수 있다. 이것은 흡입 가능한 매체의 안전한 전달을 보장할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 사용자 특정 또는 사전결정된 시간 기간 동안에 유입 공기의 가열을 사용자가 증가시킬 수 있게 하기 위해(따라서, 에어로졸 전달을 증가시키고 그리고/또는 요소(124)로부터 성분들의 방출을 증가시킴) "부스트(boost)" 세팅 또는 버튼이 제공될 수 있다. 이에 의해, 사용자는, 예를 들어, 디바이스(100)에 의해 생성된 흡입 가능한 매체의 풍미를 일시적으로 "부스팅"할 수 있다. 이러한 제어는 디바이스(100)에 의해 생성된 흡입 가능한 매체의 특성들 및/또는 조성을 제어하는 사용자 유연성을 허용할 수 있으며, 따라서 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
가열 요소(114)(및/또는 그의 제어부)는, 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동의 심지(107)에서의 온도가 100 ℃ 내지 400 ℃의 범위, 또는 바람직하게는 150 ℃ 내지 300 ℃의 범위 내에 있도록 유입 공기를 가열하도록 배열될 수 있다. 이러한 온도는 알려진 e-액체들을 휘발시키고, 따라서 유동 경로(A 내지 D)에서의 에어로졸의 유동을 생성하기에 충분할 수 있다.
디바이스(100) 및/또는 카트리지(104)는, 사용 시에 에어로졸(및 에어로졸이 비말 동반되는 가열된 공기)의 유동이 수용 부분(101) 내에 수용된 요소(124)의 적어도 외측 부분을 30 ℃ 내지 150 ℃의 범위, 또는 바람직하게는 40 ℃ 내지 120 ℃의 범위의 온도로 가열하도록 배열될 수 있다. 이들 온도들은 에어로졸 내로의 요소(124)의 성분들의 방출을 촉진할 수 있지만, 요소(124)를 연소시키지 않을 수 있다. 이들 온도 범위들은 예들이며, 주변 온도를 초과하는 요소(124)의 온도의 임의의 증가가 요소(124)로부터 성분들의 방출을 촉진할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 예에서, 카트리지(104)는 세장형이고, 디바이스(100)의 길이를 따라 연장된다. 에어로졸이 관통 유동하고 수용 부분(101)을 규정하는 채널(105)은 액체 용기(118)에 의해 규정된다. 이러한 배열은 특히 공간 효율적이다. 이것은 카트리지(104) 및/또는 디바이스(100)의 크기 및 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
디바이스(100) 및/또는 카트리지(104)는 사용자가 디바이스(100)의 공기 입구(109)(및/또는 카트리지(104)의 가열된 공기 입구(105a))로부터 유동 경로(A 내지 D) 내로의 유입 공기의 유동을 제어할 수 있게 하는 입구 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이것은 가열 요소(114) 위로 유동하는 공기의, 주어진 흡인 동안의 속도가 변화될 수 있게 할 수 있다. 이것은 유입 공기가 가열되는 정도의 사용자 제어를 허용할 수 있다. 이러한 유연성은 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
디바이스(100) 및/또는 카트리지(104)는 사용 시에 수용 부분(101) 내에 수용된 요소(124)가 수용 부분(101) 내에 수동으로 삽입, 제거 및/또는 교체될 수 있게 하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 제2 유지 요소(130b)는 존재하지 않을 수 있거나, 제거 가능할 수 있다. 따라서, 사용자는 마우스피스(101)를 카트리지(104)로부터 제거하여(그리고, 존재한다면 제2 유지 요소(130b)를 제거함), 수용 부분(101)에 접근하고, 이에 의해 요소(124)를 내부에 수동으로 삽입, 제거 및 교체할 수 있다. 이러한 유연성은 사용자가 디바이스(100)에 의해 생성된 흡입 가능한 매체를 커스터마이징(customise)할 수 있게 할 수 있고, 따라서 사용자 경험을 향상시킬 수 있다. 이것은 또한 사용자가 전체적으로 카트리지(104)의 교체와 상이한 비율로 요소(124)를 교체할 수 있게 할 수 있으며, 이는, 예를 들어, 액체(116)가 사용되거나 열화되기 전에 요소(124)가 사용되거나 열화되는 경우에 유용할 수 있다. 이것은 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
다른 예들에서, 카트리지(104)는 일회용일 수 있고, 카트리지(104)는 제조 시에 밀봉될 수 있으며, 이에 의해 요소(124)가 사용 시에 수용 부분(101) 내로 수동으로 삽입되고 그리고/또는 그로부터 수동으로 제거되는 것을 허용하지 않도록 배열될 수 있다. 유사하게, 액체 용기(108)는 제조 시에 밀봉되고, 이에 의해 액체(116)가 교체되는 것을 허용하지 않도록 배열될 수 있다. 이것은 카트리지(104)의 제조 비용들을 감소시킬 수 있다. 이것은 또한 카트리지(104)로부터 액체(116) 및 요소(124) 중 하나 또는 둘 모두의 누출을 방지하는 것을 돕고, 따라서 청정하고 신뢰성있는 흡입 가능한 매체 전달을 제공할 수 있다.
요소(124)는 관통하는 에어로졸(및 에어로졸이 비말 동반되는 가열된 공기)에 향미(및/또는 하나 이상의 다른 성분들)를 부여하는데 사용될 수 있는 재료일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 요소(124)의 하나 이상의 성분들은 재료 자체에 내재하는 성분들일 수 있다. 재료는, 예를 들어, 담배로 구성될 수 있거나, 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸이 담배를 통해 그리고 담배 위로 통과함에 따라, 에어로졸은 담배에 감각수용적 특성들을 제공하는 담배로부터의 유기 및/또는 다른 화합물들 또는 성분들을 비말 동반하고, 그에 따라 에어로졸에 향미를 부여한다. 그러나, 담배 이외의 재료들이 에어로졸에 상이한 향미들(및/또는 하나 이상의 다른 성분들)을 부여하는데 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 요소(124)는 요소(124)의 재료에 첨가된 성분들을 포함할 수 있다.
니코틴은 액체(116) 내에 제공될 수 있거나, 요소(124)로부터 얻어질 수 있거나, 이들의 임의의 조합일 수 있다. 향료들은 요소(124)(요소(124)가 담배이거나 담배를 포함하든지 아니든지 간에) 및/또는 액체(116)에 첨가될 수 있다. 요소(124)의 재료는 고체 재료일 수 있거나, 고체 재료들의 혼합물일 수 있고, 고체 재료들 중 하나 이상은 에어로졸과 혼합될 수 있는 하나 이상의 성분들을 포함한다. 요소(124)가 관통하는 에어로졸 내로 비말 동반되지 않는 하나 이상의 다른 성분들을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 요소(124)는, 에어로졸의 유동에 어떠한 향미도 부여하지 않고, 그리고/또는 에어로졸의 유동 내로 어떠한 성분들도 방출하지 않으며, 그리고/또는 에어로졸의 유동의 어떠한 특성도 변경시키는 않는 부분을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다.
요소(124)는, 예를 들어, 에어로졸이 관통할 수 있게 하도록 다공성일 수 있다. 요소(124)는 사용자에 의해 용이하게 취급되도록(예를 들어, 수용 부분(101)이 이것을 허용하는 경우, 수용 부분(101)으로부터 용이하게 제거 및/또는 삽입되도록) 자기 지지형(self-supporting)일 수 있다. 예를 들어, 요소(124)는 래퍼(wrapper) 내에 부분적으로 또는 전체적으로 감싸진 재료를 포함할 수 있고, 그리고/또는 요소(124)는 탄성 하우징(resilient housing), 예를 들어, 플라스틱 하우징(도시되지 않음) 내에 지지될 수 있다. 요소(124)는, 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 등과 같은 향미 담체 재료(flavoured carrier material)를 포함할 수 있다. 요소(124)는 대응하게 형상화된 수용 부분(101) 내로 용이하게 그리고/또는 밀착 끼워맞춰지도록 형상화될 수 있다.
요소(124)는 향미 이외에(또는 향미에 부가하여) 가열된 유입 공기의 특성을 변경시키기 위한 것일 수 있으며, 예를 들어, 요소(124)는 향미 이외에(또는 향미에 부가하여) 가열된 공기의 특성을 변경시키기 위한 물질을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 요소(124)는 에어로졸의 하나 이상의 다른 감각수용적 특성들을 변경시키는(예를 들어, 사용자에 대한 에어로졸의 느낌 또는 냄새 또는 외관을 변경시킴) 물질을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 요소(124)는 관통하는 에어로졸 유동의 니코틴 함유량을 변경시키는 물질을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 요소(124)는 PH를 하강 또는 상승시킴으로써(예를 들어, 에어로졸의 산도 또는 염기도를 변경시킴으로써) 에어로졸의 PH를 변경시키는 물질을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 요소(124)는 에어로졸 내의 알데히드류(aldehydes)의 양을 변경(예를 들어, 감소)시키는 물질을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 요소(124)는 에어로졸의 이들 특성들 또는 실제로 다른 특성들 중 둘 이상의 특성들의 상이한 조합들을 변경시키는 물질을 포함할 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 본체(102)에 의해 규정된 채널(144) 내에 위치된 차폐 요소(shield element)(118)를 포함한다. 차폐 요소(118)는 심지(107)를 가열 요소(114)로부터 차폐하도록 유동 경로(A 내지 D)에서 심지(107)와 가열 요소(114)의 중간에 위치된다. 이에 의해, 심지(107)는 차폐 요소(118)에 의해 가열 요소(114)에 의해 발생된 복사선으로부터 실질적으로 차단된다. 따라서, 심지(107)는 대류에 의해서만 또는 실질적으로 대류에 의해서만 가열된다. 이것은 전술한 대류에 의해 에어로졸을 생성하는 이점들을 보장하는 것을 도울 수 있다. 차폐 요소(118)는 대안적으로 또는 추가적으로 액체(116)가 심지(107)로부터 가열 요소(114) 상으로 누출되는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 이것은 가열 요소(114)의 손상 및/또는 열화를 방지할 수 있고, 따라서 가열 요소(114) 및 그에 따라 전체 디바이스(100)의 수명을 향상시킬 수 있다. 이것은 또한, 액체(116)가 가열 요소(114)와 직접 접촉하면 특정 온도를 초과하여 가열될 때 생성될 수 있는 액체(116)의 카르보닐류와 같은 분해 생성물들 또는 다른 생성물들의 발생을 감소시키거나 방지할 수 있다.
본 예에서, 차폐 요소(118)는 채널(144)의 단면의 제1 부분을 가로질러 연장되는 제1 요소(118a)를 포함한다. 차폐 요소(118)는 채널(144)의 단면의 제2 부분을 가로질러 연장되는 제1 요소(118a)의 하류측에 있는 제2 요소(118b)를 포함한다. 제1 요소(118a) 및 제2 요소(118b)는 채널(144)의 대향 측면들 상에 위치된다. 제2 요소(118b)가 가로질러 연장되는 단면의 제2 부분은 제1 요소(118a)가 가로질러 연장되지 않는 단면의 그 부분을 포함한다. 그 결과, 차폐 요소(118)는 가열 요소(114)와 디바이스(100)의 본체(102)의 가열된 공기 출구(144a) 사이에 가시선(line-of-sight)이 존재하지 않는 것을 보장한다. 따라서, 차폐 요소(108)는 심지(107) 또는 심지(107a)의 적어도 노출된 부분을 가열 요소(114)로부터의 복사선으로부터 차단한다. 이것은 심지(107)가 대류에 의해서만 가열되는 것을 보장하는 것을 돕는다. 이러한 배열은 또한 액체(116)가 심지(107)로부터 가열 요소(114) 상으로 누출되는 것을 방지하거나 감소시키는 것을 도울 수 있다.
제1 요소(118a) 및 제2 요소(118b)는 채널(144)의 가열된 공기 출구(144a)를 향해 연장되도록(즉, 유동 경로(A 내지 D)의 유동 방향으로 연장되도록) 채널(144) 내의 유동 방향에 대해 경사진다. 이것은 디바이스(100) 내의 하류측에서의 가열된 공기의 유동을 촉진하고, 채널(144) 내로의 에어로졸의 유동을 억제할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 상기 예에서, 차폐 요소(118)는 디바이스(100)의 본체(102)의 채널(144)의 대향 측면들로부터 연장되는 제1 요소(118a) 및 제2 요소(118b)를 포함한다. 그러나, 이것은 반드시 그럴 필요는 없다.
도 2는 다른 예에 따른 디바이스(200)를 예시하고 있다. 디바이스(200)는 차폐 요소(218)를 제외하고는, 도 1을 참조하여 설명된 디바이스(100)와 정확하게 동일하다. 간결화를 위해, 도 1을 참조하여 이미 설명된 특징들과 동일한 도 2의 특징들 및 그 기능은 도 1의 특징들과 유사한 참조 번호들로 주어지지만 100만큼 증가되며, 다시 설명되지 않을 것이다.
도 2에 예시된 바와 같이, 디바이스(200)의 차폐 요소(218)는 디바이스(200)의 본체(202)의 채널(244)의 전체 단면을 가로질러 연장되는 요소(221)를 포함한다. 요소(221)는 횡단면이 아치형이며, 채널(244)의 가열된 공기 출구(244a)를 향해 돌출한다(즉, 유동 경로(A 내지 D)의 유동 방향으로 돌출함). 요소(221)는 공기가 요소(221)를 통과할 수 있게 하는 하나 이상의 천공부들(perforations)(221a)을 포함한다. 이러한 배열은 가열 요소(214)로부터의 복사선이 심지(207)에 도달하는 것을 차단하거나 감소시키는(또는 액체(216)가 심지(207)로부터 가열 요소(214) 상으로 누출되는 것을 방지하거나 감소시킴) 간단한 방식을 제공한다. 구성의 단순성은 제조 비용들의 감소를 초래한다.
도 3은 다른 예에 따른 디바이스(300)를 예시하고 있다. 디바이스(300)는 차폐 요소(318) 및 심지(307)의 구성을 제외하고는, 도 2를 참조하여 설명된 디바이스(200)와 정확하게 동일하다. 간결화를 위해, 도 2를 참조하여 이미 설명된 특징들과 동일한 도 3의 특징들 및 그 기능은 도 2의 특징들과 유사한 참조 번호들로 주어지지만 100만큼 증가되며, 다시 설명되지 않을 것이다.
도 3에 예시된 바와 같이, 차폐 요소(318)는 디바이스(300)의 본체(302)의 채널(344)의 전체 단면을 가로질러 연장되는 요소(321)를 포함한다. 요소(321)는 그 중앙에 공기가 요소(321)를 통과할 수 있게 하는 개구(321a)를 규정한다. 요소(321)는 채널(344)의 가열된 공기 출구(344a)를 향해 채널(344) 내로 돌출한다(즉, 유동 경로(A 내지 D)의 유동 방향으로 돌출함). 심지(307)는 카트리지(304)의 채널(305)을 가로질러 측방향으로 연장된다. 지지 요소(311)는 가열된 공기 유동으로부터 심지(307)의 외측 부분을 지지 및 보호하고, 따라서 지지 요소(311)와 일치하지 않고 따라서 채널(344) 내에 노출되는 심지(307)의 부분(307a)만을 남긴다. 그러나, 심지(307) 및 지지 요소(311)는 카트리지(304)의 채널(305)을 통해 유동하는 가열된 공기의 유동에 노출된 심지(307)의 부분(307a)이 카트리지(304)의 중심 종축으로부터 반경방향으로 오프셋되도록, 즉 차폐 요소(318)의 개구(321a)에 대해 반경방향으로 오프셋되도록 배열된다. 이러한 오프셋된 배열은 가열 요소(314)와 심지(307)의 노출된 부분(307a) 사이에 가시선이 존재하지 않는 것을 제공하고, 따라서 심지에서의 에어로졸 생성이 대류에 의해서만 또는 실질적으로 대류에 의해서만 이루어지는 것을 보장할 수 있다. 이러한 배열은 또한 액체(316)가 심지(307)로부터 가열 요소(314) 상으로 누출되는 것을 방지하거나 감소시키는 것을 도울 수 있다. 이러한 배열은 유동 경로(A 내지 D)에서의 유동에 대한 적은 저항성을 제공할 수 있다.
도 4는 다른 예에 따른 디바이스(400)를 예시하고 있다. 디바이스(400)는 차폐 요소(418)의 대안적인 배열 및 배치를 제외하고는, 도 3을 참조하여 설명된 디바이스(300)와 정확하게 동일하다. 간결화를 위해, 도 3을 참조하여 이미 설명된 특징들과 동일한 도 4의 특징들 및 그 기능은 도 3의 특징들과 유사한 참조 번호들로 주어지지만 100만큼 증가되며, 다시 설명되지 않을 것이다.
도 4에 예시된 바와 같이, 차폐 요소(418)는 카트리지(404)의 채널(405) 내에 위치된다. 차폐 요소(418)는 카트리지(404)의 채널(405)의 단면의 제1 부분을 가로질러 연장되는 제1 요소(418a)를 포함한다. 차폐 요소(418)는 채널(405)의 단면의 제2 부분을 가로질러 연장되는 제1 요소(418a)의 하류측에 있는 제2 요소(418b)를 포함한다. 제1 요소(418a) 및 제2 요소(418b)는 채널(405)의 대향 측면들 상에 위치된다. 제2 요소(418b)가 가로질러 연장되는 단면의 제2 부분은 제1 요소(418a)가 가로질러 연장되지 않는 단면의 그 부분을 포함한다. 다시 말해서, 차폐 요소(418)는 엇갈린 배열(staggered arrangement)로 있고, 카트리지(404)의 채널(405)을 따라 서로에 대해 엇갈린 제1 요소(418a) 및 제2 요소(418b)를 포함한다. 그 결과, 차폐 요소(418)는 가열 요소(414)와 심지(407) 사이에 가시선이 존재하지 않는 것을 보장한다. 이것은 심지(407)가 대류에 의해서만 가열되는 것을 보장하는 것을 돕는다. 2 개의 차폐 요소들(418a, 418b)이 도 4에 도시되어 있지만, 예를 들어, 카트리지(404)의 채널(405)을 따라 서로에 대해 엇갈린 2 개 초과의 차폐 요소들이 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다.
제1 요소(418a)의 단부 부분(418c)은 채널(444) 내의 유동 방향에 대해 실질적으로 평행하게 연장되어 카트리지(404)의 채널(405)의 가열된 공기 입구(405a)로부터 멀리 연장된다. 이것은 디바이스(400)의 하류측에 있는 가열된 공기의 유동을 촉진하고, 디바이스(400)의 본체(402)의 채널(444) 내로의 에어로졸의 유동을 억제할 수 있다. 이러한 배열은 또한 액체(416)가 심지(407)로부터 가열 요소(414) 상으로 누출되는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 제1 요소(418a)의 단부 부분(418c)은 반드시 채널(444) 내의 유동 방향에 대해 실질적으로 평행하게 연장될 필요는 없으며, 대신에, 카트리지(404)의 채널(405)의 가열된 공기 입구(405a)로부터 적어도 부분적으로 멀리 연장되도록 채널(444) 내의 유동 방향에 대해 경사질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 예들은 카트리지(104, 204, 304)를 갖는 디바이스(100, 200, 300)의 사용을 언급하였지만, 에어로졸 발생 디바이스들의 많은 구성들이 존재하고(이들 중 일부는 이와 같은 카트리지들을 갖지 않고, 오히려, 예를 들어, 디바이스(100)와 일체형인 재충전 가능한 액체 용기들을 가짐), 상기 예들은 또한 이들 구성들 또는 다른 구성들에도 적용될 수 있다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 예를 들어, 카트리지(104, 204, 304)는 디바이스(100, 200, 300)와 일체형일 수 있으며, 예를 들어, 액체 용기(118, 218, 318)는 재충전 가능할 수 있고, 수용 부분(101, 201, 301)은 요소(124, 224, 324)를 수용 부분(101, 201, 301) 내에 삽입, 제거 또는 교체하도록 사용자에 의해 접근 가능할 수 있다. 일부 예들에서, 마우스피스(110, 210, 310 등)는 카트리지(104, 204, 304 등)로부터 제거 가능하지 않고, 대신에, 예를 들어, 카트리지(104, 204, 304)와 일체로 형성될 수 있다.
전술한 예들 중 어느 하나에서, 디바이스 제어기(도시되지 않음)는 전체적으로 디바이스의 작동을 제어할 수 있다. 가열 요소들(114, 214, 314) 중 하나 이상의 작동은 액체(116, 216, 316) 및/또는 요소(124, 224, 324)의 재료가 최적 온도로 가열되도록 제어될 수 있다. 특정 고려사항들은 요소(124, 224, 324)가 타지 않는 것을 보장하는 것, 액체(116, 216, 316)의 적절한 기화가 달성되는 것을 보장하는 것, 및 생성된 흡입 가능한 매체가 사용자에게 편안하고 안전한 온도에 있는 것을 보장하는 것을 포함한다. 전술한 바와 같이, 그 자체로 알려진 디바이스인 퍼프 검출기는 가열 요소들 중 하나 이상이 통전될 필요가 있을 때 제어기에 신호하도록 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 사용자는 전체 디바이스(100, 200, 300)의 외부에 있을 수 있는 제어부들 또는 인터페이스(120, 220, 320)를 통해, 예를 들어, 무선 제어 신호들 또는 블루투스(Bluetooth) 등을 통해, 스마트폰과 같은 별도의 제어 디바이스로부터 디바이스를 제어할 수 있다.
적합한 예시적인 액체(116, 216, 316)는, 예를 들어, 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 및 글리세롤(glycerol)(글리세린(glycerine)으로도 알려짐)을 포함하는, e-시가렛 디바이스들에 전통적으로 사용되는 액체들을 포함한다. 또한, 상기 예들과 관련하여 설명된 바와 같이, 요소(124, 224 등)는 관통하는 가열된 공기의 향미와 같은 특성을 변경시키는데 사용될 수 있는 재료일 수 있거나, 이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재료는 냉각 감각들, 가열 감각들, 뉴트리슈티컬 이익들(neutriceutical benefits), 자극 이익들을 부여하거나, 또는 사용자의 임의의 다른 감각 또는 이익을 생성하거나 유도하는 성분들을 포함할 수 있다. 재료는, 예를 들어, 담배로 구성될 수 있거나, 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸이 담배 재료를 통해 그리고 담배 재료 위로 통과함에 따라, 공기는 담배에 감각수용적 특성들을 제공하는 담배 재료로부터의 유기 및/또는 다른 화합물들 또는 성분들을 비말 동반하고, 그에 따라 마우스피스로 통과할 때 에어로졸에 향미를 부여할 수 있다. 담배 이외의 재료들이 에어로졸에 상이한 향미들을 부여하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 담배 이외의 재료들은 담배와 블렌딩될 수 있거나, 예를 들어, 바닐라 콩들(vanilla pods), 팔각(star anise), 민트 잎들(mint leaves), 다른 허브들(herbs) 등과 같은 다른 재료들의 블렌드들일 수 있다. 예를 들어, 향미제들(flavourants)은 재료 또는 액체(116, 216 등) 또는 둘 모두에 포함될 수 있다. 향미제들이 요소(124, 224 등) 및 액체(116, 216 등) 둘 모두에 포함되는 예에서, 발생된 에어로졸은 제1 향미로 향미를 더할 수 있고, 향미 요소(124, 224 등)는 관통하는 에어로졸에 제2 향미를 부여할 수 있고, 이에 의해 제1 및 제2 향미들을 갖는 흡입 가능한 매체를 발생시킬 수 있다. 제1 향미 및 제2 향미는 동일할 수 있으며, 이러한 경우에 요소(124, 224 등)는 에어로졸의 지각된 향미를 증대시키도록 작용할 수 있다. 제1 향미 및 제2 향미는 상이할 수 있으며, 이러한 경우, 요소(124, 224, 324)는 에어로졸의 지각된 향미를 변화시키도록 작용할 수 있다. 따라서, 사용자는 디바이스(100, 200 등)를 빠져나가는 흡입 가능한 매체의 향미를 용이하게 커스터마이징할 수 있다. 요소(124, 224 등)는 실질적으로 어떠한 향미 없이도 니코틴을 제공하도록 의도된 니코틴 소스(nicotine source)일 수 있다.
요소(124, 224, 324)는, 임의의 담배-보유 재료일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 담배 자체, 상이한 각종의 담배, 담배 파생품들(tobacco derivatives), 펠릿화 담배(pelletised tobacco), 압출 담배(extruded tobacco), 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco), 분쇄 담배(ground tobacco), 담배 추출물(tobacco extract), 균질화 담배(homogenised tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitutes) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 담배의 경우, 재료는 담배의 로드(rod), 담배의 포드(pod) 또는 플러그(plug), 말아피는 담배(loose tobacco), 응집품들(agglomerates) 등의 형태일 수 있고, 예를 들어, 비교적 건조한 형태 또는 비교적 축축한 형태일 수 있다. 담배는 변경되고, 예를 들어, 화학적으로 변경되었을 수 있으며, 예를 들어, 니코틴과 같은 담배의 선택된 성분들의 방출을 촉진시키도록 그것의 pH가 변경되었을 수 있다. 적합한 고체 재료들은 제품에 따라 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 다른 비-담배 제품들을 포함할 수 있다. 담배 로드는 래핑 재료(wrapping material)를 사용하여 형성될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어들 "향미" 및 "향미제"는, 지역 규제들(local regulations)이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위해 제품에 원하는 맛 또는 향기를 생성하는데 사용될 수 있는 재료들을 지칭할 수 있다. 이들은 추출물들(예컨대, 감초, 수국, 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향(clove), 멘톨(menthol), 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(aniseed), 시나몬(cinnamon), 허브(herb), 노루발풀(wintergreen), 체리(cherry), 베리(berry), 복숭아, 사과, 드람뷔(Drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 스피아민트(spearmint), 페퍼민트(peppermint), 라벤더(lavender), 카다몬(cardamom), 셀러리(celery), 카스카라야(cascarilla), 육두구(nutmeg), 백단유(sandalwood), 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 허니 에센스(honey essence), 로즈 오일(rose oil), 바닐라(vanilla), 레몬 오일(lemon oil), 오렌지 오일(orange oil), 계수나무(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지(sage), 회향(fennel), 피망, 생강, 아니스(anise), 고수(coriander), 커피, 또는 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종들로부터의 민트 오일), 향미 증강제들(flavour enhancers), 쓴맛 수용체 부위 차단제들(bitterness receptor site blockers), 감각 수용체 부위 활성화제들(sensorial receptor site activators) 또는 자극제들(stimulators), 당류 및/또는 당 대용물들(예컨대, 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 칼륨(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 사이클라메이트들(cyclamates), 락토오스(lactose), 자당(sucrose), 포도당(glucose), 과당(fructose), 소르비톨(sorbitol) 또는 만니톨(mannitol)), 및 목탄(charcoal), 엽록소, 미네랄들, 식물생약들(botanicals) 또는 입냄새 제거제들(breath freshening agents)과 같은 다른 첨가제들을 포함할 수 있다. 이들은 인조, 합성 또는 천연 성분들 또는 이들의 블렌드들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예를 들어, 오일, 액체, 고체 또는 분말일 수 있다. 예를 들면, 액체, 오일 또는 다른 그러한 유체 향미제가 요소(124, 224, 324)의 다공성 고체 재료에 함침되어, 향미 및/또는 다른 특성들을 그러한 다공성 고체 재료에 부여할 수 있다. 이와 같이, 액체 또는 오일은 그것이 함침되는 재료의 성분이다.
상기 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 한다.
예를 들어, 일부 예들에서, 제2 유지 요소(130b, 230b, 330b, 430b)는 카트리지(104, 204, 304, 404) 대신에 마우스피스(110, 210, 310, 410)의 일부이거나 마우스피스(110, 210, 310, 410)에 제거 가능하게 연결된다. 일부의 다른 예들에서, 유지 요소들(130a, 130b, 230a, 230b 등)이 존재하지 않고, 요소(134, 234 등)는, 예를 들어, 억지 끼워맞춤을 통해, 또는 예를 들어, 채널(105, 205, 305)의 양 단부에서 립(lip)(도시되지 않음)과의 접촉을 통해 수용 부분(101, 201, 301) 내에 유지될 수 있다. 일부 예들에서, 카트리지(104, 204, 304) 또는 그것의 일부분은 그 자체가 마우스피스(110, 210, 310)로서 작용할 수 있거나, 대안적인 마우스피스(110, 210, 310)가 제공될 수 있다. 일부 예들에서, 공기 입구(109, 209, 309, 409)를 가로지르는 메쉬 또는 필터 요소(117, 217, 317, 417)가 존재하지 않는다.
상기 예들에서, 디바이스(100, 200, 300 등) 또는 카트리지(104, 204, 304)는 요소(124, 224, 324)를 수용하기 위한 수용 부분(101, 201, 301)을 포함하는 것으로 설명되지만, 일부 다른 예들에서, 이것은 반드시 그럴 필요는 없으며, 디바이스(100, 200, 300 등) 또는 카트리지(104, 204, 304)는 수용 부분(101, 201, 301)을 포함할 필요는 없다. 이들 예들에서, 심지(107, 207, 307)에서 발생된 에어로졸은 사용자에 의한 흡입 전에 요소(124, 224, 324)를 통과할 필요는 없다. 따라서, 일부 예들에서, 전술한 에어로졸 발생 디바이스(100, 200, 300 등) 및/또는 에어로졸 발생 물품(104, 204, 304 등)은 차폐 요소(118, 218, 318 등)를 포함할 수 있지만, 수용 부분(101, 201, 301) 또는 그 내에 수용된 요소(124, 224, 324)를 포함하지 않을 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
상기 예들에서, 차폐 요소(118, 218, 318, 418)는 유동 경로(A 내지 D) 내로 돌출하는 요소들(118a, 118b, 418a, 418b) 또는 유동 경로(A 내지 D)를 가로질러 연장되는 요소(221, 321)를 포함하는 것으로 설명되었지만, 이것은 반드시 그럴 필요는 없으며, 다른 예들에서, 차폐 요소(118, 218, 318, 418)는 심지(107, 207, 307, 407)가 가열 요소(114, 214, 314, 414)의 복사선으로부터 차단되는 것을 보장할 수 있고, 그리고/또는 심지(107, 207, 307, 407)가 예를 들어, 실질적으로 대류에 의해서만 가열되는 것을 보장할 수 있는 다른 형태들을 취할 수 있다. 예를 들어, 차폐 요소(118, 218, 318, 418)는 대안적으로 또는 추가적으로, 유동 경로(A 내지 D)에서의 굴곡부(bend) 또는 엘보우(elbow), 예를 들어, 디바이스(100, 200, 300, 400)의 본체(102, 202, 302, 402)의 채널(144, 244, 344, 444)의 굴곡부 또는 엘보우일 수 있거나 이를 포함할 수 있으며, 굴곡부 또는 엘보우는 가열 요소(114, 214, 314, 414) 및 심지(107, 207, 307, 407)의 중간에 있다.
상기 예들에서, 디바이스(100, 200, 300, 400)는 차폐 요소(118, 218, 318, 418)(예를 들어, 디바이스(100, 200, 300, 400)의 본체(102, 202, 302, 402) 또는 카트리지(104, 204, 304, 404) 내에 위치됨)를 포함하는 것으로 설명되었지만, 이것은 반드시 그럴 필요는 없으며, 다른 예들에서, 디바이스(100, 200, 300, 400)는 가열 요소(114, 214, 314, 414)의 복사선으로부터 심지(107, 207, 307, 407)를 차단하는 차폐 요소(118, 218, 318, 418)를 포함하지 않는다.
임의의 일 예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 단독으로, 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 임의의 다른 예들의 하나 이상의 특징들 또는 임의의 다른 예들의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 첨부된 청구범위에 규정된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기에서 설명되지 않은 균등물들 및 변형예들도 또한 이용될 수 있다.

Claims (26)

  1. 에어로졸 발생 디바이스(aerosol generating device)로서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구(inhalable medium outlet)까지의 유동 경로를 규정하고,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는,
    액체를 보유하기 위한 용기(container);
    상기 액체를 상기 용기로부터 상기 유동 경로 내로 흡인하기 위한 심지(wick);
    상기 심지의 상류측에 있으며, 사용 시에 상기 유동 경로 내의 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위해 상기 공기 입구로부터의 유입 공기를 가열하는 가열 요소(heating element);
    상기 심지의 하류측에 있는 상기 유동 경로 내에 있으며, 사용 시에 관통하는 에어로졸의 유동의 특성을 변경시키기 위한 요소(element)를 수용하기 위한 것인 수용 부분(receiving portion); 및
    상기 심지를 상기 가열 요소로부터 차폐하기 위해, 상기 가열 요소와 상기 심지의 중간의 상기 유동 경로 내에 있는 차폐 요소(shield element)를 포함하고,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는, 사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동이 사용 시에 상기 심지 위로 통과하여 상기 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 상기 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 본체, 및 상기 본체에 해제 가능하게 연결된 에어로졸 발생 물품(aerosol generating article)을 포함하며, 상기 본체는 상기 가열 요소를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 물품은 상기 용기를 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 상기 공기 입구로부터의 유입 공기가 사용 시에 상기 가열 요소에 의해 가열되는 정도를 사용자가 제어할 수 있게 하는 가열 요소 제어기(heating element controller)를 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 가열 요소는, 사용 시에 발생된 가열된 상기 공기의 유동의 심지에서의 온도가 100 ℃ 내지 400 ℃의 범위, 또는 150 ℃ 내지 300 ℃의 범위 내에 있도록 유입 공기를 가열하도록 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  5. 에어로졸 발생 디바이스를 위한 에어로졸 발생 물품으로서,
    상기 에어로졸 발생 물품은 사용 시에 발생된 가열된 공기의 유동의 유입을 위한 가열된 공기 입구로부터 흡입 가능한 매체 출구까지의 유동 경로를 규정하고,
    상기 에어로졸 발생 물품은,
    액체를 보유하기 위한 용기;
    상기 가열된 공기 입구의 하류측에 있으며, 상기 액체를 상기 용기로부터 상기 유동 경로 내로 흡인하기 위한 것인 심지;
    상기 심지의 하류측에 있는 상기 유동 경로 내에 있으며, 사용 시에 관통하는 에어로졸의 유동의 특성을 변경시키기 위한 요소를 수용하기 위한 것인 수용 부분; 및
    상기 심지를 가열 요소로부터 차폐하기 위해, 사용 시에 상기 가열된 공기의 유동을 발생시키기 위한 가열 요소와 상기 심지의 중간의 상기 유동 경로 내에 있는 차폐 요소를 포함하고,
    상기 에어로졸 발생 물품은, 사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동이 사용 시에 상기 심지 위로 통과하여 상기 액체를 휘발시켜서, 사용 시에 상기 유동 경로 내의 에어로졸의 유동을 발생시키도록 배열되는,
    에어로졸 발생 물품.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 물품은 상기 에어로졸 발생 디바이스에 해제 가능하게 연결될 수 있도록 배열되는,
    에어로졸 발생 물품.
  7. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 사용 시에 상기 심지가 대류에 의해서만 가열되도록 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  8. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 상기 심지가 사용 시에 상기 가열 요소에 의해 발생된 복사선으로부터 차단되도록 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 차폐 요소는 상기 유동 경로의 단면의 제1 부분을 가로질러 연장되는 제1 요소를 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 차폐 요소는, 상기 유동 경로의 상기 단면의 제2 부분을 가로질러 연장되는 상기 제1 요소의 하류측에 있는 제2 요소를 포함하며, 상기 제2 부분의 적어도 일부는 상기 제1 부분과 상이한,
    에어로졸 발생 디바이스.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 상기 제1 요소가 가로질러 연장되지 않는 상기 유동 경로의 단면의 적어도 그 부분이거나 그 부분을 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 차폐 요소는 상기 유동 경로의 전체 단면을 가로질러 연장되며, 공기가 상기 차폐 요소를 통과할 수 있게 하는 하나 이상의 천공부들(perforations)을 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  13. 제8 항에 있어서,
    사용 시에 발생된 상기 가열된 공기의 유동에 노출된 상기 심지의 부분은 상기 에어로졸 발생 디바이스의 중심 종축으로부터 반경방향으로 오프셋되어 있는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 차폐 요소는 상기 가열 요소로부터 상기 심지까지의 가시선(line of sight)을 차단하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  15. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 용기는 관통 연장되는 채널(channel)을 규정하고, 상기 채널은 상기 유동 경로의 적어도 일부분을 규정하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 채널의 적어도 일부분은 상기 수용 부분을 규정하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  17. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 수용 부분은 상기 수용 부분에서의 사용 시에 상기 수용 부분 내에 수용된 상기 요소를 유지하기 위한 하나 이상의 유지 요소들(retaining elements)을 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  18. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 사용 시에 상기 수용 부분 내에 수용된 상기 요소가 상기 수용 부분 내에 수동으로 삽입, 제거 및/또는 교체될 수 있게 하도록 배열되는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  19. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 심지는 금속 메쉬(metal mesh)이거나 금속 메쉬를 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  20. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 디바이스는 상기 공기 입구 또는 상기 가열된 공기 입구로부터 상기 유동 경로 내로의 유입 공기의 유동의 제어를 허용하는 입구 제어기(inlet controller)를 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  21. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 요소는 상기 수용 부분 내에 수용되는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 특성은 상기 에어로졸의 감각수용적(organoleptic) 특성, 상기 에어로졸의 향미 및 상기 에어로졸의 pH 중 하나 이상인,
    에어로졸 발생 디바이스.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 요소는 담배이거나 담배를 포함하는,
    에어로졸 발생 디바이스.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
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