KR102368912B1 - 모듈형 유도 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 히터를 포함한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고, 가열 요소는 유도 코일 내부에 배열될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 갖는 하우징을 더 포함한다. 제1 하우징 부분은 유도 히터의 유도 코일에 전력을 공급하기 위한 전원, 및 전원으로부터 유도 히터의 유도 코일로의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 제2 하우징 부분에, 유도 히터의 유도 코일이 배열되고, 제2 하우징 부분은 에어로졸 형성 기재를 함유한 소모품을 수용하도록 구성된다. 제1 및 제2 하우징 부분은 유도 히터가 작동되도록 구성되는 제1 위치에 배열되도록 구성되고, 제1 및 제2 하우징 부분은 제2 위치로 변위되도록 구성되며, 가열 요소는 제2 위치에서 가열에 접근할 수 있도록 구성된다.

Description

모듈형 유도 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치
본 발명은 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 히터를 포함한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고, 여기서 가열 요소는 유도 코일 내부에 배열될 수 있어서 유도 가열될 수 있다.
에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품에 상이한 유형의 히터를 사용하는 것이 공지되어 있다. 통상적으로, e-액체(e-liquid)와 같은 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 저항 히터가 사용된다. 담배를 함유하는 에어로졸 형성 기재를 연소가 아닌 가열에 의해 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는, 저항 히터를 이용하는 “비-연소 가열” 장치를 제공하는 것이 또한 공지되어 있다.
유도 히터는 장점을 제공하고 위의 장치에서 제안되었다. 유도 히터는 예를 들어, US 2017/055580 A1호에 설명되어 있다. 유도 히터에서, 유도 코일은 전도성 재료로 만들어진 구성요소 주위에 배열된다. 구성요소는 가열 요소 또는 서셉터로서 명명될 수 있다. 고주파수 AC 전류가 유도 코일을 통과한다. 그 결과, 교류 자기장이 유도 코일 내에 생성된다. 교류 자기장이 가열 요소를 관통하여 가열 요소 내에 와전류를 생성한다. 이들 전류는 가열 요소의 가열을 초래한다. 와전류에 의해 발생된 열 외에도, 교류 자기장은 또한 히스테리시스 메커니즘(hysteresis mechanism)으로 인해 서셉터가 가열되게 할 수 있다. 몇몇 서셉터는 심지어 와전류가 전혀 또는 거의 발생되지 않을 수 있는 성질일 수 있다. 그러한 서셉터에서 실질적으로 모든 열 발생은 히스테리시스 메커니즘으로 인한 것이다. 가장 흔한 서셉터는 두 메커니즘 모두에 의해 열이 발생되는 종류와 같은 것이다. 교류 자기장에 의해 관통될 때, 서셉터에서 열 발생을 담당하는 공정에 대한 더욱 정교한 설명은 WO2015/177255호에서 찾을 수 있다. 유도 히터는 에어로졸 발생 장치의 작동 중에 에어로졸을 발생시키는 데 유익한 신속한 가열을 촉진시킨다.
가열 요소를 세정 및 교체하기 위해 가열 요소에 쉽게 접근할 수 있는 유도 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 히터를 포함한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고, 가열 요소는 유도 코일 내부에 배열될 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 갖는 하우징을 더 포함한다. 제1 하우징 부분은 유도 히터의 유도 코일에 전력을 공급하기 위한 전원, 및 전원으로부터 유도 히터의 유도 코일로의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 제2 하우징 부분에, 유도 히터의 유도 코일이 배열되고, 제2 하우징 부분은 에어로졸 형성 기재를 함유한 소모품을 수용하도록 구성된다. 제1 및 제2 하우징 부분은 유도 히터가 작동되도록 구성되는 제1 위치, 및 가열에 접근할 수 있도록 제2 위치에 배열되도록 구성된다. 제2 위치에서, 제1 및 제2 하우징 부분 중 하나 또는 둘 모두가 변위된다.
에어로졸 발생 장치가 정상적으로 작동될 수 있는 제1 위치로부터 제2 위치로 서로에 대해 하우징 부분의 위치를 변경하면 가열 요소가 세정 또는 교체될 수 있다. 제2 위치는 가열 요소에 쉽게 접근할 수 있게 한다. 담배를 함유한 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 형태로 제공될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 담배 스틱(stick)과 같은 소모품으로서 제공될 수 있다. 하기에서, 에어로졸 발생 물품은 소모품으로서 나타낼 것이다. 이들 소모품은 세장형 로드와 같은 형상을 가질 수 있다. 그러한 소모품은 전형적으로 장치의 오목부 내로 가압된다. 오목부에서, 유도 히터의 가열 요소는 소모품이 가열 요소 위로 가압되도록 제공된다. 이러한 방식으로, 가열 요소는 소모품을 관통할 수 있다. 유도 히터의 다중 가열 사이클 후에 소모품 내의 에어로졸 형성 기재가 고갈되면, 소모품이 제거되고 새로운 소모품에 의해 교체된다. 고갈된 소모품의 제거 시, 고갈된 에어로졸 형성 기재의 잔류물이 가열 요소에 달라붙고 가열 요소의 기능을 손상시킬 수 있다. 그러한 잔류물은 후속 에어로졸 발생에 영향을 미칠 수 있고 따라서 바람직하지 않다. 제2 위치에서, 잔류물이 쉽게 제거될 수 있도록 가열 요소에 접근 가능할 수 있다.
가열 요소는 제1 및 제2 하우징 부분이 제2 위치에 있을 때 교체되도록 구성될 수 있다. 가열 요소가 열화되면, 가열 요소는 교체될 수 있는데, 장치, 예를 들어 유도 코일의 추가 구성요소까지 또한 교체할 필요는 없다. 이러한 방식으로, 가열 요소의 교체는 더욱 비용 효과적이다. 또한, 상이한 가열 요소가 상이한 가열 체제를 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 소모품 내의 기재의 상이한 부분의 가열을 초래하는 상이한 길이의 가열 요소가 사용될 수 있다. 상이한 재료로 만들어진 가열 요소는 상이한 가열 특성과 함께 사용될 수 있다.
제2 위치에서, 제2 하우징 부분은 제1 하우징 부분으로부터 분리될 수 있다. 제2 하우징 부분의 분리는 가열 요소의 더욱 용이한 세정을 촉진시킬 수 있다. 이와 관련하여, 세정을 위해 모든 측면으로부터 분리 하우징 부분에 접근 가능할 수 있다. 가열 요소는 제2 하우징 부분과 함께 제거될 수 있다. 가열 요소는 이어서, 세정 또는 교체하기 위해 제2 하우징 부분으로부터 제거될 수 있다. 대안적으로, 가열 요소는 제2 하우징 부분이 제1 하우징 부분으로부터 분리되면 가열 요소가 노출되도록 제1 하우징 부분과 일체로 연결될 수 있다. 대안적으로, 가열 요소는 제2 하우징 부분이 제1 하우징 부분으로부터 분리될 때 제1 하우징 부분에 부착된 상태를 유지할 수 있다. 가열 요소는 제1 하우징 부분으로부터 후속하여 분리될 수 있다.
가열 요소는 제2 하우징 부분 내에 삽입될 수 있는 삽입 가능한 요소가 되도록 구성될 수 있다. 제2 하우징 부분이 제2 위치에서 제1 하우징 부분으로부터 분리될 때 가열 요소는 제2 하우징 부분 내로 삽입될 수 있다. 또한, 가열 요소는 제2 위치에서 제1 하우징 부분에 연결되고, 2개의 하우징 부분이 제1 위치에 부착될 때 제2 하우징 부분으로 삽입될 수 있다.
가열 요소는 베이스 섹션 및 가열 섹션을 포함할 수 있다. 베이스 섹션은 열 절연성 재료로 만들어질 수 있다. 베이스는 전기 절연성 재료로 만들어질 수 있다. 베이스 섹션은 제2 하우징 부분 내에 가열 요소를 장착하기 위한 지지 요소를 포함할 수 있다. 베이스 섹션은 애퍼쳐를 포함할 수 있다. 애퍼쳐는 공기가 베이스 섹션을 통해 흡인될 수 있게 한다. 베이스 섹션은 가열 요소가 제2 하우징 부분 내로 삽입될 수 있게 할 수 있다. 제2 하우징 부분은 예컨대, 소모품이 내부에 삽입될 수 있는 오목부를 형성하도록 원통형 중공 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 제2 하우징 부분의 종축을 따라 배열될 수 있다.
가열 요소는 세장형 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 코일의 종 방향 범위와 동일한 길이를 가질 수 있다. 가열 요소는 핀 또는 블레이드의 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 중실형일 수 있지만 코일은 나선형 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 하우징 부분이 제1 위치에서 함께 연결될 때 코일 내부에 배열될 수 있다. 코일은 나선형 스프링의 형상을 갖는 나선형 권취 코일로서 제공될 수 있다. 코일은 접촉 단자를 포함할 수 있다. 접촉 단자는 AC 전류가 전원으로부터 코일을 통해 흐르게 할 수 있다. 유도 코일에 공급된 AC 전류는 바람직하게는 고 주파수 AC 전류이다. 본 출원을 위해서, "고 주파수"라는 용어는, (1MHz 내지 30MHz의 범위를 포함한) 약 1MHz 내지 약 30MHz 범위, 구체적으로는 (1MHz 내지 10MHz의 범위를 포함한) 약 1MHz 내지 약 10MHz 범위, 더 구체적으로는 (5MHz 내지 7MHz의 범위를 포함한) 약 5MHz 내지 약 7MHz 범위의 주파수를 나타내는 것임을 이해해야 한다. 코일에 의해 발생된 자기장이 가열 요소를 관통하여 와전류를 생성하기 때문에, 코일과 가열 요소 사이에 직접적인 연결 또는 전기 연결이 확립될 필요가 없다. 와전류는 열 에너지로 변환된다. 코일뿐만 아니라 가열 요소는 금속과 같은 전도성 재료로 만들어질 수 있다. 가열 요소 및 코일은 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 단면을 가질 수 있다. 유도 코일은 제2 하우징 부분의 공동에 배열될 수 있다. 공동은 와전류가 제2 하우징 부분의 공동에서 발생되지 않도록 비전도성 재료로 만들어질 수 있다. 장치의 전체 하우징은 비전도성 재료로 만들어질 수 있다.
가열 요소의 베이스 섹션은 제2 하우징 부분의 내부 림 섹션(rim section)과 정렬되도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 베이스 섹션은 제2 하우징 부분의 내측에 장착될 수 있고 가열 요소는 제2 하우징 부분 내에 적절히 정렬될 수 있다.
가열 요소의 베이스 섹션은 제1 및 제2 하우징 부분이 제1 위치에 있을 때 제1 및 제2 하우징 부분 사이에 고정될 수 있다. 가열 요소는 하우징 부분들 사이에 끼워질 수 있다. 가열 요소는 하우징 부분이 제1 위치에 있을 때 제1 및 제2 하우징 부분에 의한 손상으로부터 보호될 수 있다.
적어도 하나의 공기 입구가 제1 또는 제2 하우징 부분의 측면에 제공될 수 있다. 공기는 공기 입구를 통해 흡인되고 가열 요소를 지나서 안내될 수 있다.
소모품이 삽입될 수 있는 제2 하우징 부분의 오목부에 적어도 하나의 공기 입구가 제공되어, 삽입된 소모품 옆에 있는 공기 입구를 통해 공기가 흡인되고 가열 요소를 지나서 안내될 수 있다. 오목부는 소모품이 강제 끼워 맞춤으로 오목부 내에 단단히 유지될 수 있도록 직경을 가질 수 있다. 공기 입구는 오목부 내에 홈으로서 제공될 수 있다.
유도 코일은 가변 피치(varying pitch)를 가질 수 있다. 코일의 피치는 코일의 개별 권선들 사이의 공간 거리를 나타낸다. 권선들 사이의 거리가 작은 더 높은 피치는 더 강한 자기장의 발생을 초래할 수 있다. 권선들 사이의 거리가 더 큰 낮은 피치는 약한 자기장의 발생을 초래할 수 있다. 상이한 강도의 자기장은 가열 요소의 인접 부분에서 상이한 강도의 와전류, 및 상이한 온도를 초래한다. 따라서, 가변 피치는 유도 히터의 작동 중에 가열 요소의 온도 구배를 초래할 수 있다.
제2 하우징 부분은 제2 하우징 부분의 제1 단부가 제1 하우징 부분과 연결될 수 있거나 제1 단부와 대향하는 제2 단부가 제1 하우징 부분과 연결될 수 있도록 구성될 수 있다. 환언하면, 제2 하우징 부분은 제2 하우징 부분이 2개의 반대 방위로 제1 하우징 부분에 부착될 수 있도록 구성될 수 있다. 제2 하우징 부분은 양 단부에서 제1 하우징 부분에 부착될 수 있다. 가변 피치를 갖는 코일이 제2 하우징 부분에 제공되면, 유도 히터의 작동 중에 가열 요소에 생성된 가열 구배가 변경될 수 있다. 가열 구배는 제2 하우징 부분의 방위에 의해 좌우될 수 있다. 제2 하우징 부분 및 유도 코일의 방위에 따라, 가열 요소의 팁은 가열 요소의 베이스보다 더 높은 온도까지 가열될 수 있거나 그 반대일 수 있다.
제2 하우징 부분은 상이한 가열 특성을 갖는 적어도 2개의 독립적인 유도 코일을 포함할 수 있다. 독립적인 코일에는 별도의 접촉 단자가 제공될 수 있다. 제1 유도 코일에 대한 제1 단자는 제2 하우징 부분의 제1 단부에 제공될 수 있다. 제2 유도 코일용 제2 단자는 제2 하우징 부분의 제2 단부에 제공될 수 있다. 제1 하우징 부분은 대응 접촉 단자를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 유도 코일은 제2 하우징 부분의 제1 단부가 제1 하우징 부분과 연결되면, 전원과 연결될 수 있다. 제2 유도 코일은 제2 하우징 부분의 제2 단부가 제1 하우징 부분과 연결되면, 전원과 연결될 수 있다. 배터리로부터 유도 코일로 전기 에너지를 전달하기 위한 단자는 전기 접점으로 구성될 수 있다. 전기 에너지는 또한 유도 전달될 수 있다. 전기 에너지가 제1 또는 제2 유도 코일로 유도 전달되는 경우, 제1 하우징 부분은 제2 하우징 부분 내의 제1 및 제2 단부에서 대응 암형 부분에 삽입될 수 있는 수형 돌출부를 포함할 수 있다. 제1 하우징 부분은 여기 코일을 포함할 수 있고, 제2 하우징 부분은 전기 에너지를 전달하기 위한 대응 코일을 포함할 수 있다. 여기 코일은 제1 하우징 부분의 수형 돌출부에 배열될 수 있고 대응 코일은 제2 하우징 부분에서 여기 코일을 둘러싸도록 배열될 수 있다. 대안적으로, 제2 하우징 부분은 수형 돌출부를 포함할 수 있고, 제1 하우징 부분은 대응 암형 부분을 포함할 수 있다. 단지 하나의 유도 코일이 제2 하우징 부분에 사용되면, 제2 하우징 부분은 전기 에너지의 전달을 위한 단일 단자만을 포함할 수 있다. 제2 하우징 부분의 방위를 반대로 함으로써, 그에 따라 제1 또는 제2 유도 코일이 유도 히터에 사용될 수 있다.
유도 코일은 상이한 피치를 가질 수 있거나 상이한 재료로 만들어질 수 있다. 따라서, 유도 코일은 상이한 가열 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 코일은 제2 유도 코일을 만드는 데 쓰이는 재료보다 더 낮은 전기 저항을 갖는 재료로 만들어질 수 있다. 결과적으로, 유도 히터의 작동 중에 제1 유도 코일이 사용되면, 가열 요소는 더 높은 온도까지 가열될 수 있다.
제1 및 제2 하우징 부분이 제1 위치에 배열될 때 가열 요소는 제2 하우징 부분을 통해 본질적으로 절반만큼 연장될 수 있다. 가열 요소는 유도 코일의 제1 부분 내측에 배열될 수 있다. 따라서, 가열 요소는 유도 코일의 이러한 부분의 가열 특성에 따라 가열될 수 있다. 예를 들어, 가변 피치를 갖는 유도 코일을 이용하는 경우, 제2 하우징 부분을 제1 단부 쪽으로 부착하면 가열 요소를 둘러싸는 유도 코일의 부분은 제1 피치가 될 것이다. 제2 하우징 부분을 제2 단부 쪽으로 부착하면 가열 요소를 둘러싸는 유도 코일의 부분은 제2 피치가 될 것이다. 결과적으로, 가열 요소는 유도 코일의 가변 피치, 및 제1 하우징 부분에 대한 제2 하우징 부분의 방위에 따라 상이한 온도까지 가열된다.
2개의 유도 코일이 이용되면, 제2 하우징 부분을 통해 절반만큼 연장되는 가열 요소는 제2 하우징 부분의 어느 단부가 제1 하우징 부분과 연결되는지에 따라, 가열 요소를 둘러싸는 것이 제1 또는 제2 유도 코일이 될 것이다. 이와 관련하여, 제1 및 제2 유도 코일은 제1 유도 코일이 본질적으로 제1 단부에 인접한 제2 하우징 부분의 제1 절반부 주위에 배열될 수 있도록 제2 하우징 부분에 배열될 수 있다. 제2 유도 코일은 본질적으로 제2 단부에 인접한 제2 하우징 부분의 제2 절반부 주위에 배열될 수 있다.
제1 및 제2 하우징 부분은 하우징 부분이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동될 수 있도록 바람직하게는 핀에 의해 서로 힌지식으로, 바람직하게는 피봇식으로 연결된다. 이러한 양태에 따르면, 하우징 부분은 서로 단단히 연결될 수 있다. 연결은 하우징 부분의 위치가 제1 위치로부터 제2 위치로 그리고 그 반대로 변경될 수 있도록 설계될 수 있다.
장치의 제1 하우징 부분은 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 프로그래밍 가능 마이크로프로세서일 수도 있는, 마이크로프로세서를 포함할 수도 있다. 제어기는 추가 전자 구성요소를 포함할 수 있다. 제어기는 유도 히터로의 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 장치의 활성화 후에 유도 히터로 연속적으로 공급될 수 있거나 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때마다(puff-by-puff basis) 공급될 수 있다. 전력은 전류의 펄스 형태로 유도 히터에 공급될 수 있다.
장치는 제1 하우징 부분, 전형적으로 배터리에 전원을 포함할 수 있다. 대안으로서, 전원은 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전원은 재충전이 필요할 수 있고 한 번 이상의 퍼프를 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있으며; 예를 들어, 전원은 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수인 기간 동안 에어로졸의 연속적인 발생을 허용하는 데 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전원은 미리 결정된 수의 퍼프, 또는 유도 히터의 개별적인 활성화를 허용하는 데 충분한 용량을 가질 수 있다.
소모품은 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료를 포함할 수 있다. 상기 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료, 에어로졸 형성제 및 물을 포함하는 것이 바람직하다. 균질화 담배 재료를 제공하는 것은 에어로졸 발생, 니코틴 함량 및 에어로졸 발생 물품의 가열 동안 발생되는 에어로졸의 향미 프로파일을 개선할 수 있다. 구체적으로, 균질화 담배를 제조하는 공정은 담배 잎을 분쇄하는 단계를 수반하며, 이는 가열시 니코틴 및 향미를 보다 효과적으로 방출할 수 있게 한다.
유도 히터는 퍼프 검출 시스템에 의해 촉발될 수 있다. 대안적으로, 유도 히터는 온-오프 버튼을 누름으로써 촉발될 수 있고, 이러한 누름은 사용자의 퍼프 지속기간 동안 유지될 수 있다.
퍼프 검출 시스템은 기류 센서로서 구성될 수 있고 기류 속도를 측정할 수 있는 센서로서 제공될 수 있다. 기류 속도는 사용자에 의해 시간 당 에어로졸 발생 장치의 기류 경로를 통해 흡인되는 공기의 양을 특성화하는 매개변수이다. 퍼프의 개시는 기류가 미리 결정된 임계값을 초과할 때 기류 센서에 의해 검출될 수 있다. 개시는 또한 사용자가 버튼을 활성화할 때에도 검출될 수 있다.
센서는 또한, 퍼프 동안 사용자에 의해 장치의 기류 경로를 통해 흡인되는 에어로졸 발생 장치 내측의 공기의 압력을 측정하기 위한 압력 센서로서 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 에어로졸 발생 장치 및 소모품은 전기 작동식 흡연 시스템일 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 시스템은 휴대용이다. 에어로졸 발생 시스템은 통상의 엽궐련 또는 궐련에 필적하는 크기를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 30 mm 내지 대략 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 5 mm 내지 대략 30 mm의 외부 직경을 가질 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 장치를 포함한 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 시스템은 소모품과 같은 에어로졸 발생 물품을 더 포함한다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하고 제2 하우징 부분 내에 삽입되도록 구성된다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이며:
도 1은 종래의 유도 히터를 도시하고;
도 2는 분리된 제1 및 제2 하우징 부분을 갖는 에어로졸 발생 장치의 구현예를 도시하고;
도 3은 베이스 섹션을 갖는 본 발명에 따른 유도 히터를 도시하고;
도 4는 상이한 공기 입구를 갖는 에어로졸 발생 장치의 예시적인 단면도를 도시하고;
도 5는 유도 히터의 유도 코일의 상이한 구현예를 도시하고;
도 6은 2개의 반대 방위를 갖는 제2 하우징 부분을 갖는 에어로졸 발생 장치를 도시하고;
도 7은 제1 및 제2 하우징 부분 사이의 피봇 가능한 연결을 도시하고; 그리고
도 8은 도 7의 에어로졸 발생 장치의 탈착식 가열 요소를 도시한다.
도 1은 유도 코일(14) 내에 배열되는 세장형 가열 요소(12)를 갖는 종래의 유도 히터(10)를 도시한다. 세장형 가열 요소(12)는 소모품의 삽입을 용이하게 하기 위한 테이퍼진 팁을 가진다.
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치(16)를 도시한다. 도 2의 (a)는 2개의 하우징 부분, 즉 제1 하우징 부분(18) 및 제2 하우징 부분(20)을 도시한다. 제1 하우징 부분(18)은 배터리, 및 배터리로부터 유도 히터(22)로의 전기 에너지의 흐름을 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 유도 히터(22)를 활성화시키기 위해, 버튼(24)이 제공된다. 유도 히터(22)는 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20) 사이에 배열된다. 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20) 및 유도 히터(22)는 별도의 요소로서 제공된다. 유도 히터(22)는 테이퍼진 팁(28) 및 베이스 섹션(30)을 갖는 가열 요소(26)를 포함한다. 유도 히터(22)는 제2 하우징 부분(20)의 내측에 배열되는 유도 코일을 더 포함하고, 따라서 도 2에서는 볼 수 없다. 유도 히터(22)의 가열 요소(26)는 전기 전도성 재료로 만들어진다. 베이스 섹션(30)은 열 절연성 및 전기 비전도성 재료로 만들어진다.
도 2의 (b)는 제2 하우징 부분(20)의 오목부(32) 내에 삽입되는 유도 히터(22)를 도시한다. 제2 하우징 부분(20)의 오목부(32)에, 림(rim) 섹션(34)이 제공된다. 유도 히터(22)의 베이스 섹션(30)은 베이스 섹션(30)이 제2 하우징 부분(20)의 림 섹션(34)과 맞닿도록 디스크 형상을 가진다. 베이스 섹션(30)은 공기가 베이스 섹션(30)을 통해 흡인될 수 있게 하기 위한 홀(hole) 또는 애퍼쳐를 더 가진다.
도 2의 (c)는 에어로졸 발생 장치(16)가 사용될 준비가 되도록 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)과 유도 히터(22)가 연결되고 제1 위치에 배열되는 것을 도시한다. 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에서, 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)은 가열 요소(26)에 접근 가능하도록 제2 위치에서 서로 분리된다. 제2 위치에서, 세정 또는 교체를 위해 가열 요소(26)에 접근할 수 있다.
도 3의 (a)에서, 가열 요소(26) 및 베이스 섹션(30)이 도시된다. 가열 요소(26)는 소모품이 가열 요소(26) 위로 가압될 수 있도록 테이퍼진 팁(28)을 포함한다. 도 3의 우측 부분인 도 3의 (b)에서, 유도 코일(36)은 가열 요소(26) 주위에 배열된 것으로 도시된다. 유도 코일(36)은 외부 손상 및 오염으로부터 유도 코일(36)을 보호하기 위해 제2 하우징 부분(20)의 공동에 배열된다.
도 4는 에어로졸 발생 장치(16)의 단면도를 도시한다. 제1 하우징 부분(18)에, 배터리(40) 및 제어기(42)가 도시된다. 도 4의 (a)는 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)과 유도 히터(22)가 연결되고 제1 위치에 배열되는 것을 도시한다. 도 4의 (a)는 사용자가 소모품(38)을 흡인함으로써 주위 공기가 공기 입구(44)를 통해 흡인될 수 있도록 제1 하우징 부분(18)의 측면 표면에서의 공기 입구(44)를 도시한다. 공기 흐름은 화살표에 의해 표시된다. 공기는 공기 입구(44)를 통해 흡인되고 가열 요소(26)를 지나서 안내될 수 있다. 도 4의 (a)는 제2 하우징 요소(20)의 소모품(38)과 오목부(30) 사이에 배열되는 상이한 공기 입구(46)를 갖는 구현예를 도시한다. 이러한 구현예에서, 공기 입구(46)는 소모품(38)이 오목부(30)에 단단히 유지되는 동안 공기가 소모품(38)과 오목부(30) 사이에서 장치 내로 흡인되는 것을 촉진시키도록 홈으로서 제공된다.
도 5에서, 유도 코일(36.1, 36.2)의 상이한 구현예가 도시된다. 2개의 유도 코일(36.1, 36.2)은 도 2 내지 도 4의 맥락에서 설명된 바와 같이 단일 유도 코일(36)을 대체할 수 있다. 도 5의 (a)는 제2 하우징 부분(20) 내에 배열된 2개의 유도 코일(36.1, 36.2)을 도시한다. 2개의 유도 코일(36.1, 36.2)은 본질적으로 제2 하우징 부분(20)의 각각의 절반부에 제공될 수 있다. 가열 요소(26)는 가열 요소(26)가 제2 하우징 부분(20) 내에 삽입될 때 유도 코일(36.1, 36.2) 중 하나에 의해 둘러싸이도록 길이를 가질 수 있다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 2개의 유도 코일(36.1, 36.2)은 상이한 피치를 가질 수 있다. 도 5의 (b)는 2개의 유도 구역(36.1, 36.2)이 제공되도록 가변 피치를 갖는 단일 유도 코일을 도시한다. 가열 요소(26)는 가열 요소(26)가 유도 구역(36.1, 36.2) 중 하나 내에 배열될 수 있도록 길이를 가질 수 있다. 도 5의 (c)는 상이한 재료로 만들어진 2개의 유도 코일(36.1, 36.2)을 도시한다. 도 5에 도시된 모든 구현예에서, 유도 코일(36.1, 36.2) 또는 유도 구역(36.1, 36.2) 각각에 의해 생성된 자기장은 코일/구역(36.1, 36.2)의 상이한 특성으로 인해 변화된다. 이는 가열 요소(26)를 둘러싸는 코일/구역(36.1, 36.2)에 따라 가열 요소(26)의 상이한 가열을 초래한다.
도 6은 2개의 반대 방위로 제1 하우징 부분(18)에 부착되도록 구성되는 제2 하우징 부분(20)을 도시한다. 가열 요소(26)는 제1 하우징 부분(18)과 일체로 연결된 것으로 도시된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 가열 요소(26)에는 또한 베이스 섹션(30)이 제공되고 별도의 요소로서 제공될 수 있다. 도 6의 (a)에서, 제2 하우징 부분(20)은 제1 하우징 부분(18)과 연결된다. 제2 하우징 부분(20)에서, 가변 피치를 갖는 2개의 유도 코일(36.1, 36.2)이 배열된다. 도 6의 (a)는 높은 피치를 갖는 유도 코일(36.1)이 제2 하우징 부분(20)의 제1 단부(48)에 인접하게 배열되도록 제1 하우징 부분(18)과 연결된 제2 하우징 부분(20)을 도시한다. 제2 하우징 부분(20)은 유도 코일(36.1) 및 유도 코일(36.1)만이 배터리(40)와 연결될 수 있도록, 제1 단부(48)에 각각의 접촉 단자를 포함한다.
도 6의 (b)는 제1 하우징 부분(18)으로부터 분리되는 제2 하우징 부분(20)을 도시한다. 제2 하우징 부분(20)의 방위가 역전되어서, 제2 하우징 부분(20)의 제2 단부(50)가 이제 제1 하우징 부분(18)과 마주한다. 제2 하우징 부분(20)의 제2 말단(50)에 인접하여, 낮은 피치를 갖는 유도 코일(36.2)이 배열된다. 도 6의 (c)에서, 제2 하우징 부분(20)의 제2 단부(50)는 제1 하우징 부분(18)과 연결된다. 제2 하우징 부분(20)은 유도 코일(36.2), 및 유도 코일(36.2)만을 배터리(40)와 연결하기 위한 각각의 접촉 단자를 제2 단부(50)에 포함한다. 대응 접촉 단자가 제1 하우징 부분(18)에 제공된다. 가열 요소(26)는 제2 하우징 부분(20)을 통해 본질적으로 절반만큼 연장되는 길이를 가진다. 이러한 방식으로, 가열 체제는 제2 하우징 부분(20)의 방위를 역전시킴으로써 변화될 수 있다. 도 5에 도시된 유도 코일(36)의 모든 구현예는 도 6에 사용될 수 있다.
도 7은 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)이 서로 단단히 연결되어 서로 완전히 분리될 수 없는 구현예를 도시한다. 가열 요소(26)에 접근하기 위해, 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)은 제1 위치로부터 제2 위치로 피봇될 수 있다. 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)을 연결시키고 서로에 대하여 제1 및 제2 하우징 부분(18, 20)의 피봇을 가능하게 하는 핀(52)이 도시된다. 도 7의 (a)는 가열 요소(26)를 제2 하우징 부분(20)의 오목부(30) 내에 삽입하기 위한 애퍼쳐(54)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 유도 히터(22)는 제2 하우징 부분(20)에 제공된 림 섹션(32)과 맞닿기 위한 베이스 섹션(30)을 포함할 수 있다. 도 7의 (a)에서, 림 섹션(32)은 이전의 도면에서보다 더 넓게 도시된다. 그러나, 림 섹션(32)의 기능은 변경되지 않는다.
도 8은 도 7에 도시된 구현예를 도시한다. 가열 요소(26) 및 베이스 섹션(30)을 포함한 유도 히터(22)는 제2 하우징 부분(20)의 애퍼쳐(54) 내로 삽입될 수 있는 것으로 도시된다. 도 8의 (a)에서, 가열 요소(26)는 제2 하우징 부분(20)의 애퍼쳐(54) 내에 아직 삽입되지 않았다. 도 8의 (b)에서, 가열 요소(26)는 제2 하우징 부분(20)의 애퍼쳐(54) 내에 삽입되었다. 그 후, 제2 하우징 부분(20)은 제2 위치로부터 제1 위치로 피봇될 수 있고, 에어로졸 발생 장치(16)는 작동될 준비가 된다.
삭제

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 장치로서:
    유도 코일, 및 유도 코일 내부에 배열될 수 있는 가열 요소를 포함하고 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 히터; 및
    제1 하우징 부분 및 제2 하우징 부분을 포함한 하우징;을 포함하며,
    상기 제1 하우징 부분은 유도 히터의 유도 코일에 전력을 공급하기 위한 전원, 및 전원으로부터 유도 히터의 유도 코일로의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기를 포함하며, 상기 제2 하우징 부분은 유도 히터의 유도 코일을 포함하고 에어로졸 형성 기재를 함유한 소모품을 수용하도록 구성되며,
    상기 제1 및 제2 하우징 부분은 제1 및 제2 하우징 부분이 변위되고 가열 요소에 접근 가능한 제2 위치와 작동 가능한 제1 위치 사이에서 이동 가능하며,
    상기 가열 요소는 제1 및 제2 하우징 부분이 제2 위치에 있을 때 교체되도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 위치에서, 제2 하우징 부분은 제1 하우징 부분으로부터 분리되는, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가열 요소는 제2 하우징 부분에 삽입될 수 있는 삽입 가능한 요소가 되도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가열 요소는 열 절연성 재료로 만들어진 베이스 섹션, 및 가열 섹션을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 베이스 섹션은 제2 하우징 부분 내에 가열 요소를 장착하기 위한 지지 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가열 요소의 베이스 섹션은 제1 및 제2 하우징 부분이 제1 위치에 있을 때 제1 및 제2 하우징 부분들 사이에 고정되는, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유도 코일은 가변 피치(varying pitch)를 갖는, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 하우징 부분은 적어도 2개의 독립적인 유도 코일을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 유도 코일은 상이한 피치를 갖거나 상이한 재료로 만들어지는, 에어로졸 발생 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 2개의 독립적인 유도 코일 각각은 제2 하우징 부분의 길이의 절반만큼 연장되는, 에어로졸 발생 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 가열 요소는 제1 및 제2 하우징 부분이 제1 위치에 배열될 때 제2 하우징 부분을 통해 본질적으로 절반만큼 연장되는, 에어로졸 발생 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 하우징 부분은 힌지식으로 연결되는, 에어로졸 발생 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 하우징 부분은 핀에 의해 피봇 가능하게 연결되는, 에어로졸 발생 장치.
  14. 에어로졸 발생 시스템으로서:
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치; 및
    소모품과 같은 에어로졸 발생 물품;을 포함하며,
    상기 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 물품은 제2 하우징 부분 내에 삽입되도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 삭제
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