KR102398732B1 - 유도 히터 및 이동 가능한 구성요소를 구비한 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어로졸 발생 물품(34)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되어 있는 챔버(16)를 갖는 하우징(12+14)을 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치(10)에 관한 것이다. 장치는 하우징의 챔버 내에 수용된 에어로졸 형성 물품을 가열하기 위한 유도 히터를 더 포함하고 있다. 유도 히터는 유도 코일(20) 및 가열 요소(18)를 포함하고 있으며, 여기서 가열 요소는 유도 코일 내부에 배열가능하다. 유도 코일은 하우징의 챔버에 대하여 이동 가능하다. 유도 코일 및 가열 요소는 적어도 제1 작동 가능한 위치와 제2 작동 가능한 위치 사이에서 서로에 대하여 이동 가능하다.

Description

유도 히터 및 이동 가능한 구성요소를 구비한 에어로졸 발생 장치

본 발명은 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 챔버를 갖는 하우징 및 하우징의 챔버 내에 수용된 에어로졸 형성 물품을 가열하기 위한 유도 히터를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고 있으며, 여기서 가열 요소는 유도 코일 내부에 배열 가능하다.

에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 물품에 다른 유형의 히터를 사용하는 것이 공지되어 있다. 통상적으로, e-액체와 같은 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 저항 히터가 사용된다. 담배를 함유하고 있는 에어로졸 형성 기재를 가열하지만 태우지 않음으로써 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는, 저항 히터를 사용하는 “태우지 않고 가열하는(heat not burn)” 장치를 제공하는 것도 공지되어 있다.

유도 히터는 이점을 제공하고 상기 장치에서 제안되었다. 유도 히터는 예를 들어 US 2017/055580 A1에 기재되어 있다. 유도 히터에서, 유도 코일은 전도성 물질로 만들어진 구성요소 주위에 배열되어 있다. 구성요소는 가열 요소 또는 서셉터로서 표시될 수 있다. 고주파수 AC 전류가 유도 코일을 통과하게 된다. 그 결과, 교류 자기장이 유도 코일 내에 생성된다. 교류 자기장은 가열 요소를 침투하여 가열 요소 내에 와전류를 생성한다. 이들 전류는 가열 요소의 가열을 초래한다. 와전류에 의해 발생된 열에 더하여, 교류 자기장은 이력(hysteresis) 메커니즘으로 인해 서셉터가 가열하게 할 수도 있다. 일부 서셉터는 와전류가 발생하지 않거나 거의 발생하지 않을 수 있는 성질을 가질 수도 있다. 이러한 서셉터에서 실질적으로 모든 열 발생은 이력 메커니즘으로 인한 것이다. 가장 흔한 서셉터는, 두 메커니즘 모두에 의해 열이 발생되는 이러한 종류의 것이다. 교류 자기장이 침투할 때, 서셉터에서 열을 발생시키기 위한 책임이 있는 공정에 대한 더욱 정교한 설명은 WO2015/177255에서 찾을 수 있다. 유도 히터는 에어로졸 발생 장치가 작동하는 동안에 에어로졸을 발생시키는데 유익한 급속 가열을 용이하게 한다.

소모품의 가열이 가변될 수 있는 유도 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다. 장치에 상당한 구조적 복잡성을 추가하지 않으면서 가변적인 가열을 실현하는 것이 더욱 바람직할 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따르면, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되어 있는 챔버를 갖는 하우징을 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다. 장치는 하우징의 챔버 내에 수용된 에어로졸 형성 물품을 가열하기 위한 유도 히터를 더 포함하고 있다. 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고 있으며, 여기서 가열 요소는 유도 코일 내부에 배열 가능하다. 유도 코일 및 가열 요소는 적어도 제1 작동 가능한 위치와 제2 작동 가능한 위치 사이에서 서로에 대해 이동 가능하도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 유도 코일은 하우징의 챔버에 대해 이동 가능하다.

작동 가능한 위치는 가열 요소가 에어로졸 발생 물품을 관통하고 가열될 수 있는 위치를 나타내고 있다. 유도 히터의 작동 중에, 에어로졸은 삽입된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 가열 요소에 의해 발생된다.

담배를 담고 있는 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 형태로 제공될 수도 있다. 에어로졸 발생 물품은 담배 스틱과 같은 소모품으로서 제공될 수 있다. 다음에서, 에어로졸 발생 물품은 소모품으로서 표시될 것이다. 이들 소모품은 세장형 로드형 형상을 가질 수 있다. 이러한 소모품은 통상적으로 장치의 챔버의 공동 내로 밀어 넣어진다. 챔버에서, 유도 히터의 가열 요소는 소모품의 삽입 동안에 소모품 내의 에어로졸 형성 기재를 관통한다. 유도 히터의 다수의 가열 사이클 후에 소모품에서의 에어로졸 형성 기재가 사용되면, 소모품이 제거되어 새로운 소모품으로 교체된다. 에어로졸의 발생은, 무엇보다도, 소모품 내의 가열 요소의 위치 및 가열 요소의 형상 및 온도에 의존한다. 특정 가열 요소를 고려할 때, 가열 요소의 위치 및 온도는 에어로졸 발생을 위한 주요 인자들이다. 에어로졸은 가열 요소를 가열하고 사용자의 퍼프로 인해 소모품을 통해 공기를 흡인하여 발생된다. 소모품 내의 에어로졸 형성 기재는 가열 요소에 의해 가열되고 휘발성 성분을 방출한다. 휘발성 성분으로 풍부해진 공기는 이어서 응축되어 사용자에 의해 후속하여 흡입되는 에어로졸을 형성하게 된다.

상이한 사용자는 에어로졸 발생 동안 발생된 휘발성 성분의 양과 같은 다른 선호도를 가질 수 있다. 본 발명은 가열 요소 및 유도 히터의 유도 코일의 상대적인 위치를 변경하여 에어로졸 발생을 제어할 수 있게 한다. 가열 요소 및 인덕터 코일의 상대적인 배향을 변화시키는 것은 가열 요소로 힘의 전달의 효율성의 다양함으로 이어질 것이며, 왜냐하면 가열 요소를 통한 자속(magnetic flux)은 유도 코일에 인가된 AC 전류를 위해 사용되는 임의의 주어진 주파수 및 진폭에 대해, 가열 요소 및 코일의 상대적인 배향에 강하게 의존하기 때문이다. 따라서, 가열 요소와 유도 코일의 상대적인 배향의 변화는 가열 요소가 얼마나 고온일 수 있는 지와 가열 요소가 에어로졸 발생을 위한 최적의 작동 온도에 도달하기 위해 얼마나 시간이 걸리는 지 둘 다에 영향을 줄 수 있다. 또한, 가열 요소의 일부는 다른 부분보다 더 높은 온도로 가열될 수 있으며, 다른 부분은 주로 전도에 의해 가열되고 있다. 따라서, 기재의 상이한 영역들은 가열 요소의 작동 위치를 변경함으로써 특이적으로 가열될 수 있다. 결과적으로, 소모품 내부의 가열 요소를 위치시키는 것은 상이한 가열 효과를 초래할 수 있고, 개별 사용자에게 사용자의 특정 맛과 요구에 대한 사용자 경험을 채택하는 데 있어서 큰 유연성을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 에어로졸 발생 장치의 하우징, 장치의 챔버 내에 삽입되는 소모품, 챔버, 및 유도 코일은 모두 위의 구성요소들의 길이를 따라 중심 축인 동일한 길이방향 축 또는 방향을 갖고 있다.

가열 요소와 코일은 세장형 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 코일과 동일한 길이를 가질 수 있다. 가열 요소는 핀(pin) 또는 블레이드(blade)의 형상을 가질 수 있다. 가열 요소는 고체일 수 있는 반면, 가열 요소가 코일 내에 배열될 수 있도록 코일이 나선형 형상을 가질 수 있다. 코일은 나선형 스프링의 형상을 갖는 나선형 권취된 코일로서 제공될 수 있다. 코일은 AC 전류가 전력 공급부로부터 코일을 통해 흐를 수 있도록 접촉 요소를 포함할 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 침투하여 전술한 메커니즘에 의해 가열 요소를 가열하기 때문에, 코일과 가열 요소 사이에 직접 또는 전기 연결이 확립될 필요가 없다. 이러한 메커니즘은 와전류 및 이력 손실이며, 이들이 열 에너지로 변환된다. 코일뿐만 아니라 가열 요소는 금속과 같은 전도성 물질로 만들어질 수도 있다. 가열 요소와 코일은 원형, 타원형 또는 다각형 형상의 단면을 가질 수 있다. 유도 코일은 보호될 장치의 하우징 내에 배열되어 있을 수도 있다. 하우징은 교류 자기장(alternating magnetic field)에 의해 침투될 때, 가열되기 쉽지 않은 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 하우징은, 와전류가 하우징에서 발생되지 않고 이력 메커니즘을 통해 가열될 수 없도록, 비전도성 물질로 제조될 수도 있다. 즉, 하우징은 비-서셉터 물질, 예를 들어 비-전도성, 비-서셉터 물질로 만들어질 수 있다. 장치의 전체 하우징은 비전도성 물질로 제조될 수 있다. 대안적으로, 유도 코일에 인접한 하우징의 부분은 비전도성 물질로 만들어질 수도 있다.

제1 작동 가능한 위치에서, 가열 요소의 제1 부분은 유도 코일에 의해 둘러싸일 수 있다. 제2 작동 위치에서, 가열 요소의 제2 부분은 유도 코일에 의해 둘러싸일 수 있고, 가열 요소의 제1 부분과 제2 부분은 중첩되지 않을 수 있다. 가열 요소가 소모품을 관통한 경우에는, 에어로졸 형성 기재의 제1 및 제2 부분이 가열 요소의 부분에 인접하여 위치되어 있다. 유도 히터의 작동 동안, 기재의 제1 부분은 가열 요소의 제1 위치에서 가열될 수 있고, 기재의 제2 부분은 가열 요소의 제2 위치에서 가열될 수 있다.

가열 요소는 하우징의 챔버에 대해 상대적으로 이동 가능할 수 있다. 가열 요소는 챔버의 길이방향으로 이동 가능할 수 있다. 가열 요소는 소모품을 침투할 수 있고 소모품은 이어서 챔버의 길이방향을 따라 가열 요소에 의해 이동될 수 있다. 소모품 내의 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 사용자의 각 퍼프 후에, 가열 요소를 전진시켜서 연속적으로 가열될 수 있다. 사용자는 챔버의 길이방향을 따라 가열 요소의 위치를 변경할 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 챔버 내의 가열 요소의 이동을 제한하도록 구성되어 있는 안내 요소(guiding element)를 더 포함할 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 가열 요소를 챔버 내에서 이동시키도록 구성되어 있는 슬라이딩 작동기(sliding actuator)를 포함할 수 있다. 슬라이딩 작동기는 가열 요소와 직접 접촉하지 않고 가열 요소의 이동을 가능하게 할 수 있다. 슬라이딩 작동기는 장치의 개방 없이 작동기가 사용될 수 있도록 장치의 하우징의 측면에 배열될 수 있다. 연결 수단은 작동기를 장치의 챔버 내부에 배열된 가열 요소와 연결하기 위해 배열될 수 있다. 연결 수단은 슬라이딩 작동기의 이동(movement)을 가열 요소의 이동으로 전달하도록 구성될 수 있다.

가열 요소의 제1 및 제2 부분은 서로로부터 열적으로 격리될 수 있다. 2개의 가열 영역은 전기 전도성일 수 있다. 2개의 가열 영역은 전기 비전도성 물질에 의해 서로 분리될 수 있다. 다른 가열 영역이 AC 전류가 흐르는 유도 코일에 의해 둘러싸인 경우, 본질적으로 와전류가 가열 영역 중 하나에서 발생되지 않을 수 있다. 가열 영역은 다른 가열 영역이 가열되는 동안 가열 영역이 가열되지 않도록 단열될 수 있다. 가열 영역들에 의해, 소모품 내의 에어로졸 형성 기재의 부분은 본질적으로 소모품 내의 에어로졸 형성 기재의 다른 부분들의 가열 없이 가열될 수 있다.

유도 코일은 챔버를 둘러싸는 하우징 내의 벽면에 배열될 수 있다. 하우징 내의 벽면에 유도 코일을 배열하여, 유도 코일은 오염과 손상으로부터 보호될 수 있다. 유도 코일은 장치의 길이방향 축에 대해 챔버의 길이의 절반에 걸쳐 본질적으로 연장될 수 있다. 유도 코일의 길이를, 챔버의 길이의 본질적으로 절반과 같이, 제한하여, 소모품 내의 에어로졸 형성 기재의 부분적인 부분이 가열될 수도 있다. 유도 코일에 의해 둘러싸인 가열 요소의 부분은, AC 전류가 유도 코일을 통해 흐르는 경우, 가열 요소의 이 부분에서 와전류가 발생되기 때문에 가열될 수 있다. 유도 코일은 챔버의 근위 말단에 인접하게 배열될 수 있다. 소모품은 근위 말단에 삽입될 수 있다.

가열 요소는 챔버의 길이에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 가열된 소모품의 일부가 고갈된 후 (예를 들어, 더 이상 만족스러운 에어로졸이 발생하지 않을 수 있다는 의미에서) 소모품의 내부의 가열 요소가 이동될 수 있고, 그에 의해서 가열 요소가 소모품 내부의 에어로졸 형성 기재의 신선한 부분과 접촉하도록 이동되고 있다. 유도 히터에 의해 가열되지 않은 소모품의 부분이 유도 코일에 의해 이제 둘러싸이고 가열될 수 있도록 가열 요소는 챔버의 길이의 절반만큼 이동될 수 있다. 따라서, 소모품의 부분은 유도 코일을 통해 가열 요소에 의해 소모품을 이동시킴으로써 가열될 수 있다.

유도 코일은 챔버의 길이방향으로 이동 가능하다. 챔버의 길이방향으로 이동 가능하게 구성되어 있는 가열 요소와 유사하게, 이동 가능한 유도 코일은 소모품 내의 에어로졸 형성 기재의 상이한 부분이 가열될 수 있는 것을 용이하게 할 수 있다. 이 측면에 따르면, 유도 코일은 챔버의 길이 절반과 같이 챔버의 일부를 둘러쌀 수 있다. 소모품이 챔버 내에 삽입되고 가열 요소가 소모품을 관통하면, 유도 코일은 에어로졸 발생을 위해 이어서 가열되는 소모품의 일부분을 둘러쌀 수 있다. 그 후, 유도 코일은, 소모품의 상이한 부분이 유도 코일에 의해 둘러싸이도록 챔버의 길이방향으로 이동될 수 있다. 그런 다음, 소모품의 상이한 부분이 가열될 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 장치의 챔버에 대한 유도 코일의 이동을 제한하도록 구성되어 있는 안내 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 챔버의 길이를 따라 유도 코일의 안전한 이동이 용이해질 수 있다.

가열 요소는 챔버의 가로방향으로 이동 가능할 수 있다. 챔버의 가로방향은 챔버의 길이방향과 수직으로 연장될 수 있다. 가열 요소는 베이스 섹션을 포함할 수 있다. 가열 요소는 세장형일 수 있고 하우징의 공동 내로 베이스 섹션에 수직으로 연장될 수 있다. 베이스 섹션은 가열 요소가 유도 코일의 중심 축과 정렬되는 제1 위치, 및 가열 요소가 유도 코일의 중심 축과 정렬되지 않은 제2 위치 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 따라서, 베이스 섹션은 유도 코일의 중심 축에 대해 가열 요소를 중심에서 벗어나 이동시키도록 구성될 수 있다. 베이스 섹션은 가열 요소를 유도 코일 내에 장착하기 위한 가열 요소의 베이스에 형성될 수 있다. 베이스 섹션은 단열 물질로 만들어질 수 있다. 베이스 섹션은 전기 비전도성 물질로 만들어질 수 있다. 베이스 섹션은 공기가 베이스 섹션을 통해 흡인될 수 있게 하고 있다.

베이스 섹션은 다이얼을 포함할 수 있다. 다이얼은, 유도 코일의 중심 축에 대한 가열 요소의 위치가 다이얼을 회전시켜서 변경될 수 있게 한다. 베이스 섹션은 다이얼의 회전을 나타내는 마커를 포함할 수 있다. 사용자가 다이얼을 보고 작동할 수 있도록 베이스 섹션은 장치의 하우징 밖으로 적어도 부분적으로 연장될 수 있다. 다이얼의 노출된 부분 상의 마커는, 사용자에게 다이얼이 어느 위치에 있는지, 및, 결과적으로 가열 요소가 어느 위치에 있는지에 대한 시각적 표시를 줄 수 있다.

베이스 섹션은 베이스 섹션을 장착하기 위한 핀을 포함할 수 있다. 핀은 유도 코일의 중심 축에 대해 중심에서 벗어나 배열될 수 있다. 다이얼은 핀을 중심으로 축회전하도록(pivot) 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 다이얼의 회전은 가열 요소가 유도 코일의 중심 축으로부터 멀리 이동되는 것으로 이어질 수 있다. 가열 요소는 제1 작동 가능한 위치에서 유도 코일의 중심축을 따라 배열될 수 있다. 소모품이 가열 요소 위로 장치의 챔버 내로 밀어 넣어질 때, 가열 요소는 소모품의 중심에서 소모품을 침투할 수 있다. 가열 요소의 이러한 배열은 표준 가열 효과에 이용될 수 있다. 다이얼이 회전될 때, 가열 요소는 유도 코일의 한 측면에 더 가깝게 이동될 수 있다. 이와 같이, 가열 요소가 다이얼의 회전에 의해 이동된 후에 소모품이 장치의 챔버 내에 삽입되는 경우, 가열 요소는 소모품 중심에서 벗어나 소모품에 삽입된다. 따라서, 상이한 가열 효과가 다이얼 회전으로 인한 가열 요소의 이동에 의해 생성될 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 형성 기재의 측면 부분은 중심에서 벗어난 가열 요소에 의해 가열될 수 있다. 가열 요소의 중심에서 벗어난 위치는 제2 작동 가능한 위치일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 에어로졸 형성 기재의 상이한 측면 부분이 매번 가열되도록 소모품이 반복적으로 제거되고 장치의 챔버 내에 삽입되는 경우에 더욱 효율적으로 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 소모품은 각각의 제거-삽입 사이클 동안 회전될 수 있다. 또한, 각각의 제거-삽입 사이클 동안 다이얼은 약간 회전될 수 있다.

베이스 섹션은 하우징의 슬롯에 대해 미끄러지도록 구성되어 있는 슬라이딩 요소를 포함할 수 있다. 이는 중심에서 벗어난 위치를 향한 유도 코일 내에서 중심 위치로부터의 가열 요소의 선형 운동을 가능하게 할 수 있다. 가열 효과는 중심 위치와 중심에서 벗어난 위치 사이에서 가열 요소를 슬라이딩시켜서 제어될 수 있다. 중심 위치와 중심에서 벗어난 위치 사이의 가열 요소의 이동은 슬라이딩 요소에 의해 용이해질 수 있다. 베이스 섹션과 슬라이딩 요소는 혀(tongue) 및 홈(groove) 형상과 같은 상보적인 형상을 가질 수도 있다.

본 발명은 또한 전술된 바와 같이 에어로졸 발생 기재를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품과 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템에 관련되어 있다.

장치의 길이방향 축에 대한 챔버의 길이는 유도 코일의 길이보다 클 수 있고, 유도 코일은 챔버의 근위 말단에 인접하게 배열될 수 있다. 챔버 내로 삽입된 소모품의 가열은 챔버 내에서의 소모품의 위치 설정에 의해 변할 수 있다.

이 측면에 따르면, 가열 요소 및 유도 코일은 정지된 상태로 배열될 수 있는 한편, 소모품만이 장치의 챔버 내에서 이동 가능할 수도 있다. 유도 코일이 챔버의 단지 한 부분을 둘러싸고 있기 때문에, 소모품이 챔버 내로 삽입될 때 소모품 및 소모품 내의 에어로졸 형성 기재의 부분만이 가열된다. 이어서, 소모품은 챔버로부터 멀리 당겨져서 소모품이 여전히 챔버 내에 위치되지만 더 이상 챔버 내로 완전히 연장되어 있지 않다. 결과적으로, 유도 코일은 이제 소모품의 상이한 영역을 둘러쌀 수 있다. 이러한 방식으로, 소모품의 상이한 부분이 챔버 밖으로 점진적으로 소모품을 당김으로써 후속하여 가열될 수 있다.

가열 요소는 유도 코일의 길이방향 축을 따라 배열될 수 있으며, 가열 요소는 유도 코일의 길이방향 길이와 본질적으로 동일한 길이를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 유도 코일에 의해 둘러싸인 가열 요소만이 가열될 수 있다.

장치는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 프로그래밍 가능 마이크로프로세서일 수도 있는, 마이크로프로세서를 포함할 수도 있다. 제어부는 추가 전자 구성요소를 포함할 수 있다. 제어부는 유도 히터에 대한 전력의 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 장치가 활성화된 후 연속적으로 유도 히터에 공급될 수 있거나 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때마다(puff-by-puff basis) 공급될 수 있다. 전력은 전류의 펄스 형태로 유도 히터에 공급될 수 있다.

장치는 전력 공급부, 통상적으로 배터리를 포함할 수 있다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 요구할 수 있고 하나 이상의 퍼프를 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다; 예를 들면, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수인 기간 동안 에어로졸의 연속적인 발생을 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 정해진 수의 퍼프 또는 개별적인 유도 히터의 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수도 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 포함하고 있는 것이 바람직하다. 균질화 담배 물질을 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 트리거될 수 있다. 대안적으로, 유도 히터는 온-오프 버튼을 누름으로써 트리거될 수 있고, 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 파라미터이다. 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 내부의 공기의 압력을 측정하기 위한 압력 센서로서 구성될 수도 있다.

상술한 에어로졸 발생 장치와 소모품은 전기 작동식 흡연 시스템일 수도 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 시스템은 휴대용이다. 에어로졸 발생 시스템은 통상의 엽궐련 또는 궐련에 필적하는 크기를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 30mm 내지 대략 150mm의 총 길이를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 5mm 내지 대략 30mm의 외부 직경을 가질 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이며, 첨부 도면 중;
도 1은 다이얼 형상의 베이스 섹션에 의해 이동 가능한 가열 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치를 보여주고 있고;
도 2는 가열 요소 및 다이얼 형상의 베이스 섹션의 상세도를 보여주고 있고;
도 3은 삽입되어 있는 소모품을 갖는 에어로졸 발생 장치를 보여주고 있고;
도 4는 슬라이드 형상의 베이스 섹션을 갖는 에어로졸 발생 장치의 한 구현예를 보여주고 있고;
도 5는 챔버의 길이의 일부분을 둘러싸는 유도 코일의 한 구현예 및 가열 요소가 유도 코일의 중심 축을 따라 이동 가능한 한 구현예를 보여주고 있고;
도 6은 에어로졸 발생 장치 및 삽입된 소모품에 사용되는 도 5의 유도 히터를 보여주고 있고;
도 7은 단열된 가열 영역을 갖는 가열 요소의 한 구현예를 보여주고 있고;
도 8은 소모품만이 이동 가능한 고정된 가열 요소 및 유도 코일의 한 구현예를 보여주고 있고;
도 9는 가열 요소를 이동시키기 위한 슬라이딩 작동기를 보여주고 있고; 그리고
도 10 은 유도 코일의 한 구현예를 보여주고 있으며, 여기서 유도 코일은 이동 가능하도록 배열되어 있다.

도 1은 에어로졸 발생 장치(10)를 보여주고 있다. 에어로졸 발생 장치(10)는 제1 하우징 부분(12) 및 제2 하우징 부분(14)을 갖는 하우징을 포함하고 있다. 제1 하우징 부분(12)은 배터리와 제어부를 포함하고 있다. 제2 하우징 부분(14)은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 소모품을 삽입하기 위한 챔버(16)를 포함하고 있다. 제2 하우징 부분(14)은 가열 요소(18) 및 유도 코일(20)을 갖는 유도 히터를 더 포함하고 있다. 유도 코일(20)은 제2 하우징 부분(14) 내에 배열되어 있다. 가열 요소(18)는 유도 코일(20)에 의해 둘러싸인 챔버(16) 내의 공동에 배열되어 있다. 제어부는 배터리로부터 유도 히터로의 전기 에너지의 공급을 제어하도록 제공되어 있다. 유도 히터는 버튼(22)을 누름으로써 활성화된다. 유도 히터는 버튼(22)을 놓아주어 비활성화된다. 사용자는 에어로졸 형성 기재를 함유하는 소모품을 근위 말단(24)에서 챔버(16) 내에 삽입할 수 있다. 이어서, 사용자는 소모품을 흡인하면서 버튼(22)을 누르고 형성된 에어로졸을 흡입할 수 있다.

좌측에서 우측으로, 도 1의 (a), 도 1의 (b), 도 1의 (c) 및 도 1의 (d)가 제시되어 있다. 도 1의 (a)는 전술한 에어로졸 발생 장치(10)를 보여주고 있다. 에어로졸 발생 장치(10)의 측면에서는, 가열 요소(18)의 베이스 섹션(26)이 부분적으로 보일 수 있다. 베이스 섹션(26)은 가열 요소(18)의 기저부에 배열되고, 다이얼 형상을 갖고 있다. 베이스 섹션(26)은 유도 코일(20)의 중심 축(L)에 대하여 중심에서 벗어나 장착되어 있다.

도 1의 (b)는 제2 하우징 부분(14) 내의 유도 코일(20)이 보일 수 있도록 투명한 제2 하우징 부분(14)을 갖는 에어로졸 발생 장치(10)를 도시하고 있다. 도 1의 (b)에서, 베이스 섹션(26)은 가열 요소(18)가 유도 코일(20)의 중심 축(L)을 따라 배열되도록 회전되어 있다. 즉, 가열 요소는 챔버(16) 내의 제1 작동 가능한 위치에 배열된 도 1의 (b)에 있다. 도 1의 (c) 및 도 1의 (d)에서, 베이스 부분(26)은, 가열 요소(18)가 유도 코일(20)의 중심 축(L)으로부터 중심에서 벗어나 제2 작동 가능한 위치로 이동하도록 회전되어 있다. 에어로졸 발생 장치(10)의 외부로부터, 이 이동은 베이스 섹션(26) 상에 마커(28)로 표시되어 있다.

도 2는 가열 요소(18) 및 베이스 섹션(26)의 상세도를 보여주고 있다. 가열 요소(18)는 가열 요소(18)에 의한 소모품의 침투를 용이하게 하기 위한 가늘어지는 선단부(30)를 포함하고 있다. 베이스 섹션(26)의 위치를 나타내는 마커(28)를 갖는 다이얼 형상의 베이스 섹션(26)이 도 2에 상세히 보여지고 있다. 도 2, 도 2의 (a)의 좌측 부분에 있어서, 베이스 섹션(26)은 가열 요소(18)가 유도 코일(20)의 중심 축(L)을 따라 정렬된 중심 위치에 배열되어 있는 제1 작동 가능한 위치로 도시되어 있다. 도 2, 도 2의 (b) 및 도 2의 (c)의 중간 및 우측 부분에, 베이스 부분(26)은 가열 요소(18)가 중심에서 벗어나 배열되도록 회전되어 있다. 이러한 이동을 용이하게 하기 위해, 베이스 섹션(26)은 핀(30)에 의해 장착되어 있고, 핀(30)은 유도 코일(20)의 중심 축(L)에 대하여 중심에서 벗어나 배열되어 있다. 또한, 도 2에는 베이스 섹션(26)의 이동을 제한하고 베이스 섹션(26)을 제1 및 제2 하우징 부분(12, 14) 사이에 장착하기 위한 링(32)이 도시되어 있다.

도 3은 에어로졸 발생 장치(10)를 보여주고 있으며, 소모품(34)은 에어로졸 발생 장치(10) 내에 삽입되어 있다. 도 3의 (a)에서, 소모품(34)은 아직 장치(10)의 챔버(16) 내에 삽입되지 않았으며, 가열 요소(18)는 챔버(16) 내의 제1 작동 가능한 위치에 배열되어 있다. 베이스 섹션(26)을 회전시켜서, 이 단계에서 가열 요소(18)가 사용자에 의해 원하는 경우 제2 작동 가능한 위치로 이동될 수 있다. 도 3의 (b)에서, 소모품(34)은 장치(10)의 챔버(16) 내에 삽입되어 있다.

도 4는 베이스 섹션(26)이 슬라이딩 요소의 형상을 갖고 있는 베이스 섹션(26)의 한 구현예를 보여주고 있다. 베이스 섹션(26)은 챔버(16) 내의 가열 요소(18)의 위치가 변경될 수 있도록 제1 및 제2 하우징 부분(12, 14) 사이의 슬롯으로 슬라이딩될 수 있다. 가열 요소(18)는 도 4의 (a)에서 제1 작동 가능한 위치에서 유도 코일(20)의 중심 축(L)을 따라 정렬되어 있다. 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에서, 베이스 섹션(26)은, 가열 요소(18)가 제2 작동 가능한 위치에 배열되도록 장치(10)의 외부로 슬라이딩되어 있다. 베이스 섹션(26)은 상보적 형상을 갖는 요소(36)에 잡혀 있다. 베이스 섹션(26)과 요소(36)는 베이스 섹션(26)이 요소(36) 내의 챔버(38)를 따라 미끄러질 수 있도록 혀(tongue) 및 홈(groove) 형상을 가질 수 있다.

도 5는 가열 요소(18)가 유도 코일의 중심 축(L)을 따라 정렬되어 있고 중심 축(L)을 따라 이동 가능한 한 구현예를 보여주고 있다. 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)로부터, 가열 요소(18)는 중심 축(L)을 따라 이동되어 있다. 가열 요소(18)는 지지 부재(40) 상에 장착되어 가열 요소(18)의 이동을 가능하게 하고 있다. 지지 부재(40)는 제1 하우징 부분(12) 내의 선형 모터와 같은 기구에 의해 수동으로 이동되거나 이동될 수 있다.

도 5는 또한 제2 하우징 부분(14)의 챔버(16)에 배열된 가열 요소(18)를 보여주고 있다. 이 구현예에서, 유도 코일(20)은 챔버(16)의 전체 길이(42)를 따라 배열되어 있지 않다. 오히려, 챔버의 다른 절반 길이(46)는 유도 코일(20)에 의해 둘러 쌓여 있지 않은 반면, 유도 코일(20)은 근본적으로 챔버(16)의 절반 길이(44)로 연장되어 있다. 유도 코일(20)은 소모품(34)이 챔버 내에 삽입될 때 소모품(34)의 일부만이 소모품(34)의 이 부분을 가열하기 위해 유도 코일(20)에 의해 둘러싸여 있도록 근위 말단(24) 근처에 배치되어 있다. 소모품(34)을 챔버(16) 밖으로 부분적으로 이동시키기 위해 소모품(34)을 침투한 후에 이동 가능한 가열 요소(18)가 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 유도 코일(20)에 의해 둘러싸인 가열 요소(18)에 의해 아직 가열되지 않은 소모품(34)의 부분이 가열될 수 있다.

도 6은 도 6의 (a)에서 소모품(34)이 챔버(16) 내에 아직 삽입되어 있지 않은 도 5의 구현예를 보여주고 있다. 도 6의 (b)에서, 소모품(34)은, 유도 코일(20)에 의해 둘러싸인 소모품(34)의 일부가 제1 작동 가능한 위치에서 가열될 수 있도록 챔버(16) 내에, 그리고 가열 요소(18) 위에 완전히 삽입되어 있다. 도 6의 (c)에서, 소모품(34)은 가열 요소(18)의 이동에 의해 챔버(16)로부터 부분적으로 밀려나가 있다. 따라서, 소모품(34)의 상이한 부분은 제2 작동 가능한 위치에서 가열될 수 있다. 도 6의 (d)에서, 소모품(34)은 가열 요소(18)에 의해 챔버(16)로부터 훨씬 더 멀리 밀려나가 있다.

도 7은 가열 요소(18)가 2개의 단열된 가열 영역(18.1, 18.2)을 포함하고 있는 한 구현예를 보여주고 있다. 가열 영역(18.1, 18.2)은 분리 요소(48)에 의해 서로 분리되어, 가열 영역(18.1, 18.2) 사이의 단열을 용이하게 한다. 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에서, 가열 요소(18)는 유도 코일(20)의 중심 축(L)을 따라 이동 가능한 것으로 도시되어 있다. 도 7의 (c) 및 도 7의 (d)는, 챔버(16)의 길이의 절반과 가열 영역(18.1, 18.2) 중 하나의 길이에 대응하는 길이(44)를 갖는 유도 코일(20)을 보여주고 있다. 이러한 방식으로, 소모품(34)이 챔버(16) 내에 삽입되고 가열 요소(18) 위로 밀어 넣어질 때, 가열 영역(18.1, 18.2) 중 하나의 길이(44)에 대응하는 길이(44)를 갖고 있는 소모품(34)의 제1 영역이 가열될 수 있다. 그 후, 가열 요소(18)는 소모품(34)의 제2 부분이 가열될 수 있도록 챔버(16)로부터 부분적으로 밀려나갈 수 있다.

도 8은 가열 요소(18) 및 유도 코일(20)이 고정되어 있고 소모품(34)만이 챔버(16) 내에서 이동될 수 있는 한 구현예를 보여주고 있다. 유도 코일(20)은 챔버(16)의 길이(44)의 본질적으로 절반에 대응하는 길이를 갖고 있다. 가열 요소는 또한 챔버(16)의 길이(44)의 본질적으로 절반에 대응하는 길이를 갖고 있다. 도 8의 (b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 유도 코일(20) 및 가열 요소(18)는 장치(10)의 근위 말단(24)에 인접하여 배열되어 있다. 소모품(34)이 완전히 챔버(16) 내에 삽입되고 가열 요소(18) 위로 밀어 넣어질 때, 길이(44)의 소모품(34)의 제1 부분이 가열되고 있다. 이어서, 소모품은 소모품(34)의 제2 부분이 가열될 수 있도록 챔버(16) 밖으로 부분적으로 흡인될 수 있다.

도 9는 가열 요소(18)를 이동시키기 위해 슬라이딩 작동기(50)가 도시되어 있는 한 구현예를 보여주고 있다. 도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는 중심 축(L)을 따르는 슬라이딩 작동기(50) 및 가열 요소(18)의 이동을 보여주고 있다. 슬라이딩 작동기(50)는 슬라이딩 작동기(50)의 슬라이딩 동작이 연결 수단에 의해 가열 요소(18)로 전달되도록 연결 수단에 의해 가열 요소(18)와 연결되어 있다.

도 10은 중심 축(L)을 따라 이동 가능하도록 배열되어 있는 유도 코일(20)을 보여주고 있다. 제2 하우징 부분(14)은 유도 코일(20)이 배치되어 있는 이동 가능한 부분으로서 구성되어 있다. 제1 하우징 부분(12)은 챔버(16)를 형성하고 있고, 제2 하우징 부분(14)은 제1 하우징 부분(12)을 따라 슬라이딩 가능하도록 구성되어 있고, 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)를 참조한다. 이러한 슬라이딩 동작은 안내 요소에 의해 용이해질 수 있다. 소모품(34)이 챔버(16) 내에 삽입될 때, 소모품(34)의 상이한 부분이 유도 코일(20)의 위치 설정에 따라 가열될 수 있다. 도 7과 유사하게, 가열 요소(18)는 유도 코일에 의해 둘러싸인 가열 영역만이 한번에 가열되도록 유도 코일(20)의 길이에 대응하는 길이를 갖는 가열 영역(18.1, 18.2)을 포함할 수 있다.

본 발명은 설명된 구현예들에 한정되지 않는다. 숙련자라면 상이한 구현예들의 맥락에서 설명된 특징부들이 본 발명의 범주 내에서 서로 조합될 수 있음을 이해한다.

Claims (14)

1. 에어로졸 발생 장치로서,
   에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되어 있는 챔버를 갖는 하우징;
   상기 하우징의 챔버 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 유도 히터로서, 상기 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고, 상기 가열 요소는 상기 유도 코일 내부에 배열가능하고, 상기 유도 코일은 상기 하우징의 상기 챔버에 대하여 이동 가능한, 상기 유도 히터;를 포함하고, 그리고
   상기 유도 코일 및 상기 가열 요소는 적어도 제1 작동 가능한 위치와 제2 작동 가능한 위치 사이에서 서로에 대하여 이동 가능한, 에어로졸 발생 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 작동 가능한 위치에서, 상기 가열 요소의 제1 부분은 상기 유도 코일에 의해 둘러싸여 있고, 상기 제2 작동 가능한 위치에서, 상기 가열 요소의 제2 부분은 상기 유도 코일에 의해 둘러싸여 있고, 상기 가열 요소의 상기 제1 부분과 제2 부분은 중첩되지 않는 것인, 에어로졸 발생 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 하우징의 상기 챔버에 대하여 이동 가능한 것인, 에어로졸 발생 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 챔버의 길이방향으로 이동 가능한 것인, 에어로졸 발생 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 챔버 내의 상기 가열 요소의 이동을 제한하도록 구성되어 있는 안내 요소(guiding element)를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
6. 제3항에 있어서, 상기 가열 요소를 상기 챔버 내에서 이동시키도록 구성되어 있는 슬라이딩 작동기(sliding actuator)를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 가열 요소의 상기 제1 및 제2 부분은 서로로부터 열적으로 격리되어 있는 것인, 에어로졸 발생 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 유도 코일은 상기 챔버의 길이방향으로 이동 가능한 것인, 에어로졸 발생 장치.
9. 제1항 또는 제8항에 있어서, 상기 챔버에 대한 상기 유도 코일의 이동을 제한하도록 구성되어 있는 안내 요소를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
10. 제3항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 챔버의 가로방향으로 이동 가능한 것인, 에어로졸 발생 장치.
11. 제10항에 있어서, 베이스 섹션을 더 포함하고, 상기 가열 요소는 세장형이고 상기 하우징의 공동 내로 상기 베이스 섹션에 수직으로 연장되어 있고, 상기 베이스 섹션은 상기 가열 요소가 상기 유도 코일의 중심 축과 정렬되어 있는 제1 위치와, 상기 가열 요소가 상기 유도 코일의 중심 축과 정렬되어 있지 않은 제2 위치 사이에서 이동하도록 구성되어 있는 것인, 에어로졸 발생 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 베이스 섹션은 상기 유도 코일의 상기 중심 축으로부터 벗어나 있는 다이얼 및 핀을 포함하되, 상기 다이얼은 상기 핀을 중심으로 축회전하도록(pivot) 구성되어 있는 것인, 에어로졸 발생 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 베이스 섹션은 상기 하우징 내의 슬롯에 대하여 슬라이딩하도록 구성되어 있는 슬라이딩 요소를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
14. 에어로졸 발생 시스템으로서,
    에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품;
    상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되어 있는 챔버를 갖는 하우징;
    상기 하우징의 챔버 내에 수용된 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 유도 히터로서, 상기 유도 히터는 유도 코일 및 가열 요소를 포함하고, 상기 가열 요소는 상기 유도 코일 내부에 배열가능하고, 상기 유도 코일은 상기 하우징의 상기 챔버에 대하여 이동 가능한, 상기 유도 히터;를 포함하고, 그리고
    상기 유도 코일 및 상기 가열 요소는 적어도 제1 작동 가능한 위치와 제2 작동 가능한 위치 사이에서 서로에 대하여 이동 가능한, 에어로졸 발생 시스템.

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