KR102533347B1 - 전자 베이핑 장치의 기화기 및 기화기의 형성 방법 - Google Patents

전자 베이핑 장치의 기화기 및 기화기의 형성 방법 Download PDF

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Abstract

전자 베이핑 장치(10)의 기화기(80)를 형성하는 방법으로서, 다공성 재료(90)를 적어도 하나의 가열체(85)의 표면에 도포하여 코팅부를 형성하는 단계를 포함하는 방법이 제공되며, 가열체(85)는 도전성 재료로 형성된다.

Description

전자 베이핑 장치의 기화기 및 기화기의 형성 방법
본 개시는 전자 베이핑 장치 또는 e-베이핑 장치에 관한 것이다.
e-베이핑 장치는 가열체를 포함하며, 가열체는 기화전 제제를 기화시켜 "증기"를 생성한다.
e-베이핑 장치는 재충전식 배터리와 같은, 장치 내에 배치된 전원을 포함한다. 배터리는 기화전 제제를 증기로 전환시키기에 충분한 온도까지 히터가 가열되도록 히터에 전기적으로 연결된다. 증기는 적어도 하나의 배출구를 포함하는 마우스피스를 통해 e-베이핑 장치를 빠져나간다.
중국실용신안등록공보 204796739 (2015.11.25.)
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 기화기를 형성하는 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 기화기를 형성하는 방법은 다공성 재료를 도전성 재료로 형성된 가열체의 적어도 하나의 표면에 도포하여 코팅부를 형성하는 단계를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 다공성 재료는 약 50% 내지 약 80% 범위의 공극률을 가진다. 다공성 재료는 건조할 때 가요성이다. 다공성 재료는 친수성 재료이다. 다공성 재료는 세라믹 및 셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 코팅부는 약 0.5 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜ 범위의 두께를 가진다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도포하는 단계는 다공성 재료를 포함하는 슬러리 내에 가열체를 침지시키는 단계를 포함한다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 상기 방법은 가열체를 약 100℉ 내지 약 500℉의 온도에서 건조시키는 단계를 포함한다. 슬러리는 약 50% 내지 약 99%의 다공성 재료를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도포하는 단계는 다공성 재료를 포함하는 조성물을 가열체에 분무하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 가열체를 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도포하는 단계는 다공성 재료를 가열체의 적어도 하나의 표면에 부착시키는 단계를 포함한다.
적어도 하나의 구현예에서, 상기 방법은 도포하는 단계 전에 가열체를 성형하는 단계를 포함한다.
적어도 하나의 구현예에서, 상기 방법은 도포하는 단계 후에 가열체를 성형하는 단계를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 카트리지에 관한 것이다.
적어도 하나의 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 카트리지는 길이 방향으로 연장되는 하우징, 기화전 제제를 저장하도록 구성된 하우징 내의 저장조, 하우징 내의 기화기, 및 저장조와 기화기 사이의 흡수성 재료를 포함한다. 기화기는 도전성 재료로 형성된 가열체 및 히터 가열체의 적어도 하나의 표면 상에 다공성 재료의 코팅부를 포함한다. 흡수성 재료는 기화전 제제를 저장조로부터 기화기의 코팅부까지 운송하도록 구성된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 다공성 재료는 약 50% 내지 약 80% 범위의 공극률을 가진다. 다공성 재료는 건조할 때 가요성이다. 다공성 재료는 친수성 재료이고 세라믹 및 셀룰로오스 중 적어도 하나를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열체는 코일, 와이어, 플레이트, 스탬핑 된 플레이트, 나선체, 튜브, 나선형 히터, 막대, 및 디스크 중 하나 이상의 형태로 형성된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 코팅부는 약 0.5 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜ 범위의 두께를 가진다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치에 관한 것이다.
적어도 하나의 구현예에서, 전자 베이핑 장치는 길이 방향으로 연장되는 하우징, 기화전 제제를 저장하도록 구성된 하우징 내의 저장조, 하우징 내의 기화기, 저장조와 기화기 사이의 흡수성 재료, 및 가열체에 전기적으로 연결된 하우징 내의 전원을 포함한다. 기화기는 도전성 재료로 형성된 가열체 및 가열체의 적어도 하나의 표면 상의 다공성 재료의 코팅부를 포함한다. 흡수성 재료는 저장조로부터 기화기의 코팅부까지 기화전 제제를 운송하도록 구성된다.
본원의 비한정적인 구현예의 다양한 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 상세한 설명을 검토하면 더욱 명백해질 수 있다. 첨부된 도면은 단지 예시적인 목적을 위해 제공되며, 청구범위의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 주지되지 않는 한, 특정한 비율로 도시된 것으로 간주되지 않아야 한다. 도면의 다양한 치수는, 명료성을 위해 과장되었을 수 있다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 e-베이핑 장치의 측면도이다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 1의 e-베이핑 장치의 선 II-II을 따르는 단면도이다.
도 3은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 2의 e-베이핑 장치의 기화기의 확대 단면도이다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기의 도면이다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
도 8은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
도 9는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
도 10은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
도 11은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
도 13은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
일부 상세한 예시적인 구현예가 본원에서 개시된다. 그러나, 본원에 개시된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 단지 예시적인 구현예를 설명하기 위한 대표적인 예일 뿐이다. 그러나, 예시적인 구현예는 많은 대안적인 형태로 실시될 수 있으며, 본원에서 설명된 예시적인 구현예에만 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
따라서, 예시적인 구현예가 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그의 예시적인 구현예는 도면에 예로서 도시되며 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 구현예를 개시된 특정 형태로 한정하려는 의도가 없으며, 그와 반대로, 예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 범주에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 동일한 도면 부호는 도면의 설명 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.
한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", "연결된", "결합된" 또는 "덮는" 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 또는 층 위에, 연결되거나, 결합되거나 덮거나, 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수도 있음을 이해해야 한다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 또는 층에 "직접 위에", "직접 연결된" 또는 "직접 결합된" 것으로 언급될 때, 개재 요소 또는 층이 존재하지 않는다. 동일한 번호는 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다.
비록 용어 제1, 제2, 제3 등이 본원에서 다양한 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성 요소, 영역, 층 및 섹션은 이 용어에 의하여 한정되어서는 안된다는 점을 이해해야 한다. 이러한 용어는 하나의 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션을 다른 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션과 구별하는 데에만 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션은 예시적인 구현예의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
본원에서 공간적으로 상대적인 용어(예를 들어, "밑에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등)는 도면에 도시된 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계를 기술함에 있어서 설명을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 작동 시 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면 내의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소 또는 특징부의 "아래" 또는 "밑"으로 기재된 요소는 다른 요소 또는 특징부의 "위"에 배향될 것이다. 따라서, 용어 "아래"는 위와 아래의 배향 둘 모두를 포괄할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 단지 다양한 예시적인 구현예를 설명하기 위한 것이며 예시적인 구현예를 한정하려는 것이 아니다. 본원에서 사용된 단수 형태 하나("a", "an" 및 "the")는 문맥상 달리 표시하지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하다(includes, comprises)," 및 "포함하는(including, comprising)"은 본 명세서에서 사용될 때, 기술된 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 또는 구성 요소의 존재를 규정하되, 하나 이상의 다른 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 구성 요소 또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.
예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 이상적인 구현예(및 중간 구조체)의 개략도인 단면도를 참조하여 본원에 설명된다. 이와 같이, 제조 기술 또는 공차(tolerance)의 결과로서 도면의 형상으로부터 변형이 예상된다. 따라서, 예시적인 구현예는 본원에 도시된 영역의 형상에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함해야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 예시적인 구현예가 속하는 당업자가 보편적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통적으로 사용되는 사전에서 정의된 것을 포함하는 용어는, 관련 분야의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 e-베이핑 장치의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 베이핑 장치(e-베이핑 장치)(10)는 교체식 카트리지(또는 제1 섹션)(15) 및 재사용식 배터리 섹션(또는 제2 섹션)(20)을 포함할 수 있으며, 이들은 나사식 커넥터(25)에서 서로 커플링될 수 있다. 커넥터(25)는, 꼭 끼워 맞춤(snug-fit), 멈춤쇠, 조임쇠, 베이어닛, 또는 걸쇠 중 적어도 하나와 같은 임의의 유형의 커넥터일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 공기 유입구(55)는 커넥터(25)의 일부를 통해 연장된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 커넥터(25)는 2016년 5월 13일자로 출원된 미국 출원 일련번호 제15/154,439호에 제시된 커넥터일 수 있고, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다. 미국 출원 일련번호 제15/154,439호에 제시된 바와 같이, 커넥터(25)는 딥 드로잉 공정에 의해 형성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 섹션(15)은 제1 하우징(30)을 포함할 수 있고 제2 섹션(20)은 제2 하우징(30')을 포함할 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 제1 단부에서 마우스 단부 삽입부(35)를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 하우징(30) 및 제2 하우징(30')는 대체로 원통형의 단면을 가질 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 하우징(30 및 30')은 제1 섹션(15) 및 제2 섹션(20) 중 하나 이상을 따라 대체로 삼각형의 단면을 가질 수 있다. 또한, 하우징(30 및 30')은 동일하거나 상이한 단면 형상, 또는 동일하거나 상이한 크기를 가질 수 있다. 본원에서 논의되는 바와 같이, 하우징(30, 30')은 또한 아우터 또는 주 하우징으로 언급될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장치(10)는 e-베이핑 장치(10)의 제2 단부(50)에서 단부 캡(40)을 포함할 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 또한 e-베이핑 장치(10)의 단부 캡(40)과 제1 단부(45) 사이에 라이트(60)를 포함한다.
도 2는 도 1의 e-베이핑 장치의 선 II-II을 따르는 단면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 섹션(15)은 기화전 제제를 저장하도록 구성된 저장조(95) 및 기화전 제제를 기화시킬 수 있는 기화기(80)를 포함할 수 있다. 기화기(80)는 가열체(85) 및 가열체(85)의 적어도 하나의 표면 상의 다공성 재료(90)의 코팅부를 포함한다. 다공성 재료(90)는 저장조(95)로부터 기화전 제제를 흡인할 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 2013년 1월 31일에 출원된 Tucker 등에 의한 미국 특허출원 공개번호 제2013/0192623호 및 2016년 4월 22일에 출원된 Holtz 등에 의한 미국 특허출원 공개번호 제15/135,930호에 설명된 하나 이상의 특징을 가지며, 이들 각각의 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다. 다른 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장치는 2016년 4월 22일에 출원된 미국 특허 출원 제15/135,923호, 2016년 3월 22일에 발행된 미국 특허 제9,289,014호 중 적어도 하나에 기술된 특징들을 포함할 수 있고, 이들 각각의 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 기화전 제제는 증기로 변형될 수 있는 재료 또는 재료의 조합일 수 있다. 예를 들어, 기화전 제제는 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미, 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 증기 형성제, 및 이들의 조합을 포함하되, 이에 한정되지 않는, 액체, 고체, 및 겔 제제 중 적어도 하나일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 섹션(15)은 길이 방향으로 연장되는 하우징(30) 및 하우징(30) 내에 동축선상에 위치한 내부 튜브(또는 침니(chimney))(70)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 커넥터 피스(155)는 제1 섹션(15)과 제2 섹션(20) 사이의 연결을 유효하게 하기 위한 수 나사식 섹션을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 2개의 공기 유입구(55)는 하우징(30) 내에 포함될 수 있다. 대안적으로, 단일의 공기 유입구(55)는 하우징(30) 내에 포함될 수 있다. 이러한 배치는, 제1 커넥터 피스(155)의 존재에 의한 폐색 없이 커넥터(25)에 가깝게 공기 유입구(55)의 배치를 가능하게 한다. 이 배치는 또한 공기 유입구(55)의 영역을 보강하여, 공기 유입구(55)의 정밀한 천공을 용이하게 할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(55)는 하우징(30) 내에 제공되는 대신에 커넥터(25) 내에 제공될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 커넥터(25)는 나사식부를 포함하지 않을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(55)는 외부 하우징(30) 내에, 커넥터(25)에 인접하여 형성될 수 있어, 성인 베이퍼(vaper)의 손가락이 포트 중 하나를 폐색할 확률을 최소화하며, 베이핑 동안 흡인 저항성(RTD; resistance-to-draw)을 제어할 수 있게 한다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(55)는 제조되는 동안, 그들의 직경이 정밀하게 제어되며 하나의 e-베이핑 장치(10)에서 다음 장치로 복제되도록, 정밀 공구로 하우징(30) 내에 기계 가공될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(55)는 e-베이핑 장치(10)가 약 60 ㎜ 내지 약 150 ㎜ 수위계 범위 내에서 흡인 저항(RTD; resistance-to-draw)을 갖도록 구성되고 또 크기를 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 개스킷(65)의 노우즈부(110)는 내부 튜브(70)의 제1 단부(105)에 꼭 끼워 맞춤될 수 있다. 개스킷(65)의 외부 둘레는 하우징(30)의 내부 표면(125)과 실질적으로 타이트한 밀봉을 제공할 수 있다. 개스킷(65)은 내부 튜브(70)의 내부 통로(120)와 마우스 단부 삽입부(35) 사이에 위치된 중앙 채널(115)을 포함할 수 있으며, 중앙 채널은 내부 통로(120)로부터 마우스 단부 삽입부(35)까지 증기를 전달할 수 있다. 마우스 단부 삽입부(35)는 적어도 2개의 배출구(100)를 포함하며, 배출구는 e-베이핑 장치(10)의 길이 방향 축에서 벗어나서 위치될 수 있다. 배출구(100)는 e-베이핑 장치(10)의 길이 방향 축에 대해 외향각을 이룰 수 있다. 배출구(100)는 증기를 실질적으로 균일하게 분배하기 위하여 마우스 단부 삽입부(35)의 둘레 주변에 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다.
흡수성 재료(205)는 내부 튜브(70)의 제2 단부를 둘러싼다. 흡수성 재료(205)는 자신을 관통하는 중앙 채널(210)을 갖는 디스크의 형태이다. 중앙 채널(210)은 내부 튜브(70)의 내부 통로(120)와 연통한다. 흡수성 재료(205)는 내부 튜브와 하우징(30)의 내부 표면(125) 사이에 꼭 끼워 맞춤되도록 구성되고 크기를 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 개스킷(65), 흡수성 재료(205), 하우징(30), 및 내부 튜브(70) 사이에서 정의된 공간은, 저장조(95)의 구금부(confines)를 설정할 수 있다. 저장조(95)는 기화전 제제를 함유할 수 있으며, 선택적으로 내부에 기화전 제제를 저장하도록 구성된 저장 매체(미도시)를 함유할 수 있다. 저장 매체는 내부 튜브(70) 주위에 면 가아제 또는 기타 섬유 재료의 와인딩을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장조(95)는 내부 통로(120)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장조(95)는 e-베이핑 장치(10)가 적어도 약 200초 동안 베이핑하도록 구성될 수 있는 충분한 기화전 제제를 보유하도록 하는 크기를 갖고 구성될 수 있다. 또한, e-베이핑 장치(10)는 각 퍼핑이 최대 약 5초간 지속되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장 매체는 면, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 섬유상 재료일 수 있다. 섬유는 약 6 ㎛ 내지 약 15 ㎛(예를 들어, 약 8 ㎛ 내지 약 12 ㎛ 또는 약 9 ㎛ 내지 약 11 ㎛)의 크기 범위의 직경을 가질 수 있다. 저장 매체는 소결형이거나, 다공성이거나 혹은 발포체형 재료일 수 있다. 또한, 섬유는 흡입할 수 없는 크기일 수 있고 Y자 형상, 십자 형상, 클로버 형상 또는 임의의 다른 적합한 형상을 갖는 단면을 가질 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장조(95)는 임의의 저장 매체가 없고 기화전 제제만을 보유하는 충진된 탱크를 포함할 수 있다.
베이핑하는 동안, 기화전 제제는 저장조(95), 저장 매체, 또는 둘 모두로부터 가열체(85)의 근접부까지 흡수성 재료(205) 및 가열체(85) 상에 코팅된 다공성 재료(90)의 모세관 작용을 통해 이송될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 흡수성 재료(205), 다공성 재료(90), 또는 둘 모두는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 종이, 유리, 세라믹계, 또는 흑연계 재료일 수 있되, 이에 한정되지 않는다. 흡수성 재료(205), 다공성 재료(90), 또는 둘 모두는 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압과 같은 상이한 물리적 특성을 갖는 기화전 제제를 수용하는 임의의 적합한 모세관 흡인 작용을 가질 수 있다. 유리계 재료는 섬유, 비드, 또는 둘 모두의 형태일 수 있다. 흡수성 재료(205), 다공성 재료(90), 또는 둘 모두는 비도전성일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 다공성 재료(90)는 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 이산화 규소, 수정, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 흡수성 재료(205), 다공성 재료(90), 또는 둘 모두는 다공성 재료(90)가 기화전 제제로 포화될 때 구조적 무결성이 훼손되지 않도록 선택된다. 흡수성 재료(205), 다공성 재료(90), 또는 둘 모두는 친수성일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 다공성 재료(90)는 적어도 약 50%(예를 들어, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 또는 적어도 약 95%)의 공극률을 가진다. 공극률이 낮으면 와이어 상에 더 많은 고체 덩어리(mass)가 필요한데, 이는 잠열(thermal latency)과 에너지 효율을 증가시킨다. 다공성 재료(90)는 약 500℃까지(예를 들어, 약 450℃까지, 약 400℃까지, 약 350℃까지, 또는 약 300℃까지) 실질적으로 내열성이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 다공성 재료(90)는 후술되는 바와 같이 가열체(85)의 적어도 하나의 표면에 다공성 재료(90)를 분무, 침지 또는 접착시키는 단계 중 적어도 하나에 의해 가열체(85) 상에 코팅된다. 다공성 재료(90)의 코팅부는 약 0.5 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜(예를 들어, 약 0.6 ㎜ 내지 약 0.9 ㎜ 또는 약 0.7 ㎜ 내지 약 0.8 ㎜)의 두께를 가질 수 있다. 다공성 재료(90)의 코팅부의 두께는 퍼핑 당 원하는 양의 증기를 형성하기에 충분한 양의 기화전 제제를 보유하도록 선택될 수 있다. 기화기(80)는 2개 이상의 상이한 코팅부를 포함할 수 있다. 코팅부는 동일하거나 상이한 다공성 재료를 각각 포함할 수 있고, 동일하거나 상이한 두께, 밀도, 또는 공극률, 및 이들의 조합을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 다공성 재료(90)는, 가열체(85) 상에서 다공성 재료(90)가 건조되어 기화기(80)를 형성한 후에 가요성을 유지한다.
예를 들어, 기화기(80)는 가열체(85) 및 가열체(85) 상에 접착제로 코팅된 종이 층을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 기화기(80)의 가열체(85)는 와이어, 와이어 코일, 나선체, 플레이트, 디스크, 메쉬, 또는 임의의 적합한 형태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 와이어는 금속 와이어일 수 있다. 가열체(85)의 적어도 하나의 표면은 다공성 재료(90)로 코팅될 수 있다. 다공성 재료(90)는 적어도 부분적으로 흡수성 재료(205)와 직접적인 물리적 접촉 상태에 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열체(85)는 임의의 적합한 전기 저항성 재료로 형성될 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료의 예는 구리, 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금군으로부터의 금속을 포함할 수 있되, 이에 한정되지 않는다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 니켈, 코발트, 크롬, 알루미늄-티타늄-지르코늄, 하프늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간 및 철-함유 합금, 그리고 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기반한 초합금을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가열체(85)는 니켈 알루미나이드, 표면에 알루미나 층을 가진 재료, 철 알루미나이드 및 다른 복합 재료로 형성될 수 있고, 전기 저항성 재료는 요구되는 외부 물리화학적 특성과 에너지 전달 속도에 따라 선택적으로 절연 재료에 포매되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 가열체(85)는 스테인리스 스틸, 구리, 구리 합금, 니켈-크롬 합금, 초합금 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 일부 예시적인 구현예에서, 가열체(85)는 니켈-크롬 합금 또는 철-크롬 합금으로 형성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 리드(75)는 물리적 및 전기적으로 수나사식 커넥터 피스(155)에 연결된다. 도시된 바와 같이, 수나사식 제1 커넥터 피스(155)는 외부 측부 표면의 일부 상에 수나사를 갖는 중공 실린더이다. 커넥터 피스는 도전성이고, 도전성 재료로 형성되거나 코팅될 수 있다. 제2 리드(75')는 물리적 및 전기적으로 제1 도전성 포스트(130)에 연결된다. 제1 도전성 포스트(130)는 도전성 재료(예를 들어, 스테인리스 스틸, 구리, 등)로 형성될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 T자 형상 단면을 가질 수 있다. 제1 도전성 포스트(130)는 제1 커넥터 피스(155)의 중공부 내에 깃들고, 절연 쉘(135)에 의해 제1 커넥터 피스(155)로부터 전기적으로 절연된다. 제1 도전성 포스트(130)는 도시된 바와 같이 중공형일 수 있고, 중공부는 공기 통로(120)와 유체 연통할 수 있다. 따라서, 제1 커넥터 피스(155)및 제1 도전성 포스트(130)는 가열체(85)에 각각 외부의 전기적 연결을 형성한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열체(85)는 열전도에 의해 다공성 재료(90) 내의 기화전 제제를 가열할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 섹션(20)은 전원(145), 제어 회로(185), 및 센서(190)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제어 회로(185)및 센서(190)는 하우징(30') 내에 배치된다. 암나사식 제2 커넥터 피스(160)는 제2 단부를 형성한다. 도시된 바와 같이, 제2 커넥터 피스(160)는 내부 측부 표면 상에 나사산이 있는 중공 실린더 형상을 가진다. 제2 커넥터 피스(160)의 내경은 제1 커넥터 피스(155)의 외경과 일치하여 2개의 커넥터 피스(155, 160)가 함께 맞물려서 연결부(25)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 커넥터 피스(160), 또는 적어도 다른 측부 표면은, 예를 들어, 도전성 재료로 형성되거나 도전성 재료를 포함하는 도전성이다. 이와 같이, 전기적 및 물리적 연결은 연결될 때 제1 및 제2 커넥터 피스(155, 160) 사이에 발생한다.
도시된 바와 같이, 제1 리드(165)는 제2 커넥터 피스(160)를 제어 회로(185)에 전기적으로 연결한다. 제2 리드(170)는 제어 회로(185)를 전원(145)의 제1 단자(180)에 전기적으로 연결한다. 제3 리드(175)는 전원(145)의 제2 단자(140)를 제어 회로(185)의 전력 단자에 전기적으로 연결하여 제어 회로(185)에 전력을 제공한다. 전원(145)의 제2 단자(140)는 또한 물리적 및 전기적으로 제2 도전성 포스트(150)에 연결된다. 제2 도전성 포스트(150)는 도전성 재료(예를 들어, 스테인리스 스틸, 구리, 등)로 형성될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 T자 형상 단면을 가질 수 있다. 제2 도전성 포스트(150)는 제2 커넥터 피스(160)의 중공부 내에 깃들고, 제2 절연 쉘(215)에 의해 제2 커넥터 피스(160)로부터 전기적으로 절연된다. 제2 도전성 포스트(150)는 또한 도시된 바와 같이 중공형일 수 있다. 제1 및 제2 커넥터 피스(155, 160)가 짝지어질 때, 제2 도전성 포스트(150)는 물리적 및 전기적으로 제1 도전성 포스트(130)에 연결된다. 또한, 제2 도전성 포스트(150)의 중공부는 제1 도전성 포스트(130)의 중공부와 유체 연통할 수 있다.
제1 섹션(15)이 수 커넥터 피스를 갖는 것으로 도시 및 기술되고 제2 섹션(20)이 암 커넥터 피스를 갖는 것으로 도시 및 기술되는 반면, 대안적인 구현예는 제1 섹션(15)이 암 커넥터 피스를 갖고 제2 섹션(20)이 수 커넥터 피스를 갖는 대향부를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전원(145)은 e-베이핑 장치(10) 내에 배치되는 배터리를 포함한다. 전원(145)은 리튬-이온 배터리 또는 그것의 변형들 중 하나, 예를 들어 리튬-이온 중합체 배터리일 수 있다. 대안적으로, 전원(145)은 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 전원(145) 내의 에너지가 고갈되거나 리튬 중합체 배터리의 경우에 최소 전압 차단 레벨이 달성될 때까지 성인 베이퍼에 의하여 베이핑 가능할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전원(145)은 재충전식이다. 제2 섹션(20)은 배터리가 외부 충전 장치에 의해 충전될 수 있도록 구성된 회로를 포함할 수 있다. e-베이핑 장치(10)를 재충전하기 위해, 아래에 기술된 바와 같이 USB 충전기 또는 다른 적합한 충전기 어셈블리가 사용될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 센서(190)는 e-베이핑 장치(10)에서 공기 흐름의 크기 및 방향을 나타내는 출력을 발생시키도록 구성된다. 제어 회로(185)는 센서(190)의 출력을 수용하고, (1)마우스 단부 삽입부(8) 상에서의 흡인을 나타내는(불어내기에 대항하는) 기류의 방향 및 (2)임계 수준을 초과하는 흡인의 크기를 알아낸다. 이러한 베이핑 조건이 충족되면, 제어 회로(185)는 전원(145)을 가열체(85)에 전기적으로 연결하여, 가열체(85)를 활성화시킨다. 즉, 제어 회로(185)는 가열체(85)가 전원(145)에 전기적으로 연결되도록 제1 및 2 리드(165, 170)를 (예를 들어, 제어 회로(185)의 부분을 형성하는 히터 전력 제어 트랜지스터를 작동시킴으로써) 전기적으로 연결한다. 대안적인 구현예에서, 센서(190)는 압력 강하를 표시할 수 있고, 제어 회로(185)는 이에 대응하여 가열체(85)를 활성화시킨다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제어 회로(185)는 또한 가열체(85)가 활성화될 때, 배터리(145)가 재충전될 때, 또는 둘 모두일 때 제어 회로(185)가 활성화되어 발광하는 라이트(60)를 포함할 수 있다. 라이트(60)는 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. LED는 하나 이상의 색상(예를 들어, 백색, 황색, 적색, 녹색, 청색, 등)을 포함할 수 있다. 또한, 라이트(60)는 베이핑 중에 성인 베이퍼가 볼 수 있게 배치될 수 있고, e-베이핑 장치(10)의 제1 단부(45)와 제2 단부(50) 사이에 위치될 수 있다. 또한, 라이트(60)는 e-베이핑 시스템 진단에 사용되거나, 재충전이 진행 중임을 나타내는 데 사용될 수 있다. 라이트(60)는 또한 프라이버시를 위해 성인 베이퍼가 히터 활성화 라이트(60)를 활성화시키거나, 비활성화시키거나, 혹은 활성화시키고 비활성화시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제어 회로(185)는 시한 제한기(time-period limiter)를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 제어 회로(185)는 가열을 개시하기 위한 성인 베이퍼용 수동 작동 스위치를 포함할 수 있다. 가열체(85)에 대한 전류 공급 시한은 기화시키고자 하는 기화전 제제의 양에 따라 설정되거나 사전 설정될 수 있다.
다음으로, 증기를 생성하기 위한 e-베이핑 장치의 작동이 기술될 것이다. 예를 들어, 공기는 마우스 단부 삽입부(35) 상에서의 흡인에 대응하여 적어도 하나의 공기 유입구(55)를 통해 제1 섹션(15) 내로 흡인된다. 공기는 공기 유입구(55)를 통과하여 흡수성 재료(205)의 중앙 채널(210), 내부 통로(120) 내로 흐르고, 마우스 단부 삽입부(35)의 배출구(100)를 통과한다. 제어 회로(185)가 위에서 논의된 베이핑 조건을 검출하면, 가열체(85)가 다공성 재료(90) 내의 기화전 제제를 가열시키도록 제어 회로(185)는 가열체(85)에 전력의 공급을 개시한다. 중앙 통로(120)를 통해 흐르는 증기 및 공기는 결합되어 마우스 단부 삽입부(35)의 배출구(100)를 통해 e-베이핑 장치(10)를 빠져나간다.
활성화될 때, 가열체(85)는 약 10초 미만 동안 다공성 재료(90)의 일부를 가열할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 섹션(15)은 교체식일 수 있다. 환언하면, 일단 카트리지의 기화전 제제가 고갈되면, 제1 섹션(15)만이 교체될 수 있다. 대안적인 배치는, 일단 저장조(95)가 고갈되고 e-베이핑 장치(10) 전체가 폐기될 수 있는 예시적인 구현예를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장(10)는 일체형 e-베이핑 장치일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장치(10)는 약 80 ㎜ 내지 약 110 ㎜ 길이일 수 있고 약 7 ㎜ 내지 약 8 ㎜ 직경일 수 있다. 예를 들어, 예시적인 일 구현예에서, e-베이핑 장치(10)는 약 84 ㎜의 길이일 수 있고, 약 7.8 ㎜의 직경을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, e-베이핑 장치(10) 제어 회로(200)는 강성 인쇄 회로 기판(410) 상에 배치된다.
도 3은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 2의 e-베이핑 장치의 기화기의 확대 단면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 가열체(85) 및 다공성 재료(90)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 가열체(85)는 도전성 재료로 형성된 실질적으로 곧은 와이어의 형태이다. 다공성 재료(90)는 가열체(85)의 모든 측면 상에 코팅된다. 전기 리드(75, 75')는 와이어의 단부에서 가열체(85)에 연결된다. 전기 리드(75, 75')는 압착(crimping), 점용접(spot welding), 또는 둘 모두에 의해 와이어의 단부에 연결될 수 있다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 도 2~3에서와 같은 가열체(85) 및 다공성 재료(90)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 가열체(85)는 도전성 와이어로 형성된, 나선체의 형태이다. 다공성 재료(90)는 나선체의 인접한 권축부 사이에서 와이어의 측면 상에 코팅된다. 전기 리드(75, 75')는 와이어의 단부에서 가열체(85)에 연결된다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 도 2~4에서와 같은 가열체 및 다공성 재료를 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기화기는 대체로 구불구불한 형상을 가진다. 도시된 바와 같이, 기화기(80)의 측면 일부는 흡수성 재료(205)에 직접적으로 접촉한다. 기화기(80)의 다공성 재료(90)는 흡수성 재료(205) 내의 기화전 제제를 가열체(85)에 운송한다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 도 2~5에서와 같은 가열체(85) 및 다공성 재료(90)를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 대체로 구불구불한 형상을 가진다. 도시된 바와 같이, 기화기(80)의 일 단부는 일부는 흡수성 재료(205)에 직접적으로 접촉한다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 도 2~5에서와 같은 가열체 및 다공성 재료를 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 종 형상을 갖고, 기화기(80)의 단부는 흡수성 재료(205)에 직접적으로 접촉한다.
도 8은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기 및 흡수성 재료의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 도 2~5에서와 같은 가열체 및 다공성 재료를 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 기화기(80)는 U자 형상을 갖고, 기화기(80)의 단부는 흡수성 재료(205)에 직접적으로 접촉한다.
도 9는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 1~8의 기화기를 제조하는 방법은 다공성 재료(90) 및 적어도 하나의 용매를 결합시켜 슬러리를 형성하는 단계(S295)를 포함한다. 상기 방법은 또한 슬러리를 가열체(85)에 도포하여 기화기(80)를 형성하는 단계(S300) 및 기화기(80)를 건조시키는 단계(S305)를 포함한다. 일단 기화기(80)가 건조되면, 상기 방법은 또한 기화기(80)를 원하는 형상, 구성, 또는 둘 모두로 성형하는 단계(S310)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 슬러리는 다공성 재료(90)의 약 50% 내지 약 99%(예를 들어, 약 55% 내지 약 95%, 약 60% 내지 약 90%, 약 65% 내지 약 85%, 또는 약 70% 내지 약 80%) 및 용매의 약 1% 내지 약 50%(예를 들어, 약 2% 내지 약 45%, 약 5% 내지 약 40%, 약 10% 내지 약 35%, 약 15% 내지 약 30% 또는 약 20% 내지 약 25%)를 포함한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전술한 바와 같이, 다공성 재료(90)는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함한다. 적합한 재료의 예는 종이계, 셀룰로오스계, 유리계, 세라믹계 또는 흑연계 재료일 수 있되, 이에 한정되지 않는다. 다공성 재료(90)는 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압과 같은 상이한 물리적 특성을 갖는 기화전 제제를 수용하는 임의의 적합한 모세관 흡인 작용을 가질 수 있다. 유리계 재료는 섬유, 비드, 또는 둘 모두의 형태일 수 있다. 예를 들어, 다공성 재료(90)는 산화 알루미늄, 산화 지르코늄, 이산화 규소, 수정, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다공성 재료(90)는 실질적으로 내열성이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 용매는 물, 에탄올, 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.) 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 슬러리는 고분자 바인더와 같은 분산제 및 결합제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 건조시키는 단계(S305)는 기화기(80)를 주위 온도에서 약 1시간 내지 약 36시간(예를 들어, 약 12시간 내지 약 24시간 또는 약 15시간 내지 약 20시간) 동안 건조시키는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 건조시키는(S305) 단계는 기화기(80)를 적어도 약 100℉(예를 들어, 적어도 약 150℉ 또는 약 200℉)의 온도에서 약 10분 내지 약 36시간(예를 들어, 약 12시간 내지 약 24시간 또는 약 15시간 내지 약 20시간) 동안 가열시키는 단계를 포함할 수 있다. 건조시키는 단계(S305) 동안, 용매가 증발되어 가열체(85) 상에 다공성 재료(90)의 코팅부를 남긴다.
예를 들어, 결합시키는 단계(S295)는 셀룰로오스계 재료를 물과 결합시키는 단계 및 셀룰로오스 재료를 가열체(85)에 도포하여 기화기(80)를 형성하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 셀룰로오스 재료의 코팅부를 포함하는 기화기(80)는 가열 온도가 약 400℃ 미만이되도록 제어되는 e-베이핑 장치(10) 내에서 사용될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 일단 코팅부가 형성되면, 기화기(80)가 원하는 형상 및 구성으로 성형될 수 있도록 다공성 재료(90)는 가요성으로 유지된다.
도 10은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 상기 방법은 다공성 재료(90)를 가열체(85)에 도포하는 단계(S300) 전에 형성하는 단계(S310)가 발생하는 것을 제외하고 도 9와 동일하다. 이 방법에서, 가열체(85)는 다공성 재료(90)가 도포되기 전에 구부러지거나, 컬링되거나, 롤링되거나, 각인되거나, 또는 달리 성형될 수 있다.
도 11은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
적어도 하나의 구현예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 도 9 및 10의 도포하는 단계(S300)는 가열체(85)를 슬러리 내에 침지시켜 가열체(85) 상에서 다공성 재료(90)의 코팅부를 형성하는 단계(S315)를 포함한다. 침지시키는 단계(S315)는 전체적 또는 부분적으로 가열체(85)를 슬러리 내에 약 1초 내지 약 10분(예를 들어, 약 30초 내지 약 5분 또는 약 1분 내지 약 2분) 동안 가라앉히는 단계를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열체(85)의 단지 선택된 일부만이 슬러리 내에 침지된다. 다른 예시적인 구현예에서, 전체 가열체(85)가 슬러리 내에 침지된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열체(85)는 하나 이상의 상이한 슬러리 내에 여러 차례 침지되어 가열체(85) 상에 하나 이상의 상이한 코팅부를 형성할 수 있다. 코팅부의 상이한 층이 동일하거나 상이한 밀도, 공극률, 또는 둘 모두를 가질 수 있도록 상이한 슬러리는 동일하거나 상이한 다공성 재료를 포함할 수 있다.
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
적어도 하나의 구현예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 도 9 및 10의 도포하는 단계(S300)는 다공성 재료(90) 또는 다공성 재료(90)를 포함하는 슬러리를 가열체(85) 상에 분무하여 코팅부를 형성하는 단계(S320)를 포함한다. 가열체(85)는 코팅부가 가열체(85)의 표면을 따라 실질적으로 균일하거나 코팅부가 가열체(85)의 표면을 따라 두께가 변화하도록 분무될 수 있다. 예를 들어, 가열체(85)는 코팅부가 가열체(85)의 측면 일부에서 보다 가열체(85)의 중앙부에서 더 두껍거나 그 반대가 되도록 분무될 수 있다. 코팅부는 가열체(85)의 선택된 일부가 다공성 재료(90)로 코팅되도록 가열체(85) 상에서 패턴화될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열체(85)는 하나 이상의 상이한 슬러리 내에 여러 차례 분무되어 가열체(85) 상에 하나 이상의 상이한 코팅부를 형성할 수 있다. 코팅부의 상이한 층이 동일하거나 상이한 밀도, 공극률, 또는 둘 모두를 가질 수 있도록 상이한 슬러리는 동일하거나 상이한 다공성 재료를 포함할 수 있다.
도 13은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 기화기를 형성하는 방법의 다이어그램이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도포하는 단계(S300)는 다공성 재료(90)를 가열체(85)에 접착시켜 기화기(80)를 형성하는 단계(S325)를 포함할 수 있다. 접착시키는 단계(S325)는 다공성 재료(90)를 가열체(85)에 접착(glueing)시키거나 달리 접착시키는(adhering) 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하는 재료의 비드, 섬유, 또는 비드 및 섬유는 가열체(85)의 적어도 하나의 표면에 부착될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접착제는 일반적으로 안전한 것으로 인정되는(GRAS) 식품 등급의 접착제이다. 접착제는 또한 코팅부의 구조적 무결성이 도포 단계 또는 열 또는 액체에 의해 영향을 받지 않도록 실질적으로 내열성, 실질적으로 내수성 및 실질적으로 액체 저항성 중 하나 이상이다.
예시적인 구현예가 본원에 개시되었지만, 다른 변형이 가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 변형은 본 개시의 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안되며, 당업자에게 자명한 것과 같은 모든 이러한 변형은 다음의 청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (21)

  1. 전자 베이핑 장치의 기화기를 형성하는 방법으로서:
    가열체의 적어도 하나의 표면에 다공성 재료를 분무, 침지 또는 접착시키는 것 중 적어도 하나에 의해 코팅부를 형성하기 위해 다공성 재료를 도전성 재료로 형성된 가열체의 적어도 하나의 표면에 도포하는 단계를 포함하고,
    상기 코팅부는 0.5 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 범위의 두께를 갖고, 상기 다공성 재료는 셀룰로오스를 포함하며 50% 내지 80% 범위의 공극률을 가지며, 상기 다공성 재료는 건조될 때 가요성인, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다공성 재료는 적어도 60%의 공극률을 갖는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 재료는 친수성 재료인, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도포하는 단계는:
    상기 다공성 재료를 포함하는 슬러리 내에 상기 가열체를 침지시키는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가열체를 100℉ 내지 500℉ 온도에서 건조시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 슬러리는 50% 내지 99%의 상기 다공성 재료를 포함하는, 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도포하는 단계는:
    상기 다공성 재료를 포함하는 조성물을 상기 가열체에 분무하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가열체를 건조시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도포하는 단계는:
    상기 다공성 재료를 상기 가열체의 적어도 하나의 표면에 접착시키는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도포하는 단계 이전에 상기 가열체를 성형하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도포하는 단계 이후에 상기 가열체를 성형하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 전자 베이핑 장치의 카트리지로서:
    길이 방향으로 연장되는 하우징;
    상기 하우징 내의 저장조로서, 기화전 제제를 저장하도록 구성된 상기 저장조;
    상기 하우징 내의 기화기로서,
    도전성 재료로 형성된 가열체, 및
    상기 가열체의 적어도 하나의 표면에 다공성 재료를 분무, 침지 또는 접착시키는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 가열체의 적어도 하나의 표면 상에 형성된 다공성 재료의 코팅부로서, 상기 코팅부는 0.5 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 범위의 두께를 갖고, 상기 다공성 재료는 셀룰로오스를 포함하며 50% 내지 80% 범위의 공극률을 가지며, 상기 다공성 재료는 건조될 때 가요성인, 코팅부를 포함하는 상기 기화기; 및
    상기 저장조와 기화기 사이의 흡수성 재료로서, 상기 기화전 제제를 저장조로부터 상기 기화기의 코팅부까지 운송하도록 구성되는 상기 흡수성 재료를 포함하는, 카트리지.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가열체는 코일, 와이어, 플레이트, 스탬핑 된 플레이트, 나선체, 튜브, 나선형 히터, 막대, 및 디스크 중 하나 이상의 형태로 형성되는, 카트리지.
  14. 전자 베이핑 장치로서:
    길이 방향으로 연장되는 하우징;
    상기 하우징 내의 저장조로서, 기화전 제제를 저장하도록 구성된 상기 저장조;
    상기 하우징 내의 기화기로서,
    도전성 재료로 형성된 가열체, 및
    상기 가열체의 적어도 하나의 표면에 다공성 재료를 분무, 침지 또는 접착시키는 것 중 적어도 하나에 의해 상기 가열체의 적어도 하나의 표면 상에 형성된 다공성 재료의 코팅부로서, 상기 코팅부는 0.5 ㎜ 내지 1.0 ㎜ 범위의 두께를 갖고, 상기 다공성 재료는 셀룰로오스를 포함하며 50% 내지 80% 범위의 공극률을 가지며, 상기 다공성 재료는 건조될 때 가요성인, 코팅부를 포함하는, 상기 기화기;
    상기 저장조와 상기 기화기 사이의 흡수성 재료로서, 상기 기화전 제제를 상기 저장조로부터 상기 기화기의 코팅부까지 운송하도록 구성되는 상기 흡수성 재료; 및
    상기 가열체에 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 하우징 내에 포함되는 전원을 포함하는, 전자 베이핑 장치.
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