KR102565586B1 - 탄성 서셉터를 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

Abstract

챔버(20), 챔버(20)의 적어도 일부분 주위에 배치된 인덕터 코일(28), 및 챔버(20) 내부에 위치된 탄성 서셉터 요소(26)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(12)가 제공된다. 탄성 서셉터 요소(26)는 탄성 서셉터 요소(26) 내부에 에어로졸 발생 물품(14)의 적어도 일부분을 수용하기 위한 관형 형상을 가진다. 에어로졸 발생 장치(12)는 또한, 전원(30) 및 인덕터 코일(28)에 연결되고 인덕터 코일(28)에 교류 전류를 제공하도록 구성되어, 사용시 인덕터 코일(28)이 교류 자기장을 발생시켜 탄성 서셉터 요소(26)를 유도 가열하고, 이에 의해 탄성 서셉터 요소(26) 내부에 수용된 에어로졸 발생 물품(14)의 적어도 일부분을 가열하는 제어기(32)를 포함한다.

Description

탄성 서셉터를 갖는 에어로졸 발생 장치

본 발명은 인덕터 코일 및 탄성 서셉터 요소를 포함한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 포함한 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.

전기 히터를 갖는 에어로졸 발생 장치가 담배 플러그와 같은 에어로졸 형성 기재를 가열하는 데 사용되는 다수의 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템이, 당업계에 제안되어 있다. 이러한 에어로졸 발생 시스템의 하나의 목표는 종래의 궐련에서 담배의 연소와 열분해 열화(degradation)로 인해 생성된 유형의 공지의 유해한 연기 성분을 감소시키는 것이다. 통상적으로, 에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 장치의 챔버 또는 공동 내로 삽입되는 에어로졸 발생 물품의 일부로서 제공된다. 몇몇 공지된 시스템에서, 에어로졸 형성 기재를 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 성분을 방출하는 것이 가능한 온도까지 가열하기 위해서, 가열 블레이드와 같은 저항성 가열 요소가 물품이 에어로졸 발생 장치에 수용될 때 에어로졸 형성 기재 내에 또는 그 주위에 삽입된다. 다른 에어로졸 발생 시스템에서, 저항성 가열 요소보다는 유도 히터가 사용된다. 유도 히터는 전형적으로, 에어로졸 발생 장치의 일부를 형성하는 인덕터 및 에어로졸 발생 장치 내에 그리고 에어로졸 형성 기재에 열적으로 근접하도록 배열된 전기 전도성 서셉터 요소를 포함한다. 사용 중에, 인덕터는 교류 자기장을 발생하여 서셉터 요소에서 와전류 및 이력 손실을 발생시켜, 서셉터 요소가 가열됨으로써 에어로졸 형성 기재를 가열시킨다.

본 발명자들은 유도 가열 시스템에서 에어로졸 발생 물품의 가열을 최적화하기 위해서 시스템이 바람직하게는 물품과 서셉터 요소 사이의 접촉을 최적화하고, 인덕터와 서셉터 요소 사이의 거리를 최소화하도록 구성되는 것이 바람직함을 인식하였다. 그러나, 공지된 장치에서, 이는 장치 내의 에어로졸 발생 물품의 밀착 끼워 맞춤을 초래할 수 있다. 이는 사용자가 물품을 장치 내로 삽입하거나, 장치로부터 물품을 제거하거나, 둘 모두를 어렵게 할 수 있다. 밀착 끼워 맞춤은 또한 물품의 치수에 대한 제조 공차를 감소시킬 수 있으며, 이는 물품의 비용을 증가시킬 수 있다.

공지된 시스템이 갖는 이들 문제점을 완화하거나 극복한 유도 가열 시스템을 포함하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 챔버, 챔버의 적어도 일부분 주위에 배치된 인덕터 코일, 및 챔버 내부에 위치된 탄성 서셉터 요소를 포함한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 탄성 서셉터 요소는 탄성 서셉터 요소 내부에 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하기 위한 관형 형상을 가진다. 에어로졸 발생 장치는 또한, 인덕터 코일에 연결되고 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하도록 구성되어, 사용시 인덕터 코일이 교류 자기장을 발생시켜 탄성 서셉터 요소를 유도 가열하고, 이에 의해 탄성 서셉터 요소 내부에 수용된 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 가열하는 전원 및 제어기를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '길이방향'은 에어로졸 발생 장치 또는 에어로졸 발생 물품의 주축을 따르는 방향을 설명하는 데 사용되며, 용어 '가로방향'은 길이방향에 수직인 방향을 설명하는 데 사용된다. 챔버 및 탄성 서셉터 요소를 지칭할 때, 용어 ‘길이방향’은 에어로졸 발생 물품이 탄성 서셉터 요소 내에 삽입되는 방향을 지칭하고 용어 ‘가로방향’은 에어로졸 발생 물품이 탄성 서셉터 요소 내에 삽입되는 방향에 수직인 방향을 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "폭"은 에어로졸 발생 장치 또는 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 가로방향으로 그의 길이를 따르는 특정 위치에서의 주요 치수를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "두께"는 폭에 수직인 가로방향으로 에어로졸 발생 장치, 또는 에어로졸 발생 물품의 구성요소의 치수를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “에어로졸 형성 기재”는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 물품'은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함한 물품을 지칭한다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은 시스템의 근위 단부 또는 사용자측 단부의 마우스피스 상에서 흡인하거나 퍼핑하는 사용자에 의해 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 물품일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다. 담배를 포함하는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품은 담배 스틱(tobacco stick)으로 지칭된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “에어로졸 발생 장치”는 에어로졸 발생 물품과 상호 작용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 지칭한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 시스템"은 본 명세서에서 추가로 설명되고 예시되는 바와 같은 에어로졸 발생 장치와 본 명세서에서 추가로 설명되고 예시되는 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 조합을 지칭한다. 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치는 호흡 가능한 에어로졸을 발생하도록 협동한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 '세장형'은 그의 폭과 두께 둘 모두보다 더 긴 길이, 예를 들어 2배만큼 긴 길이를 갖는 구성요소를 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, “서셉터 요소”는 가변 자기장(changing magnetic field)을 받을 때에 가열되는 전기 전도성 요소를 의미한다. 이는 서셉터 요소 내에 유도된 와전류, 이력 손실, 또는 와전류와 이력 손실 둘 모두의 결과일 수 있다. 서셉터 요소는 에어로졸 발생 장치의 탄성 서셉터 요소에 수용된 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 열적으로 접촉하거나 열적으로 근접하게 위치된다. 이러한 방식으로, 에어로졸 형성 기재는 사용 중에 서셉터 요소에 의해 가열되어 에어로졸이 형성된다.

유리하게는, 에어로졸 발생 장치의 일부로서 인덕터 코일 및 서셉터 요소를 제공하는 것은 간단하고, 저렴하며, 견고한 에어로졸 발생 물품의 구성을 가능하게 한다. 에어로졸 발생 물품은 전형적으로 일회용이고 에어로졸 발생 물품과 함께 작동하는 에어로졸 발생 장치보다 훨씬 많은 수로 제조된다. 따라서, 물품의 비용을 감소시키면, 더 고가의 장치가 요구되더라도 제조사 및 소비자 둘 모두에게 상당한 비용 절약을 초래할 수 있다.

유리하게는, 저항 가열보다 유도 가열의 사용은 저항 히터와 연관된 전력 손실, 특히 저항 히터와 전원 사이의 연결부에서의 접촉 저항으로 인한 손실 때문에 개선된 에너지 변환을 제공할 수 있다.

유리하게는, 탄성 서셉터 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치의 제공은 서셉터 요소가 서셉터 요소 내에 수용된 에어로졸 발생 물품의 외부 크기 및 형상에 맞춰지게 할 수 있다. 예를 들어, 탄성 서셉터 요소는 에어로졸 발생 물품의 크기 및 형상을 수용하도록 신축되거나 변형될 수 있다. 유리하게는, 이는 서셉터 요소와 에어로졸 발생 물품 사이의 접촉을 최적화할 수 있다. 유리하게는, 이는 사용 중에 서셉터 요소로부터 에어로졸 발생 물품으로 열 전달을 최적화할 수 있다. 유리하게는, 탄성 서셉터 요소는 또한 상이한 형상, 크기, 또는 둘 모두를 갖는 에어로졸 발생 물품을 수용하면서 이들 장점을 유지할 수 있다. 유리하게는, 이는 하나 초과의 유형의 에어로졸 발생 물품을 갖는 에어로졸 발생 장치의 사용을 용이하게 할 수 있다.

유리하게는, 탄성 서셉터 요소 내부의 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하도록 탄성 서셉터 요소를 구성하는 것은 서셉터 요소와 인덕터 코일 사이의 거리를 감소시키거나 최소화할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품을 탄성 서셉터 요소 내에 수용하는 것은 에어로졸 발생 물품의 외부 주위에 서셉터 요소를 위치시킨다. 이는 서셉터 요소를 챔버의 내부 표면에 인접하게 위치시킬 수 있으며, 이는 서셉터 요소와 챔버 주위에 배치된 인덕터 코일 사이의 거리를 감소시키거나 최소화할 수 있다.

유리하게는, 탄성 서셉터 요소는 에어로졸 발생 장치 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 서셉터 요소는 신축되거나 변형될 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품을 에어로졸 발생 장치 내에 삽입하는 데 요구되는 힘을 감소시킬 수 있다.

유리하게는, 탄성 서셉터 요소의 탄성은 사용 중에 에어로졸 발생 장치 내의 에어로졸 발생 물품의 유지를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 서셉터 요소는 신축되거나 변형될 수 있다. 이는 물품이 에어로졸 발생 장치 내부에 수용되는 동안 에어로졸 발생 물품에 힘을 가하는 서셉터 요소의 탄성을 초래할 수 있다.

유리하게는, 탄성 서셉터 요소의 탄성은 사용 중에 탄성 서셉터 요소와 에어로졸 발생 물품 사이의 접촉을 유지할 수 있다. 예를 들어, 담배 플러그를 포함하는 것들과 같은 몇몇 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 물품의 가열 및 소비 동안에 수축을 나타낼 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 서셉터 요소가 신축하거나 변형하는 경우에, 탄성은 에어로졸 발생 물품이 수축될 때 에어로졸 발생 물품 주위로 수축하는 탄성 서셉터 요소를 초래할 수 있다.

유리하게는, 탄성 서셉터 요소의 관형 형상과 조합된 탄성은 챔버 내부에서 에어로졸 발생 물품의 정확한 위치 설정을 용이하게 할 수 있다. 특히, 탄성 서셉터 요소는 챔버의 중심 축을 따르는 에어로졸 발생 물품의 위치 설정을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 중심 축으로부터 멀리 이격되거나 중심축에 경사지게, 또는 둘 모두의 구성으로 챔버 내에 에어로졸 발생 물품을 위치 설정시키는 것은 관형 서셉터 요소의 비대칭 신축을 야기할 수 있다. 비대칭적인 신축은 에어로졸 발생 물품을 중심으로 비대칭적으로 분포되는 탄성 서셉터 요소에 의해 에어로졸 발생 물품에 가해지는 탄성력을 초래할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품을 챔버의 중심 축 쪽으로 편향시키는 에어로졸 발생 물품에 순 힘(net force)을 제공할 수 있다.

관형 탄성 서셉터 요소는 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다. 단면 형상은 정사각형, 또는 임의의 다른 다각형 형상을 포함한, 원형, 타원형, 삼각형, 직사각형 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 관형 탄성 서셉터 요소는 원형 또는 타원형 단면 형상 중 적어도 하나를 포함한다. 바람직하게는, 관형 탄성 서셉터 요소는 실질적으로 원형의 단면 형상을 가진다. 관형 탄성 서셉터 요소는 탄성 서셉터 요소의 길이를 따라서 면적과 형상 중 적어도 하나가 변하는 단면 형상을 가질 수 있다.

바람직하게는, 탄성 서셉터 요소는 챔버 내부에 동축으로 배치된다. 바람직하게는, 챔버는 중심 축을 포함하고, 여기서 탄성 서셉터는 중심 축을 중심으로 대칭적으로 배치된다.

챔버는 폐쇄 단부, 개방 단부 및 폐쇄 단부와 개방 단부 사이에서 연장되는 중심 축을 포함할 수 있다. 사용 시, 에어로졸 발생 물품은 챔버의 개방 단부를 통해 그리고 중심 축을 따르는 방향으로 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 수 있다.

바람직하게는, 탄성 서셉터 요소의 적어도 일부분은 탄성 서셉터 요소를 챔버의 내부 표면으로부터 멀리 그리고 중심 축 쪽으로 편향시키도록 반경방향 탄성을 포함한다. 유리하게는, 반경방향 탄성은 탄성 서셉터 요소 내부에 수용된 외부 표면 에어로졸 발생 물품에 대해 탄성 서셉터 요소를 편향시킬 수 있다.

탄성 서셉터 요소는 관형 기재 및 관형 기재에 의해 지지되는 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 유리하게는, 관형 기재를 형성하는 재료는 탄성 서셉터 요소의 기계적 강도 및 탄성 서셉터 요소의 탄성 중 적어도 하나를 제공하는 데 최적화될 수 있다. 유리하게는, 서셉터 재료는 인덕터 코일에 의한 유도 가열에 최적화될 수 있다.

바람직하게는, 관형 기재는 직조 재료(woven material)를 포함한다. 유리하게는, 직조 재료는 탄성 서셉터 요소의 탄성에 대해 개선된 제어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 직조 재료는 고유한 탄성을 갖는 섬유로 형성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 직조 재료는 관형 구조물에 대해 어느 정도의 탄성을 제공하는 위브(weave)를 포함할 수 있다. 유리하게는, 직조 재료의 위브는 방향성 탄성을 갖는 관형 구조물을 제공하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 위브는 관형 구조물이 관형 구조물의 길이방향보다 관형 구조물의 반경 방향으로 더 큰 신축을 나타내도록 선택될 수 있다.

바람직하게는, 직조 재료의 적어도 일부분은 다공성이다. 유리하게는, 하나 이상의 다공성 부분은 직조 재료를 통한 기류를 촉진시킬 수 있다. 즉, 하나 이상의 다공성 부분은 투과성일 수 있다. 유리하게는, 이는 사용 중에 에어로졸 발생 장치를 통한 기류를 촉진시킬 수 있다. 직조 재료는 실질적으로 완전히 다공성일 수 있다.

챔버가 폐쇄 단부 및 개방 단부를 포함하는 구현예에서, 직조 재료의 스레드 수는 폐쇄 단부와 개방 단부 사이의 관형 기재의 길이를 따라 변할 수 있다.

유리하게는, 스레드 수의 변화는 관형 구조물의 길이를 따라 가변적인 탄성을 갖는 관형 구조물을 제공할 수 있다. 더 많은 스레드 수를 갖는 관형 구조물의 부분은 에어로졸 발생 장치 내부에 수용된 에어로졸 발생 물품에 대해 더 큰 탄성력을 가할 수 있다. 직조 재료는 챔버의 개방 단부에 인접하고 제1 스레드 수를 갖는 제1 영역, 및 챔버의 제1 영역과 폐쇄 단부 사이의 제2 영역을 포함할 수 있고, 여기서 제2 영역은 제1 스레드 수보다 더 많은 제2 스레드 수를 가진다. 유리하게는, 제1 영역 내의 적은 스레드 수는 에어로졸 발생 장치 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 용이하게 할 수 있다.

유리하게는, 스레드 수의 변동은 관형 구조물의 길이를 따라 다양한 투과성을 갖는 관형 구조물을 제공할 수 있다. 적은 스레드 수를 갖는 관형 구조물의 부분은 더 높은 투과성을 나타낼 수 있다. 유리하게는, 더 높은 투과성을 나타내는 관형 구조물의 부분은 관형 구조물을 통한 기류를 촉진시킬 수 있다.

관형 구조물이 제1 스레드 수를 갖는 제1 영역 및 제2 스레드 수를 갖는 제2 영역을 포함하는 구현예에서, 관형 구조물은 챔버의 폐쇄 단부에 인접하고 제3 스레드 수를 갖는 제3 영역을 더 포함할 수 있고, 제2 영역은 제1 및 제2 영역 사이에 위치되고, 제2 스레드 수는 제1 스레드 수 및 제3 스레드 수보다 더 많다. 유리하게는, 제1 및 제3 영역은 챔버의 개방 및 폐쇄 단부에서 관형 구조물을 통한 기류를 촉진시킬 수 있다.

직조 재료를 형성하기 위한 적합한 섬유는 중합체 섬유, 광물 섬유, 실리카 섬유, 탄소 섬유 및 이의 조합을 포함한다. 예시적인 직조 재료는 직조 그래핀 마이크로 리본으로 형성된 그래핀 기반 직조 섬유를 포함한다.

서셉터 재료는 관형 구조물의 표면에 증착된 재료를 포함할 수 있다.

관형 구조물이 직조 재료를 포함하는 구현예에서, 바람직하게는 서셉터 재료는 관형 기재의 직조 재료와 섞여 짜이는(interwoven) 복수의 서셉터 섬유를 포함한다.

적합한 서셉터 재료는 에어로졸 형성 기재를 에어로졸화하는 데 충분한 온도로 유도 가열될 수 있는 임의의 재료를 포함한다. 적합한 서셉터 재료는 흑연, 몰리브덴, 실리콘 탄화물, 스테인리스 스틸, 니오븀 및 알루미늄을 포함한다. 바람직한 서셉터 재료는 금속 또는 탄소를 포함한다. 바람직하게는, 서셉터 재료는 강자성 재료, 예를 들어 페라이트 철, 강자성 합금, 예컨대 강자성 스틸 또는 스테인리스 스틸, 강자성 미립자, 및 페라이트를 포함하거나 이로 이루어진다. 적합한 서셉터 재료는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 서셉터 재료는 바람직하게는 약 5% 초과, 바람직하게는 약 20% 초과, 더 바람직하게는 약 50% 초과 또는 90% 초과의 강자성 재료 또는 상자성 재료를 포함한다. 바람직한 서셉터 재료는 약 250℃를 초과하는 온도로 가열될 수 있다.

서셉터 재료는 실질적으로 모든 관형 구조물의 위로 연장될 수 있다.

서셉터 재료는 관형 구조물의 단지 하나 또는 그 초과의 부분 위로 연장될 수 있다. 유리하게는, 이는 사용 중에 챔버 전반에 걸쳐 원하는 가열 프로파일을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 서셉터 재료는 물품이 에어로졸 발생 장치 내부에 수용될 때 서셉터 재료가 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재 위에 놓이도록 관형 구조물에 위치된다.

관형 구조물이 관형 구조물의 하나 이상의 다른 영역보다 더 많은 스레드 수를 갖는 영역을 포함하는 구현예에서, 바람직하게는 서셉터 재료는 더 많은 스레드 수를 갖는 영역에 위치된다. 관형 구조물이 제1 및 제2 스레드 수를 갖는 적어도 제1 및 제2 영역을 포함하는 구현예에서, 바람직하게는 서셉터 재료는 제2 영역에 위치된다.

서셉터 재료는 서셉터 재료의 하나 이상의 개별 구역으로서 관형 구조물에 제공될 수 있다. 서셉터 재료는 관형 기재의 일부분에 의해 각각 지지되는 서셉터 재료의 복수의 구역을 포함할 수 있으며, 서셉터 재료의 구역은 서로 이격되어 있다. 챔버가 폐쇄 단부 및 개방 단부를 포함하는 구현예에서, 바람직하게는 서셉터 재료의 구역은 폐쇄 단부와 개방 단부 사이의 관형 기재의 길이를 따라 서로 이격되어 있다.

인덕터 코일은 복수의 인덕터 코일을 포함할 수 있으며, 탄성 서셉터 요소는 서셉터 재료의 총 구역의 수를 포함하고, 각각의 인덕터 코일은 서셉터 재료의 총 구역의 수보다 더 적은 구역 주위에 배치된다. 바람직하게는, 각각의 인덕터 코일은 서셉터 재료의 구역 중 단지 하나의 구역 주위에 배치된다.

바람직하게는, 서셉터 재료는 관형 구조물의 제1 부분 주위로 연장되는 서셉터 재료의 제1 밴드를 형성한다. 서셉터 재료는 관형 구조물의 제2 부분 주위로 연장되는 서셉터 재료의 제2 밴드를 포함할 수 있으며, 서셉터 재료의 제1 및 제2 밴드는 관형 구조물의 길이를 따라 서로 이격되어 있다.

인덕터 코일은 서셉터 재료의 제1 및 제2 밴드 둘 모두의 주위로 연장될 수 있다. 유리하게는, 이는 에어로졸 발생 장치 내부에 수용된 에어로졸 발생 물품의 2개의 별도 부분의 동시 가열을 용이하게 할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품이 예를 들어, 2개의 개별 에어로졸 형성 기재를 포함하는 구현예에서 특히 유리할 수 있다.

인덕터 코일은 챔버의 제1 부분 주위에 배치되고 서셉터 재료의 제1 밴드 주위로 연장되는 제1 인덕터 코일일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 챔버의 제2 부분 주위에 배치되고 서셉터 재료의 제2 밴드 주위로 연장되는 제2 인덕터 코일을 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 이는 에어로졸 발생 물품 내의 2개의 개별 에어로졸 형성 기재의 순차 가열, 또는 단일 에어로졸 형성 기재의 2개의 부분의 순차 가열을 용이하게 할 수 있다.

제1 및 제2 인덕터 코일을 포함하는 구현예에서, 제어기는 제1 기간 동안 제1 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하고 제2 기간 동안 제2 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하도록 구성될 수 있다. 제1 및 제2 기간은 부분적으로 중첩될 수 있다. 제1 및 제2 기간은 중첩되지 않을 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 관형 하우징 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 관형 하우징 부분은 챔버를 적어도 부분적으로 정의한다. 하우징은 외부 하우징 및 외부 하우징 내부에 위치된 관형 하우징 부분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 인덕터 코일은 관형 하우징 부분과 외부 하우징 사이에 배치된다. 바람직하게는, 인덕터 코일은 관형 하우징 부분의 외부 표면 주위에 감긴다. 유리하게는, 관형 하우징 부분과 외부 하우징으로 하우징을 형성하는 것은 에어로졸 발생 장치의 조립을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 인덕터 코일은 관형 하우징 부분 및 인덕터 코일이 단일 요소로서 외부 하우징 내로 삽입되기 전에 관형 하우징 부분 주위에 감길 수 있다.

바람직하게는, 탄성 서셉터 요소는 관형 하우징 부분 내에 위치된 중심 부분, 관형 하우징 부분의 제1 단부로부터 연장되는 제1 단부 부분 및 관형 하우징 부분의 제2 단부로부터 연장되는 제2 단부를 포함한다. 바람직하게는, 탄성 서셉터 요소의 제1 단부 부분은 관형 하우징 부분의 제1 단부 주위에서 접히고 관형 하우징 부분의 외부 표면에 고정되며, 탄성 서셉터 요소의 제2 단부 부분은 관형 하우징 부분의 제2 단부 주위에서 접히고 관형 하우징 부분의 외부 표면에 고정된다.

유리하게는, 관형 하우징 부분은 에어로졸 발생 장치 내부에 탄성 서셉터 조립체를 지지한다.

유리하게는, 이러한 배열은 에어로졸 발생 장치의 조립체를 간단화할 수 있다. 예를 들어, 탄성 서셉터 요소는 관형 하우징 부분 내에 삽입될 수 있으며 탄성 서셉터 요소의 제1 및 제2 단부 부분은 뒤로 접혀서 관형 하우징 부분의 외부 표면에 고정될 수 있다. 이러한 단계는 탄성 서셉터 요소 및 관형 하우징 부분을 포함한 서셉터 조립체를 형성할 수 있다. 유리하게는, 서셉터 조립체는 에어로졸 발생 장치의 다른 요소와 쉽게 조합될 수 있다. 예를 들어, 하우징이 외부 하우징을 포함하는 구현예에서, 서셉터 조립체는 외부 하우징에 삽입될 수 있다.

챔버가 폐쇄 단부를 포함하는 구현예에서, 챔버의 폐쇄 단부는 실질적으로 평면일 수 있다.

바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 챔버의 폐쇄 단부에 오목부 및 돌출부 중 적어도 하나를 포함한다. 유리하게는, 오목부, 돌출부, 또는 둘 모두는 에어로졸 발생 장치 내로 삽입된 에어로졸 발생 물품과 상호 작용하여 챔버 내부의 원하는 위치에 에어로졸 발생 물품을 위치시킬 수 있다. 바람직하게는, 오목부, 돌출, 또는 둘 모두는 에어로졸 발생 물품과 상호 작용하여 챔버의 중심 축을 따라 물품을 위치시킨다.

바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 폐쇄 단부로부터 챔버 내로 연장되는 돌출부를 포함한다. 돌출부는 하우징의 일부에 의해 형성될 수 있다. 돌출부는 에어로졸 발생 장치 내에 삽입된 에어로졸 발생 물품의 단부와 맞닿도록 구성될 수 있다. 돌출부는 에어로졸 발생 장치 내에 삽입된 에어로졸 발생 물품에 삽입되도록 구성될 수 있다. 돌출부는 핀, 로드, 블레이드 또는 플레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

돌출부는 서셉터 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 인덕터 코일의 적어도 일부분은 돌출부의 적어도 일부분 주위에 배치된다. 유리하게는, 사용 동안, 인덕터 코일은 서셉터 재료를 포함한 돌출부를 유도 가열한다. 유리하게는, 이는 에어로졸 발생 장치 내부에 수용된 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재의 추가 가열을 제공할 수 있다. 이는 돌출부가 에어로졸 발생 장치 내에 삽입된 에어로졸 발생 물품 내로 삽입되도록 구성되는 구현예에서 특히 유리할 수 있다.

돌출부를 형성하기 위한 적합한 서셉터 재료는 흑연, 몰리브덴, 실리콘 탄화물, 스테인리스 스틸, 니오븀 및 알루미늄을 포함한다. 바람직한 서셉터 재료는 금속 또는 탄소를 포함한다. 바람직하게는, 서셉터 재료는 강자성 재료, 예를 들어 페라이트 철, 강자성 합금, 예컨대 강자성 스틸 또는 스테인리스 스틸, 강자성 미립자, 및 페라이트를 포함하거나 이로 이루어진다. 적합한 서셉터 재료는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 서셉터 재료는 바람직하게는 약 5% 초과, 바람직하게는 약 20% 초과, 더 바람직하게는 약 50% 초과 또는 90% 초과의 강자성 재료 또는 상자성 재료를 포함한다. 바람직한 서셉터 재료는 약 250℃를 초과하는 온도로 가열될 수 있다.

돌출부는 비-금속 코어에 배치된 금속 층을 갖는 비-금속 코어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부는 세라믹 코어 또는 기재의 외부 표면에 형성된 하나 이상의 금속 트랙을 포함할 수 있다.

돌출부는 보호 외부 층, 예를 들어 보호 세라믹 층 또는 보호 유리 층을 가질 수 있다. 보호 외부 층은 서셉터 재료를 캡슐화할 수 있다. 돌출부는 서셉터 재료의 코어 위에 형성된, 유리, 세라믹, 또는 불활성 금속에 의해 형성된 보호 코팅을 포함할 수 있다.

돌출부는 임의의 적합한 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 돌출부는 정사각형, 계란형, 직사각형, 삼각형, 오각형, 육각형 또는 유사한 단면 형상을 가질 수 있다. 돌출부는 평면 또는 평탄한 단면적을 가질 수 있다.

돌출부는 중실형, 중공형 또는 다공성일 수 있다. 바람직하게는, 돌출부는 중실형이다.

바람직하게는, 돌출부는 약 5 mm 내지 약 15 mm, 예를 들어 약 6 mm 내지 약 12 mm, 또는 약 8 mm 내지 약 10mm의 길이를 가진다. 돌출부는 바람직하게는, 약 1 mm 내지 약 8 mm, 더 바람직하게는 약 3 mm 내지 약 5 mm의 폭을 가진다. 돌출부는 약 0.01 mm 내지 약 2 mm의 두께를 가질 수 있다. 돌출부가 일정한 단면, 예를 들어 원형 단면을 가지면, 이는 약 1 mm 내지 약 5 mm의 바람직한 폭 또는 직경을 가진다.

바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 휴대용이다. 에어로졸 발생 장치는 통상의 엽궐련 또는 궐련과 비슷한 크기를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 대략 30 mm 내지 대략 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 대략 5 mm 내지 대략 30 mm의 외경을 가질 수 있다.

에어로졸 발생 장치 하우징은 세장형일 수 있다. 하우징은 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 금속, 합금, 플라스틱 또는 이들 재료 중 하나 이상을 포함하는 복합 재료, 또는 식품이나 약제학적 적용에 적합한 열가소성 수지, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 및 폴리에틸렌을 포함한다. 재료는 가볍고 비-취성(non-brittle)인 것이 바람직하다.

하우징은 마우스피스를 포함할 수 있다. 마우스피스는 적어도 하나의 공기 유입구 및 적어도 하나의 공기 유출구를 포함할 수 있다. 마우스피스는 하나 초과의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 공기 유입구 중 하나 이상은 에어로졸이 사용자에게 전달되기 전에 에어로졸의 온도를 감소시킬 수 있고, 에어로졸이 사용자에게 전달되기 전에 에어로졸의 농도를 감소시킬 수 있다.

대안적으로, 마우스피스는 에어로졸 발생 물품의 일부로서 제공될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "마우스피스(mouthpiece)"는 에어로졸 발생 장치의 일부로서, 하우징의 챔버에 수용된 에어로졸 발생 물품으로부터 에어로졸 발생 장치에 의해 생성된 에어로졸이 직접 흡입되도록 사용자의 입 안에 놓이는 부분을 지칭한다.

에어로졸 발생 장치는 장치를 활성화시키는 사용자 인터페이스, 예를 들어 장치의 또는 에어로졸 형성 기재의 상태를 나타내는 디스플레이 또는 장치의 가열을 개시하는 버튼을 포함할 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 전원을 포함한다. 전원은 재충전 가능 리튬 이온 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 대안적으로, 전원은 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치일 수 있다. 전원은 재충전을 필요로 할 수 있다. 전원은 한 번 이상의 장치 사용을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전원은 통상의 궐련을 흡연하는 데 걸리는 통상적인 시간에 상응하는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전원은 미리 결정된 수의 퍼프 또는 개별적인 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다.

전원은 DC 전원일 수 있다. 일 구현예에서, 전원은 약 2.5 볼트 내지 약 4.5 볼트 범위의 DC 공급 전압 및 약 1 암페어 내지 약 10 암페어 범위의 DC 공급 전류(약 2.5 와트 내지 약 45 와트 범위의 DC 전원에 대응함)를 갖는 DC 전원이다.

전원은 고주파수에서 작동하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 “고주파 발진 전류”는 약 500 kHz 내지 약 30 MHz의 주파수를 갖는 발진 전류를 의미한다. 고주파 발진 전류는 약 1 MHz 내지 약 30 MHz, 바람직하게는 약 1 MHz 내지 약 10 MHz, 더 바람직하게는 약 5 MHz 내지 약 8 MHz의 주파수를 가질 수 있다.

에어로졸 발생 장치는 유도 코일 및 전원에 연결된 제어기를 포함한다. 제어기는 전원으로부터 인덕터 코일로 전력 공급을 제어하도록 구성된다. 제어기는 프로그램 가능한 마이크로프로세서, 마이크로 제어기, 또는 주문형 집적 칩(ASIC) 또는 제어를 제공할 수 있는 다른 전자 회로일 수 있는 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 제어기는 전자 구성요소를 더 포함할 수 있다. 제어기는 인덕터 코일로의 전류 공급을 조절하도록 구성 될 수 있다. 전류는 에어로졸 발생 장치의 활성화 후에 인덕터 코일에 연속적으로 공급될 수 있거나 간헐적으로, 예컨대 퍼프마다 공급될 수 있다. 제어기는 유리하게는, D 등급 또는 E 등급 전력 증폭기를 포함할 수 있는 DC/AC 인버터를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 에어로졸 발생 시스템이 제공된다. 에어로졸 발생 시스템은 본 명세서에 설명된 임의의 실시 예에 따라서 본 발명의 제1 양태에 따른 에어로졸 발생 장치를 포함한다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재를 갖고 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하도록 구성된 에어로졸 발생 물품을 또한 포함한다.

에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함할 수 있다. 니코틴 함유 에어로졸 형성 기재는 니코틴 염 매트릭스일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함한 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료를 포함할 수 있다. 균질화 담배 재료는 미립자 담배를 응집하여 형성된 것일 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료의 주름진 크림핑된 시트를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘크림핑된 시트(crimped sheet)’는 복수의 실질적으로 평행한 리지(ridge) 또는 물결주름을 갖는 시트를 가리킨다.

에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용 시, 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동 온도에서 열적 감성에 대하여 실질적으로 저항하는 임의의 적절한 공지된 화합물 또는 화합물들의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 에어로졸 형성제는 다가 알코올 또는 그의 혼합물, 예컨대 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올이다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제는 글리세린이다. 존재하는 경우에, 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5 중량% 이상, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 5 중량% 내지 약 30 중량%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 향미제와 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다.

임의의 위의 구현예에서, 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 장치의 챔버는 물품이 에어로졸 발생 장치의 챔버 내부에 부분적으로 수용되도록 배열될 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 챔버 및 에어로졸 발생 물품은 물품이 에어로졸 발생 장치의 챔버 내부에 완전히 수용되도록 배열될 수 있다.

에어로졸 발생 물품은 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 둘레를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 기재를 함유하는 에어로졸 형성 세그먼트로서 제공될 수 있다. 에어로졸 형성 세그먼트는 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 형성 세그먼트는 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 형성 세그먼트는 길이 및 그 길이에 실질적으로 수직인 둘레를 가질 수 있다.

에어로졸 발생 물품은 대략 30 mm 내지 대략 100 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 mm의 총 길이를 가지고 있다. 에어로졸 발생 물품은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm의 외경을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 7.2 mm의 외부 직경을 가질 수 있다.

에어로졸 형성 기재는 약 7 mm 내지 약 15 mm의 길이를 갖는 에어로졸 형성 세그먼트로서 제공될 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 형성 세그먼트는 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 세그먼트는 대략 12 mm의 길이를 가질 수 있다.

에어로졸 발생 세그먼트는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품의 외경과 대략 동등한 외경을 가진다. 에어로졸 형성 세그먼트의 외경은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm일 수 있다. 일 구현예에서, 에어로졸 형성 세그먼트는 대략 7.2 mm의 외경을 가질 수 있다.

에어로졸 발생 물품은 필터 플러그를 포함할 수 있다. 필터 플러그는 에어로졸 발생 물품의 하류 단부에 위치될 수 있다. 필터 플러그는 셀룰로스 아세테이트 필터 플러그일 수 있다. 필터 플러그는 일 구현예에서, 길이가 대략 약 7 mm일 수 있지만, 대략 약 5 mm 내지 대략 약 10 mm의 길이를 가질 수 있다.

에어로졸 발생 물품은 래퍼를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재와 필터 플러그 사이의 분리부를 포함할 수 있다. 분리부는 대략 18 mm일 수 있으나, 대략 5 mm 내지 대략 25 mm 범위일 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 탄성 서셉터 요소가 제공되며, 탄성 서셉터 요소는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 탄성 서셉터 요소 내부에 수용하기 위한 관형 형상을 가진다. 탄성 서셉터 요소는 본 발명의 제1 양태를 참조하여 본 명세서에 설명된 임의의 선택적이고 바람직한 특징을 포함할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 임의의 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면도를 도시한다.
도 2는 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치에 삽입된 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 장치의 서셉터 조립체의 단면도를 도시한다.
도 4는 도 3의 서셉터 조립체의 탄성 서셉터 요소의 사시도를 도시한다.
도 5는 대안적인 탄성 서셉터 요소의 사시도를 도시하며;
도 6은 도 2의 에어로졸 발생 시스템의 일부의 확대 단면도를 도시한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템(10)의 단면도를 도시한다. 에어로졸 발생 시스템(10)은 에어로졸 발생 장치(12) 및 에어로졸 발생 물품(14)을 포함한다. 도 1은 에어로졸 발생 장치(12)로부터 분리된 에어로졸 발생 물품(14)을 도시한다. 도 2는 에어로졸 발생 장치(12) 내에 삽입된 에어로졸 발생 물품(14)의 일부분을 도시한다.

에어로졸 발생 장치(12)는 외부 하우징(18)을 포함한 하우징(16)을 포함한다. 에어로졸 발생 장치(12)는 또한, 챔버(20)의 개방 단부(21)를 통해 에어로졸 발생 물품(14)의 일부분을 수용하기 위한 챔버(20)를 포함한다.

챔버(20) 내에 위치된 것은 관형 하우징 부분(24) 및 탄성 서셉터 요소(26)를 포함한 서셉터 조립체(22)이다. 에어로졸 발생 물품(14)이 에어로졸 발생 장치(12) 내에 삽입될 때, 에어로졸 발생 물품(14)은 탄성 서셉터 요소(26) 내에 수용된다.

에어로졸 발생 장치(12)는 또한, 외부 하우징(18)과 관형 하우징 부분(24) 사이의 하우징(16) 내에 배치된 인덕터 코일(28)을 포함한다. 인덕터 코일(28)은 챔버(20) 주위로 연장된다.

에어로졸 발생 장치(12)는 전원(30), 제어기(32), 및 돌출부(34)를 더 포함한다. 돌출부(34)는 챔버(20)의 폐쇄 단부(23)로부터 챔버(20) 내로 연장된다.

에어로졸 발생 물품(14)은 담배 플러그의 형태인 에어로졸 형성 기재(36) 및 셀룰로오스 아세테이트 필터를 포함한 마우스피스(38)를 포함한다. 에어로졸 형성 기재(36) 및 마우스피스(38)는 외부 래퍼(40)에 의해 이격된 관계로 함께 고정되어 에어로졸 형성 기재(36)와 마우스피스(38) 사이에 공간(41)을 정의한다.

사용 중에, 에어로졸 발생 물품(14)은 에어로졸 발생 장치(12)의 챔버(20) 내에 삽입되어서 에어로졸 형성 기재(36)가 탄성 서셉터 요소(26) 내에 수용된다. 에어로졸 발생 물품(14)이 탄성 서셉터 요소(26) 내에 삽입될 때, 탄성 서셉터 요소(26)는 에어로졸 발생 물품(14)의 외부 크기 및 형상을 수용하도록 신축 및 변형된다. 탄성 서셉터 요소(26)의 탄성은 에어로졸 형성 물품(14)에 대하여 탄성 서셉터 요소(26)를 편향시켜서 챔버(20) 내부에 에어로졸 형성 물품(14)을 유지한다.

돌출부(34)는 에어로졸 형성 기재(36)와 맞물려서 에어로졸 발생 물품(14)을 챔버(20) 내의 원하는 위치에 위치시킨다. 구체적으로, 돌출부(34) 및 탄성 서셉터 요소(26)는 탄성 서셉터 요소(26)의 중심 축(42), 챔버(20) 및 에어로졸 발생 장치(12)를 따라 에어로졸 발생 물품(14)을 위치시킨다. 돌출부(34)는 또한, 도 6을 참조하여 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 기류가 에어로졸 발생 물품(14)의 단부로 진입하게 하도록 에어로졸 발생 물품(14)의 단부를 챔버(20)의 폐쇄 단부(23)로부터 멀리 이격시킨다.

에어로졸 발생 물품(14)이 챔버(20) 내로 삽입될 때, 제어기(32)는 전원(30)로부터 인덕터 코일(28)로 교류 전류를 제공하여 교류 자기장을 발생시킨다. 교류 자기장은 에어로졸 형성 기재(36)를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 탄성 서셉터 요소(26)를 유도 가열한다.

도 3은 서셉터 조립체(22)의 단면도를 도시한다. 탄성 서셉터 요소(26)는 직조 그래핀 재료로 형성된 관형 구조물(42)를 포함한다. 탄성 서셉터 요소(26)는 또한, 관형 구조물(42)의 중심 영역에서 직조 그래핀 재료와 섞여 짜이는 강자성 섬유를 포함한 서셉터 재료(44)의 밴드를 포함한다. 관형 구조물(42)은 관형 구조물(42)의 중심 영역을 관형 하우징 부분(24)으로부터 멀리 편향시키는 반경방향 탄성을 나타낸다. 관형 구조물(42)의 중심 영역은 관형 하우징 부분(24) 내부에 위치된다. 관형 구조물(42)의 제1 단부(46)는 관형 하우징 부분(24)의 제1 단부(48) 위로 뒤로 접히고 접착제에 의해 관형 하우징 부분(24)의 외부 표면에 고정된다. 관형 구조물(42)의 제2 단부(50)는 관형 하우징 부분(24)의 제2 단부(52) 위로 뒤로 접히고 접착제에 의해 관형 하우징 부분(24)의 외부 표면에 고정된다.

도 4는 서셉터 조립체(22)를 형성하기 위해 관형 하우징 부분(24)과 조합되기 전의 탄성 서셉터 요소(26)의 사시도를 도시한다. 관형 구조물(42)를 형성하는 직조 그래핀 재료는 관형 구조물(42)의 길이를 따라 변화하는 스레드 수를 가진다.

가변 스레드 수는 관형 구조물(42)의 단부에서 많은 스레드 수의 영역(54)을 정의한다. 많은 스레드 수의 영역(54)은 증가된 강도를 나타내고 관형 하우징 부분(24)의 외부 표면 뒤로 접히고 그에 고정되는 관형 구조물(42)의 제1 및 제2 단부(46, 50)를 형성할 수 있다.

가변 스레드 수는 또한, 서셉터 재료(44)의 밴드의 각각의 단부에 인접한 적은 스레드 수의 영역(56)을 정의한다. 적은 스레드 수의 영역(56)은 도 6을 참조하여 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 증가된 투과성을 나타내고 탄성 서셉터 요소(26)를 통한 기류를 촉진시킨다.

도 5는 대안적인 탄성 서셉터 요소(126)의 사시도를 도시한다. 도 5에 도시된 탄성 서셉터 요소(126)는 도 4에 도시된 탄성 서셉터 요소(26)와 유사하며, 동일한 참조 부호가 동일한 부분을 지시하는 데 사용된다. 탄성 서셉터 요소(126)는 서셉터 재료의 구성에서 상이하다. 특히, 탄성 서셉터 요소(126)는 서셉터 재료(144)의 제1 밴드 및 서셉터 재료(144)의 제1 밴드로부터 이격된 서셉터 재료(145)의 제2 밴드를 포함한다. 서셉터 재료(144, 145)의 제1 및 제2 밴드 둘 모두는 관형 구조물(42)를 형성하는 직조 그래핀 재료와 섞여 짜이는 강자성 섬유를 포함한다. 관형 구조물(42)의 중심 영역(128)은 영역(56)과 유사한 적은 스레드 수, 영역(54)과 유사한 많은 스레드 수, 또는 영역들(54, 56)의 스레드 수들 사이의 스레드 수를 갖는 영역일 수 있다.

탄성 서셉터 요소(126)는 제1 및 제2 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 물품을 가열하는데 적합할 수 있다. 예를 들어, 서셉터 재료(144)의 제1 밴드는 제1 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치될 수 있으며 서셉터 재료(145)의 제2 밴드는 제2 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 위치될 수 있다. 이러한 구현예에서, 인덕터 코일(28)은 서셉터 재료의 양 밴드(144, 145) 주위로 연장되어, 서셉터 재료(144, 145)의 양 밴드를 동시에 유도 가열할 수 있다.

탄성 서셉터 요소(126)는 또한, 에어로졸 발생 물품의 상이한 부분을 순차적으로 가열하는 데 적합할 수 있다. 이러한 구현예에서, 에어로졸 발생 장치는 서셉터 재료(144)의 제1 밴드 주위로 연장되는 제1 인덕터 코일 및 서셉터 재료(145)의 제2 밴드 주위로 연장되는 제2 인덕터 코일을 포함하도록 변형될 수 있다. 이러한 구현예에서, 제어기는 상이한 시간 기간에 걸쳐서 전원으로부터 제1 및 제2 인덕터 코일로 별도의 교류 전류를 제공할 수 있다.

도 6은 도 2의 에어로졸 발생 시스템(10)의 일부분의 확대 단면도를 도시한다. 특히, 도 6은 사용 중에 에어로졸 발생 시스템(10)을 통한 기류를 도시한다.

사용자가 에어로졸 발생 물품(14)의 마우스피스(38)를 흡인할 때, 기류(200)는 그의 개방 단부(21)에서 에어로졸 발생 장치(12)의 챔버(20) 내로 흡인된다. 기류(200)는 탄성 서셉터 요소(26)의 관형 구조물(42)의 적은 스레드 수의 제1 영역(56)을 통해 흐른다. 기류(200)는 그 후에 탄성 서셉터 요소(26)와 관형 하우징 부분(24) 사이의 공간(201)을 통해 흐르며, 그 지점에서 서셉터 재료(44)의 밴드에 의해 가열된다. 기류(200)는 그 후에 관형 구조물(42)의 적은 스레드 수의 제2 영역(56)을 통해 그리고 챔버(20)의 폐쇄 단부(23)와 에어로졸 발생 물품(14)의 단부 사이에서 챔버(20) 내에 형성된 공간(202) 내로 흐른다. 돌출부(34)는 챔버(20)의 폐쇄 단부(23)와 에어로졸 발생 물품(14) 사이에 공간(202)을 유지한다. 다음에, 기류(200)는 에어로졸 발생 물품(14)의 에어로졸 형성 기재(36) 내로 흐르며, 그 지점에서 가열된 에어로졸 형성 기재(36)에 의해 발생된 에어로졸이 기류(200) 내부에 동반된다. 기류(200)와 에어로졸은 그 후에 사용자에게 전달하기 위해 공간(41) 및 마우스피스(38)를 통해 흐른다.

Claims (20)

1. 에어로졸 발생 장치로서:
   챔버;
   상기 챔버의 적어도 일부분 주위에 배치된 인덕터 코일;
   상기 챔버 내에 위치되고, 탄성 서셉터 요소 내부에 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하기 위한 관형 형상을 가지는 탄성 서셉터 요소; 및
   인덕터 코일에 연결되고 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하도록 구성되어, 사용시 인덕터 코일이 교류 자기장을 발생시켜 탄성 서셉터 요소를 유도 가열함으로써 탄성 서셉터 요소 내부에 수용된 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 가열하는 전원 및 제어기;를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 챔버는 폐쇄 단부, 개방 단부, 및 폐쇄 단부와 개방 단부 사이에서 연장되는 중심 축을 포함하며, 상기 탄성 서셉터 요소의 적어도 일부분은 탄성 서셉터 요소를 챔버의 내부 표면으로부터 멀리 그리고 중심 축 쪽으로 편향시키는 반경방향 탄성을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성 서셉터 요소는 관형 기재 및 관형 기재에 의해 지지되는 서셉터 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 관형 기재는 직조 재료(woven material)를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 챔버는 폐쇄 단부 및 개방 단부를 포함하며, 상기 직조 재료의 스레드 수는 폐쇄 단부와 개방 단부 사이의 관형 기재의 길이를 따라 변화하는, 에어로졸 발생 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 서셉터 재료는 관형 기재의 직조 재료와 섞여 짜이는(interwoven) 복수의 서셉터 섬유를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 서셉터 재료는 관형 기재의 일부분에 의해 각각 지지되는 서셉터 재료의 복수의 구역을 포함하며, 상기 서셉터 재료의 구역은 서로 이격되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 챔버는 폐쇄 단부 및 개방 단부를 포함하며, 상기 서셉터 재료의 구역은 폐쇄 단부와 개방 단부 사이에서 관형 기재의 길이를 따라 서로 이격되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 인덕터 코일은 복수의 인덕터 코일을 포함하며, 상기 탄성 서셉터 요소는 서셉터 재료의 총 구역 수를 포함하며, 각각의 인덕터 코일은 서셉터 재료의 총 구역 수보다 더 적은 구역의 주위에 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
10. 제9항에 있어서, 각각의 인덕터 코일은 서셉터 재료의 구역 중 단지 하나의 주위에만 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
11. 제1항에 있어서, 관형 하우징 부분을 더 포함하며, 상기 탄성 서셉터 요소는 관형 하우징 부분 내부에 위치된 중심 부분, 관형 하우징 부분의 제1 단부로부터 연장되는 제1 단부 부분, 및 관형 하우징 부분의 제2 단부로부터 연장되는 제2 단부 부분을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 탄성 서셉터 요소의 제1 단부 부분은 관형 하우징 부분의 제1 단부 주위로 접히고 관형 하우징 부분의 외부 표면에 고정되며, 상기 탄성 서셉터 요소의 제2 단부 부분은 관형 하우징 부분의 제2 단부 주위로 접히고 관형 하우징 부분의 외부 표면에 고정되는, 에어로졸 발생 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 챔버는 폐쇄 단부를 포함하며, 상기 에어로졸 발생 장치는 폐쇄 단부로부터 챔버 내로 연장되는 돌출부를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 인덕터 코일의 적어도 일부분은 돌출부의 적어도 일부분 주위에 배치되며, 상기 돌출부는 서셉터 재료를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
15. 에어로졸 발생 시스템으로서, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 형성 기재를 갖고 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하도록 구성된 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
16. 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 탄성 서셉터 요소로서, 상기 탄성 서셉터 요소는 탄성 서셉터 요소 내에 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부분을 수용하기 위한 관형 형상을 가지는, 탄성 서셉터 요소.
17. 제16항에 있어서, 상기 탄성 서셉터 요소는 관형 기재 및 관형 기재에 의해 지지되는 서셉터 재료를 포함하는, 탄성 서셉터 요소.
18. 제17항에 있어서, 상기 관형 기재는 직조 재료를 포함하는, 탄성 서셉터 요소.
19. 제18항에 있어서, 상기 직조 재료의 스레드 수는 관형 기재의 길이를 따라 변화하는, 탄성 서셉터 요소.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 서셉터 재료는 관형 기재의 직조 재료와 섞여 짜이는 복수의 서셉터 섬유를 포함하는, 탄성 서셉터 요소.