KR102581033B1 - 외부 하우징을 갖는 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 발생 장치(12) 및 카트리지 조립체(14)를 포함하는 에어로졸 발생 시스템(10)이 제공된다. 에어로졸 발생 장치(12)는 장치 공동(20)을 정의하는 장치 내부 하우징(18), 전기 히터(22), 및 장치 외부 하우징(16)을 포함한다. 카트리지 조립체(14)는 기재칸(34, 36)을 정의하는 내부 하우징(32), 기재칸(34, 36) 내에 위치된 에어로졸 형성 기재(38, 40), 및 카트리지 조립체 외부 하우징(28)을 포함한다. 카트리지 조립체 내부 하우징(32)의 일부는 장치 공동(20) 내에 수용되도록 구성된다. 카트리지 조립체 내부 하우징(32)의 일부가 장치 공동(20) 내에 수용될 때, 장치 외부 하우징(16) 하류 에지의 적어도 제1 부분은, 카트리지 조립체 외부 하우징(28)과 장치 외부 하우징(16)이 시스템 외부 하우징(17)을 형성하도록 카트리지 조립체 외부 하우징(28)의 상류 에지의 적어도 제1 부분과 접경한다.

Description

외부 하우징을 갖는 에어로졸 발생 시스템
본 발명은 에어로졸 발생 장치, 및 시스템 외부 하우징의 일부를 형성하는 외부 하우징을 각각 포함하는 카트리지 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
공지된 핸드헬드 에어로졸 발생 시스템은, 통상적으로 배터리를 포함하는 에어로졸 발생 장치, 제어 전자 장치, 및 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하도록 특별히 설계된 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 전기 히터를 포함한다. 일부 실시예에서, 에어로졸 발생 물품은 담배 로드 또는 담배 플러그와 같은 에어로졸 형성 기재를 포함하며, 에어로졸 발생 장치 내에 포함된 히터는, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 에어로졸 형성 기재 내에 또는 그 주위에 삽입된다.
대안적인 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 발생 물품은 느슨한 담배와 같은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 캡슐을 포함할 수 있다.
또 다른 대안적인 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재가 니코틴 공급원 및 산 공급원을 포함하는 카트리지 조립체를 포함할 수 있다. 사용 시, 니코틴 및 산은 기상(gas phase)으로 서로 반응하여, 사용자가 흡입하는 니코틴 염 입자들의 에어로졸을 형성한다.
공지된 에어로졸 발생 시스템에서, 사용자가 에어로졸 발생 물품을 에어로졸 발생 장치와 결합하거나 에어로졸 발생 물품을 에어로졸 발생 장치로부터 제거하는 것이 어려울 수 있다. 예를 들어, 공지된 일부 에어로졸 발생 장치는 공동을 포함하는데, 사용자가 에어로졸 발생 물품을 공동으로부터 제거하는 것이 어려울 수 있다.
사용자가 에어로졸 발생 물품을 취급하는 것을 용이하게 개선시키는 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
공개특허공보 제10-2014-0110848호 국제공개공보 WO2013/083635
본 발명에 따르면, 에어로졸 발생 장치 및 카트리지 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공된다. 에어로졸 발생 장치는 장치 공동을 정의하는 장치 내부 하우징, 전기 히터, 및 장치 외부 하우징을 포함한다. 카트리지 조립체는 기재칸을 정의하는 카트리지 조립체 내부 하우징, 기재칸 내에 위치된 에어로졸 형성 기재, 및 카트리지 조립체 외부 하우징을 포함한다. 카트리지 조립체 내부 하우징의 일부는 장치 공동 내에 수용되도록 구성된다. 카트리지 조립체 내부 하우징의 일부가 장치 공동 내에 수용될 때, 장치 외부 하우징 하류 에지의 적어도 제1 부분은, 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 적어도 제1 부분과 접경하여 카트리지 조립체 외부 하우징과 장치 외부 하우징은 시스템 외부 하우징을 형성한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는, 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 기술하는 데 사용된다. 본 발명에 따른 카트리지 조립체의 에어로졸 형성 기재에서 발생된 에어로졸은 가시적 또는 비가시적일 수 있고, 증기(예를 들어, 실온에서는 보통 액체 또는 고체인, 기체 상태에 있는 재료의 미립자)뿐만 아니라, 기체 및 응집된 증기의 액적을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "상류(upstream)" 및 "하류(downstream)"는 에어로졸 발생 시스템을 사용하는 동안에 에어로졸 발생 시스템을 통해 흡인된 공기의 방향과 관련하여 에어로졸 발생 시스템의 구성 요소나 구성 요소의 일부분의 상대적 위치를 기술하는 데 사용된다. 사용하는 동안에, 공기는 에어로졸 발생 시스템의 상류 부분으로부터 하류 방향으로 흡인된다.
유리하게는, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 사용자가 카트리지 조립체의 파지를 용이하게 할 수 있는, 시스템 외부 하우징의 일부를 형성하는 외부 하우징을 갖는, 카트리지 조립체를 포함한다.
카트리지 조립체 내부 하우징의 일부가 장치 공동 내에 수용될 때, 장치 외부 하우징 하류 에지의 적어도 제1 부분은, 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 적어도 제1 부분과 접경한다. 유리하게는, 이는 사용자가 장치 공동 내에 카트리지 조립체 내부 하우징을 정확하게 삽입하는 것을 용이하게 할 수 있다. 장치 외부 하우징 하류 에지의 제1 부분이 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 제1 부분과 접경할 때, 사용자는 카트리지 조립체 내부 하우징이 장치 공동 내로 완전히 삽입된 것임을 안다. 장치 외부 하우징 하류 에지의 제1 부분이 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 제1 부분과 접경할 때, 사용자는 카트리지 조립체 내부 하우징이 장치 공동 내로 완전히 삽입된 것임을 안다.
장치 공동은 카트리지 조립체 내부 하우징의 일부만을 수용하도록 구성될 수 있다. 장치 공동은 실질적으로 전체 카트리지 조립체 내부 하우징을 수용하도록 구성될 수 있다.
카트리지 조립체는 마우스피스 및 카트리지를 포함할 수 있되, 상기 카트리지는 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 유리하게는, 카트리지 조립체의 일부로서 마우스피스를 제공하는 것은 에어로졸 발생 시스템을 위생적으로 사용하는 것을 용이하게 할 수 있다. 카트리지 조립체의 일부로서 마우스피스를 제공함으로써, 카트리지 조립체가 폐기되고 새로운 카트리지 조립체로 교체될 때, 마우스피스가 폐기되고 새로운 마우스피스로 교체되는 것을 보장한다.
바람직하게는, 카트리지는 카트리지 조립체 내부 하우징을 포함하고 마우스피스는 카트리지 조립체 외부 하우징을 포함하되, 카트리지는 마우스피스 내에 위치된다. 유리하게는, 별도의 마우스피스 및 카트리지를 제공하여 카트리지 조립체를 형성하는 것은 카트리지 조립체를 제조하는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 제조 동안 에어로졸 형성 기재와 카트리지 조립체 내부 하우징의 충진을 용이하게 하는 형상으로 구성될 수 있고, 마우스피스는 카트리지 조립체가 에어로졸 발생 장치와 결합될 때 장치 외부 하우징과의 협력을 용이하게 하는 형상으로 구성될 수 있다.
바람직하게는, 마우스피스는 카트리지 조립체 외부 하우징을 통해 연장되는 마우스피스 공기 배출구를 포함한다.
카트리지 조립체는 약 32 mm 내지 약 40 mm, 바람직하게는 약 33 mm 내지 약 39 mm, 보다 바람직하게는 약 34 mm 내지 약 38 mm, 보다 바람직하게는 약 35 mm 내지 약 37 mm의 길이를 가질 수 있다.
장치 외부 하우징 하류 에지의 제1 부분이 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 제1 부분과 접경할 때, 바람직하게는 카트리지 조립체와 에어로졸 발생 장치 사이의 중첩부는 카트리지 조립체의 길이의 약 10% 내지 약 100%이다. 바람직하게는, 카트리지 조립체와 에어로졸 발생 장치 사이의 중첩부는 카트리지 조립체의 길이의 약 20% 내지 약 99%, 보다 바람직하게는 약 30% 내지 약 98%, 보다 바람직하게는 약 40% 내지 약 97%, 보다 바람직하게는 약 50% 내지 약 96%, 보다 바람직하게는 약 60% 내지 약 95%, 보다 바람직하게는 약 70% 내지 약 90%, 보다 바람직하게는 약 75% 내지 약 85%이다.
카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지는 마우스피스의 상류 에지에 의해 형성될 수 있다. 실질적으로 모든 카트리지 조립체 외부 하우징은 마우스피스를 형성할 수 있다.
마우스피스는 카트리지 조립체 외부 하우징의 제1 부분에 의해서만 형성될 수 있다. 마우스피스는 카트리지 조립체 외부 하우징의 제2 부분으로부터 하류로 연장될 수 있되, 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지는 카트리지 조립체 외부 하우징의 제2 부분의 상류 에지에 의해 형성된다.
바람직하게는, 장치 외부 하우징 하류 에지 및 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지 중 하나는 가이드 슬롯을 포함하며, 장치 외부 하우징 하류 에지 및 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지는 가이드 돌출부를 포함한다. 가이드 슬롯은 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 장치 공동 내에 수용될 때 가이드 돌출부를 수용하도록 구성된다. 유리하게는, 가이드 슬롯 및 가이드 돌출부의 조합은 정확한 배향으로 장치 공동 내로의 카트리지 조립체 내부 하우징의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 단일 가이드 슬롯 및 단일 가이드 돌출부를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 복수의 가이드 슬롯 및 복수의 가이드 돌출부를 포함할 수 있되, 각 가이드 슬롯은 가이드 돌출부 중 하나를 수용하도록 구성된다. 모든 가이드 슬롯은 장치 외부 하우징에 의해 제공될 수 있다. 모든 가이드 슬롯은 카트리지 조립체 외부 하우징에 의해 제공될 수 있다. 가이드 슬롯 중 일부는 장치 외부 하우징에 의해 제공될 수 있고, 가이드 슬롯 중 일부는 카트리지 조립체 외부 하우징에 의해 제공될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 가이드 슬롯 및 복수의 가이드 돌출부는 각 가이드 돌출부가 에어로졸 발생 장치에 대해 카트리지 조립체의 단일 배향으로 상응하는 가이드 슬롯에 수용될 수 있도록 구성된다. 가이드 슬롯 및 가이드 돌출부는 에어로졸 발생 장치 및 카트리지 조립체의 외부 하우징의 둘레에 회전 방향으로 비대칭하게 위치될 수 있다.
장치 외부 하우징의 적어도 일부는 장치 외부 하우징 하류 에지의 적어도 일부가 장치 내부 하우징 하류 에지의 적어도 일부와 같은 높이가 되도록 장치 내부 하우징의 위에 놓일 수 있다.
유리하게는, 이러한 구현예는, 카트리지 조립체가 에어로졸 발생 장치로부터 제거될 때, 사용자가 장치 내부 하우징에 접촉할 위험을 실질적으로 감소시킬 수 있는데, 이는 에어로졸 발생 시스템이 작동하는 동안 장치 내부 하우징이 뜨거워지는 경우에 바람직할 수 있다.
유리하게는, 이러한 구현예는 카트리지 조립체 외부 하우징의 크기를 최소화할 수 있으며, 이는 카트리지 조립체가 사용 후에 폐기될 때 폐기물의 양을 최소화할 수 있다.
카트리지 조립체 외부 하우징의 적어도 일부는 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부의 위에 놓여 카트리지 조립체 외부 하우징과 카트리지 조립체 내부 하우징 사이에서 카트리지 조립체 공동을 정의할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은, 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 장치 공동 내에 수용될 때 장치 내부 하우징의 적어도 일부가 카트리지 조립체 공동 내에 수용되도록 구성된다.
유리하게는, 이러한 구현예는 카트리지 조립체 외부 하우징의 길이를 증가시킬 수 있으며, 이는 사용자가 카트리지 조립체를 취급하는 것을 용이하게 할 수 있다. 카트리지 조립체 외부 하우징의 일부분이 마우스피스를 정의하는 구현예에서, 카트리지 조립체 외부 하우징의 길이를 증가시키면 유리하게는 마우스피스를 만지지 않고도 카트리지 조립체의 취급을 용이하게 할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 장치 내부 하우징을 통해 연장되고 장치 공동과 유체 연통하는 장치 기류 유입구를 포함한다. 에어로졸 발생 장치는 단일 장치 기류 유입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 복수의 장치 기류 유입구를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 사용하는 동안에, 장치 기류 유입구를 통해 장치 공동으로 들어가는 기류가 카트리지 조립체를 우회하도록 구성될 수 있다. 즉, 사용하는 동안에, 장치 공동으로 들어가는 기류는 카트리지 조립체를 통해 흐르지 않는다. 이러한 구현예에서, 장치 기류 유입구는 환기 유입구이다.
에어로졸 발생 시스템은 사용하는 동안에, 장치 기류 유입구를 통해 장치 공동으로 들어가는 기류는 카트리지 조립체의 기재칸을 통해 흐르도록 구성될 수 있다. 이러한 구현예에서, 장치 기류 유입구는 주류 공기 유입구이다.
에어로졸 발생 시스템은 사용 동안에, 장치 기류 입구를 통해 장치 공동으로 들어가는 기류의 일부가 카트리지 조립체를 우회하고, 장치 기류 유입구를 통해 장치 공동으로 들어가는 기류의 일부가 카트리지 조립체의 기재칸을 통해 흐르도록 구성될 수 있다. 이러한 구현예에서, 장치 기류 유입구는 결합 공기 유입구로서 기능한다.
에어로졸 발생 장치가 복수의 장치 기류 유입구를 포함하는 구현예에서, 복수의 장치 기류 유입구는 환기 유입구, 주류 공기 유입구, 결합 공기 유입구, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
장치 기류 유입구는, 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 장치 공동 내에 수용될 때, 기재칸의 상류 단부와 유체 연통하도록 구성된 제1 기류 유입구를 포함할 수 있으며, 장치 기류 유입구는 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부분이 장치 공동 내에 수용될 때 기재의 하류 단부와 유체 연통하도록 구성된 제2 기류 유입구를 포함한다. 제1 기류 유입구는 주류 공기 유입구일 수 있고, 제2 기류 유입구는 환기 유입구일 수 있다. 제1 및 제2 기류 유입구는 동일한 기류 유입구일 수 있고 결합 공기 유입구를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 시스템은 시스템 외부 하우징을 통해 연장되는 시스템 기류 유입구를 포함한다. 에어로졸 발생 장치가 적어도 하나의 장치 기류 유입구를 포함하는 구현예에서, 바람직하게는 시스템 기류 유입구는 적어도 하나의 장치 기류 유입구와 유체 연통한다.
에어로졸 발생 시스템은 단일 시스템 기류 유입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 복수의 시스템 기류 유입구를 포함할 수 있다.
시스템 기류 유입구는 장치 외부 하우징을 통해 연장되는 애퍼처를 포함할 수 있다. 시스템 기류 유입구는 카트리지 조립체 외부 하우징을 통해 연장되는 애퍼처를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은, 장치 외부 하우징 하류 에지의 제1 부분이 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 제1 부분과 접경할 때, 장치 외부 하우징 하류 에지의 제2 부분은 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 제2 부분으로부터 이격되어 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 상기 제2 부분과 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 상기 제2 부분 사이에 시스템 기류 유입구를 형성하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 시스템은 장치 공동의 하류 단부와 기재칸의 하류 단부 중 적어도 하나와 유체 연통하는 시스템 기류 배출구를 포함한다. 카트리지 조립체 외부 하우징이 마우스피스 공기 배출구를 갖는 마우스피스를 정의하는 구현예에서, 마우스피스 공기 배출구는 바람직하게는 시스템 기류 배출구를 형성한다.
에어로졸 발생 시스템은 단일 시스템 기류 배출구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 복수의 시스템 기류 배출구를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 비담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 담배 함유 재료 및 비담배 함유 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하되, 이에 한정되지 않는다.
바람직한 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 같은 다가 알코올 또는 그들의 혼합물이며, 가장 바람직한 것은, 글리세린이다.
에어로졸 형성 기재는 단일 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 둘 이상의 에어로졸 형성제의 조합을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 5%를 초과하는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 5% 내지 대략 30%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 20%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 기재칸 내에 위치된 니코틴 공급원을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 액체 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 니코틴 용액을 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는, 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 비담배 재료를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 물, 용매, 에탄올, 식물 추출물 및 천연 또는 인공 향미제를 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 기재칸 내에 위치된 캐리어 재료 내에 함침된다.
바람직하게는, 캐리어 재료는 약 0.1 g/㎤ 내지 약 0.3 g/㎤의 밀도를 가진다.
바람직하게는, 캐리어 재료는 약 15% 내지 약 55%의 다공성을 가진다.
캐리어 재료는 유리, 셀룰로오스, 세라믹, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 및 BAREX® 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 캐리어 재료는 액체 에어로졸 형성 재료에 대해 화학적으로 불활성이다.
기재칸은 단일 기재칸일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 본원에서 기술된 바와 같이 적어도 하나의 고체 에어로졸 형성 기재 및 액체 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다.
기재칸은 제1 기재칸 및 제2 기재칸을 포함할 수 있으며, 이 경우 에어로졸 형성 기재는 제1 기재칸 내에 위치된 니코틴 공급원 및 제2 기재칸 내에 위치된 산 공급원을 포함한다.
니코틴 공급원은 니코틴, 니코틴 염기 또는 니코틴 염 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
니코틴 공급원은, 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함할 수 있다. 적절한 담체 재료가 본원에서 기술된다. 니코틴 공급원은, 약 1 mg 내지 약 50 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함할 수 있다. 니코틴 공급원은, 약 1 mg 내지 약 40 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 니코틴 공급원은, 약 3 mg 내지 약 30 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함한다. 보다 바람직하게는, 니코틴 공급원은, 약 6 mg 내지 약 20 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함한다. 가장 바람직하게는, 니코틴 공급원은, 약 8 mg 내지 약 18 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함한다.
제1 캐리어 재료가 니코틴 염기 또는 니코틴 염으로 함침된 구현예에서, 본원에서 나열되는 니코틴의 양은 각각 니코틴 염기의 양 또는 이온화된 니코틴의 양이다.
제1 캐리어 재료는, 수성 또는 비수성 용매 내에서 액체 니코틴 또는 니코틴의 용액으로 함침될 수 있다.
제1 캐리어 재료는 천연 니코틴 또는 합성 니코틴으로 함침될 수 있다.
산 공급원은 유기 산 또는 무기 산을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 산 공급원은, 유기 산을 포함하고, 보다 바람직하게는 카르복실산, 가장 바람직하게는 알파-케토(alpha-keto) 또는 2-옥소산(2-oxo acid) 또는 젖산을 포함한다.
산 공급원은 3-메틸-2-옥소펜타논산, 피루브산, 2-옥소펜타논산, 4-메틸-2-옥소펜타논산, 3-메틸-2-옥소부타논산, 2-옥소옥타논산, 젖산 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 산을 포함할 수 있다. 산 공급원은 피루브산 또는 젖산을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 산 공급원은 젖산을 포함한다.
산 공급원은, 산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함할 수 있다. 적절한 담체 재료가 본원에서 기술된다. 산 공급원은, 약 2 mg 내지 약 60 mg의 젖산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함하는 젖산 공급원일 수 있다. 바람직하게는, 젖산 공급원은, 약 5 mg 내지 약 50 mg의 젖산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함한다. 보다 바람직하게는, 젖산 공급원은, 약 8 mg 내지 약 40 mg의 젖산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함한다. 가장 바람직하게는, 젖산 공급원은, 약 10 mg 내지 약 30 mg의 젖산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함한다.
제1 캐리어 재료 및 제2 캐리어 재료는 동일하거나 상이할 수 있다. 유리하게는, 제1 캐리어 재료는 니코틴에 대해 화학적으로 불활성이다. 유리하게는, 제2 캐리어 재료는 산에 대해 화학적으로 불활성이다.
카트리지 조립체는 향미제를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 향미제는 기재칸 내에 위치된다. 에어로졸 형성 기재가 담체 재료 내에 함침된 액체를 포함하는 구현예에서, 바람직하게는 향미제는 담체 재료 내에 함침된 액체 향미제이다. 적절한 향미제는 멘톨을 포함하되, 이에 한정되지 않는다.
카트리지 조립체 내부 하우징은 가열칸을 더 정의할 수 있다.
전기 히터는 장치 공동 내에 위치된 저항 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열칸은 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 장치 공동 내에 수용될 때 저항 가열 요소를 수용하도록 구성된다.
전기 히터는 유도 가열 요소를 포함할 수 있으며, 카트리지 조립체는 가열칸 내에 위치된 서셉터를 더 포함한다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는, 전기 히터에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 더 포함한다. 전력 공급부는 직류(DC)원을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 전력 공급부는 배터리를 포함한다. 전력 공급부는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어, 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 또는 리튬-폴리머 배터리를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 전력 공급부로부터 전기 히터까지의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함한다.
장치 내부 하우징, 장치 외부 하우징, 카트리지 조립체 내부 하우징 및 카트리지 조립체 외부 하우징은 임의의 적절한 재료 또는 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 적절한 재료는, 알루미늄, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리이미드, 예컨대 Kapton®, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리옥시메틸렌(POM), 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 비닐 수지, 액정 폴리머(LCP), 개질된 LCP, 예컨대 흑연 또는 유리 섬유를 갖는 LCP를 포함하되, 이에 한정되지 않는다.
장치 내부 하우징, 장치 외부 하우징, 카트리지 조립체 내부 하우징 및 카트리지 조립체 외부 하우징은 동일하거나 상이한 재료로 형성될 수 있다.
카트리지 조립체 내부 하우징은 내니코틴성(nicotine-resistant)인 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 카트리지 조립체 내부 하우징은 내산성(acid-resistant)인 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다.
카트리지 조립체의 기재칸은 하나 이상의 내니코틴성 재료로 코팅될 수 있다. 기재칸이 제1 기재칸 및 제2 기재칸을 포함하는 구현예에서, 제1 기재칸은 하나 이상의 내니코틴성 재료로 코팅될 수 있고, 제2 기재칸은 하나 이상의 내산성 재료로 코팅될 수 있다.
적합한 내니코틴성 재료 및 내산성 재료의 예로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 비닐 수지 및 그들의 조합을 포함하되, 이에 한정되지 않는다.
하나 이상의 내니코틴성 재료를 이용하는 것은 유리하게 카트리지 조립체의 저장 수명을 향상시킬 수 있다.
하나 이상의 내산성 재료를 이용하는 것은 카트리지 조립체의 저장 수명을 유리하게 향상시킬 수 있다.
이제 본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 기술될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 사시도를 도시하고;
도 2는 에어로졸 발생 장치에 결합된 카트리지를 조립체를 갖는 도 1의 에어로졸 발생 시스템을 도시하고;
도 3은 도 2의 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 4는 본 발명의 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 사시도를 도시하며;
도 5는 도 4의 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템(10)을 도시한다. 에어로졸 발생 시스템(10)은 에어로졸 발생 장치(12) 및 카트리지 조립체(14)를 포함한다. 도 2 및 3은 에어로졸 발생 장치(12)에 결합된 카트리지 조립체(14)를 도시한다.
에어로졸 발생 장치는 장치 외부 하우징(16), 및 카트리지 조립체(14)의 일부를 수용하기 위한 장치 공동(20)을 정의하는 장치 내부 하우징(18)을 포함한다. 에어로졸 발생 시스템(10)의 개략적인 단면도를 도시하는 도 3에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(12)는 전기 히터(22), 전력 공급부(24), 및 전력 공급부(24)로부터 전기 히터(22)까지의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기(26)를 더 포함한다. 전기 히터(22)는 환형 유도성 히터이고 전력 공급부(24)는 재충전식 배터리이다.
카트리지 조립체(14)는 카트리지 조립체(14) 하류 단부에 마우스피스(30)를 형성하는 카트리지 조립체 외부 하우징(28)을 포함한다. 카트리지 조립체 외부 하우징(28)은 또한 장치 외부 하우징(16)에 의해 형성된 가이드 슬롯(31) 내로 삽입되도록 구성된 가이드 돌출부(29)를 형성하여 에어로졸 발생 장치(12)에 대해 카트리지 조립체(14)의 정확한 회전 배향을 보장한다. 카트리지 조립체(14)가 에어로졸 발생 장치(12)에 결합될 때, 카트리지 조립체 외부 하우징(28) 상류 에지는 장치 외부 하우징(16) 하류 에지와 접경한다. 카트리지 조립체 외부 하우징(28) 및 장치 외부 하우징(16)은 함께 시스템 외부 하우징(17)을 형성한다.
카트리지 조립체 내부 하우징(32)은 에어로졸 발생 장치(12)의 장치 공동(20) 내로 삽입되도록 구성된다. 카트리지 조립체 내부 하우징(32)은 제1 기재칸(34) 및 제2 기재칸(36)을 정의하며, 카트리지 조립체(14)는 제1 기재칸(34) 내에 위치된 제1 에어로졸 형성 기재(38) 및 제2 기재칸(36) 내에 위치된 제2 에어로졸 형성 기재(40)를 더 포함한다. 제1 에어로졸 형성 기재(38)는 니코틴 공급원을 포함하고 제2 에어로졸 형성 기재(40)는 산 공급원을 포함한다.
카트리지 조립체 내부 하우징(32)은 또한 가열칸(42)를 정의하고, 카트리지 조립체(14)는 가열칸(42) 내에 위치된 서셉터(44)를 포함한다.
에어로졸 발생 시스템(10)을 사용하는 동안에, 제어기(26)는 전력 공급부(24)로부터 전기 히터(22)까지의 전력의 공급을 제어하여 전기 히터(22)에 에너지를 공급한다. 전기 히터(22)는 제1 및 제2 에어로졸 형성 기재(38, 40)를 가열하는 서셉터(44)를 유도 가열한다.
사용자가 에어로졸 발생 시스템(10)의 하류 단부 상에서 흡인할 때, 공기는 장치 외부 하우징(16)을 통해 연장되는 시스템 기류 유입구(46)를 통해 에어로졸 발생 시스템(10) 내로 흡인된다. 시스템 기류 유입구(46)를 통해 에어로졸 발생 시스템(10)으로 들어가는 공기는, 장치 내부 하우징(18)을 통해 연장되는 장치 기류 유입구(48)를 통해 장치 공동(20)으로 들어간다. 각 장치 기류 유입구(48)는, 각 장치 기류 유입구(48)를 통해 들어오는 공기가 환기 및 주류 공기로 나눠지도록 결합 공기 유입구이다.
주류 공기는 장치 공동(20)의 상류 단부로 안내되고, 여기서 주류 공기는 카트리지 조립체 기류 유입구(50)를 통해 공기가 제1 및 제2 기재칸(34, 36)으로 들어간다. 주류 공기가 제1 및 제2 기재칸(34, 36)을 통해 흐르면서, 제1 및 제2 에어로졸 형성 기재(38, 40)로부터의 니코틴 증기 및 산 증기가 주류 공기 내에 비말 동반된다. 니코틴 증기 및 산 증기를 함유하는 주류 공기는 니코틴 증기와 산 증기가 반응하여 니코틴 염 입자를 형성하는, 카트리지 조립체(14)의 하류 단부에서 혼합 챔버(52) 내로 흐른다.
환기는 장치 공동(20)의 하류 단부를 향해 안내되고, 여기서 카트리지 조립체 내부 하우징(32)을 통해 연장되는 환기 기류 유입구(54)를 통해 혼합 챔버(52)로 들어간다. 혼합 챔버(52) 내에서, 환기는 니코틴 염 입자를 함유하는 주류 공기와 혼합되어 사용자에게 전달하기 위한 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 시스템 기류 배출구를 형성하는 마우스피스 기류 배출구(56)를 통해 혼합 챔버(52) 밖으로 흐른다.
도 4는 본 발명의 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템(100)을 도시한다. 에어로졸 발생 시스템(100)의 구성은 도 1 내지 3를 참조하여 기술된 에어로졸 발생 시스템(10)의 구성과 유사하며, 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 지시하기 위하여 사용된다. 2개의 에어로졸 발생 시스템간의 차이점만이 기술되어 있으며, 2개의 에어로졸 발생 시스템의 작동 방식은 동일하다.
에어로졸 발생 시스템(100)은, 에어로졸 발생 시스템(10)의 장치 외부 하우징(16)과 비교해 짧아진 장치 외부 하우징(116)을 포함하는 에어로졸 발생 장치(112)를 포함한다. 그러므로, 장치 외부 하우징(116)은 장치 내부 하우징(18) 위에 놓이지 않는다.
짧아진 장치 외부 하우징(116)을 수용하기 위해, 에어로졸 발생 시스템(100)은 카트리지 조립체 외부 하우징(128)과 카트리지 조립체 내부 하우징(32) 사이에서 카트리지 조립체 공동(133)을 정의하도록 카트리지 조립체 내부 하우징(32) 위에 놓이는 세장형 카트리지 조립체 외부 하우징(128)을 갖는 카트리지 조립체(114)를 포함한다. 카트리지 조립체(114)가 에어로졸 발생 장치(112)에 결합될 때, 장치 내부 하우징(18)은 카트리지 조립체 공동(133) 내에 수용된다.
에어로졸 발생 시스템(100)에서, 카트리지 조립체(114)가 에어로졸 발생 장치(112)에 결합될 때, 시스템 기류 유입구(146)는 카트리지 조립체 외부 하우징(128)과 장치 외부 하우징(116) 사이에서 형성된다. 장치 외부 하우징(116) 하류 에지 및 카트리지 조립체 외부 하우징(128) 상류 에지는 카트리지 조립체 외부 하우징(128) 상류 에지의 제1 부분이 장치 외부 하우징(116) 하류 에지의 제1 부분과 접경하도록 성형된다. 장치 외부 하우징(116) 하류 에지 및 카트리지 조립체 외부 하우징(128) 상류 에지는, 카트리지 조립체 외부 하우징(128) 상류 에지의 제2 부분이 장치 외부 하우징(116) 하류 에지의 제2 부분으로부터 이격되어 카트리지 조립체 외부 하우징(128) 상류 에지의 제2 부분과 장치 외부 하우징(116)의 하류 에지 사이에서 시스템 기류 유입구(146)를 형성하도록 성형된다.
에어로졸 발생 장치(112)는 전기 히터(122)를 포함할 수 있으며, 이 경우 전기 히터(122)는 장치 공동(20)의 상류 단부에서 장치 공동(20) 내로 연장되는 저항 가열 요소를 포함한다. 카트리지 조립체(114)의 가열칸(42)은 전기 히터(122)를 수용하도록 구성된다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 장치 및 카트리지 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서,
    상기 에어로졸 발생 장치는:
    장치 공동을 정의하는 장치 내부 하우징;
    상기 장치 내부 하우징을 통해 연장되고 상기 장치 공동과 유체 연통하는 장치 기류 유입구;
    전기 히터; 및
    장치 외부 하우징을 포함하고,
    상기 카트리지 조립체는:
    기재칸을 정의하는 카트리지 조립체 내부 하우징;
    상기 기재칸 내에 위치된 에어로졸 형성 기재; 및
    카트리지 조립체 외부 하우징을 포함하되,
    상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 일부는 상기 장치 공동 내에 수용되도록 구성되고;
    상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 상기 일부가 상기 장치 공동 내에 수용될 때, 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 적어도 제1 부분은, 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 적어도 제1 부분과 접경하여 상기 카트리지 조립체 외부 하우징과 상기 장치 외부 하우징이 시스템 외부 하우징을 형성하고;
    상기 장치 기류 유입구는, 상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 상기 장치 공동 내에 수용될 때, 상기 기재칸의 상류 단부 및 상기 기재칸의 하류 단부와 유체 연통하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템
  2. 제1항에 있어서, 상기 카트리지 조립체는 마우스피스 및 카트리지를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 에어로졸 형성 기재를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 카트리지는 상기 카트리지 조립체 내부 하우징을 포함하고, 상기 마우스피스는 상기 카트리지 조립체 외부 하우징을 포함하며, 상기 카트리지는 상기 마우스피스 내부에 위치되는, 에어로졸 발생 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 상기 제1 부분이 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 상기 제1 부분과 접경할 때, 상기 카트리지 조립체와 상기 에어로졸 발생 장치 사이의 중첩부는 상기 카트리지 조립체의 길이의 10% 내지 100%인, 에어로졸 발생 시스템.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치 외부 하우징 하류 에지 및 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지 중 하나는 가이드 슬롯을 포함하고, 상기 장치 외부 하우징 하류 에지 및 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지 중 다른 하나는 가이드 돌출부를 포함하며, 상기 가이드 슬롯은 상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 상기 장치 공동 내에 수용될 때 상기 가이드 돌출부를 수용하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  6. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치 외부 하우징의 적어도 일부는 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 적어도 일부가 상기 장치 내부 하우징 하류 에지의 적어도 일부와 같은 높이가 되도록 상기 장치 내부 하우징의 위에 놓이는, 에어로졸 발생 시스템.
  7. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지 조립체 외부 하우징의 적어도 일부는 상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부의 위에 놓여 상기 카트리지 조립체 외부 하우징과 상기 카트리지 조립체 내부 하우징 사이에서 카트리지 조립체 공동을 정의하고, 상기 에어로졸 발생 시스템은, 상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 상기 장치 공동 내에 수용될 때 상기 장치 내부 하우징의 적어도 일부가 상기 카트리지 조립체 공동 내에 수용되도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  8. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 상기 제1 부분이 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 상기 제1 부분과 접경할 때, 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 제2 부분은 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 제2 부분으로부터 이격되어 상기 장치 외부 하우징 하류 에지의 상기 제2 부분과 상기 카트리지 조립체 외부 하우징 상류 에지의 상기 제2 부분 사이에서 시스템 기류 유입구를 형성하는, 에어로졸 발생 시스템.
  9. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 상기 기재칸 내에 위치된 니코틴 공급원을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기재칸은 제1 기재칸 및 제2 기재칸을 포함하고, 상기 에어로졸 형성 기재는 상기 제1 기재칸 내에 위치된 상기 니코틴 공급원 및 상기 제2 기재칸 내에 위치된 산 공급원을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  11. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 카트리지 조립체 내부 하우징은 가열칸을 더 정의하는, 에어로졸 발생 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전기 히터는 상기 장치 공동 내에 위치된 저항 가열 요소를 포함하고, 상기 가열칸은 상기 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 상기 장치 공동 내에 수용될 때 상기 저항 가열 요소를 수용하도록 구성되는, 에어로졸 발생 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전기 히터는 유도 가열 요소를 포함하고, 상기 카트리지 조립체는 상기 가열칸 내에 위치된 서셉터를 더 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 각 장치 기류 유입구는, 각 장치 기류 유입구를 통해 들어오는 공기가 환기 및 주류 공기로 나눠지도록 하는 결합 공기 유입구이고, 장치 기류 유입구는 주류 공기가 안내되는 기재칸의 상류 단부와 연결되어 있고, 카트리지 조립체 내부 하우징의 적어도 일부가 장치 공동에 수용될 때, 장치 기류 유입구는 환기가 안내되는 기재칸의 하류 단부와 연결되는, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 삭제
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