KR102641138B1 - 전자 흡연 장치용 전력 공급부 구조 및 전자 흡연 장치 - Google Patents

전자 흡연 장치용 전력 공급부 구조 및 전자 흡연 장치 Download PDF

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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

전자 흡연 장치(100)용 전력 공급부(75)는 하우징 내에 수용된 센서(40)와, 센서(40)를 보유하는 센서 홀더(35)를 포함하고 있으며, 센서 홀더(35)는 하우징 내에 배치되어 하우징을 제1 부분(68)과 제2 부분(70)으로 나누고, 센서(40)와 센서 홀더(35)는 제1 부분(68)에서 제2 부분(70)으로의 공기 흐름을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있다. 전력 공급부(75)는 제2 부분(70) 내에 배치된 전원(64)을 포함하고 있다.

Description

전자 흡연 장치용 전력 공급부 구조 및 전자 흡연 장치
본 발명은 전자 흡연 장치(electronic vaping device)용 전력 공급부 구조 및 전자 흡연 장치에 관한 것이다.
전자 흡연 장치는 사용자가 증기를 흡입하기 위하여 액체 물질을 증기로 기화시키는 데 사용된다. 이러한 전자 흡연 장치는 e-흡연 장치로 지칭될 수 있다. 전자 흡연 장치는 통상적으로 전력 공급부와 카토마이저와 같은 여러 전자 흡연 요소를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 배터리와 같은 전원을 포함하고 있으며, 카토마이저는 액체 물질을 담을 수 있는 저장조와 함께 히터를 포함하고 있다. 카토마이저는 통상적으로 심지(wick)를 통하여 액체 물질과 접촉하는 히터를 포함하고 있으며, 히터는 액체 물질을 가열하여 증기를 생성하도록 구성되어 있다. 액체 물질은 통상적으로 소정 량의 니코틴을 포함하고 있다. 전자 흡연 장치는 또한 사용자가 흡입한 증기를 생성하기 위하여 사용자가 전자 흡연 장치를 퍼프(puff)할 때 액체 물질의 가열을 촉발시키는 퍼프 센서를 포함할 수 있다.
종래의 전자 흡연 장치는 전력 공급부 내의 장치의 원위 말단에 퍼프 센서를 포함하며, 이 전력 공급부는 통상적으로 마우스피스와는 장치의 반대 말단에 있다. 따라서, 사용하는 동안, 공기는 장치의 끝 부분(tip)에서 진입하고 전원 주위를 순환하며 그후 카토마이저를 통과한다. 그후 공기는 기화된 액체와 혼합되고 사용자에 의하여 흡입된다. 전원은 작동 중에 가스 방출을 나타내어 잠재적으로 유해한 가스가 배터리 셀로부터 방출되는 것을 야기할 수 있는 리튬 이온 배터리 셀일 수 있다. 들어오는 공기가 전원 위로 흘러야 하기 때문에 그 결과는 사용자가 흡입한 기화된 액체와의 배터리 셀 아웃 가스(outgas)의 혼합일 수 있다. 또한, 일정한 사용 후에 먼지 또는 다른 환경적 조건의 결과로서 끝 부분에서의 벤트 구멍이 결국 막힐 수 있고, 흡인 저항(RTD)이 증가될 수 있으며, 이는 배터리의 감소된 수명을 야기할 수 있다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 전자 흡연 장치용 전력 공급부가 제공되고 있다. 전력 공급부는 하우징 내에 수용된 센서와, 센서를 보유하는 센서 홀더를 포함하고 있으며, 센서 홀더는 하우징 내에 배치되어 하우징을 제1 부분과 제2 부분으로 나누고, 센서와 센서 홀더는 제1 부분으로부터 제2 부분으로의 공기 흐름을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있다. 전력 공급부는 또한 제2 부분 내에 배치된 전원을 포함하고 있다.
도 1a 및 도 1b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 흡연 장치의 도면이고;
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 흡연 장치용 전력 공급부의 길이방향 횡단면도이고;
도 3a 내지 도 3e는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른, 퍼프 센서 및 퍼프 센서 홀더의 도면이고; 그리고
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카토마이저의 횡단면도이다.
센서 홀더부와 전원부 각각은 별도의 독립적인 벤트 구멍을 각각 포함할 수 있다. 센서부 내의 벤트 구멍은 공기가 카토마이저 내로 진입하도록 할 뿐만 아니라 사용시 센서를 활성화시킨다. 전력 공급부 내의 벤트 구멍은 배터리 셀로부터의 가스 방출이 전자 흡연 장치의 끝 부분을 통하여 빠져 나갈 수 있게 한다.
센서와 전력 공급부 사이의 격실의 분리의 결과로서, 흡입된 공기가 전력 공급부를 통과하는 것이 실질적으로 방지될 수 있다. 따라서 흡입된 증기는 배터리 셀에서 방출된 가스와 혼합되지 않을 것이다. 배터리 셀에서 가스 방출이 일어나면, 그 결과로 생긴 가스는 전자 흡연 장치의 끝 부분 내의 벤트를 통하여 방출될 수 있다.
센서가 제1 부분에서의 압력 강하를 감지하도록 센서 홀더는 센서를 보유할 수 있다.
센서는 퍼프 센서일 수 있다.
전원은 배터리를 포함할 수 있다.
전력 공급부는 제1 부분과 유체 연통 상태에 있는 적어도 하나의 공기 유입구를 더 포함할 수 있다.
센서 홀더는 제1 치수부와 제2 치수부를 갖는 중공 구조부일 수 있으며, 제1 치수부는 적어도 제1 치수를 갖는 제1 공동을 한정하고, 제2 치수부는 적어도 제2 치수를 갖는 제2 공동을 한정하며, 제2 공동은 센서의 형상에 대응하고, 제1 치수는 제2 치수보다 작다.
센서 홀더는 실질적으로 원통 형상을 가질 수 있으며, 여기서 제1 및 제2 치수는 각각 제1 및 제2 직경이다. 센서 홀더는 제1 치수부와 제2 치수부 사이의 전이부에서 환형 플랜지를 가질 수 있다.
센서 홀더는 센서 홀더의 한 말단에서 돌출된 적어도 하나의 제1 돌출부를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 제1 돌출부는 센서 홀더와 전원 사이에 있다. 전력 공급부는 센서 홀더의 다른 말단으로부터 돌출된 적어도 하나의 제2 돌출부를 포함할 수 있다. 센서 홀더는 적어도 하나의 제2 돌출부 상에 안착될 수 있다.
센서는 전원으로부터의 전력의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함할 수 있다.
전력 공급부는 센서와 결합되고 전원으로부터의 전력의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함할 수 있다.
전력 공급부는 제2 부분의 원위 말단에 LED 캡을 포함할 수 있다. LED 캡은 전력 공급부로부터의 가스 방출이 방출되는 것을 허용하도록 구성되어 있는 벤트를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 전자 흡연 장치용 전력 공급부가 제공되고 있으며, 전력 공급부는 전력 공급부의 제1 부분과 제2 부분 사이의 밀봉부 및 제2 부분 내의 전원을 포함하고, 밀봉부는 제1 부분에서 제2 부분으로의 공기 흐름을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있다.
밀봉부는 센서 및 센서 홀더를 포함할 수 있으며, 센서는 전원에 전기적으로 결합되어 있다.
전력 공급부는 본 발명의 제1 측면에 관하여 본 명세서에 설명된 특징 중 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 따르면, 액체를 보유하는 액체 저장조, 마우스피스 및 액체를 가열하도록 구성되어 있는 히터를 포함하고 있는 카토마이저를 포함하고 있는 전자 흡연 장치가 제공되고 있다. 전자 흡연 장치는 또한, 커넥터를 통해 카토마이저에 제거 가능하게 연결되어 있고, 하우징에 수용된 센서 및 센서를 보유하고 하우징 내에 배치되어 하우징을 제1 부분과 제2 부분으로 나누는 센서 홀더를 포함하고 있는 전력 공급부를 포함하고 있으며, 여기서 센서와 센서 홀더는 제1 부분에서 제2 부분으로의 공기 흐름을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있다. 전력 공급부는 또한 제2 부분에 배치되고 히터에 전력을 공급하도록 구성되어 있는 전원을 포함하고 있다.
전력 공급부는 본 발명의 제1 및 제2측면에 관하여 본 명세서에 설명된 특징 중 하나를 포함할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하여 예시적인 구현예를 상세하게 설명하여 예시적인 구현예의 위에서 설명된 그리고 다른 특징 및 이점은 더욱 명백해질 것이다. 첨부된 도면은 예시적인 구현예를 도시하도록 의도된 것이며, 청구범위의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한, 축척된 것으로 간주되지 않아야 한다.
일부 상세한 예시적인 구현예가 본 명세서 내에 개시된다. 그러나, 본 명세서에 개시된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 단지 예시적인 구현예를 설명하기 위한 대표적인 예일 뿐이다. 그러나, 예시적인 구현예는 많은 대안적인 형태로 구현될 있으며, 본 명세서에서 설명된 구현예에만 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
따라서, 예시적인 구현예는 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그의 구현예는 도면에 예로서 도시되며 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 구현예를 개시된 특정 형태로 한정하려는 의도는 없지만, 반대로, 예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 범위 내에 있는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 동일한 도면 부호는 도면의 설명 전체에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다.
한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", "연결되어 있는", "결합되어 있는" 또는 "덮고 있는" 것으로 언급될 때, 그것은 다른 요소 또는 층 위에, 결합되어 있거나 또는 덮고 있거나 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수도 있음을 이해해야 한다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 또는 층에 "직접 위에", "직접 연결되어 있는" 또는 "직접 결합되어 있는" 것으로 언급될 때, 존재하는 개재 요소 또는 층이 없다. 동일한 번호는 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다.
비록 제1, 제2, 제3 등의 용어가 본원에서 다양한 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위, 및 이들의 조합을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이들 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위, 및 이들의 조합은 이들 용어에 의해 제한되어서는 안된다. 이러한 용어는 하나의 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위를 다른 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위와 구별하는 데에만 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위는 예시적인 구현예의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위로 지칭될 수 있다.
본원에서 공간적으로 상대적인 용어 (예를 들어, "밑에", "아래", "하부", "위", "상부" 등)는 도면들에 도시된 하나 이상의 다른 요소들 또는 특징부들에 대한 하나의 요소 또는 특징부의 관계를 설명하기 위한 설명을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향 뿐만 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 "밑에"로 기술된 요소는 다른 요소 또는 특징부의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, "아래" 라는 용어는 위와 아래의 배향 모두를 포함할 수 있다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수도 있고 (90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명어들은 그에 따라 해석될 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 단지 다양한 구현예를 설명하기 위한 것이며, 예시적인 구현예를 제한하려는 것은 아니다. 본원에서 사용된 단수 형태 하나("a", "an" 및 "the")는 문맥상 달리 표시하지 않는 한 복수 형태를 포함하고자 한다. 본원에서 사용된 용어 "포함한다", "포함하는"(“includes,” “including,” "comprises," "comprising")은 명시된 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분, 및 이들의 조합의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분, 및 이들의 조합의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
예시적인 구현예들은 예시적인 구현예의 이상적인 구현예 (및 중간 구조부들)의 개략도인 단면도를 참조하여 여기에 설명된다. 이처럼, 예를 들어 제조 기술 및 공차와 같은 결과물로서의 도면들의 형상으로부터의 변형이 예상된다. 따라서, 예시적인 구현예들은 본원에 도시된 영역들의 형상들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함해야 한다. 따라서, 도면들에 도시된 영역들은 본질적으로 개략적이며, 그 형상들은 장치의 영역의 실제 형상을 예시하기 위한 것이 아니며, 예시적인 구현예들의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
다르게 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)은 예시적인 구현예가 속하는 당업계의 숙련자가 보편적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통적으로 사용되는 사전에서 정의된 것을 포함하여, 용어는 관련 분야의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
도 1a 및 도 1b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 흡연 장치를 도시하고 있다. 도 1a에서, 전자 흡연 장치(100)는 커넥터(50)에서 함께 결합되어 있는 교체형 카토마이저(cartomizer; 또는 제1 부위)(25)와 전원부(또는 제2 부위)(75)를 포함하고 있다. 전원부(75)와 카토마이저(25) 모두는 실질적으로 동일한 직경의 원통 형상을 갖는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 예시적인 구현예가 원통 형상으로 제한되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 전원부(75)와 카토마이저(25)는 직사각형 또는 다른 형상을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 전원 또는 배터리 및 제어 회로는 전원부(75)에 포함되어 있다. 커넥터(50)에서의 전원부(75)와 카토마이저(25) 간의 연결이 완료되면, 사용자가 전자 흡연 장치(100)를 사용할 때, 전원부(75)에 포함되어 있는 전원은 카토마이저(25)의 히터 요소와 전기적으로 연결된다. 도 1a는 2개의 분리 가능하게 결합되어 있는 부위(25 및 75)를 갖는 전자 흡연 장치(100)를 도시하고 있지만, 예시적인 구현예는 전술한 특징부가 단일 부분에 수용된 단일 전자 흡연 장치를 포함할 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
도 1b에서, 전원부(75)는 그의 말단에 위치된 커넥터(50)의 수(male) 커넥터(50a)를 포함하고 있다. 수 커넥터(50a)가 도 1b에 도시되어 있지만, 커넥터(50a)는 대신에 암(female) 커넥터일 수도 있다. 전원부(75)는 또한 사용자에 의한 전자 흡연 장치의 사용 중에 공기를 그 내부에서 흐르게 하도록 구성되어 있는 공기 벤트(55)를 포함할 수 있다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 흡연 장치용 전원부의 횡단면을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 퍼프 센서 홀더(35)는 전원부(75)를 감지 부분(68)과 전원 부분(70)으로 나눈다. 전원 부분(70)은 전원(64)을 포함하고 있다. 전원(64)은, 예를 들어 배터리일 수 있다. 전원 부분(70)은 또한 전력이 발생될 때 빛나도록 구성되어 있는 히터 작동 라이트 또는 LED(60)를 포함하고 있다. 한 구현예에서, 히터 작동 라이트(60)는 전원부(75)의 근접 말단에 있으며 따라서 퍼프하는 동안에 히터 작동 라이트(60)는 연소탄(burning coal)의 외관을 갖는다. 한 구현예에서, 전원부(75)의 근접 말단은 또한 전원부(75) 내에 존재하는 임의의 가스를 빼내도록 구성되어 있는 적어도 하나의 공기 벤트(65)를 포함할 수 있다.
한 구현예에서, 감지 부분(68)은 전자 흡연 장치가 사용중일 때 공기 벤트(55)를 통하여 공기를 수용하도록 구성되어 있는 챔버(58)를 포함하고 있다. 구현예에서, 공기 벤트(55)는 전원부(75)의 길이방향에 대해 비스듬하게 제공된다. 예를 들어, 예각은 전자 흡연 장치(100)의 사용 중에 공기 흐름이 챔버(58)로 들어가는 것을 허용하는 데 있어 큰 효율성을 보장한다. 퍼프 센서(40)가 사용자가 전자 흡연 장치(100)를 사용하고 있는지를 감지, 예를 들어 공기 벤트(55) 및 챔버(58)를 통한 공기의 수용을 감지 또는 사용시 챔버(58) 내의 압력 강하를 감지할 수 있도록 퍼프 센서 홀더(35)는 퍼프 센서(40)를 보유하거나 지지한다.
한 구현예에서, 감지 부분(68)은 또한 퍼프 센서(40)와 일체화되거나 퍼프 센서에 연결될 수 있는 제어 회로(45)를 포함하여 사용자가 전자 흡연 장치를 사용하고 있음을 감지하는 퍼프 센서(40)에 응답하여 전력의 공급을 제어할 수 있다. 카토마이저(25)가 전원부(75)에 연결될 때 제어 회로(45)는 전원 부분(70)의 히터 작동 라이트 또는 LED(60) 그리고 카토마이저(25) 내의 히터에 연결될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에 따르면, 퍼프 센서(40)는 수 커넥터(50a)에 아주 가깝게 위치되며 퍼프 센서 홀더(35)를 통해 제 위치에 보유된다. 수 커넥터(50a)는 전자 흡연 장치의 사용 동안에 공기 벤트(55)로 들어가는 공기를 위한 경로가 카토마이저(25)로 이동하는 것을 허용하도록 구성되어 있는 흡입 포스트(30)를 포함할 수 있다. 흡입 포스트(30)는 전원부(75)의 말단에서의 관형 부분일 수 있으며 전원부(75)가 카토마이저(25)에 연결될 때 챔버(58)와 카토마이저(25) 사이에 직접적인 공기 경로를 보장하도록 구성되어 있다. 흡입 포스트(30)는 가스켓 링(32)을 통해 제 위치에 보유될 수 있다.
한 구현예에서, 전원부(75)의 내부 벽에 대하여 위치된 하나 이상의 돌출부(56)에 의하여 퍼프 센서 홀더(35)가 제 자리에서 보유되거나 감지 부분(68) 내에서 이동하는 것이 실질적으로 방지된다. 대안적으로, 돌출부(56)는 전원부(75)의 내부 벽의 더 두꺼운 부분일 수 있다. 따라서, 퍼프 센서 홀더(35)가 수 커넥터(50a)를 향하여 슬라이딩되는 것이 돌출부(56)에 의하여 실질적으로 방지된다.
전자 흡연 장치가 작동하는 동안, 퍼프 센서(40)는 챔버(58) 내의 공기 압력 강하를 감지하도록 그리고 제어 회로(45)를 통해 전원으로부터 전압의 인가를 개시하도록 구성되어 있다.
한 구현예에서, 퍼프 센서 홀더(35)와 퍼프 센서(40)의 결합은 전원 부분(70)을 감지 부분(68)으로부터 실질적으로 기밀하게 격리하도록 구성되어 있는 밀봉부를 형성한다. 따라서, 공기 벤트(55)로부터 외부 공기를 흡인하고 퍼프 센서(40)에서 압력 강하를 발생시키는, 사용자에 의한 전자 흡연 장치(100)의 사용의 결과로서 공기 흐름이 감지 부분(68) 내에서 생성될 때, 퍼프 센서 홀더(35)에 의해 공기 흐름은 전원 부분(70)으로 거의 들어가지 않거나 전혀 들어가지 않는다. 그 결과, 공기 흐름과의 접촉으로 인한 전력 공급원(64)의 성능 저하가 감소되거나 실질적으로 방지된다. 또한, 전원(64)으로부터의 가스 방출이 센서 챔버(58)를 통해 카토마이저(25) 내로 들어가는 것이 실질적으로 방지된다. 전원(64)으로부터의 가스 방출은 벤트 구멍(65)을 통할 것이다.
도 3a는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 퍼프 센서 홀더의 횡단면도이다. 도 3a에서, 퍼프 센서 홀더(35)는 제1 직경부(35a)와 제2 직경부(35b)를 갖는 중공 원통이다. 제1 직경부(35a)는 제1 내부 직경(D1)을 갖고 제1 공동을 한정하며, 제2 직경부(35b)는 제2 내부 직경(D2)을 갖고 제2 공동을 한정하고 있다. 예시적인 구현예에서, 내부 환형 플랜지(38)가 퍼프 센서 홀더(35) 내에 형성되도록 제1 내부 직경(D1)은 제2 내부 직경(D2)보다 작다. 퍼프 센서(40)가 퍼프 센서 홀더(35) 내에 꼭 맞게 그리고 실질적으로 기밀하게 안착될 수 있도록 제 2 내부 직경(D2)에 의해 한정된 공간은 퍼프 센서(40)의 형상과 일치한다.
한 구현예에서, 돌출부(31)는 제2 직경부(35b)의 말단에 있다. 퍼프 센서(40)는, 예를 들어 원형 횡단면을 갖는 것으로 제한되지 않으며, 따라서, 제2 직경부(35b)의 내부 공간의 횡단면은 원형 횡단면에 제한되지 않는다는 점이 주목되어야 한다.
제1 및 제2 직경부(35a 및 35b)는 동일한 외부 직경을 가지며, 퍼프 센서 홀더(35)가 전원부(75)에 실질적으로 기밀하게 안착되도록 이 외부 직경은 전원부(75)를 위한 하우징의 내부 직경과 거의 일치한다. 퍼프 센서(40)와 퍼프 센서 홀더(35)의 결합은 감지 부분(68)을 전원 부분(70)으로부터 실질적으로 기밀하게 격리시키는 밀봉부를 형성한다. 한 구현예에서, 퍼프 센서 홀더(35)는 폴리디메틸실록산(PDMS) 또는 실리콘을 포함할 수 있다.
한 구현예에서, 돌출부(31)는 퍼프 센서 홀더(35)와 전원 부분(70) 내에 수용된 배터리(64) 간의 물리적인 분리를 제공한다. 따라서, 돌출부(31)는, 예를 들어 배터리(64)가 퍼프 센서 홀더(35)와 접촉하는 것을 방지하여 제어 회로 접점과의 배터리 접속의 잠재적인 단락을 방지하도록 또는 퍼프 센서 홀더(35)와 배터리(64) 중 하나 또는 모두가 이동하는 것을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있다.
도 3b는 도 3a의 제1 직경부(35a)의 말단에서의 퍼프 센서 홀더(35)의 말단부도이다. 도 3b에서, 퍼프 센서 홀더(35)는 직경(D1)을 갖는 원형 개구(36)를 포함하고 있다. 개구(36)는 원형 이외의 형상을 가질 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 개구(36)는 다른 형상 중에서도 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 도 3c는 도 3a에서의 제2 직경부(35b)의 퍼프 센서 홀더(35)의 말단부도(end view)이다. 도 3c는 퍼프 센서(40)가 안착된 환형 플랜지(38)를 도시한다.
도 3d는 적어도 한 예시적인 구현예에 따른 퍼프 센서(40)의 길이방향 횡단면도이다. 한 구현예에서, 퍼프 센서(40)는 제어 회로(45)에 결합되어 있다. 제어 회로(45)는 배터리(64)로부터의 전력(예를 들어, 전류)의 흐름을 제어하도록 구성되어 있다. 한 구현예에서, 제어 회로(45)는 전극(44) 및 사용자에 의한 전자 흡연 장치의 사용으로 인하여 (도 2에 도시된) 챔버(58) 내에서의 공기 압력 강하가 퍼프 센서(40)에 의해 감지될 때 배터리(64)로부터의 전력 인가를 제어하도록 구성되어 있는 프로세서를 포함하고 있다. 제어 회로(45)가 퍼프 센서(40)의 형상과 동심원인 원통 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 제어 회로(45)는 다른 형상을 가질 수 있으며 배터리(64)로부터의 전력 인가를 제어하도록 구성되어 있는 하나 이상의 부가적인 제어 구성 요소를 포함할 수 있다.
도 3e는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른, 퍼프 센서 홀더에 보유되는 퍼프 센서의 길이방향 횡단면도이다. 도 3e에서, 퍼프 센서(40)는 퍼프 센서 홀더(35) 내에 꼭 맞게 안착되어 있다. 한 구현예에서, 퍼프 센서 홀더(35)는 전원부(75)의 내부 벽에 대해 꼭 맞게 끼워져 있다. 예를 들어, 원통형 퍼프 센서 홀더(35)는 전원부(75)의 내부 원통형 벽에 대해 실질적으로 기밀적으로 고정되어 있다. 한 구현예에서, 퍼프 센서(40)는 퍼프 센서 홀더(35)의 플랜지(38)에 접경하고 있다. 플랜지(38)는 퍼프 센서 홀더(35) 내에 퍼프 센서(40)를 꼭 맞게 안착시키도록 구성될 수 있다. 퍼프 센서(40)의 길이방향으로 플랜지(38)로부터의 퍼프 센서(40)의 대향 말단에서, 전극(44)은 전원 부분(70) 내에 수용된 배터리(64)와의 전기적인 그리고 제어 결합을 보장하도록 구성되어 있다. 따라서, 동작 중에, 사용자가 전자 흡연 장치를 사용할 때, 제어 회로(45)는 사용자가 전자 흡연 장치를 흡인하는 것을 감지하는 퍼프 센서(40)에 응답하여 전력을 공급하도록 구성되어 있다. 한 구현예에서, 퍼프 센서 홀더(35)의 길이방향으로 개구(36)로부터 퍼프 센서 홀더(35)의 대향 측에 위치된 돌출부(31)는 배터리(64)가 퍼프 센서 홀더(35)에 접촉하는 것을 실질적으로 방지하도록 또는 퍼프 센서 홀더(35)와 배터리(64) 중 하나 또는 모두가 이동하는 것을 실질적으로 방지하도록 구성되어 있다.
도 3a 내지 도 3e에 도시된 위의 설명을 고려하여, 전자 흡연 장치의 사용 중에, 벤트(55)를 관통하고 퍼프 센서(40)에서 순환하는 공기가 전원 부분(70)으로 들어가는 것이 퍼프 센서 홀더(35)에 의하여 실질적으로 방지된다. 그 결과, 전원 부분(70) 내에 수용된 배터리(64)의 성능 저하가 실질적으로 방지 또는 감소될 수 있다. 또한, 전원(64)으로부터의 가스 방출이 센서 챔버(58)를 통해 카토마이저(25) 내로 들어가는 것이 실질적으로 방지된다. 전원(64)으로부터의 가스 방출은 벤트 구멍(65)을 통할 것이다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카토마이저의 횡단면도이다. 도 4에서, 교체형 카토마이저(25)는 액체를 포함하는 액체 공급 저장조(22), 액체 공급 저장조(22)로부터 액체를 빨아들이도록 구성되어 있는 심지(wick; 28), 그리고 심지(28) 내의 액체를 가열하여 증기를 형성하도록 구성되어 있는 히터 요소(14)를 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 밀봉부(15)에 의해 한정된 중앙 공기 통로(20)의 부분의 하류에 그리고 그와 이격된 관계로 카토마이저(25) 내에 들어 있다. 사용자가 전자 흡연 장치를 사용할 때, 공기는 전원부(75)의 벤트(55)와 흡입 포스트(30)로부터 중앙 공기 통로(20)의 보어 내로 그리고 외부 공기 통로(9) 내로 흐른다. 예시적인 구현예에 따르면, 히터(14)는 와이어 코일, 평면 몸체, 세라믹 몸체, 단일 와이어, 저항성 와이어의 케이지 또는 임의의 다른 적절한 형태일 수 있다. 심지(28)이 액체 물질을 위한 경로를 제공하여 액체 공급 저장조(22)와 히터(14) 사이를 흐르도록 심지(28)은 액체 공급 저장조(22) 내의 액체 물질과 히터(14) 모두와 연통될 수 있다. 심지(28)은 섬유성 그리고 가요성 물질로 구성될 수 있다. 심지(28)은 액체를 끌어들일 수 있는 능력을 갖는 적어도 하나의 필라멘트를 포함할 수 있다. 한 구현예에서, 액체를 가열하고 증기를 발생시키기 위하여 전원부(75)에 포함된 전력 공급부(64)는 제어 회로(45)에 의하여 히터(14)에 작동 가능하게 연결되어 히터(14)에 전압을 인가할 수 있다. 카토마이저(25)와 전원부(75)는 나사 연결부(50a 및 50b)에서 물리적으로 그리고 전기적으로 함께 결합되며, 여기서 50a는 전원부(75) 상의 수나사 연결부(도 2 참조)이고, 50b는 카토마이저(25) 상의 암나사 연결부(도 4 참조)이다.
한 구현예에서, 접지(음극) 연결은 나사 연결부(50a 및 50b) 간의 전기적 연결을 통하여 형성될 수 있으며, (양극) 전압 연결은 전원부(75)의 포스트(30)와 카토마이저(25)의 포스트(미도시) 사이의 전기적 연결을 통하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 리드 와이어는 전원부(75)의 포스트(30)와 나사 커넥터(50a)를 전원부(75) 내의 제어 회로(미도시)에 연결할 수 있으며, 다른 리드 와이어는 나사 커넥터(50b)와 카토마이저(25)의 포스트를 히터 요소(14)에 연결할 수 있다. 따라서, 작동시 카토마이저(25)와 전원부(75)가 결합될 때, 회로가 형성된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에 따라, 카토마이저(25)는 적어도 하나 또는 2개의 비축(off-axis) 분기 배출구(24)를 갖는 마우스-말단 인서트(8)를 더 포함하고 있다. 마우스-말단 인서트(8)는 스토퍼(10)를 관통하여 연장되어 있는 내부 튜브(62)의 내부를 통하여 중앙 공기 통로(20)와 유체 연통될 수 있다. 또한, 히터(14)는 길이방향을 가로지르는 방향으로 연장되며 액체 물질을 기화시키고 증기를 형성하는데 충분한 온도로 액체 물질을 가열한다. 다른 예시적인 구현예에서, 히터(14)의 다른 방향이 고려될 수도 있다. 예를 들어, 히터(14) 그리고 심지(28)의 가열된 부분은 내부 튜브(62) 내에서 길이방향으로 배치될 수 있다. 히터(14)는 내부 튜브(62) 내에서 중심적으로 배치될 수도 있다. 그러나, 다른 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 내부 튜브(62)의 내부 표면에 인접하게 배치될 수도 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(28), 액체 공급 저장조(22) 및 마우스-말단 인서트(8)는 카토마이저(25) 내에 수용되고, 전력 공급부(64)는 전원부(75)에 수용되어 있다.
따라서 예시적인 구현예가 설명되었지만, 구현예는 많은 방식으로 변형될 수 있음이 명백할 것이다. 이러한 변형은 예시적인 구현예의 의도된 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안되며, 당업자에게 자명한 것과 같은 모든 변형은 다음의 청구범위의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
8: 마우스-말단 인서트
9: 외부 공기 통로
10: 스토퍼
14: 히터 요소
15: 밀봉부
20: 중앙 공기 통로
22: 액체 공급 저장조
24: 분기 배출구
25: 교체형 카토마이저
28: 심지
30: 흡입 포스트
31: 돌출부
32: 가스켓 링
35: 퍼프 센서 홀더
35a: 제1 직경부
35b: 제2 직경부
36: 개구
38: 내부 환형 플랜지
40: 퍼프 센서
44: 전극
45: 제어 회로
50, 50a, 50b: 커넥터
55: 공기 벤트
56: 돌출부
58: 챔버
60: LED
62: 내부 튜브
64: 감지 부분
65: 공기 벤트
68: 감지 부분
70: 전원 부분
75: 전원부
100: 전자 흡연 장치

Claims (17)

  1. 전자 흡연(e-vaping) 장치용 전력 공급부로서,
    하우징 내에 수용된 센서;
    상기 센서를 보유하는 센서 홀더로서, 상기 센서 홀더는 상기 하우징 내에 배치되어 상기 하우징을 제1 부분과 제2 부분으로 나누고, 상기 센서와 상기 센서 홀더는 상기 제1 부분으로부터 상기 제2 부분으로의 공기 흐름을 방지하도록 구성되어 있고, 상기 센서 홀더는 제1 치수부와 제2 치수부를 갖는 중공 구조부이되, 상기 제1 치수부는 적어도 제1 치수를 갖는 제1 공동을 정의하고, 상기 제2 치수부는 적어도 제2 치수를 갖는 제2 공동을 정의하며, 상기 제2 공동은 상기 센서의 형상에 대응하고, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수보다 작은, 상기 센서 홀더; 및
    상기 제2 부분 내에 배치된 전원을 포함하는, 전력 공급부.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서 홀더는 상기 센서가 상기 제1 부분에서의 압력 강하를 감지하도록 센서를 보유하고 있는, 전력 공급부.
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서는 퍼프 센서인, 전력 공급부.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전원은 배터리를 포함하는, 전력 공급부.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 부분과 유체 연통하는 적어도 하나의 공기 유입구를 더 포함하는, 전력 공급부.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 홀더는 실질적으로 원통 형상을 가지고, 상기 제1 및 제2 치수는 각각 제1 및 제2 직경인, 전력 공급부.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 홀더는 상기 제1 치수부와 상기 제2 치수부 사이의 전이부에서 환형 플랜지를 가지되, 상기 센서는 상기 플랜지 상에 안착되어 있는, 전력 공급부.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 홀더는 상기 센서 홀더의 한 말단으로부터 돌출된 적어도 하나의 제1 돌출부를 포함하되, 상기 적어도 하나의 제1 돌출부는 상기 센서 홀더와 상기 전원 사이에 있는, 전력 공급부.
  9. 제8항에 있어서, 상기 전력 공급부는 상기 센서 홀더의 다른 말단에서 적어도 하나의 제2 돌출부를 포함하되, 상기 센서 홀더는 상기 적어도 하나의 제2 돌출부 상에 안착되어 있는, 전력 공급부.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서는 상기 전원으로부터의 전력의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함하는, 전력 공급부.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서와 결합되어 있고 상기 전원으로부터의 전력의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어 회로를 더 포함하는, 전력 공급부.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 부분의 원위 말단에 LED 캡을 더 포함하는, 전력 공급부.
  13. 제12항에 있어서, 상기 LED 캡은 상기 전력 공급부로부터의 가스 방출이 방출되는 것을 허용하도록 구성되어 있는 벤트를 포함하는, 전력 공급부.
  14. 전자 흡연(e-vaping) 장치로서,
    액체를 보유하는 액체 저장조, 마우스피스 및 상기 액체를 가열하도록 구성되어 있는 히터를 포함하는 카토마이저; 및
    커넥터를 통해 상기 카토마이저에 제거 가능하게 연결되어 있는 전원을 포함하되, 상기 전원은,
    하우징 내에 수용된 센서,
    상기 센서를 보유하고 있는 센서 홀더로서, 상기 하우징 내에 배치되어 상기 하우징을 제1 부분과 제2 부분으로 나누고, 상기 센서와 상기 센서 홀더는 상기 제1 부분으로부터 상기 제2 부분으로의 공기 흐름을 방지하도록 구성되어 있고, 상기 센서 홀더는 제1 치수부와 제2 치수부를 갖는 중공 구조부이되, 상기 제1 치수부는 적어도 제1 치수를 갖는 제1 공동을 정의하고, 상기 제2 치수부는 적어도 제2 치수를 갖는 제2 공동을 정의하며, 상기 제2 공동은 상기 센서의 형상에 대응하고, 상기 제1 치수는 상기 제2 치수보다 작은, 상기 센서 홀더, 및
    상기 제2 부분 내에 배치되고 상기 히터에 전력을 공급하도록 구성되어 있는 전원을 포함하는, 전자 흡연 장치.
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