KR102649031B1 - 평면형 히터를 갖는 3-피스 전자 베이핑 장치 - Google Patents
평면형 히터를 갖는 3-피스 전자 베이핑 장치 Download PDFInfo
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Abstract
전자 베이핑 장치(5)는 전력 공급부 섹션(105), 히터 조립체 섹션(200) 및 카트리지(10)를 포함하고 있다. 전력 공급부 섹션(105)은 전력 공급부를 포함하고 있다. 카트리지(10)는 기화전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장조(50), 및 기화전 제제와 유체 연통하는 심지(85)를 포함하고 있다. 히터 조립체 섹션(200)은 전력 공급부 섹션(105) 및 카트리지(10)에 연결되어 있다. 히터 조립체 섹션(200)은 심지(85)의 일부분과 물리적으로 접촉하고 있는 적어도 하나의 판 히터(115)를 포함하고 있다. 적어도 하나의 판 히터(115)는 전력 공급부에 선택적으로 전기적으로 연결 가능하다.
Description
본 발명은 기화기에 기화전 제제를 전달하도록 구성된 전자 베이핑 장치(electronic vaping device) 또는 e-베이핑 장치(e-vaping device)에 관한 것이다.
전자 베이핑 장치는 기화전 제제(pre-vapor formulation)를 기화시켜 증기를 생성하는 히터 요소(heater element)를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 카트리지에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치는 전력 공급부 섹션, 카트리지 및 히터 조립체 섹션을 포함하고 있다. 전력 공급부 섹션은 전력 공급부를 포함하고 있다. 카트리지는 기화전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장조, 및 기화전 제제와 유체 연통하는 심지를 포함하고 있다. 히터 조립체 섹션은 전력 공급부 섹션 및 카트리지에 연결되어 있다. 히터 조립체 섹션은 심지의 일부분과 물리적으로 접촉하고 있는 적어도 하나의 판 히터(plate heater)를 포함하고 있다. 적어도 하나의 판 히터는 전력 공급부에 선택적으로 전기적으로 연결 가능하다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체 섹션은 제1 판 히터 및 제2 판 히터를 포함하고 있다. 제1 판 히터는 약 25도 내지 약 65도 범위의 각도로 제2 판 히터에 배열되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 판 히터 및 제2 판 히터는 직렬로 전기적으로 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 판 히터 및 제2 판 히터는 병렬로 전기적으로 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 약 2.0mm 내지 약 64.0mm 범위의 길이, 약 1.0mm 내지 약 4.0mm 범위의 폭, 및 약 0.1mm 내지 약 1.0mm 범위의 두께를 갖는다.
적어도 하나의 예시적 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 백금 합금으로 형성된 것이다. 백금 합금은 최대 약 10중량%의 로듐(rhodium)을 함유하고 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 백금 합금은 최대 약 30중량%의 이리듐(iridium)을 함유하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체 섹션은 적어도 하나의 판 히터를 지지하도록 구성되어 있는 히터 지지부를 더 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 지지부는 쐐기 형상을 갖는다. 쐐기 형상은 제1 표면 및 제2 표면에 의해 형성되어 있다. 제1 표면은 제1 판 히터를 지지하고, 제2 표면은 제2 판 히터를 지지하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 지지부는 관통하는 공기 채널을 정의하는 베이스 지지부를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적 구현예에서, 베이스 지지부는 측벽면을 포함하고 있다. 히터 지지부는 링 형상이고 측벽면의 적어도 일부분의 일부분 주위에 배열되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 판 히터 지지부는 지지 링을 포함하고 있다. 적어도 하나의 판 히터는 지지 링의 적어도 일 측면으로부터 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 그로부터 연장되어 있는 2개의 전기 리드(electrical lead)를 포함하고 있다. 전기 리드는 적어도 하나의 판 히터의 동일한 측면으로부터 연장되어 있다. 전기 리드는 적어도 하나의 판 히터가 캔틸레버되도록 지지 링에 부착되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 그로부터 연장되어 있는 4개의 전기 리드를 포함하고 있다. 4개의 전기 리드는 적어도 하나의 판 히터의 대향 측면들로부터 연장되어 있는 2개의 전기 리드를 포함하고 있다. 2개의 전기 리드는 지지 링의 대향 측면에 부착되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 그로부터 연장되어 있는 2개의 전기 리드를 포함하고 있다. 전기 리드는 적어도 하나의 판 히터의 대향 측면들로부터 연장되어 있다. 전기 리드는 지지 링의 대향 측면에 부착되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치가 조립될 때 심지의 일부분은 히터 조립체 섹션 내로 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적 구현예에서, 심지는 종이로 형성된 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 히터는 3개의 전기 리드를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 히터는 전기 리드를 포함하지 않고, 적어도 하나의 판 히터는 전기 전도성 물질을 통해 전력 공급부에 전기적으로 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 판 히터를 세정하는 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 판 히터를 세정하는 방법은 전자 장치의 적어도 하나의 심지와의 접촉으로부터 적어도 하나의 판 히터를 제거시키는 단계, 및 적어도 하나의 판 히터를 약 350℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 판 히터는 약 10초 내지 약 60초 동안 가열된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 약 30초 동안 가열된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 배터리 조립체 섹션에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 배터리 조립체 섹션은 제1 판 히터 및 제2 판 히터에 대해 약 25도 내지 약 65도 범위의 각도로 배열되어 있는 제2 판 히터를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 2개의 판 히터는 직렬로 전기적으로 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 2개의 판 히터는 병렬로 전기적으로 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 2개의 판 히터는 각각 약 2.0mm 내지 약 64.0mm 범위의 길이, 약 1.0mm 내지 약 5.0mm 범위의 폭, 및 약 0.1mm 내지 약 1.0mm 범위의 두께를 갖는다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 2개의 판 히터는 백금 합금으로 형성된 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 백금 합금은 최대 약 10중량%의 로듐을 함유하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 백금 합금은 최대 약 30중량%의 이리듐을 함유하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체 섹션은 적어도 하나의 판 히터를 지지하도록 구성되어 있는 히터 지지부를 더 포함하고 있다. 히터 지지부는 관통하는 채널을 정의하는 베이스 지지부를 포함하고 있다. 베이스 지지부는 측벽면, 및 측벽면으로부터 연장되어 있는 대체로 원뿔형 부분을 포함하고 있다. 히터 지지부는 링 형상이고, 대체로 원뿔형 부분의 일부분 및 측벽면의 적어도 일부분 주위에 배열되어 있다.
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 안 된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한, 척도대로 도시된 것으로 간주되지 않는다. 도면의 다양한 치수는, 명료성을 위해 과장되었을 수 있다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 3-피스 전자 베이핑 장치의 측면도이다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 말단 캡을 포함하고 있는 카트리지의 제2 말단의 사시도이다.
도 3은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 말단 캡 및 카트리지의 분해도이다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 IV-IV 선을 따른 도 2의 카트리지의 분해 횡단면도이다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카트리지의 제1 말단의 사시도이다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전력 공급부 섹션과 결합된 히터 조립체 섹션의 사시도로서, 그것의 하우징은 투명하다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 6의 히터 조립체 섹션의 일부분의 확대 사시도이다.
도 8은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 4-피스 전자 베이핑 장치의 분해도이다.
도 9a 및 도 9b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 카트리지의 분해도이다.
도 10a, 도 10b, 도 10c 및 도 10d는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 가열 조립체의 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 가열 조립체의 도면이다.
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
도 14는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 3-피스 전자 베이핑 장치의 측면도이다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 말단 캡을 포함하고 있는 카트리지의 제2 말단의 사시도이다.
도 3은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 말단 캡 및 카트리지의 분해도이다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 IV-IV 선을 따른 도 2의 카트리지의 분해 횡단면도이다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카트리지의 제1 말단의 사시도이다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전력 공급부 섹션과 결합된 히터 조립체 섹션의 사시도로서, 그것의 하우징은 투명하다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 6의 히터 조립체 섹션의 일부분의 확대 사시도이다.
도 8은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 4-피스 전자 베이핑 장치의 분해도이다.
도 9a 및 도 9b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 카트리지의 분해도이다.
도 10a, 도 10b, 도 10c 및 도 10d는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 가열 조립체의 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 가열 조립체의 도면이다.
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
도 14는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
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 안 된다.
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 범주 내에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것을 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 지칭될 때, 이는 다른 요소 또는 층 위에 연결되거나 결합되거나 덮거나, 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수 있다는 것을 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 설명하는 데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성 요소, 영역, 층 및 섹션은 이 용어에 의하여 정의되어서는 안 된다는 것을 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 것을 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(integer), 단계, 작동, 요소, 또는 구성 요소의 존재를 규정하지만, 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.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 카트리지에 관한 것이다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 베이핑 장치(5)는 카트리지(10), 히터 조립체 섹션(200) 및 전력 공급 부분(105)을 포함하고 있다. 카트리지(10), 히터 조립체 섹션(200) 및 전력 공급부 섹션(105)은 외부 하우징(15a, 15b, 15c)을 각각 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(300)는 전력 공급부 말단 캡(145)에서, 전력 공급부 섹션(105)의 하우징(15c)을 따라, 또는 둘 다에 위치될 수 있다. 다른 예시적인 구현예들에서, 적어도 하나의 공기 유입구(300)는 히터 조립체 섹션(200)의 하우징(15b)을 따라서 또는 커넥터(700)(아래에 설명됨)를 따라서 위치될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(300)는 그들의 직경이 제조 중에 밀접하게 제어되고 하나의 전자 베이핑 장치(5)로부터 다음의 전자 베이핑 장치로 복제되어 각각의 전자 베이핑 장치(5)의 흡인 저항을 제어하도록 정밀 세공으로 하우징(140) 내부에 기계 가공될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치(5)는 약 80mm 내지 약 200mm의 길이 및 약 7mm 내지 약 15mm의 직경일 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치(5)는 약 84mm의 길이일 수 있고, 약 7.8mm의 직경을 가질 수 있다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 말단 캡을 포함하고 있는 카트리지의 제2 말단의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지(10)는 길이방향으로 연장되어 있는 하우징(15a)을 포함하고 있으며, 2016년 4월 11일자로 출원된 미국 출원 일련 번호 15/095,505에 기술된 특징부를 포함하고 있으며, 그 전체 내용이 본원에 참고로 원용된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 하우징(15a)은 측벽면(20)을 포함하고 있다. 하우징(15a)은 제1 말단(25) 및 제2 말단(30)을 가지고 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 카트리지(10)는 성형, 3D 프린팅 또는 둘 모두일 수 있는 단일 부품이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 하우징(15a)은 전반적으로 원통형인 횡단면을 가질 수 있다. 다른 예시적인 구현예들에서, 하우징(15a)은 전반적으로 삼각형 횡단면, 하우징(15a)의 길이를 따라 가변하는 내경, 및 하우징(15a)의 길이를 따라 가변하는 외경 중 적어도 하나를 가질 수 있다. 몇몇 예시적인 구현예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(15a)은 제2 말단(30)에서보다 제1 말단(25)에서 더 큰 직경을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 카트리지(10)는 말단 캡(55)을 또한 포함하고 있다. 말단 캡(55)은 말단 캡 측벽면(60) 및 말단 벽면(65)을 포함하고 있다. 말단 캡 측벽면(60)은 전반적으로 원통형이고 하우징(15a)의 제2 말단(30)의 직경과 전반적으로 동일한 직경을 가지고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 말단 캡(55)은 그 내부에 적어도 하나의 유입구(70)를 포함하고 있다. 적어도 하나의 유입구(70)는 (도 3과 관련하여 아래에서 논의되는 바와 같이) 내부 튜브(45)에 의해 한정된 공기 통로(47)와 연통하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 말단 캡(55)은 또한 말단 캡 말단 벽면(65)을 통해 연장되어 있는 제1 오리피스(165) 및 제2 오리피스(170)를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 카트리지(10)는 또한 심지(wick)(85)를 포함하고 있다. 심지(85)는 제1 말단(90), 제2 말단(95) 및 중심부(100)를 포함하고 있다. 제1 말단(90) 및 제2 말단(95)은 각각 말단 캡(55)의 제1 오리피스(165) 및 제2 오리피스(175)를 통해 연장되어 있다. (도 3에 도시되어 있으며 아래에서 논의되는 바와 같이) 제1 말단(90) 및 제2 말단(95)은 저장조(50) 내에 함유된 기화전 제제와 접촉하도록 구성되어 있다. 심지(85)의 중심부(100)는 적어도 하나의 유입구(70) 위로 연장되어 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(85)는 셀룰로오스 재료, 유리 재료, 유리 섬유 및 면(cotton) 중 적어도 하나로 형성된 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지는 약 0.6mm 내지 약 1.0mm 범위의 두께를 갖는 셀룰로오스 여과지로 형성된 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(85)는 약 180g/m3 내지 약 190g/m3의 밀도를 갖는 종이 심지(paper wick)이다. 종이는 약 0.80mm 내지 약 0.85mm 두께이다. 종이는 100% 면일 수 있으며, 약 5.5mm의 길이 및 약 3.5mm의 폭을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(85)는 기화전 제제를 흡인하는 능력을 갖는 필라멘트(또는 스레드)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 심지(85)는 유리(또는 세라믹) 필라멘트의 다발, 유리 필라멘트의 일군의 권선을 포함하는 다발 등일 수 있으며, 이들 모두는 필라멘트 사이의 간극 공간에 의한 모세관 작용을 통해 기화전 제제를 흡인할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(85)는 1개 내지 8개의 필라멘트 스트랜드를 포함할 수 있으며, 각각의 스트랜드는 함께 꼬여지는 복수의 유리 필라멘트를 포함하고 있다. 필라멘트는 전반적으로 십자가 형상, 클로버 형상, Y자 형상, 또는 임의의 다른 적합한 형상의 단면을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(85)는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 유리, 세라믹계 또는 흑연계 재료일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 심지(85)는 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압과 같은 상이한 물리적 특성을 갖는 기화전 제제를 수용하기 위한 임의의 적합한 모세관 흡인 작용을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(85)는 전반적으로 U자 형상이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 하우징(15a) 및 말단 캡(55)은 플라스틱으로 형성된 것이다. 하우징(15a) 및 말단 캡(55)은 사출 형성 또는 3D 프린트된 것일 수 있다. 플라스틱은 투명, 착색된 또는 유색의 플라스틱 중 적어도 하나일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 말단 캡(55)은 폴리에테르에테르케톤(PEEK)으로 형성된 것이다. 다른 예시적인 구현예들에서, 말단 캡(55)은 스테인리스 스틸 또는 성형 가능한 플라스틱, 예컨대 고밀도 폴리프로필렌으로 형성될 수 있다.
도 3은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 말단 캡 및 카트리지의 분해도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 카트리지는 도 2에서와 동일하지만, 말단 캡(55)의 추가 부분들을 예시하기 위해 분해도로 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 말단 캡 측벽면(60)은 제2 말단(30)에서 하우징(15a)의 내경보다 더 작은 외경을 갖는 부분(160)(도 2에 도시됨)을 포함하고 있다. 따라서, 말단 캡 측벽면(60)의 일부분은 하우징(15a)의 제2 말단(30) 내부에 수용될 수 있다. 말단 캡 측벽면(60)의 일부분(160)은 마찰 끼워맞춤, 스냅 끼워맞춤 또는 임의의 다른 적합한 연결에 의해 하우징(15a)의 제2 말단(30) 내부의 제자리에 유지될 수 있다. 예를 들어, 접착제는 하우징(15a) 내의 말단 캡 측벽면(60)의 일부분(160)을 유지하는 데 사용될 수 있다. 대안으로, 말단 캡 측벽면(60)의 일부분(160) 및 하우징(15a)의 제2 말단(30)은 말단 캡(55)과 하우징(15a) 사이에 나사식 연결을 제공하는 나사 부분을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 튜브(45)는 하우징(15a)과 일체로 형성되어 있고 하우징(15a) 내부에 동축으로 위치하고 있다. 저장조(50)는 내부 튜브(45)의 외부 표면과 하우징(15a)의 내부 표면 사이에 정의되어 있다. 저장조(50)는 기화전 제제를 보유하는 크기를 갖고 기화전 제제를 보유하도록 구성되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 내부 튜브(45)는 길이방향으로 연장되어 있다. 내부 튜브(45)는 (도 5에 도시된) 적어도 하나의 유출구(40)와 연통하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 기화전 제제는 증기로 변형될 수 있는 재료 또는 재료의 조합이다. 예를 들어, 기화전 제제는 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미제, 글리세린과 프로필렌 글리콜과 같은 증기 형성제, 및 이의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 액체, 고체 또는 겔 제제 중 적어도 하나일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 카트리지(10)는 교체 가능할 수 있다. 환언하면, 일단 카트리지(10)의 기화전 제제가 고갈되면, 카트리지(10)는 폐기되고 새로운 카트리지로 교체될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 카트리지(10) 내의 저장조(50)는 카트리지(10)가 재사용될 수 있도록 재충전될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장조(50)는 선택적으로 저장 매질(미도시함)을 보유할 수 있다. 저장 매체는 기화전 제제를 내부에 저장하도록 구성되어 있다. 저장 매질(210)은 면 거즈 또는 다른 섬유 재료의 권선을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장 매질은 면, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 섬유상 재료일 수 있다. 섬유는 약 6μm 내지 약 15μm(예를 들어, 약 8μm 내지 약 12μm 또는 약 9μm 내지 약 11μm) 크기 범위의 직경을 가질 수 있다. 저장 매질은 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.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 IV-IV 선을 따른 도 3의 카트리지의 분해 횡단면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 카트리지(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 동일하지만, 하우징(15a)은 하우징(15a)의 제1 말단(25)에서 가로방향 말단 벽면(35)을 가지면서 도시되어 있다. 가로방향 말단 벽면(35)은 측벽면(20) 및 내부 튜브(45)와 일체로 형성되어 있다. 가로방향 말단 벽면(35)은 내부에 적어도 하나의 유출구(40)를 포함하고 있다. 적어도 하나의 유출구(40)는 내부 튜브(45)에 의해 한정된 공기 통로(47)와 연통하고 있다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카트리지의 다른 말단의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 카트리지(10)는 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 동일하지만, 가로방향 말단 벽면(35)은 그 내부에 적어도 하나의 유출구(40)를 갖는 대체로 평면형 표면을 갖는 것으로 도시되어 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 가로방향 말단 벽면(35)은 볼록하거나 오목할 수 있다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전력 공급부 섹션 및 히터 조립체 섹션의 사시도이며, 그것의 하우징은 전력 공급부 섹션 및 히터 조립체 섹션의 내부 부분들을 보여주기 위해 투명한 것으로 도시되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 전력 공급부 섹션(105)은 길이방향으로 연장되어 있는 하우징(15c)을 포함하고 있다. 하우징(15c)은 단지 예시의 목적으로 투명하게 도시된다. 하우징(15c)은 제1 하우징 말단(225) 및 제2 하우징 말단(230)을 가지고 있다. 제1 하우징 말단(225)은 히터 조립체 섹션(200)과 연결되도록 구성되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전력 공급부 섹션(105) 및 히터 조립체 섹션(200)은 커넥터(700)를 통해 연결될 수 있다. 커넥터(700)는 나사식 커넥터, 스냅-끼워맞춤 커넥터, 마찰 끼워맞춤 커넥터, 및 임의의 다른 적합한 커넥터 중 적어도 하나일 수 있다. 커넥터(700)는 2016년 7월 31일에 출원된 미국 출원 일련 번호 15/224,608에 기술된 바와 같이 적어도 부분적으로 전기 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 그 전체 내용이 본원에 참고로 원용된다. 커넥터(700)가 카트리지(10)와 접촉하고 있지 않기 때문에, 커넥터(700)와 저장조, 그 안에 담긴 기화전 제제, 또는 둘 다 사이에 물리적 접촉이 없다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전력 공급부 섹션(105)은 배터리(110)를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체 섹션(200)은 상부의 히터(115)를 지지하도록 구성되어 있는 지지부(120)를 포함하고 있는 하우징(15b)을 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 본원에서 설명하는 바와 같은 판 히터와 같은 평면형 히터일 수 있다. 지지부(120)는 대체로 원통형, 링 형상, 또는 둘 다일 수 있다. 지지부(120)는 관통하는 기류 채널(600)을 정의한다. 히터(115)는 지지부(120)를 가로질러 걸려 있으며 리드(125a, 125b)에 의해 그 위에 지지되어 있다. 리드(125a, 125b)는 지지부(120)를 통해 연장되어 있고 커넥터(700)에(또는 이를 통해서) 연장되어 있다. 커넥터(700)는 전기 전도성 물질로 형성될 수 있고, 그것을 통하는 적어도 하나의 공기 통로를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 적합한 전기 저항성 물질의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금 군으로부터의 금속을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스강, 니켈, 코발트, 크롬, 알루미늄-티타늄-지르코늄, 하프늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간 및 철-함유 합금, 그리고 니켈, 철, 코발트, 스테인리스강에 기반한 초합금을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(115)는 니켈 알루미나이드, 표면 상의 알루미나의 층을 갖는 물질, 철 알루미나이드 및 다른 복합 물질로 형성될 수 있고, 전기 저항성 재료는 요구되는 외부 물리화학적 특성과 에너지 전달 동역학에 따라 선택적으로 절연 물질에 매립되거나, 절연 물질로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 히터(115)는 스테인레스 스틸, 구리, 구리 합금, 니켈-크롬 합금, 초합금 및 이의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 니켈-크롬 합금 또는 철-크롬 합금으로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 백금 층과 같은 그의 외면 상에 전기 저항성 층을 갖는 세라믹 또는 알루미나 층을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 세라믹, 알루미나 또는 지르코니아 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 백금-알루미나 또는 백금-지르코니아로 형성된 것이고, 히터는 약 1.6mm x 약 3.5mm x 약 0.25mm의 치수를 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 백금 합금으로 형성된 것이다. 백금 합금은 최대 약 10중량%의 로듐(rhodium)을 함유할 수도 있다. 백금 합금은 최대 약 30중량%의 이리듐(iridium)을 함유할 수도 있다. 이러한 합금은 더욱 낮은 저항 온도 계수를 가질 수 있어서, 히터가 불합금화 백금 히터만큼 저항이 증가하지 않을 것이다. 이는 더욱 큰 초기 저항을 허용하여 더욱 낮은 초기 전류를 야기하게 된다. 더욱 낮은 전류일수록 더욱 큰 범위의 배터리 및 전력 회로가 히터와 함께 사용될 수 있게 한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체 섹션(200)은 병렬로 또는 직렬로 전기적으로 연결되어 있는 둘 이상의 히터(115)를 포함하고 있다. 병렬로 연결될 때, 전체 출발 저항은 약 0.86 옴일 수 있는 반면, 직렬로 연결될 때, 전체 출발 저항은 히터 작동을 위해 더 낮은 출발 전류를 요구하도록 증가된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 약 2.0mm 내지 약 64.0mm의 범위의 길이, 약 1.0mm 내지 약 4.0mm의 범위의 폭 및 약 0.1mm 내지 약 1.0mm의 범위의 두께를 갖는다.
적어도 두 개의 전기 리드(125a, 125b)가 히터(115)로부터 연장되어 히터(115)를 배터리(110)에 전기적으로 연결시킬 수 있다. 전기 리드(125a, 125b)는 니켈 또는 스테인리스 스틸로 형성될 수 있다. 히터(115)는 25℃에서 약 2.6 옴의 전기 저항 및 350℃에서 약 5.6 옴의 전기 저항을 가질 수 있다. 리드(125a, 125b)는 약 10mm 길이일 수 있고 최대 약 400℃의 온도를 지지할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(115)는 히터(115)가 심지(85)와 접촉하는 지점에서 심지(85)의 폭과 길이 중 적어도 하나보다 더 작은 폭 및 길이 중 적어도 하나를 가지고 있다. 따라서, 히터(115)가 심지(85)와 접촉할 때 히터(115)의 표면이 심지(85)와 완전히 접촉하고, 심지(85)의 일부분이 히터(115)의 경계를 넘어 연장한다. 히터(115)는 열 전도에 의해 심지(85) 내의 기화전 제제를 가열할 수 있다. 대안으로, 히터(115)로부터의 열은 열 전도성 요소에 의하여 기화전 제제로 전도될 수 있거나, 히터(115)는 베이핑 중에 전자 베이핑 장치(5)를 통하여 흡인된, 유입 외기로 열을 전달할 수 있으며, 이는 결국 대류에 의해 기화전 제제를 가열한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 배터리(110)는 리튬-이온 배터리 또는 이의 변형체 중 하나(예를 들어, 리튬-이온 폴리머 배터리)일 수 있다. 대안으로, 배터리(110)는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 배터리(110)는 재충전 가능할 수 있고 배터리(110)가 외부 충전 장치에 의해 충전 가능하도록 구성되는 회로를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전력 공급부 섹션(105)은 또한 제어 회로(135) 및 센서(130)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 센서(130)는 전자 베이핑 장치(5) 내의 기류의 크기 및 방향을 나타내는 출력을 발생하도록 구성되어 있다. 제어 회로(135)는 센서(130)의 출력을 수신하고, (1) 기류의 방향이 (송풍에 대해) 유출구(40)에서의 흡인을 나타내는지 그리고 (2) 흡인의 크기가 임계 레벨을 초과하는지를 결정한다. 이러한 베이핑 조건이 충족되면, 제어 회로(135)는 전력 공급부(110)를 가열 요소(115)에 전기적으로 연결하여, 가열 요소(1155)를 활성화시킨다. 즉, 제어 회로(135)는 가열 요소(115)가 전력 공급부(110)에 전기적으로 연결되도록 제1 및 2 리드(125a, 125b)를 (예를 들어, 제어 회로(135)의 부분을 형성하는 히터 전력 제어 트랜지스터를 작동시킴으로써) 전기적으로 연결한다. 대안적인 구현예에서, 센서(130)는 압력 강하를 표시할 수 있고, 제어 회로(135)는 이에 반응하여 가열 요소(115)를 활성화시킨다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전력 공급부 섹션(105)은 전력 공급부 섹션(105)의 말단 캡(145) 내에, 또는 전력 공급부 섹션(105)의 말단 캡(145)에 인접하여, 또는 둘 다에서 라이트(48)를 포함할 수 있다. 제어 회로(135)는 히터(115)가 활성화될 때 라이트(48)의 조명을 개시하도록 구성될 수 있다. 라이트(48)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, 히터 활성화 라이트(48)는 성인 베이퍼에게 시인되도록 배열될 수 있다. 또한, 라이트(48)는 e-베이핑 시스템 진단 또는 재충전이 진행 중임을 나타내는 데 활용될 수 있다. 라이트(48)는 또한, 성인 베이퍼가 프라이버시를 위해 히터 활성화 라이트(48)를 활성화하거나, 비활성화하거나, 또는 활성화하고 비활성화할 수 있도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제어 회로(135)는 시간-주기(time-period) 제한기를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 제어 회로(135)는 성인 베이퍼가 가열을 개시하기 위한 수동식 작동 스위치를 포함할 수 있다. 가열 요소(115)에 대한 전류 공급의 시간-주기는 기화시키고자 하는 기화전 제제의 양에 따라 설정되거나 사전 설정될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(300)는 전력 공급부 말단 캡(145)에 인접하게 위치될 수 있다. 적어도 하나의 공기 유입구(300)는 하우징(15c)을 통해 연장될 수 있다. 다른 예시적인 구현예들에서, 적어도 하나의 공기 유입구(300)는 히터 조립체 섹션(200)의 하우징(15b)의 일부분을 통해 연장될 수 있다.
다음으로, 증기를 생성하기 위한 e-베이핑 장치(5)의 작동이 기술될 것이다. 예를 들어, 공기는 유출구(40)에서의 흡인에 응답하여 적어도 하나의 공기 유입구(300)를 통해 카트리지(10) 내로 주로 흡인된다. 공기는 공기 유입구(300)를 통해, 배터리를 둘러싸고 있는 공간 내로, 커넥터 내의 공기 통로를 통해, 히터 조립체 섹션(200) 내의 지지부(120)를 통해, 카트리지(10) 내의 공기 통로(47) 내로, 그리고 카트리지(10)의 배출구(40)를 통과한다. 제어 회로(135)가 전술한 베이핑 조건을 감지하면, 가열 요소(115)가 심지(85) 내의 기화전 제제를 가열시키도록 제어 회로(135)는 가열 요소(115)에 전력 공급을 개시한다.
활성화되는 경우, 가열 요소(115)는 약 10초 미만 동안 심지(85)의 일부분을 가열할 수 있다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 히터 조립체의 확대 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 도 6에 대해 기술된 바와 같이, 리드(125a, 125b)는 지지부(120)에 의해 지지되어, 지지부(120)를 통해 연장되어 있는 공기 채널(600)을 가로질러 히터(115)가 걸려 있다. 리드(125a, 125b)는 지지부(120) 내의 구멍을 통해 연장될 수 있다. 리드(125a, 125b)는 어떠한 히터(115)의 부분도 지지부(120)와 접촉하지 않도록 배치될 수 있다. 다른 예시적인 구현예들에서, 히터(115)의 부분은 지지부(120)와 직접 접촉하고 있다.
지지부(120)는 Corning, Inc.로부터 입수가능한 기계 가공 가능한 유리-세라믹인, MACOR 물질로 형성될 수 있다.
도 8은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 4-피스 전자 베이핑 장치의 분해도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 카트리지(10) 및 히터 조립체 섹션(200)은, 전자 베이핑 장치(5)가 전술한 전력 공급부 섹션 대신 어댑터(800) 및 상업적으로 이용 가능한 배터리 섹션(805)을 포함하고 있는 것을 제외하고, 도 1 내지 도 7에서와 동일하다. 어댑터(800)는 하우징(15d), 제1 커넥터(700a) 및 제2 커넥터(700b)를 포함할 수 있다. 제1 커넥터(700a)는 어댑터를 히터 조립체 섹션(200)에 연결하는 한편, 제2 커넥터(700b)는 히터 조립체 섹션(200)을 배터리 섹션(805)에 연결한다. 배터리 섹션은 Innokin® Technology에서 입수가능한 iTaste VV V3.0 배터리 섹션과 같은, 임의의 기성품 배터리 섹션일 수도 있다. 이러한 배터리 섹션은 누름 버튼 작동기를 누를 때까지 히터(115)에 전력을 공급할 수 있다.
카트리지, 히터 조립체 섹션, 및 어댑터를 사용하여 충전 사이에 배터리 수명을 연장시키도록 더 큰 배터리를 포함하는 배터리 섹션을 사용할 수 있게 할 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 카트리지의 분해도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 내부 튜브(45)가 하우징(15a) 대신에 말단 캡(55)과 일체로 형성되고, 카트리지가 개스킷(900) 및 복수의 유출구(910)를 포함하고 있는 마우스 말단 삽입부(905)를 포함하고 있는 것을 제외하고는, 카트리지(10)가 도 1 내지 도 5에서와 동일하다. 개스킷(900), 마우스 말단 삽입부(905), 및 유출구(910)는 2016년 3월 15일 등록된, Tucker 등의 미국 특허 제9,282,772호에 기술된 것들과 동일할 수 있으며, 그 전체 내용은 본원에 참고로 원용된다.
도 10a, 도 10b, 도 10c 및 도 10d는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 가열 조립체의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체 섹션(200)은 히터 조립체 섹션(200)이 2개의 판 히터(115) 및 지지 링(123)을 포함하고 있는 것을 제외하고, 도 1, 도 6 및 도 8에서와 동일하다. 지지 링(123)은 지지부(120)의 적어도 일부분을 둘러싸고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 지지 링(123)은 PEEK 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG)으로 형성된 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 10a에 도시된 바와 같이, 카트리지(200)는 하우징(15b)을 포함하고 있으며, 이는 단지 예시를 위해 투명한 것으로 도시되어 있다. 히터 지지부(120)는 2개의 히터 판(115)를 지지한다. 지지 링(123)은 지지부(120)의 적어도 일부분을 둘러싸고 있다. 2개의 리드(125a, 125b)는 각각의 히터 판(115)로부터 연장되어 있다. 리드(125a, 125b)는 지지부(120)와 링(123) 사이에 있다. 각각의 히터(115)로부터의 하나의 리드(125a)는 전도성 포스트(715)를 배터리에 접촉시키는 한편, 각각의 히터(115)로부터의 제2 리드(125b)는 전도성 커넥터 바디부(705)와 접촉한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 10b에 도시된 바와 같이, 절연 쉘(710)이 전도성 포스트(715)로부터 커넥터 바디부(705)를 절연시킨다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 판 히터는 제2 판 히터에 약 25도 내지 약 65도 범위의 각도로 배열되어 있다. 예를 들어, 제1 판 히터는 제2 판 히터에 약 45도의 각도로 배열될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 각각의 판 히터는 약 2.0mm 내지 약 64.0mm 범위의 길이, 약 1.0mm 내지 약 4.0mm 범위의 폭, 및 약 0.1mm 내지 약 1.0mm 범위의 두께를 갖는다.
2개의 판 히터(115)는 병렬로 또는 직렬로 전기적으로 연결되어 있다. 전술한 바와 같이, 병렬로 연결될 때, 전체 출발 저항은 약 0.86 옴일 수 있고, 반면에 직렬로 연결될 때, 전체 출발 저항은 히터 작동을 위해 더 낮은 출발 전류를 필요로 한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 10c에 도시된 바와 같이, 지지부(120)는 대체로 쐐기 형상을 갖는다. 쐐기 형상은 제1 표면(1000) 및 제2 표면(1005)에 의해 형성되어 있다. 도 10d(아래)에 도시된 바와 같이 제1 표면(1000)은 제1 판 히터를 지지하고, 제2 표면은 제2 판 히터를 지지하고 있다. 제1 표면(1000)은 제2 히터에 대한 원하는 제1 히터의 각도와 대략 동일한 각도로 제2 표면(1005)에 대해 경사질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 지지부(120)는 관통하는 공기 채널(1020)을 정의하는 베이스(1010)를 포함하고 있다. 공기 채널(1020)은 제1 표면(1000)과 제2 표면(1005) 사이에서 연장되어 있다. 따라서, 공기는 적어도 하나의 공기 유입구(300)(도 6에 대해 상술함) 및 지지부(120) 내의 공기 채널(1020)을 통해 히터(115)를 향해 흐를 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 베이스(1010)는 측벽면(1020)을 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적 구현예에서, 복수의 구멍들(1030)이 베이스(1010)를 통해 정의될 수 있다. 히터(115)로부터의 리드(125a, 125b)는 베이스(1010) 내의 구멍(1030)을 통해 커넥터(700)로 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 10d에 도시된 바와 같이, 히터(115)의 각도는 카트리지(10)가 히터 조립체 섹션(200)과 결합될 때 히터(115)가 심지(85)의 중심부 내로 가압하도록 하는 것이다. 따라서, 히터(115)와 심지(85) 사이의 접촉이 강화되어 증가된 증기 질량을 제공하게 된다.
도 11a 및 도 11b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치용 가열 조립체의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 11a에 도시된 바와 같이, 리드(125a, 125b)가 히터(115)의 동일한 측면 상에 있다는 점을 제외하고, 히터(115)는 도 7에서와 동일하다. 따라서, 히터(115)는 지지부(120)의 개구 위로 캔틸레버된다. 히터(115)의 일부가 지지부(120)에 의해 지지되기 때문에, 히터(115)는 심지(85)와 접촉하게 놓일 때 구부러지지 않는다. 더욱이, 히터(115)의 온도는 지지부(120) 내의 채널(600)에 걸쳐 연장되어 있는 말단에서 가장 뜨겁다.
히터(115)는 2개 이상의 히터(115)를 포함하고 있는 구현예들에서의 히터(115)보다 클 수 있다.
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 히터(115)는 도 11a 및 도 11b에서와 동일하지만, 또한 제3 전기 리드(125c)를 포함하고 있다. 3개의 리드(125a, 125b, 125c)는 히터(115)의 동일한 측면으로부터 연장되어 있지만, 상이한 측면으로부터 연장될 수 있다.
도 13a 및 도 13b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 조립체의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 판 히터(115)는 전기 리드를 포함하지 않을 수 있지만, 금속 시트(1300)에 첨부될 수도 있고, 커넥터의 전도성 부분과 접촉하고 있을 수도 있거나, 둘 다일 수도 있다. 열은 금속 시트에 이어서, 히터에 전달되며, 이들 둘 다 가열 동안 증기를 형성할 수 있다. 본 구현예에서, 히터(115)의 상이한 부분들은 전도성 포스트(715) 및 전도성 커넥터 바디(705)와 접촉할 수 있으며, 이 전도성 포스트 바디는 전도성 포스트(715)로부터 전기적으로 절연되어 전력/전류가 히터(115)로 직접 흐르게 된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 14에 도시된 바와 같이, 판 히터(115)는 4개의 전기 리드(125a, 125b, 125c, 125d)를 포함하고 있다. 2개의 전기 리드는 판 히터(115)의 한 측면으로부터 연장될 수 있는 한편, 2개의 다른 전기 리드는 판 히터(115)의 다른 측면으로부터 연장되어 있다.
다른 예시적인 구현예들에서, 전기 리드(125a, 125b, 125c, 125d)는 모두 판 히터(115)의 동일한 측면으로부터 연장될 수 있거나, 하나의 리드가 판 히터의 각 측면으로부터 연장될 수 있거나, 또는 3개의 리드가 한 측면으로부터 연장될 수 있고, 하나의 리드는 판 히터(115)의 다른 측면으로부터 연장될 수 있다(미도시함).
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 판 히터를 세정하는 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 판 히터를 세정하는 방법은 적어도 하나의 판 히터를 전자 장치의 적어도 하나의 심지와의 접촉에서 제거하는 단계, 및 적어도 하나의 판 히터를 약 350℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하고 있다. 가열은 히터를 세정하도록 잔류물이 히터에서 태워지게 한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 판 히터는 약 10초 내지 약 60초 동안 가열된다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 판 히터는 약 30초 동안 가열된다.
카트리지(10)가 히터 조립체 섹션과 별개이기 때문에, 전자 베이핑 장치(5)의 저장조는 상업적으로 이용 가능한 전자 베이핑 장치보다 클 수 있으므로, 더 큰 양의 기화전 제제가 베이핑 장치(5) 내에 저장될 수 있다. 또한, 히터(115)는 재사용 가능하며, 폐기물 및 비용 중 적어도 하나를 감소시키도록 카트리지(10) 만 일회용일 수도 있다.
다수의 예시적인 구현예가 본 명세서에 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 (31)
- 전자 베이핑 장치(electronic vaping device)로서, 상기 전자 베이핑 장치는:
전력 공급부를 포함하는 전력 공급부 섹션;
카트리지로서,
기화전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장조, 및
상기 기화전 제제와 유체 연통하는 심지
를 포함하는 카트리지; 및
상기 전력 공급부 섹션 및 상기 카트리지에 연결되어 있는 히터 조립체 섹션으로서, 히터 조립체 섹션은 상기 심지의 일부분과 물리적으로 접촉하고 있는 적어도 하나의 판 히터를 포함하되, 상기 적어도 하나의 판 히터가 상기 전력 공급부에 전기적으로 연결 가능한, 히터 조립체 섹션;
을 포함하고,
상기 적어도 하나의 판 히터는 제1 판 히터 및 제2 판 히터를 포함하고,
상기 제1 판 히터는 25도 내지 65도 범위의 각도로 상기 제2 판 히터에 대해 배열되어 있는, 전자 베이핑 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제1 판 히터 및 상기 제2 판 히터는 직렬로 전기적으로 연결되어 있는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 판 히터 및 상기 제2 판 히터는 병렬로 전기적으로 연결되어 있는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판 히터는 2.0mm 내지 64.0mm 범위의 길이, 1.0mm 내지 4.0mm 범위의 폭, 및 0.1mm 내지 1.0mm 범위의 두께를 갖는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판 히터는 백금 합금으로 형성된, 전자 베이핑 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 백금 합금은 최대 10중량%의 로듐을 함유하는, 전자 베이핑 장치.
- 제5항에 있어서, 상기 백금 합금은 최대 30중량%의 이리듐을 함유하는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히터 조립체 섹션은 상기 적어도 하나의 판 히터를 지지하도록 구성되어 있는 히터 지지부를 더 포함하는, 전자 베이핑 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 히터 지지부는 쐐기 형상을 가지되, 상기 쐐기 형상은 제1 표면 및 제2 표면에 의해 형성되어 있고, 상기 제1 표면은 제1 판 히터를 지지하고, 상기 제2 표면은 제2 판 히터를 지지하는, 전자 베이핑 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 히터 지지부는,
관통하는 공기 채널을 정의하는 베이스 지지부를 포함하는, 전자 베이핑 장치. - 제10항에 있어서, 상기 베이스 지지부는,
측벽면을 포함하고, 그리고
상기 히터 지지부는,
상기 측벽면의 적어도 일부분 주위에 배열되어 있는 링 형상 지지부를 포함하는, 전자 베이핑 장치. - 제8항에 있어서, 상기 히터 지지부는,
지지 링을 더 포함하되, 상기 적어도 하나의 판 히터는 상기 지지 링의 적어도 일 측면으로부터 연장되어 있는, 전자 베이핑 장치. - 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판 히터는 그로부터 연장되어 있는 2개의 전기 리드를 포함하되, 상기 전기 리드는 상기 적어도 하나의 판 히터의 동일한 측면으로부터 연장되어 있고, 상기 전기 리드는 상기 적어도 하나의 판 히터가 캔틸레버되도록 상기 지지 링에 부착되어 있는, 전자 베이핑 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판 히터는 그로부터 연장되어 있는 2개의 전기 리드를 포함하되, 상기 전기 리드는 상기 적어도 하나의 판 히터의 대향 측면들로부터 연장되어 있고, 상기 전기 리드는 상기 지지 링의 대향 측면에 부착되어 있는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자 베이핑 장치가 조립될 때 상기 심지의 일부분은 상기 히터 조립체 섹션 내로 연장되는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 심지는 종이로 형성된, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판 히터는 3개의 전기 리드를 포함하는, 전자 베이핑 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 판 히터는 전기 리드를 포함하지 않고, 상기 적어도 하나의 판 히터는 전기 전도성 물질을 통해 상기 전력 공급부에 전기적으로 연결되어 있는, 전자 베이핑 장치.
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