KR102659279B1 - 증기 제공 시스템을 위한 아토마이저 인클로저 - Google Patents

Abstract

증기 제공 시스템의 아토마이저 주위에 에어로졸 챔버를 한정하기 위해 아토마이저(70)를 적어도 부분적으로 둘러싸기 위한 인클로저(80)가 제공되며, 아토마이저는 아토마이저에 의해 에어로졸화될 에어로졸화 가능한 기재 재료를 위한 저장조(50)의 외부 치수들에 대해 적어도 부분적으로 외부에 위치되며, 인클로저는, 에어로졸 챔버(82)를 한정하는 적어도 하나의 벽(81); 인클로저가 저장조를 한정하는 하우징(42)으로부터 외측으로 연장될 수 있게 하는 결합부(84); 에어로졸화 가능한 기재 재료가 저장조로부터 상기 에어로졸 챔버로 진입하고 에어로졸이 에어로졸 챔버를 빠져나갈 수 있게 하는, 적어도 하나의 벽에 있는 하나 이상의 개구들(86); 및 공기가 에어로졸 챔버로 진입하게 하도록 적어도 하나의 벽에 있는 하나 이상의 애퍼처들(85)을 포함한다.

Description

증기 제공 시스템을 위한 아토마이저 인클로저

본 개시내용은 증기 제공 시스템을 위한 아토마이저 인클로저, 및 증기 제공 시스템을 위한 카토마이저, 및 그러한 아토마이저 인클로저를 포함하는 증기 제공 시스템에 관한 것이다.

기화된 액체들을 통해 니코틴을 전달하는 e-시가렛들 및 다른 전자 니코틴 전달 시스템들과 같은 많은 전자 증기 제공 시스템들은, 2개의 주요 컴포넌트들 또는 섹션들, 즉, 카트리지 또는 카토마이저 섹션 및 제어 유닛(배터리 섹션)으로 형성된다. 카토마이저는 일반적으로 액체의 저장조 및 액체를 기화시키기 위한 아토마이저를 포함한다. 이들 부품들은 집합적으로 에어로졸 소스로 지칭될 수 있다. 아토마이저는 일반적으로, 저장조로부터 액체가 가열되고 기화되는 위치로 액체를 운송하기 위해 가열 및 다공성 또는 위킹의 기능들을 결합한다. 예컨대, 아토마이저는 저항성(줄) 가열을 위한 코일 또는 다른 형상으로 형성된 저항성 와이어 또는 유도 가열을 위한 서셉터일 수 있는 전기 히터, 및 저장조로부터 액체를 흡수하고 이를 히터로 운반하는, 히터에 인접한 모세관 또는 위킹 성능을 갖는 다공성 엘리먼트로 구현될 수 있다. 제어 유닛은 일반적으로 시스템을 동작시키기 위한 전력을 공급하기 위한 배터리를 포함한다. 히터를 활성화시키기 위해 배터리로부터 전기 전력이 전달되며, 히터는 저장조로부터 전달되는 소량의 액체를 기화시키기 위해 가열된다. 그런 다음, 기화된 액체는 사용자에 의해 흡입된다.

카토마이저의 컴포넌트들은 단기간 사용만을 위해 의도될 수 있고, 그에 따라, 카토마이저는 소모품으로 또한 지칭되는 시스템의 일회용 컴포넌트이다. 대조적으로, 제어 유닛은 통상적으로 일련의 카토마이저들에 대해 다수 회 사용을 위해 의도되며, 사용자는 카토마이저들 각각이 사용 만료될 때 카토마이저를 교체한다. 저장조가 액체로 미리 채워진 소모품 카토마이저들이 소비자에게 제공되며, 저장조가 비었을 때 폐기되도록 의도된다. 액체가 다루기 어려울 수 있기 때문에, 편의 및 안전을 위해, 저장조는 밀봉되고 쉽게 다시 채워지지 않도록 설계된다. 액체의 새로운 공급이 필요할 때, 사용자가 전체 카토마이저를 교체하는 것이 더 간단하다.

이러한 맥락에서, 카토마이저들은 제조하기에 간단하고 많지 않은 부품들을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 카토마이저들은 낭비를 최소화하고 저비용으로 대량으로 효율적으로 제조될 수 있다. 따라서, 단순한 설계의 카토마이저들이 관심 대상이다.

본원에서 개시된 일부 실시예들의 제1 양상에 따르면, 증기 제공 시스템의 아토마이저 주위에 에어로졸 챔버를 한정하기 위해 아토마이저를 적어도 부분적으로 둘러싸기 위한 인클로저가 제공되며, 아토마이저는 아토마이저에 의해 에어로졸화될 에어로졸화 가능한 기재 재료를 위한 저장조의 외부 치수들에 대해 적어도 부분적으로 외부에 위치되며, 인클로저는, 에어로졸 챔버를 한정하는 적어도 하나의 벽; 인클로저가 저장조를 한정하는 하우징으로부터 외측으로 연장될 수 있게 하는 결합부; 에어로졸화 가능한 기재 재료가 저장조로부터 상기 에어로졸 챔버로 진입하고 에어로졸이 에어로졸 챔버를 빠져나갈 수 있게 하는, 적어도 하나의 벽에 있는 하나 이상의 개구들; 및 공기가 에어로졸 챔버로 진입하게 하도록 적어도 하나의 벽에 있는 하나 이상의 애퍼처들을 포함한다.

본원에서 설명되는 일부 실시예들의 제2 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 인클로저 및 인클로저가 연장되는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 위한 저장조를 포함하는, 증기 제공 시스템을 위한 카트리지가 제공된다.

본원에서 설명되는 일부 실시예들의 제3 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 인클로저, 인클로저가 연장되는, 에어로졸화 가능한 기재 재료를 담고 있는 저장조, 에어로졸화 가능한 기재 재료로부터 형성된 에어로졸의 흡입을 위한 배출구를 갖는 마우스피스, 인클로저의 하나 이상의 애퍼처들 위에 배치된 제1 밀봉 층, 및 마우스피스의 배출구 위에 배치된 제2 밀봉 층을 포함하는 증기 제공 시스템 또는 증기 제공 시스템을 위한 카트리지가 제공되며, 밀봉 층들은 증기 제공 시스템 또는 카트리지의 사용 전에 사용자에 의해 제거되도록 구성된다.

본원에서 설명되는 일부 실시예들의 제4 양상에 따르면, 접착제 또는 용접에 의해 고정된 결합으로 인클로저가 커플링되는 저장조를 한정하는 하우징을 포함하는, 제2 양상에 따른 카트리지 또는 제3 양에 따른 증기 제공 시스템이 제공된다.

특정 실시예들의 이러한 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 독립 청구항들 및 종속 청구항들에서 설명된다. 청구항들에 명시적으로 기재된 것들 이외의 조합들로 종속 청구항들의 특징들은 서로, 그리고 독립 청구항들의 특징들과 결합될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 게다가, 본원에서 설명되는 접근법은, 이를테면 아래에 제시된 바와 같은 특정 실시예들로 제한되지 않고, 본원에서 제시되는 특징들의 임의의 적절한 조합들을 포함하고 고려한다. 예를 들어, 아토마이저 인클로저 또는 아토마이저 인클로저를 포함하는 증기 제공 시스템은 아래에서 설명되는 다양한 특징들 중 임의의 하나 이상을 적절하게 포함하는, 본원에서 설명되는 접근법들에 따라 제공될 수 있다.

이제 본 발명의 다양한 실시예들이 단지 예로서, 아래 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 카토마이저 및 제어 유닛을 포함하는 예시적인 e-시가렛을 자른 단면을 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 양상들이 구현될 수 있는 예시적인 카토마이저의 외부 사시 분해도를 도시한다.
도 3은 도 2의 카토마이저의 부분 절개 사시도를 조립된 어레인지먼트로 도시한다.
도 4, 도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)는 본 개시내용의 양상들이 구현될 수 있는 추가의 예시적인 카토마이저의 간략화된 개략적인 단면도들을 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 양상들이 구현될 수 있는, 유도 가열을 이용하는 제1 예시적인 증기 제공 시스템의 매우 개략적인 단면도를 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 양상들이 구현될 수 있는, 유도 가열을 이용하는 제2 예시적인 증기 제공 시스템의 매우 개략적인 단면도를 도시한다.
도 7은 제1 예시적인 어레인지먼트에 의해 함께 커플링된 카토마이저의 저장조 하우징 및 아토마이저 인클로저의 일부의 매우 개략적인 단면도를 도시한다.
도 8은 제2 예시적인 어레인지먼트에 의해 함께 커플링된 카토마이저의 저장조 하우징 및 아토마이저 인클로저의 일부의 매우 개략적인 단면도를 도시한다.
도 9는 예에 따른 일체로 형성된 아토마이저 인클로저를 갖는 카토마이저의 매우 개략적인 측 단면도를 도시한다.
도 10은 예에 따른 공기 유입 애퍼처들을 갖는 아토마이저 인클로저의 개략적인 측 단면도를 도시한다.
도 11은 예에 따른 공기 유입 밸브를 갖는 아토마이저 인클로저의 평면도를 도시한다.
도 12는 제1 예에 따른 밀봉 층들을 갖는 카토마이저의 매우 단순화된 개략적인 측 단면도를 도시한다.
도 13은 다른 예에 따른 밀봉 층을 갖는 카토마이저의 매우 단순화된 개략적인 측 단면도를 도시한다.
도 14는 예에 따른 내부 표면 패터닝을 갖는 아토마이저 인클로저의 개략적인 측 단면도를 도시한다.

특정 예들 및 실시예들의 양상들 및 특징들이 본원에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양상들 및 특징들은 통상적인 방식으로 구현될 수 있고 이들은 간략화를 위해 상세히 논의/설명되지는 않는다. 따라서, 상세히 설명되지 않은 본원에 논의된 장치 및 방법들의 양상들 및 특징들은 그러한 양상들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 종래 기술들에 따라 구현될 수 있음을 인식할 것이다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용은 전자 에어로졸 또는 증기 제공 시스템들, 이를테면, e-시가렛들(그러나 이에 제한되지 않음)에 관한 것이다. 다음의 설명 전반에 걸쳐, "e-시가렛" 및 "전자 시가렛"이라는 용어들이 때때로 사용될 수 있지만; 이들 용어들은 에어로졸(증기) 제공 시스템 또는 디바이스와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것이 인지될 것이다. 시스템들은 니코틴을 함유하거나 함유하지 않을 수 있는 액체 또는 겔 형태의 기재의 기화에 의해 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 의도된다. 추가적으로, 하이브리드 시스템들은 액체 또는 겔 기재에 더하여, 또한 가열되는 고체 기재를 포함할 수 있다. 고체 기재는 예를 들어 니코틴을 함유하거나 함유하지 않을 수 있는 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "에어로졸화 가능한 기재 재료"라는 용어는, 열 또는 일부 다른 수단의 적용을 통해 에어로졸을 형성할 수 있는 기재 재료들을 지칭하기 위해 의도된다. 용어 "에어로졸"은 "증기"와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "컴포넌트"라는 용어는, 가능하게는 외부 하우징 또는 벽 내에 몇몇 더 작은 부품들 또는 엘리먼트들을 통합하는 전자 시가렛 또는 유사한 디바이스의 부품, 섹션, 유닛, 모듈, 어셈블리 또는 유사한 것을 지칭하기 위해 사용된다. 전자 시가렛은 하나 이상의 그러한 컴포넌트들로 형성되거나 만들어질 수 있고, 컴포넌트들은 서로 제거 가능하게 또는 분리 가능하게 연결될 수 있거나, 또는 전체 전자 시가렛을 한정하기 위해 제조 동안 함께 영구적으로 결합될 수 있다. 본 개시내용은, 서로 분리 가능하게 연결 가능하고, 예컨대, 액체 또는 다른 에어로졸화 가능한 기재 재료를 홀딩하는 에어로졸화 가능한 기재 재료 운반 컴포넌트(카트리지, 카토마이저 또는 소모품), 및 기재 재료로부터 증기를 생성하기 위한 엘리먼트를 동작시키기 위해 전기 전력을 공급하기 위한 배터리를 갖는 제어 유닛으로 구성되는 2개의 컴포넌트들을 포함하는 시스템들(그러나 이에 제한되지 않는다)에 적용 가능하다. 구체적인 예를 제공하기 위해, 본 개시내용에서, 카토마이저는 에어로졸화 가능한 기재 재료 운반 부분 또는 컴포넌트의 예로서 설명되지만, 본 개시내용은 이에 제한되지 않으며, 에어로졸화 가능한 기재 재료 운반 부분 또는 컴포넌트의 임의의 구성에 적용 가능하다. 또한, 그러한 컴포넌트는 예들에 포함된 것들보다 더 많거나 더 적은 부품들을 포함할 수 있다.

본 개시내용은 특히, 시스템에 포함된 저장조, 탱크, 컨테이너 또는 다른 리셉터클에 홀딩되는 액체 또는 겔 형태의 에어로졸화 가능한 기재 재료를 활용하는 증기 제공 시스템들 및 이들의 컴포넌트들에 관한 것이다. 증기/에어로졸 생성을 위해 기재 재료를 제공할 목적으로 저장조로부터 기재 재료를 전달하기 위한 어레인지먼트가 포함된다. "액체", "겔", "유체", "소스 액체", "소스 겔", "소스 유체" 등의 용어들은 본 개시내용의 예들에 따라 저장 및 전달될 수 있는 형태를 갖는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 지칭하기 위해 "에어로졸화 가능한 기재 재료" 및 "기재 재료"와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

도 1은, 전형적인 시스템의 다양한 부품들 사이의 관계를 보여주고 동작의 일반적인 원리들을 설명할 목적으로 제시된 e-시가렛(10)과 같은 일반적인 예시적인 에어로졸/증기 제공 시스템의 매우 개략적인 도면이다(실척에 맞지는 않음). e-시가렛(10)은 이 예에서, 파선으로 표시된 길이 방향 축을 따라 연장되는 일반적으로 세장형 형상을 갖고, 2개의 주요 컴포넌트들, 즉 제어 또는 전력 컴포넌트, 섹션 또는 유닛(20), 및 에어로졸화 가능한 기재 재료를 운반하고 증기-생성 컴포넌트로서 동작하는 카트리지 조립체 또는 섹션(30)(때때로, 카토마이저 또는 클리어로마이저로 지칭됨)을 포함한다.

카토마이저(30)는, 예컨대 니코틴을 함유하는, 에어로졸이 생성될 액체 또는 겔과 같은 포뮬레이션을 포함하는 소스 액체 또는 다른 에어로졸화 가능한 기재 재료를 담고 있는 저장조(3)를 포함한다. 예로서, 소스 액체는 약 1 내지 3%의 니코틴 및 50%의 글리세롤을 포함할 수 있으며, 나머지는 대략 동일한 측정치의 물 및 프로필렌 글리콜을 포함하고, 가능하게는 또한, 향미들과 같은 다른 컴포넌트들을 포함한다. 이를테면, 향미제를 전달하기 위해, 니코틴이 없는 소스 액체가 또한 사용될 수 있다. 액체로부터 생성된 증기가 통과하는 담배의 부분 또는 다른 향미 엘리먼트와 같은 고체 기재(예시되지 않음)가 또한 포함될 수 있다. 저장조(3)는 액체가 탱크의 경계들 내에서 자유롭게 이동하고 유동하도록 소스 액체가 저장될 수 있는 컨테이너 또는 리셉터클인 저장 탱크의 형태를 갖는다. 소모품 카토마이저의 경우, 저장조(3)는 소스 액체가 소비된 후에 폐기되도록 제조 동안 채워진 후에 밀봉될 수 있으며, 그렇지 않으면, 저장조(3)는 유입 포트 또는 다른 개구를 가질 수 있고 이를 통해 새로운 소스 액체가 사용자에 의해 추가될 수 있다. 카토마이저(30)는 또한, 가열에 의한 소스 액체의 기화에 의해 에어로졸을 생성하기 위해, 저장조 탱크(3)의 외부에 위치된 전기적으로 구동되는 가열 엘리먼트 또는 히터(4)를 포함한다. 저장조(3)로부터 히터(4)로 소스 액체를 전달하기 위해, 심지 또는 다른 다공성 엘리먼트(6)와 같은 액체 이송 또는 전달 어레인지먼트(액체 운송 엘리먼트)가 제공될 수 있다. 심지(6)는 저장조(3) 내부에 위치된 하나 이상의 부분들을 가질 수 있거나, 그렇지 않으면 저장조(3) 내의 액체와 유체 연통하여서, 소스 액체를 흡수하고 위킹 또는 모세관 현상에 의해, 소스 액체를 히터(4)에 인접하거나 또는 이와 접촉하는, 심지(6)의 다른 부분들로 이송할 수 있다. 이로써, 이 액체는 가열되고 기화되며, 심지(6)에 의해 히터(4)로 이송될, 저장조로부터의 새로운 소스 액체로 대체된다. 심지는 저장조(3)와 히터(4) 사이의 브리지, 경로 또는 도관으로 여겨질 수 있으며, 이는 저장조로부터 히터로 액체를 전달하거나 또는 이송한다. 도관, 액체 도관, 액체 이송 경로, 액체 전달 경로, 액체 이송 메커니즘 또는 엘리먼트, 및 액체 전달 메커니즘 또는 엘리먼트를 포함하는 용어들은 모두 심지 또는 대응하는 컴포넌트 또는 구조를 지칭하기 위해 본원에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.

히터와 심지(또는 유사한 것)의 조합은 때때로 아토마이저 또는 아토마이저 조립체로 지칭되며, 소스 액체를 갖는 저장조와 아토마이저를 더하여 총괄적으로 에어로졸 소스로 지칭할 수 있다. 다른 용어는 액체 전달 조립체 또는 액체 이송 조립체를 포함할 수 있으며, 본 발명의 맥락에서, 이들 용어들은 증기/에어로졸 생성을 위해 저장조로부터 획득된 액체를 증기 생성기로 전달 또는 이송하는 위킹 또는 유사한 컴포넌트 또는 구조(액체 운송 엘리먼트)가 더해진 증기 생성 엘리먼트(증기 생성기)를 지칭하기 위해 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 다양한 설계들이 가능하며, 여기서 부품들은 도 1의 매우 개략적인 표현과 비교하여 상이하게 배열될 수 있다. 예컨대, 심지(6)는 히터(4)와 완전히 별개인 엘리먼트일 수 있거나, 또는 히터(4)는 다공성이고 위킹 기능의 적어도 일부를 직접적으로 수행할 수 있도록 구성될 수 있다(예컨대, 금속성 메시). 전기 또는 전자 디바이스에서, 증기 생성 엘리먼트는 옴/저항(Joule) 가열에 의해 또는 유도 가열에 의해 동작하는 전기 가열 엘리먼트일 수 있다. 따라서, 일반적으로, 아토마이저는 자신에게 전달되는 소스 액체로부터 증기를 생성할 수 있는 증기 생성 또는 기화 엘리먼트, 및 위킹 작용/모세관 힘에 의해 저장조 또는 유사한 액체 저장조로부터 증기 생성기로 액체를 전달 또는 운송할 수 있는 액체 운송 또는 전달 엘리먼트의 기능을 구현하는 하나 이상의 엘리먼트들로서 고려될 수 있다. 아토마이저는 통상적으로 증기 생성 시스템의 카토마이저 컴포넌트에 하우징된다. 일부 설계들에서, 액체는 별개의 위킹 또는 모세관 엘리먼트를 필요로 하지 않고 저장조로부터 증기 생성기 상으로 직접 분배될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 본원의 예들 및 설명과 일치하는 모든 그리고 임의의 그러한 구성들에 적용 가능하다.

도 1로 돌아가면, 카토마이저(30)는 또한, 사용자가 아토마이저(4)에 의해 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있게 하는 개구 또는 공기 배출구를 갖는 마우스피스 또는 마우스피스 부분(35)을 포함한다.

전력 컴포넌트 또는 제어 유닛(20)은, 특히 히터(4)를 동작시키기 위해, e-시가렛(10)의 전기 컴포넌트들에 전력을 공급하기 위한 셀 또는 배터리(5)(본원에서 이후에 배터리로 지칭되고, 재충전 가능할 수 있음)를 포함한다. 추가적으로, e-시가렛을 일반적으로 제어하기 위한 인쇄 회로 기판 및/또는 다른 전자 장치 또는 회로와 같은 제어기(28)가 있다. 제어 전자 장치/회로(28)는 증기가 요구될 때, 예컨대 시스템(10)에 대한 흡입 ―흡입 동안 제어 유닛(20)의 벽에 있는 하나 또는 그 초과의 공기 유입구들(26)을 통해 공기가 진입함― 을 검출하는 공기압 센서 또는 공기 유동 센서(미도시)로부터의 신호에 대한 응답으로, 배터리(5)로부터의 전력을 사용하여 히터(4)를 동작시킨다. 가열 엘리먼트(4)가 동작될 때, 가열 엘리먼트(4)는 액체 전달 엘리먼트(6)에 의해 저장조(3)로부터 전달된 소스 액체를 기화시켜 에어로졸을 생성하고, 그 다음, 에어로졸은 마우스피스(35) 내의 개구를 통해 사용자에 의해 흡입된다. 사용자가 마우스피스(35)를 흡입할 때 공기 유입구(26)를 에어로졸 소스에 그리고 공기 배출구에 연결하는 하나 이상의 공기 채널들(미도시)을 따라, 에어로졸은 에어로졸 소스로부터 마우스피스(35)로 운반된다.

제어 유닛(전력 섹션)(20) 및 카토마이저(카트리지 조립체)(30)는 도 1에서 양방향 화살표들로 표시된 바와 같이, 길이 방향 축에 평행한 방향으로의 분리에 의해 서로 떨어질 수 있는 별개의 연결 가능 부품들이다. 컴포넌트들(20, 30)은, 전력 섹션(20)과 카트리지 조립체(30) 사이에서 기계적 연결 및 일부 경우들에서는 전기적 연결을 제공하는 협동 맞물림 엘리먼트들(21, 31)(예컨대, 스크루 또는 바요넷 끼워맞춤)에 의해, 디바이스(10)가 사용 중일 때 함께 결합된다. 히터(4)가 옴 가열에 의해 동작할 때에는, 전기 연결이 요구되어서, 히터(4)가 배터리(5)에 연결될 때 전류가 히터(4)를 통과할 수 있다. 유도 가열을 사용하는 시스템들에서, 전기 전력을 필요로 하는 부품들이 카토마이저(30)에 위치되지 않으면, 전기 연결이 생략될 수 있다. 유도 작업 코일이 전력 섹션(20)에 하우징되고 배터리(5)로부터 전력이 공급될 수 있으며, 카토마이저(30) 및 전력 섹션(20)이 연결될 때, 히터의 재료에 전류 흐름을 생성하기 위해 코일에 의해 생성된 자속(flux)에 히터(4)가 적절히 노출되도록 카토마이저(30) 및 전력 섹션(20)이 형상화된다. 유도 가열 어레인지먼트들은 아래에서 추가로 논의된다. 도 1의 설계는 단지 예시적인 어레인지먼트일 뿐이며, 다양한 부품들 및 피처들이 전력 섹션(20)과 카트리지 어셈블리 섹션(30) 사이에 상이하게 분포될 수 있고, 다른 컴포넌트들 및 엘리먼트들이 포함될 수 있다. 2개의 섹션들은 도 1에서와 같은 길이 방향 구성으로 또는 평행한 나란한 어레인지먼트와 같은 상이한 구성으로 함께 단-대-단으로 연결될 수 있다. 시스템은 일반적으로 원통형일 수 있거나 그렇지 않을 수 있고 그리고/또는 일반적으로 길이 방향 형상을 가질 수 있다. 섹션들 또는 컴포넌트들 중 어느 하나 또는 둘 모두는 소진될 때(예를 들어, 저장조가 비거나 배터리가 다 닳음) 폐기되고 교체되도록 의도될 수 있거나, 또는 저장조를 다시 채우고 배터리를 재충전하는 것과 같은 동작들에 의해 가능하게 되는 다수 회의 사용들을 위해 의도될 수 있다. 다른 예들에서, 시스템(10)은, 제어 유닛(20) 및 카토마이저(30)의 부품들이 단일 하우징에 포함되고 분리될 수 없다는 점에서 일체형일 수 있다. 본 개시내용의 실시예들 및 예들은 이들 구성들 중 임의의 구성들 및 당업자가 인식할 다른 구성들에 적용 가능하다.

도 2는 본 개시내용의 예에 따른, 카토마이저를 형성하도록 조립될 수 있는 부품들의 외부 사시도를 도시한다. 카토마이저(40)는 4개의 부품들만을 포함하며, 이는 적절하게 형상화되면 함께 푸시(push)되거나 가압됨으로써 조립될 수 있다. 따라서, 제작은 매우 단순하고 간단하게 이루어질 수 있다.

제1 부품은, 에어로졸화 가능한 기재 재료(이하, 간결함을 위해 기재 또는 액체로 지칭됨)를 홀딩하기 위한 저장조를 한정하는 하우징(42)이다. 하우징(42)은, 이 예에서는 원형 단면을 갖는 일반적으로 튜브형 형상을 가지며, 저장조 및 다른 아이템들의 다양한 부분들을 한정하도록 형상화된 벽 또는 벽들을 포함한다. 원통형 외부 측벽(44)은 그 하부 단부에서 개구(46)로 개방되며, 개구(46)를 통해 저장조가 액체로 채워질 수 있고, 아래에서 설명되는 바와 같이 부품들이 개구(46)에 결합되어 저장조를 폐쇄/밀봉하고 또한 기화를 위한 액체의 외부로의 전달을 가능하게 할 수 있다. 이는 저장조의 외부 또는 외측 볼륨 또는 치수들을 한정한다. 저장조의 외부에 위치되거나 놓인 엘리먼트들 또는 부품들에 대한 본원에서의 참조들은, 부품이 이 외부 벽(44) 및 그의 상부 및 하부 범위 및 에지들 또는 표면들에 의해 경계가 정해지거나 한정된 구역 외부에 있거나 또는 부분적으로 외부에 있음을 표시하도록 의도된다.

원통형 내부 벽(48)은 외부 측벽(44) 내에 동심으로 배열된다. 이러한 어레인지먼트는, 액체를 홀딩하기 위한 리셉터클, 캐비티, 보이드 또는 유사한 것, 즉, 저장조인, 외부 벽(44)과 내부 벽(48) 사이의 환형 볼륨(50)을 한정한다. 저장조 볼륨(50)의 상부 에지를 폐쇄하기 위해, 외부 벽(44)과 내부 벽(48)은 함께 (예컨대, 최상부 벽에 의해 또는 서로를 향해 테이퍼링되는 벽들에 의해) 연결된다. 내부 벽(48)은 그 하부 단부에서 개구(52)로 개방되고 그리고 또한 그 상부 단부에서 개방된다. 내부 벽에 의해 경계가 정해지는 튜브형 내측 공간은, 조립된 시스템에서, 생성된 에어로졸을 아토마이저로부터, 사용자에 의한 흡입을 위해 시스템의 마우스피스 배출구로 운반하는 공기 유동 통로 또는 채널(54)이다. 내부 벽(48)의 상부 단부의 개구(56)는 사용자의 입에 편안하게 수용되도록 구성된 마우스피스 배출구일 수 있거나, 또는 개구(56)를 마우스피스 배출구에 연결하기 위한 채널을 갖는 별개의 마우스피스 부품이 하우징(42) 상에 또는 그 주위에 커플링될 수 있다.

하우징(42)은, 예컨대 사출 성형에 의해, 성형된 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 도 2의 예에서, 하우징(42)은 투명한 재료로 형성된다; 이는 사용자가 저장조(44) 내의 액체의 레벨 또는 양을 관찰할 수 있게 한다. 대안적으로, 하우징은 불투명일 수 있거나, 또는 액체 레벨이 보여질 수 있는 투명한 윈도우를 갖는 불투명일 수 있다. 일부 예들에서, 플라스틱 재료는 강성일 수 있다.

카토마이저(40)의 제2 부품은 이 예에서 또한 원형 단면을 갖는 유동 지향 부재(60)이이며, 하우징(42)의 하부 단부와 맞물리도록 형상화되고 구성된다. 유동 지향 부재(60)는 사실상 마개이고, 복수의 기능들을 제공하도록 구성된다. 하우징(42)의 하부 단부에 삽입될 때, 유동 지향 부재(60)는 개구(46)와 커플링되어 저장조 볼륨(50)을 폐쇄 및 밀봉하고, 개구(52)와 커플링되어 저장조 볼륨(50)으로부터 공기 유동 통로(54)를 밀봉한다. 부가적으로, 유동 지향 부재(60)는 액체 유동을 위해 유동 지향 부재(60)를 통과하는 적어도 하나의 채널을 가지며, 이 채널은, 저장조 볼륨(50)으로부터 저장조 외부의 공간 ―이 공간은 액체를 가열함으로써 증기/에어로졸이 생성되는 에어로졸 챔버로서 작용함― 으로 액체를 운반한다. 또한, 유동 지향 부재(60)는 에어로졸 유동을 위해 유동 지향 부재(60)를 통과하는 적어도 하나의 다른 채널을 가지며, 이 다른 채널은 생성된 에어로졸을 에어로졸 챔버 공간으로부터 하우징(42) 내의 공기 유동 통로(54)로 운반하여, 에어로졸이 흡입을 위해 마우스피스 개구로 전달되게 한다.

또한, 유동 지향 부재(60)는, 마찰 끼워맞춤(friction fit)을 통해 하우징(46)과 용이하게 맞물릴 수 있도록, 실리콘과 같은 가요성 탄성 재료로 만들어질 수 있다. 추가적으로, 유동 지향 부재는 하우징(42)과 맞물리는 상부 표면 또는 표면들(64)에 대향하는 그 하부 표면(62)에 소켓 또는 유사한-형상의 구조(도시되지 않음)를 갖는다. 소켓은 카토마이저(40)의 제3 부품인 아토마이저(70)를 수용하고 지지한다.

아토마이저(70)는 제1 단부(72) 및 그 세장형 길이에 대해 대향하게 배치된 제2 단부(74)를 갖는 세장형 형상을 갖는다. 조립된 카토마이저에서, 아토마이저는 그 제1 단부(72)가 저장조 하우징(42)을 향하는 방향으로 유동 지향 부재(60)의 소켓 내로 푸시되어 장착된다. 따라서, 제1 단부(72)는 유동 지향 부재(60)에 의해 지지되고, 아토마이저(70)는 하우징(42)의 동심 형상 부품들에 의해 한정된 길이 방향 축을 따라 실질적으로 저장조로부터 길이 방향 외측으로 연장된다. 아토마이저(70)의 제2 단부(74)는 장착되지 않으며, 자유롭게 남는다. 따라서, 아토마이저(70)는 저장조의 외부 경계들로부터 외측으로 연장되는 외팔보형 방식으로 지지된다. 아토마이저(70)는 에어로졸을 생성하기 위해 위킹 기능 및 가열 기능을 수행하며, 유도성 서셉터로서 작용하도록 구성된 전기 저항성 히터 부분, 및 저장조로부터 히터의 부근으로 액체를 위킹하도록 구성된 다공성 부분의 몇몇 구성들 중 임의의 구성을 포함할 수 있다.

카토마이저(40)의 제4 부품은 인클로저 또는 슈라우드(80)이다. 또한, 이는 이 예에서 원형 단면을 갖는다. 이는 중앙 중공 공간 또는 보이드(82)를 한정하기 위해 선택적인 베이스 벽에 의해 폐쇄되는 원통형 측벽(81)을 포함한다. 일단 아토마이저(70)가 유동 지향 부재(60)의 소켓 내에 끼워맞춤되면 인클로저(80)가 유동 지향 부재(60) 또는 저장조 하우징(42)에 커플링될 수 있도록, 개구(86) 주위의, 측벽(81)의 상부 림(84)은 인클로저(80)가 유동 지향 부재(60) 및/또는 저장조 하우징(42) 상의 상호 형상화된 부분들과 맞물릴 수 있도록 형상화된다. 따라서, 인클로저(80)는 저장조 하우징(42)으로부터 외측으로 연장되도록 저장조 하우징(42)에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링된다. 유동 지향 부재(60)는 중앙 공간(82)을 폐쇄하기 위한 커버로서 작용하고, 이 공간(82)은 아토마이저(70)가 배치되는 에어로졸 챔버를 생성한다. 액체가 아토마이저에 전달될 수 있고, 생성된 에어로졸이 에어로졸 챔버로부터 제거될 수 있도록, 개구(86)는 유동 지향 부재(60) 내의 액체 유동 채널 및 에어로졸 유동 채널과의 연통을 가능하게 한다. 에어로졸 챔버를 통한 공기의 유동이 아토마이저(70)를 통과하고 증기를 수집하여 증기가 공기 유동에 비말 동반되어 에어로졸을 형성할 수 있게 하기 위해, 인클로저(80)의 벽 또는 벽들(81)은, 사용자가 카토마이저의 마우스피스 개구를 통해 흡입할 때 에어로졸 챔버 내로 공기가 흡인될 수 있게 하는 하나 이상의 개구들 또는 천공들을 갖는다.

인클로저(80)는, 이를테면, 사출 성형에 의해 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 인클로저(80)는 강성 재료로 형성될 수 있고, 그 결과, 인클로저(80)와 유동 지향 부재를 함께 푸시하거나 가압함으로써 인클로저(80)는 유동 지향 부재와 용이하게 맞물릴 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 유동 지향 부재는 가요성 탄성 재료로 만들어질 수 있고, 마찰 끼워맞춤에 의해 그 유동 지향 부재에 커플링된 부품들, 즉 하우징(42), 아토마이저(70) 및 인클로저(80)를 홀딩할 수 있다. 이들 부품들은 더 강성일 수 있기 때문에, 유동 지향 부재의 가요성 ―이는 이러한 다른 부품들에 대해 가압될 때 유동 지향 부재가 다소 변형될 수 있게 함― 은, 부품들의 제조된 크기의 임의의 사소한 에러들을 수용한다. 이러한 방식으로, 유동 지향 부품은 모든 부품들의 제조 공차들을 없앨 수 있는 한편, 여전히 카토마이저(40)를 형성할 부품들 모두의 양질의 조립을 가능하게 한다. 따라서, 하우징(42), 아토마이저(70) 및 인클로저(80)를 만들기 위한 제조 요건들이 다소 완화되어, 제조 비용이 감소될 수 있다.

도 3은 조립된 구성으로 도 1의 카토마이저의 절개 사시도를 도시한다. 명확성을 위해, 유동 지향 부재(60)는 음영 처리된다. 저장조 공간(50)과 공기 유동 통로(54) 둘 모두를 밀봉하기 위해, 유동 지향 부재(60)가, 저장조 하우징(42)의 내부 벽(48)의 하부 에지에 의해 한정된 개구(52) 주위에 맞물리도록 그 상부 표면들 상에서, 그리고 하우징(42)의 외부 벽(44)의 하부 에지에 의해 한정된 개구(46)에 맞물리도록 동심으로 외측으로, 어떻게 형성되는지를 알 수 있다.

유동 지향 부재(60)는 저장조 볼륨(50)으로부터 유동 지향 부재(60)를 통해 유동 지향 부재(60) 아래의 공간 또는 볼륨(65) 내로의 액체(L)의 유동을 가능하게 하는 액체 유동 채널(63)을 갖는다. 또한, 공간(65)으로부터 유동 지향 부재(60)를 통해 공기 유동 통로(54)로의 에어로졸 및 공기(A)의 유동을 가능하게 하는 에어로졸 유동 채널(66)이 존재한다.

저장조 하우징(42)에 따라 실질적으로 저장조(50)의 볼륨의 외부 치수들 외부에 에어로졸 챔버(82)를 생성하기 위해, 인클로저(80)는 유동 지향 부재(60)의 하부 표면의 대응하는 형상화된 부분들과 맞물리도록 그 상부 림이 형상화된다. 이 예에서, 인클로저(80)는 유동 지향 부재(60)에 근접한 그 상부 단부에 애퍼처(87)를 갖는다. 이는, 액체 유동 채널(63) 및 에어로졸 유동 채널(66)이 연통하는 공간(65)과 일치하고, 따라서 액체가 에어로졸 챔버(82)에 진입하고 에어로졸이 유동 지향 부재(60) 내의 채널들을 통해 에어로졸 챔버(82)를 떠날 수 있게 한다.

이 예에서, 애퍼처(87)는 또한, 아토마이저(70)의 제1 지지된 단부(72)를 장착하기 위한 소켓으로서 작용한다(도 2의 설명에서, 아토마이저 소켓은 유동 지향 부재에 형성되는 것으로 언급되었다는 것을 상기해야 하며, 어느 옵션이든 사용될 수 있다). 따라서, 액체 유동 채널(63)을 통해 도달하는 액체는 흡수 및 위킹을 위해 아토마이저(70)의 제1 단부에 직접 공급되고, 공기/에어로졸은 아토마이저를 통해 그리고 아토마이저를 지나서 흡인되어 에어로졸 유동 채널(66)에 진입할 수 있다.

이 예에서, 아토마이저(70)는, 금속으로 만든 평면형 세장형 부분(71)을 포함하는데, 이는 그 중간 지점이 접히거나 만곡되어 금속 부분의 두 단부들이 아토마이저의 제1 단부(72)에서 서로 인접하게 된다. 이는 아토마이저(70)의 히터 컴포넌트로서 작용한다. 면 또는 다른 다공성 재료(73)의 일부는 금속 부분의 2개의 접힌 측면들 사이에 샌드위칭된다. 이는 아토마이저(70)의 위킹 컴포넌트로서 작용한다. 공간(65)에 도달하는 액체는 다공성 심지 재료(73)의 흡수성에 의해 수집되어 하방으로 히터로 운반된다. 외팔보형 장착에 적합한 세장형 아토마이저의 많은 다른 어레인지먼트들이 또한 가능하며, 대신 사용될 수 있다.

히터 컴포넌트는 유도를 통한 가열을 위해 의도되며, 이는 아래에서 추가로 설명될 것이다.

도 2 및 도 3의 예는 조립된 카토마이저의 길이 방향 치수에 직교하는 평면에서 실질적으로 원형 대칭을 갖는 부품들을 갖는다. 따라서, 부품들은 이들이 함께 결합되는 평면들에서 임의의 요구되는 배향이 없고, 이는 제조의 용이성을 제공할 수 있다. 부품들은 길이 방향 치수의 축을 중심으로 임의의 배향으로 함께 조립될 수 있으며, 따라서 조립 전에 부품들을 특정 배향으로 배치할 필요가 없다. 그러나, 이는 필수적인 것은 아니며, 부품들은 대안적으로 형상화될 수 있다.

도 4는 이전과 같이, 저장조 하우징, 유동 지향 부재, 아토마이저 및 인클로저를 포함하는 추가의 예시적인 조립된 카토마이저를 자른 단면도를 도시한다. 그러나, 이 예에서, 카토마이저(40)의 길이 방향 축에 직교하는 평면에서, 부품들 중 적어도 일부는 원형 형상 대신에 타원형 형상을 가지며, 타원의 장축 및 단축을 따라 대칭이 되도록 배열된다. 피처들은 장축의 양측 및 단축의 양측에 반영된다. 이는 조립을 위해, 부품들이 길이 방향 축을 중심으로 180°만큼 서로 회전되는 2개의 배향들 중 어느 하나를 가질 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 대칭성이 없는 부품들을 포함하는 시스템과 비교하여 조립이 단순화된다.

이 예에서, 인클로저(80)는 다시, 인클로저의 길이 방향 축을 따라 상이한 지점들에서 변하는 단면을 갖도록 형성된 측벽(81), 및 에어로졸 챔버(82)를 생성하는 공간을 경계짓는 베이스 벽(83)을 포함한다. 인클로저는 그 상단부를 향해서, 유동 지향 부재(60)를 수용할 공간을 제공하기 위해 큰 단면으로 확장된다. 인클로저(80)의 큰 단면 부분은 일반적으로 타원형 단면(도 4(b) 참조)을 갖는 반면, 인클로저의 더 좁은 단면 부분은 일반적으로 원형 단면을 갖는다(도 4(c) 참조)). 최상부 개구(86) 주위의 인클로저의 상부 림(84)은 저장조 하우징(42) 상의 대응하는 형상과 맞물리도록 형상화된다. 이러한 형상화 및 맞물림은 도 4에서 단순화된 형태로 도시된다; 실제로, 이는 상당한 공기 기밀 및 액체 기밀 결합을 제공하기 위해 더 복잡할 가능성이 있다. 인클로저(80)는, 사용자 흡입 동안 공기가 에어로졸 챔버에 진입할 수 있게 하기 위해, 이 경우에는 베이스 벽(83)에 적어도 하나의 개구(85)를 갖는다.

저장조 하우징(42)은 도 2 및 도 3의 예와 비교하여 상이하게 형상화된다. 외부 벽(44)은 2개의 내부 벽들(48)에 의해 3개의 구역들로 분할되는 내부 공간을 한정한다. 구역들은 나란히 배열된다. 2개의 내부 벽들(48) 사이의 중앙 구역은 액체를 홀딩하기 위한 저장조 볼륨(50)이다. 이 구역은 하우징의 최상부 벽에 의해 최상부가 폐쇄된다. 저장조 볼륨의 베이스에 있는 개구(46)는 액체가 저장조(50)로부터 에어로졸 챔버(82)로 전달될 수 있게 한다. 외부 벽(44)과 내부 벽들(48) 사이의 2개의 측면 구역들은 공기 유동 통로들(54)이다. 각각은, 그 하부 단부에 에어로졸이 진입할 개구(52) 및 그 상부 단부에 마우스피스 개구(56)를 갖는다(이전과 같이, 별개의 마우스피스 부분이 저장조 하우징(42) 외부에 추가될 수 있음).

유동 지향 부재(60)(명확성을 위해 음영 처리됨)가 하우징(42)의 개구들(46 및 52)과 맞물리도록 형상화된 부분들을 통해 하우징(42)의 하부 에지로 맞물려서 저장조 볼륨(50) 및 공기 유동 통로들(54)을 폐쇄/밀봉한다. 유동 지향 부재(60)는 저장조로부터 에어로졸 챔버(82)로 액체(L)를 운송하기 위해 저장조 볼륨 개구(46)와 정렬된, 중앙에 배치된 단일 액체 유동 채널(63)을 갖는다. 추가로, 2개의 에어로졸 유동 채널들(66)이 있으며, 각각은 에어로졸 챔버(82)의 유입구로부터 배출구로 그리고 공기 유동 통로들(54)로 이어지며, 그에 의해, 홀(85)을 통해 에어로졸 챔버에 진입하고 에어로졸 챔버(82) 내의 증기를 수집하는 공기가 공기 유동 통로들(54)로 그리고 마우스피스 배출구들(56)로 유동한다.

아토마이저(70)는 유동 지향 컴포넌트(60)의 액체 유동 채널(63) 내로 그 제1 단부(72)를 삽입함으로써 장착된다. 따라서, 이 예에서, 액체 유동 채널(63)은 아토마이저(70)의 외팔보형 장착을 위한 소켓으로서 작용한다. 따라서, 아토마이저(70)의 제1 단부(72)에는, 저장조(50)로부터 액체 유동 채널(60)로 진입하는 액체가 직접 공급되고, 액체는 아토마이저(70)의 다공성 특성들을 통해 흡수되고 아토마이저 길이를 따라 이동되어(draw) 에어로졸 챔버(70)에 위치된 아토마이저(70)의 히터부(도시되지 않음)에 의해 가열된다.

도 4(A), (B) 및 (C)는 카토마이저(40)의 길이 방향 축을 따라 대응하는 포지션들에서 카토마이저(40)를 자른 단면들을 도시한다.

본 개시내용의 양상들은, 가열 양상이, 전류의 통과를 위해 가열 엘리먼트에 대한 전기적 연결들이 이루어질 것을 필요로 하는 저항성 가열을 통해 구현되는 아토마이저들에 관한 것이지만, 카토마이저의 설계는 유도 가열의 사용과 특히 관련이 있다. 이는, 전형적으로 금속으로 만들어진 전기 전도성 아이템이, 열을 생성하는 아이템에서 흐르는 와전류들을 통한 전자기 유도에 의해 가열되는 프로세스이다. 유도 코일(작업 코일)은 발진기로부터의 고주파 교류가 유도 코일을 통과할 때 전자석으로서 동작한다; 이는 자기장을 생성한다. 전도성 아이템이 자기장의 자속 내에 배치될 때, 자기장은 아이템을 관통하고 전기 와전류들을 유도한다. 이들은 아이템에서 흐르고, 전류의 직접 공급에 의해 저항성 전기 가열 엘리먼트에서 열이 생성되는 것과 동일한 방식으로, 아이템의 전기 저항에 대항하는 전류 흐름에 따라 줄 가열을 통해 열을 생성한다. 유도 가열의 매력적인 특징은 전도성 아이템에 대한 전기 연결이 필요하지 않다는 것이다; 대신에, 요건은 아이템이 차지하는 구역에서 충분한 자속 밀도가 생성되는 것이다. 액체 근처에서 열 발생이 요구되는 증기 제공 시스템들의 상황에서, 이는 액체와 전류의 더 효과적인 분리가 달성될 수 있기 때문에 유익하다. 다른 전기적으로 전력을 공급받는 아이템들이 카토마이저에 배치되지 않는다고 가정하면, 카토마이저와 그 전력 섹션 사이에 어떠한 전기적 연결도 필요하지 않으며, 카토마이저 벽에 의해 더 효과적인 액체 장벽이 제공되어, 누출 가능성이 감소될 수 있다.

유도 가열은 위에서 설명된 바와 같이 전기 전도성 아이템의 직접 가열에 효과적이지만, 비-전도성 아이템들을 간접적으로 가열하기 위해 또한 사용될 수 있다. 증기 제공 시스템에서, 기화를 야기하기 위해 아토마이저의 다공성 위킹 부분의 액체에 열을 제공할 필요가 있다. 유도를 통한 간접 가열을 위해, 전기 전도성 아이템은 가열이 요구되는 아이템에 인접하게 또는 그와 접촉하게 그리고 가열될 아이템과 작업 코일 사이에 배치된다. 작업 코일은 유도 가열에 의해 전도성 아이템을 직접 가열하고, 열은 열 방사 또는 열 전도에 의해 비-전도성 아이템으로 이송된다. 이러한 어레인지먼트에서, 전도성 아이템은 서셉터로 지칭된다. 따라서, 아토마이저에서, 가열 컴포넌트는, 아토마이저의 다공성 부품에 열 에너지를 이송하기 위한 유도성 서셉터로서 사용되는 전기 전도성 재료(통상적으로 금속)에 의해 제공될 수 있다.

도 5는 본 개시내용의 예들에 따른 카토마이저(40) 및 유도 가열을 위해 구성된 전력 컴포넌트(20)를 포함하는 증기 제공 시스템의 매우 단순화된 개략적인 표현을 도시한다. 카토마이저(40)는 도 2, 도 3 및 도 4의 예들에 도시된 바와 같을 수 있으며(그러나 다른 어레인지먼트들은 배제되지 않음), 간략화를 위해 단지 개략적으로만 도시된다. 카토마이저(40)는, 가열 기능이 서셉터(미도시)에 의해 제공되도록, 가열이 유도 가열에 의해 달성되는 아토마이저(70)를 포함한다. 아토마이저(70)는 인클로저(80)로 둘러싸인 채 카토마이저(40)의 하부에 위치되며, 인클로저(80)는 에어로졸 챔버를 한정할 뿐만 아니라 외팔보형 장착으로 인해 손상에 비교적 취약할 수 있는 아토마이저(70)에 대해 어느 정도의 보호를 제공하는 역할을 한다. 그러나, 아토마이저(70)의 외팔보 장착은 효과적인 유도 가열을 가능하게 하는데, 그 이유는, 아토마이저(70)가 코일(90)의 내부 공간에 삽입될 수 있고, 특히 저장조가 작업 코일(90)의 내부 공간으로부터 떨어져 포지셔닝되기 때문이다. 따라서, 전력 컴포넌트(20)는 리세스(22)를 포함하며, 카토마이저(40)가 사용을 위해 (예컨대, 마찰 끼워맞춤, 클립핑 동작, 스크루 나사산 또는 자기 캐치를 통해) 전력 컴포넌트에 커플링될 때, 카토마이저(40)의 인클로저(80)가 리세스(22)에 수용된다. 유도 작업 코일(90)은 리세스(22)를 둘러싸도록 전력 컴포넌트(20)에 위치되며, 카토마이저(40)와 전력 컴포넌트(20)가 결합될 때 코일(90)과 서셉터가 중첩하도록, 코일(90)은 코일의 개별적인 턴들이 연장되는 길이 방향 축, 및 서셉터의 길이와 실질적으로 일치하는 길이를 갖는다. 다른 구현들에서, 코일의 길이는 서셉터의 길이와 실질적으로 일치하지 않을 수 있는데, 예컨대, 서셉터의 길이는 코일의 길이보다 짧을 수 있거나, 또는 서셉터의 길이는 코일의 길이보다 더 길 수 있다. 이러한 방식으로, 서셉터는 코일(90)에 의해 생성된 자기장 내에 위치된다. 주변 코일로부터의 서셉터의 분리가 최소화되도록 아이템들이 위치되면, 서셉터에 작용하는 자속이 더 높을 수 있고, 가열 효과가 더 효율적이 될 수 있다. 그러나, 아토마이저를 통한 적절한 공기 유동을 가능하게 하고 액적 포획을 방지하도록 크기가 정해질 필요가 있는 인클로저(80)에 의해 형성된 에어로졸 챔버의 폭에 의해 분리가 적어도 부분적으로 설정된다. 따라서, 이러한 2개의 요건들은 다양한 아이템들의 사이징 및 포지셔닝을 결정할 때 서로에 대해 균형을 이룰 필요가 있다.

전력 컴포넌트(20)는 적절한 AC 주파수로 코일(90)을 에너자이징하기 위한 전기 전력의 공급을 위한 배터리(5)를 포함한다. 또한, 증기 생성이 요구될 때 전력 공급을 제어하고, 가능하게는, 여기서 추가로 고려되지 않는 증기 제공 시스템에 대한 다른 제어 기능들을 제공하기 위한 제어기(28)가 포함된다. 전력 컴포넌트는 또한, 도시되지 않고 본 발명의 논의와 관련이 없는 다른 부품들을 포함할 수 있다.

도 5의 예는 선형으로 배열된 시스템이며, 여기서, 전력 컴포넌트(20)와 카토마이저(40)는 펜형 형상을 이루기 위해 단-대-단 커플링된다.

도 6은 대안적인 설계의 간략화된 개략도를 도시하며, 여기서, 카토마이저(40)는 더 박스형인 어레인지먼트를 위한 마우스피스를 제공하며, 여기서 배터리(5)는 전력 컴포넌트(20)에서 카토마이저(40)의 한쪽에 배치된다. 다른 어레인지먼트들이 또한 가능하다.

인클로저(80)는 다양한 기능들을 수행하기 위해 카토마이저에 포함된다. 이들은 아토마이저(70)의 보호를 포함하며, 아토마이저(70)는 증기 제공 시스템의 유도 작업 코일과 아토마이저(70) 사이의 유도 결합을 개선하기 위해 사용되는 외팔보형 장착으로 인해 잠재적으로 손상되기 쉽다. 인클로저는 또한, 아토마이저에 의한 액체의 기화 및 인클로저를 통한 인입 공기의 유동에 기초하여 에어로졸이 형성되는, 아토마이저 주위의 에어로졸 챔버를 부분적으로 또는 전체적으로 한정한다. 인클로저가 (예컨대, 단부 벽에 의해) 그 하부 단부에서 전체적으로 또는 부분적으로 폐쇄되면, 인클로저는 액체를 수집하기 위한 섬프(sump)로서 작용할 수 있다. 이는, 아토마이저의 다공성 부분에 의해 흡수되지 않고 임의의 액체가 저장조로부터 빠져나가는 경우, 또는 증기의 응축으로부터 자유 액체가 에어로졸 챔버에서 형성되는 경우에, 카토마이저 밖으로의 자유 액체의 누출을 감소시킬 수 있다.

인클로저는 이들 및 다른 기능들의 수행과 관련된 다양한 특징들 중 임의의 특징을 포함할 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 인클로저는, 카토마이저의 다른 부분, 특히 저장조 하우징 또는 유동 지향 부재, 또는 가능하게는 이들 부품들 둘 모두에 대응하는 형상화된 피처들과 맞물리는, 인클로저의 상부 림 상의 형상화된 피처들을 가질 수 있다. 예컨대, 인클로저는 하우징 또는 유동 지향 부재 상의 유사하게 형상화되고 그리고 크기가 정해진 리세스들에 끼워맞춤되는 하나 이상의 플랜지들 또는 유사한 돌출 피처들을 가질 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지여서, 두 부품들은 스냅-핏 어레인지먼트로 함께 푸시될 수 있다. 대안적으로, 맞물림 구역들이 원형 단면을 갖는 경우, 부품들은 나사산(screw-thread)에 의해 결합될 수 있지만, 이는 카토마이저 제조 동안의 조립의 용이성의 관점에서 덜 매력적이다.

액체가 모두 소비되었을 때, 카토마이저를 재사용할 목적으로, 사용자가 저장조를 다시 채우는 것을 억제하는 것이 바람직할 수 있다. 이는, 예컨대 안전의 이유들 때문일 수 있다. 따라서, 일부 예들에서, 인클로저가 저장조 하우징 또는 유동 지향 부재에 커플링되거나, 그와 맞물리거나, 달리 부착되게 하는 형상화된 피처들은 그러한 재사용을 방지하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 형상화는, 인클로저가 제조 동안 카토마이저의 나머지에 커플링된 후에 인클로저가 쉽게 제거되는 것을 방지하도록, 또는 사용자가 인클로저를 제거하는 것을 성공하면, 인클로저가 카토마이저의 나머지에 재결합되는 것을 방지하도록, 또는 둘 모두를 수행하도록 구성된다. 예컨대, 협력하게 형상화된 피처들은, 부품들이 쉽게 함께 푸싱될 수 있게 하지만, 부품들이 당겨져 떨어지지 않게 하도록 형상화될 수 있다. 예를 들어, 형상화는 연결 방향으로 내측으로 경사질 수 있지만, 외측 분리 방향으로 당겨지는 것에 대항하여 작용하는 미늘 피처들을 포함한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 형상화는, 형상화된 피처들이 카토마이저의 나머지로부터 인클로저를 분리시키려는 시도에서 가해지는 견인력(pulling force) 때문에 파손되거나, 스냅되거나, 부서지거나, 비틀어지거나, 달리 손상되어, 인클로저가 재연결될 수 없도록 구성될 수 있다. 특히 얇아 지거나 또는 다른 방식으로 취약한 부분들이 이러한 종류의 구조적 고장을 촉진하기 위해 형상화된 피처들에 포함될 수 있다.

도 7은 재사용을 방지하기 위한 파손를 위해 형상화된 협력 결합을 통해 저장조 하우징에 커플링된 인클로저의 일부의 간략화된 단면도를 도시한다. 저장조 하우징(42)은 그 하부 에지에 내향으로 그리고 상향으로 경사진 형상의 맞물림 플랜지(92)를 갖는다. 인클로저(80)는 그 상부 에지 또는 림(84)에 하향 및 외측으로 경사진 맞물림 플랜지(94)를 갖는다. 2개의 플랜지들(42, 80)의 재료들은 인클로저(80)가 저장조 하우징(42) 상으로 또는 저장조 하우징(42) 내로 푸시되고 이로 인해 인클로저(80)를 하우징(42)에 연결 또는 커플링할 때, 맞물림 플랜지들(92, 94)이 서로 슬라이딩할 정도로 변형되고 제위치로 스냅백(snap back)할 수 있도록 약간 구부러질 수 있는 정도이다. 맞물림 플랜지들(92, 94)의 경사는 인클로저(80)를 저장조 하우징(42)으로부터 분리시키기 위해 외측으로 당기는 것에 저항하도록 작용하여서, 2개의 부품들이 효과적으로 함께 로킹된다. 더욱이, 인클로저의 맞물림 플랜지(94)는, 인클로저(80)의 주 측벽(81)과 맞물림 플랜지(94) 사이에, 인접한 구역들보다 더 얇은 구역(96)을 가져서, 인클로저(80)를 제거하기 위해 당기는 동작 하에서, 이 얇은 구역(96)은 충분한 분리력 하에서 파손 또는 부서질 것이며, 그에 따라, 맞물림 부분(94)은 인클로저 벽(81)으로부터 분리되고, 일단 인클로저가 언커플링되면, 인클로저는 저장조(42)에 재결합되거나 재커플링될 수 없다.

재사용 및 다시 채우는 것을 방지하기 위한 대안으로서, 다시 말해서, 변조 방지 카토마이저를 제공하기 위해, 다양한 부품들에 사용되는 재료들에 따라, 인클로저는 접착제를 이용한 접착 또는 용접(예컨대, 초음파 용접 또는 레이저 용접)에 의해 저장조 하우징 또는 유동 지향 부재에 영구적으로 결합될 수 있다. 이는, 인클로저의 용이한 제거를 방지할 것이고, 그로 인해 다시 채울 목적으로 저장조의 내부로 접근하는 것이 또한 방지된다.

도 8은 재사용을 방지하기 위한 영구적 결합을 통해 저장조 하우징에 커플링된 인클로저의 일부의 간략화된 단면도를 도시한다. 저장조 하우징(42) 및 인클로저(80) 각각은 이전과 같이 결합을 위한 플랜지(92, 94)를 갖는다. 그러나, 이 경우, 플랜지들(92, 94)은 도 7의 예에서와 같이 인터로킹되지 않는다. 오히려, 이들은 인클로저(80)와 저장조 하우징(42)이 합쳐질 때 다른 플랜지의 평평한 표면에 접하는 평평한 표면을 각각 갖도록 형상화된다. 카토마이저로부터 인클로저(80)의 제거를 억제하는 접합부(98)를 두 부분들 사이에 생성하기 위해, 평평한 표면들 중 하나 또는 둘 모두에 접착제가 도포될 수 있거나, 또는 용접이 적용되어 평평한 표면들을 함께 융합시킬 수 있다.

인클로저의 결합을 가능하게 하기 위해 포함된 임의의 형상화된 부분들이 동일한 또는 유사한 효과들을 달성하기 위해 도 7 및 도 8의 예들에서와 다른 방식으로 형상화될 수 있다는 것이 명백할 것이다.

이러한 다양한 예들에서, 인클로저는 저장조 하우징과 구별되는 별개의 컴포넌트이며, 이 둘은 카토마이저의 제조 동안 함께 커플링된다. 그러나, 이는 필수적인 것은 아니며, 대안적으로 인클로저는, 예컨대, 적절한 형상의 컴포넌트의 사출 성형에 의해, 저장조 하우징(또는 선택적으로는 유동 지향 부재)과 일체로 형성될 수 있다.

다양한 부품들을 함께 조립하는 것에 의한 카토마이저의 제조는, 외팔보형 장착을 달성하기 위해 아토마아저의 제1 단부를 소켓 내로의 삽입하는 것을 필요로 한다. 따라서, 인클로저가 카토마이저의 다른 부분과 일체로 형성되는 구성들에서, 인클로저의 외측 벽은 아토마이저가 장착될 수 있을 정도로 큰 개구를 필요로 한다. 인클로저는, 도 3 및 도 4의 예들에서와 같이 측벽 및 베이스 벽에 의해 대부분 또는 완전히 폐쇄될 수는 없는데, 이는 아토마이저를 장착하기 위한 접근을 허용하지 않기 때문이다. 또한, 유동 지향 부재가 포함될 필요가 있다. 아토마이저 장착을 가능하게 하기 위해, 인클로저는 예컨대 베이스 벽이 없을 수 있다.

도 9는 인클로저가 일체로 형성되는 예시적인 카토마이저의 개략적인 단면도를 도시한다. 저장조 하우징(42)은 도 3의 예에서와 같이, 중앙 공기 유동 통로(54) 주위에 환형 저장조(50)를 갖는다. 그러나, 저장조 하우징(42)의 외측 측벽(44)은, 저장조(50)의 베이스 및 공기 유동 통로(54)를 밀봉하기 위해 유동 지향 부재(60)가 삽입되는 위치를 지나서 하향으로 연장된다. 하향 연장부는 이러한 구현에서 인클로저(80)를 형성하는 것으로 간주될 수 있으며, 이는 베이스에서 개방되지만 유동 지향 부재(60)에 장착된 아토마이저(70)를 둘러싼다. 인클로저(80)는 저장조 하우징(42)의 베이스 에지에 매달린 스커트 부분의 형태를 갖는다. 이와 같이 형상화된 인클로저(80)는 여전히 아토마이저(70) 주위에 에어로졸 챔버(82)를 한정하도록 작용하며, 에어로졸 챔버에 대한 하부 경계는 도 5 및 도 6의 예들에서와 같이, 카토마이저가 삽입되는 전력 컴포넌트의 리세스에 의해 한정될 수 있다. 추가적인 구현들에서, 하우징(42)은 도 9에 도시된 바와 같이 하방으로 연장될 수 있지만, 예컨대, 도 4에 도시된 것과 같은 별개의 인클로저(80)가 하우징(42)의 내측 벽에 커플링될 수 있다. 내측 벽은 별개의 인클로저(80)의 맞물림을 가능하게 하기 위해 대응하는 맞물림 부분을 가질 수 있다. 저장조 하우징의 연장된 벽들(42)은 별개의 인클로저(80)에 대한 보호를 제공할 수 있고 그리고/또는 (이를테면, 인클로저(80)의 최하부 부분을 그것들의 핑거들로 파지함으로써) 사용자가 별개의 인클로저(80)에 쉽게 접근하는 것을 방지할 수 있다. 추가로, 연장된 저장조 하우징은 더 시각적으로 매력적이고 그리고/또는 친숙한 외관을 카토마이저(40)에 제공할 수 있다. 연장된 저장조 하우징(42)을 갖는 구현들에서, 전력 섹션(20)은 그 외측 표면에 코일(90)의 위치에 광범위하게 대응하는 리세스된 부분을 가질 수 있어서, 카토마이저(40)와 전력 섹션이 커플링될 때, 전력 섹션의 하우징 및 연장된 저장조 하우징은 플러시(flush) 연결을 형성한다.

따라서, 아토마이저를 둘러싸도록 저장조의 외부 경계로부터 외측으로 연장하기 위해 인클로저가 저장조 하우징에 연결되거나 결합될 수 있는 다양한 방식들이 존재한다. 저장조 하우징에 인접하고, 연장 관계가 가능할 수 있게 하거나 또는 연장 관계가 구현되는 인클로저의 부분은 결합부로 지칭될 수 있고, 논의된 바와 같이, 이는 별개의 컴포넌트들 사이의 일체형 결합, 또는 결합일 수 있고, 그 결과, 이는 단일-사용 결합 또는 다수 회 사용 결합일 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 특히 도 3의 예를 참조하면, 인클로저는 아토마이저가 삽입되는 소켓을 포함할 수 있다. 대안적으로, 소켓은 유동 지향 부재에 형성될 수 있으며, 이는 차례로 아토마이저의 외팔보형 포지셔닝을 위해 인클로저에 대해 적절하게 위치된다. 소켓은 아토마이저를 지지하므로, 소켓이 한정되는 컴포넌트 또는 컴포넌트의 일부는 지지부인 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 지지부는, 인클로저와 일체로 형성된다는 점에서 인클로저에 포함될 수 있거나, 또는 지지부는 인클로저 또는 하우징에 커플링된 유동 지향 부재와 같은 별개의 컴포넌트일 수 있다.

카토마이저를 통한 요구되는 공기 유동 ―이로 인해, 공기가 아토마이저를 통해 이동하고 생성된 증기를 모아서 카토마이저로부터의 공기 유동 통로를 통해 사용자에게 전달하기 위한 에어로졸을 형성함― 을 가능하게 하기 위해, 공기가 인클로저에 의해 한정된 에어로졸 챔버에 진입하는 것이 필요하다. 따라서, 인클로저는 저장조 하우징에 커플링될 때 기밀 환경을 생성하지 않아야 한다. 사용자가 카토마이저의 마우스피스 배출구를 통해 흡입할 때, 인클로저의 내부로 공기가 흡인되게 하는 적어도 하나의 애퍼처가 인클로저의 벽 또는 벽들에 존재해야 한다. 공기 유입 애퍼처가 제공될 수 있는 다수의 방식들이 존재한다.

도 9의 예에서, 저장조 하우징과 일체로 형성된 인클로저에는 베이스 벽이 없기 때문에, 아토마이저 및 유동 지향 부재는 카토마이저 내부에 포지셔닝될 수 있다. 따라서, 베이스 벽의 부재는 인클로저 벽에 공기 유입을 위한 큰 개구를 형성한다. 이러한 접근법은 또한, 인클로저가 저장조 하우징에 커플링된 별개의 컴포넌트인 예들에서 또한 사용될 수 있고; 개방 베이스는 일체로 형성된 인클로저로 제한되지 않는다.

인클로저가 베이스 벽을 갖는 예들에서, 애퍼처들이 베이스 벽에 존재할 수 있다. 베이스 벽은 공기가 아토마이저의 전체 길이 방향 범위를 지나 유동할 수 있게 하여 최대량의 증기가 수집될 수 있게 하므로, 베이스 벽은 공기 유입을 위한 효과적인 위치이다.

도 10은 베이스 벽(83)에 3개의 홀들 또는 애퍼처들(85)을 포함하는 인클로저(80)의 측 단면도를 도시한다. 임의의 수의 애퍼처들이 베이스 벽에 포함될 수 있으며; 예를 들어, 도 4의 예는 단일 애퍼처(85)를 갖는다. 대안적으로 또는 부가적으로, 도 10에 또한 도시된 바와 같이, 인클로저(80)의 측벽(81)에 애퍼처들(85)이 제공될 수 있다. 측벽(81)의 하부 부분에 또는 측벽(81)의 하부 부분 쪽에 애퍼처들(85)을 위치시키는 것은, 흡기가 에어로졸 챔버를 통해 긴 경로를 갖게 하여 증기의 수집을 최대화한다.

인클로저에 베이스 벽이 없거나, 또는 인클로저가 그 베이스 벽 또는 측벽에 상당한 크기(즉, 액체가 애퍼처들을 통해 쉽게 유동할 수 있게 하는 크기)의 애퍼처들을 갖는 경우, 인클로저는 저장조로부터 또는 증기/에어로졸의 응축으로부터 인클로저로 흘러가는 임의의 자유 액체를 누출할 수 있다. 그러한 누출을 감소시키기 위해, 애퍼처들은 상이하게 구성될 수 있다.

예컨대, 인클로저 벽(들)의 애퍼처들은, 공기의 내향 유동을 가능하게 하기 위해 공기가 투과할 수 있을 정도로 충분히 작게 만들어질 수 있지만, (액체 누출을 나타내는) 액체의 외향 유동을 억제하기 위해 실질적으로 액체가 투과할 수 없도록 만들어질 수 있다. 불투과성은 액체의 표면 장력으로부터 발생한다. 따라서, 인클로저 벽(들)에 대한 적절한 애퍼처 사이즈는 저장조를 채우는 액체의 점도를 포함하는 팩터들에 의존할 것이다. 일반적으로, 애퍼처들은, 카토마이저에서 사용되는 경우에, 액체의 모세관 길이보다 더 작게 만들어질 수 있다. 더 걸쭉한 또는 더 점성의 액체가 더 큰 애퍼처들과 짝을 이룰 수 있어서, 주어진 공기 유입에 대해 더 적은 애퍼처들이 필요하다. 더 묽은 또는 덜 점성인 액체는 더 작은 애퍼처들과 짝을 이룰 필요가 있을 것이고, 그에 따라, 적절한 레벨의 공기 유입을 위해 더 많은 애퍼처들이 필요할 수 있다. 따라서, 인클로저 벽(들)의 작은 애퍼처들은 복수의 애퍼처들로서 제공될 수 있고, 천공들로서 고려될 수 있다. 애퍼처들은, 도 10에 도시된 더 큰 개구들과 유사하게, 인클로저의 벽들에 걸쳐 고르게 분포될 수 있거나, 또는 베이스 쪽에 집중될 수 있다.

부가적으로, 작은 애퍼처들은 소수성 재료로 코팅됨으로써 액체가 더욱 투과할 수 없게 만들어질 수 있다. 이러한 방식으로, 액체는 애퍼처들로부터 밀어내어지고 애퍼처들을 통해 누출되지 않는다. 애퍼처들은 또한, 공기가 진입할 수 있고 요구되는 레벨의 공기 유입이 유지되도록, 액체가 없이 유지된다.

대안으로서, 애퍼처 또는 애퍼처들은, 공기가 인클로저 내로 유동하도록 개방되게 동작하지만 액체의 외향 유동에 대해 폐쇄된 상태로 유지되도록 동작 가능한 밸브가 제공됨으로써, 공기는 투과할 수 있고 실질적으로 액체는 투과할 수 없게 만들어질 수 있다. 이는, 증기 제공 시스템에 대한 흡입이 공기를 요구되는 내측 방향으로 흡인하기 때문에, 카토마이저의 상황에서 구현하기에 간단하다. 따라서, 사용자가 흡입할 때, 인클로저 내부의 공기 압력이 떨어지고 인클로저 외부의 공기 압력보다 낮아지게 될 것이며, 밸브는 이러한 압력 차이에 응하여 개방되어, 공기가 인클로저 내부의 더 낮은 압력으로 끌어 당겨질 수 있게 할 것이다. 대조적으로, 인클로저 내부에 축적될 수 있는 액체의 양은 적을 것이고, 그에 따라, 밸브가 외부로 개방되어 액체를 누출로서 배출하게 하기에는 인클로저 내부의 압력이 불충분할 것이다. 그럼에도 불구하고, 사용자가 흡입하기보다는 카토마이저 안으로 부는 경우에, 인클로저로부터의 액체의 방출을 방지하기 위해, 외측 방향으로 개방될 수 없도록 구성된 일방향 밸브를 활용하는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 목적을 위해 임의의 적절한 스타일의 밸브가 사용될 수 있다. 그러나, 제조의 용이함 및 구조의 단순성을 유지하기 위해, 엘라스토머 재료(엘라스토머)로 베이스 벽을 제작하고 거기에 밸브를 커팅함으로써 인클로저의 베이스 벽에 밸브가 제공될 수 있다. 밸브는, 예컨대 2개의 교차하는 컷들을 포함하는 간단한 십자형 형상일 수 있다.

도 11은 아래에서 바라본 인클로저(80)의 평면도를 도시하며, 베이스 벽 내로 밸브(100)가 커팅되어 있다. 밸브(100)의 세그먼트들(100a)은, 사용자의 흡입 동안 공기가 안쪽으로 흡인되도록 탄성 중합체 재료의 가요성으로 인해 변형될 수 있다. 그러나, 인클로저 내부에 축적될 수 있는 임의의 자유 액체의 압력은, 액체가 빠져 나갈 수 있게 하기 위해 밸브를 외측으로 개방하기에는 불충분할 것이다.

하부 부분이 액체의 방출에 대해 효과적으로 폐쇄되는 인클로저의 구성들(예컨대, 고체 베이스 벽, 베이스 벽의 밸브, 액체 유동에 불투과성인 애퍼처들)에서, 인클로저는 섬프의 기능을 수행하는 것으로 간주될 수 있다. 인클로저는 그 하부 부분에 임의의 자유 액체를 수집하고, 이것이 카토마이저로부터 외측으로 빠져 나가는 것을 방지할 수 있다. 이러한 방식으로, 카토마이저 및 카토마이저가 사용되는 증기 제공 시스템으로부터의 전체 누출이 감소될 수 있고, 액체가 전력 컴포넌트로 흐르는 것이 억제될 수 있는데, 액체는 증기 제공 시스템의 전기 컴포넌트들을 손상시킬 수 있다.

카토마이저로부터의 액체 누출을 최소화하기 위한 추가적인 접근법은, 제조 시 저장조의 채움과 에어로졸 제공에 사용하기 위한 전력 컴포넌트와 카토마이저의 커플링 사이의 기간 동안, 카토마이저의 사용 전에 발생할 수 있는 누출에 관한 것이다. 카토마이저의 다양한 부품들 사이의 결합들이 실질적으로 누출 방지되게 수행된다고 가정하면, 카토마이저는 위에서 설명된 바와 같이, 마우스피스 배출구 및 인클로저의 임의의 애퍼처들에서 액체 방출에 취약한 개구들을 갖는다. 사용 전에 누출을 감소시키기 위해, 카토마이저에는 하나 이상의 개구들 또는 애퍼처들을 덮고 카토마이저의 사용 전에 사용자에 의해 제거 가능한 밀봉부들 등이 제공될 수 있다.

도 12는 이러한 유형의 밀봉부들을 갖는 예시적인 카토마이저의 매우 단순화되고 개략적인 측 단면도를 도시한다. 카토마이저(40)는 저장조 하우징(42)의 상부 단부에 마우스피스 배출구(56), 및 인클로저(80)의 베이스 벽(83)에 있는 공기 유입을 위한 개구(85)를 갖는다. 이러한 개구들 각각에는, 사용자가 제거할 수 있는, 예컨대 박리 가능한 접착 라벨 형태의 제거 가능한 밀봉 층(102)이 제공된다. 예컨대, 각각의 밀봉 층(102)은, 제거를 위해 밀봉 층(102)이 잡아 당겨지게 하는, 당김 탭(pull tab), 개봉 탭(tear tab), 개봉 스트립(tear strip) 또는 당김 스트립(104) 등을 가질 수 있다. 인클로저(80) 상의 다른 위치들에 있는 애퍼처들(85)에 대해 동일한 어레인지먼트가 채택될 수 있다. 하나 초과의 애퍼처(85)가 제공되면, 각각에 대해 별개의 밀봉 층(102)이 제공될 수 있다. 대안적으로, 밀봉 층은 모든 배출구 및 애퍼처들보다 적은 수의 배출구 및 애퍼처 위에, 예컨대 인클로저 애퍼처들 위에만 제공될 수 있다. 하나 초과의 밀봉 층이 포함되는 예들에서, 모든 밀봉 층들에 의해 공유되는 공통 당김 탭/개봉 스트립이 사용될 수 있으며, 이에 의해 모든 밀봉 층들이 한번의 당김 동작을 통해 제거될 수 있다.

도 13은 대안적인 밀봉 어레인지먼트를 갖는 예시적인 카토마이저의 매우 단순화되고 개략적인 측 단면도를 도시한다. 이 예에서, 당김 탭(104)을 갖는 단일 밀봉 층(102)은 인클로저 개구(85) 및 마우스피스 배출구(56) 둘 모두를 덮는다(그리고 카토마이저 표면의 중간 부분들에 부착된다). 따라서, 사용자에게 더 편리할 수 있는 단일 밀봉 층의 제거에 의해 모든 개구들이 사용을 위해 개방될 수 있고, 모든 밀봉부들보다 더 적은 수의 밀봉부들을 제거하는 것이 가능하지 않다는 점에서 카토마이저가 사용을 위해 적절히 준비되는 것을 보장한다.

선호되는 경우, 당김 탭들이 없는 밀봉 층들이 사용될 수 있다.

설명된 바와 같이, 에어로졸 생성을 위한 증기 제공 시스템의 사용 동안, 에어로졸 챔버에서 아토마이저에 의해 생성된 증기를 수집하여 마우스피스 배출구로의 에어로졸의 전달을 위해 공기의 유동에 증기를 비말동반시키록 공기가 인클로저 내로 흡인된다. 공기 유동이 덜 매끄럽다면, 유동 공기에 의한 증기의 수집 및 에어로졸의 형성이 개선될 수 있다.

도 14는 교란된 공기 유동을 통한 개선된 에어로졸 형성을 위해 구성된 인클로저의 간략화된 개략적인 측면도를 도시한다. 인클로저(80)는 임의의 이전의 예에 따르거나 또는 본원에서 설명된 특징들에 따라 다른 방식으로 구성될 수 있다. 이전과 마찬가지로, 인클로저는 외부 측벽(81)을 갖는다. 이 예에서, 외측 측벽(81)의 내측 표면(81a)에는 범프들, 리지들, 돌출부들, 또는 내측 표면(81a)에서 솟아나와 내측 표면(81a)이 평활해지는 것을 방지하는 다른 표면 패터닝 형태의 표면 피처들(106)이 제공된다. 표면 패터닝의 존재는, 에어로졸이 에어로졸 챔버를 빠져 나가게 하는 개구(86)와 애퍼처(들)(85) 사이의 공기의 유동을 방해하거나 또는 다른 방식으로 간섭한다. 이러한 방식으로, 일부 난류 또는 유사한 섭동이 공기 유동에 도입된다. 이는 에어로졸 생성의 향상을 위해 에어로졸 챔버 내의 증기와 공기의 상호 작용을 증가시킨다. 표면 피처들(106)은, 액적들이 유동 공기와 함께 자유롭게 이동하도록, 아토마이저와 내측 표면(81a) 사이에 충분한 간격을 또한 유지하면서, 공기 유동에 대해 상당한 효과를 갖는 것과 관련하여 크기가 정해져야 한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 아토마이저 자체가 서셉터의 표면에서 솟아나온 범프들, 리지들, 돌출부들 또는 다른 표면 패터닝 형태의 표면 피처들을 가질 수 있다. 공기의 유동은 인클로저(81)의 내측 표면과 서셉터(히터) 및/또는 다공성(위킹) 재료를 포함하는 아토마이저의 외측 표면 사이에서 광범위하게 이루어지며, 그 결과 이들 컴포넌트들 중 임의의 것 또는 전부는 공기가 인클로저의 하부 부분으로부터 아토마이저를 지나서 흡인될 때 공기 유동에 대한 일부 난류, 섭동 또는 방해를 부여하는 피처들을 포함할 수 있다. 그러한 표면 피처들은 유동 방해 피처인 것으로 간주될 수 있다.

따라서, 예시적인 구현은, 에어로졸화 가능한 기재 재료를 기화시키기 위한 세장형 아토마이저; 아토마이저 주위에 에어로졸 챔버를 한정하기 위해 세장형 아토마이저를 적어도 부분적으로 둘러싸는 인클로저; 아토마이저의 길이 방향 범위의 적어도 일부를 따라 인클로저의 내측 표면과 세장형 아토마이저의 외측 표면 사이에 한정된 에어로졸 챔버를 통하는 공기 유동 경로; 및 공기 유동 경로를 따라 공기의 유동을 교란시키도록 구성된 세장형 아토마이저의 외부 표면 및/또는 인클로저의 내부 표면 상의 적어도 하나의 유동 방해 피처를 포함하는, 증기 제공 시스템을 위한 카트리지 또는 카토마이저를 제공한다.

결론적으로, 다양한 문제들을 처리하고 본 기술분야를 진보시키기 위해, 본 개시는 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시의 방식으로 나타낸다. 본 개시의 이점들 및 특징들은 실시예들의 대표적인 샘플일 뿐이며, 총망라하고 그리고/또는 배타적이지 않다. 이는 청구된 발명(들)의 이해를 돕고 이를 교시하기 위해서만 제공된다. 본 개시의 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양상들은 청구항들에 의해 한정되는 바와 같은 본 개시에 대한 제한들 또는 청구항들의 균등물들에 대한 제한들로 간주되지 않아야 하며, 청구항들의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들이 활용될 수 있고 수정들이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 실시예들은, 본원에서 구체적으로 설명된 것들 이외에 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적합하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 이들을 필수 구성으로 포함할 수 있다. 본 개시는 현재 청구되지 않지만 장래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims (20)

1. 증기 제공 시스템을 위한 카트리지로서,
   에어로졸화 가능한 기재 재료를 위한 저장조 ―상기 저장조는 하우징에 의해 한정됨―;
   상기 저장조로부터의 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료를 에어로졸화하기 위한 아토마이저 ―상기 아토마이저는 상기 저장조의 외부 치수들의 외부에 위치됨―; 및
   상기 아토마이저 주위에 에어로졸 챔버를 한정하기 위해 상기 아토마이저를 적어도 부분적으로 둘러싸는 인클로저를 포함하며,
   상기 인클로저는:
   상기 에어로졸 챔버를 한정하는 적어도 하나의 벽 ―상기 적어도 하나의 벽은 상기 저장조의 외부 치수들 외부에 상기 에어로졸 챔버를 생성하는 중앙 공간을 한정하는 측벽을 포함함―;
   상기 인클로저가 상기 하우징으로부터 외측으로 연장되게 상기 하우징에 커플링하게 하는 결합부;
   에어로졸화 가능한 기재 재료가 상기 저장조로부터 상기 에어로졸 챔버로 진입하고 에어로졸이 상기 에어로졸 챔버를 빠져나갈 수 있게 하는, 상기 적어도 하나의 벽에 있는 하나 이상의 개구들; 및
   공기가 상기 에어로졸 챔버로 진입하게 하도록 상기 적어도 하나의 벽에 있는 하나 이상의 애퍼처들을 포함하는,
   카트리지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 인클로저를 상기 하우징에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링하기 위한 하나 이상의 형상화된 부분들을 포함하는, 카트리지.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하나 이상의 형상화된 부분들은, 상기 인클로저가 상기 하우징과 커플링된 어레인지먼트로부터 언커플링(uncouple)된 경우, 상기 인클로저가 상기 하우징으로 재커플링되는 것을 방지하도록 구성되는, 카트리지.
4. 제1항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 하우징과 일체로 형성되는, 카트리지.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인클로저는 상기 에어로졸 챔버에서 상기 아토마이저를 지지하기 위한 지지부를 더 포함하는, 카트리지.
6. 제5항에 있어서,
   상기 아토마이저가 상기 저장조로부터 원격에 있는, 지지되지 않은 외팔보 단부까지 외측으로 연장하도록, 상기 아토마이저를 그 단부들 중 하나의 단부에서 지지하기 위해, 상기 지지부는 상기 인클로저의 단부에 있고, 여기서 상기 결합부는 상기 하우징으로부터 상기 인클로저를 연장시키는, 카트리지.
7. 제5항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 인클로저와 일체로 형성되는, 카트리지.
8. 제5항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 인클로저 및/또는 상기 하우징에 커플링되도록 구성된 별개의 컴포넌트인, 카트리지.
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 저장조로부터 상기 아토마이저로의 에어로졸화 가능한 기재 재료의 유동을 위한 적어도 하나의 액체 유동 채널, 및 상기 아토마이저로부터 공기 유동 통로로 유도된 에어로졸의 유동을 위한 적어도 하나의 에어로졸 유동 채널을 추가로 포함하는, 카트리지.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 애퍼처들은 복수의 천공들을 포함하는, 카트리지.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 벽은 상기 결합부로부터 원격에 있는 상기 인클로저의 단부 벽을 더 포함하고, 그리고 상기 하나 이상의 애퍼처들은 상기 에어로졸 챔버 내로의 공기의 유동을 위해 개방되게 동작 가능하도록 상기 단부 벽에 적어도 하나의 밸브를 포함하는, 카트리지.
12. 제11항에 있어서,
    적어도 상기 단부 벽은 엘라스토머 재료로 형성되고, 상기 밸브는 상기 단부 벽에 교차 컷(crossed cut)들을 포함하는, 카트리지.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 벽은 상기 결합부로부터 원격에 있는 상기 인클로저의 단부 벽을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 애퍼처들은, 상기 에어로졸 챔버에 진입한 공기가 상기 아토마이저를 가로질러 유동할 수 있도록 상기 단부 벽에 개구를 포함하는, 카트리지.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 애퍼처들을 통해 진입하는 공기의 유동을 방해하도록 구성된, 상기 적어도 하나의 벽의 내측 표면 상의 표면 패터닝을 더 포함하는, 카트리지.
15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 애퍼처들 위에 배치되고, 상기 증기 제공 시스템의 상기 카트리지의 사용 전에 사용자에 의해 제거되도록 구성되는 제거 가능 밀봉 층을 더 포함하는, 카트리지.
16. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 포함하는, 증기 제공 시스템.
17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능한 기재 재료로부터 형성된 에어로졸의 흡입을 위한 배출구를 갖는 마우스피스,
    상기 인클로저의 상기 하나 이상의 애퍼처들 위에 배치된 제1 밀봉 층, 및
    상기 마우스피스의 배출구 위에 배치된 제2 밀봉 층을 더 포함하며,
    상기 밀봉 층들은 상기 카트리지의 사용 전에 사용자에 의해 제거되도록 구성되는, 카트리지.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 밀봉 층 및 상기 제2 밀봉 층은 단일의 공유 밀봉 층인, 카트리지.
19. 제17항에 있어서,
    사용자가 상기 제1 밀봉 층 및 상기 제2 밀봉 층 둘 모두를 제거할 수 있도록 구성된 공유 당김 스트립(pull strip) 또는 개봉 스트립(tear strip)을 더 포함하는, 카트리지.
20. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인클로저는, 접착제 또는 용접에 의해 고정된 결합에 의해 상기 결합부에서 상기 하우징에 커플링되는, 카트리지.