KR102666948B1 - 증기 제공 시스템을 위한 히터 - Google Patents

Abstract

전자 증기 제공 시스템에서 에어로졸화 가능한 기재 재료를 기화시키기 위한 히터(110)는, 세장형 포맷을 가지며, 길이, 폭, 및 길이에 실질적으로 평행한 2개의 주 에지들 및 폭에 실질적으로 평행한 2개의 부 에지들을 포함하는 두 쌍의 대향 에지들을 갖는 전기 저항성 재료로 만든 평면 엘리먼트로 형성되며, 평면 엘리먼트는 히터의 세장형 포맷을 형성하도록 만곡되어 두 쌍의 대향 에지들 중 한 쌍의 에지들이 서로 인접하게 위치되고, 만곡된 평면 엘리먼트는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 히터로 위킹하기 위한 다공성 재료(113)를 수용하기 위한 볼륨(112)을 한정한다.

Description

증기 제공 시스템을 위한 히터

본 개시내용은 증기 제공 시스템을 위한 히터, 및 그러한 히터를 포함하는 아토마이저, 카토마이저 또는 카트리지 및 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.

본원에 설명된 일부 실시예들의 제1 양상에 따르면, 전자 증기 제공 시스템에서 에어로졸화 가능한 기재 재료를 기화시키기 위한 히터가 제공된다. 히터는 세장형 포맷을 갖고, 길이, 폭, 및 길이에 실질적으로 평행한 2개의 주(major) 에지들 및 폭에 실질적으로 평행한 2개의 부(minor) 에지들을 포함하는 두 쌍의 대향 에지들을 갖는, 전기 저항성 재료로 만든 평면 엘리먼트로 형성되며, 평면 엘리먼트는 히터의 세장형 포맷을 형성하도록 만곡되어 두 쌍의 대향 에지들 중 한 쌍의 에지들이 서로 인접하게 위치되고 만곡된 평면 엘리먼트는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 히터로 위킹하기 위한 다공성 재료를 수용하기 위한 볼륨을 한정한다.

본원에서 설명되는 일부 실시예들의 제2 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 히터, 및 볼륨에 수용된 다공성 재료의 일부를 포함하는 전자 증기 제공 시스템을 위한 아토마이저가 제공된다.

본원에서 설명되는 일부 실시예들의 제3 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 히터 또는 제2 양상에 따른 아토마이저; 및 히터에 의해 기화될 에어로졸화 가능한 기재 재료를 담고 있는 저장조를 포함하는, 전자 증기 제공 시스템을 위한 카트리지가 제공된다.

본원에서 설명되는 일부 실시예들의 제4 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 히터 또는 제2 양상에 따른 아토마이저, 또는 제3 양상에 따른 카트리지를 포함하는 전자 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. 예컨대, 증기 제공 시스템을 위한 히터 또는 히터를 포함하는 증기 제공 시스템은, 적절하게 아래에서 설명되는 다양한 특징들 중 임의의 하나 이상을 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 예에 따른 아토마이저를 위한 히터를 형성하기 위한 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다.
도 8은 예에 따른 소켓에 지지되는 아토마이저의 단순화된 개략적 표현을 도시한다.
도 9는 제2 예에 따른 아토마이저를 위한 히터를 형성하기 위한 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 예시적인 평면 엘리먼트로 형성된 히터의 측면 사시도를 도시한다.
도 11은 소켓에 지지된 도 10의 히터의 측 단면도를 도시한다.
도 12는 도 9의 예시적인 평면 엘리먼트로 형성된 대안적인 히터의 측면 사시도를 도시한다.
도 13은 도 10의 히터를 포함하는 예시적인 아토마이저의 측 단면도를 도시한다.
도 14는 히터들을 형성하기 위해 선택된 추가적인 예시적인 평면 엘리먼트들의 평면도들을 도시한다.
도 15는 열 전도를 제한하기 위한 천공들을 갖는 예에 따른 히터를 형성하기 위한 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다.
도 16은 도 15의 평면 엘리먼트로 형성된 히터의 측면 사시도를 도시한다.
도 17은 추가 예에 따른 아토마이저를 위한 히터를 형성하기 위한 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다.
도 18a는 도 17의 평면 엘리먼트로 형성될 수 있는 예시적인 히터의 단부도를 도시한다.
도 18b는 도 18a의 히터의 측면 사시도를 도시한다.
도 19a는 도 18의 평면 엘리먼트로 형성될 수 있는 다른 예시적인 히터의 단부도를 도시한다.
도 19b는 도 19a의 히터의 측면 사시도를 도시한다.
도 20은 히터를 형성하기 위한 추가적인 예시적인 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다.
도 21은 도 18b의 예와 같은 히터를 포함하는 예시적인 아토마이저의 측면 사시도를 도시한다.
도 22는 증기 방출을 위한 천공들을 갖는 예시적인 히터의 측면 사시도를 도시한다.
도 23은 열 전도를 제한하기 위한 천공들을 갖는 예시적인 히터의 측면 사시도를 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. "에어로졸"이란 용어는 "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 저장소로부터 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)이며, 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)에 커플링될 수 있도록, 개구(86) 주위의, 측벽(81)의 상부 림(84)은 인클로저(80)가 유동 지향 부재(60) 상의 상호 형상화된 부분들과 맞물릴 수 있도록 형상화된다. 따라서, 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)을 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, 누설 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 액체 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.

이전에 간략히 설명된 바와 같이, 아토마이저는 세장형이고, 히터 부분 및 다공성 부분을 포함한다. 저장조로부터의 액체는, 액체를 흡수하고 위킹으로 또한 기술되는 모세관 현상에 의해 액체를 히터 근처로 운반하는 다공성 부분으로 전달되며, 액체를 기화시키기 위해 열 에너지가 히터로부터 액체로 전달된다.

예들에 따르면, 히터는 세장형 포맷 또는 형상을 가지며, 일반적으로 아토마이저의 외부를 한정한다. "세장형"이란, 히터가, 길이가 폭을 상당히 초과하는 길이 및 폭(예컨대, 길이를 따라 폭이 변하는 경우에 가장 큰 폭)을 갖는 형상을 의미한다. 예컨대, 길이는 폭의 적어도 2배, 또는 폭의 적어도 3배, 또는 폭의 적어도 4배, 또는 폭의 적어도 5배, 또는 폭의 적어도 10배일 수 있다. 그러나, 다른 값들이 제외되지 않는다.

히터는 유용하게는, 전기 저항성/전도성인, 즉, 전류를 운반할 수 있는 적합한 재료로 만든 평면 엘리먼트의 조각으로 형성될 수 있다. 이는, 위에서 언급된 바와 같은 유도 효과들에 의해, 작업 코일에서 고주파 교류에 의해 생성된 자기장에 대한 노출에 의해 히터가 그 온도를 증가시킬 수 있게 하며, 여기서 자속은 히터 재료에 와전류들을 유도한다. 대안으로서, 전류가 줄(Joule) 효과(옴 가열 또는 저항성 가열)를 통해 히터 재료의 고유 저항을 경험할 때 온도 증가를 겪도록 히터에 직접적으로 전류가 공급될 수 있다. 평면 엘리먼트는, 히터로 만들기에 적합하게 치수가 정해지고 형상화된 적절한 재료의 시트로서 고려될 수 있다. 평면 엘리먼트는 편평하지 않은 형상으로 만곡되거나 구부러짐으로써 히터로 형성된다(엘리먼트는 더 이상 단일 평면을 차지하지 않음). 만곡은 다양한 예들에 따라 롤링 또는 접힘인 것으로 간주될 수 있다. 모든 경우들에서, 평면 엘리먼트의 적어도 일부는 히터의 세장형 포맷을 생성하기 위해 적절한 곡률 반경에 따라 만곡된다.

도 7은 예들에 따라 히터를 형성하기 위한 전기 저항성 재료로 만든 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다. 평면 엘리먼트(100)는 길이(L1) 및 폭(L2)을 갖는 일반적으로 직사각형 형상을 갖는다. 이는 서로 대향하고, 서로 그리고 폭(L2)에 대해 실질적으로 평행한 한 쌍의 부 에지들(102)을 갖는다. 서로 대향하고, 서로 그리고 길이(L1)에 대해 실질적으로 평행한 한 쌍의 주 에지들(101)이 부 에지들 사이에서 연장된다. 에지들에 근접한 평면 엘리먼트의 부분들은 각각 주 에지 부분들 및 부 에지 부분들로 지칭될 수 있다. 이 예에서, 평면 엘리먼트는 보통의 직사각형 형상을 갖지만, 이는 필수적인 것은 아니며, 예컨대 직선 에지들이 없는 더 복잡한 형상들이 사용될 수 있다. 그러나, 전체적으로, 일반적으로 더 긴 치수를 따르는 에지들은 주 에지들이고, 일반적으로 더 짧은 치수를 따르는 에지들은 부 에지들이다. 폭은 일반적으로 더 짧은 치수에 평행한 방향에서의 가장 큰 치수로 취해질 수 있고, 길이는 일반적으로 더 긴 치수에 평행한 방향에서의 가장 큰 치수로 취해질 수 있다.

평면 엘리먼트(100)는 세장형 포맷 또는 형상을 갖는 원하는 히터로 만곡된다. 가능한 곡률들의 예들이 아래에서 설명된다.

도 8은 세장형 히터(별도로 도시되지 않음)를 포함하는 세장형 아토마이저(70)의 매우 단순화된 개략적인 표현을 도시한다. 이러한 세장형 포맷을 갖는 히터는 아토마이저의 제1 단부(72)와 제2 단부(74) 사이에서 연장된다. 히터/아토마이저는 지지부 또는 지지 부분(104)에 형성된 소켓(103) 내로의 제1 단부(72)의 삽입에 의해 사용을 위해 장착될 수 있다. 지지 부분은, 예컨대, 도 2 내지 도 4의 예들에서와 같이, 인클로저(80) 또는 유동 지향 부재(60)에 포함되거나 또는 인클로저(80) 또는 유동 지향 부재(60)로 지칭될 수 있다. 원하는 경우, 지지 부분의 다른 설계들이 대안적으로 제공될 수 있다. 임의의 경우에, 히터/아토마이저(70) 및 소켓(103)이 유사하게 크기가 정해진다면, 히터/아토마이저(70)는 단지 소켓(103) 내로의 삽입에 의해, 예컨대 마찰 끼워맞춤에 의해 유지되고 지지될 수 있다. 이는 아토마이저에 대한 외팔보형 어레인지먼트를 제공한다. 제1 단부(72)는, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이, 위킹을 위해 아토마이저에 포함된 다공성 재료의 일부로의 접근을 포함하고, 도 3 또는 도 4에서와 같이 카토마이저의 저장조로부터 액체(L)를 수용하도록 위치된다.

히터의 세장형 포맷은 길이(L_H) 및 폭(W_H)을 갖는다. 이러한 치수들은, 예컨대, L_H:W_H = 2:1 내지 6:1 범위, 또는 3:1 내지 5:1 범위의 비를 가질 수 있다. 길이는 너무 길지 않아야 하는데, 이는 액체가 세장형 아토마이저의 하부 부분에 도달하는 것을 억제할 수 있기 때문이다. 부가적으로, 폭이 너무 크지 않아야 하는데, 이는 카토마이저 및 인클로저의 전체 치수들을 증가시키기 때문이다(이는 작업 코일의 치수들의 상응하는 증가를 요구함). 일 예에서, 세장형 포맷 히터의 길이는 12mm이고 폭은 3mm이다.

일부 예들에서, 평면 엘리먼트(100)는 부 에지들을 서로 인접하게 하기 위해 부 에지들(102)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 만곡된다.

도 9는 이전과 같이 길이(L1) 및 폭(L2)을 갖는 예시적인 평면 엘리먼트(100)(또는 히터를 형성하기 위한 블랭크)의 평면도를 도시한다. 일부 예들에서, 평면 엘리먼트(100)는 통상적으로 예컨대, 4:1 내지 12:1, 또는 6:1 내지 10:1 범위의 길이 대 폭의 비를 가지며, 접힌 세장형 포맷의 히터들을 제조하는 데 매우 적합하다. 일 예에서, 길이(L1)는 실질적으로 24mm이고 폭은 실질적으로 3mm이다. 평면 엘리먼트(100)는, 부 에지들의 방향 및 폭(L2)에 평행하고 그리고 부 에지들(102) 사이의 실질적으로 중간에 있는 중앙 부분을 가로질러 도시된 축(105)을 갖는다. 평면 엘리먼트로부터 히터를 만들기 위해, 평면 엘리먼트(100)는 2개의 부 에지들(102)을 서로 근접하게 하기 위해 축(105)을 중심으로 또는 축(105) 주위로 만곡되거나 휘어질 수 있고; 부 에지들(102)은 서로 인접하게 위치되도록 만들어진다. 축(105)의 양측 상의 평면 엘리먼트의 부분들이 대향 관계가 되게 하도록, 평면 엘리먼트(100)는 사실상 축(105)을 따라 접힌다. 그러나, 접힘부는 윤곽이 분명하거나 뾰족하지 않고, 평면 엘리먼트의 만곡부의 형태를 취한다. 이는, 히터로부터 아토마이저를 만들기 위해 요구되는 다공성 재료를 홀딩하거나 수용하기 위한 볼륨 또는 캐비티를 한정하는 평면 엘리먼트의 2개의 부분들 사이에 공간을 남길 것이다.

도 10은 도 9의 평면 엘리먼트와 같은 평면 엘리먼트로부터 이러한 방식으로 형성된 히터(110)의 측면 사시도를 도시한다. 히터(110)는 설명된 바와 같이 생성된 접힌 형상을 가지며, 평면 엘리먼트의 2개의 부 에지들(102)은 평면 엘리먼트의 중간 지점 축에서의 곡률에 의해 서로 인접하게 된다. 인접한 부 에지들(102)은 히터(110)의 제1 단부(72)를 형성하고, 접힌 또는 만곡된 영역은 히터(110)의 제2 단부(74)를 형성한다. 접힘부 또는 만곡부의 양측 상의, 히터의 대향하는 두 부분들은 이들 사이에 공간을 가지며, 이 공간은 다공성 재료(도시되지 않음)를 수용하기 위한 볼륨(112)이다.

도 11은 도 8의 예에서와 같이 소켓(103) 내로의 2개의 부 에지들의 삽입에 의해 장착된 접힌 히터(110)의 간략화된 개략적인 측면도를 도시한다. 히터(110)가 통상적으로 금속 시트 재료로 만든 평면 엘리먼트를 접거나 만곡하거나 컬링함으로써 형성되기 때문에, 접힌 형상은 접힌 위치에 대해 소정의 탄성을 가질 수 있으며, 부 에지들은 접히기 전 포지션들로 되돌아 가려는 바이어스(bias)(평면 엘리먼트를 펼치는 것)를 갖는다. 히터(110)가 외팔보형 장착을 위해 소켓(103) 내에 삽입될 때, 2개의 부 에지 부분들은 도 11의 화살표들로 도시된 바와 같이 외측으로 휘어지려고 할 것이며, 따라서 소켓(103)의 측벽에 대고 누를 것이다. 이는 히터(110)를 소켓(103) 내의 제자리에 유지하는 것을 도울 것이다. 원하는 경우, 소켓(103)의 내부와 히터 단부들(102)의 맞물림을 도울 수 있는 톱니형, 미늘형 또는 다른 형상화된 표면 피처들을 제공하기 위해, 탭들, 노치들 또는 유사한 것이 부 에지 부분들로 절단되거나 스탬핑될 수 있다. 이는 소켓(103)에 히터(110)를 홀딩하기 위한 임의의 바이어싱을 보조 또는 대체할 수 있다.

제2 단부(74)에서의 히터(110)의 만곡된 부분은 평면 엘리먼트(100)(도 9참조)의 중간 축(105)에 평행한 축을 중심으로 곡률 반경(R)(굽힘 반경)을 갖는다. 곡률 반경은 통상적으로 작으며, 예컨대 0.25mm 내지 2.5mm, 또는 0.75mm 내지 1.0mm, 또는 0.5mm 내지 1.5mm의 범위이다. 곡률은 바람직하게는 0.25mm보다 작지 않아야 하는데, 이는 만곡된 형상이 너무 취성을 갖게 할 수 있고 파손 또는 스냅핑(snapping)에 취약할 수 있기 때문이다. 2.5mm를 초과하는 곡률들은 너무 많은 위킹(다공성) 재료를 필요로 하고 일반적으로 다공성 재료에 대해 과도한 볼륨을 제공하고 전체 히터 치수들을 너무 크게 만들기 때문에 부적합할 수 있다. 주어진 범위들 내의 곡률들은, 다공성 재료를 위한 볼륨(112)이 적당한 용량을 갖고, 적어도 적당히 구속된 상태로 작업 가능한 양의 다공성 재료(도시되지 않음)를 홀딩할 수 있도록 히터의 대향 부분들을 근접하게 이격되게 하여, 다공성 재료가 볼륨(112) 밖으로 떨어지지 않게 한다. 사실상, 다공성 재료는 히터(110)의 2개의 절반들 사이에 샌드위칭될 수 있다.

이러한 방식으로 간단한 중간 지점 만곡된 접힘부를 갖게 형상화된 히터는, 볼륨(112) 내의 다공성 재료가 저장조로부터 액체를 흡수하고 그 결과 크기가 증가함에 따라 측면들이 외측으로 휘어지는 경향을 가질 수 있다는 것이 밝혀졌다. 히터의 재료가 매우 얇고 임의의 높은 정도의 강성 또는 구조적 무결성이 결여된 경우, 다공성 재료의 증가하는 크기는 볼륨(112)의 용량을 증가시킬 수 있다. 이는 여러 가지 효과들을 가질 수 있다. 다공성 재료는 히터에 의해 덜 견고하거나 덜 단단하게 유지될 수 있고, 떨어지는 경향을 가질 수 있고, 이로써 아토마이저를 분해한다. 유도 가열 어레인지먼트(도 5 및 도 6 참조)에서, 히터의 변경된 형상은 작업 코일의 자기장 내에서 히터의 적어도 일 부분들의 포지션을 변경할 것이다. 결국, 이는 히터가 노출되는 자속의 레벨을 변경하여, 증기 생성이 영향을 받도록 의도된 레벨로부터 열의 양을 변경할 수 있다. 결과적으로, 히터의 구조적 무결성 또는 강성을 증가시키는 피처들을 도입하는 것이 바람직할 수 있다.

도 9를 다시 참조하면, 주 에지들(101)에 평행하고 주 에지들(101) 사이의 대략 중간에 있는 2개의 라인들(106)이 표시된다. 이들은 부 에지들(102)로부터 중간 지점의 접힘 축(105)을 향해 연장되지만, 접힘 축(105)까지 쭉 연장되지는 않는다. 이러한 라인들 또는 유사한 라인들은, 중간 지점 점힘 축(105)을 중심으로 평면 엘리먼트를 만곡시키기 전에 라인(106)의 포지션을 따라 비교적 뾰족한 접힘부들 또는 주름들을 접음으로써, 평면 엘리먼트에 주름들을 형성하는 데 사용될 수 있다. 주름들은 동일한 방향으로 만들어지고, 평면 엘리먼트에서 각진 구조를 만든다. 곡률은, 곡선의 양측 상의 평면 엘리먼트의 부분들이 서로를 향하는 주름진 구조들의 오목한 면들과 요구되는 대향 관계가 되도록 구현된다.

도 12는 이러한 방식으로 주름들이 형성된 히터(110)의 사시도를 도시한다. 주름들은 히터(110)의 길이 치수를 따르기 때문에 길이 방향으로 설명될 수 있다. 주름들(107)은 외향 각도들을 형성한다. 이들은 히터(110)의 강도 및 강성을 증가시키는 효과가 있으며, 그에 따라, 히터(110)가 볼륨(112) 내의 다공성 재료에 의해 흡수되는 액체의 힘에 의한 외향 휨에 더 잘 견딜 수 있다. 또한, 다공성 재료가 더 견고하게 제자리에 홀딩될 수 있도록, 주름 형성에 의해 제공되는 각진 면들은 히터(110)가 볼륨(112) 주위로 더 많이 연장되게 한다.

도 12의 예는, 주름 형성이 만곡된 점힘부의 구역에서 구현되지 않도록, 도 9에 도시된 라인들(106)을 따라 주름들을 갖는다. 이는, 평면 엘리먼트가 자신의 중앙 구역에서 그렇게 많이 굽힘에 저항하지 않을 것이기 때문에, 곡률의 구조를 더 쉽게 달성되게 할 수 있다. 그러나, 대안적으로, 2개의 주름 라인들(106)은, 만곡된 접힘부가 만들어질 중앙 부분을 가로질러 평면 엘리먼트(100)의 전체 길이를 연장하는 단일 주름 라인으로 대체될 수 있다. 추가적인 대안으로서, 더 많은 주름들이 도입될 수 있다. 예컨대, 도 9의 각각의 라인(106)은 2개의 라인들(106)로 대체될 수 있으며, 2개의 라인들 각각은 동일한 방향으로 접힌다. 이는 히터의 각각의 절반에 대해 2개의 각도들 및 3개의 각진면들을 제공하여, 도 12의 예의 다소 정사각형 단면 대신에 볼륨(112)에 대해 다소 육각형 단면을 제공할 것이다. 예컨대, 매우 얇고 가요성인 재료로 만들어진 히터들에 더 많은 구조적 강성을 추가하기 위해 추가적인 주름들이 사용될 수 있지만, 여분의 주름들은 일반적으로 제조 복잡성을 증가시킬 것이다.

도 13은 아토마이저(70)로서 구성된 접힌 히터(110)의 간단한 측면도를 도시한다. 아토마이저(70)는 도 10의 히터와 같은 접힌 히터(110), 및 히터(110)가 형성되는 평면 엘리먼트의 곡률에 의해 한정된 볼륨(112) 내에 배치된 다공성 재료(113)의 일부를 포함한다. 다공성 재료는 임의의 적절한 위킹 재료를 포함할 수 있다. 예컨대, 이는 그룹화되거나, 번칭(bunched)되거나, 워딩(wadded)되거나, 직조되거나 또는 부직포되어 직물 또는 섬유질 덩어리로 되는 섬유들로 만들어질 수 있으며, 여기서, 흡수성 및 위킹을 위한 모세관 효과를 제공하기 위해 인접한 섬유들 사이에 간극들이 존재한다. 섬유 재료들의 예들은 면(유기 면을 포함), 세라믹 섬유들 및 실리카 섬유들을 포함한다. 다른 적절한 재료들이 배제되지 않으며, 당업자에게 명백할 것이다.

평면 엘리먼트는 도 9의 예에서와 같이 단순한 직사각형 형상으로 제한되지 않는다. 도 14는 복수의 대안적인 형상들의 평면도들을 도시한다. 이 경우, 각각의 평면 엘리먼트는 더 작은 폭의 형상화된 단부 부분들을 갖는다. 이들은 아토마이저의 장착을 위한 소켓 내로의 삽입을 위해 접힘에 의해 함께 모이는 부 에지들이며, 감소된 폭은 액체의 가열 및 기화에 이용 가능한 히터 재료의 양을 감소시키지 않으면서 더 작은 소켓이 사용되는 것을 가능하게 할 수 있다. 일부 예들은 폭이 단부들에서의 폭과 비교하여 감소되는 좁은 중앙 부분을 포함하며; 이는, 감소된 양의 재료가 구부러질 필요가 있어서 더 작은 힘이 사용될 수 있게 하기 때문에, 접힌 곡선이 더 용이하게 형성되게 할 수 있다.

또한, 도 14의 평면 엘리먼트들 중 다수는 평면 엘리먼트의 재료를 관통하여 절단되거나 펀칭된 홀들인 복수의 천공들을 포함한다는 점에 주목해야 한다. 각각의 홀은 평면 엘리먼트의 면적에 비해 작고, 많은 홀들이 포함되도록 홀들은 비교적 밀집되고 평면 엘리먼트에 걸쳐 균일하게 분포된다. 홀들은, 예컨대 원형일 수 있거나, 또는 도 14의 우측의 3개의 예들에서와 같이 세장형 또는 슬롯-형상일 수 있다. 홀들의 목적은 생성된 증기가 아토마이저로부터 에어로졸 챔버 내로 더 쉽게 빠져나가 에어로졸 챔버를 통한 공기 유동에 의해 수집될 수 있게 하는 것이다. 아토마이저 내의 다공성 재료 내의 액체는 히터로부터의 열에 의해 기화되고, 천공들을 통해 에어로졸 챔버의 자유 공간 내로 외측으로 유동할 수 있다.

히터를 설계할 때, 부가적인 천공들에 의해 제공되는 증기 유동의 증가된 용이성과 가열에 이용 가능한 히터 재료의 감소된 양의 균형을 맞출 필요가 있을 수 있다. 따라서, 당업자는 열을 생성하고 이를 기화를 위해 제공하는 히터 재료의 영역과 비교하여 천공들에 대한 최적의 총 영역을 고려할 수 있다. 홀들이 없는 총 히터 재료 면적을 한정하면, 천공들이 차지하는 총 면적에 대한 범위는, 예컨대 총 히터 재료 면적의 약 5% 내지 30%, 예컨대 약 20%의 범위일 수 있다. 어쨌든, 제조 제한들로 인해, 천공들의 총 면적이 약 50%를 초과하지 않는 것이 유용하다. 또한, 너무 큰 개방 영역(천공들의 총 영역)은 유도 가열이 사용되는 경우에 불량한 유도 결합을 초래할 수 있는 한편, 너무 작은 개방 영역은 생성된 증기가 다공성 재료로부터 빠져나가는 것을 어렵게 만든다.

다른 목적을 위해 천공들, 홀들 또는 개구들이 제공될 수 있다. 도 11을 참조하면, 히터의 부 단부 부분들이 아토마이저의 장착을 위해 소켓 내에 삽입된다는 것이 인지될 수 있다. 이는 가열 목적들을 위해 온도 상승을 겪도록 의도된 에어로졸 챔버에 위치된 히터의 부분이지만(유도 어레인지먼트에서, 히터의 이러한 지지되지 않은 부분은 작업 코일의 자기장에 배치된 부분임), 히터 재료의 열 전도 특성들은 소켓 내부의 지지된 단부로 열이 전도될 것임을 의미한다. 이는, 소켓이 내열성 재료로 만들어지는 경우 허용될 수 있지만, 그렇지 않거나 또는 다른 이유들로, 히터의 지지된 단부에서의 온도 증가를 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 이는 부 에지들에 평행하게 평면 엘리먼트를 가로질러 한 라인의 또는 라인들의 천공들을 제공함으로써 달성될 수 있다.

도 15는 이러한 방식으로 구성된 예시적인 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다. 한 라인의 천공들, 홀들, 애퍼처들 또는 개구들(114)이 각각의 부 에지들(102) 쪽의 평면 엘리먼트(100)의 재료를 뚫고 나간다. 천공들은, 라인의 일 측으로부터 다른 측으로의 열 전도에 의한 열의 이송을 감소시키기 위해 평면 엘리먼트로부터 적절한 재료를 제거할 정도로 (라인 내의 모든 천공들의 총 면적만큼) 충분히 큰 것으로 의도된다. 따라서, 평면 엘리먼트는 천공들(114)의 라인들에 의해, 만곡된 접힘부가 형성되고 열이 생성되는 부분을 형성하는 중앙 부분(100A), 및 부 에지들(102)에 인접한 2개의 단부 부분들(100B)로 분할된다. 천공들은 중앙 부분(100A)으로부터 단부 부분들(110B)로의 열 이동을 감소시키고, 그 결과, 소켓에서 카토마이저로의 히터의 연결을 통해 카토마이저의 나머지가 노출되는 열의 양을 감소시킨다.

도 16은 접힌 히터(100)로 형성된 도 15의 평면 엘리먼트의 사시도를 도시한다.

증기의 이탈을 위한 천공들 및 열의 전도를 억제하기 위한 천공들이 단일 히터에서 함께 결합될 수 있다. 2개의 타입들의 천공들은, 예컨대 상이하게 크기가 정해지거나 또는 형상화될 수 있다.

대안적으로, 히터는 접는 실시예에서 사용되는 축에 직교하는 상이한 축을 중심으로 평면 엘리먼트를 만곡시킴으로써 평면 엘리먼트로 만들어질 수 있다.

도 17은 대안적인 세장형 히터를 제조하기 위한 예시적인 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다. 이전과 같이, 평면 엘리먼트(100)는 2개의 대향하는 주 에지들(101) 및 2개의 대향하는 부 에지들(102)에 의해 경계가 정해지는 직사각형 형상을 갖는다. 주 에지들에 평행한 길이, 따라서 더 긴 치수는 L1이고, 부 에지들에 평행한 폭, 따라서 더 짧은 치수는 L2이다. 주 에지들(101)에 인접한 평면 엘리먼트(100)의 구역들 또는 부분들은 주 에지 부분들(101A)로서 고려될 수 있다.

평면 엘리먼트(100)로부터 히터를 형성하기 위해, 평면 엘리먼트는 만곡된 형상으로 강제되며, 여기서 곡률은 평면 엘리먼트의 길이에 평행한, 즉, 도 17에서 114로서 도시된 라인에 평행한 축을 중심으로 한다. 만곡 동작은 도 17에서 만곡된 화살표로 표시된, 평면 엘리먼트(100)의 롤링으로서 고려될 수 있어서, 평면 엘리먼트는 튜브 형상으로 롤링된다. 따라서, 히터는 히터에 대해 요구되는 세장형 포맷을 제공하기 위해, 히터의 폭(W_H)(원통형 튜브의 경우 직경)보다 길이(L_H)가 더 긴 튜브형 포맷을 갖는다. 튜브는, 예컨대, 길이에 직교하는 평면에서 원형 단면을 갖도록 형성될 수 있지만, 이는 요구되지는 않으며, 다른 형상들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 단면은 타원형 형상일 수 있다.

따라서, 이 예에서, 평면 엘리먼트의 만곡은 폭 방향으로 평면 엘리먼트의 전체 범위에 걸쳐 있다. 이는 도 9-13의 접힌 히터 예들과 대조적이며, 여기서 만곡은 길이 방향으로만 평면 엘리먼트의 중앙 부분에 걸쳐 있다.

도 18a는, 도 17의 평면 엘리먼트와 같은 평면 엘리먼트로 형성될 수 있는 튜브형 포맷을 갖는 예시적인 히터(110)의 단부도를 도시한다. 평면 엘리먼트의 주 에지들(101)을 서로 인접하게 하고 원형 단면을 갖는 원통형 튜브를 생성하기 위해, 평면 엘리먼트의 길이에 평행한 중심 축(x)을 중심으로 평면 엘리먼트를 롤링함으로써, 평면 엘리먼트에 곡률이 주어졌다. 이는 튜브형 포맷을 갖는 히터(110)를 제공한다. 이 예에서, 평면 엘리먼트는, 주 에지들(101) 옆에 있는 평면 엘리먼트의 2개의 주 에지 부분들(101A)이 서로 중첩되도록 롤링되었다. 튜브형 형상은 만곡된 평면 엘리먼트가 튜브 내부의 중공 공간인 중앙 원통형 볼륨(112)을 한정할 수 있게 한다. 이 볼륨은 히터(110)가 아토마이저에서 사용될 수 있게 하기 위해 다공성 재료의 일부를 수용하기 위한 것이다.

도 18b는 도 18a의 히터(110)의 측면 사시도를 도시한다.

주 에지 부분들(101A)이 중첩되는 이러한 구성에서, 튜브는, 히터(110)의 길이(L_H)를 따르는 개구들이 없다는 점에서, 폐쇄된 튜브형 포맷으로 형성된다. 이를 구현하기 위해 이용 가능한 2개의 옵션들이 있다. 제1 대안에서, 중첩 부분들(101A)은 서로 분리된 채로 남겨질 수 있다. 따라서, 이들은 튜브의 원주를 감소시키거나 연장시키기 위해 서로 자유로이 슬라이딩되고, 따라서 볼륨(112)의 용량을 변경한다. 이는 아토마이저를 제작할 때 볼륨 내에 다공성 재료를 설치할 때 유용할 수 있다. 다공성 재료는 통상적으로, 아토마이저가 수직일 때 그것이 떨어지지 않도록 튜브 내부에 밀접하게 또는 단단히 끼워져야 할 것이고, 따라서, 튜브가 확장될 수 있다면, 다공성 재료가 더 쉽게 설치될 수 있다. 이어서, 튜브는 다공성 재료를 더 단단히 파지하기 위해 튜브의 원래 원주로 다시 수축될 수 있다. 또한, 오버랩에 의해 제공되는 조정은, 다공성 재료가 더 많거나 또는 더 적은 액체를 흡수하는 경우, 히터가 다공성 재료의 볼륨의 변화들을 수용하게 할 수 있다.

제2 대안에서, 중첩 부분들(101A)은 고정된 원주 및 고정된 용량 볼륨의 튜브를 생성하기 위해 서로 고정되거나 또는 결합될 수 있다. 중첩은, 예컨대 용접 또는 크림핑에 의해, 또는 히터가 동작할 때 온도 상승을 견딜 수 있는 임의의 방법에 의해 고정될 수 있다. 고정된 크기의 히터는, 히터 주위의 에어로졸 챔버의 폭이 작아서 아토마이저 볼륨의 증가가 아토마이저를 지나는 공기 유동을 제한하거나 감소된 공간에서 액적 형성을 조장할 수 있는 설계들에서 바람직할 수 있다.

또 다른 대안에서, 평면 엘리먼트는, 작은 개재 갭(intervening gap)의 양측에서 주 에지들이 서로 인접하게 되는 방식으로 축(X)을 중심으로 롤링함으로써 형상화될 수 있다. 주 에지들은 접촉하지 않으며, 주 에지 부분들은 중첩되지 않는다.

도 19a는 이러한 방식으로 형성된 예시적인 히터(110)의 단부도를 도시한다. 이전 예에서와 같이, 히터(110)의 튜브형 포맷은 폭에 평행한 평면에서 원형 단면을 가지며, 평면 엘리먼트는 다공성 재료를 수용하기 위한 중앙 원통형 볼륨(112)을 한정하도록 만곡된다. 2개의 주 에지들(101)은 갭 또는 공간(116)의 양측에서 서로 대향한다.

도 19b는 도 19a의 히터의 측면 사시도를 도시한다. 인접한 주 에지들(101) 사이의 갭(116)은 히터의 전체 길이로 연장된다. 따라서, 히터의 튜브형 포맷은 히터의 길이를 따라 개방된다. 이러한 구성은, 볼륨(112)에 수용된 다공성 재료에 홀딩된 액체를 가열함으로써 형성된 증기가 갭(116)을 통해 에어로졸 챔버 내로 더 쉽게 빠져나갈 수 있게 하는 데 유용할 수 있다. 또한, 평면 엘리먼트 재료가 튜브형 형상의 일부 구부러짐을 허용하기에 충분할 만큼 얇으면, 히터 원주는, 에지 부분들이 자유롭고 서로 고정되지 않는 예시적인 중첩 에지 부분에 대해 설명된 방식으로 다공성 재료의 크기의 변화들에 따라 변할 수 있다.

세장형 튜브형 포맷을 갖는 히터가 튜브 내의 볼륨(116) 내로의 다공성 재료의 추가에 의해 아토마이저로 형성될 때, 아토마이저가 수직인 경우 다공성 재료가 튜브의 하부 단부 밖으로 떨어질 위험이 있다. 튜브는 그 하부 단부에서 개방되며, 그에 따라, 다공성 재료는, 예컨대 흡수된 액체로 인해 더 무거워지고 더 윤활됨에 따라, 아래로 슬라이딩될 수 있다. 다공성 재료의 단단히 피팅되는 부분은 이러한 결과를 피할 수 있다.

대안적인 접근법은 폐쇄 단부를 갖는 튜브형 히터를 형성하는 것이다.

도 20은 폐쇄 단부 튜브형 포맷 세장형 히터를 형성하도록 구성된 평면 엘리먼트의 평면도를 도시한다. 평면 엘리먼트(100)는 2개의 주 에지들(101) 및 2개의 부 에지들(102)에 의해 경계가 정해지는, 이전 예들에서와 같이 실질적으로 직사각형 부분을 포함한다. 평면 엘리먼트(100)가 만곡될 튜브의 의도된 단면에 대응하는 크기 및 형상을 갖는 형상화된 부분(118)의 형태로 단부 부분이 또한 제공된다. 형상화된 부분(118)은 접합 구역(119)에서 부 에지들(102) 중 하나에 연결되고 그로부터 외측으로 연장된다. 히터는, 양 단부들에서 개방된 튜브를 형성하기 위해 길이에 평행한 축을 중심으로 롤링 동작으로 평면 엘리먼트를 만곡시킴으로써 이전과 같이 형성된다. 이어서, 단부 부분(118)은 접합 영역(119)을 가로질러 접힘으로써 내측으로 구부러진다. 단부 부분(118)을 대략 90도까지 이동시킴으로써, 단부 부분이 튜브의 개방 단부를 실질적으로 덮는 포지션으로 이동되고, 그에 의해, 일 단부가 폐쇄된 튜브가 형성된다. 이 예에서, 단부 부분은 타원형 단면의 튜브의 단부를 폐쇄하기에 적합한 타원형 형상을 갖는 것으로 도시된다.

튜브가 여전히 개방되어 있는 동안 튜브의 하부 단부를 통해, 요구되는 다공성 재료를 만곡된 평면 엘리먼트에 의해 한정된 볼륨(112) 내로 삽입하고, 이어서 튜브 단부를 폐쇄하기 위한 포지션으로 단부 부분을 구부림으로써 제조를 구현하는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로, 개방 단부 및 폐쇄 단부 튜브 둘 모두에 대해, 평면 엘리먼트가 여전히 편평한 동안 평면 엘리먼트 상에 다공성 재료가 배치될 수 있고, 평면 엘리먼트는 튜브형 포맷을 생성하기 위해 다공성 재료 주위로 롤링된다.

단부 부분이 튜브의 단부를 완전히 폐쇄할 필요는 없다. 단부 부분의 에지의 일부 또는 전부 주위의 갭 또는 개방 공간은, 증기가 히터의 볼륨으로부터 히터 주위의 에어로졸 챔버로 빠져나갈 수 있게 하는 데 유익할 수 있다. 따라서, 단부 부분의 에지 주위에 임의의 밀봉부 또는 접합부를 형성할 필요가 없다. 또한, 단부 부분은, 튜브의 단부를 부분적으로만 폐쇄하면서 다공성 재료 아래에 잠재적인 지지를 제공함으로써, 아토마이저로부터의 증기의 통과를 가능하게 하도록 특별히 구성될 수 있다. 예를 들어, 단부 부분이 제자리로 구부러질 때 단부 부분 주위의 갭의 크기를 증가시키기 위해 단부 부분이 튜브의 단면보다 더 작은/더 좁은 형상 및/또는 크기를 가질 수 있다. 단부 부분에는 증기의 통과를 위한 애퍼처들이 제공될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 단부 부분은 히터 튜브의 하부 단부를 적어도 부분적으로 폐쇄하거나 덮는다.

히터로부터 아토마이저를 형성하기 위해 볼륨(112) 내에 배치된 다공성 재료는, 접힌 히터 포맷과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 다양한 재료들의 섬유들로 형성될 수 있다. 이 경우, 다공성 재료의 일부는 히터 튜브 내부의 볼륨(112)을 채우거나 또는 부분적으로 채우는 데 사용될 수 있다. 이어서, 튜브는, 요구되는 외팔보형 포지션으로 히터를 지지하기 위한 카토마이저의 컴포넌트 상의 소켓 구조 내에 삽입될 수 있다.

튜브형 히터 포맷과 특히 양립 가능한 섬유질 재료에 대한 대안은 다공성 세라믹 재료로 만든 로드 또는 스틱 형태의 다공성 엘리먼트이다. 다공성 세라믹은 모세관 현상을 지원할 수 있고, 따라서 저장조로부터 액체를 흡수하고 이를 기화를 위해 히터 근처로 전달하는 위킹 성능을 제공할 수 있는 작은 기공들 또는 간극들의 망을 포함한다. 본 맥락에서, 다공성 세라믹으로 만든 로드는 히터가 형성된 후에 튜브형 히터 내에 삽입될 수 있다. 고정되지 않은 주 에지들에 의해 제공되는 히터의 연장 가능한 원주가 이를 도울 수 있으며; 원주는 로드의 더 용이한 삽입을 위해 개방될 수 있고, 이어서, 롤링된 포맷은 히터가 로드 주위에서 다시 수축될 수 있게 하고, 그에 의해, 히터와 세라믹 사이의 양호한 접촉을 위해 로드를 단단히 파지할 것이다. 이를 위해, 로드 및 튜브는 이상적으로는 동일한 단면 형상을 가져야 하지만, 일치하지 않는 형상들의 경우도 전체적인 효과는 동일하다. 그러나, 접촉이 감소될 것이고, 그에 따라, 액체로의 열 이송이 감소될 수 있다. 그러나, 세라믹 로드의 외측 표면과 히터의 내측 표면 사이의 일부 갭들은 에어로졸 챔버로 증기가 빠져나가는 것을 도울 수 있다. 도 20과 관련하여 설명된 바와 같이, 히터가 폐쇄된 하부 단부를 갖는다면, 히터가 세라믹을 파지하여 아토마이저를 함께 홀딩할 필요가 없기 때문에, 히터와 세라믹 로드 사이에 더 느슨한 피팅이 용인될 수 있다.

대안적으로, 아토마이저는 세라믹 로드를 제공한 다음, 선호되는 바와 같이, 단단히 또는 느슨하게 로드 주위로 평면 엘리먼트를 롤링함으로써 제조될 수 있다.

세라믹 로드는 아토마이저가 조립되었을 때 히터 내에 완전히 둘러싸이도록 크기가 정해질 수 있다. 세라믹 로드는, 예컨대 히터와 동일한 길이일 수 있거나, 또는 히터보다 더 짧을 수 있다. 그 다음, 아토마이저의 외부 부분인 히터는 아토마이저를 장착하기 위한 카토마이저의 소켓 내에 삽입된다.

도 21은 대안적인 구성의 측면 사시도를 도시한다. 아토마이저(70)는 세라믹 로드(120)의 형태로 다공성 엘리먼트 주위에 롤링된 튜브형 포맷 히터(110)를 포함한다. 어떠한 열 에너지 낭비도 없이, 로드의 하부 부분에서의 액체의 효과적인 가열을 위해, 세라믹 로드(120)는 바람직하게는, 그 베이스가 히터(110)의 하부 에지(102A)와 일치한다. 그러나, 상부 단부에서, 세라믹 로드(120)는 히터(110)의 최상부 에지(102B) 위로 돌출된다. 이는 아토마이저가 세라믹 로드(120)에 의해서만 소켓에 장착될 수 있게 한다. 히터(110)는 소켓과 접촉하게 될 필요가 없으며, 그에 따라, 히터로부터 소켓의 재료로의 잠재적으로 바람직하지 않은 열 이송이 감소되거나 방지될 수 있다.

아토마이저로부터 에어로졸 챔버 내로의 증기의 방출을 개선하기 위해, 도 14를 참조하여 접힌 포맷 히터에 대해 설명된 바와 같이, 튜브형 포맷 히터에는 복수의 천공들 또는 애퍼처들이 제공될 수 있다. 천공들은 히터 표면 전부에 걸쳐 또는 히터 표면의 일부에 걸쳐서만 균등한 분포로 제공될 수 있거나, 히터의 상이한 부분들에서 상이한 밀도(단위 면적당 천공들)로 제공될 수 있다. 천공들은 이전과 같이 임의의 형상을 가질 수 있다.

도 22는 히터 표면 전체에 걸쳐 고르게 분포된 천공들(122)이 제공되는 튜브형 포맷 세장형 히터(110)의 측면 사시도를 도시한다. 이로써, 증기는 아토마이저의 모든 부분들로부터 균등하게 용이하게 빠져나갈 수 있게 된다. 접힌 히터 포맷에서 그러하듯이, 부가적인 천공들에 의해 제공되는 증기 유동의 증가된 용이성과 가열에 이용 가능한 히터 재료의 감소된 양의 균형을 맞추는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 당업자는 기화를 위해 열을 생성하고 전달하는 히터 재료의 영역과 비교하여 천공들을 위한 최적의 총 영역을 고려할 수 있다. 홀들이 없는 총 히터 재료 면적을 한정하면, 천공들이 차지하는 총 면적에 대한 범위는, 예컨대 총 히터 재료 면적의 약 5% 내지 30%, 이를테면 약 20%의 범위일 수 있다. 어쨌든, 제조 제한들로 인해, 천공들의 총 면적이 약 50%를 초과하지 않는 것이 유용하다. 또한, 너무 큰 개방 영역(천공들의 총 영역)은 유도 가열이 사용되는 경우 불량한 유도 결합을 초래할 수 있는 한편, 너무 작은 개방 영역은 생성된 증기가 다공성 재료로부터 빠져나가는 것을 어렵게 만든다. 또한, 접힌 포맷의 측면 개방(open sided) 구성이 없기 때문에, 접힌 포맷의 세장형 히터에 사용되는 것보다 더 큰 개방 영역은 증기에 대한 적절한 탈출을 가능하게 하는 데 유용할 수 있다. 예컨대, 총 히터 재료 면적은 평면 엘리먼트의 총 면적일 수 있다.

도 21의 예시적인 아토마이저는 위에서 논의된 바와 같이 세라믹 다공성 엘리먼트에 의해 소켓에 장착될 수 있다. 이는 소켓이 히터로부터의 열에 직접 노출되는 것을 방지한다. 소켓 내로 히터를 삽입함으로써 아토마이저가 장착되는 예들에서, 히터로부터 소켓 재료로 전파될 수 있는 열의 양을 감소시키는 것이 유익할 수 있다. 도 15 및 도 16과 관련하여 설명된 접힌 포맷 히터에 대한 것과 동일한 접근법이 튜브형 포맷 히터에 사용될 수 있다. 하나 이상의 천공 라인들이, 히터의 상부 에지로 의도된 부 에지에 실질적으로 평행하고, 반대편 부 에지보다 히터의 상부 에지로 의도된 부 에지에 더 가깝게 평면 엘리먼트에 만들어질 수 있다. 주 부분인, 천공 라인 아래의 평면 엘리먼트의 부분은, 유도 가열이 사용되는 경우에 서셉터로서 작용하도록 의도되며, 따라서 열 에너지가 생성되는 히터의 부분일 것이다. 부 부분인, 천공 라인 위의 평면 엘리먼트의 부분은 히터를 지지하는 소켓 내로 삽입될 부분이며, 따라서 최소 열이 바람직한 부분일 것이다. 열 전도에 이용 가능한 재료의 양을 감소시킴으로써, 천공들은, 서셉터 부분으로부터 소켓 장착 부분으로의 열의 전파를 감소시킬 것이고, 그에 따라, 열에 대한 소켓의 노출이 감소된다.

도 23은 히터(110)의 소켓 장착 부분으로의 열 전도를 감소시킬 목적으로 단일 라인의 천공들, 홀들 또는 애퍼처들(114)이 제공되는 튜브형 포맷의 세장형 히터(110)의 측면 사시도를 도시한다.

튜브형 포맷 히터 예들의 롤링된 구조는, 히터가 요구되는 형상을 유지하고 증기 제공 시스템의 배향에 관계없이 그 히터 내의 다공성 엘리먼트를 지지하도록 적절한 정도의 구조적 강성 또는 무결성을 갖는 히터를 제공할 수 있다.

접힌 또는 튜브형(롤링된) 히터들의 경우, 평면 엘리먼트는, 유도된 와전류들을 통한 유도 효과들 또는 히터를 통한 전류의 직접 공급에 의한 가열을 가능하게 하기에 적절한 저항을 갖는 전기 전도성 재료로 만들어져야 한다. 평면 엘리먼트는 시트이고, 따라서 금속성 재료로 만든 시트일 수 있으며, 여기서 적합한 금속들은 연강, 페라이트계 스테인리스 강, 알루미늄, 니켈, 니크롬(니켈 크롬 합금), 및 이들 재료들의 합금들을 포함한다. 또한, 시트는 2개 이상의 재료들의 층들의 적층물일 수 있다. 시트 두께는, 과도한 힘을 필요로 하지 않고 히터를 만들도록, 만곡된 형상이 형성될 수 있을 정도로 충분히 얇고, 일단 평면 엘리먼트가 편평한 시트로 복귀되지 않고 만곡된 형상이 형성되면, 만곡된 형상을 홀딩할 정도로 그리고 임의의 유도된 바이어스, 이를테면, 접힌 히터가 부 에지들에서 튀어 나오는 경향, 또는 강제 증가(forced increase) 후에 롤링된 히터의 원래의 원주로 돌아가려는 롤링된 히터의 경향을 홀딩할 정도로 충분히 두꺼워야 한다. 또한, 이러한 요건들을 충족시키는 시트 두께와, 충분한 가열을 제공하기 위해 충분한 볼륨의 저항성 재료를 제공할 필요성이 균형을 이룰 필요가 있을 수 있다(일부 예들에서는 천공들에 의해 재료의 양이 감소된다는 것을 상기해야 함). 따라서, 평면 엘리먼트의 두께는 약 10㎛ 내지 약 70㎛, 예컨대 약 20㎛ 내지 약 50㎛, 또는 약 30㎛ 내지 약 40㎛의 범위일 수 있다. 이들 값들은 임의의 지지 엘리먼트들 또는 코팅들을 포함하는 시트의 총 두께일 수 있다. 두께가 불충분하다면, 히터는 적절한 구조적 무결성이 결여될 수 있지만, 이는 컴포넌트들의 부가적인 재료들을 사용하여 보상될 수 있다. 적절한 두께들은, 예컨대 접힌 포맷 및 튜브형 포맷에 대해 상이한 구현들 사이에서 변할 수 있다.

언급된 바와 같이, 본 개시내용에 따른 히터는 도 2 내지 도 6에 도시된 카토마이저들과 관련하여 설명된 바와 같이 유도 가열을 위한 서셉터일 수 있다. 유도 가열의 경우, 히터에 대한 전기 연결들이 필요하지 않다. 대안적으로, 설명된 바와 같은 히터는 줄(Joule) 또는 옴 가열을 통해 동작하는 아토마이저의 일부로서 사용될 수 있으며, 이 경우 히터에 대한 전기 연결들은 히터를 통한 전류의 흐름이 가능하도록 만들어질 필요가 있다. 어느 경우이든, 히터로부터 형성된 아토마이저는 위에서 설명된 바와 같이 소켓 구조에 장착함으로써 또는 다른 수단에 의해 지지될 수 있고, 장착은 외팔보형 방식으로 히터를 지지할 수 있거나 지지하지 않을 수 있다.

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 (28)

1. 전자 증기 제공 시스템을 위한 아토마이저(atomiser)로서,
   상기 아토마이저는, 에어로졸화 가능한 기재 재료를 기화시키기 위한 히터와, 에어로졸화 가능한 기재 재료를 상기 히터로 위킹(wicking)하기 위한 다공성 재료의 일부를 포함하고,
   상기 히터는, 세장형 포맷(format)을 가지며, 길이, 폭, 및 상기 길이에 실질적으로 평행한 2개의 주 에지들 및 상기 폭에 실질적으로 평행한 2개의 부 에지들을 포함하는 두 쌍의 대향 에지들을 갖는 전기 저항성 재료로 만든 평면 엘리먼트로 형성되며,
   상기 평면 엘리먼트는 상기 히터의 세장형 포맷을 형성하도록 만곡되어, 상기 대향 에지들의 쌍들 중 하나의 에지들이 서로 인접하게 위치되고, 만곡된 평면 엘리먼트는 볼륨을 한정하며, 상기 다공성 재료의 일부는 상기 볼륨에 수용되는,
   아토마이저.
2. 제1항에 있어서,
   상기 평면 엘리먼트는, 상기 2개의 주 에지들이 실질적으로 튜브형 포맷을 갖는 히터를 형성하도록 서로 인접하게 위치되도록, 상기 길이에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 만곡되는, 아토마이저.
3. 제2항에 있어서,
   상기 2개의 주 에지들은, 상기 평면 엘리먼트의 주 에지 부분들이 상기 히터의 길이를 따라 폐쇄된 튜브형 포맷을 갖는 히터를 형성하기 위해 서로 중첩하도록 위치되는, 아토마이저.
4. 제3항에 있어서,
   중첩하는 주 에지 부분들은 상기 볼륨의 용량을 변경하기 위해 서로 슬라이딩할 수 있는, 아토마이저.
5. 제3항에 있어서,
   중첩하는 주 에지 부분들은 서로 결합되어 고정 용량의 볼륨을 형성하는, 아토마이저.
6. 제2항에 있어서,
   상기 2개의 주 에지들은, 상기 히터의 길이를 따라 개방된 튜브형 포맷을 갖는 히터를 형성하기 위해 개재 갭(intervening gap)을 갖고 위치되는, 아토마이저.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 튜브형 포맷은 상기 부 에지들에 평행한 평면에서 실질적으로 원형인 단면을 갖는, 아토마이저.
8. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 평면 엘리먼트는 부가적으로 단부 부분을 포함하고, 상기 단부 부분은 상기 부 에지들 중 하나로부터 연장되고, 상기 부 에지에 대해 접혀서 상기 히터의 상기 튜브형 포맷의 단부를 적어도 부분적으로 커버하는, 아토마이저.
9. 제1항에 있어서,
   상기 평면 엘리먼트는, 실질적으로 접힌 포맷의 히터를 형성하기 위해 상기 부 에지들이 서로 인접하게 위치되도록, 상기 2개의 부 에지들 사이의 중간 지점에서 또는 그 근처에서 그리고 폭에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 만곡되는, 아토마이저.
10. 제9항에 있어서,
    상기 평면 엘리먼트는 실질적으로 0.25mm 내지 2.5mm 범위의 곡률 반경으로 상기 축 주위로 만곡되는, 아토마이저.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 평면 엘리먼트는, 상기 2개의 주 에지들에 실질적으로 평행하게 상기 평면 엘리먼트에 형성되고 상기 볼륨에 대해 오목한 표면을 한정하는 적어도 하나의 길이 방향 주름을 갖는, 아토마이저.
12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 길이 방향 주름은 2개의 길이 방향 주름들을 포함하며, 상기 2개의 길이 방향 주름들 각각은 부 에지로부터 상기 평면 엘리먼트의 중간 지점을 향해 연장되는, 아토마이저.
13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평면 엘리먼트의 길이는 L1이고 상기 평면 엘리먼트의 폭은 L2이고, L1:L2의 비는 실질적으로 4:1 내지 12:1의 범위 내에 있는, 아토마이저.
14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터의 세장형 포맷은, 길이(L_H):폭(W_H)의 비가 실질적으로 2:1 내지 6:1의 범위 내에 있도록, L_H 및 W_H를 갖는, 아토마이저.
15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 저항성 재료는 금속성인, 아토마이저.
16. 제15항에 있어서,
    상기 전기 저항성 재료는 연강, 페라이트계 스테인리스 강, 알루미늄, 니켈, 니크롬, 또는 이들 재료들의 합금 중 하나인, 아토마이저.
17. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평면 엘리먼트는 그 내부에 복수의 천공들을 갖는, 아토마이저.
18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 천공들은 상기 볼륨 밖으로의 기화된 에어로졸화 가능한 기재 재료의 통과를 위한 것인, 아토마이저.
19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 천공들은 상기 평면 엘리먼트의 영역 전부 또는 대부분에 걸쳐 분포되는, 아토마이저.
20. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 천공들은, 한 라인 또는 라인들의 천공들을 가로지르는 상기 평면 엘리먼트의 재료에서의 열의 이송을 감소시키기 위해, 상기 평면 엘리먼트의 폭에 실질적으로 평행한 상기 한 라인 또는 라인들의 천공들을 포함하는, 아토마이저.
21. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터는 유도에 의해 가열되게 진동 자기장 내에 배치되도록 구성된 서셉터인, 아토마이저.
22. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터는, 줄(Joule) 가열에 의해 가열되도록, 전류의 흐름을 위한 저항성 가열 엘리먼트로서 구성되는, 아토마이저.
23. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 재료는 면 또는 유기면을 포함하는, 아토마이저.
24. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다공성 재료는 다공성 세라믹으로 만든 로드를 포함하는, 아토마이저.
25. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    소켓을 한정하는 지지부를 갖는 지지 부재를 더 포함하며, 상기 히터는 상기 세장형 포맷의 일 단부가 오직 외팔보형 어레인지먼트로 지지되도록 상기 평면 엘리먼트의 하나 또는 둘 모두의 부 에지들이 상기 소켓에 삽입되는, 아토마이저.
26. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 아토마이저; 및
    상기 히터에 의해 기화될 에어로졸화 가능한 기재 재료를 담고 있는 저장조를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템을 위한 카트리지.
27. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 아토마이저; 또는
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 아토마이저 및 상기 히터에 의해 기화될 에어로졸화 가능한 기재 재료를 담고 있는 저장조를 포함하는 카트리지를 포함하는,
    전자 증기 제공 시스템.
28. 삭제