KR20130139298A - 누설 방지를 구비하는 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 에어로졸 발생 시스템이 제공된다. 시스템은 액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 액체 저장부와, 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 누설 방지 수단을 포함한다. 누설 방지 수단은 액체 저장부 내에 적어도 부분적으로 위치된 하나 이상의 다공성 플러그와, 액체 저장부와 모세관 심지 사이의 밀봉 수단, 및 액체 저장부와 전기 히터의 전기 코넥터 사이의 밀봉 수단을 구비하여 구성될 수 있다.

Description

누설 방지를 구비하는 에어로졸 발생 시스템{AN AEROSOL GENERATING SYSTEM WITH LEAKAGE PREVENTION}
본 발명은 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 에어로졸-형성 기질(aerosol-forming substrate)이 액체(liquid)인 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
WO-A-2009/132793은 전기적으로 가열된 흡연 시스템을 개시한다. 액체가 액체 저장부에 저장되고, 모세관 심지(capillary wick)가 액체와 접촉하기 위해 액체 저장부로 연장되는 제1 종단과, 액체 저장부 외부로 연장되는 제2 종단을 갖는다. 가열 엘리먼트는 모세관 심지의 제2 종단을 가열한다. 가열 엘리먼트는 전원 공급기와의 전기적 연결에서 나선형으로 감겨진 전기 가열 엘리먼트의 형태이고, 모세관 심지의 제2 종단을 에워싼다. 사용에 있어서, 가열 엘리먼트는 전원 공급기를 스위치 온(switch on)하는 사용자에 의해 활성화될 수 있다. 사용자에 의한 마우스피스에 대한 흡입은 모세관 심지 및 가열 엘리먼트를 거쳐 전기적으로 가열된 흡연 시스템으로, 그리고 계속해서 사용자의 입으로 공기가 끌어당겨지도록 한다.
위에서 언급된 전기적으로 동작되는 흡연 시스템을 포함하는, 종래 기술의 에어로졸 발생 시스템은 많은 이점을 갖을 수 있지만, 여전히 디자인에서 개선을 위한 기회가 있다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 에어로졸-형성 기질이 액체인 에어로졸 발생 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 에어로졸 발생 시스템이 제공되고, 시스템이: 액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 액체 저장부와; 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 누설 방지 수단;을 구비하여 구성된다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸-형성 기질을 기화시키도록 배열된다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸-형성 기질을 포함할 수 있거나 에어로졸-형성 기질을 수용하도록 채택될 수 있다. 당업자에게 알려진 바와 같이, 에어로졸은 고체 입자(solid particles)의 현탁액(suspension) 또는 공기와 같은, 가스에서의 액체 방울(liquid droplets)이다.
본 발명의 이점은 액체 저장부로부터의 액체의 누설이 방지되거나 적어도 실질적으로 감소된다는 점이다. 누설을 최소화, 또는 바람직하기는 방지하는 것은 액체 에어로졸-형성 기질의 낭비를 회피하는데 중요하다. 더욱이, 예컨대 여러 에어로졸-형성 기질이 연속적으로 이용될 때, 액체 에어로졸-형성 기질의 누설은 오염을 야기시킬 수 있다. 부가하여, 액체 저장부의 외부로 누설되는 액체 에어로졸-형성 기질은 에어로졸 발생 시스템의 외부로 흘러 사용자에 대해 불편함을 야기시킬 수 있다. 예컨대, 에어로졸 발생 시스템이 젖거나 끈적끈적하게 될 수 있다.
액체 에어로졸-형성 기질은 바람직하기는, 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위해 적절한, 물리적 특성, 예컨대 비등점(boiling point) 및 증기압을 갖는다. 비등점이 너무 높으면, 액체를 기화시키는 것이 가능하지 않을 수 있지만, 비등점이 너무 낮으면, 액체가 너무 쉽게 기화될 수 있다. 액체는 바람직하기는 가열에 따라 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 풍미제 화합물(volatile tobacco flavour compounds)을 포함하는 담배-함유 재료(tobacco-containing material)를 구비하여 구성된다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 액체는 비-담배 재료(non-tobacco material)를 구비하여 구성될 수 있다. 액체는 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 니코틴 용액, 및 자연 또는 인공 풍미제를 포함할 수 있다. 바람직하기는, 액체는 에어로졸 형성기(aerosol former)를 더 구비하여 구성될 수 있다. 적절한 에어로졸 형성기의 예는 글리세린(glycerine) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol)이다.
액체 저장부를 제공하는 이점은 액체 저장부의 액체가 주변 공기로부터 (공기는 일반적으로 액체 저장부로 들어갈 수 없기 때문에), 그리고 몇몇 실시예에서는 빛으로부터 보호되어, 액체의 저하(degradation)의 위험성이 상당하게 감소된다는 것이다. 더욱이, 높은 수준의 위생 상태가 유지될 수 있다. 액체 저장부는 재보충가능(refillable)하지 않을 수 있다. 따라서, 액체 저장부의 액체가 다 사용되었을 때 에어로졸 발생 시스템이 교체된다. 누설 방지 수단은 액체 저장부가 교체될 때 오염을 방지한다. 대안적으로, 액체 저장부는 재보충가능할 수 있다. 이러한 경우, 에어로졸 발생 시스템은 액체 저장부의 소정 수의 재보충 후에 교체될 수 있다. 바람직하기는, 액체 저장부는 미리 결정된 수의 퍼프(puffs)에 대해 액체를 유지하도록 배열된다.
1실시예에 있어서, 누설 방지 수단은 액체 저장부 내에 적어도 부분적으로 위치된 다공성 플러그(porous plug)를 구비하여 구성된다.
액체 저장부 내에 적어도 부분적으로 다공성 플러그를 제공하는 것은 자유로운 액체(free liquid)를 최소화한다. 이는 액체가 액체 저장부로부터 누설될 가능성을 여하튼 감소시킨다. 다공성 플러그는 액체 에어로졸-형성 기질을 유지할 수 있지만, 또한 액체 에어로졸-형성 기질에 관해 불활성(inert)인 소정의 적절한 재료 또는 재료들의 조합을 구비하여 구성될 수 있다. 특정의 바람직한 재료 또는 재료들은 액체 에어로졸-형성 기질의 물리적 특성에 따르게 된다. 적절한 재료의 예는 모세관 재료, 예컨대 스폰지 또는 발포 재료, 섬유 또는 소결 분말 형태의 세라믹 또는 흑연 기반 재료, 발포 금속 또는 플라스틱 재료, 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은, 예컨대 방사 또는 압출 섬유로 만들어진, 섬유 재료이다. 다공성 플러그는 적절한 형상을 갖을 수 있다. 그러나, 가장 바람직하기는, 다공성 플러그는 실질적으로 자유로운 액체를 최소화하기 위해 액체 저장부의 공동을 채운다.
에어로졸 발생 시스템은 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한 모세관 심지를 더 구비하여 구성될 수 있다.
바람직하기는, 모세관 심지는 액체 저장부의 액체와 접촉되도록 배열된다. 바람직하기는, 모세관 심지는 액체 저장부로 연장된다. 해당 경우에 있어서, 사용 중에, 액체는 모세관 심지에서의 모세관 현상에 의해 액체 저장부로부터 전달된다. 1실시예에 있어서, 모세관 심지의 일단의 액체는 과포화 증기(supersaturated vapour)를 형성하도록 기화된다. 과포화 증기는 기류와 혼합되어 운반된다. 흐름 동안, 증기는 에어로졸을 형성하도록 응축되고 에어로졸이 사용자의 입을 향해 운반된다. 액체 에어로졸-형성 기질은, 액체가 모세관 현상에 의해 모세관 심지를 통해 운송되도록 하는, 표면 장력 및 점도를 포함하는, 물리적 특성을 갖는다.
모세관 심지는 섬유질(fibrous) 또는 스폰지(spongy) 구조를 갖을 수 있다. 모세관 심지는 바람직하기는 모세관 다발(bundle of capillaries)을 구비하여 구성될 수 있다. 예컨대, 모세관 심지는 다수의 섬유(fibres) 또는 실(threads) 또는 다른 미세 구멍 튜브(fine bore tubes)를 구비하여 구성될 수 있다. 섬유 또는 실은 일반적으로 에어로졸 발생 시스템의 길이 방향(longitudinal direction)으로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 모세관 심지는 막대 형상(rod shape)으로 형성된 스폰지와 같은 또는 발포와 같은 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 막대 형상은 에어로졸 발생 시스템의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 심지의 구조는, 액체가 모세관 현상에 의해 전달될 수 있는, 다수의 작은 구멍 또는 튜브를 형성한다. 모세관 심지는 소정의 적절한 재료 또는 재료들의 조합을 구비하여 구성될 수 있다. 적절한 재료의 예는 모세관 재료, 예컨대 스폰지 또는 발포 재료, 섬유 또는 소결 분말 형태의 세라믹 또는 흑연 기반 재료, 발포 금속 또는 플라스틱 재료, 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은, 예컨대 방사 또는 압출 섬유로 만들어진, 섬유 재료이다. 모세관 심지는 여러 액체 물리적 특성들과 함께 이용되어지도록 하기 위해 소정의 적절한 모세관성(capillarity) 및 다공성(porosity)을 갖을 수 있다. 액체는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 액체가 모세관 현상에 의해 모세관 장치를 통해 전달되도록 하는, 점도, 표면 장력, 밀도, 열 전도성, 비등점, 및 증기압을 포함하는 물리적 특성을 갖는다. 액체 에어로졸-형성 기질의 물리적 특성은 또한 누설 행위에 영향을 미칠 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 에어로졸 발생 시스템은 액체 저장부 내에 적어도 부분적으로 위치된 다공성 플러그와 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한 모세관 심지를 구비하여 구성된다. 해당 경우에 있어서, 다공성 플러그 및 모세관 심지는 동일한 재료 또는 다른 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 바람직하기는, 모세관 심지는 액체 저장부 내부에 있는 다공성 플러그로 연장되도록 배열된다. 바람직하기는, 모세관 심지는 다공성 플러그의 실질적으로 중앙으로 연장된다. 이는 액체의 양호한 전달을 제공함에 따라, 모세관 심지 및 다공성 플러그는 바람직하기는 접촉되게 된다. 모세관 심지 및 다공성 플러그는, 액체를 유지하기 위해 액체 저장부 내에 부분적으로 위치된, 그리고 모세관 현상에 의해 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위해 액체 저장부의 외부로 부분적으로 연장되는, 단일 통합 모세관 부재로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 모세관 심지 및 다공성 플러그는 분리될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템이 모세관 심지를 구비하여 구성되면, 누설 방지 수단은 액체 저장부와 모세관 심지 사이에 밀봉 수단(sealing means)를 구비하여 구성될 수 있다. 이러한 밀봉 수단은, 특히 다공성 플러그와 함께, 개선된 누설 방지를 제공한다.
1실시예에 있어서, 밀봉 수단은 실질적으로 모세관 심지를 에워싸는 밀봉 재료를 구비하여 구성된다. 바람직하기는, 모세관 심지는 액체 저장부의 액체와 접촉하기 위해 액체 저장부 내부에 부분적으로 위치된다. 해당 경우에 있어서, 바람직하기는 밀봉 부재는 액체 저장부와 모세관 심지 간의 연결부(junction)에서 밀봉 재료를 구비하여 구성된다. 밀봉 수단은 밀봉 링(sealing ring)의 형태일 수 있다.
액체 저장부 내에 적어도 부분적으로 위치된 다공성 플러그가 제공되고 다공성 플러그의 모세관성(capillarity)이 모세관 심지의 모세관성과 다르면, 밀봉 수단은 특히 중요할 수 있다. 해당 경우에 있어서, 모세관성 또는 모세관 강도 기울기(capillary strength gradient)는 액체 저장부의 다공성 플러그와 모세관 심지 사이에서 형성되게 되고, 이는 모세관 심지를 향해 액체 저장부로부터 이동하도록 액체에 힘을 가할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 밀봉 수단은 주입 몰드(injection mould)로 심지를 위치시키고 모세관 심지 주위에 적절한 밀봉 재료를 주입하는 것에 의해 생성된다. 모세관 심지가 액체 저장부에 위치될 때, 밀봉 수단은 액체 저장부와 모세관 심지 사이의 연결부에 위치된다.
밀봉 수단은 바람직하기는 액체 저장부와 모세관 심지 사이의 소정의 갭(gap)을 실질적으로 밀봉한다. 따라서, 소정의 액체가 액체 저장부의 외부로 누설되기 시작하면, 밀봉 수단은, 액체 저장부 및 모세관 심지를 빠져나가는, 소정의 액체를 방지하거나 액체의 양을 감소시키게 된다. 밀봉 수단이 다공성 플러그에 부가하여 제공되면, 다공성 플러그를 탈출하는 소정의 액체는 밀봉 수단에 의해 억제될 수 있다.
밀봉 수단은 소정의 적절한 밀봉 재료 또는 밀봉 재료들의 조합을 구비하여 구성될 수 있다. 재료는 액체 저장부의 재료와 동일한 재료 또는 다른 재료로 될 수 있다.
바람직하기는, 에어로졸 발생 시스템은 전기적으로 동작된다. 전기적으로 동작되는 에어로졸 발생 시스템은 액체 에어로졸-형성 기판을 가열하기 위한 전기 히터를 더 구비하여 구성될 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 바람직하기는 전기적으로 저항성 재료를 구비하여 구성된다. 적절한 전기적으로 저항성 재료는, 이에 한정되는 것은 아니지만: 도우프된 세라믹과 같은 반도체, (예컨대, 몰리브덴 디실리사이드와 같은) 전기적으로 "도전성" 세라믹, 카본, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료 및 금속성 재료로 이루어진 복합 재료를 포함한다. 이러한 복합 재료는 도우프된 또는 비도우프된 세라믹을 구비하여 구성될 수 있다. 적절한 도우프된 세라믹의 예는 도우프된 실리콘 카바이드(doped silicon carbides)를 포함한다. 적절한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨, 및 백금족(platinum group)으로부터의 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인레스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-티타늄-지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간- 및 철-함유 합금과, 니켈, 철, 코발트, 스테인레스 스틸, Timetal®, 철-알루미늄 기반 합금 및 철-망간-알루미늄 기반 합금을 기반으로 하는 초-합금(super-alloys)을 포함한다. Timetal®은 미국, 콜로라도, 덴버, 1999 브로드웨이 슈이트 4300에 소재를 둔 Titanium Metals Corporation의 등록 상표이다. 복합 재료(composite materials)에 있어서, 전기적으로 저항성 재료는, 요구된 외부 물리화학적 특성 및 에너지 전달의 동역학에 따라, 선택적으로 절연 재료(insulating material)에 매립되고, 절연 재료로 캡슐화 또는 코딩될 수 있으며, 또는 그 반대로 될 수 있다. 가열 엘리먼트는 불활성 재료(inert material)의 2개의 층 사이에서 절연된 금속 에칭된 호일(metallic etched foil)을 구비하여 구성될 수 있다. 해당 경우에 있어서, 불활성 재료는, 전체-폴리이미드 또는 운모 호일(all-polyimide or mica foil)인, Kapton®을 구비하여 구성될 수 있다. Kapton®은 미국, 델러웨어 19898, 윌밍톤, 마켓 스트릿 1007에 소재를 둔 E.I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표이다.
대안적으로, 적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 적외선 가열 엘리먼트, 광학 소스(photonic source) 또는 유도성 가열 엘리먼트(inductive heating element)를 구비하여 구성될 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 소정의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 가열 블레이드(heating blade)의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 여러 전기-도전성 부분을 갖춘 기판 또는 케이싱, 또는 전기적으로 저항성 금속 튜브의 형태를 취할 수 있다. 액체 저장부는 일회용 가열 엘리먼트를 통합할 수 있다. 대안적으로, 액체 에어로졸-형성 기질을 통해 뻗어가는 하나 이상의 가열 바늘(needles) 또는 막대(rods)가 또한 적절할 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 디스크 (종단) 히터(disk (end) heater) 또는 가열 바늘 또는 막대를 구비하는 디스크 히터의 조합일 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 재료의 플렉시블 시트(flexible sheet)를 구비하여 구성될 수 있다. 다른 대안은 가열 와이어(heating wire) 또는 필라멘트(filament), 예컨대 Ni-Cr, 백금, 텅스텐 또는 합급 와이어(alloy wire), 또는 가열 플레이트(heating plate)를 포함한다. 선택적으로, 가열 엘리먼트는 단단한 캐리어 재료(rigid carrier material) 내 또는 위에 쌓일 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열 엘리먼트는 열을 흡수 및 저장하고 이어서 에어로졸-형성 기질을 가열하도록 시간 경과에 따라 열을 방출할 수 있는 재료를 구비하여 구성되는 히트 싱크(heat sink), 또는 열 저장소(heat reservoir)를 구비하여 구성될 수 있다. 히트 싱크는, 적절한 금속 또는 세라믹 재료와 같은, 소정의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 바람직하기는, 재료는 높은 열 용량(high heat capacity)(현열 저장 재료(sensible heat storage material))을 갖는 재료이거나, 또는 고온 상변화(high temperature phase change)와 같은, 가역 프로세스(reversible process)를 매개로 열을 흡수하고 이어서 방출할 수 있는 재료이다. 적절한 현열 저장 재료는 실리카 겔, 알루미나, 탄소, 유리 매트, 유리 섬유, 미네랄, 알루미늄과 은 또는 납과 같은 금속 또는 합금, 및 종이와 같은 셀룰로오스 재료를 포함할 수 있다. 가역 상 변화를 매개로 열을 방출하는 다른 적절한 재료는 파라핀, 나트륨 아세테이트, 나프탈렌, 왁스, 폴리에틸렌 옥사이드, 금속, 금속 염, 공융 염(eutectic salts) 또는 합금의 혼합물을 포함한다.
히트 싱크 또는 열 저장소가 배열될 수 있어, 액체 에어로졸-형성 기질과 직접적으로 접촉하고 저장된 열을 직접적으로 기질으로 전달할 수 있다. 대안적으로, 히트 싱크 또는 열 저장소에 저장된 열은, 금속 튜브(metallic tube)와 같은, 열 전도체에 의해 에어로졸-형성 기질으로 전달될 수 있다.
적어도 하나의 가열 엘리먼트는 전도(conduction)에 의해 에어로졸-형성 기질을 가열할 수 있다. 가열 엘리먼트는 적어도 부분적으로 기질과 접촉될 수 있다. 대안적으로, 가열 엘리먼트로부터의 열은 열 전도성 엘리먼트에 의해 기질으로 전도될 수 있다.
대안적으로, 적어도 하나의 가열 엘리먼트는, 결국 대류에 의해 에어로졸-형성 기질을 가열하는, 사용 동안 에어로졸 발생 시스템을 통해 끌어 당겨진 도입되는 주변 공기로 열을 전달할 수 있다. 주변 공기(ambient air)는 에어로졸-형성 기질을 통해 지나가기 전에 가열될 수 있다. 대안적으로, 주변 공기는 액체 기질을 통해 먼저 끌어 당겨지고 이어 가열될 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에 있어서, 에어로졸 발생 시스템은 전기 히터 및 모세관 심지를 구비하여 구성된다. 해당 실시예에 있어서, 바람직하기는 모세관 심지는 액체 저장부에서 액체와 접촉되도록 배열된다. 사용에 있어서, 액체는 모세관 심지의 모세관 현상에 의해 전기 히터를 향해 액체 저장부로부터 전달된다. 1실시예에 있어서, 모세관 심지는 제1 종단 및 제2 종단을 갖추고, 제1 종단이 액체와 접촉하기 위한 액체 저장부로 연장되고 전기 히터가 제2 종단에서 액체를 가열하도록 배열된다. 히터가 활성화될 때, 모세관 심지의 제2 종단에서의 액체는 과포화 증기(supersaturated vapour)를 형성하도록 히터에 의해 기화된다. 과포화 증기는 기류와 혼합되어 운반된다. 흐름 동안, 증기는 에어로졸을 형성하도록 응축되고 에어로졸이 사용자의 입을 향해 운반된다.
액체 저장부, 그리고 선택적으로 모세관 심지 및 히터는 단일 구성요소로서 에어로졸 발생 시스템으로부터 제거가능 할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 히터를 위한 적어도 하나의 전기 코넥터를 더 구비하여 구성될 수 있다. 해당 경우에 있어서, 누설 방지 수단은 액체 저장부와 적어도 하나의 전기 코넥터 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성될 수 있다.
1실시예에 있어서, 밀봉 수단은 하나 또는 양쪽 전기 코넥터를 실질적으로 에워싸는 밀봉 재료를 구비하여 구성된다. 밀봉 수단은 하나 이상의 밀봉 링(sealing rings)의 형태일 수 있다. 1실시예에 있어서, 전기 코넥터는 액체 저장부의 외부에 위치된다. 해당 경우에 있어서, 밀봉 수단은 액체 저장부와 전기 코넥터 사이의 접촉부에서 밀봉 재료를 구비하여 구성된다. 바람직한 실시예에 있어서, 밀봉 수단은 주입 몰드로 각 전기 코넥터를 위치시키고 코넥터 주위에 적절한 밀봉 재료를 주입하는 것에 의해 생성된다.
밀봉 수단은 바람직하기는 전기 코넥터를 따라 흐르는 액체를 실질적으로 방지한다. 따라서, 소정의 액체가 액체 저장부의 외부로 누출되기 시작하면, 밀봉 수단은, 시스템으로 흐르는, 소정의 액체를 방지하거나 액체의 양을 감소시키게 된다. 액체 저장부와 적어도 하나의 전기 코넥터 사이의 밀봉 수단이 액체 저장부와 모세관 심지 사이의 밀봉 수단에 부가하여 제공되면, 액체 저장부와 모세관 심지 사이의 밀봉 수단에 의해 억제되지 않은 소정의 액체가 액체 저장부와 전기 코넥터 사이의 밀봉 수단에 의해 억제될 수 있다. 액체 저장부와 적어도 하나의 전기 코넥터 사이의 밀봉 수단이 다공성 플러그에 부가하여 제공되면, 다공성 플러그를 탈출하는 소정의 액체는 밀봉 수단에 의해 억제될 수 있다.
밀봉 수단은 소정의 적절한 밀봉 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 재료는 액체 저장부의 재료와 동일한 재료 또는 다른 재료일 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 액체 에어로졸-형성 기질을 기화시키기 위한 액체 저장부에 연결된 기화기(vaporizer)를 더 구비하여 구성될 수 있고, 누설 방지 수단은 액체 저장부 및 기화기로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성될 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에 있어서, 기화기는 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 분반하기 위한, 액체 저장부로 연장되는 제1 종단과 제1 종단과 대향하는 제2 종단을 갖춘, 모세관 심지와, 모세관 심지의 제2 종단에서 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 전기 히터를 구비하여 구성된다. 그러나, 본 발명은 히터 기화기로 한정되지는 않고 증기 및 최종 에어로졸이, 예컨대 피에조 기화기(piezo vaporizer) 또는 압력화된 액체를 이용하는 분무기(atomizer)로 한정되지는 않지만, 기계적 기화기에 의해 발생되는 에어로졸 발생 시스템에서 이용될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 적어도 하나의 공기 입구(air inlet)를 구비하여 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 적어도 하나의 공기 출구(air outlet)를 구비하여 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸을 공기 출구로 그리고 사용자의 입으로 운반하기 위해, 에어로졸-형성 챔버를 매개로 공기 입구로부터 공기 출구까지의 기류 경로를 정의하기 위해 공기 입구 및 공기 출구 사이에 에어로졸-형성 챔버를 구비하여 구성될 수 있다. 에어로졸-형성 챔버는 에어로졸의 발생을 단순히 돕거나 용이하게 한다.
에어로졸 발생 시스템은 전기적으로 동작될 수 있고 전원 공급기를 더 구비하여 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 전기 회로를 더 구비하여 구성될 수 있다. 1실시예에 있어서, 전기 회로는 사용자가 퍼프를 취함을 나타내는 기류를 검출하는 센서를 구비하여 구성된다. 해당 경우에 있어서, 전기 회로는 센서가 퍼프를 취하는 사용자를 감지할 때 전기 히터에 대해 전류 펄스(electric current pulse)를 제공하도록 배열된다. 바람직하기는, 전류 펄스의 시간-주기(time-period)는, 기화되도록 요구된 액체의 양에 따라, 미리-설정(pre-set)된다. 전기 회로는 바람직하기는 이러한 목적을 위해 프로그램가능하다. 대안적으로, 전기 회로는 퍼프를 시작하도록 사용자를 위해 수동으로 동작가능한 스위치를 구비하여 구성될 수 있다. 전류 펄스의 시간-주기는 바람직하기는 기화되도록 요구되는 액체의 양에 따라 미리-설정된다. 전기 회로는 바람직하기는 이러한 목적을 위해 프로그램가능하다.
바람직하기는, 에어로졸 발생 시스템은 하우징을 구비하여 구성된다. 바람직하기는, 하우징은 길다. 에어로졸 발생 시스템이 모세관 심지를 포함하면, 모세관 심지의 길이 축과 하우징의 길이 축은 실질적으로 평행하게 될 수 있다. 하우징은 덮개(shell) 및 마우스피스(mouthpiece)를 구비하여 구성될 수 있다. 해당 경우에 있어서, 모든 구성요소는 덮개 또는 마우스피스의 어느 한 쪽에 포함될 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 하우징은 액체 저장부, 모세관 심지 및 히터를 구비하여 구성되는 제거가능 삽입체(removable insert)를 포함한다. 해당 실시예에 있어서, 에어로졸 발생 시스템의 그러한 부품들은 단일 구성요소로서 하우징으로부터 제거가능할 수 있다. 이는, 예컨대 액체 저장부를 재보충 또는 교체하기 위해 유용할 수 있다.
하우징은 소정의 적절한 재료 또는 재료들의 조합을 구비하여 구성될 수 있다. 적절한 재료의 예는, 금속, 합금, 플라스틱 또는 하나 이상의 해당 재료를 함유하는 복합 재료, 또는 음식 또는 제약 적용에 대해 적절할 수 있는, 예컨대 폴리프로필렌, PEEK(polyetheretherketone), 및 폴리에틸렌인, 열가소성 물질(thermoplastics)을 포함한다. 바람직하기는, 재료는 가볍고 부서지기 어렵다.
하나의 특정의 바람직한 실시예에 있어서, 에어로졸 발생 시스템은: 마우스피스를 갖춘 제1 종단과; 제1 종단과 대향하는 제2 종단; 제2 종단에 배열된 전원 공급기 및 전기 회로; 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한, 액체 저장부로 연장되는 제1 종단과 제1 종단에 대향하는 제2 종단을 갖춘, 모세관 심지; 및 모세관 심지의 제2 종단의 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한, 전원 공급기에 연결된, 전기 히터를 더 구비하여 구성되고, 액체 저장부, 모세관 심지 및 전기 히터가 에어로졸 발생 시스템의 제1 종단에 배열된다.
바람직하기는, 에어로졸 발생 시스템은 휴대용이다. 에어로졸 발생 시스템은 흡연 시스템일 수 있고, 종래의 궐련(cigar) 또는 담배(cigarette)와 비교될 수 있는 크기를 갖을 수 있다. 흡연 시스템은 약 30㎜와 약 150㎜ 사이의 전체 길이를 갖을 수 있다. 흡연 시스템은 약 5㎜와 약 30㎜ 사이의 외부 직경을 갖을 수 있다.
바람직하기는, 에어로졸 발생 시스템은 전기적으로 동작되는 흡연 시스템이다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 에어로졸 발생 시스템과 함께 이용하기 위한, 액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 카트리지(cartridge)가 제공되고, 카트리지는: 액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 콘테이너와; 콘테이너로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 누설 방지 수단;을 구비하여 구성된다. 카트리지는 본 발명의 제1 측면의 에어로졸 발생 시스템과 함께 이용될 수 있다.
1실시예에 있어서, 누설 방지 수단은 콘테이너 내에 적어도 부분적으로 위치된 다공성 플러그를 구비하여 구성된다. 이러한 다공성 플러그의 특성은 이미 논의되었다.
카트리지는 콘테이너로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한 모세관 심지를 더 구비하여 구성될 수 있다. 이러한 모세관 심지의 특성은 이미 논의되었다.
카트리지가 모세관 심지를 구비하여 구성되면, 누설 방지 수단은 콘테이너와 모세관 심지 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성될 수 있다. 이러한 밀봉 수단의 특성은 이미 논의되었다.
카트리지는 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 전기 히터를 더 구비하여 구성될 수 있고, 전기 히터는 에어로졸 발생 시스템의 전원 공급기에 연결가능하다. 이러한 전기 히터의 특성은 이미 논의되었다.
카트리지는 히터를 위한 적어도 하나의 전기 코넥터를 더 구비하여 구성될 수 있다. 해당 경우에 있어서, 누설 방지 수단은 콘테이너와 적어도 하나의 전기 코넥터 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성될 수 있다. 이러한 밀봉 수단의 특성은 이미 논의되었다.
카트리지는 액체 에어로졸-형성 기질을 기화시키기 위한 콘테이너에 연결된 기화기를 더 구비하여 구성될 수 있고, 누설 방지 수단은 콘테이너 및 기화기로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성될 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에 있어서, 기화기는 콘테이너로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한, 콘테이너로 연장되는 제1 종단과 제1 종단과 대향하는 제2 종단을 갖춘, 모세관 심지와, 모세관 심지의 제2 종단에서 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 전기 히터를 구비하여 구성된다.
본 발명의 1측면과 관련하여 설명된 특징은 본 발명의 다른 측면에 적용할 수 있다.
도 1은 액체 저장부를 갖춘 에어로졸 발생 시스템의 1실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 액체 저장부의 투시도이다.
도 3은 도 2의 액체 저장부의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 다공성 플러그의 투시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액체 저장부의 투시도이다.
도 6은 도 5의 액체 에어로졸-형성 기질의 단면도이다.
도 7은 예컨대 도 5의 선 VII-VII에 따른 액체 저장부의 투시도이다.
이하, 예시도면을 참조하면서 본 발명에 따른 각 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 액체 저장부를 갖춘 에어로졸 발생 시스템의 하나의 예를 나타낸다. 도 1에 있어서, 시스템은 전기적으로 동작되는 흡연 시스템이다. 도 1의 흡연 시스템(100)은 마우스피스 종단(103)인 제1 종단과 바디 종단(105)인 제2 종단을 갖춘 하우징(101)을 구비하여 구성된다. 바디 종단에 있어서, 배터리(107) 형태의 전원 공급기와 하드웨어(109) 및 퍼프 검출 시스템(111; puff detection system) 형태의 전기 회로가 제공된다. 마우스피스 종단에 있어서, 액체(115)를 함유하는 카트리지(113) 형태의 액체 저장부와, 모세관 심지(117), 및 히터(119)가 제공된다. 히터는 단지 도 1에서 도식적으로만 도시됨을 주지해야 한다. 도 1에 도시된 예시적 실시예에 있어서, 모세관 심지(117)의 일단이 카트리지(113)로 연장되고 모세관 심지(117)의 타단이 히터(119)에 의해 에워싸인다. 히터는, 카트리지(113)의 외부를 따라 지나갈 수 있는(도 1에는 도시되지 않았음), 연결부(121)를 매개로 전기 회로에 연결된다. 하우징(101)은 또한 공기 입구(123), 마우스피스 종단에서의 공기 출구(125), 및 에어로졸-형성 챔버(127)를 포함한다.
사용에 있어서, 동작은 다음과 같다. 액체(115)는 카트리지(113)로부터 모세관 현상에 의해 카트리지로 연장되는 심지(117)의 종단에서 히터(119)에 의해 에워싸이는 심지의 타단으로 운반된다. 사용자가 공기 출구(125)에서 에어로졸 발생 시스템에 대해 흡입할 때, 주변 공기가 공기 입구(123)를 통해 끌어 당겨진다. 도 1에 도시된 구성에 있어서, 퍼프 검출 시스템(111)은 퍼프(puff)를 감지해서 히터(119)를 활성화시킨다. 배터리(107)는 히터에 의해 에워싸인 심지(117)의 종단을 가열하기 위해 히터(119)에 전기적 에너지를 공급한다. 심지(117)의 해당 종단의 액체는 과포화 증기를 생성하도록 히터(119)에 의해 기화된다. 동시에, 기화된 액체는 모세관 현상에 의해 심지(117)를 따라 이동하는 다른 액체에 의해 교체된다. (이는 때때로 "펌핑 작용(pumping action)"으로 언급된다.) 생성된 과포화 증기는 공기 입구(123)로부터의 기류와 혼합되어 운송된다. 에어로졸-형성 챔버(127)에 있어서, 증기는, 출구(125)를 향하면서 사용자의 입으로 운송되는, 빨아드림가능 에어로졸을 형성하도록 응축된다.
도 1에 도시된 실시예에 있어서, 하드웨어(109) 및 퍼프 검출 시스템(111)은 바람직하기는 프로그램가능하다. 하드웨어(109) 및 퍼프 검출 시스템(111)은 에어로졸 발생 시스템 동작을 관리하는데 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템의 일례를 나타낸다. 그러나, 많은 다른 예가 가능하다. 에어로졸 발생 시스템은 간단히 액체 저장부에 함유된 액체 에어로졸-형성 기질과, 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 (이하 도 2 내지 도 7를 참조하여 설명되는) 누설 방지 수단의 몇몇 종류를 포함하거나 수용하는 것이 필요하다. 예컨대, 시스템은 전기적으로 동작될 필요는 없다. 예컨대, 시스템은 흡연 시스템일 필요는 없다. 더욱이, 시스템은 히터를 포함하지 않을 수 있고, 이 경우 다른 장치가 액체 에어로졸-형성 기질을 기화시키도록 포함될 수 있다. 예컨대, 퍼프 검출 시스템이 제공될 필요는 없다. 대신, 시스템은, 예컨대 퍼프가 취해질 때 사용자가 스위치를 동작시키는, 수동 활성화에 의해 동작될 수 있다. 예컨대, 하우징의 전체 형상 및 크기는 변경될 수 있다. 더욱이, 시스템은 모세관 심지를 포함하지 않을 수도 있다. 해당 경우에 있어서, 시스템은 기화용 액체를 전달하기 위한 다른 메카니즘을 포함할 수 있다.
그러나, 바람직한 실시예에 있어서, 시스템은 액체 저장부로부터 액체를 운반하기 위한 모세관 심지를 포함한다. 모세관 심지는 다양한 다공성 또는 모세관 재료로부터 만들어질 수 있고 바람직하기는 알려진 미리 정해진 모세관성(capillarity)을 갖는다. 예는 섬유 또는 소결 분말(fibres or sintered powders) 형태의 세라믹 또는 흑연 기반 재료(ceramic- or graphite-based materials)를 포함한다. 여러 다공성의 심지는 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압(vapour pressure)과 같은 여러 액체 물리적 특성을 수용하는데 이용될 수 있다. 심지는 액체의 요구된 양이 히터로 전달될 수 있도록 하기 위해 적절해야만 한다.
상기 논의한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 에어로졸 발생 시스템은 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 누설 방지 수단을 포함한다. 누설 방지 수단을 포함하는, 본 발명의 다수의 실시예가 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명된다. 에어로졸 발생 시스템의 다른 실시예에 적용가능함에도 불구하고, 실시예는 도 1에 도시된 예를 기초로 한다. 도 1 및 이어지는 도 2 내지 도 7은 사실상 개요도임을 주지해야 한다. 특히, 도시된 구성요소는 개별적으로 또는 서로와 관련하여 축적화되지는 않는다.
도 2는 본 발명의 1실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템에 포함하기 위한, 액체 저장부(113), 모세관 심지(117) 및 히터(119)의 투시도이다. 도 2에 있어서, 히터(119)는 모세관 심지(117)를 에워싸서 지지하는 가열 코일(heating coil)의 형태이다. 전기 연결 블레이드(201; electrical connection blades)는 가열 코일의 각 종단에 연결된다. 연결 블레이드(201)는 홈(203)의 액체 저장부의 외부를 따라 뻗는다.
도 3은 도 2의 액체 저장부(113)와 모세관 심지(117)의 단면도이다.(히터(119) 및 연결 블레이드(201)는 간단화를 위해 도 3에는 도시되지 않는다.) 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 액체 저장부(113)는 다공성 플러그(301)를 포함한다. 다공성 플러그(301)는 액체 저장부(113)에 액체를 유지하기 위해 배열된다. 해당 방식에 있어서, 자유로운 액체(free liquid)의 양, 즉 흐름에 대해 자유로운 액체가 감소된다. 이러한 다공성 플러그를 제공하는 것은 액체가 액체 저장부로부터 누설될 가능성을 감소시킨다. 이는 또한 모세관 심지에 대해 액체의 전달을 개선하고, 그에 따라, 특히 액체 저장부의 액체가 다 사용되어져 액체 저장부가 비워지게 됨에 따라, 액체의 낭비를 최소화한다.
다공성 플러그는 액체를 유지하기 위해 적절한 소정의 재료를 구비하여 구성된다. 적절한 재료의 예는 모세관 재료, 예컨대 스폰지 또는 발포 재료, 발포 금속 또는 플라스틱 재료, 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은, 예컨대 방사 또는 압출 섬유로 만들어진, 섬유 재료이다.
도 4는 다공성 플러그(301)의 투시도이다. 이러한 실시예에 있어서, 다공성 플러그(301)는 원통형 튜브(cylindrical tube)의 형태이다. 플러그의 외부 치수 D는 실질적으로 액체 저장부의 내부 치수(도시되지 않았음)와 동일하다. D가 선택되어 다공성 플러그가 실질적으로 액체 저장부를 채운다. 이는 자유로운 액체의 양을 최소화하고, 이는 누설을 방지하여 모세관 심지에 대한 액체의 전달을 개선한다. 그러나, 다공성 플러그는 실질적으로 액체 저장부를 채울 필요는 없다. 예컨대, 다공성 플러그는 액체 저장부 보다 더 짧거나 더 좁을 수도 있다.
이러한 실시예에 있어서, 플러그의 내부 치수 d는 실질적으로 모세관 심지(117)의 직경과 동일하고, 따라서 모세관 심지(117)는 알맞게 꼭 끼어 고정되어 관형 다공성 플러그(tubular porous plug) 내에 위치할 수 있다. 이는 다공성 플러그가 모세관 심지와 접촉되고, 액체의 양호한 전달이 다공성 플러그로부터 모세관 심지로 허용되기 때문에 이점이다. 그러나, 이는 상기 경우일 필요는 없고 다공성 플러그의 내부 직경 d는 모세관의 직경 보다 더 클 수 있다. 이는 상기 경우로 될 필요는 없음에도 불구하고, 바람직하기는 모세관 심지는 액체 저장부의 바닥으로 연장된다. 더욱이, 이는 상기 경우로 될 필요는 없음에도 불구하고, 다공성 플러그는 바람직하기는 액체 저장부의 바닥으로 연장된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다공성 플러그를 제공하는 것은, 자유로운 액체를 흡수하는 것에 의해, 액체 저장부로부터 누설의 가능성을 감소시킨다. 즉, 자유롭게 흐르는 액체의 양이 최소화되어 누설이 방지되거나 적어도 감소된다. 더욱이, 다공성 플러그는, 액체 저장부의 바닥에서 조차도, 실질적으로 모든 액체가 다공성 플러그에 의해 유지되고 모세관 심지에 대해 전달될 수 있기 때문에 액체의 낭비를 감소시킬 수 있다.
따라서, 다공성 플러그는 액체 저장부로부터 액체 누설의 기회를 감소시킨다. 그러나, 그럼에도불구하고, 액체 에어로졸-형성 기질이 액체 저장부로부터 누설되는 경우, 누설 방지를 위한 다른 메카니즘이 제공될 수 있다. 이들은 도 5, 6, 7을 참조하여 개시된다. 도 5, 6, 7에 도시된 누설 방지 수단은 또한 다공성 플러그로부터 분리적으로 제공될 수 있다.
도 5는 도 2와 유사한 투시도이다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템에 포함하기 위한, 액체 저장부(113), 모세관 심지(117) 및 히터(119)의 투시도이다. 도 2, 도 5에서와 같이, 히터(119)는 모세관 심지(117)를 에워싸서 지지하는 가열 코일의 형태이다. 전기 연결 블레이드(201)가 가열 코일의 각 종단에 연결된다. 연결 블레이드(201)는 홈(203)의 액체 저장부의 외부를 따라 뻗는다.
도 6은 도 5의 액체 저장부(113) 및 모세관 심지(117)의 단면도이다.(히터(119) 및 전기 연결 블레이드(201)는 간단화를 위해 도 6에 도시되지 않는다.) 도 5 및 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 밀봉체(501; seal) 형태의 누설 방지 수단이 더 제공된다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 있어서, 밀봉체(501)는 액체 저장부(113)와 모세관 심지(117) 사이의 연결부(junction)에 밀봉 재료를 구비하여 구성된다. 밀봉체(501)는 소정의 여러 방법으로 형성될 수 있다. 예컨대, 밀봉체는 액체 저장부 및 모세관 심지를 조립하는 동안 액체 형태에 적용될 수 있다. 대안적으로, 밀봉체는 모세관 심지를 거쳐 편안하게 고정되는 (O-링과 유사한) 밀봉 재료의 분리 고체 링(separate solid ring)의 형태로 적용될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 밀봉체는 주입 몰드(injection mould)로 심지를 위치시키고 모세관 심지 주위에 적절한 밀봉 재료를 주입하는 것에 의해 생성될 수 있다.(이는 때때로 "오버몰딩(overmoulding)"으로서 언급된다.) 이때, 모세관 심지는 이어 액체 저장부에 위치될 수 있어 밀봉체가 액체 저장부와 모세관 심지 사이의 연결부에 위치된다.
밀봉체(501)는 실질적으로 액체 저장부(113)와 모세관 심지(117) 사이의 소정의 갭(gap)을 밀봉하거나 메운다. 전기 연결 블레이드(201)는 바람직하기는, 도 5에 도시된 바와 같이, 밀봉체(501)의 외부에 위치함을 주지해야 한다. 그러나, 연결 블레이드(201)는 대안적으로 밀봉체(501)의 내부에 위치하거나 밀봉체(501)를 직접적으로 통해 지나갈 수 있다. 따라서, 소정의 액체가 액체 저장부의 외부로 누설되기 시작하면, 밀봉체(501)는 액체가 시스템으로 그리고 잠재적으로 마우스피스의 외부로 흐르는 것으로부터 방지하게 된다. 도 5 및 도 6에 도시된 밀봉체(501)는 도 2, 3, 4에 도시된 다공성 플러그에 부가하여 또는 대안으로 제공될 수 있다.
밀봉체(501)는 소정의 적절한 밀봉 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 바람직하기는, 밀봉 재료는 부드럽고, 유연하며, 탄력이 있고, 액체방지성(liquid-proof)이다. 적절한 예는 소정의 엘라스토머(elastomer), 플라스틱 또는 고무이다. 밀봉체(501)의 재료는 액체 저장부(113)의 재료와 동일한 재료일 수 있다. 대안적으로, 밀봉체(501)는 여러 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 밀봉체(501)는 수집되는 소정의 액체를 유지하기 위한 모세관 재료를 더 구비하여 구성될 수 있다.
도 7은 예컨대 도 5의 선 VII-VII에 따른 액체 저장부의 단면도이다. 도 7에 도시된 실시예는 도 5에 도시된 것과 근소하게 다르다. 도 7은 액체 저장부(113)의 숄더부(shoulder portion)를 나타낸다. 모세관 심지(117)는 액체 저장부(113)에 위치되어 도시된다. 히터(119) 및 전기 연결 블레이드(201)는 간단화를위해 도시되지 않는다. 도 5, 도 7에서와 같이, 전기 연결 블레이드는 홈(203)의 액체 저장부의 외부를 따라 뻗는다. 그러나, 도 7의 실시예에 있어서, 전기 연결 블레이드는 액체 저장부의 케이싱에서의 구멍(701; apertures)을 통해 연장된다. 도 7에 있어서, 누설 방지 수단은 밀봉체(703)의 형태로 제공된다.
밀봉체(703)는 액체 저장부(113)와 전기 연결 블레이드(201) 사이에서 밀봉 재료를 구비하여 구성된다. 특히, 전기 연결 블레이드는 각각 액체 저장부의 케이싱의 구멍을 통해 지나가고 밀봉 재료가 구멍을 통해 지나가는 전기 연결 블레이드를 에어싸도록 각 구멍에 제공된다. 밀봉체(703)는 소정 수의 방법으로 형성될 수 있다. 예컨대, 밀봉체는 액체 저장부, 모세관 심지 및 히터를 조립하는 동안 액체 형태에 적용될 수 있다. 대안적으로, 밀봉체는, 블레이드가 액체 저장부에 고정되기 전에, 각 전기 연결 블레이드를 거쳐 편안하게 고정되는 밀봉 재료의 고체 링의 형태로 적용될 수 있다. 대안적으로, 밀봉체는 주입 몰드에 각 전기 연결 블레이드를 위치시키고 블레이드 주위에 적절한 밀봉 재료를 주입하는 것에 의해 생성될 수 있다.(이는 때때로 "오버몰딩"으로서 언급된다.) 이어, 전기 연결 블레이드는 액체 저장부 상에 위치될 수 있어, 밀봉체는 구멍 주위에 위치된다.
도 7의 실시예에 있어서, 밀봉체는 실질적으로 전기 연결 블레이드를 에워싼다. 그러나, 비록 전기 연결 블레이드가 액체 저장부의 케이싱의 구멍을 통해 연장되지 않아도 밀봉체(703)가 제공되는 것이 가능하다. 예컨대, 전기 연결 블레이드가 (예컨대, 도 5에서와 같이) 단순히 홈으로 뻗으면, 밀봉 재료는 블레이드와 액체 저장부 사이에 제공될 수 있다. 밀봉 재료는 실질적으로 블레이드를 에워싸거나 에워싸지 않을 수 있다.
따라서, 소정의 액체 에어로졸-형성 기질이 액체 저장부의 외부 또는 히터의 영역의 모세관 심지의 외부로 누설되어, 전기 연결 블레이드를 흘러내리기 시작하면, 밀봉체(703)는 액체가 시스템으로 그리고 잠재적으로 마우스피스의 외부로 흐르는 것으로부터 방지하게 된다. 도 7에 도시된 밀봉체(703)는 도 2, 3, 4에 도시된 다공성 플러그 및 도 5, 6에 도시된 밀봉체(501)에 부가하거나 대안으로 제공될 수 있다. 더욱이, 단지 하나의 밀봉체 만이 제공된다.
각 밀봉체(703)는 소정의 적절한 밀봉 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 재료는 액체 저장부(113)의 재료와 동일한 재료일 수 있다. 대안적으로, 밀봉체(703)는 다른 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 밀봉체(501)가 또한 제공되면, 밀봉체(501, 703)는 동일하거나 다른 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 2개의 밀봉체(703)가 제공되면, 2개의 밀봉체(703)는 동일하거나 다른 재료를 구비하여 구성될 수 있다. 밀봉체(501)는 수집되는 소정의 액체를 유지하기 위한 모세관 재료를 더 구비하여 구성될 수 있다. 밀봉체(703)는 플라스틱 시트(plastic sheet) 또는 박막 재료(film material) 또는 플라스틱 및 금속의 복합층을 구비하여 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 에어로졸 발생 시스템은 액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지하거나 적어도 감소시키기 위한 누설 방지 수단을 포함한다. 누설 방지 수단의 실시예는 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명되었다. 하나의 실시예와 관련하여 개시된 특징은 또한 다른 실시예에 적용가능할 수 있다.

Claims (15)

  1. 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 에어로졸 발생 시스템으로, 시스템이:
    액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 액체 저장부와;
    액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 누설 방지 수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    누설 방지 수단이 액체 저장부 내에 적어도 부분적으로 위치된 다공성 플러그를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한 모세관 심지를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    누설 방지 수단이 액체 저장부와 모세관 심지 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  5. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    에어로졸 발생 시스템이 전기적으로 동작되고 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 전기 히터를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    히터를 위한 적어도 하나의 전기 코넥터를 더 구비하여 구성되고, 누설 방지 수단이 액체 저장부와 전기 코넥터 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  7. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    액체 에어로졸-형성 기질을 기화시키기 위한 액체 저장부에 연결된 기화기를 더 구비하여 구성되고, 누설 방지 수단이 액체 저장부와 기화기로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  8. 상기 항 중 어느 한 항에 있어서,
    마우스피스를 갖춘 제1 종단과;
    제1 종단과 대향하는 제2 종단;
    제2 종단에 배열된 전기 회로 및 전원 공급기;
    액체 저장부로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한, 액체 저장부로 연장되는 제1 종단 및 제1 종단과 대향하는 제2 종단을 갖춘, 모세관 심지; 및
    모세관 심지의 제2 종단에서의 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한, 전원 공급기에 연결된, 전기 히터;를 더 구비하여 구성되고,
    액체 저장부, 모세관 심지 및 전기 히터가 에어로졸 발생 시스템의 제1 종단에 배열되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 시스템.
  9. 액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위해 에어로졸 발생 시스템과 함께 이용하기 위한, 액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 카트리지로서, 카트리지가:
    액체 에어로졸-형성 기질을 저장하기 위한 콘테이너와;
    콘테이너로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성된 누설 방지 수단;을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  10. 제9항에 있어서,
    누설 방지 수단이 콘테이너 내에 적어도 부분적으로 위치된 다공성 플러그를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    콘테이너로부터 액체 에어로졸-형성 기질을 운반하기 위한 모세관 심지를 더 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  12. 제11항에 있어서,
    누설 방지 수단이 콘테이너와 모세관 심지 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    액체 에어로졸-형성 기질을 가열하기 위한 전기 히터를 더 구비하여 구성되되, 전기 히터가 에어로졸 발생 시스템의 전원 공급기에 연결가능한 것을 특징으로 하는 카트리지.
  14. 제13항에 있어서,
    히터를 위한 적어도 하나의 전기 코넥터를 더 구비하여 구성되고, 누설 방지 수단이 콘테이너와 적어도 하나의 전기 코넥터 사이에 밀봉 수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    액체 에어로졸-형성 기질을 기화사키기 위한 액체 저장부에 연결된 기화기를 더 구비하여 구성되고, 누설 방지 수단이 액체 저장부와 기화기로부터 액체 에어로졸-형성 기질의 누설을 방지 또는 감소시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
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