KR20140046022A - 기화 멤브레인을 가진 일회용 마우스피스에서 액체 기화를 위한 투과 가능한 전기 열 저항 필름 - Google Patents

Abstract

하나 이상의 멤브레인과 제어된 또는 조절된 전압 소스에 분리 가능하게 연결하기 위한 플랜지를 포함하는 속이 빈 실린더 형태의 마우스피스에서 활성 물질 및/또는 향 물질을 함유하는 물질을 기화하기 위한 두 단부와 담배 또는 작은 시거의 단면의 크기(dimensions)를 가진 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인 형상에서 금속 필름 또는 얇은 시트 형상의 가열 장치에서, 상기 가열장치의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인의 중간 공간은 개방되고, 그래서 흐르는 유체가 투과되며, 가열장치는 역시 흐르는 유체가 투과할 수 있고 기화될 수 있는 활성 물질 및/또는 향 물질에 젖어있거나 젖게 되고 적어도 하나의 기화기 멤브레인과 접촉하는 표면이 있으며, 가열 장치와 적어도 하나의 기화기 멤브레인은 마우스피스(3)를 통과하는 유체의 스트림에 수직하게 또는 비스듬히 배열되고, 유체 스트림은 가열장치와 기화기 멤브레인을 완전히 관통하여 흐르며, 상기 가열장치는 기화기 멤브레인 또는 멤브레인에 위치한 활성 물질 및/또는 향 성분을 포함하는 물질을 기화시켜서 유체 스트림을 공급한다.

Description

기화 멤브레인을 가진 일회용 마우스피스에서 액체 기화를 위한 투과 가능한 전기 열 저항 필름{Permeable electrical heat-resistant film for vaporisation of liquids from disposable mouthpieces comprising vaporisation membranes}

본 발명은 일반적으로 전자 담배로 니코틴 및/또는 첨가제의 최적화된 무연(smoke-free) 흡입을 위한 장치에 관련된 것이며, 기존 담배에 대한 소비자(흡연자) 경험을 유지하면서 소비자와 제 3 자에게 바람직하게는 해가 전혀 없거나, 소비자와 제 3 자에게 훨씬 적은 피해를 일으키는 기존 담배의 대체재를 소비자에게 제공할 수 있는 니코틴 및/또는 첨가제의 무연 흡입에 기반한 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 담배를 피울 때는, 담배가 연소되고 연소 시 발생하는 연기는 흡입되거나(주류 연기=mainstream smoke) 또는 주변 환경으로 배출된다(부류연기=sidestream smoke).

주류 연기는 소비자(흡연자)의 건강에 손상을 주는 중요한 요소이지만, 그/그녀에게 원하는 즐거움을 준다. 부류연기는 수동적 흡연자의 건강 손상에 중요한 요소이며, 수동적 흡연자도 소비자(흡연자)도 원하지 않는 것이다.

4800 개 이상의 서로 다른 물질이 담배 연기 속에서 확인되었고, 약 70 가지가 명백하게 발암성이다.

니코틴 및/또는 첨가제의 무연 흡입에 기반한 장치 및 방법의 목적은 기존 담배에 대한 소비자(흡연자) 경험을 유지하면서 소비자와 제 3 자에게 바람직하게는 해가 전혀 없거나, 소비자와 제 3 자에게 훨씬 적은 피해를 일으키는 기존 담배의 대체재를 소비자에게 제공하는 것이다.

현재, 소위 전자 담배(electronic cigarettes)는 기존 담배의 대체재로서 시장에서 자신의 영역을 설정한다. 다른 방법들 중에서, 아래 기술될 방법은 그것의 설득력 있는 기능(증발 속도, 니코틴 배출)과 함께 비교적 쉬운 기술적 구현의 관점에서 수용되었다.

1990 년으로 거슬러 올라가면, 특허 DE69017371(T2)는 향- 생성 매체, 전기 가열 요소 및 전기 에너지 적용을 위한 수단을 포함하는 흡연 용품을 설명하며, 향- 생성 매체는 전기 가열 매체로부터 방출되고, 전기 가열 요소는 향 생성 매체와 열적 접촉을 하며, 전기 에너지를 적용하기 위한 수단은 전기에너지를 가열 요소에 적용하여 가열 요소가 상기 향- 생성 매체를 가열하여 향 요소를 방출하고, 제어 수단은 전기 에너지를 위한 수단에 의하여 적용되는 전기 에너지의 량을 제어함을 특징으로 한다.

이 기본 원리는 이하에 설명된 바와 같이, 지난 20 년간 시장성 있게 개발되었고, 최적화되어왔다.

증발되는 유체(fluid)는 금속 브레이드(braid) 또는 유리 섬유 심지의 모세관 효과로 인해 저장 공간으로부터 작은 가열 코일로 공급된다. 가열 코일은 일반적으로 진공 스위치 또는 진공 조정기(vacum governor)에 의하여 활성화되어 전자 담배를 한 모금 흡입할 때 유체가 증발한다.

전자 담배의 주요 구성 요소는 다음과 같은 것들이다 : 진공 스위치 또는 진공 조정기를 가진 배터리 유니트와 불붙인 담배의 빨갛게 타는 끝부분을 광학적으로 시뮬레이션하는 LED, 가열 코일 및 모세관을 구비한 기화기 유니트(분무기)이다.

세 가지 구성 요소는 일반적으로 원통형이고, 조립 시, 그들의 형상은 담배를 모방한다. 이러한 구성요소의 내부에 흐름 채널(flow channel)이 형성되고 ,그것은 세 가지 구성요소를 통해서 확장된다. 전자 담배를 흡입할 때, 공기 흐름은 진공 스위치 또는 진공 조정자가 조작됨에 의하여 배터리 유니트 내부로 흡입된다. 이것은 하류 증발기 유니트에 제공된 가열 코일이 활성화되는 효과를 갖는다.

나선형 가열 코일은 모세관을 통해 직접적으로 또는 금속 브레이드를 통해 마우스피스의 다운스트림에 위치한 유체 저장 공간에 연결되어 유체가 스며든 섬유 가닥 주위에 감기며, 상기 섬유 가닥은 흐름 방향에 수직하게 배치된다. 가열 코일의 활성화로 인해, 유체는 기화되어 공기흐름을 형성한다.[0013]기화될 유체로 채워진 저장 공간 자체는 흐름 채널 내의 흐름에 직접적으로 노출되지 않고, 마우스피스의 측면 포켓에 배치된다. 기화되지 않은 유체가 저장 공간으로부터 소비자의 입으로 불가피하게 도달함이 없이, 섬유 가닥은 금속 브레이드와 유리 섬유 가닥의 모세관을 통해 공급된다. 상기 저장 공간은 일반적으로 작은 조각의 부직포로 구성되어 있다.

저장 공간 외에, 마우스피스는 흐름 채널과 이들 종단면에 오직 작은 구멍 형태의 공기 출구만을 포함한다. 기화된 유체를 첨가한 공기의 흐름은 상기 공기 출구를 통해서 소비자(흡연자)의 구강 내로 유입된다.

배터리 유닛과 기화 유닛은 스레드(thread)를 통하여 분리할 수 있도록 연결되어 있다. 스레드의 종단면과 스레디드(threaded)된 표면은 도전성이고 서로 절연되어 있으며, 그래서 배터리 유닛과 기화 유닛은 스레드를 통하여 연결되었을 때 전류가 그들 사이에 흐를 수 있고, 진공 스위치와 진공 조정기가 활성화되었을 때 가열 코일이 배터리에 의하여 공급될 수 있다. 분리된 상태에서는, 배터리 유닛은 동일한 스레드를 통해 배터리 충전기에 연결될 수 있다.

마우스피스는 스레드 맞은편에 위치한 기화기 유닛 단부에 원통형 플랜지를 통해 연결되어 있다. 마우스피스의 저장 공간은 기화기 유닛의 금속 브레이드와 접촉하고 저장 공간으로부터 가열코일의 내부로 유체의 운송이 시작된다.

분리 재사용할 수 있는 기화기 유닛을 갖는 전자 담배의 이러한 실시 형태의 큰 단점은 증발기 유닛이 그 서비스 기간 동안 점점 오염된다는 것이다. 각 200회 흡입(끽연)을 구성하는 많은 저장 공간은 증발기 유닛이 교환되기 전에 일반적으로 소모되고 모세관이 세정 되지 않기 때문에, 미생물 기화 및 바람직하지 않은 유해 물질의 잠재적인 위험이 있다. 기화기 유닛은 6 개월까지 사용할 수 있다.

증발기 유닛의 오염 증가의 또 다른 단점은 소비 기간 동안의 품질 손실 가능성이다. 예를 들어, 마우스피스가 교환 될 때 새로운 마우스피스에 포함된 기화될 유체는 모세관에 여전히 들어있는 잔류 유체와 혼합될 것이다. 소비자가 하나의 증발기로 다른 향기를 얻고자 할 때는, 특히 불리하다.

또 다른 불리한 측면은 기화기에 부착된 마우스피스가 교환 될 때 유체가 누출되어 소비자의 피부가 니코틴을 포함한 유체와 종종 접촉하게 된다. 각각의 니코틴 함량에 따라, 피부 접촉은 사소한 해독(poisoning)으로 이어질 수 있다.

마지막으로 중요한 것은, 이러한 세 부분으로 나누어진 설계는 결과적으로 길이를 거의 더 감소시킬 수 없다는 단점이 있으며, 이것은 킹사이즈 담배의 전체 길이를 초과하지 않는다는 목표에 상당한 정도로 불리한 것이다.

기화기 유닛을 마우스피스에 통합할 경우에 유체의 누출 및 결과적인 피부 접촉 위험을 피할 수 있고 킹사이즈 담배의 길이에 근접하게 전체 길이를 제한하는 목적은 보다 쉽게 달성할 수 있기 때문에 앞서 기술한 단점은 부분적으로 해결된다.

그러나, 기화기와 함께 마우스피스에 전달되는 스레디드(threaded) 연결은 지금 불리한 것으로 판명되고, 스레디드 연결이 취급하기 불편하다는 사실 외에도, 스레드 영역에서의 비교적 두꺼운 금속 벽에 비추어 그리고 결합된 제품의 일회용 특성을 고려하면, 특히 대량생산 제품이어서 재료의 과대한 사용이 기하급수적으로 증가하기 때문에, 이것은 폐기물 처리 문제로 이어진다.

앞서 언급한 두 가지 변형 , 즉, 분리된 기화기뿐만 아니라 마우스피스에 통합된 기화기를 포함하는 변형 모두에 대하여, 각각의 저장 공간의 리필성능뿐만 아니라 그 결과 이미 널리 채용된 리필 관행은 니코틴을 함유하고 있는 유체에 수반될 수 있는 잠재적인 위험의 관점에서 큰 문제가 된다. 리필 병은 어린이들에게 치명적일 수 있는 양의 니코틴을 포함할 수도 있다.

게다가, 이러한 시스템은 또한 종종 실제로 리필되기 때문에, 오랜 시간 동안 사용될 때, 비록 유리섬유 모세관 대신에 모세관으로서 탄화하는 섬유를 자주 사용한다할지라도, 마우스피스에 통합된 기화기를 포함하는 시스템의 이점이라고 내세우는 위생적인 이점은 없다.

마지막으로, 마우스피스에 통합된 기화기를 포함하는 시스템의 큰 단점은 사용된 구성요소의 관점에서 빠르게 작동하는 기계에서 대량생산되는 이 제품의 제조는 불가하다고 볼 수 있으며, 예를 들어, 금속 절단 공정에 의하여 생산되는 스크루 플랜지와 그것의 외부 링 및 그것의 단부면은 전기적으로 분리되어 자동 설치가 힘들다. 에를 들어, 가열 코일은 와이어를 통해서 스크루 플랜지에 용접되어 설치되고 유리섬유 가닥 또는 천연섬유 가닥의 설치는 가열 코일을 통해 안내된다.

WO2011/009920에는 흡입할 수 있는 에어로졸을 방출하기 위한 목적으로 활성물질 및/또는 향 물질을 휘발하기 위한 방법이 기술되어 있으며, 열에너지에 의해 작동하는 유체는 바람직하게는 원통형 속이 빈 본체(cylindrical hollow body) 내의 흐름 채널을 통해서 흐르고, 이 흐름 채널 내의 유체는 전체적으로 또는 부분적으로 적어도 하나의 기화기 멤브레인을 통해서 흐르며, 적어도 하나의 기화기 멤브레인은 기화될 수 있는 활성 물질 및/또는 향 물질에 젖어있거나 젖고, 여기서 즉, 열에너지에 의하여 동작하는 열적 에너지를 부가적으로 포함하는 유체는 기화기 멤브레인을 통해서 흐르는 즉시 이 물질 또는 이 물질들을 기화시키고, 유체 스트림에 그것 또는 그들을 공급한다.

마지막으로 언급한 방법 및 그에 기초한 장치는 예를 들어, 위생 문제, 특정 설계 및 시장에서 이용할 수 있는 전기 시스템의 과도하게 긴 소비시간에서 비롯되는 높은 생산비용 같은 앞서 언급한 결점 없이 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질의 최적 기화를 허용하며, 즉 상기 장치는 원칙적으로, 무연 담배의 마우스피스로 사용하기에 이상적이나, 상기 방법은 WO2008/113420 에 기재된 처리 수단에 의해 제공되는 액화가스의 연소로 인한 열에 의하여 이미 동작해온 유체 스트림을 이용하는 반면, 열교환을 위한 공간이 충분하지 않기 때문에 담배(cigarrette) 또는 작은 시거(cigar )안의 이용 가능한 공간에서 충분히 뜨거운 유체 스트림의 전기 생성을 순수하게 수행하는 것은 불가능하다.

WO2008/113420는 흡입 에어로졸을 방출하기 위한 목적으로 활성 물질 및/또는 향 물질을 휘발시키는 방법을 기술하며, 여기서 가연 가능한 가스의 연소 가스들은 바람직하게는 과도한 양의 공기로 연소되고, 부분적으로 또는 전체적으로 주변 공기와 선택적으로 혼합되어 활성 물질 및/또는 향 물질 저장 공간을 통해 통과하며, 여기서 원하는 온도는 연소 가스의 비율에 의해 그리고 선택적으로, 상기 연소 가스와 주변 공기와의 혼합 비에 의해 선택할 수 있다.

이 방법의 본질적인 단점은 액화 가스의 사용이며, 그것은 소비자의 얼굴 바로 근처에서 예측되는 폭발의 위험으로 인해, 비록 이 위험이 단지 가설일 뿐이고 안전장치 설계로 관리할 수 있다할지라도, 한편으로는 잠재 고객 측에는 안전 염려가 있을 것이고, 다른 한편으로는 이러한 원칙에 기초한 제품은 항공기에 탑재가 허용되지 않을 가능성이 높다는 의미를 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은 구성요소가 기화될 유체와 접촉함이 없이 니코틴 및/또는 첨가제의 기화를 보장하는 전자 담배를 위한 장치를 제공하는 것이고, 바람직하게는 사용되는 재료의 양을 감소시키고 기계 가공성을 최적화함으로써 비용과 생태학적 손상의 실질적인 감소를 동시에 수행하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기존 담배에 대한 소비자(흡연자) 경험을 유지하면서 소비자와 제 3 자에게 바람직하게는 해가 전혀 없거나, 소비자와 제 3 자에게 훨씬 적은 피해를 일으키는 기존 담배의 대체재를 소비자에게 니코틴 및/또는 첨가제의 무연 흡입에 기반한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 구성요소가 기화될 유체와 접촉함이 없이 니코틴 및/또는 첨가제의 기화를 보장하는 전자 담배를 위한 장치를 제공하는 것이고, 바람직하게는 사용되는 재료의 양을 감소시키고 기계 가공성을 최적화함으로써 비용과 생태학적 손상의 실질적인 감소를 동시에 수행하는데 있다.

본 발명 과제의 해결 수단은 두 개의 단부와 담배(cigarrette) 또는 작은 시거(cigar)의 단면 크기를 가진 이중 코일(101) 및/또는 구불구불한 라인(102)으로 구성된 금속 호일 또는 얇은 시트의 형태로 열 저항을 구성하는 가열 장치에 있어서, 열 저항의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인의 사이공간은 개방되어, 그곳을 통해서 유체의 흐름이 허용되고, 금속 호일 또는 얇은 시트로 구성된 적어도 하나의 각 접점 탭(13)은 열 저항(1)의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 단부에 연결되며, 접점 탭(13)은 열 저항(1)의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 마주보는 단부에 연결되고, 서로 직접 접촉하지 않도록 구성된 가열장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단은 유체 입구(311)와 유체 출구(312)를 가진 속이 빈 실린더 형태의 마우스피스로서 구성된, 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질을 기화시키기 위한 기화기 장치는, 청구항 1 내지 7 중 하나 또는 복,수에 따른 가열 장치와, 열 저항과 넓은 면적으로 접촉하고, 흐르는 유체에 침투할 수 있으며 기화될 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질에 젖거나 젖을 수 있는 적어도 하나의 기화기 멤브레인을 포함함을 특징으로 하는 기화기 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 기존 담배에 대한 소비자(흡연자) 경험을 유지하면서 소비자와 제 3 자에게 바람직하게는 해가 전혀 없거나, 소비자와 제 3 자에게 훨씬 적은 피해를 일으키는 기존 담배의 대체재를 소비자에게 제공할 수 있는 유리한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구성요소가 기화될 유체와 접촉함이 없이 니코틴 및/또는 첨가제의 기화를 보장하는 전자 담배를 위한 장치를 제공하는 것이고, 바람직하게는 사용되는 재료의 양을 감소시키고 기계 가공성을 최적화함으로써 비용과 생태학적 손상의 실질적인 감소를 동시에 이룰 수 있는 효과가 있다.

이하에서, 본 발명의 이점과 유리한 추가 개발은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은, 본 발명에 기재된 가열 장치의 바람직한 실시 형태의 두 가지 변형을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마우스피스가 전압 소스와, 절연 호일에 제공된 접점 개구를 통해서 접점 탭에 접촉하는 전압 소스의 두 개의 환형 극에 연결되는 방법을 도시한 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구항 1에 기재된 형태의 가열 장치와 투과성 기화기 멤브레인(WO2011/009920에 기재된 것과 유사한)으로부터 유체를 기화하고 그러한 가열 장치를 포함하기 위해 사용되는 기화기 장치에 의해 달성되며, 상기 가열장치는:

투과성 열 저항 호일은 두 단부와 담배 또는 작은 시거의 단면의 크기(dimensions)를 가진 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인으로 구성되어 있으며, 열 저항(1)의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인 사이의 공간은 개방되어 있고(투과성이 있고) 그들을 통해서 유체의 흐름을 허용한다.

적어도 두 전기 접점(접점 탭)은 한쪽 면에 열 저항 호일의 마주보는 각각의 단부에 고정 연결되고, 다른 쪽 면에 돌출된 전기 접점은 제어된 또는 조절된(regulated) 전압 소스와 끊을 수 있도록 연결을 허용하며, 바람직하게는 열 저항 호일 및 전기 접점은 한 조각으로 만들어진다.

본 발명에 있어서, ‘투과성 있는(permeable)’이라는 용어는 정상 상태에서 그들 표면 방향으로 가스가 통과하도록(가스 투과성이 있는) 허용하는 열 저항 호일뿐만 아니라 기화기 멤브레인도 의미한다.

본 발명에 의하면, 전기적인 도전성 호일로 구성된 투과 가능한 열 저항 호일은 바람직하게는 이중 코일 또는 구불구불한 라인 형상 또는 이중 코일 또는 구불구불한 라인 형상의 조합을 얻기 위하여 펀칭 또는 레이저 절단을 해야 한다. 이중 코일 또는 구불구불한 라인 형상의 조합의 경우에는, 열 저항은, 예를 들어, 이중코일의 형태로 삽입 부분 영역을 가진 구불구불한 라인 형상을 가지거나, 구불구불한 라인의 형태로 중앙 부분 영역을 가지는 이중 코일 형상을 가지는 두 개의 부분 영역을 포함할 수 있다. 부가적인 다른 부분 영역을 가진 다른 조합도 또한 가능하다.

본 발명에 따른 열 저항 호일은 전기적 도전성 물질로 구성되며, 바람직하게는 알루미늄 또는 고품질 강철 합금, 및 더 바람직하게는 식품에 안전한 순수한 알루미늄, AlMn 합금 또는, 예를 들어, X5CrNi18-10같은 스테인레스 스틸로 구성된다.

본 발명에 따른 투과성의 열 저항 호일의 벽 두께는 0.01 mm와 0.2 mm 사이이며, 그러나, 바람직하게는, 0.02 mm 와 0.08 mm 사이이다.

증발될 유체의 도전성에 따라, 열 저항 호일은 열 저항 및 전기적 절연 플라스틱 층, 바람직하게는 폴리아미드 층, 마이카나이트 또는 실리콘 층으로 코팅될 수 있고, 그리하여 기화될 유체의 전기 저항이 열 저항 호일의 저항에 비하여 매우 낮을 경우에 단락을 피한다. 본 발명에서의 마이카나이트는 일반적으로 인공 마이카를 말하며, 즉, 메트릭스 시스템으로서 부셔진 마이카(층상 실리케이트의 부셔진 조각)와 인공수지를 포함하는 복합재료이다. 대표적인 제품 : 구불구불한 마이카나이트 FLM M & P(적어도 백운모 92% 또는, 선택적으로, 고온에 견디는 실리콘 바인딩 에이전트(binding agent)에 담근 금운모), 유연한 마이카나이트 FLM 521 P, 등이다.

이러한 가열 장치는, 예를 들어 전자 담배를 위한 쓰고 버릴 수 있는 일회용 마우스피스 내의 활성 물질 및/또는 향 물질을 함유하는 물질을 기화하기 위한 기화기 장치에서 전기 열 저항으로서 사용될 수 있다. 진공 스위치 또는 진공 조정기를 포함하는 배터리 유닛에 가열장치를 간단하게 부착함에 의하여, 전자 담배는 사용을 위한 준비가 될 것이다. 전류 회로가 진공 스위치 또는 진공 조정기에 의하여 닫히고, 열 저항 호일이 가열되어 기화기 멤브레인으로부터 유체를 기화시킨다.

또 다른 측면은 그러므로 활성 물질 및/또는 향 물질을 함유하는 물질을 기화하기 위한, 바람직하게는 유체 입구 및 유체 출구를 가진 속이 빈 실린더 형태의 마우스피스로 구성된 기화기 장치에 관심을 둔다. 기화기 장치는 여기에 설명된 타입의 가열 장치 및 열 저항과 큰 면적으로 접촉하는 적어도 하나의 기화기 멤브레인을 포함한다. 기화기 멤브레인은 또한 흐르는 유체가 투과할 수 있으며, 기화될 활성 물질 및/또는 향 물질을 함유하는 물질에 젖어있거나 젖게 할 수 있다. 열 저항과 기화기 멤브레인은 바람직하게는 마우스피스를 통과하는 유체의 방향에 대해 직각으로 또는 비스듬히 배치된다.

앞서 언급된 기화기 장치의 구조 설계는 본 발명이 열 저항 호일 및 기화기 멤브레인 또는 멤브레인들사이에 가능한 가장 큰 접촉 면적을 제공한다는 사실 때문에 매우 높은 기화 효율뿐만 아니라, 가능한 최고 수준의 기화 균일성을 달성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 중요한 이점은, 열 저항 호일의 기하학적 구성을 변화시킴으로써, 예를 들어, 코일 권선의 수, 권선의 폭 및/또는 호일 또는 얇은 시트의 벽 두께를 변화시킴으로써, 열 저항의 출력은 다른 물질을 포함하는, 기화될 다양한 물질에 최상의 가능한 방법으로 적용될 수 있다.

적절한 재료뿐만 아니라 열 저항 호일의 적절한 기하학적 파라미터를 선택함으로써, 열 저항 호일의 전기 저항은 1 - 10Ω의 범위에서 조정될 수 있으며, 그리하여 담배 마우스피스의 단면에서 0.1 - 13.7 Watt 가열 출력의 스팩트럼은 1.2 V(NiCd) - 3.7 V (Li-ion) 의 부착된 배터리 유닛의 가능한 만족할만한 전압으로 커버될 수 있다.

본 발명의 또 다른 중요한 이점은 국부적으로 잘룩한 부분(좁은)을 제공함에 의하여, 안전 퓨즈가 열적 저항 호일의 형상에 통합될 수 있다는 것이다. 유체가 소모된 경우, 이 안전 퓨즈는 더 이상 존재하지 않는 냉각으로 인해 열적으로 파괴되고, 마우스피스는 무용지물이 될 것이며, 그로써 20 - 50 ㎖당 5 - 20 회 그러나, 바람직하게는 35 ㎖당 8 - 12회 흡입(끽연)의 특정 소모 횟수를 가진 일회용 마우스피스를 용이한 방법으로 얻을 수 있다.

또 다른 실시 예에 따르면, 기화 장치는 서로가 직접 연결되지는 않고, 즉, 단지 열 저항을 통해서 서로 접촉되며, 이중 코일 및/또는 열 저항의 구불구불한 라인의 각 마주보는 단부에 연결되는 전극, 접점 탭에 의하여 제어된 또는 조절된 전압 소스를 분리 가능하게 연결하기 위한 플랜지를 부가적으로 포함한다. 이들 접점 탭은 제어된 또는 조절된 전압 소스의 전극에 플랜지를 통해서 연결 접속되도록 조절된다.

바람직하게는, 절연 호일은 마우스피스의 속이 빈 원통의 내측면 상의 플랜지 영역을 향해 접점 탭을 커버한다. 절연 호일은, 바람직하게 상기 플랜지 영역의 구역에서, 적어도 두개의 축 방향으로 배치된 접점 개구를 포함하며, 상기 접점 개구는 바람직하게 그들이 한 평면에 축방향으로 위치하여 각 하나의 접점 탭만 노출되도록 구성된다. 제어된 또는 조절된 전기 전압 소스의 극(poles)은 두 개의 축방향으로 배치된 링이며, 마우스피스와 전압 소스가 연결된 상태에서, 전압 소스의 각각의 극은 접점 개구를 통해 접점 탭에 연결되고, 열 저항의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인의 각 단부에 접점 탭을 통해 연결된다.

다른 실시 예에 따르면, 접점 탭 및/또는 플랜지 영역은 바람직하게는 적어도 하나의 위치 지정 홈 및/또는 위치 지정 돌출부를 포함하며, 상기 위치 지정 홈 및/또는 위치 지정 돌출부는 적어도 하나의 제어된 또는 조절된 전기 전압 소스 상에 위치 지정 홈 및/또는 위치 지정 돌출부로서 구성된 보완적 카운트파트를 가진다. 마우스피스와 전압 소스가 연결된 상태에서는, 전압 소스의 각각의 극은 접점 탭과 연결되고, 열 저항의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인의 각 단부에 접점 탭을 통해서 연결된다.

또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 열 저항으로서 금속 호일 또는 얇은 시트, 바람직하게는(강제가 아니라) 동일한 금속 호일로, 각각 동일한 얇은 시트로 구성된 적어도 하나의 뾰족한 및/또는 날카로운 테두리(sharp-edged)의 개구는, 먼저 그것의 뾰족한 및/또는 날카로운 테두리의 측면을 열 저항으로부터 축방향으로 확장하여, 마우스피스와 전압소스가 연결되면, 열 저항과 플랜지사이 저장 카트리지의 씰링 호일은 상기 개구 탭에 의하여 구멍이 뚫리고 및/또는 절단 개방되며 상기 저장 카트리지는 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질로 채워진다.

따라서, 본 발명은 일회용 마우스피스에 저장과 기화 기능의 결합을 위한 설비를 허용하고, 그것은 알려진 이러한 형태의 장치에 비하여, 더 효율적인 기화 및 소모되는 자원 량의 감소를 제공하지만 그러나 또한 정확하게 정의된, 일시적으로 제한된 소비자 경험을 제공한다.

앞서 기술한 열 저항 호일이 바람직하게는 펀칭 또는 다이 밴딩(die banding)의 수단에 의하여 생산된다는 사실로 인해, 이러한 생산은 빠르게 작동하는 제조 공정으로 통합될 수 있으며, 이것은 본 발명의 또 다른 본질적인 이점을 구성한다.

이하에서, 본 발명의 이점과 유리한 추가 개발은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은, 본 발명에 기재된 가열 장치의 바람직한 실시 형태의 두 가지 변형을 도시한 것이며, 열 저항(1), 접점 탭(13) 및 두 개구 탭(14)의 경우에 한 조각의 금속 호일로 생산된다.

a) 열 저항(1)으로서 이중 코일(101).

b) 열 저항(1)으로서 부가적으로 그 속에 안전 퓨즈(12)를 통합시킨 구불구불한 라인(102).

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마우스피스(3)가 전압 소스(4)와, 절연 호일(2)에 제공된 접점 개구(21)을 통해서 접점 탭(13)에 접촉하는 전압 소스(4)의 두 개의 환형 극(41)에 연결되는 방법을 도시한 것이며, 열 저항(1)은 전류를 제공할 수 있고, 저장 카트리지(36)는 전압 소스(4)의 플랜지(33)의 단부면을 통해서 버퍼 저장 공간(321)을 향해서 속이 빈 실린더(31) 내에 축방향으로 배치되며, 저장 카트리지(36)의 씰링 호일(361)은 개구 탭(14)에 의하여 찢어져 개방되고, 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질은 버퍼 저장 공간(321)으로 유입되고 및 그곳으로부터 기화기 멤브레인(32) 안으로 유입된다.

a) 최초 위치에서 온전한 씰링 호일(361)과 저장 카트리지(36)를 가진 전압 소스(4)가 아직 부착되지 않은 비활성 저장 상태(36)에서의 마우스피스.

b) 최종 위치에서 파괴된 씰링 호일(361)과 저장 카트리지(36)를 가진 활성화된 사용 상태(36)에서의 전압 소스(4)가 부착된 마우스피스.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 본 발명에 따른 장치는, 예를 들어, WO2011/009920 에 기재된 장치에서 열 저항(1)으로 사용되고, 즉, 본 발명에 따른 장치는 유체가 흐름 채널(31)에서 적어도 하나의 기화기 멤브레인(32)을 통해서 흐르는 장치와 결합되며, 여기서 적어도 하나의 기화기 멤브레인(32)은 기화될 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질에 젖어있거나 젖고, 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질에 열 에너지를 공급하는 본 발명에 따른 장치로, 이러한 물질이 기화되어 유체 스트림에 공급되어진다.

이러한 실시 예에 따라, 본 발명에 따른 장치는 플라스틱 필름, 판지 및 커버 종이로 구성된 속이 빈 실린더(31), 판지의 외측표면 주위를 감싼, 바람직하게 담배 필터의 소위 코르크 종이에 해당하는 상기 커버 종이, 내측 표면에 플라스틱 필름으로 코팅한 판지, 폴리아미드의 절연층(11)으로 코팅되고, 이중 코일(101)의 형태로 알루미늄 호일로부터 펀칭된 투과성 열 저항 호일(1),

열 저항 호일(1) 상에 접점 탭(13)의 형태로 열 저항 호일(1)로부터 플랜지(33)까지 및 플랜지(33) 안으로 내측 표면을 따라 속이 빈 실린더(31) 내에 세로 방향으로 확장되는, 1/4 원에 해당하는 단면 형상을 가진 두 개의 전기 접점(13),직접 큰 면적으로 접촉하도록 하나의 기화기 멤브레인(32)은 투과성 열 저항 호일(1)의 상류에 배치되고, 다른 하나의 기화기 멤브레인(32)은 다운스트림에 축방향으로 배치되며, 상기 기화기 맴버레인들은 직접 서로 접촉하는 두 개의 투과성 기화기 멤브레인(32),

기화기 멤브레인(32)이 고막 같이 걸쳐져 가로지르는 흡수성 부직포 링의 형태를 가진 기화기 버퍼 저장 공간(321), 접점 탭(13)으로부터 흐름 채널(31) 안으로 돌출되고, 열 저항 호일(1)로부터 플랜지(33)를 향해 축 방향으로 확장되는 스파이크의 형태를 가진 두 개의 개구 탭(14),

두 개의 축방향으로 배치된 접점 개구(21)와 함께 속이 빈 실린더(31)와 접점 탭(31) 내에서 내부 표면을 따라 열 저항 호일(1)로부터 플랜지(33)까지 및 플랜지 안으로 축 방향으로 세로로 확장되는 절연호일(2), 절연호일(2)의 내부 표면과 마우스피스의 측면에 위치한 플랜지(33)의 플랜지 영역(331)을 나타내는 접점 개구(21)를 통하여 노출된 접점 탭 영역,

속이 빈 실린더(31)의 절연 호일 내에 축방향으로 움직일 수 있는 환형 저장 카트리지(36), 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하고 씰링 호일(361)에 의해 밀봉되는 상기 저장 카트리지, 그리고 열 저항 호일(1)을 향해 개구 탭(14)이 씰링 호일(361)을 뚫을 정도로 움직일 때 상기 저장 카트리지(36)는 파괴되는 상기 씰링 호일(361).

위에 기술된 본 발명의 바람직한 실시 예는 전압 소스-측면 플랜지(33)의 외부 표면상에 두 개의 환형 극(poles)을 가진 막대-형상(rod-shaped]의 전압 소스와 함께 사용되며, 상기 전압 소스는 플랜지(33)의 종단면에 위치한 공기 배출구를 가지고, 그곳을 통해 유체 스트림은 마우스피스(3)로 흘러들어가며, 전압 소스의 흐름 채널은, 연결된 상태에서, 접점 탭(13)과 마우스피스(3)의 열 저항 호일(1)을 통하여 환형 전극(41)을 경유하여 전압 소스로부터 전류흐름을 제어하는 진공 조정기를 그곳에 제공한다.

1; 열 저항(투과성 열 저항 호일) 2; 절연 호일
3; 마우스피스
4; 전압 소스(진공스위치를 가진 배터리 유닛)
11; 절연 층(전기적으로 절연된 플라스틱 층)
12; 안전 휴즈
13; 접점 탭(전기 접점) 14; 개구 탭
31; 중공 실린더(흐름 채널)
32; 기화기 멤브레인(투과성 기화기 멤브레인)
33; 플랜지 34; 위치 홈(groove)
35; 위치 돌출부 36; 저장 카트리지
41; 극(전극(electric pole))
101; 이중 코일 102; 구불구불한 라인
311; 유체 주입구 312; 유체 배출구
313; 유체 채널
321; 버퍼 저장 공간(기화기 버퍼 저장)
331; 플랜지 영역 361; 씰링 호일

Claims (13)

1. 두 개의 단부와 담배(cigarrette) 또는 작은 시거(cigar)의 단면 크기를 가진 이중 코일(101) 및/또는 구불구불한 라인(102)으로 구성된 금속 호일 또는 얇은 시트의 형태로 열 저항을 구성하는 가열 장치에 있어서,
   열 저항의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인의 사이공간은 개방되어, 그곳을 통해서 유체의 흐름이 허용되고, 금속 호일 또는 얇은 시트로 구성된 적어도 하나의 각 접점 탭(13)은 열 저항(1)의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 단부에 연결되며, 접점 탭(13)은 열 저항(1)의 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 마주보는 단부에 연결되고, 서로 직접 접촉하지 않도록 구성됨을 특징으로 하는 가열장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   열 저항(1)과 접점 탭(13)은 한 조각의 금속 호일 또는 얇은 시트로 제조됨을 특징으로 하는 가열장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가열 장치는 적어도 하나의 뾰족한 및/또는 날카로운 테두리(sharp-edged)의 개구 탭(14)을 더 포함함을 특징으로 하는 가열장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   열 저항(1), 접점 탭(13) 및 선택적으로 개구 탭(14)은 한 조각의 금속 호일 또는 얇은 시트로 제조됨을 특징으로 하는 가열장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   열 저항(1), 접점 탭(13) 및 개구 탭(14)의 금속 호일 또는 얇은 시트는 순수 알루미늄, 알루미늄-망간 합금 또는 스테인레스 스틸로 구성특징으로 하는 됨을 가열장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
   열 저항(1)은 절연층(11)으로 코팅되며, 바람직하게는 폴리아미드, 미카나이트 또는 실리콘 층으로 코팅됨을 특징으로 하는 가열장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   열 저항(1)은 이중 코일 및/또는 구불구불한 라인(102)에 압축된 형태로 안전 퓨즈(12)를 포함함을 특징으로 하는 가열장치.
8. 유체 입구(311)와 유체 출구(312)를 가진 속이 빈 실린더 형태의 마우스피스로서 구성된, 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질을 기화시키기 위한 기화기 장치는, 청구항 1 내지 7 중 하나 또는 복,수에 따른 가열 장치와, 열 저항과 넓은 면적으로 접촉하고, 흐르는 유체에 침투할 수 있으며 기화될 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하는 물질에 젖거나 젖을 수 있는 적어도 하나의 기화기 멤브레인을 포함함을 특징으로 하는 기화기 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   기화기 장치는 전극(41)에 의해 제어된 또는 조절된 전압 소스(4)를 분리할 수 있게 연결하기 위한 플랜지(33)를 더 포함하고, 열 저항(1)의 이중 코일(101) 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 마주보는 단면에 각각 연결되는 접점 탭(13)은 서로 직접적으로 접촉하지는 않으며, 제어된 또는 조절된 전압 소스(4)의 전극(41)에 플랜지(33)를 통하여 연결되도록 조절됨을 특징으로 하는 기화기 장치.
10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    열 저항(1)과 적어도 하나의 기화기 멤브레인(32)은 마우스피스(3)를 통과하는 유체의 방향에 수직하게 또는 비스듬히 배열됨을 특징으로 하는 기화기 장치.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    마우스피스(3)는 활성 물질 및/또는 향 물질을 포함하고 있는 물질로 채워진 저장 카트리지(36)를 더 포함하고, 여기서 금속 호일 또는 얇은 금속 씨트(sheet)로 구성된 적어도 하나의 뾰족한 및/또는 날카로운-테두리의 개구 탭(14)은, 뾰족한 및/또는 날카로운-테두리의 측면이 먼저 열 저항(1)의 축방향으로 확장되어, 마우스피스(3)와 전압 소스(4)가 연결되면, 열 저항(1)과 플랜지(33) 사이의 저장 카트리지(36)의 씰링은 뚫리거나 상기 개구 탭(14)에 의해 절단되어 개방되도록 수행됨을 특징으로 하는 기화기 장치.
12. 청구항 9 내지 청구항 11의 한 항에 있어서,
    전극(41)에 의해 제어된 또는 조절된 전압(40)에 분리할 수 있게 연결된 기화기 장치, 여기서 절연 호일(2)은 마우스피스(3)의 속이 빈 실린더(31)의 내측면에 플랜지 영역을 향해 접점 탭(13)을 커버하고, 그리고 상기 플랜지 영역(331)의 구역에서 절연호일(2)은 적어도 두 개의 축방향으로 배치된 접점 개구(21)에 제공되며, 상기 접점 개구(21)는 한 평면에 축 방향으로 위치하고, 오직 하나의 접점 탭(13)만을 노출시키도록 구성되고, 여기서 제어된 또는 조절된 전압 소스(4)의 전극(14)은 두 개의 축 방향으로 배치된 링이며, 및 여기서 마우스피스(3)와 전압소스(4)가 연결된 상태에서, 전압 소스(4)의 각 전극(41)은 접점 개구(21)를 통해 접점 탭(13)에 연결되고, 열 저항(1)의 이중 코일(101) 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 종단에 접점 탭을 통해 연결됨을 특징으로 하는 기화기 장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    접점 탭(13) 및/또는 플랜지 영역(331)은 적어도 하나의 위치 지정 그루브(34) 및/또는 위치지정 돌출부(35)를 포함하고, 상기 위치지정 그루브(34) 및/또는 위치지정 돌출부(35)는 제어된 및/또는 조절된 전압 소스(4)에 적어도 하나의 위치지정 그루브(34) 및/또는 위치지정 돌출부(35)로서 구성된 보완적 카운트파트를 가지며, 여기서 마우스피스(3)와 전압 소스(4)가 연결된 상태에서 전압 소스(4)의 각 전극(41)은 접점 탭(13)에 연결되고, 접점 탭(13)을 통해 열 저항(1)의 이중 코일(101) 및/또는 구불구불한 라인(102)의 각 종단에 연결됨을 특징으로 하는 기화기 장치.

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