KR20160012109A

KR20160012109A - 전자 담배

Info

Publication number: KR20160012109A
Application number: KR1020157029876A
Authority: KR
Inventors: 비. 케인 데이비드
Original assignee: 알트리아 클라이언트 서비시즈 엘엘씨
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2016-02-02
Also published as: AR095670A1; WO2014150229A1; US9877508B2; US20180116293A1; MA38387B1; CN105307519B; ES2681951T3; US10159288B2; RU2015144290A; CA2904953A1; US10667563B2; US20190133193A1; RU2646737C2; US20140261490A1; EP2967146B1; EP2967146A1; PL2967146T3; CN105307519A; UA116133C2; MA38387A1

Abstract

전자 흡연 물품의 카토마이져, 담배의 연소없이 흡연 느낌을 제공할 수 있는 전자 흡연 물품, 담배의 연소 없이 흡연 느낌을 제공할 수 있는 방법이 개시된다. 카토마이져는 그 안에 공기 흐름 채널을 갖는 고리형 유체 저장부, 상기 유체 저장부 내의 액체 물질, 그리고 히터를 포함하되, 상기 히터는 상기 유체 저장부를 둘러싸고, 상기 유체 저장부 내에 함유된 상기 액체 물질을 적어도 초기에 휘발시켜 상기 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 상기 유체 저장부를 가열하도록 작동 가능하다.

Description

전자 담배{ELECTRONIC CIGARETTE}

본 발명은 전자 흡연 물품에 관한 것이다.

전자 시가들 및 시가들과 같은 전자 흡연 물품들은, 가열된 캐필러리 에어로졸 제너레이터들 및 수동으로 작동하도록 배열들을 포함하여, 캐필러리가 가열될 때 액체 공급 소스로부터 캐필러리로 액체를 전달한다. 가열된 캐필러리는, US 특허 5,743,251에 개시된 바와 같이, 액체를 휘발시킨다. 카토마이져(cartomizer)는 에어로졸 제너레이터와 액체 공급부를 일회용의 단일 카트리지 내에 결합한다.

본 발명은 전자 흡연 물품을 제공한다.

예시적인 실시예에 따르면, 전자 흡연 물품의 카토마이져가 개시된다. 카토마이져는 그 안에 공기 흐름 채널을 갖는 고리 모양의(annular) 유체 저장부, 유체 저장부 내의 액체 물질, 그리고 히터를 포함하고, 히터는 유체 저장부를 둘러싸고, 유체 저장부 내에 함유된 액체 물질을 적어도 초기에 증발시켜 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 유체 저장부를 가열하도록 작동 가능하다.

예시적인 실시예에 따르면, 담배를 연소하지 않고도 흡연의 느낌을 제공할 수 있는 전자 흡연 물품이 개시된다. 전자 흡연 물품은 전력 공급부; 카토마이져; 그리고 카토마이져의 하류 끝에 배치된 응축 챔버를 포함하고, 카토마이져는 그 안에 공기 흐름 채널을 갖는 유체 저장부; 유체 저장부 내의 액체 물질; 및 유체 저장부를 둘러싸고, 유체 저장부 내에 함유된 액체 물질을 적어도 초기에 증발시켜 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 유체 저장부를 가열하도록 작동 가능한 히터를 포함한다. 공기 흐름 채널을 통해 통과된 공기는 액체 물질 내의 풍미 용액의 구성 요소들과 포화되고, 공기 및 휘발된 액체 물질이 공기 흐름 채널을 벗어나 응축 챔버 내로 제공됨에 따라, 응축되어 연기와 같은 에어로졸을 형성한다.

예시적인 실시예에 따르면, 담배의 연소 없이 담배 흡연 느낌을 획득할 수 있는 방법이 개시된다. 상기 방법은 유체 저장부 내의 액체 물질을 히터로 가열하고; 유체 저장부로부터 감싸져 포화 증기를 형성하는 공기 흐름 채널 내의 공기 흐름과 휘발된 액체 물질을 적어도 초기에 혼합하고; 그리고 공기 흐름 채널과 연통하는 응축 챔버 내의 포화 증기를 응축하여 에어로졸을 형성하는 것을 포함 한다. 히터는 유체 저장부를 둘러싸며 유체 저장부 내에 함유된 액체 물질을 적어도 초기에 증발시켜 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 유체 저장부를 가열하도록 작동 가능한다.

예시적인 실시예에 따르면, 전자 흡연 물품은 또한 응축 챔버와 연결되는 마우드-엔드 인서트를 통해 사용자에 에어로졸을 전달하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 개념에 따르면, 본 발명은 그 안에 공기 흐름 채널을 갖는 고리형 유체 저장부, 상기 유체 저장부 내의 액체 물질, 그리고 히터를 포함하는 전자 흡연 물품을 제공할 수 있다.

도면들에 도시된 예시적인 실시예들의 번호들은, 하기와 같이 설명된다. 도면들에는:
도 1은 예시적인 실시예에 따른 전자 담배의 단면도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 카토마이져의 단면도이다.

도 1은 예시적인 실시예에 따른, 전자 담배와 같은 전자 흡연 물품(100)의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 흡연 물품(100)은 재사용 가능한 고정부(또는 제 1 부분)(110) 및 대체 가능한 카토마이져 부분(또는 제 2 카토마이져 부분)(120)을 포함하고, 제 1 부분 및 제 2 부분은 나사 조인트(미도시) 또는, 스너그-피트(snug-fit), 스냅-피트(snap-fit), 디텐트(detent), 클램프(clamp) 및/또는 클래스프(clasp)와 같은 다른 편리한 수단에 의해 서로 결합된다.

예시적인 실시예에 따르면, 제 1 부분(110)은 전력 공급부(112)(바람직하게는 배터리), 그리고 제어 회로(115)를 수용할 수 있다. 제 1 부분(110)의 나사 연결부(118)는, 사용을 위하여 제 1 부분(110)에 연결되지 않을 때, 배터리를 충전하기 위하여 배터리 충전기에 연결될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 대체 가능한 카토마이져 부분(120)은 연결부 부분(130), 카토마이져(140), 응축 챔버(150), 그리고 마우스-엔드 주입구(160)를 포함할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 카토마이져(140)는 그 안에 공기 흐름 채널(190)을 갖는 유체 저장부(180) 및 히터(170)를 포함한다. 히터(170)는 유체 저장부(180)를 둘러싸고, 적어도 유체 저장부(180) 내에 함유된 액체 물질(182)을 초기에 휘발시키기에 충분한 온도로 유체 저장부(180)를 가열하도록 작동할 수 있고, 공기 흐름 채널(190) 내에 포화 증기를 형성할 수 있다.

바람직하게, 재사용 가능한 고정부(110) 및 카토마이져 부분(120)은 일반적으로 전자 흡연 물품(100)의 길이를 따라 길이 방향으로 연장된 원통형 외측 하우징(102)을 포함한다. 예시적인 실시예에 따르면, 전자 흡연 물품(100)은, 바람직하게는 그 길이를 따라 실질적으로 전자 담배의 직경이 균일하도록 형성될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 외측 원통형 하우징(102)은 실질적으로 그 길이를 따라 연속적인 형상을 가질 수 있고, 강체일 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 외측 원통형 하우징(102)의 외측 표면에 배치된 압력에 의해 활성화되는 스위치(미도시)는, 히터를 활성화시키도록 작동할 수 있다. 압력 스위치에 수동 압력을 인가함으로써, 전력 공급부는 활성화되고, 전류는 전기적 접촉부들을 통해 카토마이져(140) 내의 액체 물질(182)을 가열하여, 액체 물질(182)을 휘발시킨다. 일 예로, 외측 원통형 하우징(102) 내에 흡연자가 압력을 인가해야 하는 것을 나타내는 오목한 부분(depression)(미도시)이 형성될 수 있다. 오목한 부분은 외측 원통형 하우징(102)의 원주의 주변에 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다.

도 2는 예시적인 실시예에 따른 카토마이져(140)의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 카토마이져(140)는 세미-강체 및/또는 강체 물질로 형성된, 튜브형의 길쭉한 바디일 수 있다. 카토마이져(140)는 그 안에 공기 흐름 채널(190)을 갖는 액체 저장부(180)를 포함한다. 히터(170)는 액체 저장부(180)를 둘러싸도록 구성되고, 유체 저장부(180) 내에 함유된 액체 물질(182)을 적어도 초기에 휘발시키기에 충분한 온도로 유체 저장부(180)를 가열하도록 작동하여, 공기 흐름 채널(190) 내에 포화 증기를 형성할 수 있다. 히터(170)는 액체 저장부(180)를 둘러싸도록 구성된, 튜브형의 길쭉한 부재일 수 있다. 공기 흐름 채널(190)은 유입구 또는 전단 부(192) 및 유출구 또는 후단 부(194)를 포함한다.

예시적인 실시예에 따르면, 액체 저장부(180)는 섬유 또는 공극 물질일 수 있어, 간극들 내 또는 공극 물질 내의 다수의 공극들에 액체 물질(182)을 함유할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 유체 저장부(180)는 섬유 물질로 이루어져, 유체 저장부(180) 내에 유체 물질들(182)을 보유할 수 있다. 유체 저장부(180)는 바람직하게는 히터(170)를 둘러싸는 튜브형의 길쭉한 부재로서, 고리 모양을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 유체 저장부(180)는 히터(190)와 액체 물질(182) 사이에 외측 벽(181)을 갖는다. 이에 더하여, 유체 저장부(180)는 한 쌍의 일단 벽들(183,185)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 유체 저장부(180)는 전도성을 갖거나 반도체 물질로 제조될 수 있고, 도시된 바와 같이 별도의 히터(170)를 요구하지 않고 유체 저장부(180)가 가열 요소 또는 히터로서 사용될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 공기 흐름 채널(190)을 통해 공기가 통과되고, 공기가 액체 물질(182) 내의 풍미를 갖는 용액의 구성 성분들에 포화되고 응축되어, 공기와 휘발된 액체 물질이 공기 흐름 채널(190)의 유출구(194)에서 응축 챔버(150)로 배출되어, 연기와 같은 에어로졸을 형성한다. 공기 흐름 채널(190)은 적어도 하나 또는 그 이상의 공기 유입구들 또는 벤트 홀들(132)(도 1에 도시)과 연통되는 유입구(192) 및 응축 챔버(150)와 연통되는 유출구(194)을 갖는 고리형 부재일 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 마우스-엔드 인서트(160)로 흡입함으로써, 휘발된 액체 물질(182)이 공기 흐름 채널(190)로부터 응축 챔버(150)로 유입된다.

예시적인 실시예에 따르면, 카토마이져(140)는 약 1.0cm 내지 약 3.0cm의 길이 및 약 7mm 내지 8mm의 직경을 가질 수 있다. 고리형 저장부(180)는 약 6mm 내지 7mm의 외측 직경 및 약 1mm 내지 6mm의 내측 직경을 가질 수 있다. 공기 흐름 채널(190)은 약 1mm 내지 5mm의 직경을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 유체 저장부는 액체 물질(182)의 약 0.25 내지 1.0cc를 보유할 수 있고, 더 바람직하게는 액체 물질(182)의 약 0.5cc를 보유할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 절연층(미도시)이 히터(170)와 흡연 물품(100)의 외측 벽 또는 하우징(102) 사이에 위치될 수 있다.

응축 챔버(150)는 바람직하게는 공기 흐름 채널(190)의 유출구 도는 말단 부(194)와 인접하다. 바람직하게, 응축 챔버(150)는 공기 흐름 채널의 말단 부(194)로부터 고리형 캐비티(154) 내로, 외측으로 연장되는 원뿔 부재(152)를 포함한다.

예시적인 실시예에 따르면, 응축 챔버(150)는 하나 또는 그 이상의 공기 유입구들(미도시)을 가질 수 있고, 약 0% 내지 50%의 공기가 하나 또는 그 이상의 유입구들에 의해, 응축 챔버(150)를 통해 제공될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 공기 유입구들은 공기 흐름 채널(150)로부터 유입된 포화 증기를 부가적으로 냉각하여, 에어로졸 형성을 도울 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 하나 또는 그 이상의 유입구들로부터의 공기 흐름은, 공기 흐름 채널(190)에 직접, 공기 흐름 채널(190)에 평행하게, 또는 응측 챔버(150) 안으로 어떠한 바람직한 각도를 갖도록 공기 흐름 채널(190)을 향해 유입될 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 전력 공급부(112)는 압력 스위치에 수동으로 압력을 인가함으로써 작동되고, 카토마이져(140)는 가열되어 유체 저장부 내의 액체 물질(182)이 휘발되는 가열 부분을 형성한다. 공기 흐름 채널(190)로부터 방류됨에 따라, 휘발된 물질이 확장되고, 공기와 섞이고 에어로졸을 형성한다.

사용할 때, 유체 저장부(180)는 가열되고, 유체 저장부(180) 내에 함유된 액체 물질(182)은 휘발되어, 포화된 증기로서 공기 흐름 채널의 외측 또는 말단 부(194)로부터 방출된다. 여기서, 휘발된 액체 물질(182)은 확장되고 공기 흐름 채널로부터의 공기와 섞여, 응축 챔버(150)에서 에어로졸을 형성한다. 응축 챔버(150)는 바람직하게는, 고리형 말단 부(158)로 외측으로 확장되는 원뿔형의 중심 부(156)를 갖는다.

바람직하게, 전자 흡연 물품(100)은 또한 공기 흐름 채널(190)로 공기를 전달하도록 작동 가능한 적어도 하나의 공기 유입구(또는 벤트 홀)(132)을 갖는다. 바람직하게, 공기 유입구들(132)은 카토마이져(140)의 상류에 배치된다. 사용될 때, 휘발된 물질은 공기 흐름 채널(190)의 유출구 또는 말단 부(194)로부터 응축 챔버(150) 내로 확장되고, 포화된 증기는 에어로졸을 형성한다. 그 후, 에어로졸은 마우스-엔드 인서트(160)를 통해 빠져 나간다. 마우스-엔드 인서트(160)는 바람직하게는, 흡연 물품(100)의 외측 튜브형 셀(shell) 안에 알맞도록 구성되고, 발산형 배출구들에 대향되는 끝 부분을 제외하고는 노출되지 않는다. 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(132)는 하나 또는 두개의 공기 유입구들을 포함한다. 이와는 달리, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 공기 유입구들이 제공될 수 있다. 공기 유입구들(132)의 크기 및 개수를 변화시킴으로써, 전자 흡연 물품(100)의 흡입 저항(resistance to draw)을 설정하는 것을 도울 수 있다.

예시적인 실시예에서, 전력 공급부(112)는 전자 흡연 물품(100) 내에 제공된 배터리를 포함하고, 음극의 하류에 양극이 제공된다. 배터리 양극 연결부는 배터리의 하류 끝 부분과 접촉한다. 히터(170)는 두 개의 서로 이격된 리드들 또는 접촉부들(미도시)에 의해 배터리에 연결될 수 있다. 전력 공급부(112)는 카토마이져(140)와 관련된 히터(170)를 가로질러 전압을 공급하도록 작동될 수 있고, 기설정된 시간 주기의 전력 사이클에 따라, 5초 간격과 같이, 또는 압력이 스위치를 작동시키는 동안, 그 안에 함유된 액체 물질(182)을 휘발시킬 수 있다.

바람직하게, 전기적 접촉부들 또는 히터(170)와 전기적 접촉부들(미도시) 사이의 연결부들은 전도성 및 열 저항성이 높으므로, 열 발생이 접촉부가 아닌, 히터(170)를 따라 우선적으로 발생할 수 있다.

전력 공급부(112)는 리튬-이온 배터리이거나 그 변형물들 중 하나, 예를 들면 리튬-이온 폴리머 배터리일 수 있다. 이와는 달리, 전력 공급부(112)는 니켈-메탈 수소화물 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다. 이러한 경우, 바람직하게, 사용자는 전력 공급부의 에너지가 감소될 때까지 전자 흡연 물품(100)을 사용할 수 있다. 이와는 달리, 전력 공급부(112)는 재충전 가능할 수 있고, 배터리가 외부 충전 장치에 의해 충전가능하도록 하는 회로를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 바람직하게, 충전될 때, 회로는 기설정된 퍼프들의 수에 따른 전력을 공급하고, 그 후 재충전 회로는 외부 충전 장치와 반드시 재연결되어야 한다.

바람직하게, 전자 흡연 물품(100)은 또한 제어 회로(115)를 포함하고, 제어 회로(115)는 인쇄 회로 기판(미도시) 상에 실장될 수 있다. 압력 스위치가 눌려지면, 전력 공급부가 활성화되고 히터(170)로 전력을 공급한다. 제어 회로(115)는 또한, 히터(170)가 활성화되면 발광하도록 작동 가능한 히터 활성화 램프(116)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 히터 활성화 램프(116)는 LED를 포함하고, 전자 흡연 물품(100)의 상류 끝 부분(104)에 제공되어, 히터 활성화 램프(116)는 사용자의 퍼프(뻐끔뻐끔 피우는) 동안 연료가 연소되는 것같이 발광할 수 있다. 이에 더하여, 히터 활성화 램프(116)는 흡연자가 볼 수 있도록 배치될 수 있다. 이에 더하여, 히터 활성화 램프(116)는 담배 시스템 진단들에 이용될 수 있다. 램프(116)는 또한, 흡연자가 필요한 경우 램프(116)를 활성화 및/또는 비활성화시킬 수 있고, 램프(116)는 필요한 경우 흡연 중에 활성화되지 않도록 구성될 수 있다.

제어 회로(115)는 압력 스위치(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있고, 압력 스위치에 인가되는 압력에 대응하는 히터(170)에 전력을, 바람직하게는, 최대, 시간 주기 리미터(예를 들면, 타이밍 회로)를 가지고 공급한다. 제어 회로(115)는 또한 히터(170)에 공급되는 전력의 시간을 제한하기 위해 작동 가능한 타이머를 포함할 수 있다.

히터(170)로의 전류 공급 시간 주기는, 휘발되기 위해 필요한 액체의 양에 따라 설정될 수 있다. 제어 회로(115)는 이 목적으로 프로그래밍될 수 있다. 제어 회로(115)는 주문형 반도체(ASIC: Application specific integrated circuit)일 수 있다.

바람직한 실시예에서, 유체 저장부(180)는 전자 흡연 물품(100)의 사용에 적합한 끓는점을 갖는 액체 물질(182)을 포함한다. 만약 끓는점이 너무 높으면, 히터(170)는 유체 저장부(180) 내의 액체 물질이 휘발되지 않을 수 있다. 반면에, 끓는점이 너무 낮으면, 액체 물질(182)은 히터(170)가 활성화되지 않아도 휘발될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 액체 물질의 증기화는 히터(170)의 온도에 의해 제어될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 히터(170)의 온도는 전력 공급부(112)를 통해 제어될 수 있다.

바람직하게, 액체 물질(182)은 가열되면서 액체 물질(182)로부터 방출되는 휘발성 담배 풍미 화합물들을 포함하는 담배 함유 물질을 포함한다. 액체 물질(182)은 또한 담배 풍미 함유 물질 및/또는 니코틴 함유 물질을 포함할 수 있다. 이와는 달리, 또는 이에 더하여, 액체 물질(182)은 또한 비담배 물질을 포함할 수 있고, 또는 니코틴 프리(nicotine-free) 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 액체 물질(182)은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물들 그리고 자연적 또는 인공적인 풍미들을 포함할 수 있다. 바람직하게, 액체 물질은 에어로졸 형성물을 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성물들의 예들은, 글리세린 및 프로필렌 글리콜일 수 있다.

전자 흡연 물품(100)은 응축 챔버(150)와 유체로 연통되는 마우드-엔드 인서트(160)를 더 포함하고, 적어도 두 개의 발산 배출구들(미도시), 예를 들어, 3개, 4개, 5개, 또는 바람직하게는 6개 내지 10개 또는 그 이상의 배출구들을 포함한다. 바람직하게, 마우스-엔드 인서트(160)의 4개의 배출구들은 오프-축 통로들의 끝 부분에 배치되고, 전자 흡연 물품(100)의 길이 방향에 대해 외측으로 경사(예를 들어, 발산하는 방향으로)질 수 있다. 여기에 기술된, '오프-축'의 용어는, 전자 흡연 물품의 길이 방향에 대해 각도를 갖는 것을 의미한다. 또한 바람직하게, 사용 동안 사용자의 입 안에 에오로졸을 실질적으로 균일하게 분포시키기 위하여, 마우스 엔드 인서트(160)는 마우스 엔드 인서트(160) 주위에 균일하게 분포된 배출구들을 포함한다. 따라서, 마우스 엔드 인서트(160)는, 에어로졸이 사용자의 입 안으로 통과함에 따라, 에어로졸은 입 안으로 들어가 서로 다른 방향으로 움직이고, 온-축의 단일 오리피스를 가져 흡연자의 입 안에서 단일 위치로 에어로졸이 공급되는 전자 담배에 비해, 입 안에 충만한 느낌을 공급할 수 있다.

예시적인 실시예에서, 전자 흡연 물품(100)은 대략 일반적인 담배와 동일한 사이즈일 수 있다. 일부 실시예에서, 전자 담배(60)는 약 80mm 내지 110mm의 길이, 바람직하게는 약 80mm 내지 100mm의 길이를 갖고, 약 7mm 내지 8mm의 직경을 가질 수 있다. 일 예로, 예시적인 실시예에서, 전자 담배는 약 84mm의 길이 및 약 7.8mm의 직경을 갖는다.

전자 흡연 물품(100)의 외측 원통형 하우징(102)은 어느 적합한 물질 또는 그 물질들의 조합으로 제작될 수 있다. 적합한 물질들의 예들로는, 금속들, 합금들, 플라스틱들 또는 하나 또는 그 이상의 이러한 물질들을 포함하는 복합 재료들, 또는 식재료 및 제약 응용들에 적합한 열가소성 물질(예를 들면, 폴리프로필렌, PEEK, 세라믹, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 그리고 고밀도 폴리에틸렌(HDPE))를 포함할 수 있다. 바람직하게, 물질은 가볍고 잘 부러지지 않는다. 따라서, 외측 원통형 하우징(102)은 플라스틱들, 고무, 그리고 그 조합들을 포함하는 다양한 물질들로 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 외측 원통형 하우징(102)은 실리콘으로 형성된다. 외측 원통형 하우징(102)은 어느 적합한 색 및/또는 그래픽들 또는 다른 거기에 프린트된 표시를 포함할 수 있다.

히터(170)는 바람직하게는, 전기적 가열 요소를 포함한다. 히터(170)는 바람직하게는, 전기적 저항성 물질을 포함한다. 적합한 전기적 저항성 물질들은, 도핑된 세라믹들과 같은 반도체들, 전기적으로 "전도성인" 세라믹들(예를 들면, 몰리브데늄 디실리사이드와 같은), 카본, 그래파이트, 금속들, 금속 합금들 그리고 세라믹 물질 및 금속 물질로 이루어진 복합 재료들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 복합 재료들은 도핑되거나 도핑되지 않은 세라믹들을 포함할 수 있다.

적합한 도핑된 세라믹들의 예들는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적합한 금속들의 예들는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨, 그리고 플래티늄 그룹의 금속들을 포함한다. 적합한 금속 합금들은 스테인리스 스틸, 콘스탄탄, 니켈-, 코발트-, 크로뮴-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리데늄-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 틴-, 갈륨-, 망간-, 그리고 철 포함 합금들, 그리고 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸, Timetal®, 그리고 철-망간-알루미늄에 기반한 수퍼 합금들을 포함한다. Timetal®은 Titanium Metals Corporation, 1999 Broadway Suite 4300, Denver, Colorado의 등록된 상표이다. 복합 재료들은, 열 전달 운동 에너지 및 요구되는 외부 물리화학적 특성들에 따라, 전기적 저항성 물질은 선택적으로 그 내부에 매설될 수 있고, 절연 물질로 봉지 또는 코팅되거나 그 반대일 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 유체 저장부(180)는 다수의 다공성 또는 캐필러리(capillary) 물질들로 제작될 수 있고, 바람직하게는, 기정의된 모세관 현상을 갖는 것으로 알려진다. 예들은, 섬유들 또는 소결 파우더들의 형태의 세라믹 또는 그래파이트에 기반한 물질들을 포함한다. 유체 저장부(180)는 다른 공극률들을 포함할 수 있고, 밀도, 점도, 표면 장력, 그리고 증기 압력과 같은 적합한 다른 액체 물리적 특성들에 맞추기 위해 사용될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 여기에 기술된 바와 같이 형성된 휘발된 액체 물질(182)은 적어도 부분적으로 응축하여 파티클들을 포함하는 에어로졸을 형성할 수 있다. 바람직하게, 증기 및/또는 에어로졸에 함유된 파티클들의 범위는 약 0.5 [microns] 내지 4 [micron], 바람직하게는 약 1 [micron] 내지 4 [micron]일 수 있다. 또한 바람직하게, 파티클들은 실질적으로 증기 및/또는 에어로졸을 통해 실질적으로 균일할 수 있다.

예시적인 실시예에 따르면, 약 130℃의 온도에서, 4% 니코틴을 포함하는 약 60% 프로필렌 글리콜/ 40% 글리세린 용액에서, 전체 약 4.5mg 및 니코틴 약 0.8mg의 전달이 획득될 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 캐리어 용액의 풍미 요소들의 수준들을 증가시킴으로써, 더 높은 풍미 전달이 가능할 수 있다. 일 예로, 표 1은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 예시적인 실시예에 따른 카토마이져에 의해 형성된 에어로졸의 예측되는 전달율을 보여준다.

온도	전체 전달양	니코틴 전달양
(℃)	(mg)	(mg)
100	1.2	0.02
110	1.9	0.04
120	3.0	0.06
130	4.5	0.08
140	6.7	0.12
150	9.7	0.17
160	13.7	0.23
170	19.0	0.32
180	26.1	0.42
190	35.2	0.55
200	46.8	0.71

표 1은 여기에 기술된 카토마이져 시스템에 의해 형성되는, 55ml의 퍼프에서(공기 흐름 채널(190)을 통해 45%의 퍼프 양이 통과), 4% 니코틴을 포함하는 40% 글리세린 및 60% 프로필렌 글리콜의 용액에 풍미 용액의, 에어로졸의 예측 전달률을 보여준다. 이 계산은 증기가 100% 포화되는 것을 전달의 상위 한계값으로 하는 것을 가정하여 작성되었다.

여기의 교시들은 전자 권련들(cigars)에 이용 가능하고, '전자 흡연 물품(들)'이란 용어는 전자 권련들, 전자 담배들 그리고 그 유사품들을 포함할도록 의도되었다.

이 명세서에 사용된 절대값과 관련하여 '약'이란 단어가 사용될 때, 기술된 절대값 외에 ±10%의 오차 범위를 포함하는 절대값까지 포함하는 의도로 기술되었다. 이에 더하여, 이 명세서 내의 백분율들의 언급은, 이러한 백분율들은 무게, 예를 들어, 무게 백분율들에 기반한다.

이에 더하여, 이 명세서 내에 기술된 기하학적 형상들과 관련한 '일반적으로 또는 '실질적으로'와 같은 단어들은, 정밀한 기하학적 형상을 요구하는 것이 아닌, 개시된 상기 범위들 안에서 재량의 형상을 갖도록 의도되었다. 기하학적인 용어들이 사용될 때, '일반적으로' 및 '실질적으로'와 같은 단어들은, 엄격한 정의들을 만족하는 특징들뿐 아니라, 상기 엄격한 정의들과 꽤 유사한 특징들까지 포함하도록 의도된다.

이 명세서 상에 기술된 충분히 독특하게 전자 흡연 물품은, 새롭고, 개선되었으며, 자명하지 않은 것이 분명함은 기술 분야의 통상의 기술자에게 쉽게 이해될 수 있다. 이에 더하여, 해당 기술 분야의 이러한 기술자들에게는 상기 발명의 의도 및 범위를 벗어나지 않는 선에서 상기 전자 흡연 물품에 기반한 많은 수정들, 변형들, 대체들이 분명할 수 있다. 따라서, 이 명세서 상에 포함된 청구항들 및 청구항들이 내포하는 발명의 의도 및 범위 내에서, 이러한 모든 수정들, 변형들, 대체들, 분명히 의도될 수 있다.

Claims

전자 흡연 물품용 카토마이져에 있어서,
상기 카토마이져는:
그 안에 공기 흐름 채널을 갖는 고리형 유체 저장부;
상기 유체 저장부 내의 액체 물질; 그리고
히터를 포함하되, 상기 히터는 상기 유체 저장부를 둘러싸고, 적어도 상기 유체 저장부 내에 함유된 상기 액체 물질을 초기에 휘발시켜 상기 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 상기 유체 저장부를 가열하도록 작동 가능한 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 유체 저장부는 공극 물질이고, 상기 공극 물질 내의 다수의 공극들 내에 상기 액체 물질을 보유하고, 상기 유체 저장부는 외측 벽 및 한 쌍의 말단 벽들 내에 위치된 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 유체 저장부는 섬유질 물질이고, 상기 유체 저장부 내에 상기 유체 물질을 보유하고, 상기 유체 저장부는 외측 벽 및 한 쌍의 말단 벽들 내에 위치된 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 유체 저장부는 고리 형상(annular geometry)을 갖는 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 카토마이져의 하류 일단의 응축 챔버를 포함하고, 상기 공기 흐름 채널을 통한 공기 흐름이 상기 액체 물질 내의 풍미를 갖는 용액의 구성 요소들에 포화되고, 상기 공기 및 휘발된 액체 물질이 상기 공기 흐름 채널로부터 상기 응축 챔버로 이동하며 응축되어 연기와 같은 에어로졸을 형성하는 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 공기 흐름 채널의 말단 부와 인접한 응축 챔버를 포함하는 카토마이져.
제 6 항에 있어서,
상기 응축 챔버는 원뿔 부재를 갖고, 상기 원뿔 부재는 상기 공기 흐름 채널의 상기 말단 부로부터 고리형 캐비티 내로 외측으로 연장되는 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 공기 흐름 채널은 하나 또는 그 이상의 공기 유입구들과 연통되는 유입구 및 응축 챔버와 연통되는 유출구를 갖는 튜브형 부재인 카토마이져.
제 1 항에 있어서,
상기 히터는 상기 유체 저장부를 둘러싸도록 구성된 튜브형의 길쭉한 부재인 카토마이져.
담배(tobacco)의 연소없이 흡연 느낌을 제공하는 것이 가능한 전자 흡연 물품에 있어서,
상기 흡연 물품은:
전력 공급부;
카토마이져; 그리고
상기 카토마이져의 하류 일단에 배치된 응축 챔버를 포함하되,
상기 카토마이져는:
그 안에 공기 흐름 채널을 갖는 고리형 유체 저장부;
상기 유체 저장부 내의 액체 물질; 그리고
히터를 포함하되, 상기 히터는 상기 유체 저장부를 둘러싸고, 상기 유체 저장부 내에 함유된 상기 액체 물질을 적어도 초기에 휘발시켜 상기 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 상기 유체 저장부를 가열하도록 작동 가능하고,
상기 공기 흐름 채널을 통한 공기 흐름이 상기 액체 물질 내의 풍미를 갖는 용액의 구성 요소들에 포화되고, 상기 공기 및 휘발된 액체 물질이 상기 공기 흐름 채널로부터 상기 응축 챔버로 이동하여 응축되어 연기와 같은 에어로졸을 형성하는 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
상기 응축 챔버와 유체 연통되어 상기 에어로졸을 흡연자에게 전달하는 마우스-엔드 인서트를 포함하는 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
전기 회로를 수용하고, 길이 방향으로 길쭉한 외측 원통형 하우징을 포함하고, 상기 카토마이져는 상기 하우징에 부착 가능하도록 구성된 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
상기 전력 공급부는 배터리를 포함하고, 상기 히터는 전기적 접촉부들에 의해 상기 배터리에 연결되는 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
상기 전력 공급부는 상기 히터에 상기 유체 저장부의 가열을 위한 전압을 공급하도록 작동 가능한 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
상기 전력 공급부로부터 상기 히터로 전력 공급을 제어하도록 작동 가능한 제어 회로를 포함하고,
상기 제어 회로는 상기 전자 흡연 물품의 상류 일단에 배치된 히터 활성화 램프를 포함하고, 상기 히터 활성화 램프는 상기 히터가 작동될 때 빛을 내도록 작동 가능한 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
상기 카토마이져는 교체 가능한 전자 흡연 물품.
제 10 항에 있어서,
상기 카토마이져의 상류에 배치되고, 상기 공기 흐름 채널로 공기를 전달하도록 작동가능한 적어도 하나의 공기 유입구를 포함하는 전자 흡연 물품.
담배의 연소없이 흡연 느낌을 획득할 수 있는 방법에 있어서,
상기 방법은:
유체 저장부 내의 유체 물질을 히터로 가열하고, 상기 히터는 상기 유체 저장부를 둘러싸고, 상기 유체 저장부 내에 함유된 상기 액체 물질을 적어도 초기에 휘발시켜 상기 공기 흐름 채널 내에 포화 증기를 형성하기에 충분한 온도로 상기 유체 저장부를 가열하고;
공기 흐름 채널 내의 공기 흐름과 상기 적어도 초기에 휘발된 액체 물질을 혼합하고, 상기 공기 흐름 채널은 상기 유체 저장부로부터 감싸져 포화 증기를 형성하는 것; 및
공기 흐름 채널과 유체 연통하는 응축 챔버 내의 상기 포화 증기를 응축하여 에어로졸을 형성하는 것을 포함하는 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 공기 흐름 채널의 상류에 위치된 하나 또는 그 이상의 공기 유입구 홀들을 통해 상기 공기 흐름 채널로 공기 흐름을 공급하는 방법.
제 18 항에 있어서,
마우드-엔드 인서트를 통해 사용자에게 상기 에어로졸을 공급하는 것을 포함하는 방법.