KR20160040442A - 전자 흡연 용품 - Google Patents

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KR20160040442A
KR20160040442A KR1020157025122A KR20157025122A KR20160040442A KR 20160040442 A KR20160040442 A KR 20160040442A KR 1020157025122 A KR1020157025122 A KR 1020157025122A KR 20157025122 A KR20157025122 A KR 20157025122A KR 20160040442 A KR20160040442 A KR 20160040442A
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smoking article
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air
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KR1020157025122A
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데이비드 비. 케인
데이비드 알. 쉬프
크리스 카릭
크리스 펠란
크리스토퍼 에스. 터커
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알트리아 클라이언트 서비시즈 엘엘씨
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Abstract

전자 흡연 용품은 액체 물질을 포함하는 액체 공급 저장소와 연통되고, 상기 액체 물질이 휘발되기에 충분한 온도까지 상기 액체 물질을 가열하고 에어로졸을 형성하도록 동작할 수 있는 히터를 포함한다. 상기 휘발된 물질은 상기 에어로졸을 냉각시키고, 상기 에어로졸의 입자 크기를 감소시키며, 상기 에어로졸의 전달율을 증가시키도록 동작할 수 있는 시스 유동 및 에어로졸 촉진제 인서트를 통해 흐른다.

Description

전자 흡연 용품{ELECTRONIC SMOKING ARTICLE}
본 발명은 전자 흡연 용품에 관한 것이다.
본 출원은 미국 특허법 제119조(e)에 의거하여 2013년 3월 15일에 출원되었고, 그 개시 사항이 전체적으로 여기에 포함되는 미국 임시 특허 출원 제61/798,891호를 우선권으로 수반하는 출원이다.
여기에 개시되는 많은 실시예들은 액체 공급 저장소로부터 히터로 액체를 전달하도록 동작할 수 있는 전자 흡연 용품들을 포함한다. 상기 히터는 에어로졸을 형성하도록 액체를 휘발시킨다.
본 발명은 히터를 포함하는 전자 흡연 용품을 제공한다.
전자 흡연 용품은 상기 전자 흡연 용품 내의 시스 공기흐름(sheath airflow)을 생성하도록 동작할 수 있고, 에어로졸을 조임(constriction)을 통해 안내하도록 동작할 수 있는 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(sheath flow and aerosol promoter: SFAP) 인서트(insert)를 포함하여, 에어로졸 형성이 향상되고 상기 전자 흡연 용품 내의 응결로 인한 손실들이 감소된다.
전자 흡연 용품의 에어로졸의 입자 크기를 감소시키고, 상기 에어로졸의 전달율을 증가시키는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 액체 물질을 증기를 형성하기에 충분한 온도까지 가열하는 단계, 에어로졸을 형성하도록 상기 증기 및 공기를 혼합 챔버 내에서 혼합하는 단계, 상기 에어로졸을 냉각시키도록 상기 에어로졸을 조임을 통과시키는 단계, 그리고 상기 에어로졸이 성장 공동을 통과하면서 상기 성장 공동의 내부 표면상에 상기 에어로졸의 응결을 실질적으로 방지하도록 상기 에어로졸을 시스 공기로 완충시키는 단계를 포함한다.
도 1은 여기서의 교시들에 따라 구성된 전자 흡연 용품의 측면도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(SFAP) 인서트를 포함하는 제1 실시예에 따른 전자 흡연 용품의 단면도이다.
도 3은 전자 흡연 용품과 함께 사용을 위한 선택적인 마우스 단부 팁의 측면도이다.
도 4는 선택적인 마우스 단부 인서트를 포함하는 전자 흡연 용품의 제1 부분의 단면도이다.
도 5는 전자 흡연 용품 내에의 사용을 위한 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(SFAP) 인서트의 사시도이다.
도 6은 도 5의 A-A 라인을 따른 SFAP 인서트의 단면도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 SFAP 인서트를 포함하는 도 2의 전자 흡연 용품의 단면도이다.
도 8은 도 7의 SFAP 인서트를 포함하는 전자 흡연 용품의 다른 실시예의 단면도이다.
도 9는 도 7의 SFAP 인서트를 포함하는 전자 흡연 용품의 또 다른 실시예의 단면도이다.
전자 흡연 용품은 담배 연기와 유사한 에어로졸을 생성하고 전달하도록 동작할 수 있는 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(sheath flow and aerosol promoter: SFAP) 인서트(insert)를 포함한다. 증기가 발생되면, 상기 증기는 상기 SFAP 인서트 내로 흐르고, 히터의 전자 흡연 용품 다운스트림(downstream)으로 들어가는 공기에 의해 냉각된다. 상기 SFAP 인서트는 열을 상기 에어로졸 흐름의 중심으로부터 상기 SFAP 인서트의 벽들로 보다 빠르게 전달하기 위하여 상기 증기 흐름의 단면을 감소시켜 상기 증기를 빠르게 냉각시킬 수 있는 조임(constriction)을 포함한다. 증가된 냉각 속도는 에어로졸 입자 형성 속도를 증가시켜 보다 작은 입자들을 야기한다. 상기 SFAP 인서트의 조임 부분을 통과함에 따라, 상기 에어로졸이 팽창하게 되고 더 냉각되며, 이는 에어로졸 형성을 증진시킨다. 상기 SFAP의 외부 상에 제공되는 채널들은 에어로졸이 없는(시스(sheath)) 공기가 상기 SFAP 인서트의 다운스트림에서 혼합 챔버 내로 흡입되게 하며, 여기서 상기 시스 공기는 상기 에어로졸의 전달율을 증가시키기 위해 상기 전자 흡연 용품의 벽들 상의 상기 에어로졸의 응결을 최소화하도록 동작할 수 있는 경계층(boundary layer)을 생성한다.
상기 SFAP 인서트는 여기에 기재되는 바와 같이 가열된 모세관 에어로졸 발생기(capillary aerosol generator: CAG) 또는 히터 및 윅 어셈블리(wick assembly)를 포함하는 전자 흡연 용품에 사용될 수 있다. 상기 CAG를 포함하는 전자 흡연 용품들은 수동 펌프 또는 가압된 액체 소스 및 밸브 배치를 포함할 수 있다. 상기 밸브는 수동으로 또는 전기적으로 동작할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전자 흡연 용품(60)은 교체 가능한 카트리지(또는 제1 부분)(70) 및 재사용 가능한 픽스처(fixture)(또는 제2 부분)(72)을 포함하며, 이들은 나사형 조인트(74) 또는 스너그-피트(snug-fit), 스냅-피트(snap-fit), 디텐트(detent), 클램프(clamp) 및/또는 클래스프(clasp)와 같은 다른 편리한 기구에 의해 함께 연결된다.
도 2, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제1 부분(70)은 마우스 단부(mouth-end) 인서트(20), 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(SFAP) 인서트(220), 모세관(18)을 포함하는 모세관 에어로졸 발생기, 상기 모세관(18)의 적어도 일부를 가열하기 위한 히터(19), 액체 공급 저장소(14) 그리고 선택적으로 밸브(40)를 수용할 수 있다. 선택적으로는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제1 부분(70)은 다음에 보다 상세하게 기술하는 바와 같이 마우스 단부 인서트(20), SFAP 인서트(220), 히터(319), 유연한 필라멘트형 윅(328) 그리고 액체 공급 저장소(314)를 수용할 수 있다.
상기 제2 부분(72) 전원(12)(도 2, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시됨), 제어 회로부(11)(도 2, 도 7 및 도 8에 도시됨), 그리고 선택적으로 퍼프 센서(puff sensor)(16)(도 8 및 도 9에 도시됨)를 수용할 수 있다. 상기 제2 부분(72)의 나사부(74)는 상기 배터리를 충전하기 위하여 사용 동안에 상기 제1 부분(70)에 연결되지 않을 때는 배터리 충전기에 연결될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전자 흡연 용품(10)은 또한 중간 부분(제3 부분)(73)을 포함할 수 있으며, 이는 상기 액체 공급 저장소(14), 히터(19) 및 밸브(40)를 수용할 수 있다. 상기 중간 부분(73)은 상기 제1 부분(70)의 업스트림(upstream) 단부에서 나사형 조인트(joint)(74')와 정합되고, 상기 제2 부분(72)의 다운스트림 단부에서 나사형 조인트(74)와 정합되도록 적용될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 제1 부분(70)은 상기 SFAP 인서트(220) 및 상기 마우스 단부 인서트(20)를 수용하지만, 상기 제2 부분(72)은 상기 전원(12) 및 상기 제어 회로부를 수용한다.
바람직하게는, 상기 제1 부분(70), 상기 제2 부분(72) 및 선택적인 상기 제3 부분(73)은 상기 전자 흡연 용품(60)의 길이를 따라 길이 방향으로 연장되는 외부 실린더형 하우징(22)을 포함한다. 또한, 일 실시예에서, 상기 중간 부분(73)은 일회용일 수 있고 상기 제1 부분(70) 및/또는 제2 부분(72)은 재사용 가능하다. 다른 실시예에 있어서, 상기 제1 부분(70)은 또한 상기 모세관(18) 및/또는 히터(19)를 세척할 필요성을 방지하기 위하여 대체 가능할 수 있다. 상기 부분들(70, 72, 73)은 나사형 연결들에 의해 부착될 수 있으며, 이에 따라 상기 중간 부분(73)이 상기 액체 공급 저장소(14) 내의 액체가 고갈될 때에 대체될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 외부 실린더형 하우징(22)은 흡연자가 상기 액체 공급 저장소(14)에 수동으로 압력을 인가하게 하는 컷아웃(cutout) 또는 오목부(depression)(100)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 외부 실린더형 하우징(22)은 유연하거나 및/또는 그 길이를 따라 압축 가능하며 상기 액체 공급 저장소(14)를 완전히 또는 부분적으로 커버한다. 상기 컷아웃이나 오목부(100)는 상기 외부 실린더형 하우징(22)의 둘레에 대해 부분적으로 연장될 수 있다. 또한, 상기 액체 공급 저장소(14)는 압력이 상기 액체 공급 저장소에 인가될 때에 액체가 상기 액체 공급 저장소(14)로부터 상기 모세관(18)으로 펌프되도록 압축될 수 있다. 압력 작동 스위치(44)가 상기 액체 공급 저장소(14) 아래에 위치할 수 있다. 액체를 펌프하기 위해 압력이 상기 액체 공급 저장소(14)에 인가될 때, 상기 스위치도 눌려지고 히터(19)가 동작된다. 상기 히터(19)는 상기 모세관(18)의 일부가 될 수 있다. 상기 압력 스위치에 수동으로 압력을 인가함에 의해, 상기 전원(12)이 동작되고 전류가 상기 액체를 휘발시키도록 전기 접촉들을 거쳐 상기 모세관(18) 내의 액체를 가열한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 액체 공급 저장소(14)는 유연하거나 및/또는 짜낼 때에 압축될 수 있기 위해 탄성 물질로 형성된 튜브형의 연장된 몸체이다. 바람직하게는, 상기 탄성 물질은 실리콘, 플라스틱, 고무, 라텍스 및 이들의 결합들로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 상기 압축 가능한 액체 공급 저장소(14)는 모세관(18)과 유체 연통되는 유출구(16)를 가지므로, 짜낼 때에 상기 액체 공급 저장소(14)는 액체 물질의 부피를 상기 모세관(18)에 전달할 수 있다. 상기 모세관에 대한 액체의 전달과 동시에, 상기 전원(12)이 수동 압력의 적용에 따라 상기 압력 스위치에 작동되고 상기 모세관(18)이 가열된 부분을 형성하도록 가열되며, 여기서 상기 액체 물질이 휘발된다. 상기 가열된 모세관(18)으로부터의 방출에 따라, 상기 휘발된 물질은 팽창되고, 공기와 혼합되며, 에어로졸을 형성한다.
바람직하게는, 상기 액체 공급 저장소(14)는 상기 제1 부분(70)의 외부 실린더형 하우징(22)(도 7 및 도 8에 도시됨) 또는 상기 중간 부분(73)(도 5에 도시됨) 내에 길이 방향으로 연장된다. 상기 액체 공급 저장소(14)는 가열될 때에 휘발되고 상기 모세관(18)으로부터 배출될 때에 에어로졸을 형성하는 액체 물질을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 모세관(18)은 상기 액체 공급 저장소(14)의 유출구(16)와 유체 연통되는 유입구 단부(62) 및 상기 모세관(18)으로부터 휘발된 액체 물질을 배출하도록 동작할 수 있는 유출구 단부(63)(도 2에 도시됨)를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 도 2, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 액체 공급 저장소(14)는 밸브(40)를 포함할 수 있거나 이와 협력할 수 있다.
도 2 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 밸브(40)는 상기 액체 공급 저장소(14) 내에 상기 액체 물질을 유지시키도록 동작할 수 있지만, 상기 액체 공급 저장소(14)를 짜내고 압력이 적용될 때는 개방되는 체크 밸브가 될 수 있다. 바람직하게는, 체크 밸브(40)는 상기 액체 공급 저장소(14)로부터 액체 물질의 의도치 않은 분배나 상기 히터(19)의 의도하지 않은 작동을 회피하도록 임계의 최소 압력에 도달될 때에 개방된다. 바람직하게는, 상기 체크 밸브(40)를 개방시키는 데 요구되는 상기 임계 압력은 상기 히터(19)를 동작시키기 위한 압력 스위치(44)를 가압하는 데 요구되는 압력과 본질적으로 동일하거나 약간 작다. 바람직하게는, 상기 압력 스위치(44)를 누르는 데 요구되는 압력은 우연한 가열이 방지되도록 충분히 높게 된다. 이러한 배치는 상기 모세관을 통해 펌프되는 액체의 부존재에서 상기 히터(19)의 작동을 방지한다.
유리하게는, 체크 밸브(40)의 사용은 상기 액체 공급 저장소(14) 내로의 공기 흡입을 방지하기 위해 수동으로 펌프되는 경우에 상기 액체 공급 저장소(14)(및/또는 상기 스위치(44)) 상의 압력의 해제에 따라 상기 모세관으로부터 인출되는 액체의 양을 제한하는 데 도움이 된다. 공기의 존재는 상기 액체 공급 저장소(14)의 펌핑 성능을 열화시킨다.
상기 액체 공급 저장소(14) 상의 압력이 경감되면, 상기 밸브(40)가 닫힌다. 상기 가열된 모세관(18)은 상기 밸브(40)의 다운스트림에 남아 있는 액체를 배출시킨다. 유리하게는, 상기 모세관(18)은 상기 튜브 내에 남아 있는 어떤 액체가 가열 동안에 토출되기 때문에 흡연자가 상기 액체 공급 저장소(14)를 가압하는 것을 중단하면 정화된다.
도 2 및 도 7의 체크 밸브는 일방향 또는 역류 방지 밸브가 될 수 있으며, 이는 상기 액체 공급 내의 액체와 공기 방울들의 역류를 방지하기 위해 상기 액체를 단일 방향으로 흐르게 한다. 상기 체크 밸브는 볼(ball) 체크 밸브, 다이어프램(diaphragm) 체크 밸브, 스윙(swing) 체크 밸브, 스톱(stop) 체크 밸브, 리프트(lift) 체크 밸브, 인-라인(in-line) 체크 밸브 또는 덕빌(duckbill) 밸브가 될 수 있다. 정화를 확보하기 위하여, 상기 가열 사이클은 상기 스위치(44) 상의 압력의 해제 및/또는 상기 체크 밸브(40)의 폐쇄를 넘는 조절된 양으로 연장될 수 있다.
선택적으로, 임계 흐름 오리피스(orifice)(41)가 상기 모세관(18)에 대해 최대의 유량을 구현하도록 상기 체크 밸브(40)의 다운스트림에 위치한다.
다른 실시예들에 있어서, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 밸브(40)는 가압된 액체 공급 저장소(14)로부터 생체의 통로를 가능하게 하도록 수동으로 또는 전기적으로 동작할 수 있는 양방향 밸브가 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 전자 흡연 용품(60)은 버튼(압력 스위치)을 누름으로써 수동으로 동작하며, 이는 상기 밸브(40)를 개방시키고 동시에 상기 히터(19)를 동작시킨다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 밸브(40) 및 상기 히터(19)가 퍼프(puff) 동작될 수 있으므로, 흡연자가 상기 전자 흡연 용품(60)을 이용할 때, 상기 퍼프 센서(16)가 상기 히터(19)를 동작시키고 상기 밸브(40)를 개방시키도록 상기 제어 회로부(11)와 통신한다.
바람직하게는, 상기 양방향 밸브(40)는 도 8에 도시한 바와 같이 상기 액체 공급 저장소(14)가 가압된 액체 공급일 때에 사용된다. 예를 들면, 상기 액체 공급 저장소(14)는 일정한 압력을 상기 액체 공급 저장소(14)에 인가하는 가압(pressurization) 장치(405)를 이용하여 가압될 수 있다. 예를 들면, 상기 액체 공급 저장소(14)에 일정하게 압력을 인가하는 내부 또는 외부의 스프링 및 플레이트 장치를 이용하여 압력이 상기 액체 공급 저장소(14)에 인가될 수 있다. 선택적으로는, 상기 액체 공급 저장소(14)는 압축될 수 있으며, 스프링들에 의해 연결되는 두 플레이트들 사이에 위치할 수 있거나, 상기 액체 공급 저장소(14)가 압축될 수 있고, 플레이트가 상기 액체 공급 저장소(14)에 압력을 인가하도록 스프링에 의해 연결되는 상기 외부 하우징과 상기 플레이트 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 도 2, 도 7 및 도 8의 모세관(18)은 0.01㎜ 내지 10㎜, 바람직하게는 0.05㎜ 내지 1㎜, 그리고 보다 바람직하게는 0.05㎜ 내지 0.4㎜의 내부 직경을 가진다. 예를 들면, 상기 모세관은 약 0.05㎜의 내부 직경을 가질 수 있다. 유체의 중심에 대한 보다 짧은 거리가 에너지 및 상기 액체를 증기화시키는 데 요구되는 시간이 적게 하기 때문에 보다 작은 직경의 모세관들이 상기 유체에 대해 보다 효율적인 열전달을 제공한다.
또한 바람직하게는, 상기 모세관(18)은 약 5㎜ 내지 약 72㎜, 보다 바람직하게는 약 10㎜ 내지 약 60㎜ 또는 약 20㎜ 내지 약 50㎜의 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 모세관(18)은 약 50㎜의 길이가 될 수 있고, 다운스트림인 상기 모세관(18)의 약 40㎜ 길이의 코일형 부분이 가열된 부분(202)을 형성하고, 업스트림인 상기 모세관(18)의 약 10㎜ 길이의 부분이 상기 히터(19)가 동작될 때(도 1에 도시됨) 상대적으로 가열되지 않고 남도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 모세관(18)은 실질적으로 직선형이다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 모세관(18)은 코일형이거나 및/또는 공간 및/또는 수용된 긴 모세관을 유지하도록 내부에 하나 또는 그 이상의 굴곡(bend)들을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 모세관(18)은 도전성 물질로 형성되며, 이에 따라 전류를 상기 튜브로 통과시킴에 의해 그 자체가 히터(19)로 기능한다. 상기 모세관(18)에 의해 겪는 동작 온도들에서 필요한 구조적 완전성을 유지하면서, 상기 모세관(18)은 저항성으로 가열되고 상기 액체 물질과 반응하지 않는 임의의 전기적으로 도전성인 물질일 수 있다. 상기 모세관(18)을 형성하기 위한 적합한 물질들은 스테인리스 스틸, 구리, 구리 합금들, 저항성 물질 필름으로 코팅된 다공성 세라믹 물질들, 니켈-크롬 합금인 스페셜 메탈즈 코퍼레이션(Special Metals Corporation)으로부터 입수 가능한 인코넬®(Inconel®), 또한 니켈-크롬 합금인 니크롬, 그리고 이들의 조합들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
일 실시예에 있어서, 상기 모세관(18)은 스테인리스 스틸 모세관(18)이며, 이는 상기 모세관(18)의 길이를 따라 직류 또는 교류 전류의 통로를 위하여 이에 부착되는 전기 리드들(26)을 통해 히터(19)로 기능한다. 따라서, 상기 스테인리스 스틸 모세관(18)은 자항 가열에 의해 가열된다. 상기 스테인리스 스틸 모세관(18)은 바람직하게는 단면이 원형이다. 상기 모세관(18)은 다양한 게이지들의 피하 주사기 바늘과 같은 사용을 위해 적합한 튜빙(tubing)이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 모세관(18)은 0.11㎜의 내부 직경을 갖는 32 게이지 바늘 및 0.26㎜의 내부 직경을 갖는 26 게이지 바늘을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 모세관(18)은, 예를 들면, 유리관과 같은 비금속성 튜브가 될 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, 상기 히터(19)는 상기 유리관을 따라 정렬되는, 예를 들면, 스테인리스 스틸, 니크롬 또는 백금 와이어와 같은 저항성으로 가열되는 도전성 물질로 형성된다. 상기 유리관을 따라 배치되는 상기 히터가 가열될 때, 상기 모세관(18) 내의 액체 물질이 상기 모세관(18) 내의 액체 물질을 적어도 부분적으로 휘발시키기에 충분한 온도까지 가열된다.
바람직하게는, 적어도 두 개의 전기 리드들(26)이 금속성 모세관(18)에 접합된다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 적어도 두 개의 전기 리드들(26)은 상기 모세관(18)에 납땜된다. 바람직하게는, 도 2에 도시한 바와 같이, 하나의 전기 리드(26)는 상기 모세관(18)의 제1 업스트림 부분(101)에 납땜되고, 제2의 전기 리드(26)는 상기 모세관(18)의 다운스트림인 단부(102)에 납땜된다.
사용 시에, 도 2, 도 7 및 도 8의 모세관(18)이 가열되면, 상기 모세관(18)의 가열된 부분 내에 포함된 액체 물질이 휘발되고 상기 유출구(63)로부터 방출되며, 여기서 이는 팽창되고 공기와 혼합되며 혼합 챔버(46) 내에 에어로졸을 형성한다. 상기 혼합 챔버(46)는 상기 SFAP 인서트(220)의 업스트림 바로 옆에(도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이) 또는 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(SFAP) 인서트(220) 내에(도 2에 도시됨) 위치할 수 있다.
바람직하게는, 여기에 기재되는 각 실시예의 전자 흡연 용품(60)은 또한 적어도 일부의 공기를 상기 혼합 챔버(46) 및 상기 혼합 챔버(46)의 다운스트림에서 성장 공동(growth cavity)(240)에 전달하도록 동작할 수 있는 적어도 하나의 공기 유입구(44)를 포함한다. 바람직하게는, 공기 유입구들(44)은 상기 모세관을 따른 공기 배출을 최소화하기 위해 상기 모세관(18)의 다운스트림에 배열되며, 이에 따라 가열 사이클 동안에 상기 모세관(18)의 냉각이 회피된다.
일 실시예에 있어서, 상기 공기 유입구들(44)은 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 SFAP 인서트(220)의 다운스트림 단부(281)의 업스트림일 수 있다. 다른 실시예들 있어서, 상기 공기 유입구들(44)은 도 2에 도시한 바와 같이 상기 SFAP 인서트(220)와 겹쳐질 수 있다. 선택적으로, 상기 SFAP 인서트(220)(도 2에 도시됨)의 벽(227) 내의 에어 홀들(225)은 일부 공기가 상기 SFAP 인서트(220)의 혼합 챔버(46)로 들어가게 할 수 있다. 상기 에어 홀들에 선택적으로 또는 추가적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 공기가 상기 SFAP 인서트(220) 및 상기 외측 케이싱(22)의 내부 표면(231) 사이의 갭(gap)(216)을 통해 진행할 수 있다.
상기 공기 유입구들(44)을 거쳐 들어가는 상기 공기의 일부("시스 공기")는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 베인(vane)들(245) 사이에 상기 SFAP 인서트(220)의 외부 표면을 따라 길이 방향으로 연장되는 채널들(229)을 통해 상기 SFAP 인서트(220)의 외부 표면을 따라 흐를 수 있다. 바람직하게는, 상기 공기 유입구들(44)을 거쳐 상기 전자 흡연 용품(60)으로 들어가는 상기 공기의 약 80% 내지 약 95%가 상기 혼합 챔버(46) 내로 통과되는 반면, 상기 공기의 약 5% 내지 약 20%는 상기 채널들(229)을 통과하고 시스 공기로서 다운스트림 성장 공동(240)으로 들어간다. 바람직하게는, 상기 베인들(245)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 SFAP 인서트(220)의 외부 표면(227)을 따라 길이 방향으로 연장되며, 이들 사이에 상기 채널들(229)을 형성하기 위한 관계로 이격된다.
상기 에어로졸이 상기 혼합 챔버(46)를 통과하면, 상기 에어로졸은 도 2, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 상기 SFAP 인서트(220)의 조임(230)을 통과한다. 상기 에어로졸은 이후에 다운스트림 성장 공동(240)으로 들어가며, 여기서 상기 에어로졸이 상기 채널들(229)을 통해 진행되었던 시스 공기와 혼합될 수 있다. 상기 시스 공기는 상기 성장 공동(240)의 벽들 상의 상기 에어로졸의 증착을 최소화하기 위해 상기 성장 공동(240)의 내부 표면(231)과 상기 에어로졸 사이의 장벽으로 기능한다. 이에 따라, 상기 시스 공기는 상기 에어로졸의 전달율을 증가시키고 응결로 인한 손실들을 방지하도록 작용한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 적어도 하나의 공기 유입구(44)는 하나 또는 두 개의 공기 유입구들을 포함한다. 선택적으로는, 세 개, 네 개, 다섯 개 또는 그 이상의 공기 유입구들이 존재할 수 있다. 공기 유입구들(44)의 크기와 숫자를 변경하는 것 또한 상기 전자 흡연 용품(10)의 흡입에 대한 저항을 구현하는 데 도움이 될 수 있다. 바람직하게는, 상기 공기 유입구들(44)은 도 2에 도시한 바와 같은 에어 홀들(225)을 통해 상기 SFAP 인서트(220)와 상기 외측 케이싱(22)의 내부 표면(231) 사이에 배치되는 상기 채널들(229) 및 상기 혼합 챔버(46) 모두와 연통되거나, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 상기 혼합 챔버(46)와 직접 연통된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 SFAP 인서트(220)는 약 1미크론 이하의 질량 중앙 입자 직경(mass median particle diameter) 및 적어도 약 0.01㎎/㎤의 에어로졸 전달율을 가지는 담배 연기와 유사한 에어로졸을 제공하도록 동작할 수 있다. 상기 증기 상기 히터에서 형성되면, 상기 증기는 상기 혼합 챔버(46)로 통과되며, 여기서 상기 증기는 상기 에어 홀들로부터의 공기와 혼합되고 냉각된다. 상기 공기는 새로운 입자들을 형성하도록 상기 증기가 과포화되고 핵형성되게 한다. 상기 증기가 더 빠르게 냉각될수록 상기 에어로졸 입자들의 최종 직경이 더 작아진다. 공기가 제한될 때, 상기 증기는 가능한 대로 빠르게 냉각되지 않을 것이고 상기 입자들은 보다 커질 것이다. 또한, 상기 증기는 상기 전자 흡연 용품의 표면들 상에 응결될 수 있으므로 전달율을 감소시킨다. 상기 SFAP 인서트(220)는 여기서 설명하는 바와 같은 상기 SFAP 인서트를 포함하지 않는 전자 흡연 용품들과 비교하여 작은 입자 크기 및 높은 전달율을 생성하기 위하여 앞서 언급한 바와 같이 상기 전자 흡연 용품의 표면들 상의 상기 에어로졸의 증착을 감소시키고, 상기 에어로졸을 빠르게 냉각시킨다.
이에 따라, 상기 SFAP 인서트(220)는 상기 SFAP 인서트(220)의 업스트림의 바로 옆(도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이) 또는 상기 SFAP 인서트(220) 내부(도 2에 도시한 바와 같이)에 혼합 챔버(46)를 포함할 수 있다. 상기 혼합 챔버(46)는 상기 혼합 챔버(46)와 비교할 경우에 감소된 직경을 갖는 조임(230)에 연결된다. 바람직하게는, 상기 조임(230)의 직경은 약 0.125인치 내지 약 0.1875인치이고, 길이가 약 0.25인치 내지 약 0.5인치이다. 상기 조임(230)은 약 2인치의 길이이고 약 0.3125인치의 직경을 가지는 성장 공동(240)에 연결된다. 바람직하게는, 상기 SFAP 인서트(220)는 상기 모세관(18)의 유출구(63)로부터 약 0.2인치 내지 약 0.4인치 정도 이격된다. 또한, 상기 SFAP 인서트(220)의 외부 표면(221) 상에 형성되는 채널들(229)은 상기 SFAP 인서트(220)의 전체 단면 면적의 약 10%를 형성하며, 시스 공기가 상기 SFAP 인서트(220)외 외부 표면(221) 및 상기 외부 실린더형 하우징(22)의 내부 표면(231) 사이를 통과하게 한다.
상술한 바와 같이, 상기 SFAP 인서트(220)는 또한 도 9에 도시된 바와 같이 히터(319) 및 필리멘트형 윅(wick)(328)을 포함하는 전자 흡연 용품에 사용될 수 있다. 상기 제1 부분(70)은 길이 방향으로 연장되는 외측 튜브(또는 케이싱(casing))(322) 및 상기 외측 튜브(322) 내부에 동축 상으로 위치하는 내측 튜브(또는 침니(chimney))(362)를 포함한다. 바람직하게는, 업스트림 개스킷(또는 씰)(320)의 노즈(nose) 부분(361)이 상기 내측 튜브(362)의 업스트림 단부(365) 내로 정합되면서, 동시에, 상기 개스킷(320)의 외부 둘레(367)가 상기 외측 케이싱(6)의 내부 표면(97)에 액체 기밀 밀봉을 제공한다. 상기 업스트림 개스킷(320)은 또한 중심의 길이 방향 공기 통로(315)를 포함하며, 이는 중심 채널(321)을 한정하는 상기 내측 튜브(362)의 내부로 개방된다. 상기 개스킷(320)의 업스트림 부분에서의 횡단(transverse) 채널(333)은 상기 개스킷(320)의 상기 중심 채널(315)과 교차되고 연통된다. 이러한 채널(333)은 상기 중심 채널(315) 및 상기 개스킷(320)과 나사형 연결(74) 사이에 한정되는 공간(335) 사이의 연통을 확보한다.
바람직하게는, 다운스트림 개스킷(310)의 노즈 부분(393)은 상기 내측 튜브(362)의 다운스트림 단부(381) 내로 정합된다. 상기 개스킷(310)의 외부 둘레(382)는 상기 외측 케이싱(322)의 내부 표면(397)에 실질적으로 기밀한 액체 밀봉을 제공한다. 상기 다운스트림 개스킷(310)은 상기 내측 튜브(362)의 중심 통로들(321) 및 상기 SFAP 인서트(220) 사이에 배치되는 중심 채널(384)을 포함한다.
이러한 실시예에 있어서, 상기 액체 공급 저장소(314) 내측 튜브(362)와 외측 케이싱(322) 사이 및 상기 업스트림 개스킷(320)과 상기 다운스트림 개스킷(310) 사이의 고리(annulus) 내에 포함된다. 따라서, 상기 액체 공급 저장소(314)는 상기 중심 공기 통로(231)를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 상기 액체 공급 저장소(314)는 액체 물질을 포함하고, 선택적으로 내부에 상기 액체 물질을 저장하도록 동작할 수 있는 액체 저장 매체(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 내측 튜브(362)는 이를 통해 연장되는 중심 공기 통로(321)를 가지며, 상기 히터(319)를 수용한다. 상기 히터(319)는 상기 윅(328)과 접촉되며, 이는 바람직하게는 상기 액체 공급 저장소(314)로부터 액체 물질을 모세관 작용에 의해 상기 히터(319)로 전달하기 위하여 상기 액체 공급 저장소(314)의 대향하는 부분들 사이로 연장된다.
각 실시예의 전원(12)은 상기 전자 흡연 용품(60) 내에 배치되는 배터리를 포함할 수 있다. 상기 전원(12)은 모세관(18)과 관련된 상기 히터(19) 또는 도 9의 윅(328)과 관련된 상기 히터(319)에 걸쳐 전압을 인가하도록 동작할 수 있다. 따라서, 상기 히터(19, 319)는 2초 내지 10초 주기와 같은 소정의 시간 간격의 전력 사이클에 따라 액체 물질을 휘발시킨다.
바람직하게는, 상기 히터(19, 319) 및 상기 전기 리드들(26) 사이의 전기적인 접촉들이나 연결은 높은 도전성과 온도 저항성을 가지는 반면, 상기 히터(19, 319)는 열의 발생이 상기 히터(19)를 따라 주로 일어나고 상기 접촉들에서 일어나지 않도록 높은 저항성을 가진다.
상기 배터리는 리튬-이온 배터리 또는 이의 변형들의 하나, 예를 들면 리튬-이온 폴리머 배터리가 될 수 있다. 선택적으로는, 상기 배터리는 니켈-수소 합금 배터리, 니켈-카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지가 될 수 있다. 이 경우에 있어서, 바람직하게는, 상기 전자 흡연 용품(10)은 상기 전원 내의 에너지가 고갈될 때까지 흡연자에 의해 사용될 수 있다. 선택적으로는, 상기 전원(12)은 재충전될 수 있고, 상기 배터리가 외부 충전 장치에 의해 충전될 수 있게 하는 회로부를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 바람직하게는 상기 회로부는 충전될 때에 상기 회로부가 외부 충전 장치에 다시 연결되어야 하는 후에 소정의 숫자의 퍼프들을 위해 전력을 공급한다.
바람직하게는, 각 실시예의 전자 흡연 용품(60)은 또한 인쇄 회로 기판(11)(도 2, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시됨) 상에 존재할 수 있는 제어 회로부를 포함한다. 상기 제어 회로부(11)는 또한 상기 히터(19, 319)가 동작될 때에 빛이 나도록 동작할 수 있는 히터 동작 라이트(27)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 히터 동작 라이트(27)는 적어도 하나의 LED를 포함하며, 상기 히터 동작 라이트(27)는 퍼프 동안에 숯불의 외양을 가지도록 상기 전자 흡연 용품(60)의 업스트림 단부(28)에 위치한다. 더욱이, 상기 히터 동작 라이트(27)는 상기 흡연자가 볼 수 있도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 히터 동작 라이트(27)는 흡연 용품 시스템 진단을 위해 활용될 수 있다. 상기 라이트(27)는 또한 상기 흡연자가 원하는 때에 상기 라이트(27)를 작동시킬 수 있거나 및/또는 작동시키지 않을 수 있게 구성될 수 있으므로, 상기 라이트(27)가 원하는 경우에 흡연 동안에 동작하지 않을 수 있다.
상기 히터(19)에 공급되는 전류의 시간 간격은 증기화되기를 원하는 액체의 양에 따라 미리 설정될 수 있다. 상기 제어 회로부(11)는 프로그램 가능하며, 상기 모세관들을 가열하는 것 및/또는 상기 밸브들을 동작시키는 것과 같은 기능들을 수행하도록 프로그램된 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 제어 회로부(11)는 응용 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 도 2, 도 7, 도 8 및 도 9의 액체 공급 저장소(14)는 상기 전자 흡연 용품(60) 내의 사용을 위해 적절한 끓는점을 갖는 액체 물질을 포함한다. 상기 끓는점이 너무 높을 경우, 상기 히터(19, 319)가 상기 모세관(18) 내의 액체를 기화시키지 못할 수 있을 것이다. 그러나, 상기 끓는점이 너무 낮을 경우, 상기 액체가 상기 히터(19, 319)가 동작하지 않고 상기 액체가 기화될 수 있다.
바람직하게는, 상기 액체 물질은 상기 액체의 가열에 따라 방출되는 휘발성 담배 풍미 화합물들을 포함하는 담배를 함유하는 물질을 포함한다. 상기 액체는 또한 담배 풍미를 함유하는 물질 및/또는 니코틴을 함유하는 물질이 될 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 상기 액체는 담배가 아닌 물질을 포함할 수 있거나 및/또는 니코틴이 없는 물질이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 액체는 물, 용제들, 에탄올, 식물 추출물들 및 천연이나 인공 풍미들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 액체는 에어로졸 포머(former)를 더 포함한다. 적합한 에어로졸 포머들의 예들은 글리세린(glycerine), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 옥수수 오일이나 카놀라(canola) 오일과 같은 오일들, 올레산(oleic acid)과 같은 지방산들, 그리고 프로필렌 글리콜(propylene glycol)이다.
도 2, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 전자 흡연 용품(60)은 적어도 두 개의 축에서 벗어난(off-axis), 바람직하게는 분기되는 유출구들(21)을 갖는 마우스 단부 인서트(20)를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 마우스 단부 인서트(20)는 상기 혼합 챔버(46)와 유체 연통되며, 적어도 두 개의 분기되는 유출구들(21)(예를 들면, 3개, 4개, 5개 또는 바람직하게는 6개 내지 8개의 유출구들 또는 그 이상)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 마우스 단부 인서트(20)의 유출구들(21)은 축에서 벗어난 통로들(23)의 단부들에 위치하며, 상기 전자 흡연 용품(10)의 길이 방향과 관련하여 외측으로(즉, 분기되게) 각도진다. 여기에 사용되는 바에 있어서, "축에서 벗어난(off-axis)"라는 용어는 상기 전자 흡연 용품의 길이 방향에 대해 각도를 가지는 것을 나타낸다. 또한 바람직하게는, 상기 마우스 단부 인서트(또는 흐름 가이드)(20)는 사용 동안에 흡연자의 입속에 에어로졸을 실질적으로 균일하게 분배하기 위하여 상기 마우스 단부 인서트(20) 주위에 균일하게 분배되는 유출구들을 포함한다. 이에 따라, 상기 에어로졸이 흡연자의 입 속으로 통과함에 따라, 상기 에어로졸은 입으로 들어가고, 상기 에어로졸을 흡연자의 입 속의 하나의 위치로 안내하는 축 상에 있는 단일의 오리피스를 갖는 전자 흡연 용품들에 비하여 전체적으로 입속이 가득 채워진 느낌을 제공하기 위해 다른 방향들로 이동한다.
또한, 상기 유출구들(21) 및 축에서 벗어난 통로들(23)은 상기 에어로졸 내에 운반되는 에어로졸이 되지 않은 액체 물질의 액적들이 상기 마우스 단부 인서트(20)의 내부 표면들(25) 및/또는 상기 축에서 벗어난 통로들(23)의 내부 표면들에 충돌하도록 배열되어, 상기 액적들이 제거되거나 부서진다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 마우스 단부 인서트(20)의 유출구들(21)은 상기 축에서 벗어난 통로들(23)의 단부들에 위치하며, 사용 동안에 흡연자의 입에 전체적으로 에어로졸을 보다 완전하게 분배하고 액적들을 제거하기 위하여 상기 전자 흡연 용품(10)의 중심 길이 방향 축에 대해 5°내지 60°로 각도진다.
바람직하게는, 각 유출구(21)는 약 0.015인치 내지 약 0.090인치(예를 들면, 약 0.020인치 내지 약 0.040인치 또는 약 0.028인치 내지 약 0.038인치)의 직경을 가진다. 상기 유출구들(21) 및 축에서 벗어난 통로들(23)의 크기는 유출구들(21)의 숫자와 함께 원하는 경우에 상기 전자 흡연 용품(10)의 RTD(resistance to draw)를 조정하도록 선택될 수 있다.
선택적으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 팁(tip)(280)이 상기 마우스 단부 인서트(20) 대신에 상기 전자 흡연 용품(60)에 부착될 수 있다. 상기 SFAP 인서트(220)는 상기 팁(280) 내에 위치할 수 있고, 시스 공기는 상기 SFAP 인서트(220) 및 상기 팁(280).의 내부 표면 사이의 채널들을 통과한다.
다른 실시예에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 마우스 단부 인서트(20)는 단일의 중심 유출구(21)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 마우스 단부 인서트(20)는 상기 카트리지(72)의 외부 실린더형 하우징(22) 내에 부착된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전자 흡연 용품(10)은 종래의 흡연 용품과 대략 동일한 크기이다. 일부 실시예들에 있어서, 상기 전자 흡연 용품(60)은 약 80㎜ 내지 약 110㎜의 길이, 바람직하게는 약 80㎜ 내지 약 100㎜의 길이 및 약 7㎜ 내지 약 8㎜의 직경이 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 상기 전자 흡연 용품은 약 84㎜의 길이이고 약 7.8㎜의 직경을 가진다.
상기 전자 흡연 용품(10)의 외부 실린더형 하우징(22)은 임의의 적절한 물질 또는 물질들의 결합으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 외부 실린더형 하우징(22)은 금속으로 형성되며, 상기 전기 회로의 일부가 된다. 다른 적합한 물질들의 예들은 금속들, 합금들, 플라스틱들 또는 이들 물질들의 하나 또는 그 이상을 함유하는 복합 물질들, 또는 식품 또는 제약 응용들을 위해 적합한 열가소성 수지들, 예를 들면 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone: PEEK), 세라믹, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 물질은 가벼우며 부러지지 않는다.
도 2 및 도 7에 도시된 실시예에 있어서, 상기 외부 실린더형 하우징(22)의 적어도 일부는 흡연자가 흡연 동안에 액체 물질을 방출시키도록 상기 액체 공급 저장소(14)를 짜내고 상기 히터(19)를 동작시킬 수 있도록 탄성 중합체일 수 있다. 따라서, 상기 외부 실린더형 하우징(22)은 플라스틱들, 고무 및 이들의 조합들을 포함하여 다양한 물질들로 형성될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 외부 실린더형 하우징(22)은 실리콘으로 형성된다. 상기 외부 실린더형 하우징(22)은 임의의 적절한 색상이 될 수 있거나 및/또는 그래픽들이나 다른 프린트된 표시들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 여기에 기재되는 바와 같이 형성되는 휘발된 물질은 입자들을 포함하는 에어로졸을 형성하도록 적어도 부분적으로 응축될 수 있다. 바람직하게는, 상기 증기 및/또는 에어로졸에 함유되는 상기 입자들은 크기가 약 0.1미크론부터 약 4미크론까지, 바람직하게는 약 0.3미크론 내지 약 2미크론의 범위이다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 증기 및/또는 에어로졸은 약 1미크론 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 약 0.8미크론 또는 그 이하의 입자들을 가진다. 또한 바람직하게는, 상기 입자들은 상기 증기 및/또는 에어로졸의 전체에 걸쳐 실질적으로 균일하다.
이제 도 9를 참조하면, 상기 히터(319) 및 윅(328)이 상기 저장소(314)와 상기 SFAP 인서트(220) 사이에 위치할 수 있는 점과 상기 저장소(314)가 중심 공기 통로(321)를 가지거나 가지지 않는 탱크의 형태(본질적으로 어떠한 섬유상 매체가 없는)가 될 수 있는 점이 고려되며, 여기서 상기 공기 통로는(321) 상기 탱크 저장소(314)에 대한 경로가 될 수 있다.
여기서의 교시들은 이들의 크기나 형상에 관계없이 전자 담배들, 시가들, 파이프들, 후카(hookah)들 그리고 다른 것들과 같은 모든 유형들의 전자 흡연 용품들에 적용될 수 있다.
"약(about)"이라는 단어가 수치적인 값들과 관련되어 본 명세서에서 사용될 경우, 이는 관련된 수치적인 값이 언급된 수치적인 값 주위의 ±10%의 허용 오차를 가지는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에서 퍼센티지에 대해 언급될 때, 이는 이들 퍼센티지들이 중량, 즉 중량 퍼센티지들에 기초하는 것으로 의도된다.
또한, "일반적으로(generally)" 및 "실질적으로(substantially)"라는 용어들이 기하학적 형상들과 연관되어 사용될 때, 이는 기하학적 형상의 정밀도가 요구되지는 않지만, 이러한 형상에 대한 자유 범위도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 의도된다. 기하학적인 용어들과 사용될 때, "일반적으로" 및 "실질적으로"라는 용어들은 엄격한 정의를 만족시키는 특징들뿐만 아니라 상기 엄격한 정의들과 상당히 비슷한 특징들도 포괄하는 것으로 의도된다.
새롭고, 개선되며, 자명하지 않은 전자 흡연 용품이 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이해되는 바와 같은 충분한 특정성으로 본 명세서에 기재되었던 점은 이제 분명해질 것이다. 또한, 해당 기술 분야의 숙련자에게는 많은 변경들, 변형들, 치환들 및 균등물들이 본 발명의 사상과 범주로부터 실질적으로 벗어나지 않고 상기 전자 흡연 용품의 특징들에 대해 존재하는 점이 분명해질 것이다. 이에 따라, 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 사상과 범주에 속하는 이와 같은 모든 변경들, 변형들, 치환들 및 균등물들이 첨부된 특허 청구 범위에 의해 포괄되어야 하는 것으로 명백하게 의도된다.

Claims (17)

  1. 전자 흡연 용품에 있어서,
    상기 전자 흡연 용품 내의 시스 공기흐름(sheath airflow)을 생성하도록 동작할 수 있고, 에어로졸을 조임(constriction)을 통해 안내하도록 동작할 수 있는 시스 유동 및 에어로졸 촉진제(sheath flow and aerosol promoter: SFAP) 인서트(insert)를 포함하여, 에어로졸 형성이 향상되고 상기 전자 흡연 용품 내의 응결로 인한 손실들이 감소되는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 흡연 용품은 상기 SFAP 인서트의 업스트림(upstream) 또는 상기 SFAP 인서트의 업스트림 부분 내에 혼합 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 조임이 상기 SFAP 인서트의 중심 부분에 위치하고, 상기 조임은 상기 혼합 챔버와 연통되어 상기 에어로졸이 상기 혼합 챔버까지 상기 조임을 통과하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  4. 제 2 항에 있어서, (a) 상기 전자 흡연 용품은 상기 SFAP 인서트와 겹쳐지는 적어도 하나의 공기 유입구를 포함하고, 상기 혼합 챔버가 상기 SFAP 인서트의 업스트림 부분 내에 있으며, 상기 SFAP 인서트는 그 업스트림 단부 내에 복수의 에어 홀들을 포함하고, 상기 복수의 에어 홀들은 공기가 이들을 통해 상기 혼합 챔버로 흐르도록 동작할 수 있거나, (b) 상기 적어도 하나의 공기 유입구가 상기 SFAP 인서트의 업스트림이고, 상기 혼합 챔버가 상기 SFAP 인서트의 업스트림이어서 공기가 상기 적어도 하나의 공기 유입구를 통해 상기 혼합 챔버 내로 흐르는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 공기 유입구로부터 상기 공기의 약 80% 내지 약 95%는 상기 혼합 챔버 내로 흐르고, 상기 공기의 약 5% 내지 약 20%는 상기 SFAP 인서트의 외부 표면상의 길이 방향으로 연장되는 베인(vane)들 및 상기 전자 흡연 용품의 외측 케이싱의 내부 표면 사이에 형성되는 길이 방향으로 연장되는 채널들을 통해 흐르는 시스 공기인 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 시스 공기는 상기 SFAP 인서트의 성장 공동(growth cavity) 업스트립 내로 흐르며, 상기 SFAP 인서트는 상기 에어로졸의 전달율을 증가시키기 위해 상기 외측 케이싱의 내부 표면상에 상기 에어로졸의 증착을 실질적으로 방지하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 공기 유입구는 적어도 두 개의 공기 유입구들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 흡연 용품은 액체 물질을 히터에 공급하도록 동작할 수 있는 액체 공급 저장소를 더 포함하며, 상기 히터는 상기 액체 물질을 휘발시키도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 히터는 상기 액체 공급 저장소와 유체 연통되는 모세관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 액체 공급 저장소는 가압되며, 상기 액체 공급 저장소의 유출구에서 기계적으로 또는 전기적으로 동작되는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 액체 공급 저장소는 상기 액체 물질이 수동으로 상기 모세관으로 수동으로 펌프되도록 압축될 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 히터는 필라멘트형 윅(wick)과 연통되는 코일 히터인 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전자 흡연 용품은,
    상기 길이 방향으로 연장되는 외측 튜브;
    상기 외측 튜브 내의 내측 튜브; 및
    상기 액체 물질을 포함하는 상기 액체 공급 저장소를 더 포함하며, 상기 액체 공급 저장소는 상기 외측 튜브 및 상기 내측 튜브 사이의 외부 고리(annulus) 내에 포함되고,
    상기 코일 히터는 상기 내측 튜브 내에 위치하며, 상기 필라멘트형 윅은 상기 액체 공급 저장소와 연통되고 상기 윅이 액체 물질을 상기 코일 히터로 전달하도록 상기 코일 히터로 둘러싸이며, 상기 코일 히터는 상기 액체 물질이 기화되기에 충분한 온도까지 상기 액체 물질을 가열하고 상기 내측 튜브 내에 에어로졸을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 SFAP 인서트는 마우스 단부 팁(mouth end tip) 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 SFAP 인서트의 다운스트림에 마우스 단부 인서트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 조임은 약 0.125인치부터 약 0.1875인치까지의 범위의 직경 및 약 0.25인치부터 약 0.5인치까지의 범위의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 전자 흡연 용품.
  17. 전자 흡연 용품의 에어로졸의 입자 크기를 감소시키고, 상기 에어로졸의 전달율을 증가시키는 방법에 있어서,
    액체 물질을 증기를 형성하기에 충분한 온도까지 가열하는 단계;
    에어로졸을 형성하도록 상기 증기 및 공기를 혼합 챔버 내에서 혼합하는 단계;
    상기 에어로졸을 냉각시키도록 상기 에어로졸을 조임을 통과시키는 단계; 및
    상기 에어로졸이 성장 공동을 통과하면서 상기 성장 공동의 내부 표면상에 상기 에어로졸의 응결을 실질적으로 방지하도록 상기 에어로졸을 시스 공기로 완충시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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