KR20170074898A - 일회용 탱크 전자 담배, 제조 방법 및 사용 방법 - Google Patents

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루벤 헥터 페리즈
알렉산더 바즐
알란 크로포드
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디지레츠 인코포레이티드
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Abstract

일회용 탱크를 갖는 전자 담배 장치가 설명된다. 일회용 탱크는 밀폐되는 액체 챔버, 미립화기 요소 및 탱크 웰(well)을 가질 수 있다. 전자 담배 장치는, 전원을 갖는 하우징, 및 전자 담배 액체를 유지할 수 있는 일회용 탱크를 포함하고, 하우징은 일회용 탱크가 제거 가능하게 안에 부착될 수 있는 탱크 수용부를 가지며, 전자 담배 장치는 일회용 탱크와 탱크 수용부의 일 부분인 연결 기구를 더 포함하고, 그 연결 기구는 일회용 탱크를 탱크 수용부에 안정적으로 연결하고 또한 하우징으로부터 전력을 일회용 탱크에 주게 된다.

Description

일회용 탱크 전자 담배, 제조 방법 및 사용 방법{DISPOSABLE TANK ELECTRONIC CIGARETTE, METHOD OF MANUFACTURE AND METHOD OF USE}
본 출원은 "일회용 탱크 전자 담배, 제조 방법 및 사용 방법"이라는 명칭으로 2014년 10월 2일에 출원된 미국 가 특허 출원 제 62/059,095에 대한 35 USC 119e 하의 혜택 및 35 USC 120 하의 우선권을 주장하며, 그 미국 가 특허 출원의 전체 내용은 참조로 통합되어 있다.
본 개시는 일반적으로 전자 담배, 보다 구체적으로는, 일회용 탱크를 갖는 전자 담배에 관한 것이다.
최근에, 전자 담배가 담배 및 시가(cigar) 흡연에 대한 대안이 되고 있어 인기를 끌고 있다. 전자 담배는 니코틴 함유 액체를 담는 장치인데, 그 니코틴 함유 액체는 전자 담배에 의해 증발되어, 사용자가 공공 장소에서 흡연하는 느낌을 가질 수 있고 또한 보통의 담배나 시가를 흡연할 때의 다른 해로운 부작용 없이 니코틴 버즈(buzz)를 받을 수 있다.
오늘날 판매되고 있는 대부분의 전자 담배는 탱크를 가지고 있어, 사용자는 액체를 그 탱크에 수동으로 재충전해야 한다. 전자 담배용 액체는 일반적으로 eLiquid로 알려져 있으며 니코틴을 함유하고 또한 풍미제 등을 포함한 다른 성분도 함유할 수 있다. 액체를 탱크에 수동으로 충전하는 것은 귀찮고 또한 사용자는 지저분하고/끈적끈적한 니코틴 함유 eLiquid와 접촉하게 된다. eLiquid는 통상적인 노출 레벨로서는 독성이 없지만, 사용자는 상부 "개방형 탱크" 시스템으로 알려져 있는 것을 사용하기 위해 이 수동 재충전 과정을 빈번히 행해야 한다. 이 수동 재충전 과정에서는, 사용자의 손가락 및 개방형 탱크 시스템의 부품인 다양한 탱크와 배터리 시스템에 잔류물이 불가피하게 남게 된다.
이들 개방형 탱크 시스템의 경우, 미립화기(심지와 코일)가 다 소모되었을 때 이 미립화기를 교체하는 것(일 주일에 대략 한번)은, 복잡하고 전문가의 실행 또는 도움을 필요로 한다. 또한, 관형 설계("관형 장치 설계")를 갖는 개방형 탱크 시스템의 경우, 관형 장치 설계는 불편하고, 상기 시스템이 놓여 있는 표면에서 구르게 되며 또한 주머니에 넣기가 쉽지 않다.
이들 개방형 탱크 시스템의 대부분은 액체를 담고 있는 탱크를 마우스피스에 연결하기 위해 산업 표준 510 연결부를 사용한다. 이 표준 510 연결부는 탱크를 배터리 유닛에 부착하는 경우에 약점이 된다. 또한, 탱크를 장치의 나머지 부분에 나사 결합시켜 탱크를 부착하는 것은 가장 효율적인 방법은 아니며, 사용자가 예컨대 장치를 주머니 안에 넣고 그 장치를 깔고 앉게 되면 상기 연결부가 쉽게 파손된다. 추가로, 이 연결부에서 액체가 누설될 수 있는데, 그렇게 되면, 예컨대, 비행기 여행 중에 전자 담배가 가방 안에 보관될 때 또는 사용자가 전자 담배를 소지하고 있을 때, 상당히 지저분하게 된다.
추가로, 개방형 탱크 시스템을 위한 eLiquid의 풍미제를 교환하는 것은 어렵다. 구체적으로, 탱크는 한번에 하나의 풍미 액체만 담을 수 있기 때문에, 사용자는 풍미제를 교환하기 위해 수개의 값비싼 탱크를 가지고 있어야 하거나 또는 사용자는 오랜된 액체를 버리고 탱크를 세척하고 정화해야 하며 그런 다음에 그 탱크를 재충전해야 한다. 이는, 다양한 풍미 eLiquid를 개방형 탱크 시스템에서 사용할 수 있게 하는 것은 비용이 많이 들거나 귀찮고 시간 소모적임을 의미한다.
일부 시스템은 eLiquid가 사용자에 노출되는 것을 피하기 위해 배터리 유닛의 바닥에 부착되는 맞춤형 병을 사용한다. 그러나, 이러한 설계는 풍미제의 교환을 더 쉽게 해주지만, 이들 시스템은 사용자가 미립화기를 수동으로 교체할 것을 여전히 필요로 한다.
도 1a ∼ 1g는 각각 일회용 탱크 전자 담배의 일 실시 형태의 상면도, 좌측 배면 사시도, 좌측면도, 평면 배면도, 우측면도, 우측 배면 사시도 및 저면도이다.
도 2는 일회용 탱크 전자 담배의 분해 조립도이다.
도 3은 일회용 탱크 전자 담배의 일회용 탱크를 더 상세히 나타낸 것이다.
도 4는 일회용 탱크의 바닥 부분 및 전자 담배에 있는 탱크 커넥터를 더 상세히 도시한 것이다.
도 5a ∼ 5c는 일회용 탱크가 하우징 안에 설치되고 있는 사시도를 도시한다.
도 6a ∼ 6c는 일회용 탱크가 하우징 안에 설치되고 있는 측면도를 도시한다.
도 7a ∼ 7c는 일회용 탱크가 하우징 안에 설치되고 있는 것을 더 상세히 도시한 것이다.
도 8 및 9는 일회용 탱크를 전자 담배에 삽입하기 위한 방법 및 일회용 탱크를 전자 담배로부터 제거하기 위한 방법을 각각 도시한다.
도 10은 일회용 탱크를 밀폐하고 밀폐 해제하기 위한 기구(mechanism)를 도시한다.
도 11a ∼ 11e는 일회용 탱크의 중간 부분을 더 상세히 도시한 것이다.
도 12 및 13은 미립화기 부분을 갖는 일회용 탱크의 중간 부분을 더 상세히 도시한 것이다.
도 14는 하우징과 일회용 탱크 사이의 연결부를 상세히 도시한 것이다.
도 15a 및 15b는 일회용 탱크 전자 담배의 측면도 및 절개도를 나타내는 것으로, 공기 흐름이 나타나 있다.
도 16은 탱크 본체(210)의 다른 예를 도시한다.
도 17은 미립화기 요소를 더 상세히 도시한 것이다.
도 18a 및 18b는 장치의 미립화기 요소, 심지 및 가열기 부분의 조립을 도시한다.
본 개시는 특히, 아래에서 설명하는 설계를 갖는 일회용 탱크를 갖는 전자 담배 장치에 적용될 수 있고, 이와 관련하여 본 개시를 설명할 것이다. 그러나, 상기 장치, 제조 방법 및 사용 방법은 더 큰 유용성을 가짐을 알 것인데, 왜냐하면, 상기 장치는 본 개시의 범위에 포함되는 다른 구성을 가질 수 있고, 상기 방법은 본 개시의 범위에 포함되는 다른 작동 방법 등을 가질 수 있기 때문이며, 그래서, 아래에서 설명하는 실시 형태는 단순히 본 개시의 교시를 예시하는 것이다.
전자 담배 장치는 일회용 탱크 안에 내장되는 하나 이상의 미립화기(예컨대, 심지 및 가열 요소)를 가질 수 있고, eLiquid는 사용자가 접근하지 못하게 완전히 밀폐되는데, 이는 현재 이용 가능한 어떤 것 보다도 훨씬 더 효과적인 해결 방안이다.
도 1a ∼ 1g는 각각 일회용 탱크 전자 담배 장치(100)의 일 실시 형태의 상면도, 좌측 배면 사시도, 좌측면도, 평면 배면도, 우측면도, 우측 배면 사시도 및 저면도이다. 상기 장치(100)는 플라스틱 또는 금속과 같은 적절한 재료로 만들어진 하우징(102)을 가질 수 있다. 이 하우징은 장치(100)의 다양한 부품을 수용할 수 있고, 예컨대 카드의 덱크 보다 작은 크기일 수 있다. 일회용 탱크(104)는 하우징에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 일회용 탱크(104)는 하우징과 동일한 재료로 만들어질 수 있다. 일회용 탱크(104)는 아래에서 설명하는 바와 같이 장치(100)에 의해 증발되는 eLiquid를 저장할 수 있다. 일회용 탱크(104)는, 이 탱크(104) 내의 eLiquid가 소진되었거나 사용자가 증발되는 eLiquid의 종류를 변경하고자 할 때 버려질 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 탱크는 미립화 요소를 포함할 수 있다. 또한, 탱크는 다양한 다른 형상과 구성을 가질 수 있다. 도 1a ∼ 1g에 나타나 있는 실시 형태의 경우, 탱크는 중공의 직사각형 형상을 가질 수 있어 하우징(102) 안으로 끼워질 수 있고 또한 eLiquid를 유지할 수 있다.
일회용 탱크(104)는 폐쇄형 탱크 시스템일 수 있는데, 이 경우, 장치(100)의 다른 부품을 포함하는 하우징(102)에 일회용 탱크(104)가 연결될 때까지 eLiquid는 하우징(102)과는 별도의 격실에 저장된다. 폐쇄형 탱크 시스템은, eLiquid가 운반 중에 장치(100)의 가열 요소와는 로부터 분리되어 있는 것을 의미한다. 또한, 일회용 탱크(104)가 하우징(102)으로부터 제거되면, 그 일화용 탱크(104)는 스스로 재밀폐되어 액체가 누설되지 않는다.
탱크(104)는 탱크에서 다양한 위치에 위치될 수 있는 마우스피스 부분(106) 을 가질 수 있다. 도 1a ∼ 1g에 나타나 있는 실시 형태에서, 마우스피스는 탱크의 일 측면에 인접해 위치되어 있다. 하우징(102)은 버튼과 같은 사용자 인터페이스 장치(108)를 가질 수 있으며, 사용자는 그 인터페이스 장치를 이용하여 상기 장치(100)를 온 또는 오프시킬 수 있다. 추가로, 사용자 인터페이스 장치(108)를 누르고/작동시켜, 미립화기 요소를 작동시킬 수 있고 또한 eLiquid 중의 일부를 증발시킬 수 있고, 그래서 사용자는 증발된 eLiquid를 마우스피스 부분(106)을 통해 흡입하고/흡인할 수 있다. 도 1a ∼ 1g에 나타나 있는 실시 형태에서, 사용자 인터페이스 장치(108)는 도 1a, 1e 및 1f에 나타나 있는 바와 같이 하우징의 정상부에 위치될 수 있지만, 사용자 인터페이스 장치(108)는 하우징의 다른 부분에도 위치될 수 있다.
일 실시 형태에서, 사용자 인터페이스 장치(108)는, 예컨대 이 사용자 인터페이스 장치(108)를 빠르게 연속적으로 3회 눌러 상기 장치를 온시키기 위해 사용될 수 있다. 장치(100)는 또한 동일한 연속 3회 누름으로 오프될 수 있다. 장치가 "온" 모드로 된 후에, 사용자 인터페이스 장치(108)를 한번 누루면, 상기 장치(100)는 "점화" 모드로 되는데, 이는, 일회용 탱크가 설치되어 있을 때 이 일회용 탱크에 있는 금속 코일과 접촉하면서 상기 장치에 있는 2개의 금속 "포스트(post)"를 통해 전력이 전달됨을 의미한다. 상기 코일에 주어지는 이 전력에 의해, 상기 요소는 탱크에서 오는 액체를 가열하여 증발시키게 된다. 사용자 인터페이스 장치(108)를 해제하면 전류가 즉시 차단되어 증발이 중단된다.
상기 장치(100)는 또한 이 장치(100)에 대한 다양한 데이타를 표시할 수 있는 디스플레이 스크린(110)을 가질 수 있다. 예컨대, 일 실시 형태에서, 디스플레이(110)는 eLiquid를 증발시키기 위해 미립화기에 가해지고 있는 전력의 현재 와트량(wattage) 및 장치(100)를 위해 남아 있는 배터리 전력을 표시할 수 있다. 도 1a ∼ 1g에 나타나 있는 실시 형태에서, 디스플레이(110)는 도 1e 및 1f에 나타나 있는 바와 같이 하우징의 일 측면에 위치될 수 있지만, 그 디스플레이(110)는 하우징의 다른 부분에도 위치될 수 있다. 하우징은 또한 버튼과 같은 일 세트의 제어 요소(112)를 가질 수 있는데, 이를 통해 사용자는 장치의 전력 레벨을 조절할 수 있다. 다음에 장치(100)를 점화시키기 위해 주 버튼을 누르면, 상기 세트의 제어 요소(112)가 작동되면 장치의 소프트웨어에 신호를 보내어, 탱크의 코일에 주어질 전력의 양을 조절하게 된다. 매번 누를 때 마다 와트량에 대한 새로운 상한이 설정된다. 각 설정은 장치(100)의 사용시 풍미 경험을 변화시킬 수 있기 때문에 사용자는 개인의 선호에 따라 와트량 레벨을 설정할 것이다. 도 1a ∼ 1g에 나타나 있는 실시 형태에서, 상기 세트의 제어 요소(112)는 도 1e 및 1f에 나타나 있는 바와 같이 하우징의 일 측면에 위치될 수 있지만, 상기 세트의 제어 요소(112)는 그 하우징의 다른 부분에도 위치될 수 있다.
도 2는 일회용 탱크 전자 담배(100)의 분해 조립도이다. 나타나 있는 바와 같이, 하우징(102)은 제 1 외측 부분(200), 중간 부분(202) 및 제 2 외측 부분(204)을 더 포함할 수 있으며, 하우징이 일회용 탱크를 위해 조립되면, 상기 부분들은 함께 결합하여, 탱크 수용부(209)를 갖는 하우징(102)을 형성하게 된다. 탱크 수용부(209)는 디스플레이(110)의 반대편에 있을 수 있고, 사용자에 의해 삽입되는 일회용 탱크를 수용할 수 있다. 일회용 탱크(104)는 일측에서 탱크 스프링에 의해 제자리에 고정될 수 있고 또한 바닥 및 다른 측에서는 탱크 커넥터에 의해 유지될 수 있다. 탱크 커넥터는 또한 이를 통과하는 금속 포스트를 포함하는데, 탱크가 사용자에 의해 삽입될 때 그 금속 포스트가 미립화기 코일에 연결된다.
상기 제 2 외측 부분은 하나 이상의 멈춤부(205)를 가질 수 있는데, 이들 멈춤부는 제 1 외측 부분(200)과 결합하여 제 1 외측 부분(200), 중간 부분(202) 및 제 2 외측 부분(204)을 연결하게 된다. 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 조립된 하우징(102)은 장치(100)에 전력을 주는 배터리(206) 및 회로판(208)을 더 가질 수 있으며, 회로판은 미립화기 요소, 사용자 인터페이스 요소 및 디스플레이와 같은 각 부품에 전력을 주고 이들 부품 각각을 제어하기 위해 전자 장치와 배선을 포함한다. 회로판(208)은 예컨대 적어도 하나의 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기, 메모리 및 소프트웨어를 가질 수 있으며, 소프트웨어는 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행되어 장치(100)에 있는 회로의 작동을 관리하게 된다.
도 3은 일회용 탱크 전자 담배의 일회용 탱크를 더 상세히 나타낸 것이다. 도 2 및 3에 나타나 있는 바와 같이, 일회용 탱크(104)는, 마우스피스(106)를 가지며 eLiquid를 담고 있는 탱크 본체(210)를 더 포함할 수 있다. 일회용 탱크(104)는 중간 부분(212), 미립화기 요소(214)(아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이 가열기 요소와 심지 요소를 포함할 수 있음), 및 미립화기 요소(214)가 안에 고정되는 탱크 웰(well) 부분(216)을 더 포함할 수 있다. 중간 부분(212)은 실리콘으로 만들어질 수 있다. 중간 부분(212), 미립화기 부분(214) 및 하측 부분(216)은 함께 연결된다. 중간 부분(212), 미립화기 부분(214) 및 탱크 웰 부분(216)은 eLiquid가 탱크에서 누설되지 않게 해주며, 또한 미립화기 부분(214)을 수용하고 eLiquid를 안내하고 이를 미립화기 부분(214)과 접촉할 수 있게 하여 eLiquid를 증발시키게 된다. 일회용 탱크(104)가 예컨대 하우징(102) 안으로 삽입되면, eLiquid가 그 일회용 탱크(104)로부터 방출되어 증발될 수 있다. 중간 부분(212), 미립화기 부분(214) 및 탱크 웰 부분(216)은 eLiquid가 누설되는 경우 수용부를 마련해 줄 수 있다. 일부 실시 형태에서, 탱크(104)(및 그의 부품)는 사용자와 접촉하기 전에 미리 조립되고 eLiquid로 미리 충전되고 또한 밀폐될 수 있다. 일 실시 형태에서, 탱크 본체 재료 및 미립화기 요소의 선택은, 일회용 탱크가 통상적 사용의 경우 약 24 시간 사용된 후에 버려진다고 가정하여 선택될 수 있다.
탱크 본체(210)는, 탱크의 누설 또는 균열을 방지하면서 다양한 액체 제제(formula)를 안전하게 유지하도록 설계되는 플라스틱 폴리카보네이트형 재료로 만들어질 수 있다. 미립화기 부분(214), 탱크 본체(210) 및 탱크 웰(216)을 서로에 대해 밀폐시키는 중간 부분(212)은 실리콘으로 만들어질 수 있다. 이 중간 부분(212)은 또한 미립화기 요소(214)를 유지하는 홈을 포함할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 하우징(102)은 하나 이상의 금속 포스트(220) 및 하나 이상의 포스트(220)가 연결되는 바닥 부분(222)을 더 포함할 수 있다. 하우징은 또한 하나 이상의 포스트(220)에 전기적으로 연결되는 금속 스트립(224)을 가질 수 있다. 하나 이상의 금속 포스트(220), 바닥 부분(222) 및 스트립(224)은 상기 하우징에 고정될 수 있다. 스트립(224)은 엘보우 영역(225)(금속의 스프링력에 의해 하우징(102)의 벽으로부터 멀어지는 방향으로 편향됨)을 가질 수 있는데, 이 엘보우 영역은 하우징(102) 안에 설치되면 그 하우징에 안착되며 하우징(102)과 일회용 탱크(104) 사이의 스냅(snap) 끼워맞춤 연결을 준다. 도 4에는 엘보우 영역(225)이 나타나 있지 않다. 예컨대, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 조립된 영역(212 ∼ 216)은 하나 이상의 어깨부 영역(400)을 가질 수 있고, 일회용 탱크(104)가 하우징 안에 설치될 때 엘보우 영역(225)이 그 어깨부 영역 안으로 스냅될 수 있다.
도 4에 더 나타나 있는 바와 같이, 바닥 부분(222)은 일 세트의 상측 포스트(402)(바닥 부분(222)의 상측면에 있음)를 유지할 수 있고, 일회용 탱크(104)(미립화기 요소(214)를 포함함)가 하우징 안에 설치되면, 상기 상측 포스트는 미립화기 요소(214)와 접촉하게 된다(그리고 작동되면 전기 에너지를 주게 됨). 바닥 부분(222)은 이 바닥 부분(222)의 바닥측에서 양 단자(404)와 음 단자(406)를 더 포함할 수 있고, 이들 단자는 하우징(102) 내의 전원에 연결되고 그래서 그 전원과 상기 세트의 상측 포스트(402)를 서로 연결해 준다.
도 2에 나타나 있는 바와 같이, 중간/중앙 부분(202)은 플라스틱 또는 금속으로 만들어질 수 있고, 하우징의 다양한 다른 요소가 연결되는 요소로서 작용할 수 있다. 이를 용이하게 하기 위해, 중앙 부분(202)은 다른 내부 부품이 부착되는 내부 랙(rack)을 가질 수 있다. 예컨대, 그 내부 랙은 배터리와 같은 전원, 회로판 및 유도식 충전 리시버 코일을 유지할 수 있으며, 유도식 충전 리시버 코일에 의해 전원은 잘 알려져 있는 유도식 커플링 충전을 사용하여 재충전될 수 있다. 상기 장치(100)의 내부측에는 디스플레이(110)가 있을 수 있고, 이 디스플레이는 장치의 현재 상태를 나타내고 또한 다양한 사용자 맞춤형 설정의 상태를 표시할 수 있는 OLED 디스플레이 스크린일 수 있다. 디스플레이(110)는 장치의 측면에 있는 디스플레이 렌즈를 통해 볼 수 있다. 제 1 외측 부분(200) 및 제 2 외측 부분(204)은, 장식용이고 실용적인 측면 패널일 수 있다. 상기 외측 부분은 장치(100)가 부스러기 및 요소에 가볍게 노출되는 것을 막는데 도움이 될 수 있다. 추가로, 사용자는 그의 취향에 맞추도록 이들 패널을 다양한 애프터마켓(aftermarket) 설계로 교체할 수 있다.
상기 장치(100)는 본 개시의 범위에 포함되는 상이한 방식으로 조립될 수 있다. 예컨대, 하우징 조립 공정은, a) 내부 랙이 외부 프레임 안으로 나사 결합되는 단계; b) 회로판과 버튼이 장치 안으로 삽입되어 내부 랙에 부착되는 단계; c) 디스플레이 렌즈가 장치의 내측면에 삽입되고 디스플레이가 상기 렌즈 내부에 배치되는 단계; d) 배터리가 랙 상으로 삽입되어 회로판에 연결되는 단계; e) 유도식 충전 코일이 충전 회로와 배터리에 부착되는 단계; f) 금속 포스트를 갖는 탱크 커넥터 및 탱크 스프링이 장치 프레임 안으로 나사 결합되는 단계; 및 g) 전력을 위해 금속 포스트가 회로판에 배선되는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 일회용 탱크(104)를 조립하는 공정은, a) 중간 부분(212)에 형성되어 있는 홈 안으로 미립화기 요소(214)가 끼워지는 단계; b) 탱크 본체(210), 중간 부분(212) 및 탱크 웰(216)이 함께 적층되어 수밀한(water-tight) 시일을 형성하는 단계; 및 c) 음파 용접을 사용하여 탱크가 그의 외측 가장자리 주위에서 영구적으로 밀폐되는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 탱크 웰(216)의 바닥은, 우발적으로 중간 부분(212)의 바닥을 빠져나갈 수 있는 잉여 유체를 잡기 위해 흡수성 재료를 가질 수 있다. 이 흡수성 재료는, 사용자가 장치 안에 부착할 때 탱크 커넥터가 발생시키는 압력과 간섭하지 않는 형상으로 절단될 수 있다.
도 5a ∼ 5c는 일회용 탱크(104)가 하우징(102) 안에 설치되고 있는 사시도를 도시하고, 도 6a ∼ 6c는 일회용 탱크(104)가 하우징(102) 안에 설치되고 있는 측면도를 도시한다. 도 7a ∼ 7c는 일회용 탱크(104)가 하우징(103) 안에 설치되고 있는 것을 더 상세히 도시한 것이다. 도 5a ∼ 6c에 나타나 있는 바와 같이, 일회용 탱크가 하우징(102) 안으로 설치되고 있다. 도 6a에서, 하나 이상의 금속 포스트(220), 바닥 부분(222) 및 스트립(224)이 하우징(102) 안으로 설치되고 도 6b에 나타나 있는 바와 같이 하우징에 고정된다. 도 7b에 나타나 있는 바와 같이, 하우징(102)은 어깨부 영역(700)을 가질 수 있는데, 이 어깨부 영역은 일회용 탱크(104)를 하우징 안에 유지시키는데 도움을 준다. 도 7c에서 세부 C 및 세부 D로 나타나 있는 바와 같이, 일회용 탱크(104)가 하우징(102) 안에 설치되면, 어깨부 영역(700)은 일회용 탱크(104)의 일 부분과 접속하고 스트립(224)의 스프링 편향 엘보우 영역(225)이 하우징(102)의 하나 이상의 어깨부 영역(400)과 접속하여 마찰 끼워맞춤을 형성하여 일회용 탱크(104)를 하우징(102) 안에 유지시킬 수 있다. 그러나, 사용자가 일회용 탱크(104)를 제거하기 위해 힘을 가하면 그 마찰 끼워맞춤을 극복할 수 있다.
도 8 및 9는 일회용 탱크를 전자 담배에 삽입하기 위한 방법(800) 및 일회용 탱크를 전자 담배로부터 제거하기 위한 방법(900)을 도시한다. 도 8에 나타나 있는 바와 같이, 일회용 탱크를 삽입하기 위한 방법(800)은, 사용자가 일회용 탱크를 얻고 포장물을 제거하는 것을 포함할 수 있다(802). 그런 다음 사용자는 일회용 탱크를 하우징의 탱크 수용부 안으로 배치할 수 있다(804). 예컨대, 사용자는 탱크의 바닥측 코너를 어깨부 영역(700)에 걸고 일회용 탱크를 제자리에 스냅시킨다. 대안적으로, 사용자는 일회용 탱크를 탱크 커넥터 상으로 곧바로 떨어뜨리고(하나 이상의 금속 포스트(220), 바닥 부분(222) 및 스트립(224)이 하우징(102) 안으로 설치됨) 일회용 탱크를 제자리에 스냅시킬 수 있다. 각 경우, 일회용 탱크(104)는 엘보우(225)와 탱크 커넥터로부터 주어지는 적절한 크기의 힘에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 일단 탱크가 삽입되면, 탱크 커넥터로부터 중간 부분에 가해지는 압력에 의해 액체가 미립화 챔버 안으로 흐르기 시작할 수 있다(806).
도 9에 나타나 있는 바와 같이, 상기 방법(900)은, 사용자가 하우징으로부터 멀어지게 일회용 탱크에 횡방향 힘을 가하는 것을 포함할 수 있다(902). 그 힘(엘보우(225)와 탱크 커넥터로부터 주어지는 힘을 극복함)의 결과, 일회용 탱크가 해제될 수 있다(904). 일회용 탱크가 해제되면, 중간 부분이 그의 중립 위치로 복귀하여, 액체가 증발 챔버 안으로 들어가는 것을 중단시키고, 그래서, 제거된 탱크가 밀폐된다(906). 그런 다음 사용자는 상기 탱크를 버리고 그 탱크를 새로운 일회용 탱크로 교체할 수 있다.
도 10은 마우스피스(106)를 갖는 일회용 탱크(104)를 밀폐하고 밀폐 해제하기 위한 기구(mechanism)를 도시한다. 일회용 탱크(104)가 하우징 안에 설치되면, 나타나 있는 바와 같이 중간 부분(212)의 포스트 부분(1000)이 바닥 부분(222)의 융기 부분에 의해 위로 밀리게 되고, 그래서 탱크 내의 액체가 아래로 흘러 미립화기(214)의 심지를 젖게 할 수 있다. 유사하게, 탱크가 하우징(102)으로부터 분리되면, 포스트 부분(100)이 그의 폐쇄 위치로 복귀하여 탱크가 밀폐된다.
도 10에 나타나 있는 바와 같이, 탱크 웰(216)은 저장부 및 오버플로우 탱크(1002)를 가질 수 있다. 일 실시 형태에서, 저장부(1002)는 마우스피스의 바로 반대편에서 바닥에 위치되어 있어, 탱크의 다른 측에서 왔지만 증발되지 않은 잉여 액체를 유지할 수 있다. 이 공간은 유체가 탱크의 다른 영역 안으로 유입하거나 공기 구멍을 통과하여 사용자와 접촉하는 것을 방지한다. 탱크는, 일회용이기 대문에, 통상적으로 24 시간의 사용 동안 모일 수 있는 잉여물만 유지하도록 설계된다.
도 11a ∼ 11e는 일회용 탱크의 중간 부분(212)을 더 상세히 나타낸 것이다. 이 중간 부분(212)은 저부측에 있는 단자(406, 408), 포스트 부분(1000) 및 홈(1002)을 가질 수 있다. 일회용 탱크(104)가 하우징(102)에 부착되기 전에, 탱크의 부품들은 양의 시일을 형성하여, 상측 탱크가 하우징(102) 안으로 삽입되기 전에 액체가 그 상측 탱크에서 나가는 것을 방지한다. 탱크의 실리콘 부분은, 탱크가 하우징에 부착될 때, 액체가 미립화 요소(214)를 포함하는 하측 탱크 영역 안으로 흐르기 시작하기에 충분하게 상기 하우징이 탱크 내부의 실리콘을 변위시키도록(포스트 부분(1000)을 눌러) 설계되어 있다. 주 장치로부터 그 삽입된 탱크의 실리콘에 가해지는 압력에 의해 이 실리콘이 또한 팽창하여 탱크의 바닥에서 이차 시일이 형성되어, 액체가 탱크의 바닥으로부터 주 장치 안으로 흐르는 것이 방지된다.
예컨대 사용자가 다른 풍미의 액체를 갖는 탱크로 바꾸고자 할 때 탱크는 언제 든지 하우징으로부터 제거될 수 있다. 탱크가 제거되면 즉시 내부 실리콘 부분이 그의 이전 밀폐 위치로 복귀하여 액체에 대한 시일을 다시 한번 형성하게 된다. 그 결과, 탱크가 적절한 기부 유닛 안으로 완전히 삽입되었을 때만 액체가 흐르게 될 것이고, 수송 중에 또는 부분적으로 사용된 탱크가 수동으로 제거된 후와 같이 탱크가 분리되어 있을 때에는 액체가 흐르지 않는다.
도 12 및 13은 미립화기 부분(214)을 갖는 일회용 탱크의 중간 부분(212)을 더 상세히 도시한 것이다. 미립화기 부분(214)은 U-형일 수 있는 심지 요소(1200)를 가질 수 있다. 미립화기 부분(214)은 또한, 예컨대 U-형 심지의 중간부에 위치될 수 있는 가열 요소(1202)를 가질 수 있다. 일 실시 형태에서, 그 가열 요소(1202)는 eLiquid를 증발시키는 코일 부분(1204), 이 코일 부분의 각 단부에 있는 제 1 전극(1206) 및 제 2 전극(1208)을 더 포함할 수 있다. 도 13에 나타나 있는 바와 같이, 미립화기 부분(214)이 중간 부분(212) 안에 배치되면, 각 전극(1206, 1208)이 단자(406, 408)에 전기적으로 연결된다. 단자(406, 408)는 전원에 전기적으로 연결되어 있어, 미립화기 부분(214) 또한 그 전원에 직접 전기적으로 연결된다. 일 실시 형태에서, 심지(1200)는 실리카, 면포(cotton) 또는 세라믹 재료로 만들어질 수 있다. 각 전극/와이어(1206, 1208) 및 코일 부분(1204)은 니켈-크롬 또는 다른 전도성 금속으로 만들어질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 심지 요소(1200) 및 가열 요소(1202) 모두는 eLiquid를 이동시켜 가열하는 세라믹 재료로 만들어질 수 있다. 도 14는 일회용 탱크(104)가 하우징(102)에 안에 설치되어 있을 때 하우징(102)과 일회용 탱크(104) 사이의 연결을 상세히 도시한 것이다.
도 15a 및 15b는 일회용 탱크 전자 담배의 측면도 및 절개도를 나타내는 것으로, 공기 흐름이 나타나 있다. 나타나 있는 바와 같이, 장치용 공기가 공기 입력부에 들어가 아래로 이동해서 심지 요소(1200) 및 코일(1204)과 상호 작용하고, 이 심지 요소와 코일은 증발된 액체를 발생시키고 이 증발된 액체는 마우스피스 부분(106)을 통해 사용자에 의해 흡입된다. 도 15a 및 15b에 나타나 있는 공기 흐름은 시스템에서 응축이 일어날 가능성을 줄여 준다.
도 16은 탱크 본체(210)의 다른 예를 도시한다. 일회용 탱크(104)는, 마우스피스(106)를 가지며 eLiquid를 담고 있는 탱크 본체(210)를 더 포함할 수 있다. 일회용 탱크(104)는 중간 부분(212), 미립화기 요소(213)(아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이 가열기 요소와 심지 요소를 포함할 수 있음), 및 미립화기 요소(214)가 안에 고정되는 탱크 웰 부분(216)을 더 포함할 수 있다. 중간 부분(212)은 실리콘으로 만들어질 수 있다. 중간 부분(212), 미립화기 요소(214) 및 하측 부분(216)은 함께 연결된다. 중간 부분(212), 미립화기 부분(214) 및 탱크 웰 부분(216)은 eLiquid가 탱크에서 누설되지 않게 해주며, 또한 미립화기 부분(213)을 수용하고 eLiquid를 안내하고 이를 미립화기 부분(213)과 접촉할 수 있게 하여 eLiquid를 증발시키게 된다. 일회용 탱크(104)가 예컨대 하우징(102) 안으로 삽입되면, eLiquid가 그 일회용 탱크(104)로부터 방출되어 증발될 수 있다. 중간 부분(212), 미립화기 부분(213) 및 탱크 웰 부분(216)은 eLiquid가 누설되는 경우 수용부를 마련해 줄 수 있다. 일부 실시 형태에서, 탱크(104)(및 그의 부품)는 사용자와 접촉하기 전에 미리 조립되고 eLiquid로 미리 충전되고 또한 밀폐될 수 있다. 일 실시 형태에서, 탱크 본체 재료 및 미립화기 요소의 선택은, 일회용 탱크가 통상적 사용의 경우 약 24 시간 사용된 후에 버려진다고 가정하여 선택될 수 있다.
탱크 본체(210)는, 탱크의 누설 또는 균열을 방지하면서 다양한 액체 제제(formula)를 안전하게 유지하도록 설계되는 플라스틱 폴리카보네이트형 재료로 만들어질 수 있다. 미립화기 부분(213), 탱크 본체(210) 및 탱크 웰(216)을 서로에 대해 밀폐시키는 중간 부분(212)은 실리콘으로 만들어질 수 있다. 이 중간 부분(212)은 또한 미립화기 요소(213)를 유지하는 홈을 포함할 수 있다.
도 17, 18a 및 18b는 심지 요소(102)와 코일 요소(104)를 포함하는 미립화기 유닛의 조립을 도시한다. 도 15b에 나타나 있는 바와 같이, 상기 요소들은 증발될 액체를 부분적으로 안내하고 코일(214)을 유지하며 또한 그 코일을 가열기 요소(212)에 인접하게 유지하는 일체형 부품을 형성한다.
설명을 위한 전술한 설명은 특정 실시 형태를 참조한 것이다. 그러나, 위의 실례적인 논의는 포괄적인 것이 아니고 또는 본 개시를 개시된 바로 그 형태에 한정시키는 것은 아니다. 전술한 교시를 고려한 많은 수정과 변화가 가능하다. 상기 실시 형태는 본 개시의 원리 및 그의 실제적인 용례를 가장 잘 설명하기 위해 선택되고 설명된 것이며, 그래서 당업자는 본 개시와 다양한 실시 형태를 고려되는 특정 용도에 적합하도록 다양하게 수정하여 최선으로 이용할 수 있다.
전술한 바는 본 개시의 특정 실시 형태를 참조한 것이지만, 당업자는 이 실시 형태에서 변화가 본 개시의 원리와 정신에서 벗어남이 없이 이루어질 수 있음을 알 것이며, 본 개시의 범위는 첨부된 청구 범위로 규정된다.

Claims (26)

  1. 전자 담배 장치로서,
    전원을 갖는 하우징; 및
    전자 담배 액체를 유지할 수 있는 일회용 탱크를 포함하고,
    상기 하우징은 일회용 탱크가 제거 가능하게 안에 부착될 수 있는 탱크 수용부를 가지며,
    상기 전자 담배 장치는, 상기 일회용 탱크와 탱크 수용부의 일 부분인 연결 기구를 더 포함하고,
    상기 연결 기구는 일회용 탱크를 탱크 수용부에 안정적으로 연결하고 또한 상기 하우징으로부터 전력을 일회용 탱크에 주는, 전자 담배 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 하우징 내의 전원에 연결되는 가열기 요소를 더 포함하고, 일회용 탱크가 하우징에 부착되면 상기 가열기 요소가 전자 담배 액체를 증발시킬 수 있는, 전자 담배 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 폐쇄형 탱크인, 전자 담배 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 마우스피스를 가지며, 증발된 전자 담배 액체가 그 마우스피스를 통해 상기 전자 담배 장치에서 나가는, 전자 담배 장치,
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 가열기 요소는 심지 요소와 가열기 요소를 더 포함하고 있어, 상기 심지는 전자 담배 액체에 의해 젖게 되고 젖은 심지 요소는 상기 가열기 요소에 의해 가열되어 전자 담배 액체가 증발되는, 전자 담배 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가열기 요소는 코일인, 전자 담배 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 코일은 서브 옴(sub-ohm) 코일인, 전자 담배 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가열기 요소는 상기 코일의 각 측에 있는 제 1 및 2 전극을 더 포함하고, 제 1 및 2 전극은 상기 코일을 전원에 전기적으로 연결하는, 전자 담배 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 기구는 상기 일회용 탱크를 하우징 안에 유지시키는 부착 기구를 더 포함하는, 전자 담배 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 하우징의 부착 기구와 결합하는 부착 기구를 갖는, 전자 담배 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 하우징 부착 기구는 편향 스트립(biased strip)이고, 탱크 부착 기구는 하나 이상의 어깨부이고, 하나 이상의 어깨부는 상기 편향 스트립과 상호 작용하여 상기 일회용 탱크를 하우징 안에 유지시키는, 전자 담배 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 탱크는, 일회용 탱크가 하우징에 결합되지 않을 때 그 일회용 탱크 내의 액체를 밀폐하는 밀폐 기구를 갖는, 전자 담배 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 일회용 탱크가 하우징에 결합되면 상기 밀폐 기구는 일회용 탱크로부터 상기 액체를 가열 요소와 접촉하는 영역 내로 방출시키는, 전자 담배 장치.
  14. 청구항 2에 있어서,
    상기 전원은 배터리인, 전자 담배 장치.
  15. 청구항 2에 있어서,
    상기 전원은 유도식 충전 요소를 더 포함하는, 전자 담배 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 공기 흐름 기구를 갖는, 전자 담배 장치.
  17. 일회용 탱크를 하우징 안으로 삽입하는 단계;
    일회용 탱크가 하우징 안으로 삽입되면, 그 일회용 탱크 내의 액체를 상기 하우징 안으로 방출시키는 단계; 및
    상기 하우징 내의 가열기 요소를 사용하여, 하우징 안으로 방출된 상기 액체를 증발시키는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 일회용 탱크를 하우징으로부터 제거하고 새로운 일회용 탱크를 그 하우징 안으로 삽입하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 일회용 탱크를 제거하는 단계는, 일회용 탱크 내에 남아 있는 액체의 누설을 방지하기 위해 일회용 탱크를 자동적으로 밀폐시키는 것을 더 포함하는, 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 액체를 증발시키는 단계는, 상기 액체를 사용하여 심지를 젖게 하고 젖은 심지를 가열 요소를 사용하여 가열하여 액체를 증발시키는 것을 더 포함하는, 방법.
  21. 청구항 17에 있어서,
    부착 기구를 이용하여 일회용 탱크를 하우징 안에 유지시키고 그 하우징으로부터 전력을 일회용 탱크에 주는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 일회용 탱크를 유지시키는 단계는, 일회용 탱크에 있는 부착 기구를 하우징에 있는 부착 기구와 결합시켜 일회용 탱크를 하우징 안에 유지시키는 것을 더 포함하는, 방법.
  23. 전자 담배용 폐쇄형 탱크 장치로서,
    전자 담배에 의해 증발될 액체를 유지하도록 구성된 일회용 탱크를 포함하고,
    상기 일회용 탱크가 전자 담배에 결합될 때까지는 상기 액체가 전자 담배의 가열 요소와 상호 작용할 수 없도록, 상기 일회용 탱크는 전자 담배에 의해 증발될 액체를 밀폐시키며,
    상기 일회용 탱크가 전자 담배로부터 분리되면 그 일회용 탱크는 재밀폐 가능한, 전자 담배용 폐쇄형 탱크 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 폐쇄형 탱크인, 전자 담배용 폐쇄형 탱크 장치.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 일회용 탱크는 전자 담배의 하우징의 부착 기구와 결합하는 부착 기구를 갖는, 전자 담배용 폐쇄형 탱크 장치.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 부착 기구는 하나 이상의 어깨부이고, 이 하나 이상의 어깨부가 하우징의 편향 스트립과 상호 작용하여 상기 일회용 탱크를 하우징 안에 유지시키는, 전자 담배용 폐쇄형 탱크 장치.
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