KR20180018509A - 디스펜싱 메커니즘 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로졸 발생 물품용 디스펜싱 메커니즘에 관한 것으로서, 이 메커니즘은 유입구 및 유출구를 갖는 확장가능한 버퍼링 저장부(16), 유입구 및 유출구를 갖는 일정 용적의 디스펜싱 저장부(2), 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 유입구에 연결되고, 액체 저장부(6)에서 확장가능한 버퍼링 저장부(16)로만 액체가 흐를 수 있도록 가압된 액체가 충진된 액체 저장부(6)에 연결되도록 구성되는 유입구 밸브(18), 확장가능한 버퍼링 저장부(16)에서 디스펜싱 저장부(2)로만 액체가 흐를 수 있도록 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 유출구를 디스펜싱 저장부(2)의 유입구에 연결하는 유출구 밸브(8), 및 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 용적을 변경하도록 구성되는 용적 변경기(4)를 포함하고, 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 현재 용적을 확장하면, 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 확장된 용적이 액체로 충진되기까지 액체 저장부(6)로부터 확장가능한 버퍼링 저장부(16)로 액체가 흡인되고, 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 확장된 용적이 압축되면, 디스펜싱 저장부(2)가 액체로 충진되기까지 확장가능한 버퍼링 저장부(16)에서 디스펜싱 저장부(2)로 액체가 방출된다. 또한, 디스펜싱 저장부(2)는 사용자가 1회 퍼프를 하는 동안 그의 액체 내용물을 방출하도록 구성된다.

Description

디스펜싱 메커니즘
본 발명은 에어로졸 발생 물품용 디스펜싱 메커니즘에 관한 것으로서, 에어로졸 발생 물품은 바람직하게는 액체로 충진된 액체 저장부 및 액체가 증발되는 증발기를 포함한다.
이러한 물품은 보통 액체를 증발기로 흡인하는 액체 함침 심지 또는 발포체(foam)를 사용한다. 이러한 디자인에서, 흡연 경험의 몇몇 주요 인자, 특히 한 번의 퍼프(puff), 즉 한 번의 공기 흡인 시 증발될 액체의 양을 정확하게 조절할 수 없다.
이 양은 발포체 또는 심지 내 액체의 농도에 따라 변하는 데, 그 이유는 발포체 또는 심지가 거의 함침되거나 건조될 수 있기 때문이다. 한 번의 퍼프 동안 증발될 액체의 양 또한 공기 흡인 지속시간의 영향을 받는 데, 그 이유는 사용자가 공기를 흡인하기만 하면 증발기가 활성화되어 액체를 증발시키기 때문이다. 이 양 또한 심지 또는 발포체의 연한에 따라 달라지는 데, 그 이유는 모세관 특성이 시간에 따라 변할 수 있기 때문이다. 더욱이, 공기 흡인 전 사용자의 움직임과 동작의 종류는 발포체 또는 심지 내 액체의 양에 영향을 미친다. 이러한 영향은 적어도 부분적으로는 중력 및 액체 저장부의 충진도와 관계가 있어서 심지 또는 발포체가 덜 함침되게 한다.
1회 퍼프 시마다 전달되는 니코틴의 양은 증발되는 액체의 양과 직접 관련이 있다. 증발될 액체의 양을 결정하거나 효율적으로 제한할 수 없기 때문에, 사용자 경험은 한 번의 퍼프와 또 다른 퍼프에서 상이할 있고 유사한 제품과 또 다른 제품에서 상이할 수 있다. 퍼프의 수가 강력한 마케팅 특징일 수 있지만, 또 다른 요소는 이러한 시스템에서, 전체 액체 저장부의 탓일 수 있는 퍼프의 수를 미리 잘 결정할 수 없다는 점이다.
WO 2014/150131 A1호는 전자 흡연 물품을 개시하는 데, 이 물품은 액체 공급 저장부 및 전기적으로 동작하는 밸브를 포함하고, 이 밸브는 액체를 증발시키기 위해 둘레에 히터를 가진 모세관으로 액체를 안내한다. 퍼프 센서는 밸브를 개방하고 히터를 활성화하기 위해 공기의 흡인을 검출한다. 퍼프가 끝나면, 압력이 완화되기 때문에 모세관에서 뒤로 흡입되는 액체의 양을 줄이도록 밸브는 닫힐 수 있다. 한 번 공기를 흡인하는 동안 증발될 액체의 양은 퍼프시 마다 변할 수 있고 압력 및 지속시간에 따라 달라진다.
US 2011/0120455 A1호는 퍼프 조절 밸브를 갖는 에어로졸 디스펜싱 장치를 개시한다. 밸브를 닫혀 있게 유지하는 밸브 시트에 대항하는 압축 스프링에 의해 밸브 블록은 편향된다. 스프링의 압축력을 초과하는 공기의 흡인 시, 밸브는 열린다. 공기를 한 번 흡인하는 동안 증발될 액체의 양은 퍼프 마다 변할 수 있고 압력 및 지속시간에 따라 달라진다.
한 번 흡인 동안 증발될 액체의 양을 제한하여 가득 찬 액체 저장부에 따라 결정되는 퍼프의 최소 수를 보장하고, 기술적으로 덜 복합적인 메커니즘에 기반하는, 에어로졸 발생 물품용 개선된 디스펜싱 메커니즘을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 발생 물품용 디스펜싱 메커니즘이 제공되고, 이 메커니즘은 유입구 및 유출구를 갖는 확장가능한 버퍼링 저장부, 유입구 및 유출구를 갖는 일정 용적의 디스펜싱 저장부, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 유입구에 연결되고, 액체 저장부에서 상기 확장가능한 버퍼링 저장부로만 액체가 흐를 수 있도록 가압된 액체가 충진된 상기 액체 저장부에 연결되도록 구성되는 유입구 밸브, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부에서 상기 디스펜싱 저장부로만 액체가 흐를 수 있도록 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 유출구를 상기 디스펜싱 저장부의 유입구에 연결하는 유출구 밸브, 및 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 용적을 변경하도록 구성되는 용적 변경기를 포함하고, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 현재 용적을 확장하면, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 확장된 용적이 액체로 충진되기까지 상기 액체 저장부로부터 상기 확장가능한 버퍼링 저장부로 액체가 흡인되고, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 확장된 용적이 압축되면, 상기 디스펜싱 저장부가 상기 액체로 충진되기까지 상기 확장가능한 버퍼링 저장부에서 상기 디스펜싱 저장부로 액체가 방출된다. 또한, 디스펜싱 저장부(2)는 사용자가 1회 퍼프를 하는 동안 그의 액체 내용물을 방출하도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 제1 바람직한 구현예에 따른 디스펜싱 메커니즘을 가진 에어로졸 발생 물품의 단면도를 보여주고 있으며;
도 2는 본 발명의 제2 바람직한 구현예에 따른 디스펜싱 메커니즘을 가진 에어로졸 발생 물품의 단면도를 보여주고 있으며;
도 3a는 본 발명의 제1 바람직한 구현예에 따른 전원 공급부, 전자 장치 및 디스펜싱 메커니즘을 가진 에어로졸 발생 물품의 단면도를 보여주고 있으며; 그리고
도 3b는 본 발명의 제2 바람직한 구현예에 따른 전원 공급부, 전자 장치 및 디스펜싱 메커니즘을 가진 에어로졸 발생 물품의 단면도를 보여주고 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 가압된 액체를 저장하도록 구성되는 액체 저장부, 액체를 증발시키도록 구성되는 증발기, 상기 액체 저장부를 상기 증발기에 연결하는 본 발명의 제1 양태에 따른 디스펜싱 메커니즘, 및 적어도 하나의 공기 유입구 및 적어도 하나의 공기 유출구를 갖는 하우징을 포함하는 에어로졸 발생 물품이 제공되고, 상기 증발기는 상기 디스펜싱 저장부의 상기 유출구로부터 액체를 수용하도록 구성된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 본 발명의 제2 양태에 따른 에어로졸 발생 물품, 및 마우스피스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공되고, 상기 마우스피스는 증발된 액체를 상기 증발기로부터 상기 마우스피스 내로 흡인하는 사용자에게 전달하도록 배치된다.
상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 최대 용적까지 확장가능한 최소 용적을 가질 수 있다.
상기 확장가능한 버퍼링 저장부 및 상기 디스펜싱 저장부는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 최대 용적 및 최소 용적 사이의 차이가 상기 디스펜싱 저장부의 일정 용적과 같거나 더 크도록 구성될 수 있다. 그렇게 함으로써, 상기 디스펜싱 저장부의 용적은 한 번의 퍼프 시 액체로 완전히 채워진다.
상기 디스펜싱 메커니즘은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 확장된 용적이 압축되도록 압축력을 상기 용적 변경기에 인가하도록 구성되는 편향 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 압축력은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 최소 용적에 해당하는 최초 위치에 상기 용적 변경기를 유지한다.
상기 디스펜싱 메커니즘은 상기 디스펜싱 저장부의 유출구에 연결된 디스펜서를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 디스펜서는 기계적으로 가압되면 열리고 그렇지 않으면 닫힌 상태로 있도록 구성된다. 더욱 바람직하게는, 상기 디스펜서는 상기 디스펜싱 저장부의 일단에서 변형가능한 개구부로서 구현된다.
상기 용적 변경기는 상기 디스펜싱 메커니즘이 배치되는 하우징과 함께 이동 챔버를 정의하도록 구성되는 피스톤을 포함할 수 있다.
상기 하우징에 대하여 길이방향으로 상기 피스톤을 움직이면 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 용적이 변경되도록 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 상기 피스톤의 일측에 연결되어 상기 이동 챔버 내에 배치될 수 있다.
상기 디스펜싱 저장부는 상기 이동 챔버에 반대인 상기 피스톤의 타측에 연결되어, 상기 디스펜싱 저장부가 상기 하우징 내에서 상기 피스톤과 함께 길이 방향으로 움직이게 할 수 있다.
상기 피스톤은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 유출구를 상기 디스펜싱 저장부의 유입구에 연결하는 상기 유출구 밸브를 포함할 수 있다.
상기 편향 부재는 상기 피스톤에 부착된 압축 스프링일 수 있다. 상기 압축 스프링의 압축력은 증발기로부터 이격되게 상기 이동 챔버를 눌러서 상기 이동 챔버를 초기 위치에 유지한다. 바람직하게는, 흡인 저항(Resistance to Draw, RTD)은 상기 편향 부재의 특징을 변경함으로써, 예컨대 필요한 RTD에 해당하는 압축력을 갖는 압축 스프링을 선택함으로써 조절된다. RTD는 흡연 경험의 중요한 파라미터이다. 스프링이 강성일 수록, 사용자는 증발기 위에 전자 액체를 놓기 위해 공기를 더 강하게 흡인하게 될 것이므로, RTD는 더 커진다.
상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 변형가능하다. 바람직하게는, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 아코디언 형상이고, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 용적 변경은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 길이를 조절하는 것을 포함한다. 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 유입구 밸브 및 유출구 밸브에 연결되고, 이들 양 밸브는 1방향 밸브로서 작용한다. 상기 유입구 밸브는 액체만 상기 확장가능한 버퍼링 저장부로 들어가도록 하고 상기 유출구 밸브는 액체만 상기 확장가능한 버퍼링 저장부로부터 흘러나오도록 한다. 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 중합체, 예컨대 PVC 또는 PP와 같은 플라스틱 중합체로 만들어질 수 있고, 이 중합체는 아코디언 형상으로 성형된다.
상기 디스펜싱 메커니즘은 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부들이 쇠사슬로 연결된 배열을 더 포함할 수 있고, 여기서 상기 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부와 상기 디스펜싱 저장부 사이에 배치된다.
상기 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부 각각은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부에서 상기 디스펜싱 저장부로 액체만 흐르는 방식으로 1방향 밸브에 의해 이웃하는 저장부에 연결될 수 있다.
상기 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부들 중 적어도 일부는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 반대측에 있는 피스톤 측에 부착될 수 있다.
바람직하게는, 사용자가 상기 디스펜싱 메커니즘이 탑재된 하우징으로 공기를 흡인 시 상기 용적 변경기는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 현재 용적을 확장된 용적으로 확장하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 용적 변경기가 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 용적을 확장 시에 상기 디스펜싱 저장부가 상기 하우징에 대하여 길이방향으로 적어도 하나의 하우징 스톱 쪽으로 이동하면 상기 하우징은 상기 디스펜싱 저장부의 유출구에 연결된 디스펜서를 가압하거나 짜도록 구성되는 적어도 하나의 하우징 스톱을 포함한다.
상기 하우징은 적어도 하나의 하우징 스톱 사이에 적어도 하나의 개구부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 하우징 스톱은 그의 변형가능한 디스펜서 개구부가 상기 적어도 하나의 하우징 스톱의 옆에 있도록 상기 디스펜싱 저장부를 이동시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 디스펜싱 메커니즘은 증발기의 반대측에서 상기 에어로졸 발생 물품의 하우징에 인접한 액체 저장부를 가진 상기 에어로졸 발생 물품 내에 배치된다. 상기 증발기는 상기 디스펜서가 방출하는 액체를 증발시키도록 배치된다.
상기 디스펜싱 메커니즘은 또한 배터리 및 에어로졸 발생 물품의 구현예에 연결된 전자부를 갖는 전자 담배와 같은 에어로졸 발생 장치 내에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 사용자가 상기 하우징으로 공기를 흡인할 때 상기 이동 챔버가 슬라이딩 피스톤으로 작용하여 공기에 의해 상기 증발기 쪽으로 밀쳐지거나 당겨져서 상기 편향 부재의 압축력에 의해 뒤로 움직이도록 상기 하우징은 적어도 하나의 공기 유입구와 적어도 하나의 공기 유출구를 가진다.
상기 디스펜싱 저장부는 변형가능하게 구성될 수 있다. 상기 디스펜싱 저장부는 실리콘으로 만들어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 디스펜싱 저장부는 변형가능한 개구부를 가질 수 있다. 상기 변형가능한 개구부는 상기 디스펜싱 저장부의 내용물, 바람직하게는 액체 에어로졸 형성 기재가 상기 변형가능한 개구부를 변형함으로써 방출될 수 있도록 배치될 수 있다. 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 변형가능한 개구부는 기계적으로 변형되거나 쥐어짜질 수 있다. 상기 디스펜싱 저장부의 변형가능한 개구부는 가요성 물질, 바람직하게는 아기 젖꼭지 밸브를 형성하는 실리콘으로 만들어질 수 있다. 아기 젖꼭지 밸브는 상기 디스펜싱 저장부의 내용물이 가압되지 않을 경우 상기 디스펜싱 저장부를 밀봉하고 상기 내용물이 가압되는 경우 상기 디스펜싱 저장부의 내용물을 방출하도록 구성되는 1방향 밸브로서 제공된다. 상기 디스펜싱 저장부는 0.1 내지 4 마이크로리터 또는 0.2 내지 2 마이크로 리터 또는 약 0.4 내지 0.5 마이크로리터의 용적을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 디스펜싱 저장부 내 액체 에어로졸 형성 기재의 내용물은 사용자가 1회 퍼프 하는 동안 전부 공급된다. 그러므로, 사용자가 1회 퍼프 하는 동안 액체 에어로졸 형성 기재는 약 0.4 내지 0.5 마이크로리터의 양이 공급된다.
대안적으로, 상기 변형가능한 개구부는 오리너구리(duckbill) 밸브로서 구성될 수 있다. 오리너구리 밸브는 오리너구리의 형상으로 구성되고 가요성 중합체와 같은 가요성 물질로 만들어진다. 따라서, 상기 변형가능한 개구부는 오리너구리의 형상으로 된 입술, 바람직하게는 탄성중합체 입술을 갖고서 구성될 수 있다. 상기 입술은 역류를 방지할 수 있고 순방향 흐름을 허용한다. 이 경우, 상기 변형가능한 개구부는 1방향 밸브로서 구성된다. 오리너구리 밸브의 장점은 오리너구리 밸브가 자율적으로 닫혀진다는 점, 즉 내용물이 가압되지 않을 때 상기 디스펜싱 저장부의 내용물을 밀봉한다는 점이다. 따라서, 상기 디스펜싱 저장부의 내용물이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전체적으로 상기 디스펜싱 저장부는 오리너구리 밸브의 형상 또는 아기 젖꼭지 밸브의 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 상기 디스펜싱 저장부의 상기 변형가능한 개구부는 2방향 밸브로서 구성될 수 있다.
제1 바람직한 구현예
제1 바람직한 구현예에서, 상기 디스펜싱 메커니즘은 두 개의 저장부: 하나의 확장가능한 버퍼링 저장부와 하나의 디스펜싱 저장부를 가진다.
상기 편향 부재의 압축력을 초과하는 흡인력으로 사용자가 공기를 상기 하우징 내로 흡인하면, 상기 용적 변경기는 상기 하우징의 일단에서 하우징 스톱 쪽으로 당겨진다. 상기 용적 변경기가 이동하면 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 신장되고, 상기 디스펜싱 저장부가 그의 내용물을 방출된 액체를 증발시키기 위한 열원으로서 기능하는 증발기 위에 방출하도록 상기 디스펜싱 저장부가 기계적으로 쥐어짜지는 곳인 상기 하우징 스톱까지 상기 디스펜싱 저장부가 이동한다. 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 신장으로 인해 용적이 증가하면 상기 액체 저장부로부터 상기 확장가능한 버퍼링 저장부로 액체의 흡인이 발생하여 액체를 다시 채운다.
상기 하우징으로 공기가 흡인되지 않는 경우 또는 흡인력이 상기 편향 부재의 압축력 미만인 경우, 상기 편향 부재는 상기 디스펜싱 저장부를 후방으로 밀고 상기 증발기로부터 이격되게 상기 확장가능한 버퍼링 저장부를 민다. 상기 디스펜싱 저장부는 증발기로의 액체 방출을 멈춘다. 1회의 퍼프 동안 상기 디스펜싱 저장부의 내용물만이 방출되기 때문에, 흡인 시 마다 전달되는 액체 및 그에 따른 니코틴의 양은 미리 결정된다. 그러므로, 액체 저장부로서 작용하는 카트리지 당 퍼프의 수는 쉽게 결정될 수 있다.
제2 바람직한 구현예
제2 바람직한 구현예에서, 상기 디스펜싱 메커니즘은 적어도 세 개의 저장부: 하나의 확장가능한 버퍼링 저장부, 적어도 하나의 확장가능한 흡인 저장부 및 하나의 디스펜싱 저장부를 가진다.
상기 편향 부재의 압축력을 초과하는 흡인력으로 사용자가 공기를 상기 하우징 내로 흡인하면, 상기 용적 변경기는 하우징 스톱 쪽으로 당겨진다. 상기 용적 변경기가 이동하면 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 신장되고 상기 적어도 하나의 확장가능한 흡인 저장부는 수축한다. 상기 용적 변경기가 이동하면 상기 디스펜싱 저장부가 그의 내용물을 방출된 액체를 증발시키기 위한 열원으로서 기능하는 증발기 위에 방출하도록 상기 디스펜싱 저장부가 기계적으로 쥐어짜지는 곳인 하우징 스톱까지 상기 디스펜싱 저장부가 이동한다. 상기 확장가능한 버퍼링 저장부의 신장으로 인해 용적이 증가하면 상기 액체 저장부로부터 상기 확장가능한 버퍼링 저장부로 액체의 흡인이 발생하여 액체를 다시 채운다. 상기 확장가능한 흡인 저장부의 수축으로 인해 용적이 감소하면 상기 확장가능한 흡인 저장부로부터 상기 디스펜싱 저장부로 액체가 밀린다. 상기 디스펜싱 저장부는 여전히 열려있기 때문에, 액체는 증발기로 방출된다.
상기 하우징으로 공기가 흡인되지 않는 경우 또는 흡인력이 상기 편향 부재의 압축력 미만인 경우, 상기 편향 부재는 상기 디스펜싱 저장부를 후방으로 밀고 상기 하우징 스톱으로부터 이격되게 상기 확장가능한 흡인 저장부 및 상기 확장가능한 버퍼링 저장부를 민다. 상기 디스펜싱 저장부는 증발기로의 액체 방출을 멈춘다. 상기 확장가능한 버퍼링 저장부가 최소 용적을 갖고 상기 확장가능한 흡인 저장부가 최대 용적을 가지면 상기 확장가능한 흡인 저장부 및 상기 확장가능한 버퍼링 저장부는 그들의 초기 위치로 되돌아온다.
상기 디스펜싱 저장부의 용적 + 상기 확장가능한 흡인 저장부의 용적만이 1회 퍼프 동안 방출될 수 있기 때문에, 흡인 마다 전달되는 전자 액체 및 그에 따른 니코틴의 양은 정해진 최대량으로 제한된다. 그러므로, 액체 저장부로서 작용하는 카트리지 당 퍼프의 최소 수는 쉽게 미리 결정될 수 있다.
바람직하게는, 고정된 카트리지는 상기 디스펜싱 메커니즘의 유입구 밸브에 연결되는 액체 저장부로서 사용된다. 상기 고정된 카트리지는 챔버, 플런저 및 조인트, 양방향 밸브, 루어(Luer) 연결부, 스프링, 및 지질 저항성(lipido-resistant) 필터를 포함한다. 상기 고정된 카트리지의 챔버는 액체를 함유한다. 상기 스프링에 의해 가압되는 상기 챔버는 적어도 하나의 전자 액체 및 향미(flavour)를 함유할 수 있다. 상기 액체 함유 챔버 및 상기 스프링을 구비한 챔버는 상기 플런저 및 조인트에 의해 분리된다. 공기는 통과시키지만 액체는 통과시키지 않는 상기 지질 저항성 필터는 상기 고정된 카트리지의 일단에 위치한다. 상기 지질 저항성 필터는 액체가 누설되는 것을 피하면서 상기 스프링 챔버와 상기 고정된 카트리지의 외부 사이의 압력이 동일함을 보장한다. 에어로졸 발생 물품을 디스펜싱 메커니즘과 연결하는 것은 사용자 친화적이고 누설 없이 연결할 수 있는 표준화된 기술인 루어 연결기로 수행되고, 이 연결은 양방향 밸브를 포함한다. 양방향 밸브를 사용하면, 고정된 카트리지가 상기 에어로졸 발생 물품의 디스펜싱 메커니즘에 연결되지 않을 때에는 상기 고정된 카트리지 내부의 액체는 흘러나올 수 없다 상기 고정된 카트리지가 연결되면, 액체는 밸브를 통해 흘러 들어가고 고정된 카트리지로부터 흘러나올 수 있다. 이러한 구조는 고정된 카트리지에 액체를 쉽게 충진할 수 있게 하여, 루어 연결기로 인해 고정된 카트리지가 에어로졸 발생 물품에 쉽게 끼워지도록 하고, 특히 니코틴 기반 전자 액체 내용물에 대한 중요한 사항인 누설 증거이다.
바람직하게는, 상기 디스펜싱 메커니즘은 전자 액체 카트리지와 함께 액체 저장부로서 사용되고, 여기서 상기 전자 액체 카트리지는 상기 디스펜싱 메커니즘에 연결될 수 있고 상기 디스펜싱 메커니즘에서 분리될 수 있다.
대안적으로, 상기 디스펜싱 메커니즘은 전자 액체 저장부와 함께 액체 저장부로서 사용될 수도 있고, 여기서 사용자는 상기 디스펜싱 메커니즘으로부터 상기 전자 액체 저장부를 분리하지 않을 수 있다.
하나의 에어로졸 발생 물품 내에 다수의 디스펜싱 시스템이 배치될 수 있다. 각 디스펜싱 시스템은 본 발명의 구현예에 따른 디스펜싱 메커니즘 및 별도의 액체 저장부를 포함한다.
하나의 에어로졸 발생 물품 내에 두 개의 디스펜싱 시스템이 배치될 수 있다. 이러한 구현예에서, 사용자는 다른 종류의 액체를 동일한 전자 카트리지에서 혼합할 수 있다. 사용자는 전자 액체를 제1 액체 저장부에 두고 특정 향미를 제2 액체 저장부에 배치할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이며, 첨부 도면 중;
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 전자 담배로서 구현된 에어로졸 발생 장치를 보여주고 있다. 전자 담배는 용적 변경기(4)에 부착된 아코디언 형상의 확장가능한 버퍼링 저장부(16)를 포함한다. 용적 변경기(4)는 내부에 확장가능한 버퍼링 저장부(16)가 위치되어 있는 이동 챔버로서 구현된다. 용적 변경기(4)는 전자 담배의 길이방향 축을 따라 이동할 수 있다. 압축 스프링으로 구현된 편향 부재(5)는 하우징 스톱(12)과 용적 변경기(4) 사이에 배치되어 하우징 스톱(12)과 이격된 초기 위치에 용적 변경기(4)를 잡고 있다. 확장가능한 버퍼링 저장부(16)는 일단에 전자 액체 카트리지로서 구현되는 액체 저장부(6) 및 타단에 개구부를 가진 디스펜싱 저장부(2)를 갖고서 1방향 밸브(18, 8)와 연결되고, 이동 챔버의 이동에 따라 이동할 수 있다.
사용자가 편향 부재(5)의 압축력을 초과하는 흡인력으로 공기를 전자 담배 내로 흡인하면, 공기 유입구(9)로부터 공기 유출구(10)로의 공기 흐름은 용적 변경기(4)가 하우징 스톱(12) 쪽으로 이동하도록 한다. 이러한 이동으로 인하여, 디스펜싱 저장부(2)도 하우징 스톱(12) 쪽으로 이동하여, 편향 부재(5)를 압축한다. 디스펜싱 저장부(2)의 개구부는 하우징 스톱(12)에 대항하여 눌러진다. 하우징 스톱(12)에 대항하여 디스펜싱 저장부(2)의 개구부를 기계적으로 쥐어짬으로 인하여, 디스펜싱 저장부(2)는 호스트 물질을 통하여 직접 또는 간접적으로 그의 내용물을 증발기(13) 위에 방출한다. 증발기(13)는 방출된 액체를 증발시키기 위한 열원으로서 기능한다. 동시에, 용적 변경기(4)가 하우징 스톱(12) 쪽으로 이동함으로 인하여, 아코디언 형상의 확장가능한 버퍼링 저장부(3)의 길이가 늘어나서, 용적을 증가시키고, 이로 인해 액체 저장부(6)로부터 1방향 밸브(8)를 경유하여 전자 액체가 흡인된다.
사용자가 공기 흡인을 멈추면, 편향 부재(5)는 용적 변경기(4)를 그의 초기 위치까지 뒤로 민다. 그렇게 함으로써, 아코디언 형상의 확장가능한 버퍼링 저장부(3)의 길이 및 그에 따른 용적이 감소하여 확장가능한 버퍼링 저장부(3)가 앞서 액체 저장부(6)로부터 흡인된 그의 여분의 전자 액체를 1방향 밸브(7)를 경유하여 디스펜싱 저장부(2)로 강제로 내보내도록 하며, 디스펜싱 저장부(2)를 새로 채운다. 이러한 이동으로 인해, 디스펜싱 저장부(2)도 하우징 스톱(12)과 이격되도록 이동하여 디스펜싱 저장부(2)의 개구부는 닫힌다.
이 구현예에서, 1회 퍼프시 마다 증발기(13)로 방출되는 전자 액체의 양은 디스펜싱 저장부(2)로부터 방출된 전자 액체의 양과 거의 동일하다. 1개의 전자 액체 카트리지 당 만들어질 수 있는 퍼프의 수뿐만 아니라 전자 액체 및 그에 따른 니코틴의 양은 미리 정확히 결정될 수 있다. 1개의 전자 액체 카트리지 당 퍼프의 수는 디스펜싱 저장부(2)의 용적에 의해 분할된 액체 저장부(6)의 용적과 거의 동일하다.
도 2는 본 발명의 제2 구현예에 따른 전자 담배로서 구현된 에어로졸 발생 장치를 보여주고 있다. 전자 담배는 용적 변경기(4)에 부착된 아코디언 형상의 확장가능한 버퍼링 저장부(16)를 포함한다. 용적 변경기(4)는 내부에 확장가능한 버퍼링 저장부(16)가 위치되어 있는 이동 챔버로서 구현된다. 용적 변경기(4)는 전자 담배의 길이방향 축을 따라 이동할 수 있다. 압축 스프링으로 구현된 편향 부재(5)는 하우징 스톱(12)과 용적 변경기(4) 사이에 배치되어 하우징 스톱(12)과 이격된 초기 위치에 용적 변경기(4)를 잡고 있다. 확장가능한 버퍼링 저장부(16)는 일단에 전자 액체 카트리지로서 구현되는 액체 저장부(6) 및 타단에 아코디언 형상의 확장가능한 흡인 저장부(3)를 갖고서 1방향 밸브(18, 17)와 연결되어 있다. 확장가능한 흡인 저장부(3)는 일단에 확장가능한 버퍼링 저장부(16) 및 타단에 개구부를 가진 디스펜싱 저장부(2)를 갖고서 1방향 밸브(17, 7)와 연결되어, 이동 챔버의 이동에 따라 이동할 수 있다.
사용자가 편향 부재(5)의 압축력을 초과하는 흡인력으로 공기를 전자 담배 내로 흡인하면, 공기 유입구(9)로부터 공기 유출구(10)로의 공기 흐름은 용적 변경기(4)가 증발기(13) 쪽으로 이동하도록 함으로써, 편향 부재(5)를 압축시킨다. 용적 변경기(4)가 이동하면 확장가능한 흡인 저장부(3)와 디스펜싱 저장부(2)도 하우징 스톱(12) 쪽으로 이동한다. 이후 디스펜싱 저장부(2)는 하우징 스톱(12)에 의해 차단되고 그의 개구부는 하우징 스톱(12)에 대항하여 눌러진다. 디스펜싱 저장부(2)의 개구부는 하우징 스톱(12)에 대항하여 눌러진다. 하우징 스톱(12)에 대항하여 디스펜싱 저장부(2)의 개구부를 기계적으로 쥐어짬으로 인하여, 디스펜싱 저장부(2)는 호스트 물질을 통하여 직접 또는 간접적으로 그의 내용물을 증발기(13) 위에 방출한다. 증발기(13)는 방출된 액체를 증발시키기 위한 열원으로서 기능한다. 이동 챔버(4)에 의해 가압되고 디스펜싱 저장부(2)에 의해 차단된 확장가능한 흡인 저장부(3)는 압축되어 그의 길이와 그에 따른 용적을 감소시키고, 그의 전자 액체 내용물을 자신으로부터 외부로 1방향 밸브(7)를 경유하여 디스펜싱 저장부(2)와 하우징 스톱(12) 쪽으로 누른다. 동시에, 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 길이는 확장되므로 그의 용적을 확장하고, 이로 인해 전자 액체가 1방향 밸브(18)를 경유하여 액체 저장부(6)로부터 흡인되어 확장가능한 버퍼링 저장부(16)를 다시 채운다. 이 구현예에서, 사용자가 공기를 흡인하기만 하면 확장가능한 흡인 저장부(3)는 압축될 것이고, 그의 내용물은 디스펜싱 저장부(2)로 흘러 들어갈 것이고, 이후 디스펜싱 저장부(2)의 개구부가 여전히 닫혀 있다는 사실로 인해 증발기(13)로 흘러 들어갈 것이다.
사용자가 공기 흡인을 멈추면, 스프링(5)은 용적 변경기(4)를 그의 초기 위치까지 뒤로 민다. 그렇게 함으로써, 확장가능한 흡인 저장부(3)의 길이 및 그에 따른 용적이 증가하여 편향 부재(5)의 작용에 의해 차례로 압축되는 확장가능한 버퍼링 저장부(16)로부터 전자 액체를 흡인하여, 확장가능한 버퍼링 저장부(16)가 확장가능한 흡인 저장부(3)로 전자 액체를 내보내도록 한다.
이 구현예에서, 증발기(13) 위에 방출되는 전자 액체의 양은 사용자가 흡인한 공기의 지속시간에 따라 달라지지만, 확장가능한 흡인 저장부(3)의 용적에 더해진 디스펜싱 저장부(2)의 용적인 최대량을 가진다. 이러한 구현예에서 사용자는 1회 퍼프시 마다 증발되는 전자 액체의 양을 쉽게 조절할 수 있다. 사용자가 전자 담배를 더 많이 흡인할수록 완전히 결정된 전자 액체의 최대량을 동시에 설정하면서 퍼프가 더 증가하므로, 니코틴의 최대량은 1회 퍼프 시마다 증발된다.
도 3a는 전원 공급부, 전자 장치 및 도 1에 따른 디스펜싱 메커니즘을 가진 전자 담배로서 구현된 에어로졸 발생 장치를 보여주고 있다.
도 3b는 전원 공급부, 전자 장치 및 도 2에 따른 디스펜싱 메커니즘을 가진 전자 담배로서 구현된 에어로졸 발생 장치를 보여주고 있다.
앞에서의 설명으로부터, 디스펜싱 메커니즘, 에어로졸 발생 물품, 장치, 및 시스템의 특정 예가 예시를 위해 설명되었지만 본 개시의 사상으로부터 벗어나지 않고서 다양한 변경이 가능할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본원에 설명된 구현예의 특징은 다른 구현예의 특징과 조합하여 사용될 수 있다. 본원에 설명된 구현예들은 본원에서 이들에 속하는 것으로 생각되는 특징들 전부가 없어도 구현될 수 있다. 상이한 구현예의 특징의 혼합에 기반하는 변화를 비롯하여, 설명된 실시예에 대한 이러한 변화는 본 발명의 범주 내에 있으며, 당업자에게 명백할 것이다.
1 하우징
2 디스펜싱 저장부
3 확장가능한 흡인 저장부
4 용적 변경기
5 편향 부재
6 액체 저장부
7 흡인 저장부(3)와 디스펜싱 저장부(2) 사이의 1방향 밸브
8 버퍼링 저장부(16)와 디스펜싱 저장부(2) 사이의 1방향 밸브
9 공기 유입구
10 공기 유출구
11 개구부
12 하우징 스톱
13 증발기
14 액체
15 전원 공급부 및 전기 회로
16 확장가능한 버퍼링 저장부
17 버퍼링 저장부(16)와 흡인 저장부(3) 사이의 1방향 밸브
18 카트리지(6)과 버퍼링 저장부(16) 사이의 1방향 밸브

Claims (19)

  1. 에어로졸 발생 물품용 디스펜싱 메커니즘으로서:
    -유입구 및 유출구를 갖는 확장가능한 버퍼링 저장부(16);
    -유입구 및 유출구를 갖는 일정 용적의 디스펜싱 저장부(2);
    -상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 상기 유입구에 연결되고, 액체가 액체 저장부(6)에서 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)로만 흐를 수 있도록 가압된 액체로 충진되는 상기 액체 저장부(6)에 연결되도록 구성된 유입구 밸브(18);
    -액체가 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)로부터 상기 디스펜싱 저장부(2)로만 흐를 수 있도록 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 상기 유출구를 상기 디스펜싱 저장부(2)의 상기 유입구에 연결하는 유출구 밸브(8); 및
    -상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 용적을 변경하도록 구성되는 용적 변경기(4)를 포함하고;
    상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 현재 용적을 확장가능한 용적까지 확장하면 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 확장된 용적이 액체로 충진될 때까지 카트리지(6)에서 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)로 흡인이 발생하고;
    상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 확장된 용적을 압축하면 상기 디스펜싱 저장부(2)가 액체로 충진될 때까지 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)에서 상기 디스펜싱 저장부(2)로 액체의 방출이 발생하고; 또한
    상기 디스펜싱 저장부(2)는 사용자가 1회 퍼프를 하는 동안 그의 액체 내용물을 방출하도록 구성되는, 디스펜싱 메커니즘.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)는 최대 용적까지 확장가능한 최소 용적을 가지고; 또한
    상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16) 및 상기 디스펜싱 저장부(2)는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 최대 용적 및 최소 용적 사이의 차이가 상기 디스펜싱 저장부(2)의 일정 용적과 같거나 더 크도록 구성되는, 디스펜싱 메커니즘.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    -상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 확장된 용적이 압축되도록 압축력을 상기 용적 변경기(4)에 인가하도록 구성된 편향 부재(5)를 더 포함하는, 디스펜싱 메커니즘.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    -상기 디스펜싱 저장부(2)의 상기 유출구에 연결되는 디스펜서를 더 포함하고, 상기 디스펜서는 기계적으로 가압되면 열리고 그렇지 않으면 닫혀져 유지되도록 구성되는, 디스펜싱 메커니즘.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용적 변경기(4)는 상기 디스펜싱 메커니즘이 배치되는 하우징(1)과 함께 이동 챔버를 정의하도록 구성되는 피스톤을 포함하고,
    상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)는 상기 하우징(1)에 대하여 길이방향으로 상기 피스톤을 움직이면 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 용적이 변경되도록 상기 피스톤의 일측에 연결되어 상기 이동 챔버 내에 배치되는, 디스펜싱 메커니즘.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디스펜싱 저장부(3)는 상기 이동 챔버에 반대인 상기 피스톤의 타측에 연결되어, 상기 디스펜싱 저장부(3)가 상기 하우징(1) 내에서 상기 피스톤과 함께 길이 방향으로 움직이게 하는, 디스펜싱 메커니즘.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 저장부의 상기 변형가능한 개구부는 가요성 아기 젖꼭지 밸브 또는 가요성 오리너구리 밸브로서 구성되는, 디스펜싱 메커니즘.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 저장부는 변형가능하게 구성되는, 디스펜싱 메커니즘.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 저장부는 실리콘으로 만들어지는, 디스펜싱 메커니즘.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스펜싱 저장부는 0.4 내지 0.5 마이크로리터의 용적을 가지는, 디스펜싱 메커니즘.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 사기 유출구를 상기 디스펜싱 저장부(2)의 상기 유입구에 연결하는 상기 유출구 밸브(8)를 포함하는, 디스펜싱 메커니즘.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향 부재(5)는 상기 피스톤에 부착되는 압축 스프링인, 디스펜싱 메커니즘.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)는 아코디언 형상이고, 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 용적 변경은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 길이를 조절하는 것을 포함하는, 디스펜싱 메커니즘.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부들(3)이 쇠사슬로 연결된 배열을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부(3)는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)와 상기 디스펜싱 저장부(2) 사이에 배치되는, 디스펜싱 메커니즘.
  15. 제14항에 있어서, 상기 하나 이상의 확장가능한 흡인 저장부(3) 각각은 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)에서 상기 디스펜싱 저장부(2)로 액체만 흐르는 방식으로 1방향 밸브에 의해 이웃하는 저장부에 연결되는, 디스펜싱 메커니즘.
  16. 에어로졸 발생 물품으로서,
    -가압된 액체를 저장하도록 구성된 액체 저장부(6);
    -액체를 증발시키도록 구성된 증발기(13);
    상기 액체 저장부(6)를 상기 증발기(13)에 연결하는, 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 디스펜싱 메커니즘; 및
    적어도 하나의 공기 유입구(9)와 적어도 하나의 공기 유출구(10)를 갖는 하우징(1)을 포함하고;
    상기 증발기(13)는 상기 디스펜싱 저장부(2)의 상기 유출구로부터 액체를 수용하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
  17. 제16항에 있어서, 사용자가 공기를 상기 하우징(1) 내로 흡인 시, 상기 용적 변경기(4)는 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 현재 용적을 확장가능한 용적까지 확장하도록 구성되는, 에어로졸 발생 물품.
  18. 제17항에 있어서, 상기 용적 변경기(4)가 상기 확장가능한 버퍼링 저장부(16)의 용적을 확장 시에 상기 디스펜싱 저장부가 상기 하우징(1)에 대하여 길이방향으로 적어도 하나의 하우징 스톱(12)쪽으로 이동하면 상기 하우징(1)은 상기 디스펜싱 저장부(3)의 상기 유출구에 연결된 디스펜서를 가압하거나 짜도록 구성되는 상기 적어도 하나의 하우징 스톱(12)을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
  19. 에어로졸 발생 시스템으로서,
    -제16항 내지 제18항 중 어느 한 항의 에어로졸 발생 물품,
    -상기 증발기(13)로부터 마우스피스의 내부로 흡인하는 사용자에게 증발된 액체를 전달하도록 배치되는 마우스피스를 포함하는 에어로졸 발생 시스템.
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