KR20180051486A - 카트리지 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 형성 물품용 시스템 - Google Patents
카트리지 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 형성 물품용 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 카트리지에 관한 것으로서, 상기 카트리지는:
내부 용적을 정의하며,
제1 성분을 포함하고 제1 성분의 방출을 위한 제1 애퍼쳐를 갖는 제1 저장조,
제2 성분을 포함하고 제2 성분의 방출을 위한 제2 애퍼쳐를 갖는 제2 저장조,
제1 성분에 대해 비투과성이며 제1 애퍼쳐를 밀봉하는 제1 제거 가능 필름, 및
제2 성분에 대해 비투과성이며 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 제2 제거 가능 필름을 포함하는, 외각;
상기 외각 내에 개구를 가지고 상기 내부 용적 내에 경계벽을 가지되, 상기 제1 및 제2 애퍼쳐는 상기 경계벽 내에 형성되고, 외부 구성 요소의 천공구(piercer)를 수용하도록 구성된 안착부(seat)를 포함하되,
제1 필름의 일부 또는 제2 필름의 일부는 상기 개구로부터 돌출되거나, 상기 개구와 마주한다.
본 발명은 또한 에어로졸 형성 물품용 시스템 및 에어로졸 형성 물품 내의 카트리지를 개봉하는 방법에 관한 것이다.
내부 용적을 정의하며,
제1 성분을 포함하고 제1 성분의 방출을 위한 제1 애퍼쳐를 갖는 제1 저장조,
제2 성분을 포함하고 제2 성분의 방출을 위한 제2 애퍼쳐를 갖는 제2 저장조,
제1 성분에 대해 비투과성이며 제1 애퍼쳐를 밀봉하는 제1 제거 가능 필름, 및
제2 성분에 대해 비투과성이며 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 제2 제거 가능 필름을 포함하는, 외각;
상기 외각 내에 개구를 가지고 상기 내부 용적 내에 경계벽을 가지되, 상기 제1 및 제2 애퍼쳐는 상기 경계벽 내에 형성되고, 외부 구성 요소의 천공구(piercer)를 수용하도록 구성된 안착부(seat)를 포함하되,
제1 필름의 일부 또는 제2 필름의 일부는 상기 개구로부터 돌출되거나, 상기 개구와 마주한다.
본 발명은 또한 에어로졸 형성 물품용 시스템 및 에어로졸 형성 물품 내의 카트리지를 개봉하는 방법에 관한 것이다.
Description
반 발명은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 것이 바람직하지만 반드시 포함할 필요는 없는 카트리지 및 에어로졸 형성 물품에 사용될 카트리지를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
액체 니코틴 제형(formulation)을 기화시켜서 사용자가 흡입하는 에어로졸을 형성하는 소위 “전자 담배(e-cigarettes)” 및 다른 전기 작동식 흡연 시스템이 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, WO 2009/132793 A1은 쉘(shell) 및 교체형 마우스피스를 포함하는 전기 가열식 흡연 시스템(electrically heated smoking system)을 개시하고 있으며, 여기서 쉘은 전원 및 전기 회로를 포함하고 있다. 전자 담배 또는 증기 흡입기는 일반적으로 액체 니코틴 또는 다른 액체 기재를 기화시키기 위한 히터를 사용한다. 사용자는 전자 담배를 흡입함으로써 전자 담배 하우징을 통해 대기를 흡인한다. 증기 또는 연무는 하우징을 통해 이동하는 기류와 혼합되어 사용자에게 흡인된다. 액체 니코틴 또는 다른 기재는 일반적으로 교체형 카트리지에 포함된다.
대안적으로, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 카트리지는 카트리지 자체에 포함된 의약품의 투여를 위한 에어로졸 형성 장치에 사용될 수 있다.
이들 카트리지는 일반적으로 에어로졸 형성 기재의 하나 이상의 성분을 하나 이상의 분리된 챔버에 포함한다. 대체로 액체 형태인 성분은, 일반적으로 성분이 담긴 카트리지의 챔버를 폐쇄하기 위해 밀봉제로서 사용되는 필름이나 호일(foil)의 존재로 인해 카트리지의 챔버 내에 남아있게 된다. 이후, 필름이나 호일이, 예를 들어 개구에 삽입된 블레이드나 유사한 도구에 의해 파열됨으로써, 챔버에 포함된 성분이 밖으로 흘러나올 수 있다.
블레이드나 다른 개봉 도구가 삽입될 때까지 카트리지의 밀봉 상태를 유지하는 것이 중요하다. 그렇지 않으면 카트리지 내부에 위치된 하나 이상의 성분이 공기와 반응하거나 카트리지 밖으로 누출될 수 있다. 또한, 카트리지의 다른 챔버에 포함된 다른 성분이 사용되는 경우, 이들 다른 성분은 블레이드가 삽입될 때까지, 또는 그 이후에도 서로 분리된 상태로 유지되는 것이 중요하다.
WO 2015/038981은 전자 기화 장치 시스템, 장치, 니코틴 관리 계획을 포함하는 프로그램 가능한 금연 시스템을 기술하고 있다. 니코틴 의존도를 줄이거나 없애기 위해 니코틴 관리 계획에 따라 니코틴 소비를 감소시키는 방법. 본원에 기술된 시스템, 장치 및 방법은 카트리지 챔버로부터 니코틴 및 비-니코틴 액체 기재를 기화시키고 블렌딩하는 증기 방출 메커니즘과 조합된 디지털 처리 장치를 사용하여 니코틴 소비 및 의존도를 니코틴 관리 계획에 따라 조절된 비율로 특정 기간에 걸쳐 감소시키도록 구성된 증기를 생산한다. 시스템 및 장치는 사용 중에 획득된 데이터를 추적 및 보고하고, 사용자 및/또는 임상 전문가에게 피드백을 제공하도록 구성 가능하다.
따라서, 바람직하게는 에어로졸 형성 물품과 연결하여 사용하기 위한 카트리지로서, 필름이나 호일과 같은 밀봉에 의해 구속되어 기화기 장치의 일부와 같은 천공구에 의해 개봉되며 동시에 제조가 용이한 성분, 및 누출을 최소화하되 사용자가 쉽게 개봉할 수 있는 안전한 밀봉 메커니즘을 포함하는 카트리지가 필요하다. 또한, 카트리지 내에 포함된 밀봉된 성분을 사용하기 위해, 카트리지 내부에 담긴 성분(들)이 카트리지 외부로 저절로 흐를 수 있도록 거의 모든 경우에 정확하게 카트리지를 개방한다는 점에서 간단하고 신속하며 신뢰성 있는 카트리지의 개방 방법이 필요하다.
제1 양태에 따르면, 본 발명은 내부 용적을 정의하는 외각을 포함하는 카트리지에 관한 것으로, 여기서 상기 내부 용적은: 제1 성분을 포함하고, 제1 성분을 방출하기 위한 제1 애퍼쳐를 갖는 제1 저장조; 제2 성분을 포함하고, 제2 성분을 방출하기 위한 제2 애퍼쳐를 갖는 제2 저장조; 제1 애퍼쳐를 밀봉하는 혼합물로 이루어진 제1 성분에 대해 비투과성인 제1 제거 가능 필름; 및 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 제2 성분에 대해 비투과성인 제2 제거 가능 필름을 포함한다. 또한, 카트리지는 그의 내부 용적 내에 안착부를 포함하며, 여기서 안착부는 외각에 개구를 갖고, 내부 용적 내에 제1 및 제2 애퍼쳐가 형성되는 경계벽을 가지며, 외부 구성 요소의 천공구를 수용하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 제1 필름의 일부 또는 제2 필름의 일부는 개구로부터 돌출되거나, 상기 개구와 마주한다.
본 발명의 추가적인 장점은 첨부된 도면을 비한정적으로 참조한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 개략적인 평면도이고;
도 2는 도 1의 카트리지를 포함하는 에어로졸 형성 물품용 시스템에 포함된 천공구의 개략적인 평면도이고;
도 3은 도 1의 카트리지의 개략적인 측면도이고;
도 4는 도 1의 카트리지의 성분(U-자 형상의 필름)의 개략적인 측면도이고;
도 5, 6 및 7은 도 1의 카트리지 및 도 2의 천공구가 접근하는 동안(도 5) 및 천공구가 카트리지 내로 삽입되는 동안(도 6 및 7)을 도시한 개략적인 측면도이고;
도 8은 본 발명에 따른 카트리지의 다른 구현예의 개략적인 사시도이고;
도 9는 도 8의 카트리지의 일부의 개략적인 사시 전개도이고;
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른 에어로졸 형성 물품용 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 개략적인 평면도이고;
도 2는 도 1의 카트리지를 포함하는 에어로졸 형성 물품용 시스템에 포함된 천공구의 개략적인 평면도이고;
도 3은 도 1의 카트리지의 개략적인 측면도이고;
도 4는 도 1의 카트리지의 성분(U-자 형상의 필름)의 개략적인 측면도이고;
도 5, 6 및 7은 도 1의 카트리지 및 도 2의 천공구가 접근하는 동안(도 5) 및 천공구가 카트리지 내로 삽입되는 동안(도 6 및 7)을 도시한 개략적인 측면도이고;
도 8은 본 발명에 따른 카트리지의 다른 구현예의 개략적인 사시도이고;
도 9는 도 8의 카트리지의 일부의 개략적인 사시 전개도이고;
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른 에어로졸 형성 물품용 시스템의 개략적인 사시도이다.
아래에 더 논의되는 바와 같이, 예를 들어 에어로졸 형성 물품에 본 발명에 따른 카트리지를 사용하면, 유리하게는 두 성분을 포함하고 있는 저장조가 사용자에 의해 쉽게 개방될 수 있다. 개방하는 것은, 외각으로부터 돌출된 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부를 당기거나, 천공구를 안착부 내에 삽입하고 - 천공구가 삽입을 위해 이동하는 동안 - 애퍼쳐(들)가 개방되도록 필름을 끌어 당김으로써 이뤄질 수 있다.
카트리지는 제1 및 제2 성분을 포함하는 제1 및 제2 저장조를 수용한다. 제1 및 제2 성분은 두 저장조로 나누어진 동일한 성분일 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 성분은 2개의 상이한 성분인 것이 바람직하다. 제1 및 제2 성분이 접촉되면, 혼합물이 형성된다. 제1 성분, 제2 성분, 또는 제1 및 제2 성분에 의해 형성된 혼합물은 예를 들어 니코틴이나 약제, 또는 염 입자를 포함할 수 있다. 제1 성분 및 제2 성분은 바람직하게는 액체이다.
제1 및 제2 성분의 혼합물은 바람직하게는 에어로졸 형성 기재이고, 더 바람직하게는 액체 형태이다. 제1 및 제2 성분의 혼합물은 젤 또는 고체 형태일 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 액체인 경우, 에어로졸 형성 기재는, 예를 들어 적절히 가열되어 에어로졸을 형성하는 에어로졸 형성 장치에 사용되는 카트리지에 사용하기에 적합한 물리적 특성, 예를 들어 비등점 및 증기압을 갖는 것이 바람직하다. 비등점이 너무 높은 경우, 혼합물을 가열하지 못할 수 있지만, 비등점이 너무 낮은 경우, 혼합물이 너무 쉽게 가열될 수 있다. 액체는 바람직하게는 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하는 담배 함유 물질을 포함한다. 혼합물은 비-담배 물질을 포함할 수 있다. 혼합물은 수용액, 에탄올과 같은 비수성 용매, 식물 추출물, 니코틴, 천연 또는 인공 향미제, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 혼합물은 고밀도의 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적절한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
제1 및 제2 저장조는 임의의 원하는 형상을 가질 수 있으며, 이들은 예를 들어 구의 일부 또는 원통의 일부로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 저장조는 서로 동일하고, 대칭 평면의 대향 측면 상에 대칭되게 배치된다. 각각의 저장조는 그 속에 포함된 성분이 저장조를 빠져나갈 수 있는 애퍼쳐를 포함한다.
제1 및 제2 애퍼쳐는 제1 및 제2 제거 가능 필름에 의해 각각 폐쇄되거나 밀봉된다. 제1 및 제2 제거 가능 필름은 제1 및 제2 성분에 대해 각각 비투과성이므로, 제1 및 제2 제거 가능 필름이 제1 및 제2 애퍼쳐를 각각 밀봉할 때, 제1 또는 제2 성분의 누출이 발생하지 않는다. 제1 및 제2 제거 가능 필름은 종이, 플라스틱, 금속(예: 알루미늄) 또는 중합체로서 실현될 수 있다. 제1 또는 제2 필름, 또는 둘 모두는, 예를 들어 폴리에틸렌/폴리프로필렌/폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구현된 공적층된(colamiated) 호일을 포함할 수 있다.
용어 “필름”는 형성되는 재료에 상관없이 비교적 얇고, 가요성인 시트를 의미한다. 필름이 금속으로 만들어진 경우, 이는 예를 들어 호일이다.
제1 및 제2 제거 가능 필름을 제1 및 제2 애퍼쳐에 밀봉하는 것은 표준 기술에 따라 실현되므로 더 이상 설명하지 않는다.
제1 및 제2 제거 가능 필름은, 바람직하게는 제1 및 제2 애퍼쳐 모두의 정면을 덮어 밀봉하기에 충분히 넓은 동일한 제거 가능 필름의 구분되는 두개의 부분일 수 있거나, 두개의 상이한 분리된 필름을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 제거 가능 필름은, 제1 및 제2 저장조 내에 존재하며 다른 물성을 가질 수 있는 성분의 유형에 따라 동일하거나 상이한 재료로 구현될 수 있다.
제1 및 제2 저장조는 외부 표면에 안착부에 접근하기 위한 개구를 갖는 외각 내에 포함된다. 안착부는 바람직하게는 길이 방향으로 연장되며, 경계벽뿐만 아니라 바람직하게는 개구에 실질적으로 대향하는 단부벽을 포함한다. 경계벽에서, 제1 및 제2 필름에 의해 덮인 제1 및 제2 애퍼쳐가 구현된다. 예를 들어, 안착부는 육면체의 형상을 가질 수 있고, 제1 및 제2 애퍼쳐는 육면체의 두개의 면에서, 바람직하게는 서로 대향되도록 구현될 수 있다. 그러나, 안착부의 임의의 다른 기학학적 형상이 본 발명의 교시를 변경하지 않고도 가능하다. 제1 및 제2 애퍼쳐는 서로 마주할 수 있다.
안착부는 외부 요소, 예컨대 카트리지에 포함되지 않은 외부 구성 요소의 일부인 천공구를 수용하도록 구성된다. 천공구는 개구를 통해 안착부에 삽입된다. 천공구는 예를 들어 제1 및 제2 저장조에 포함된 제1 및 제2 성분을 가열하고 기화시키기 위해 열원을 더 포함하는 기화기 장치의 일부일 수 있다. 카트리지 및 기화기 장치는 예를 들어 에어로졸 형성 장치의 일부일 수 있다. 대안적으로, 천공구는 제1 및 제2 성분이 혼합된 다음 약제로서 전달되는 용기에 연결될 수 있다.
제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부는 안착부로부터 개구를 통해 돌출될 수 있다. 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부는 개구와 마주할 수 있다. “개구와 마주하는”의 의미는 개구에 의해 정의된 영역이 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 상기 일부에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄된다는 것이다. 안착부로 들어가기 위해, 개구와 마주하는 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부와의 접촉이 이루어진다. 따라서, 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부가 개구와 마주하는 경우, 천공구가 안착부에 삽입될 때 제거 가능 필름의 일부와의 접촉은 필연적이며, 따라서 상기 일부가 천공구에 의해 타격된다.
본 발명은 사용자에 의해 카트리지가 쉽게 개방될 수 있게 하며, 동시에 제1 및 제2 저장조가 견고하게 밀폐되도록 하여 천공구가 삽입되지 않았을 때 성분의 누출을 방지할 수 있다. 제1 및 제2 애퍼쳐는 제1 및 제2 제거 가능 필름에 의해 각각 견고하게 밀봉된다.
사용자는, 예를 들어 에어로졸 형성 물품 내의 카트리지를 사용하기 위해, 애퍼쳐로부터 돌출된 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부를 당김으로써 카트리지를 개방할 수 있다. 필름을 당기면 필름이 애퍼쳐로부터 박리됨으로써 저장조가 쉽게 개방될 수 있다. 대안적으로, 기화기 장치와 같은 외부 구성 요소의 천공구가 개구를 통해 안착부로 삽입되고; 제1 또는 제2 필름이 천공구의 삽입에 의해 견인됨으로써 제1 또는 제2 애퍼쳐로부터 박리되어 제1 또는 제2 애퍼쳐가 개방된다. 제1 또는 제2 제거 가능 필름은, 외각 상의 개구와 마주하거나 개구로부터 돌출되어 천공구가 삽입될 때 천공구에 의해 타격되는 제1 또는 제2 필름의 일부가 존재함으로 인해 천공구에 의해 견인된다.
바람직하게는, 안착부는 개구를 포함하는 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 정의하고, 제1 또는 제2 제거 가능 필름은 제1 및 제2 아암과 그 사이에 굽힘부를 갖는 U-자 형상이고, U-자 형상의 제1 또는 제2 필름의 제1 아암은 제1 또는 제2 애퍼쳐를 밀봉하고, 굽힘부는 안착부의 제1 또는 제2 축방향 단부에 위치된다. 안착부로부터 돌출된 일부를 당기거나 천공구를 안착부에 삽입함으로써 제1 또는 제2 애퍼쳐로부터 제1 또는 제2 제거 가능 필름을 용이하게 박리하여 개방하기 위해, 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 특별한 기하학적 구조가 선택되었다. 바람직하게는, 제1 또는 제2 제거 가능 필름, 더 바람직하게는 둘 모두는 제1 아암, 제2 아암 및 이들 사이의 굽힘부가 정의된 U-자 형상을 갖는다. 제1 필름의 제1 아암은 제1 저장조의 제1 애퍼쳐를 밀봉하는데 사용된다. 마찬가지로, 바람직하게는 제2 필름의 제1 아암은 제2 저장조의 제2 애퍼쳐를 밀봉하는데 사용된다. 이 구조에서, 바람직하게는 애퍼쳐는 안착부의 실질적으로 서로 마주하는 경계벽들에 구현된다. 제1 제거 가능 필름의 제2 아암 또는 제2 제거 가능 필름의 제2 아암은 바람직하게는 실질적으로 “자유”롭다. 즉, 카트리지의 임의의 대상 또는 요소에 부착되지 않는다. 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 제1 및 제2 아암 사이의 굽힘부는 바람직하게는 안착부의 제1 또는 제2 축방향 단부에 위치된다. 안착부의 제1 축방향 단부는 개구를 포함하므로, 굽힘부가 제1 축방향 단부에 위치되는 경우, 굽힘부는 카트리지의 안착부의 개구로부터 돌출되거나 이와 마주한다. 대안적으로, 굽힘부가 개구와 대향하는 제2 축방향 단부에 위치되는 경우, 개구로부터 돌출되거나 이와 마주하는 부분은 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 제2 아암의 일부이다.
더 바람직하게는, 굽힘부는 개구와 대향하는 안착부의 제2 축방향 단부에 위치되고, 개구로부터 돌출되는 부분은 U-자 형상의 제1 또는 제2 필름의 제2 아암의 단부를 포함한다.
더 바람직하게는, 제1 및 제2 제거 가능 필름은 제1 및 제2 아암과 그 사이의 굽힘부를 갖는 U-자 형상이며, 여기서 U-자 형상의 제1 필름의 제1 아암은 제1 애퍼쳐를 밀봉하고, U-자 형상의 제2 필름의 제1 아암은 제2 애퍼쳐를 밀봉하고, 제1 필름의 굽힘부 및 제2 필름의 굽힘부는 개구와 대향하는 안착부의 제2 축방향 단부에 위치되고, 개구로부터 돌출되는 부분은 U-자 형상의 제1 필름의 제2 아암의 단부 및 U-자 형상의 제2 필름의 제2 아암의 단부를 포함한다. 두개의 애퍼쳐 모두는 사용자에 의한 한 번의 동작으로, 즉 제1 및 2 제거 가능 필름의 제2 아암의 돌출 단부를 당김으로써 개방될 수 있다. 제1 및 제2 필름의 제2 아암의 단부를 당기는 것은 제거 가능 필름의 U-자 형상의 기하학적 구조로 인해 제1 및 제2 제거 가능 필름의 제1 아암에 개구 방향으로의 힘이 가해지는 것을 의미한다. 이 힘은 제1 및 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 제1 및 제2 제거 가능 필름의 제1 아암이 박리되도록 하여, 제1 및 제2 애퍼쳐를 개방시킨다. 제1 및 제2 필름은 카트리지의 외각으로부터 떨어져 나온다. 제1 및 제2 애퍼쳐는 서로 마주할 수 있고, 제1 제거 가능 필름의 제1 아암 및 제2 제거 가능 필름의 제1 아암은 바람직하게는 서로에 대해 실질적으로 평행하다.
카트리지는 바람직하게는 제1 및 제2 아암과 그 사이의 굽힘부를 갖는 U-자 형상의 단일 제거 가능 필름을 포함하되, 상기 제1 아암은 제1 애퍼쳐를 밀봉하는 제1 제거 가능 필름을 포함하고, 제2 아암은 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 제2 제거 가능 필름을 포함하고, 상기 굽힘부는 상기 개구로부터 돌출되거나 상기 개구와 마주한다. 단일 제거 가능 필름은 제1 및 제2 애퍼쳐 모두를 밀봉할 수 있다. 단일 제거 가능 필름은 바람직하게는 U-자 형상이며, 제1 아암은 제1 애퍼쳐를 밀봉하고 제2 아암은 제2 애퍼쳐를 밀봉한다. 바람직하게는, 제1 및 제2 암 또한 서로 마주하도록, 더 바람직하게는 서로에 대해 실질적으로 평행하게 되도록 제1 및 제2 애퍼쳐는 서로 마주한다. 제1 및 제2 아암을 연결하는 굽힘부는 바람직하게는 안착부의 개구로부터 돌출되거나 이와 마주한다. 필름의 박리, 즉 애퍼쳐로부터의 필름을 제거하는 것은 천공구를 안착부에 도입함으로써 이루어지는 것이 바람직하다. 천공구는 도입될 때 제거 가능 필름의 굽힘부를 타격하고, 안착부의 제2 축방향 단부를 향해 이동하면서 이를 견인한다. 이 이동에 있어서, 안착부의 제2 축방향 단부 방향으로의 힘이 필름의 제1 및 제2 아암에 가해짐으로써 제1 및 제2 애퍼쳐로부터 제1 및 제2 필름이 박리되고, 결과적으로 이들이 개방된다.
바람직하게는, 상기 개구와 대향하는 안착부의 제2 축방향 단부는 외부 구성 요소의 천공구와 접하도록 구성된 내부 접경부를 포함한다. 내부 접경부는, 천공구가 개구를 통해 안착부에 도입될 때 천공구가 내부 접경부에 접할 수 있고 카트리지와 견고하게 결합될 수 있도록 제2 축방향 단부에 구현될 수 있다. 단일 U-자 형상의 필름이 존재하고, 이의 굽힘부가 개구와 마주하거나 개구로부터 돌출되고, 천공구 자체에 의해 필름이 당겨지도록 천공구를 도입함으로써 필름을 박리하여 제1 및 제2 애퍼쳐가 개방되는 경우, 천공구가 안착부 내에 완전히 삽입되었을 때 굽힘부는 천공구의 선단부와 카트리지의 내부 접경부 사이에 끼워진다.
더 바람직하게는, 상기 내부 접경부는 안착부의 벽에 형성된 슬롯을 포함한다. 따라서, 삽입될 때, 천공부는 카트리지를 둘로 나누도록 슬롯 내에 도입될 수 있는데, 하나는 제1 저장조를 포함하고 다른 하나는 제2 저장조를 포함한다. 이 구성은 제1 및 제2 제거 가능 필름이 천공구에 의해 박리될 때 제1 및 제2 성분 간의 접촉 위험이 최소화되도록 할 수 있다. 굽힘부가 천공구의 선단부와 내부 접경부 사이에 끼워지는 경우, 굽힘부는 슬롯이 존재할 때 슬롯 내에 끼이는 것이 또한 바람직하다.
제2 양태에 따르면, 본 발명은 제1 양태에 따른 카트리지; 및 열원 및 열원에 연결된 천공구를 포함하는 기화기 장치를 포함하는 에어로졸 형성 물품용 시스템에 관한 것으로, 여기서 제1 및 제2 성분은 에어로졸 형성 기재의 일부이며, 천공구는 카트리지의 안착부 내에 삽입되도록 구성된다. 전술한 시스템은 바람직하게는 에어로졸 형성 물품과 조합하여 사용된다. 바람직하게는 에어로졸 형성 물품의 일부인 기화기 장치는 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 형성하도록 배치된다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 에어로졸은 공기와 같은 기체 내 고체 입자 또는 액적의 현탁물이다. 에어로졸 형성 물품은 본체를 더 포함할 수 있고, 본 발명의 제1 양태에 따른 카트리지는 본체에 연결될 수 있으며, 카트리지는 함께 에어로졸 형성 기재를 형성하는 제1 및 제2 성분을 포함한다. 기화기 장치는 바람직하게는 히터를 포함한다. 히터는 전도, 대류 및 복사 중 하나 이상에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 히터는 전력 공급 장치에 의해 전력이 공급되는 전기 히터일 수 있다. 히터는 가연성 연료와 같은 비전력 공급 장치에 의해 대안적으로 전력을 공급받을 수 있는데, 예를 들어, 히터는 기체 연료의 연소에 의해 가열되는 열 전도성 요소를 포함할 수 있다. 히터는 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있고, 기재 또는 기재가 피착되는 담체와 적어도 부분적으로 접촉될 수 있다. 대안적으로, 히터로부터의 열은 중간 열 전도 요소에 의해 기재에 전도될 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 형성 물품은 전동식이며, 에어로졸 형성 물품의 기화기 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 전기 히터를 포함한다. 전기 히터는 단일 가열체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 전기 히터는, 둘 이상의 가열 요소, 예를 들어, 2개, 또는 3개, 또는 4개, 또는 5개, 또는 6개 이상의 가열체를 포함할 수 있다. 가열체 또는 가열체들은 에어로졸 형성 기재를 가장 효과적으로 가열하도록 적절히 배치될 수 있다. 적어도 하나의 전기 가열체는, 바람직하게는 전기 저항성 재료를 포함한다. 적절한 전기 저항성 재료는: 도핑된 세라믹과 같은 반도체, “도전성” 세라믹(예를 들어, 이규화 몰리브덴 등), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 이루어진 복합 물질을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기초한 초합금, Timetal®, 철-알루미늄계 합금, 및 철-망간-알루미늄계 합금을 포함한다. Timetal®는, 콜로라도주 덴버, Broadway Suite 4300, 1999호 소재 Titanium Metals Corporation의 등록 상표이다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 요구되는 외부 물리화학적 특성과 에너지 전달 동역학에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 가열체는 불활성 재료의 두개의 층 사이에서 절연된 에칭된 금속 호일을 포함할 수 있다. 그 경우, 불활성 재료는 Kapton®, 올-폴리이미드, 또는 운모(mica) 호일을 포함할 수 있다. Kapton®는 미국 1007 Market Street, Wilmington, Delaware 19898에 소재하는 E.I. du Pont de Nemours and Company의 등록 상표이다.
적어도 하나의 전기 가열체는 적외선 가열체, 광자원(photonic source), 또는 유도성 가열체를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 전기 가열체는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 전기 가열체는 가열 천공기나 블레이드 또는 가열 바늘이나 로드(rod)의 형태를 취할 수 있다. 적어도 하나의 가열체는 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 가열 요소는 에어로졸 형성 기재와 적어도 부분적으로 접촉될 수 있다. 대안적으로, 가열체로부터의 열은 열 전도체에 의해 에어로졸 형성 기재에 전도될 수 있다.
바람직하게는, 열원은 가열 영역을 포함하고, 천공구는 제1 및 제2 애퍼쳐와 각각 유체 연통하여 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 성분을 가열 영역으로 전송하는 제1 및 제2 경로를 포함한다. 바람직하게는, 천공구가 제1 및 제2 경로를 포함하면, 제1 및 제2 성분은 액체 형태이다. 제1 및 제2 경로는 천공구가 안착부 내에 삽입될 때 에어로졸 형성 기재와 연통하는 모세관일 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 경로는 카트리지 내의 제1 및 제2 성분과 접촉되도록 배치된다. 그 경우, 사용 시, 제1 및 제2 성분은, 예를 들어 모세관 작용에 의해 제1 및 제2 저장조로부터 가열 영역을 향해 전송된다. 각각의 경로는 제1 단부 및 제2 단부를 포함할 수 있으며, 제1 단부는 제1 또는 제2 저장조 내의 제1 및 제2 성분과 접촉되도록 제1 또는 제2 저장조 내로 연장되고, 적어도 하나의 전기 가열체는 제1 또는 제2 성분을 가열하도록 제2 단부에 배치된다. 가열체가 활성화되면, 경로의 제2 단부에 있는 액체가 가열체에 의해 기화되어 과포화 증기를 형성할 수 있다. 과포화 증기는 기류에 혼합되어 반송된다. 기류 중에, 증기는 응축되어 에어로졸을 형성하고, 에어로졸은 에어로졸 형성 물품을 사용해, 예를 들어 유출부와 상기 마우스피스 커버를 통해 사용자의 입을 향해 반송된다.
바람직하게는, 천공구는 상기 안착부를 실질적으로 완전히 채우는 치수를 가지므로, 천공구가 삽입될 때 제1 및 제2 애퍼쳐 사이의 유체 연통이 천공구에 의해 저지된다. 유리하게는, 안착부에 삽입되면 천공구는 안착부를 완전히 채운다. 이렇게 하여, 제1 및 제2 제거 가능 필름이 박리됨으로 인해 제1 및 제2 애퍼쳐가 더 이상 밀봉 상태가 아닐 때에도 제1 및 제2 성분은 여전히 서로 접촉되지 않는데, 이는 안착부 내의 모든 이용 가능한 공간을 차지하는 천공구의 존재로 인해 임의로 접촉될 가능성이 차단되기 때문이다. 이렇게 하여, 제1 및 제2 성분의 접촉과 혼합이 정확하게 제어될 수 있으며, 카트리지의 외부에서 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 천공구는 안착부의 내부 접경부에 삽입되도록 구성된 선단부를 포함한다. 이렇게 하여, 외각 내의 제1 및 제2 성분 간의 접촉이 방지되는 경우, 선단부를 내부 접경부에 삽입하는 것은 제2 저장조가 존재하는 외각의 내부 용적부로부터 제1 저장조가 존재하는 외각의 내부 용적부를 “밀봉”하는 기능을 갖는다.
바람직하게는, 천공구는 편평한 몸체 및 편평한 몸체에 실질적으로 수직인 방향으로 편평한 몸체로부터 돌출되는 하나 이상의 밀봉 돌출부를 포함하며, 상기 하나 이상의 밀봉 돌출부는 천공구가 카트리지의 안착부에 삽입될 때 제1 또는 제2 저장조의 외부 표면에 접한다. 이러한 밀봉 돌출부는 천공구가 카트리지의 안착부에 삽입될 때 제1 또는 제2 저장조의 제1 또는 제2 애퍼쳐 옆에 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 이러한 밀봉 돌출부는 제2 저장조가 존재하는 외각의 내부 용적부로부터 제1 저장조가 존재하는 외각의 내부 용적부를 “밀봉”하는 기능을 가지며, 제1 및 제2 제거 가능 필름이 박리된 후에도 제1 및 제2 성분 간의 임의의 접촉 가능성을 방지한다.
제3 양태에 따르면, 본 발명은 에어로졸 형성 물품 내의 카트리지의 개방 방법에 관한 것으로, 상기 방법은: 본 발명의 제1 양태에 따른 카트리지를 제공하는 단계; 제1 또는 제2 제거 가능 필름을 박리하여 제1 또는 제2 애퍼쳐를 개방하도록, 외각으로부터 돌출된 제1 또는 제2 필름의 일부를 당기는 단계; 및 기화기 장치의 천공구를 안착부에 삽입하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부, 바람직하게는 둘 모두가 안착부의 개구로부터 돌출된 본 발명의 제1 양태에 따른 카트리지에 적용될 수 있다. 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 일부를 당김으로써, 제1 또는 제2 성분을 포함하는 저장조의 애퍼쳐가 상기 당김 동작에 의해 필름이 박리되어 개방되며, 따라서 그 안에 포함된 성분이 사용될 수 있다. 성분은, 에어로졸을 형성하기 위해 예를 들어 기화기 장치에 의해 가열될 수 있다.
제4 양태에 따르면, 본 발명은 에어로졸 형성 물품 내의 카트리지의 개발 방법에 관한 것으로, 상기 방법은: 본 발명의 제1 양태에 따른 카트리지를 제공하는 단계; U-자 형상의 필름의 굽힘부가 개구와 대향하는 안착부의 제2 축방향 단부를 향해 밀리도록 기화기 장치의 천공구를 안착부의 개구에 삽입하여 미는 단계; 천공구의 선단부를 개구와 대향하는 안착부의 제2 축방향 단부에 접경시키고, U-자 형상의 필름의 굽힘부를 선단부와 안착부의 제2 축방향 단부 사이에 유지시키는 단계; 및 천공구를 삽입하면서 상기 제1 또는 제2 제거 가능 필름을, 천공구의 이동에 의해 야기된 제1 또는 제2 제거 가능 필름의 이동에 의해 박리하는 단계를 포함한다. U-자 형상의 제1 또는 제2 제거 가능 필름이 존재하고 필름의 굽힘부가 안착부의 개구로부터 돌출되거나 마주하는 경우, 천공구는 안착부 내로 도입되어 이러한 굽힘부를 갖는 필름을 박리하는데 사용될 수 있다. 선단부를 갖는 천공구는, 천공구가 안착부의 단부를 향해 슬라이딩됨에 따라 필름의 굽힘부를 안착부의 제2 축방향 단부를 향해 밀어 낸다. U-자 형상의 필름의 제1 아암은 따라서 안착부의 제2 축방향 단부를 향해 당겨진다. 연속적으로 가해지는 힘에 의해, 특정 지점에서 제1 아암은 제1 또는 제2 애퍼쳐로부터 박리된다. 바람직하게는, U-자 형상의 단일 필름이 존재하고, 제1 아암이 제1 애퍼쳐를 밀봉하고, 제2 아암이 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 경우, 천공구를 한 번만 삽입하면 두개의 아암 모두가 박리되고 두개의 애퍼쳐 모두가 개방된다.
바람직하게는, 천공구를 삽입하여 밀어 넣는 단계는 천공구를 카트리지의 제1 및 제2 애퍼쳐 사이로 삽입하여 제1 및 제2 애퍼쳐 사이의 유체 연통을 저지하는 단계를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 성분 간의 혼합물은 카트리지의 외부에서 제어된 방식으로 만들어질 수 있다.
먼저 도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 카트리지가 제시되고 참조 부호(10)로 나타나 있다.
카트리지(10)는 실질적으로 원통 형상을 갖는 외각(20)을 포함한다. 외각(20)은 제1 성분을 포함하는 제1 저장조(30) 및 제2 성분을 포함하는 제2 저장조(40)를 포함하는 내부 용적(22)을 정의한다. 제1 및 제2 성분은 접촉 되면 에어로졸 형성 기재 또는 물질을 구현하는 혼합물의 성분들일 수 있다.
제1 저장조(30) 및 제2 저장조(40)는 제1 성분을 방출하기 위한 제2 애퍼쳐(32) 및 제2 성분을 방출하기 위한 제2 애퍼쳐(42)를 각각 갖는다.
제1 및 제2 성분의 혼합 방법은 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42)를 위치시키는 방법을 변경함으로써 조정할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 성분의 혼합 방법은 제1 및 제2 저장조(30, 40)의 형상을 선택함으로써 또한 조정할 수 있다.
카트리지(10)는 두개의 대면 부품으로 형성되는 것이 바람직하다. 두개의 대면 부품은 실질적으로 반원통 형상을 가지며 서로 클리핑(clipped)되거나 스냅 끼워맞춤될 수 있는 것이 더 바람직하다.
카트리지(10)의 두개의 대면 부품은 그 외측 경계를 따라 특정 결합 형상(예: 암/수 결합)을 갖는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 카트리지(10)의 내부로부터 외부로의 수밀성이 보증될 뿐만 아니라, 클리핑 또는 스냅 끼워맞춤에 대한 가이드가 제공된다.
카트리지(10)의 수밀성을 증가시키기 위해, 두개의 대면 부품의 경계 주위의 모든 곳에 발포체가 있을 수 있다. 두 개의 대면 부품이 서로 클리핑되거나 스냅 끼워맞춤될 때 발포체는 압축되고 수밀해진다.
제1 및 제2 저장조(30, 40)는 바람직하게는 카트리지(10)의 두개의 대면 부품 내에 포함된다. 제1 및 제2 저장조(30, 40)는 서로에 대해 대칭이거나 비대칭일 수 있다.
카트리지(10)는 외부 구성 요소의 천공구(50)를 수용하도록 구성된 (예를 들어 도 2에서 볼 수 있는) 안착부(12)를 포함한다. 바람직하게는, 안착부(12)는 카트리지(10)의 길이 방향 축(13)을 따라 실질적으로 배치된다.
안착부(12)는 외각(20)에 개구(14)를 포함하고 내부 용적(22) 내에 경계벽을 포함한다. 바람직하게는, 개구(14)는 외각(20)의 바람직하게는 편평한 하단부(16) 상에 배치된다. 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42)는 경계벽에 형성된다. 이렇게 하여, 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42)는 카트리지(10)의 내측과 마주한다. 더 바람직하게는, 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42)는 서로 마주한다.
카트리지(10)는 제1 애퍼쳐(32)를 밀봉하는 제1 제거 가능 필름(34) 및 제2 애퍼쳐(42)를 밀봉하는 제2 제거 가능 필름(44)을 더 포함한다. 제1 및 제2 제거 가능 필름(34, 44) 덕택에, 제1 및 제2 저장조(30, 40)는 카트리지(10)가 사용될 때까지 폐쇄된 상태를 유지한다.
제1 제거 가능 필름(34)은 제1 성분에 대해 비투과성이고 제2 제거 가능 필름(44)은 제2 성분에 대해 비투과성이며, 이러한 방식으로 제1 및 제2 애퍼쳐를 밀봉하면 제1 및 제2 성분의 누출이 방지된다.
바람직하게는, 제1 제거 가능 필름(34) 및 제2 제거 가능 필름(44)은 종이나 플라스틱, 또는 중합체 재료로 구현된다. 바람직하게는, 제1 제거 가능 필름(34) 및 제2 제거 가능 필름(44)은 동일한 재료로 구현된다.
본 발명에 따르면, 제1 필름(34)의 일부 또는 제2 필름(44)의 일부는 개구(14)로부터 돌출된다. 대안적으로, 제1 필름(34)의 일부 또는 제2 필름(44)의 일부는 개구(14)와 마주한다.
안착부(12)는 제1 및 제2 축방향 단부(121, 122)를 정의한다. 제1 축방향 단부(121)은 개구(14)를 포함한다. 개구(14)와 대향하는 안착부의 제2 축방향 단부(122)는 외부 구성 요소의 천공구(50)와 접하도록 구성된 내부 접경부(18)를 포함한다.
바람직하게는, 내부 접경부(18)는 안착부(12)의 벽(182)에 형성된 슬롯(181)을 포함한다.
도 4에 도시된 본 발명의 구현예에서, 제1 필름(34) 및 제2 필름(44)은 U-자 형상의 단일 제거 가능 필름(60)으로 형성된다. U-자 형상의 단일 필름(60)은 제1 및 제2 아암(62, 64) 및 그 사이의 굽힘부(66)를 갖는다. 제1 아암(62)은 제1 애퍼쳐(32)를 밀봉하는 제1 제거 가능 필름(34)를 포함하고 제2 아암(64)은 제2 애퍼쳐(42)를 밀봉하는 제2 제거 가능 필름(44)를 포함한다. 굽힘부(66)는 개구(14)로부터 돌출되거나, 개구(14)와 마주한다.
도 8 및 9를 참조하여 본 발명의 다른 구현예가 도시되며, 여기서 서로 분리된 제1 및 제2 제거 가능 필름(34, 44)은 U-자 형상이다. 실제로, 제1 및 제2 제거 가능 필름(34, 44) 각각은 제1 및 제2 아암(72, 74) 및 그 사이의 굽힘부(76)를 포함한다(도 9에는 제2 필름(44)만 도시됨). 제1 및 제2 U-자 형상의 필름(34, 44)의 제1 아암(72)은 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42)를 밀봉하고, 굽힘부(76)는 안착부(12)의 제1 또는 제2 축방향 단부(121 또는 122)에 위치된다(도 8 참조).
굽힘부(76)가 개구(14)와 대향하는 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122)에 위치된 경우, 개구(14)로부터 돌출되는 부분은 U-자 형상의 제1 또는 제2 필름(34 또는 44)의 제2 아암(74)의 단부(174)를 포함한다(도 8 참조).
도 10a를 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 형성 물품용 시스템이 부분적으로 분해된 구성으로 나타나 있으며, 참조 부호(1000)로 표시되어 있다.
시스템(1000)은 전술한 카트리지(10)을 포함하며, 여기서 제1 및 제2 성분은 에어로졸 형성 기재인 혼합물을 형성하고, 기화기 장치(1100)는 열원(1200) 및 천공기(50)를 포함한다.
천공기(50)는 열원(1200)과 연결되며, 카트리지(10)의 안착부(12) 내에 삽입되도록 구성된다.
열원(1200)은 가열 영역(미도시)을 포함한다. 천공구(50)는 에어로졸 형성 재료의 제1 및 제2 성분을 가열 영역으로 전송하기 위해 카트리지(10)의 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42)와 각각 유체 연통하는 제1 및 제2 경로(미도시)를 포함한다.
바람직하게는, 천공구(50)는 안착부(12)를 실질적으로 완전히 채우는 치수를 가지므로, 천공구가 안착부(12)에 삽입될 때 카트리지(10)의 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42) 간의 유체 연통은 천공구(50)에 의해 저지된다.
바람직하게는, 천공구(50)는 선단부(56)를 포함한다. 선단부(56)는 안착부(12)의 내부 접경부(18)에 삽입되도록 구성된다. 바람직하게는, 선단부(56)는 안착부(12)의 슬롯(181)에 삽입되도록 구성된다(도 3 참조).
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 천공구(50)는 편평한 몸체(58) 및 편평한 몸체(58)로부터 편평한 몸체(58)에 실질적으로 수직인 방향으로 돌출되는 밀봉 돌출부(59)를 포함한다. 밀봉 돌출부(59)는 천공구(50)가 카트리지(10)의 안착부(12)에 삽입될 때 제1 또는 제2 저장조(30 또는 40)의 외부 표면에 접한다.
바람직하게는, 밀봉 돌출부(59)는 천공구(50)를 따라 길이 방향으로 연장된다.
도 2의 비한정적인 실시예에서, 밀봉 돌출부(59)는 4개이며, 천공구(50)의 편평한 몸체(58)의 대향하는 두개의 편평한 벽(581) 각각에 대해 쌍으로 배치된다. 바람직하게는, 밀봉 돌출부(59)의 각각의 쌍은 천공구(50)가 카트리지(10)의 안착부(12)에 삽입될 때 제1 또는 제2 저장조(30 또는 40)의 제1 또는 제2 애퍼쳐(32 또는 42) 옆에 배치되는 것이 바람직하다.
대안적으로, 천공구(50)가 카트리지(10)의 안착부(12)에 삽입될 때 제1 및 제2 저장조(30, 40)의 제1 및 제2 성분의 혼합을 방지하기 위해 천공구(50) 상에 제공된 밀봉 돌출부(59) 대신에, 밀봉 요소가 카트리지(10) 상에 제공될 수 있다.
카트리지(10)를 개방하기 위한 작동은 다음과 같다.
제1 또는 제2 제거 가능 필름(34 또는 44)의 일부가 안착부(12)의 개구(14)로부터 돌출된 카트리지(10)의 경우(제1 및 제2 필름(34, 44)이 U-자 형상의 단일 제거 가능 필름(60)으로 형성된 경우를 포함함), 사용자는 외각(20)으로부터 돌출된 제1 및/또는 제2 필름(34 및/또는 44)의 상기 일부를 당긴다. 이 일부는 예를 들어 U-자 형상의 필름의 제2 아암의 단부이거나 U-자 형상의 필름의 굽힘부의 단부일 수 있다. 이렇게 하여, 제1 또는 제2 제거 가능 필름(34, 44 또는 60)은 쉽게 박리되고 제1 또는 제2 애퍼쳐(32 또는 42)가 개방된다. 이어서, 기화기 장치(1100)와 같은 외부 구성 용소의 천공구(50)가 안착부(12)에 삽입된다. 이 경우, 제1 및 제2 저장조(30, 40)의 제1 및 제2 성분의 혼합은 천공구(50)가 삽입되기 전에는 방지되지 않는다.
U-자 형상의 제1 또는 제2 제거 가능 필름(34 또는 44) 또는 U-자 형상의 단일 제거 가능 필름(60)이 존재하고 필름(34, 44, 60)의 굽힘부(76, 66)가 안착부(12)의 개구(14)로부터 돌출되거나 개구와 마주하는 경우, 천공구(50) 자체가 이러한 굽힘부(76, 66)를 갖는 필름(34, 44, 60)을 박리하는데 사용될 수 있다.
이는 천공구(50)를 안착부(12) 내로 도입함으로써 달성된다(도 5 내지 도 7 참조).
도 5는 카트리지(10)의 외부에 있는 천공구(50)를 도시한다. 카트리지(10)는 애퍼쳐(32, 42) 모두를 밀봉하는 단일 필름(60)을 포함한다. 이 구성은 시스템(1000)이 부분적으로 분해된 구성으로 도시된 도 10a의 구성 중 하나와 실질적으로 유사하다.
도 6에서, U-자 형상의 필름(60)의 굽힘부(66)를 개구(14)와 대향하는 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122)를 향해 밀어 넣기 위해, 기화기 장치(1100)의 천공구(50)가 안착부(12)의 개구(14)에 삽입되어 밀어 넣어진다. 시스템(1000)에 있어서, 이는 도 10b에 예시된 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 기화기 장치(1100)로부터 돌출된 천공구(50)를 카트리지 내로 도입하여 이뤄진다.
천공구(50)의 선단부(56)는 개구(14)와 대향하는 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122)에 대해 접한다. U-자 형상의 필름(60)의 굽힘부(66)는 선단부(56)와 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122) 사이에 유지된다. 바람직하게는, 굽힘부(66)는 선단부(56)와 안착부(12)의 슬롯(181) 사이에 유지된다. 특히, 굽힘부(66)는 선단부(56)가 삽입될 때 슬롯(181)에서의 간섭에 의해 슬롯(181)에 끼워진다(도 7 참조).
바람직하게는, 천공구(50)에는 가로 방향 밀봉 돌출부(들)(59) 또한 제공된다(도 7의 비한정적 실시예에서, 두개의 대향하는 가로 방향 밀봉 돌출부(159)가 천공구(50)의 대향 측면 상에 제공됨). 가로 방향 밀봉 돌출부(159)는 천공구(50)의 선단부(56)가 슬롯(181)에 삽입될 때 개구(14)를 밀봉한다(도 7 참조).
도 5 내지 도 7의 동일한 방법은, 두개의 분리된 제1 및 제2 제거 가능 필름(34, 44)이 존재할 때 적용될 수 있다. 제1 또는 제2 필름은 천공구(50)의 삽입과 이로 인한 제1 및/또는 제2 제거 가능 필름(34 및/또는 44)의 이동으로 인해 천공구(50)가 삽입되는 동안 제1 또는 제2 애퍼쳐(32 또는 42)로부터 박리될 수 있다. 유리하게는, 천공구(50)가 삽입되는 동안 제1 및/또는 제2 애퍼쳐(32 및/또는 42)의 자동 개방이 이루어진다.
바람직하게는, 천공구(50)가 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122)를 향해 슬라이딩됨에 따라, 천공구(50)는 그 선단부(56)와 함께 필름(34, 44, 60)의 굽힘부(76, 66)를 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122)를 향해 밀어 낸다. U-자 형상의 필름(34, 44, 60)의 제1 아암(72, 62)은 따라서 안착부(12)의 제2 축방향 단부(122)를 향해 당겨진다. 연속적으로 가해지는 힘에 의해, 특정 지점에서 제1 아암(72, 62)은 제1 또는 제2 애퍼쳐(32 또는 42)로부터 박리된다. 바람직하게는, U-자 형상의 단일 필름(60)의 경우, 천공구(50)를 한 번만 삽입하면 제1 애퍼쳐(32)를 밀봉하는 제1 아암(72) 및 제2 애퍼쳐(42)를 밀봉하는 제2 아암(74) 모두가 박리되고 애퍼쳐(32, 42) 모두가 개방된다.
도 5~7을 참조하면, 천공구(50)가 삽입되는 동안, 필름(60)의 굽힘부(66)는 U-자 형상의 바닥이 천공구(50)의 선단부(56)에 의해 밀림에 따라 U-자 형상에서 W-자 형상으로 바뀐다.
바람직하게는, 천공구(50)를 삽입하여 밀어 넣는 단계는 천공구(50)를 카트리지(10)의 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42) 사이로 삽입하는 단계를 포함한다. 이런 방식으로, 제1 및 제2 애퍼쳐(32, 42) 사이의 유체 연통이 방지되고, 따라서 제1 및 제2 성분 간의 혼합물은 제어된 방식으로 카트리지(10)의 외부에서 이루어진다.
이 경우, 제1 및 제2 저장조(30, 40)의 제1 및 제2 성분은 먼저 U-자 형상의 필름(34, 44, 60)에 의해서, 그 다음에는 삽입된 천공구(50)에 의해서 항상 서로 분리되어 유지된다. 따라서, 제1 및 제2 성분은 시스템(1000)이 사용되는 동안에도 분리되어 유지된다.
유리하게는, 도 10c에 도시된 바와 같이, 시스템(1000)은 에어로졸 형성 물품용 시스템을 사용하는 동안 카트리지를 덮기 위해 마우스피스(1300)을 포함한다.
10: 카트리지
12: 안착부
13: 길이 방향 축
14: 개구
16: 편평한 하단부
18: 내부 접경부
20: 외각
22: 내부 용적
30: 제1 저장조
32: 제2 애퍼쳐
34: 제1 제거 가능 필름
40: 제2 저장조
42: 제2 애퍼쳐
44: 제2 제거 가능 필름
50: 천공구
56: 선단부
58: 편평한 몸체
59: 밀봉 돌출부
60: 단일 제거 가능 필름
62, 64: 제1 및 제2 아암
66: 굽힘부
72, 74: 제1 및 제2 아암
76: 굽힘부
121 또는 122: 제1 또는 제2 축방향 단부
159: 가로 방향 밀봉 돌출부
174: 단부
181: 슬롯
182: 벽
581: 편평한 벽
1000: 시스템
1100: 장치
1200: 열원
1300: 마우스피스
12: 안착부
13: 길이 방향 축
14: 개구
16: 편평한 하단부
18: 내부 접경부
20: 외각
22: 내부 용적
30: 제1 저장조
32: 제2 애퍼쳐
34: 제1 제거 가능 필름
40: 제2 저장조
42: 제2 애퍼쳐
44: 제2 제거 가능 필름
50: 천공구
56: 선단부
58: 편평한 몸체
59: 밀봉 돌출부
60: 단일 제거 가능 필름
62, 64: 제1 및 제2 아암
66: 굽힘부
72, 74: 제1 및 제2 아암
76: 굽힘부
121 또는 122: 제1 또는 제2 축방향 단부
159: 가로 방향 밀봉 돌출부
174: 단부
181: 슬롯
182: 벽
581: 편평한 벽
1000: 시스템
1100: 장치
1200: 열원
1300: 마우스피스
Claims (16)
- 카트리지로서:
제1 성분을 포함하며 상기 제1 성분의 방출을 위한 제1 애퍼쳐를 갖는 제1 저장조,
제2 성분을 포함하고 상기 제2 성분의 방출을 위한 제2 애퍼쳐를 갖는 제2 저장조,
상기 제1 성분에 대해 비투과성이며 상기 제1 애퍼쳐를 밀봉하는 제1 제거 가능 필름, 및
상기 제2 성분에 대해 비투과성이며 상기 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 제2 제거 가능 필름을 포함하는 내부 용적을 정의하는 외각(outer shell); 및
상기 외각에 개구를 및 상기 내부 용적 내에 상기 제1 및 제2 애퍼쳐가 형성되는 경계벽을 가지며, 외부 성분의 천공구(piercer)를 수용하도록 구성된 안착부(seat)를 포함하되,
상기 제1 필름의 일부 또는 상기 제2 필름의 일부는 상기 개구로부터 돌출되거나, 상기 개구와 마주하는, 카트리지. - 제1항에 있어서, 상기 안착부는 개구를 포함하는 제1 축방향 단부 및 제2 축방향 단부를 정의하고, 상기 제1 또는 제2 제거 가능 필름은 제1 및 제2 아암과 그 사이에 굽힘부를 갖는 U-자 형상이고, U-자 형상의 상기 제1 또는 제2 필름의 상기 제1 아암은 상기 제1 또는 제2 애퍼쳐를 밀봉하고, 상기 굽힘부는 상기 안착부의 제1 또는 제2 축방향 단부에 위치되는, 카트리지.
- 제2항에 있어서, 상기 굽힘부는 상기 개구와 대향하는 상기 안착부의 제2 축방향 단부에 위치되고, 상기 개구로부터 돌출되는 상기 일부는 U-자 형상의 상기 제1 또는 제2 필름의 상기 제2 아암의 일 단부를 포함하는, 카트리지.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2 제거 가능 필름은 제1 및 제2 아암과 그 사이에 굽힘부를 갖는 U-자 형상이고, U-자 형상의 상기 제1 필름의 상기 제1 아암은 상기 제1 애퍼쳐를 밀봉하고, U-자 형상의 상기 제2 필름의 상기 제1 아암은 상기 제2 애퍼쳐를 밀봉하고, 상기 제1 제거 가능 필름의 상기 굽힘부 및 상기 제2 제거 가능 필름의 상기 굽힘부는 상기 개구와 대향하는 상기 안착부의 상기 제2 축방향 단부에 위치되고, 상기 개구로부터 돌출되는 상기 일부는 U-자 형상의 상기 제1 필름의 상기 제2 아암의 단부 및 U-자 형상의 상기 제2 필름의 상기 제2 아암의 단부를 포함하는, 카트리지.
- 제2항에 있어서, 제1 및 제2 아암과 그 사이에 굽힘부를 갖는 U-자 형상의 단일 필름을 포함하되, 상기 제1 아암은 상기 제1 애퍼쳐를 밀봉하는 상기 제1 제거 가능 필름을 포함하고, 상기 제2 아암은 상기 제2 애퍼쳐를 밀봉하는 상기 제2 제거 가능 필름을 포함하고, 상기 굽힘부는 상기 개구로부터 돌출되거나 상기 개구와 대향하는, 카트리지.
- 제1항, 제2항, 또는 제5항에 있어서, 상기 개구와 대향하는 상기 안착부의 상기 제2 축방향 단부는 상기 외부 구성 요소의 천공구와 접하도록 구성된 내부 접경부를 포함하는, 카트리지.
- 제6항에 있어서, 상기 내부 접경부는 상기 안착부의 벽에 형성된 슬롯을 포함하는, 카트리지.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 제거 가능 필름 또는 상기 제2 제거 가능 필름은 종이, 플라스틱 또는 중합체 재료로 이루어진, 카트리지.
- 에어로졸 형성 물품용 시스템으로서:
상기 제1 및 제2 성분은 에어로졸 형성 기재의 일부인 제1항 내지 제8항에 따른 카트리지; 및
열원 및 상기 열원에 연결되고 상기 카트리지의 상기 안착부 내에 삽입되도록 구성된 천공구를 포함하는 기화기 장치를 포함하는, 시스템. - 제9항에 있어서, 상기 열원은 가열 영역을 포함하고, 상기 천공구는 상기 에어로졸 형성 물품의 제1 및 제2 성분을 상기 가열 영역으로 전송하기 위해 상기 제1 및 제2 애퍼쳐와 각각 유체 연통하는 제1 및 제2 경로를 포함하는, 시스템.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 천공구는, 상기 천공구가 삽입될 때 상기 제1 및 제2 애퍼쳐 사이의 유체 연통이 상기 천공구에 의해 저지되도록 상기 안착부를 실질적으로 완전히 채우는 치수를 갖는, 시스템.
- 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공구는 상기 안착부의 상기 내부 접경부에 삽입되도록 구성된 선단부를 포함하는, 시스템.
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 천공구는 편평한 몸체 및 상기 편평한 몸체에 실질적으로 수직인 방향으로 상기 편평한 몸체로부터 돌출되는 하나 이상의 밀봉 돌출부를 포함하고, 상기 하나 이상의 밀봉 돌출부는 상기 천공구가 상기 카트리지의 상기 안착부에 삽입될 때 상기 제1 또는 제2 저장조의 외부 표면에 접하는, 시스템.
- 에어로졸 형성 물품의 카트리지를 개봉하는 방법으로서,
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 제공하는 단계;
상기 제1 또는 제2 제거 가능 필름을 박리하여 상기 제1 또는 제2 애퍼쳐가 개봉되도록 상기 외각으로부터 돌출된 상기 제1 또는 제2 필름의 일부를 당기는 단계; 및
기화기 장치의 상기 천공구를 상기 안착부에 삽입하는 단계를 포함하는, 방법. - 에어로졸 형성 물품의 카트리지를 개봉하는 방법으로서,
제5항, 및 제5항에 종속할 경우, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 제공하는 단계;
U-자 형상의 상기 필름의 상기 굽힘부를 상기 개구와 대향하는 상기 안착부의 상기 제2 축방향 단부를 향해 밀기 위해 상기 기화기 장치의 천공구를 상기 안착부의 상기 개구에 삽입하여 밀어 넣는 단계;
상기 천공구의 선단부를 상기 개구와 대향하는 상기 안착부의 상기 제2 축방향 단부에 대해 접경시켜, U-자 형상의 상기 필름의 상기 굽힘부를 상기 선단부와 상기 안착부의 제2 축방향 단부 사이에 유지시키는 단계;
상기 천공구의 삽입과 이로 인한 제1 및 제2 제거 가능 필름의 이동으로 인해, 상기 천공구를 삽입하는 동안 상기 제1 또는 제2 제거 가능 필름을 박리하는 단계를 포함하는, 방법. - 제15항에 있어서, 상기 천공구를 삽입하여 밀어 넣는 상기 단계는,
상기 천공구를 상기 카트리지의 상기 제1 및 제2 애퍼쳐 사이로 삽입하여 상기 제1 및 제2 애퍼쳐 간의 유체 연통을 저지하는 단계를 포함하는, 방법
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