KR20190046938A - 에어로졸 전달 장치용 전원 - Google Patents

에어로졸 전달 장치용 전원 Download PDF

Info

Publication number
KR20190046938A
KR20190046938A KR1020197009455A KR20197009455A KR20190046938A KR 20190046938 A KR20190046938 A KR 20190046938A KR 1020197009455 A KR1020197009455 A KR 1020197009455A KR 20197009455 A KR20197009455 A KR 20197009455A KR 20190046938 A KR20190046938 A KR 20190046938A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cathode
lithium
anode
oxide
graphite
Prior art date
Application number
KR1020197009455A
Other languages
English (en)
Inventor
퍼시 필립스
안드리스 돈 세바스챤
마이클 에프 데이비스
프레데릭 앰폴리니
스티븐 비 시어스
Original Assignee
레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=60001959&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20190046938(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 레이 스트라티직 홀딩스, 인크. filed Critical 레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
Publication of KR20190046938A publication Critical patent/KR20190046938A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/90—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof
    • A24F40/95—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof structurally associated with cases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F47/00—Smokers' requisites not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/90—Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof
    • A24F47/008—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42—Cartridges or containers for inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A24F40/51—Arrangement of sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H01M2/1022—
    • H01M2/1055—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0244—Heating of fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

본 발명은, 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장조를 한정하는 하우징을 포함하는 에어로졸 전달 장치를 제공한다. 상기 에어로졸 전달 장치는 또한, 상기 하우징내에 포함된, 상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화시키고 증발시키도록 제어할 수 있는 가열 요소; 및 상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화시키고 증발시키기 위하여 상기 가열 요소에 동력을 공급하도록 구성된 전원을 포함한다. 상기 전원은 그래파이트, 실리콘 또는 리튬 티타네이트(LTO)로 형성된 애노드, 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물, 리튬 철 포스페이트 또는 리튬 망간 산화물로 형성된 캐쏘드, 및 상기 애노드와 캐쏘드 사이의 중합체 세퍼레이터를 갖는 리튬 이온 배터리(LiB)를 포함한다.

Description

에어로졸 전달 장치용 전원
본 발명은 흡연 용품과 같은 에어로졸 전달 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 에어로졸의 생성을 위해 전기적으로 생성된 열을 이용할 수 있는 에어로졸 전달 장치(예를 들면, 통상적으로는 전자 담배라 지칭되는 흡연 용품)에 관한 것이다. 이러한 흡연 용품은 담배로 제조되거나 또는 담배로부터 유도될 수 있거나, 그렇지 않으면 담배를 포함할 수 있는 물질을 포함할 수 있는 에어로졸 전구체를 가열하도록 구성될 수 있으며, 이때 상기 에어로졸 전구체는 사람이 소비하기 위한 흡입 가능한 물질을 형성할 수 있다.
사용을 위하여 담배의 연소를 필요로 하는 흡연 제품에 대한 개선책으로서 또는 대안으로서 많은 흡연 장치가 수년에 걸쳐 제안되어 왔다. 이러한 장치들 중의 상당수는 알려진 대로라면 궐련, 시가 또는 파이프 흡연과 연관된 느낌을 제공하지만 담배를 태우면서 발생하는 상당량의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 전달하지 않도록 설계되어 왔다. 이를 위해, 휘발성 물질을 증발 또는 가열하기 위하여 전기 에너지를 사용하거나 상당한 양의 담배를 태우지 않고서도 궐련, 시가 또는 파이프 흡연의 느낌을 제공하려고 시도한 수많은 흡연 제품, 향미 발생기 및 의약용 흡입기가 제안되어 왔다. 예를 들면, 본원에서 참고로 인용되는 로빈슨(Robinson) 등의 미국 특허 제 7,726,320 호 및 콜렛(Collett) 등의 미국 특허 제 8,881,737 호에 기술되어 있는 배경 기술에 설명되어 있는 다양한 대안적인 흡연 용품, 에어로졸 전달 장치 및 발열 소스(heat generating source)를 참조한다. 또한, 예를 들면, 본원에서 참고로 인용되는 블레스(Bless) 등의 미국 특허 공개 제 2015/0216232 호에서 상표명 및 상업적인 소스에 의해 인용된 다양한 유형의 흡연 용품, 에어로졸 전달 장치 및 전동식(electrically-powered) 발열 소스를 참조한다. 추가적으로, 다양한 유형의 전동식 에어로졸 및 증기 전달 장치가 또한 시어스(Sears) 등의 미국 특허 공개 제 2014/0096781 호 및 민스코프(Minskoff) 등의 미국 특허 공개 제 2014/0283859 호뿐만 아니라, 2014년 5월 20일자 출원된 시어스 등의 미국 특허출원 제 14/282,768 호; 2014년 5월 23일자 출원된 브린클리(Brinkley) 등의 미국 특허출원 제 14/286,552 호; 2014년 7월 10일자 출원된 암폴리니(Ampolini) 등의 미국 특허출원 제 14/327,776 호; 및 2014년 8월 21일자 출원된 웜(Worm) 등의 미국 특허출원 제 14/465,167 호에 제안되어 있으며, 이들 문헌을 모두 본원에서 참고로 인용한다.
리튬 이온 배터리(LiB)를 전원으로 사용하는 에어로졸 전달 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명은 에어로졸 전달 장치, 이러한 장치를 형성하는 방법 및 이러한 장치의 요소에 관한 것이다. 본 발명은 하기의 예시적 실시양태들을 포함하지만 그들로 국한되는 것은 아니다.
예시적 실시양태 1:
에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장조를 한정하는 하우징, 및
상기 하우징내에 포함된,
상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화시키고 증발시키도록 제어할 수 있는 가열 요소; 및
상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화시키고 증발시키기 위하여 상기 가열 요소에 동력을 공급하도록 구성된 전원
을 포함하는 에어로졸 전달 장치로서,
상기 전원이, 그래파이트, 실리콘(silicon) 또는 리튬 티타네이트(LTO)로 형성된 애노드, 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물, 리튬 철 포스페이트 또는 리튬 망간 산화물로 형성된 캐쏘드, 및 상기 애노드와 캐쏘드 사이의 중합체 세퍼레이터(polymer separator)를 갖는 리튬 이온 배터리(LiB)를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 2:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 3:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 실리콘으로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 4:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 LTO로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 5:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 6:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 철 포스페이트로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 7:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 캐쏘드가 리튬 망간 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 8:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 캐쏘드가 복합 캐쏘드(composite cathode) 또는 금속 어레이 캐쏘드(metal array cathode)인, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 9:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 중합체 세퍼레이터가 고상 중합체(solid-state polymer)인, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 10:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 중합체 세퍼레이터가 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 단일층 중합체 또는 다층 중합체인, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시양태 11:
가열 요소를 구비하고 에어로졸 전구체 조성물을 함유하는 카트리지와 결합되거나 결합가능한 제어 바디(control body)로서,
상기 제어 바디는 상기 가열 요소가 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소를 활성화하고 증발시키도록 구성되는 에어로졸 전달 장치를 형성하기 위한 카트리지와 결합되거나 결합가능하고,
상기 제어 바디는,
상기 제어 바디가 카트리지와 결합될 때 가열 요소를 포함하는 전기 부하(electrical load)에 연결되는 전원; 및
상기 제어 바디가 상기 카트리지와 결합되는 능동 모드(active mode)에서 작동하도록 구성되는 마이크로프로세서
를 포함하고
상기 전원은, 그래파이트, 실리콘 또는 리튬 티타네이트(LTO)로 형성된 애노드, 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물, 리튬 철 포스페이트 또는 리튬 망간 산화물로 형성된 캐쏘드, 및 상기 애노드와 캐쏘드 사이의 중합체 세퍼레이터를 갖는 리튬 이온 배터리(LiB)를 포함하고,
상기 마이크로프로세서는 능동 모드에서 상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화하고 증발시키기 위하여 전원에서 가열 요소로 동력을 유도하도록 구성되는,
제어 바디.
예시적 실시양태 12:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 제어 바디.
예시적 실시양태 13:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 실리콘으로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 제어 바디.
예시적 실시양태 14:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 LTO로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 제어 바디.
예시적 실시양태 15:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물로 형성되는, 제어 바디.
예시적 실시양태 16:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 철 포스페이트로 형성되는, 제어 바디.
예시적 실시양태 17:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 캐쏘드가 리튬 망간 산화물로 형성되는, 제어 바디.
예시적 실시양태 18:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 캐쏘드가 복합 캐쏘드 또는 금속 어레이 캐쏘드인, 제어 바디.
예시적 실시양태 19:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 중합체 세퍼레이터가 고상 중합체인, 제어 바디.
예시적 실시양태 20:
임의의 선행 또는 임의의 후속 예시적 실시양태, 또는 임의의 그들의 조합에 있어서, 상기 중합체 세퍼레이터가 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 단일층 중합체 또는 다층 중합체인, 제어 바디.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점은 이하에서 간단하게 기술되는 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 숙독함으로써 명백해질 것이다. 본 발명은, 이러한 특징 또는 요소들이 본원에서 기술되는 특정의 예시적 실시양태에서 분명하게 조합되거나 다른 방식으로 인용되는지의 여부에 관계없이, 본 발명에서 설명되는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 특징 또는 요소들의 임의의 조합을 포함한다. 본 발명은, 본 명세서의 내용이 달리 분명하게 명시되지 않는 한은, 전반적으로 본 발명의 임의의 분리가능한 특징 또는 요소가 임의의 양태 및 예시적 실시양태에서 조합가능해야 하는 것으로 간주된다.
따라서, 이러한 발명의 내용이 단지 본 발명의 일부 양태의 기본적인 이해를 제공하기 위하여 일부 예시적 실시양태를 요약하기 위한 목적으로 제공되는 것임은 알 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 예시적 실시양태는 단지 일례일 뿐이며, 어떠한 방식으로든 본 발명의 범위 또는 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것임을 알 수 있을 것이다. 다른 예시적 실시양태, 양태 및 장점들은, 일례로, 일부의 기술된 예시적 실시양태를 예시하는 첨부 도면을 참조한 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
이상에서 본 발명을 전술한 일반적인 용어로 설명하였지만, 이제부터 첨부된 도면을 참조할 것이며, 이들 도면은 반드시 축척대로 도시되는 것은 아니다:
도 1은 본 발명의 예시적 실시양태에 따른, 제어 바디에 결합된 카트리지를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 측면도이다.
도 2는 다양한 예시적 실시양태에 따른 에어로졸 전달 장치의 부분 절단면도이다.
도 3은, 본 발명의 다양한 예시적 실시양태에 따른, 제어 바디의 전원을 보다 구체적으로 도시한 것이다.
이하에서는, 본 발명의 예시적 실시양태를 참조하여 본 발명이 보다 상세하게 설명될 것이다. 이러한 예시적 실시양태들은 본 발명이 철저하고 완전해지고 본 발명의 범위가 당업자에게 충분히 전달될 수 있도록 기술될 것이다. 실제로, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고, 본원에서 설명되는 실시양태로 국한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 그보다는 오히려, 이러한 실시양태들은 본 발명이 적용가능한 법적 요건들을 충족할 수 있도록 제공된다. 명세서 및 첨부된 특허청구의 범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 명백하게 달리 지시하지 않는 한은 복수 대상을 포함한다.
이하에서 설명되는 바와 같이, 본 발명의 예시적 실시양태는 에어로졸 전달 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 에어로졸 전달 시스템은 흡입 가능한 물질을 형성하도록 (바람직하게는 물질을 임의의 상당한 정도까지 연소시키지 않고서) 물질을 가열하기 위해 전기 에너지를 사용하며; 이러한 시스템의 구성 요소는 가장 바람직하게는 휴대용 디바이스(hand-held device)로 간주되기에 충분히 콤팩트한 용품의 형태를 갖는다. 즉, 바람직한 에어로졸 전달 시스템의 구성 요소의 사용은 에어로졸이 주로 담배의 연소 또는 열분해의 부산물을 생성한다는 점에서 연기의 생성을 초래하지는 않지만, 이러한 바람직한 시스템의 사용은 그 안에 혼입된 특정 구성요소의 휘발화 또는 기화에 기인하는 증기의 생성을 초래한다. 일부 예시적 실시양태에서, 에어로졸 전달 시스템의 구성 요소는 전자 담배로서 특징지어질 수 있고, 이러한 전자 담배는 가장 바람직하게는 담배 및/또는 담배로부터 유도되는 구성요소를 포함하며, 따라서 에어로졸 형태의 담배 유도 구성요소를 전달한다.
특정의 바람직한 에어로졸 전달 시스템의 에어로졸 발생 피스(Aerosol generating piece)는, 담배의 임의 구성요소를 상당한 정도로 연소시키지 않고서도, 담배를 태우거나 연소(및 그 후에, 담배 연기를 흡입)함으로써 사용되는 궐련, 시가 또는 파이프를 흡연하는 많은 느낌(예를 들면, 호흡 행위, 미각 또는 향미의 유형, 관능 효과, 신체적 촉감, 사용 행위, 가시적 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 신호 등등)을 제공할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 에어로졸 생성 피스의 사용자는, 흡연자가 전통적인 유형의 흡연 용품을 사용하고, 그 피스에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 피스의 일 단부를 입으로 물고, 선택된 시간 간격으로 한 모금씩 들이마시고 내뿜는 것과 매우 흡사하게 그 피스를 손으로 쥐고 사용할 수 있다.
본 발명의 에어로졸 전달 시스템은 또한 증기 생산 용품 또는 약물 전달 용품으로 특징지어질 수 있다. 따라서, 그러한 용품 또는 장치는 하나 이상의 물질(예를 들면, 향미제 및/또는 약학적 활성 성분)을 흡입 가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 개조될 수 있다. 예를 들면, 흡입 가능한 물질은 실질적으로는 증기(즉, 그의 임계점보다 낮은 온도에서 기상으로 존재하는 물질)의 형태일 수 있다. 대안적으로, 흡입 가능한 물질은 에어로졸(즉, 기체 중의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁액)의 형태일 수 있다. 간결함을 위하여, 본원에서 사용되는 "에어로졸"이란 용어는, 가시적인지 아닌지의 여부에 관계없이 및 또한 연기와 유사한 것으로 고려될 수 있는 형태인지 아닌지의 여부에 관계없이 사람이 흡입하기에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하는 것을 의미한다.
본 발명의 에어로졸 전달 시스템은 일반적으로는 하우징으로 언급될 수 있는 외부 바디(outer body) 또는 셸 내에 제공되는 다수의 구성요소를 포함한다. 외부 바디 또는 셸의 전체적인 디자인은 다양할 수 있으며, 에어로졸 전달 장치의 전체 크기 및 형상을 한정할 수 있는 외부 바디의 형식 또는 구성은 다양할 수 있다. 전형적으로, 궐련 또는 시가의 형상과 유사한 세장형 바디(elongated body)는 단일의 일체형 하우징으로 형성될 수 있거나, 또는 상기 세장형 하우징은 2개 이상의 분리 가능한 바디로 형성될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 전달 장치는 실질적으로는 튜브형 형상일 수 있으며, 따라서, 종래의 궐련 또는 시가의 형상과 유사할 수 있는 세장형 셸 또는 바디를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 에어로졸 전달 장치의 모든 구성요소는 하나의 하우징 내에 포함된다. 대안적으로, 에어로졸 전달 장치는 결합되고 분리 가능한 2개 이상의 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 전달 장치는 하나의 단부에서 하나 이상의 재사용가능한 구성요소(예를 들면, 충전지 및/또는 슈퍼 커패시터와 같은 축전지, 및 그러한 용품의 작동을 제어하기 위한 다양한 전자 장치)를 포함하는 하우징을 포함하는 제어 바디, 및 거기에 제거가능하게 결합될 수 있는 다른 단부에서 일회용 부분(예를 들면, 일회용 향미제-함유 카트리지)을 포함하는 외부 바디 또는 셸을 보유할 수 있다.
본 발명의 에어로졸 전달 시스템은 가장 바람직하게는 전원(즉, 전기 전원), 적어도 하나의 제어 구성요소(예를 들면, 전원에서 용품의 다른 구성요소, 예를 들면 마이크로프로세서로 전류 흐름을 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서 제어함으로써 열 발생을 위하여 동력을 구동, 제어, 조절 및 중지시키기 위한 수단), 히터 또는 발열 부재(예를 들면, 단독으로 또는 하나 이상의 추가 요소와의 조합으로 통상 "분무기(atomizer)"로 지칭될 수 있는 전기 저항 가열 소자 또는 다른 구성요소), 에어로졸 전구체 조성물(예를 들면, 통상적으로 "스모크 쥬스", "e-액체" 및 "e-쥬스"로 지칭되는 성분과 같은, 통상적으로는 충분한 열을 가했을 때 에어로졸을 생성할 수 있는 액체), 및 에어로졸 흡입을 위해 에어로졸 전달 장치상에 흡인할 수 있는 마우스단부 영역(mouthend region) 또는 선단(예를 들면, 발생된 에어로졸이 흡인시에 그로부터 회수될 수 있도록 용품을 관통하는 한정된 공기 흐름 통로)의 몇몇 조합을 포함한다.
본 발명의 에어로졸 전달 시스템 내의 구성요소들의 보다 구체적인 형식, 구성 및 배열은 이하에서 제공되는 추가적인 설명에 비추어 명백해질 것이다. 또한, 다양한 에어로졸 전달 시스템 구성요소들의 선택 및 배열은 본 발명의 배경기술 단락에서 언급된 대표적인 제품과 같은 상업적으로 입수가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려하면 이해될 수 있다.
다양한 실시예에서, 에어로졸 전달 장치는 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장조를 포함할 수 있다. 저장조는 특히 다공성 물질(예를 들면, 섬유질 물질)로 형성될 수 있으며, 따라서 다공성 기재(예를 들면, 섬유질 기재)로 지칭될 수 있다.
에어로졸 전달 장치에서 저장조로서 유용한 섬유질 기재는 복수의 섬유 또는 필라멘트로 형성된 직포 또는 부직포 물질일 수 있으며, 천연 섬유 및 합성 섬유 중의 하나 또는 둘 모두로 형성될 수 있다. 예를 들면, 섬유질 기재는 유리섬유 물질을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 셀룰로오스 아세테이트 물질이 사용될 수 있다. 다른 예시적 실시양태에서, 탄소 물질이 사용될 수 있다. 저장조는 실질적으로는 용기의 형태일 수 있으며, 그 안에 포함되는 섬유질 물질을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 예시적 실시양태에 따른, 제어 바디(102) 및 카트리지(104)를 포함하는 에어로졸 전달 장치(100)의 측면도를 도시한 것이다. 특히, 도 1은 서로 결합된 제어 바디 및 카트리지를 도시한 것이다. 제어 바디와 카트리지는 작동 관계(functioning relationship)로 분리가능하게 정렬될 수 있다. 다양한 메커니즘이 카트리지를 제어 바디에 연결하여 나사 결합(threaded engagement), 압입 결합(press-fit engagement), 죔쇠 끼워 맞춤(interference fit), 자기 결합(magnetic engagement) 등을 초래할 수 있다. 에어로졸 전달 장치는, 카트리지 및 제어 바디가 조립된 형태일 경우, 일부 예시적 실시양태에서는 실질적으로 막대 형상, 실질적으로 튜브 형상 또는 실질적으로 원통형 형상일 수 있다. 에어로졸 전달 장치는 또한 단면이 실질적으로 직사각형 또는 장사방형 일 수도 있으며, 이는 자체로 평면 배터리(flat battery)를 포함하는 전원과 같은 실질적으로 평면 또는 박막 전원과의 호환성을 향상시키는데 적합할 수 있다. 카트리지 및 제어 바디는 다수의 상이한 물질 중의 임의의 물질로 형성될 수 있는 분리된 각각의 하우징 또는 외부 바디를 포함할 수 있다. 하우징은 임의의 적절한 구조적으로 견고한 물질(structurally-sound material)로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징은 스테인레스강, 알루미늄 등과 같은 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. 다른 적절한 물질은 다양한 종류의 플라스틱(예를 들면, 폴리카보네이트), 금속-도금 플라스틱, 세라믹 등을 포함한다.
일부 예시적 실시양태에서, 에어로졸 전달 장치(100)의 제어 바디(102) 또는 카트리지(104) 중의 하나 또는 둘 모두는 일회용인 것으로 또는 재사용가능한 것으로 지칭될 수 있다. 예를 들면, 제어 바디는 교체형 배터리 또는 충전식 배터리를 구비할 수 있으며, 따라서 전형적인 벽면 콘센트에 연결, 자동차 충전기(예를 들면, 담배 라이터 소켓, 즉 시가잭)에 연결, 예를 들면 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터를 통하여 컴퓨터에 연결, (때로는 태양 전지라고도 지칭되는) 광전지 또는 태양 전지의 태양 전지 패널에 연결, 또는 RF-DC 변환기에 연결하는 것을 포함한 임의 유형의 충전 기술과 조합될 수 있다. 또한, 일부 예시적 실시양태에서, 카트리지는 본원에서 참고로 인용되는 창(Chang) 등의 미국 특허 제 8,910,639 호에 개시되어 있는 바와 같은 일회용 카트리지를 포함할 수 있다.
도 2는 일부 예시적 실시양태에 따른 에어로졸 전달 장치(100)를 보다 특히 상세하게 도시한 것이다. 상기 도면에 도시된 절단면도에서 알 수 있는 바와 같이, 에어로졸 전달 장치는, 각각 다수의 개별 구성요소를 포함하고 있는 제어 바디(102) 및 카트리지 (104)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성요소는 제어 바디 및 카트리지내에 존재할 수 있는 구성 요소를 나타내며 본 발명의 개시내용에 포함되는 구성요소의 범주를 제한하지 않는다. 도시된 바와 같이, 예를 들면, 제어 바디는 제어 구성요소(208)(예를 들면, 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서의 마이크로프로세서), 흐름 센서(210), 전원(212) 및 하나 이상의 발광 다이오드(LED)(214)를 포함할 수 있는 제어 바디 셸(206)로 형성될 수 있으며, 이러한 구성요소들은 가변적으로 정렬될 수 있다. 전원은, 예를 들면, 배터리(일회용 또는 충전식), 리튬 이온 배터리(LiB), 고상 배터리(SSB), 박막 SSB, 슈퍼커패시터 등, 또는 이들의 일부 조합을 포함할 수 있다. 적절한 전원의 몇 가지 예가 본원에서 참고로 인용되는, 2015년 10월 21일자 출원된 슈어(Sur) 등의 미국 특허출원 제 14/918,926 호에 제공되어 있다. LED는 에어로졸 전달 장치(100)가 장착될 수 있는 적절한 시각적 표시기의 일례일 수 있다. 음향 표시기(예를 들면, 스피커), 촉각 표시기(예를 들면, 진동 모터) 등과 같은 다른 표시기가 LED와 같은 시각적 표시기 이외에 또는 그의 대안으로서 포함될 수도 있다.
카트리지(104)는 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장조(218)를 둘러싸고 (때로는 가열 요소로 지칭되는) 히터(222)를 포함하는 카트리지 셸(216)로 형성될 수 있다. 다양한 구성에서, 이러한 구조는 탱크로 지칭될 수 있으며; 따라서, "카트리지", "탱크" 등의 용어는 에어로졸 전구체 조성물을 위한 저장조를 둘러싸고 히터를 포함하는 셸 또는 기타 다른 하우징을 지칭하는데 상호교환적으로 사용될 수 있다.
도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 저장조(218)는 저장조 하우징내에 저장되어 있는 에어로졸 전구체 조성물을 히터(222)로 나르거나 아니면 운반하도록 채용된 액체 운송 요소(220)와 유체 연통될 수 있다. 일부 실시예에서, 밸브가 저장조와 히터 사이에 배치되고, 저장조에서 히터로 이동하거나 전달되는 에어로졸 전구체 조성물의 양을 제어하도록 구성될 수 있다.
그를 통하여 전류가 인가될 때 열을 생성하도록 구성된 물질의 다양한 예가 히터(222)를 형성하는데 사용될 수 있다. 이러한 예들 중에서 히터는 와이어 코일, 마이크로 히터 등과 같은 저항성 가열 요소일 수 있다. 가열 요소를 형성할 수 있는 예시적인 물질로는 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 스테인레스강, 몰리브덴 디실리사이드(MoSi2), 몰리브덴 실리사이드(MoSi), 알루미늄으로 도핑된 몰리브덴 디실리사이드(Mo(Si,Al)2), 그래파이트 및 그래파이트계 물질(예를 들면, 탄소계 발포체 및 얀) 및 세라믹(예를 들면, 정온도 계수 세라믹 또는 부온도 계수 세라믹)을 포함한다. 본 발명에 따른 에어로졸 전달 장치에 유용한 히터 또는 가열 부재의 예시적 실시양태가 이하에서 추가로 기술되며, 본원에서 설명되는 바와 같이 도 2에 도시 된 바와 같은 장치에 통합될 수 있다.
개구(224)는 형성된 에어로졸을 카트리지(104)로부터 배출할 수 있도록 (예를 들면, 마우스단부에서) 카트리지 셸(216)내에 존재할 수 있다.
카트리지(104)는 또한 집적회로, 메모리 구성요소, 센서 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 전자 구성요소(226)을 포함할 수 있다. 전자 구성요소는 유선 또는 무선 수단에 의해 제어 구성요소(208) 및/또는 외부 디바이스와 통신하도록 채용될 수 있다. 전자 구성요소는 카트리지 또는 그의 베이스(228) 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
제어 구성요소(208) 및 흐름 센서(210)가 개별적으로 도시되어 있지만, 제어 구성요소 및 흐름 센서는 공기 흐름 센서가 직접 부착된 전자회로기판으로서 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 전자회로기판은, 상기 전자회로기판이 제어 바디의 중심축에 대해 길이 방향으로 평행할 수 있다는 점에서 도 1의 도면에 대해 수평으로 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 흐름 센서는 그것이 부착될 수 있는 회로기판 자체 또는 다른 베이스 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 가요성 회로기판이 이용될 수 있다. 가요성 회로기판은 다양한 형상으로 구성될 수 있으며, 실질적으로는 튜브형 형상을 포함한다. 일부 실시예에서, 가요성 회로기판은 하기에서 더 기술되는 바와 같이 히터 기판과 결합되거나, 그 위에 적층되거나, 또는 그의 일부 또는 전부를 형성할 수 있다.
제어 바디(102) 및 카트리지(104)는 그들 사이의 유체 결합을 용이하게 하도록 개조된 구성요소를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제어 바디는 내부에 공동(232)을 갖는 커플러(230)를 포함할 수 있다. 카트리지의 베이스(228)는 커플러와 맞물리도록 개조될 수 있으며, 공동 내에 끼워지도록 개조된 돌기(234)를 포함할 수 있다. 이러한 맞물림은 제어 바디와 카트리지 사이의 안정한 연결을 용이하게 할뿐만 아니라 전원(212)과 제어 바디내의 제어 구성요소(208) 및 카트리지내의 히터(222) 사이의 전기 접속을 확립할 수 있다. 또한, 제어 바디 셸(206)은 공기 흡입구(236)를 포함할 수 있는데, 이는 커플러에 연결되어 주변 공기가 커플러 주위로 통과한 다음 커플러의 공동(232)을 통과하여 셸내로 들어가고 이어서 돌기(234)를 통하여 카트리지내로 통과할 수 있는 셸내의 노치일 수 있다.
본 개시내용에 따라 유용한 커플러 및 베이스는 본원에서 참고로 인용되는 노박(Novak) 등의 미국 특허출원 제 2014/0261495 호에 기술되어 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 커플러(230)는 베이스(228)의 내부 원주(240)와 짝을 이루도록 구성된 외부 원주(238)를 한정할 수 있다. 하나의 실시예에서, 베이스의 내부 원주는 커플러의 외부 원주의 반경과 실질적으로 동등하거나, 또는 그보다 약간 큰, 반경을 한정할 수 있다. 또한, 커플러는 베이스의 내부 원주에서 한정된 하나 이상의 리세스(244)와 결합하도록 구성된 외부 원주에서의 하나 이상의 돌기(242)를 한정할 수 있다. 그러나, 다양한 다른 구조물, 형상 및 구성요소가 베이스를 커플러에 결합시키는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 카트리지(104)의 베이스와 제어 바디(102)의 커플러 사이의 연결은 실질적으로 영구적일 수 있는 반면, 다른 실시예에서, 이들 사이의 연결은, 예를 들면, 제어 바디가 일회용 및/또는 리필가능한 하나 이상의 부수적인 카트리지와 재사용될 수 있도록 해제될 수 있다.
에어로졸 전달 장치(100)는 일부 실시예에서는 실질적으로 막대형 또는 실질적으로 튜브형 또는 실질적으로 원통형일 수 있다. 다른 실시예에서는, 추가적인 형상 및 치수, 예를 들면, 직사각형 또는 삼각형 단면, 다면체 형상 등이 포함된다.
도 2에 도시된 저장조(218)는 용기일 수 있거나 또는 본원에서 기술된 바와 같이 섬유질 저장조일 수 있다. 예를 들면, 저장조는, 본 실시예에서는, 실질적으로 카트리지 셸(216)의 내부를 둘러싸는 튜브의 형상으로 성형된 하나 이상의 부직 섬유층을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물은 저장조내에 보유될 수 있다. 액체 성분은, 예를 들면, 저장조에 의해 수착되어 보유될 수 있다. 저장조는 액체 운송 요소(220)와 유체 연결될 수 있다. 액체 운송 요소는 저장조에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 모세관 작용을 통하여, 본 실시예에서는 금속 와이어 코일의 형태인, 히터(222)로 운송할 수 있다. 이와 같이, 히터는 액체 운송 요소와 가열 관계에 있다. 본 발명에 따른 에어로졸 전달 장치에 유용한 저장조 및 운송 요소의 예시적 실시양태가 이하에서 더 기술될 것이며, 이러한 저장조 및/또는 운송 요소는 본원에서 기술되는 바와 같이 도 2에 도시된 바와 같은 장치에 통합될 수 있다. 특히, 하기에서 더 기술되는 바와 같은 가열 부재 및 운송 요소의 특정 조합은 본원에서 기술되는 바와 같이 도 2에 도시된 바와 같은 장치에 통합될 수 있다.
사용시에, 사용자가 에어로졸 전달 장치(100)를 흡인하는 경우, 공기 흐름은 흐름 센서(210)에 의해 검출되며, 히터(222)는 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 증발시키도록 활성화된다. 에어로졸 전달 장치의 마우스단부를 흡인하면 주변 공기가 공기 흡입구(236)로 유입되어 커플러(230)내의 공동(232) 및 베이스(228)의 돌기(234)내의 중심 개구를 통과한다. 카트리지(104)에서, 흡인된 공기는 형성된 증기와 조합되어 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 히터에서 에어로졸 전달 장치의 마우스단부내의 개구(224) 밖으로 신속히 지나가거나, 흡입되거나, 그렇지 아니면 인출된다.
일부 실시예에서, 에어로졸 전달 장치(100)는 다수의 부수적인 소프트웨어 제어 기능을 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 전달 장치는 전원 입력, 전원 단자 상의 부하 및 충전 입력을 검출하도록 구성된 전원 보호 회로를 포함할 수 있다. 전원 보호 회로는 단락 보호, 부족 전압 로크아웃(under-voltage lock out) 및/또는 과전압 충전 보호를 포함할 수 있다. 에어로졸 전달 장치는 또한 주변 온도 측정을 위한 구성요소를 포함할 수 있으며, 그의 제어 구성요소(208)는, 충전 시작전 또는 충전 도중에 주변 온도가 특정 온도(예를 들면, 0℃) 미만이거나 또는 특정 온도(예를 들면, 45℃)를 초과하는 경우, 적어도 하나의 기능적 요소를 제어하여 특히 임의의 배터리의 전원 충전을 억제하도록 구성될 수 있다.
전원(212)으로부터의 동력 전달은 동력 제어 메카니즘에 따라 장치(100)상에서의 각각의 퍼프(puff) 도중에 변할 수 있다. 상기 장치는, 사용자 또는 구성요소의 고장(예를 들면, 흐름 센서(210))이 상기 장치로 하여금 연속적으로 퍼프를 시도하게 하는 경우에, 상기 제어 구성요소(208)가 어느 정도의 시간(예를 들면, 4초)이 경과한 후 적어도 하나의 기능을 제어하여 자동적으로 퍼프를 중단할 수 있도록 "긴 퍼프" 안전 타이머를 포함할 수 있다. 또한, 장치상에서의 퍼프 사이의 시간은 일정한 기간(예를 들면, 100초) 미만으로 제한될 수 있다. 워치독 안전 타이머(watchdog safety timer)는, 에어로졸 전달 장치가 작동하는 그의 제어 구성요소 또는 소프트웨어가 불안정해지고 적절한 시간 간격(예를 들면, 8초)내에 타이머가 작동하지 않는 경우, 에어로졸 전달 장치를 자동으로 리셋할 수 있다. 결함이 있거나 또는 그렇지 않으면, 예를 들면 의도하지 않은 가열을 방지하기 위해 에어로졸 전달 장치를 영구적으로 불능화시킨, 고장난 흐름 센서(210)의 경우에는 추가적인 안전 보호가 제공될 수 있다. 퍼핑 한계 스위치(puffing limit switch)는 압력 센서가 고장이 나서 4초의 최대 퍼프 시간 이후에도 정지하지 않고 계속적으로 활성화를 초래하는 경우에 장치를 비활성화시킬 수 있다.
에어로졸 전달 장치(100)는 (카트리지내의 e-액체 충전량을 고려하여 계산된 이용가능한 퍼프의 수에 기초하여) 부착된 카트리지에 대해 한정된 수의 퍼프가 달성되었을 때 히터 로크아웃을 위해 구성된 퍼프 추적 알고리즘을 포함할 수 있다. 에어로졸 전달 장치는 수면, 대기 또는 저전력 모드 기능을 포함할 수 있으며, 이로써 한정된 미사용 기간 후에 동력 전달이 자동적으로 차단될 수 있다. 전원(212)의 모든 충전/방전 사이클이 그의 수명 기간에 걸쳐 제어 구성요소(208)에 의해 모니터링될 수 있다는 점에서 추가적인 안전 보호가 제공될 수 있다. 전원이 소정 회수(예를 들면, 200회)에 상당하는 완전 방전 및 완전 재충전 사이클에 도달한 후, 이는 전원이 고갈된 것으로 선언될 수 있으며, 제어 구성요소는 전원의 추가적인 충전을 방지하기 위해 적어도 하나의 기능 요소를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 전달 장치의 다양한 구성요소는 당해 기술 분야에 기술되어 있는 구성요소로부터 선택될 수 있으며, 상업적으로 입수가능하다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 배터리의 예가 본원에서 참고로 인용되는 펙커라(Peckerar) 등의 미국 특허출원 제 2010/0028766 호에 기술되어 있다.
에어로졸 전달 장치(100)는 에어로졸 발생이 바람직할 경우(예를 들면, 사용중에 흡인할 때)에 히터(222)로의 전력 공급을 제어하기 위하여 센서(210) 또는 다른 센서 또는 검출기를 포함할 수 있다. 이와 같이, 예를 들면, 사용 도중에 에어로졸 전달 장치가 흡인되지 않을 경우에는 히터로의 동력 공급을 턴오프(turning off)하고 흡인 도중에는 히터에 의한 발열을 작동 또는 촉발시키기 위하여 동력 공급을 턴온(turning on)하는 방식 또는 방법이 제공된다. 추가의 대표적인 유형의 감지 또는 검출 메카니즘, 그의 구조 및 구성, 그의 구성요소, 및 그의 일반적인 작동 방법이 모두 본원에서 참고로 인용되는 스프링켈 쥬니어(Sprinkel, Jr.)의 미국 특허 제 5,261,424 호, 맥카퍼티(McCafferty) 등의 미국 특허 제 5,372,148 호 및 플릭크(Flick) 의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/003480 호에 기술되어 있다.
에어로졸 전달 장치(100)는 흡인하는 중에 히터(222)로의 전력량을 제어하기위한 제어 구성요소(208) 또는 다른 제어 메카니즘을 포함하는 것이 가장 바람직하다. 대표적인 유형의 전자 부품, 그의 구조 및 구성, 그의 특징, 및 그의 일반적인 작동 방법이, 모두 본원에서 참고로 인용되는, 거쓰(Gerth) 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, 브룩스(Brooks) 등의 미국 특허 제 4,947,874 호, 맥카퍼티 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, 플라이슈하우어(Fleischhauer) 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, 응위엔(Nguyen) 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, 팬(Pan)의 미국 특허 제 8,205,622 호, 페르난도(Fernando) 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0230117 호, 콜렛(Collet) 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0060554 호, 암몰리니 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0270727 호, 및 2014년 3월 13일자로 출원된 헨리(Henry) 등의 미국 특허출원 제 14/209,191 호에 기술되어 있다.
에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기판, 저장조 또는 다른 구성요소가, 모두 본원에서 참고로 인용되는, 뉴톤(Newton)의 미국 특허 제 8,528,569 호, 채프먼(Chapman) 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261487 호, 2013년 8월 28일자로 출원된 데이비스(Davis) 등의 미국 특허출원 제 14/011,992 호, 2014년 2월 3일자로 출원된 블레스(Bless) 등의 미국 특허출원 제 14/170,838 호에 기술되어 있다. 부가적으로, 다양한 심지 물질, 및 특정 유형의 전자 담배내의 심지 물질의 구성 및 작동 방법이 본원에서 참고로 인용되는 시어스(Sears) 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0209105 호에 기술되어 있다.
증기 전구체 조성물로도 지칭되는 에어로졸 전구체 조성물은, 예를 들면, 다가 알콜(예를 들면, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 이들의 혼합물), 니코틴, 담배, 담배 추출물 및/또는 향미제를 포함하는 다양한 성분을 포함할 수 있다. 대표적인 유형의 에어러졸 전구체 성분 및 제형이 또한, 모두 본원에서 참고로 인용되는, 로빈슨(Robinson) 등의 미국 특허 제 7,217,320 호 및 정(Zheng) 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0008457 호; 총(Chong) 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0213417 호; 콜렛 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0060554 호; 리포위츠(Lipowicz) 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0020823 호; 및 콜러(Koller)의 미국 특허출원 공개 제 2015/0020830 호, 뿐만 아니라 보웬(Bowen) 등의 WO 2014/182736 호에 제시되고 특징지어져 있다. 사용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체로는 알. 제이. 레이놀즈 베이퍼 캄파니(R. J. Reynolds Vapor Company)의 VUSE® 제품, 임페리얼 타바코 그룹 피엘씨(Imperial Tobacco Group PLC)의 BLU™ 제품, 미스틱 에시그스(Mistic Ecigs)의 미스틱 멘톨(MISTIC MENTHOL) 제품, 및 씨엔 크리에이티브 리미티드(CN Creative Ltd.)의 VYPE 제품에 혼입되어 있는 에어로졸 전구체를 포함한다. 존슨 크릭 엔터프라이지즈 엘엘씨(Johnson Creek Enterprises LLC)로부터 입수가능한 전자 담배용의 소위 "스모크 쥬스(smoke juice)"도 또한 바람직하다.
시각적 표시기 및 관련 구성요소, 음향 표시기, 촉각 표시기 등과 같은 시각적 신호 또는 표시기를 생성하는 추가의 대표적인 유형의 구성요소가 에어로졸 전달 장치(100)에 사용될 수 있다. 적합한 LED 구성요소의 예, 및 그의 구성 및 용도가, 모두 본원에서 참고로 인용되는, 스프린켈(Sprinkel) 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, 뉴톤의 미국 특허 제 8,499,766 호, 스캐터데이(Scatterday)의 미국 특허 제 8,539,959 호, 및 2014년 2월 5일자로 출원된 시어스 등의 미국 특허출원 제 14/173,266 호에 기술되어 있다.
본 발명의 에어로졸 전달 장치내에 통합될 수 있는 또 다른 특징부, 제어부 또는 구성요소가, 모두 본원에서 참고로 인용되는, 해리스(Harris) 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, 왓킨스(Watkins) 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, 카운츠(Counts) 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, 플라이슈하우어(Fleischhauer) 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, 혼(Hon)의 미국 특허 제 8,365,742 호, 페르난도 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, 캐터스(Katase)의 미국 특허출원 공개 제 2005/0016550 호, 페르난도 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0163063 호, 투커(Tucker) 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0192623 호, 레벤(Leven) 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0298905 호, 킴(Kim) 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0180553 호, 세바스챤(Sebastian) 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0000638 호, 노박(Novak) 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261495 호, 및 드피아노(DePiano) 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261408 호에 기술되어 있다.
제어 구성요소(208)는 다수의 전자 구성요소를 포함하며, 일부 실시예에서는 전자 구성요소를 지지하고 전기적으로 접속하는 인쇄 회로 기판(PCB)으로 형성될 수 있다. 전자 구성요소는 마이크로프로세서 또는 프로세서 코어, 및 메모리를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 구성요소는 프로세서 코어 및 메모리가 집적된 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 집적된 입력/출력 주변장치를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 구성요소는 통신 인터페이스(246)에 결합되어 하나 이상의 네트워크, 컴퓨팅 디바이스 또는 다른 적절하게 이용할 수 있는 디바이스와 무선 통신할 수 있다. 적합한 통신 인터페이스의 예가, 본원에서 참고로 인용되는, 2015년 3월 4일자로 출원된 마리온(Marion) 등의 미국 특허출원 제 14/638,562 호에 개시되어 있다. 또한, 에어로졸 전달 장치가 무선으로 통신하도록 구성될 수 있는 적합한 방식의 예가, 각각 본원에서 참고로 인용되는, 2014년 7월 10일자로 출원된 암폴리니 등의 미국 특허출원 제 14/327,776 호, 및 2015년 1월 29일자로 출원된 헨리 쥬니어 등의 미국 특허출원 제 14/609,032 호에 개시되어 있다.
일부 예시적 실시양태에 따르면, 전원(212)은 에어로졸 전구체 조성물의 성분을 활성화 및 증발시키기 위하여 히터(222)에 전력을 공급하도록 구성된 LiB일 수 있거나 그를 포함할 수 있다. 도 3은 일부 실시예에서는 도 2의 전원과 일치할 수 있는 LiB(300)를 보다 구체적으로 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, LiB는 애노드(302), 캐쏘드(304) 및 그들 사이의 중합체 세퍼레이터(306)를 포함할 수 있다. 특히, LiB는, 애노드 및 캐쏘드가 LiB 내에서 이온 전도성을 허용하는 전해질(308) 내에 배치될 수 있는, 애노드, 캐쏘드 및 세퍼레이터에 대한 많은 화학적 및/또는 구조적 변형을 포함할 수 있다.
예시적 실시양태에 따르면, 애노드(302)는 그래파이트, 실리콘 또는 리튬 티타네이트(LTO)로 형성될 수 있다. 캐쏘드(304)는 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물, 리튬 철 포스페이트 또는 리튬 망간 산화물로 형성될 수 있다. 중합체 세퍼레이터(306)는 단일층 또는 다층 중합체일 수 있다. 또한, 전해질(308)은 리튬염 및 첨가제를 함유하는 유기 용매를 포함할 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같은 애노드, 캐쏘드, 전해질 및 중합체 세퍼레이터의 임의의 소정의 변형은 에어로졸 전달 장치(100)에 동력을 공급하기 위한 각각의 이익을 제공할 수 있다. 예를 들면, 리튬-이온 아키텍처에 대한 변형은 애노드, 캐쏘드, 전해질 및 세퍼레이터의 다양한 구성을 포함할 수 있으며, 이들 각각은 적어도 LiB(300)의 가격과 성능에 영향을 미칠 수 있다.
일부 실시예에서, 애노드(302) 및 캐쏘드(304)는 그래파이트 및 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(NMC)로 각각 형성될 수 있다. 이들 실시예에서, NMC 캐쏘드는 에어로졸 전달 장치(100)의 에너지 밀도, 전류 밀도, 안전성 및 동력 공급 비용을 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 애노드(302) 및 캐쏘드(304)는 그래파이트 및 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물(NCA)로 각각 형성될 수 있다. 이들 실시예에서, NCA 캐쏘드는 대형 전원(212)을 갖는 에어로졸 전달 장치(100)의 에너지 밀도, 전류 밀도, 안전성 및 동력 공급 비용을 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 애노드(302) 및 캐쏘드(304)는 그래파이트 및 리튬 철 포스페이트(LFP)로 각각 형성될 수 있다. 이들 실시예에서, LFP 캐쏘드는 고부하 전류 및 내구성을 필요로 하는 에어로졸 전달 장치(100)의 동력 공급의 안전성 및 지속가능성을 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 애노드(302) 및 캐쏘드(304)는 그래파이트 및 리튬 망간 산화물(LMO)로 각각 형성될 수 있다. 이들 실시예에서, LMO 캐쏘드는 에어로졸 전달 장치(100)의 동력 공급의 안전성 및 지속가능성을 개선할 수 있다.
이들 실시예들 중의 일부에서, 애노드(302)는, 그래파이트, 실리콘 또는 LTO와는 대조적으로, 알루미늄 금속, 세라믹, 경질 탄소, 리튬화된 그래파이트, 리튬 합금, 리튬 알루미늄, 리튬 붕소, 리튬 금속, 망간 금속, 금속성 아연 합금, 금속성 아연, 슬러리화된 아연, 그래파이트 탄소 중의 나트륨, 경질 탄소 중의 나트륨, 나트륨 금속 등을 포함하는 많은 대안적인 화학적 및/또는 구조적 변형으로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 캐쏘드(304)는 복합 캐쏘드 또는 균일하게 분산된 금속 어레이 캐쏘드를 포함할 수 있다. 또한, 이들 실시예들 중의 일부에서, 캐쏘드는, NMC, NCA, LFP 및 LMO와는 대조적으로, 활성탄, 활성탄 및 폴리비닐리덴 플루오라이드, 그래파이트, 적층된 전이금속 산화물, 리튬 코발트 산화물, 메조-탄소, 황화 몰리브덴, 인산염, 다공성 탄소, 촉매층을 가진 다공성 탄소, 다공성 이산화티탄, 황, 탄소상 황 등을 포함하는 많은 대안적인 화학적 및/또는 구조적 변형으로 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, LiB(300)는 단일층, 다층 또는 고상 중합체 세퍼레이터(306)를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 다층 중합체 세퍼레이터는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중합체를 포함할 수 있으며, 다층 중합체 세퍼레이터는 LiB의 성능에 부정적인 영향을 미치지 않고서도 안전성을 상당히 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 중합체 세퍼레이터(306)는 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리비닐 알콜과 같은 단일층, 다층 또는 고상 중합체와는 대조적으로 많은 대안적인 화학적 및/또는 구조적 변형으로 형성될 수 있다. 또한, 이들 실시예들 중의 일부에서, 세퍼레이터는 세라믹(예를 들면, 알루미늄 이온 전도성 세라믹), 세라믹 발포체, 유리 섬유, 유리 미세섬유, 그래핀 산화물, 부직 셀룰로오스 물질, 종이 등과 같은 비-중합체 세퍼레이터를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 전해질(308)은, 리튬염 및 첨가제를 함유하는 유기 용매와는 대조적으로, 다양한 유기, 수성, 혼합된 유기 및/또는 수성 고상 전해질; 다공성 중합체 겔, 이온성 액체 중의 염화알루미늄, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 플루오르화된 카보네이트 또는 이온성 액체, 인산리튬, 리튬 옥시질화인, 폴리에틸렌 옥사이드 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드와 혼합된 리튬염, 마그네슘 오가노-할로알루미네이트 염, 폴리설파이드, 수산화칼륨, 프로필렌 카보네이트 및 에틸렌 카보네이트의 혼합물 중의 나트륨 헥사플루오로포스페이트, 수산화나트륨, 과염소산나트륨, 과염소산나트륨-프로필렌 카보네이트, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 등을 포함하는 많은 대안적인 화학적 및/또는 구조적 변형으로 형성될 수 있다.
용품(들)의 용도에 대한 전술한 설명은 본원에서 제공되는 추가적인 설명을 고려할 때 당업자에게 자명할 수 있는 미세한 수정을 통하여 본원에서 기술된 다양한 예시적 실시양태에 적용될 수 있다. 그러나, 용도에 대한 상기 설명은 용품의 용도을 국한하려는 것이 아니라 본 발명의 개시내용의 모든 필수적인 요건을 준수하기 위하여 제공되는 것이다. 도 1 내지 도 3에 도시되거나 또는 전술한 바와 같은 용품(들)에 도시된 임의의 요소들은 본 발명에 따른 에어로졸 전달 장치에 포함될 수 있다.
본원에서 제시된 개시내용의 많은 수정 및 다른 실시양태는 전술한 설명 및 관련 도면들에 나타난 교시의 이점을 갖는 본 개시내용과 관련된 당업자에게 연상될 것이다. 따라서, 본 개시는 개시된 특정 실시양태에 한정되지 않으며, 수정 및 다른 실시양태는 첨부된 특허청구범위의 범주에 포함되는 것으로 간주되어야 한다는 사실을 알아야 한다. 또한, 전술한 설명 및 관련 도면이 요소 및/또는 기능의 특정한 예시적 조합의 맥락에서 예시적 실시양태를 기술하였지만, 첨부된 특허청구범위의 범주를 벗어나지 않고서도 요소 및/또는 기능의 상이한 조합이 다른 대안적인 실시양태에 의해 제공될 수 있다는 사실을 인지하여야 한다. 이와 관련하여, 예를 들면, 상기에서 명시적으로 기술된 것들 이외의 요소 및/또는 기능의 상이한 조합도 또한 첨부된 특허청구범위의 일부에서 제시될 수 있을 것으로 예상된다. 특정 용어가 본원에서 사용되었지만, 이들 용어는 포괄적이고 서술적인 의미로만 사용된 것이지 제한의 목적으로 사용된 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된 저장조를 한정하는 하우징, 및
    상기 하우징내에 포함된,
    상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화시키고 증발시키도록 제어할 수 있는 가열 요소; 및
    상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화시키고 증발시키기 위하여 상기 가열 요소에 동력을 공급하도록 구성된 전원
    을 포함하는 에어로졸 전달 장치로서,
    상기 전원이, 그래파이트, 실리콘(silicon) 또는 리튬 티타네이트(LTO)로 형성된 애노드, 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물, 리튬 철 포스페이트 또는 리튬 망간 산화물로 형성된 캐쏘드, 및 상기 애노드와 캐쏘드 사이의 중합체 세퍼레이터(polymer separator)를 갖는 리튬 이온 배터리(LiB)를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드가 실리콘으로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드가 LTO로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 철 포스페이트로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐쏘드가 리튬 망간 산화물로 형성되는, 에어로졸 전달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐쏘드가 복합 캐쏘드(composite cathode) 또는 금속 어레이 캐쏘드(metal array cathode)인, 에어로졸 전달 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 세퍼레이터가 고상 중합체(solid-state polymer)인, 에어로졸 전달 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 중합체 세퍼레이터가, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 단일층 중합체 또는 다층 중합체인, 에어로졸 전달 장치.
  11. 가열 요소를 구비하고 에어로졸 전구체 조성물을 함유하는 카트리지와 결합되거나 결합가능한 제어 바디(control body)로서,
    상기 제어 바디는, 상기 가열 요소가 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소를 활성화하고 증발시키도록 구성되는 에어로졸 전달 장치를 형성하기 위한 카트리지와 결합되거나 결합가능하고,
    상기 제어 바디는,
    상기 제어 바디가 카트리지와 결합될 때 가열 요소를 포함하는 전기 부하(electrical load)에 연결되는 전원; 및
    상기 제어 바디가 상기 카트리지와 결합되는 능동 모드(active mode)에서 작동하도록 구성되는 마이크로프로세서
    를 포함하고,
    상기 전원은, 그래파이트, 실리콘 또는 리튬 티타네이트(LTO)로 형성된 애노드, 리튬 니켈 망간 코발트 산화물, 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물, 리튬 철 포스페이트 또는 리튬 망간 산화물로 형성된 캐쏘드, 및 상기 애노드와 캐쏘드 사이의 중합체 세퍼레이터를 갖는 리튬 이온 배터리(LiB)를 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는 능동 모드에서 상기 에어로졸 전구체 조성물의 구성요소들을 활성화하고 증발시키기 위하여 전원에서 가열 요소로 동력을 유도하도록 구성되는,
    제어 바디.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 제어 바디.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 애노드가 실리콘으로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 제어 바디.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 애노드가 LTO로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 망간 코발트 산화물로 형성되는, 제어 바디.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물로 형성되는, 제어 바디.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 애노드가 그래파이트로 형성되고, 상기 캐쏘드가 리튬 철 포스페이트로 형성되는, 제어 바디.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 캐쏘드가 리튬 망간 산화물로 형성되는, 제어 바디.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 캐쏘드가 복합 캐쏘드 또는 금속 어레이 캐쏘드인, 제어 바디.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 중합체 세퍼레이터가 고상 중합체인, 제어 바디.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 중합체 세퍼레이터가, 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 중합체를 포함하는 단일층 중합체 또는 다층 중합체인, 제어 바디.
KR1020197009455A 2016-09-09 2017-09-07 에어로졸 전달 장치용 전원 KR20190046938A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/261,329 US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2016-09-09 Power source for an aerosol delivery device
US15/261,329 2016-09-09
PCT/IB2017/055401 WO2018047097A1 (en) 2016-09-09 2017-09-07 Power source for an aerosol delivery device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190046938A true KR20190046938A (ko) 2019-05-07

Family

ID=60001959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197009455A KR20190046938A (ko) 2016-09-09 2017-09-07 에어로졸 전달 장치용 전원

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20180070633A1 (ko)
EP (1) EP3510649B1 (ko)
JP (2) JP2019530150A (ko)
KR (1) KR20190046938A (ko)
CN (2) CN117413984A (ko)
CA (1) CA3033940A1 (ko)
RU (1) RU2737314C2 (ko)
WO (1) WO2018047097A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200089636A (ko) * 2019-01-17 2020-07-27 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 에어로졸 흡인기용 전원 유닛

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Power source for an aerosol delivery device
KR102579019B1 (ko) * 2018-07-18 2023-09-18 재단법인대구경북과학기술원 다공성 실리카-황 복합체 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
EP3876770B1 (en) 2018-11-08 2024-05-29 Juul Labs, Inc. Vaporizer device with more than one heating element
US11631983B2 (en) 2020-03-02 2023-04-18 Rai Strategic Holdings, Inc. Reusable shipping container with charging interface
WO2024050664A1 (en) * 2022-09-05 2024-03-14 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating device and aerosol-delivery system

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4735217A (en) 1986-08-21 1988-04-05 The Procter & Gamble Company Dosing device to provide vaporized medicament to the lungs as a fine aerosol
US4947874A (en) 1988-09-08 1990-08-14 R. J. Reynolds Tobacco Company Smoking articles utilizing electrical energy
US5154192A (en) 1989-07-18 1992-10-13 Philip Morris Incorporated Thermal indicators for smoking articles and the method of application of the thermal indicators to the smoking article
US5261424A (en) 1991-05-31 1993-11-16 Philip Morris Incorporated Control device for flavor-generating article
US5372148A (en) 1993-02-24 1994-12-13 Philip Morris Incorporated Method and apparatus for controlling the supply of energy to a heating load in a smoking article
US6040560A (en) 1996-10-22 2000-03-21 Philip Morris Incorporated Power controller and method of operating an electrical smoking system
US5934289A (en) 1996-10-22 1999-08-10 Philip Morris Incorporated Electronic smoking system
US5967148A (en) 1997-10-16 1999-10-19 Philip Morris Incorporated Lighter actuation system
US5954979A (en) 1997-10-16 1999-09-21 Philip Morris Incorporated Heater fixture of an electrical smoking system
WO2002059400A2 (en) 2001-01-26 2002-08-01 Memc Electronic Materials, Inc. Low defect density silicon substantially free of oxidation induced stacking faults having a vacancy-dominated core
US20020187372A1 (en) * 2001-05-14 2002-12-12 Hall John C. Lithium ion battery passive charge equalization
WO2004022128A2 (en) 2002-09-06 2004-03-18 Chrysalis Technologies Incorporated Liquid aerosol formulations and aerosol generating devices and methods for generating aerosols
CN1833328B (zh) * 2003-01-31 2012-01-04 三井造船株式会社 蓄电池的阴极材料,生产方法和蓄电池
CN100381083C (zh) 2003-04-29 2008-04-16 韩力 一种非可燃性电子喷雾香烟
JP2005034021A (ja) 2003-07-17 2005-02-10 Seiko Epson Corp 電子タバコ
US20080145753A1 (en) * 2003-12-31 2008-06-19 Spillman David M Non-magnetic lithium ion secondary electrochemical cell
JP4794893B2 (ja) * 2005-04-12 2011-10-19 パナソニック株式会社 非水電解液二次電池
CN201067079Y (zh) 2006-05-16 2008-06-04 韩力 仿真气溶胶吸入器
US7726320B2 (en) 2006-10-18 2010-06-01 R. J. Reynolds Tobacco Company Tobacco-containing smoking article
KR100947181B1 (ko) * 2007-11-19 2010-03-15 주식회사 엘지화학 다공성 코팅층이 형성된 세퍼레이터 및 이를 구비한전기화학소자
EP2100525A1 (en) 2008-03-14 2009-09-16 Philip Morris Products S.A. Electrically heated aerosol generating system and method
EP2110034A1 (en) 2008-04-17 2009-10-21 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system
EP2143346A1 (en) 2008-07-08 2010-01-13 Philip Morris Products S.A. A flow sensor system
EP2304834A4 (en) 2008-07-18 2014-03-19 Flexel Llc THIN, FLEXIBLE AND RECHARGEABLE ELECTROCHEMICAL ENERGY CELL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
KR101050438B1 (ko) * 2008-11-10 2011-07-19 주식회사 코캄 안전성이 우수한 리튬 이차전지용 양극 활물질 및 그 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지
KR101105878B1 (ko) * 2008-12-02 2012-01-16 주식회사 코캄 리튬 이차전지용 코어-쉘형 음극 활물질 및 그 제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지
EP2201850A1 (en) 2008-12-24 2010-06-30 Philip Morris Products S.A. An article including identification information for use in an electrically heated smoking system
CN101518361B (zh) 2009-03-24 2010-10-06 北京格林世界科技发展有限公司 高仿真电子烟
US9254002B2 (en) 2009-08-17 2016-02-09 Chong Corporation Tobacco solution for vaporized inhalation
JP5515785B2 (ja) * 2010-01-27 2014-06-11 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池およびリチウムイオン二次電池用負極
CN101872853B (zh) * 2010-04-21 2013-03-20 东莞新能源电子科技有限公司 聚合物锂离子二次电池及其隔离膜
US10159278B2 (en) 2010-05-15 2018-12-25 Rai Strategic Holdings, Inc. Assembly directed airflow
CN101872863A (zh) 2010-07-13 2010-10-27 深圳邦凯新能源股份有限公司 一次用圆柱聚合物锂离子电池及其制造方法
US8499766B1 (en) 2010-09-15 2013-08-06 Kyle D. Newton Electronic cigarette with function illuminator
US8528569B1 (en) 2011-06-28 2013-09-10 Kyle D. Newton Electronic cigarette with liquid reservoir
CN102349699B (zh) 2011-07-04 2013-07-03 郑俊祥 一种电子烟液的制备方法
US9351522B2 (en) 2011-09-29 2016-05-31 Robert Safari Cartomizer e-cigarette
US20130180553A1 (en) 2012-01-12 2013-07-18 Meiko Maschinenbau Gmbh & Co. Kg Dishwasher
KR101733744B1 (ko) * 2012-01-17 2017-05-25 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
US9854839B2 (en) 2012-01-31 2018-01-02 Altria Client Services Llc Electronic vaping device and method
US9427022B2 (en) 2012-03-12 2016-08-30 UpToke, LLC Electronic vaporizing device and methods for use
CN103764211A (zh) 2012-03-23 2014-04-30 恩乔伊股份有限公司 被构造来模拟传统香烟的自然燃烧的电子香烟
US10004259B2 (en) 2012-06-28 2018-06-26 Rai Strategic Holdings, Inc. Reservoir and heater system for controllable delivery of multiple aerosolizable materials in an electronic smoking article
GB2504076A (en) * 2012-07-16 2014-01-22 Nicoventures Holdings Ltd Electronic smoking device
WO2014021665A1 (ko) 2012-08-01 2014-02-06 주식회사 엘지화학 이차전지용 전극조립체 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
US8881737B2 (en) 2012-09-04 2014-11-11 R.J. Reynolds Tobacco Company Electronic smoking article comprising one or more microheaters
US8910639B2 (en) 2012-09-05 2014-12-16 R. J. Reynolds Tobacco Company Single-use connector and cartridge for a smoking article and related method
US10117460B2 (en) 2012-10-08 2018-11-06 Rai Strategic Holdings, Inc. Electronic smoking article and associated method
GB2508218A (en) 2012-11-26 2014-05-28 Leclanch S A Electrode for the reduction of gassing in lithium titanate cells
MY172703A (en) * 2012-12-28 2019-12-10 Philip Morris Products Sa Heating assembly for an aerosol generating system
US8910640B2 (en) 2013-01-30 2014-12-16 R.J. Reynolds Tobacco Company Wick suitable for use in an electronic smoking article
CA2901391A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Altria Client Services Inc. Electronic smoking article
US20140261487A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 R. J. Reynolds Tobacco Company Electronic smoking article with improved storage and transport of aerosol precursor compositions
US9220302B2 (en) 2013-03-15 2015-12-29 R.J. Reynolds Tobacco Company Cartridge for an aerosol delivery device and method for assembling a cartridge for a smoking article
US9423152B2 (en) 2013-03-15 2016-08-23 R. J. Reynolds Tobacco Company Heating control arrangement for an electronic smoking article and associated system and method
US9609893B2 (en) 2013-03-15 2017-04-04 Rai Strategic Holdings, Inc. Cartridge and control body of an aerosol delivery device including anti-rotation mechanism and related method
JP2014220053A (ja) * 2013-05-02 2014-11-20 富士フイルム株式会社 非水二次電池および非水二次電池用電解液
CN114223928A (zh) 2013-05-06 2022-03-25 尤尔实验室有限公司 用于气溶胶装置的烟碱盐调配物及其方法
MY179801A (en) 2013-07-19 2020-11-16 Altria Client Services Llc Liquid aerosol formulation of an electronic smoking article
US10251422B2 (en) 2013-07-22 2019-04-09 Altria Client Services Llc Electronic smoking article
JP6445758B2 (ja) * 2013-10-29 2018-12-26 三星エスディアイ株式会社ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ． リチウムイオン（Ｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎ）二次電池及びリチウムイオン二次電池の製造方法
US9635886B2 (en) * 2013-12-20 2017-05-02 POSiFA MICROSYSTEMS, INC. Electronic cigarette with thermal flow sensor based controller
WO2015107551A2 (en) 2014-01-17 2015-07-23 Godfrey Phillips India Limited Lithium ion battery for electronic devices
US20150216232A1 (en) 2014-02-03 2015-08-06 R.J. Reynolds Tobacco Company Aerosol Delivery Device Comprising Multiple Outer Bodies and Related Assembly Method
JP2015176677A (ja) * 2014-03-13 2015-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 非水電解液蓄電素子及びそれを備えた蓄電装置
CN203746934U (zh) 2014-03-26 2014-07-30 刘团芳 电子烟烟具电池
JP5865951B2 (ja) * 2014-05-26 2016-02-17 株式会社東芝 非水電解質電池及び電池パック
GB2528712B (en) 2014-07-29 2019-03-27 Nicoventures Holdings Ltd E-cigarette and re-charging pack
JP2016058169A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池とその製造方法
JP6210166B2 (ja) * 2014-10-17 2017-10-11 日立化成株式会社 リチウムイオン電池
TWI687021B (zh) * 2014-10-28 2020-03-01 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 適應性電池充電方法、充電裝置、電腦程式及電腦可讀取媒體
JP2016103326A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 石原産業株式会社 非水電解液二次電池及びその製造方法
US10199643B2 (en) 2014-12-16 2019-02-05 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode for lithium-based batteries
CN104868175A (zh) 2015-04-19 2015-08-26 奉化市宇创产品设计有限公司 一种超细圆柱软包装锂离子电池的制备方法
GB201515087D0 (en) * 2015-08-25 2015-10-07 Nicoventures Holdings Ltd Electronic vapour provision system
US10729177B2 (en) * 2016-07-31 2020-08-04 Altria Client Services Llc Electronic vaping device, battery section, and charger
US20180070633A1 (en) 2016-09-09 2018-03-15 Rai Strategic Holdings, Inc. Power source for an aerosol delivery device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200089636A (ko) * 2019-01-17 2020-07-27 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 에어로졸 흡인기용 전원 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
CN109690815A (zh) 2019-04-26
WO2018047097A1 (en) 2018-03-15
CA3033940A1 (en) 2018-03-15
JP2023098909A (ja) 2023-07-11
US20180070633A1 (en) 2018-03-15
RU2019104095A3 (ko) 2020-10-09
EP3510649B1 (en) 2020-10-21
RU2737314C2 (ru) 2020-11-27
RU2019104095A (ru) 2020-10-09
CN117413984A (zh) 2024-01-19
JP2019530150A (ja) 2019-10-17
EP3510649A1 (en) 2019-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11806471B2 (en) Power supply for an aerosol delivery device
EP3573486B1 (en) Aerosol delivery device with secondary battery
EP3481474B1 (en) Aerosol delivery device, cartridge and control body
EP3443638B1 (en) Charger for an aerosol delivery device
KR102582185B1 (ko) 에어로졸 전달 장치용 충전식 리튬이온 배터리
US20170112194A1 (en) Rechargeable lithium-ion capacitor for an aerosol delivery device
EP3510649B1 (en) Power source for an aerosol delivery device
KR20190080940A (ko) 에어로졸 전달 장치용 충전기
EP3547858A1 (en) Rechargeable lithium-ion capacitor for an aerosol delivery device
KR102675573B1 (ko) 에어로졸 전달 장치 및 에어로졸 전달 장치용 제어 바디

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application