KR20190065466A - 에어로졸 발생 시스템용 연속 모드 히터 조립체 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 발생 시스템용 히터 조립체는 히터 요소, 에어로졸 발생 액체를 포함하고 있는 저장부, 및 히터 조립체의 사용 동안에 발생된 과잉 증기를 응축시키기 위한 응축기를 포함하고 있다. 응축기는 응축물이 적어도 부분적으로 저장부 내로 다시 전달되도록 하는 방식으로 형성된 것이다. 본 발명은 또한 에어로졸 발생 시스템용 히터 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

에어로졸 발생 시스템용 연속 모드 히터 조립체{CONTINUOUS MODE HEATER ASSEMBLY FOR AEROSOL-GENERATING SYSTEM}
본 발명은, 히터 요소, 에어로졸 발생 액체를 포함하고 있는 저장부, 및 히터 조립체의 사용 동안에 발생된 과잉 증기를 응축하기 위한 응축기를 포함하고 있는, 에어로졸 발생 장치용 히터 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 히터 조립체를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치 및 히터 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전자 궐련(e-cigarette)과 같은 통상의 전기 구동식 에어로졸 발생 장치에서는, 전기 히터가 e-액체(e-liquid)라고도 불리는 에어로졸 발생 액체를 증발시키는 데에 사용된다. e-액체는 통상적으로 약 65Vol.-%의 프로필렌 글리콜, 약 30Vol.-%의 글리세롤, 약 2Vol.-%의 물, 약 2Vol.-%의 향미제 및 약 1Vol.-%의 니코틴으로 구성된다. 통상의 전자 궐련에서, 히터는 250℃와 300℃ 사이의 온도 범위에서 작동된다. 이 온도는 e-액체의 모든 성분을 휘발시킬 만큼 충분히 높다. 사용자가 전자 궐련을 뻐끔뻐끔 피울 때, 기류가 히터 조립체 위로 흐르도록 배열되고, 발생된 에어로졸이 사용자에 의해 흡입된다. 통상적으로, 전자 궐련은 퍼프 동안에만 히터를 활성화하고 이에 따라 증발을 활성화하는 퍼프 검출 시스템을 포함하고 있다. 퍼프들 사이에는 히터 요소가 꺼지고, 에어로졸이 발생되지 않는다.
통상의 에어로졸 발생 시스템의 하나의 문제점은 에어로졸 발생 시스템 내부의 e-액체 저장부로부터의 e-액체의 누출에 관한 것이다. 누출은 대응하는 구성요소의 기능 불량, 특히 e-액체 용기의 기능 불량에 의해 야기될 수 있다. 누출의 다른 이유는 사용 중 에어로졸 발생 시스템의 구성요소의 변형이다. 이러한 변형은 에어로졸 발생 시스템 상에 가해진 기계 응력으로부터 야기될 수 있다. 변형은 또한 에어로졸 발생 시스템 내부에서 생기는 온도 증가에 의해 야기될 수도 있다. 특히, 300℃까지의 온도를 국부적으로 발생시키는 히터 요소가 채용되는 통상의 에어로졸 발생 시스템은 고온 효과로 인해 개별 구성요소를 변형시키기 쉽다.
통상의 에어로졸 히터의 문제점들 중 하나 이상은 본 발명의 히터 조립체에 의해 완화될 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 시스템용 히터 조립체는 히터 요소, 에어로졸 발생 액체를 포함하고 있는 저장부, 및 응축기를 포함하고 있다. 응축기는 히터 조립체의 사용 동안에 발생된 과잉 증기를 응축시키고, 응축물이 적어도 부분적으로 저장부 내로 다시 전달되도록 하는 방식으로 형성된다. 바람직하게는, 응축기는 응축물의 적어도 10중량% 또는 적어도 20중량%, 또는 적어도 50중량% 또는 적어도 80중량%가 저장부 내로 다시 전달되도록 하는 방식으로 형성된다.
도 1은 본 발명에 따른 히터 조립체를 도시하고 있고;
도 2는 전자 궐련에서 사용되는 히터 조립체의 개별 구성요소를 도시하고 있고;
도 3은 두 부분 하우징을 가지는 전자 궐련에서 액체 저장부를 교환하기 위한 교환 절차를 도시하고 있고;
도 4는 응축기가 이차 히터로서 사용되는 전자 궐련의 구현예를 도시하고 있고;
도 5는 이차 히터를 포함하고 있는 전자 궐련의 대안적인 구현예를 도시하고 있다.
바람직하게는, 히터 요소는 80℃와 240℃ 사이, 바람직하게는 120℃와 200℃ 사이, 보다 바람직하게는 150℃와 180℃ 사이의 범위의 온도에서 작동된다. 최적의 온도는 에어로졸 발생 시스템의 설계, 특히 사용되는 e-액체의 정확한 조성에 의존한다. 작동 온도는 바람직하게는 250℃ 내지 300℃의 통상적으로 사용되는 작동 온도보다도 낮다. 따라서, 상기 시스템은 작동 시에 열 응력을 덜 받게 되고, 이에 따라 에어로졸 발생 시스템의 구성요소의 열 변형에 의해 야기되는 누출 위험이 감소된다.
통상적인 에어로졸 발생 시스템과 대조적으로, 본 발명의 히터 조립체는 통상적으로 히터요소의 연속 작동이 가능한 이러한 낮은 온도에서 작동된다. 퍼프들 사이에서 발생되는 과잉 증기가 폐기되는 것을 회피하기 위해서, 이러한 과잉 증기를 응축하는 데에 사용되는 응축기가 제공되며, 이 응축기는 응축된 증기를 히터 요소 또는 e-액체 저장부로 다시 전달한다.
그의 효율을 증가시키기 위해서, 특히 저장부로의 응축물의 복귀를 용이하게 하기 위해서, 응축기는 바람직하게는 에어로졸 발생 액체, 특히 액체-증기 중간기(interphase)의 바로 부근에 놓여 있다. 응축기는 바람직하게는 히터 요소의 바로 부근에 놓여 있다. 바로 부근(direct vicinity)이란, 1cm 미만, 바람직하게는 5mm 미만, 바람직하게는 2mm 미만의 거리를 의미한다.
응축기는 바람직하게는 비다공성, 비흡수성 물질로부터 만들어진다. 더욱 바람직하게는, 응축기는 중합체, 금속, 또는 세라믹 물질로부터 만들어진다. 가장 바람직하게는, 응축기는 응축물에 대하여 비습윤성 표면을 가지도록 하는 물질로부터 만들어진다.
바람직한 구현예에서, 응축기는 히터 요소로부터 하류에 위치하고 있으며, 원뿔 형상 및 정점에서 구멍을 가진다. 정점 내의 구멍은 바람직하게는 에어로졸 형성실로부터의 에어로졸을 위한 하류방향 통로만을 정의한다. 바람직하게는, 응축기는 정점이 히터 요소로부터 멀리 지향하도록 배향된다. 응축기의 원뿔 형상 때문에, 응축물은 바람직하게는 반경방향의 외측 방향으로 흐르고, 액체 저장부를 향하여 에어로졸 발생 시스템의 하우징의 측면을 따라 에어로졸 발생 시스템의 하우징 내에 놓일 때에 흐른다. 응축기의 주변 형상은 바람직하게는 히터 조립체가 채용되는 에어로졸 발생 시스템의 하우징의 단면 형상에 대응한다. 따라서, 통상적으로 응축기의 주변 형상은 원형, 타원형, 또는 둥근 에지가 있거나 없는 정사각형이다.
저장부는 바람직하게는 에어로졸 발생 액체가 흡수되는 다공성 물질을 포함하고 있다. 다공성 물질은 통상의 전자 궐련에서 사용되는 임의의 다공성 물질일 수도 있다. 적절한 물질은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 섬유 또는 내열성 폴리에틸렌/폴리부틸렌 테레프탈레이트 섬유와 같은 직조 또는 부직포 물질을 포함하고 있다. 적절한 물질의 예로는 스폰지 또는 발포체 물질, 섬유 또는 소성된 분말 형태의 세라믹계 또는 그라파이트계 물질, 발포된 금속 또는 플라스틱 물질, 예를 들면 초산 셀룰로오스, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은 스펀 또는 압출된 섬유로 이루어진 섬유상 물질이다. 상기 물질은 상이한 액체 물성과 함께 사용되도록 임의의 적절한 모세관 현상 및 다공성을 가질 수도 있다. 액체는 이에 한정되지는 않지만 점도, 표면 장력, 밀도, 열 전도성, 비등점 및 증기압을 포함하는 물성을 가지고 있으며, 액체가 저장부의 다공성 물질에 의해 저장될 수 있게 한다.
바람직하게는, 저장부는 지지부 상에 놓여 있다. 지지부는 저장부가 히터 조립체 내부의 잘 정의된 위치에 보유되는 것을 보장할 수도 있다. 지지부는 솔리드 평면의 표면(solid plane surface)을 가질 수 있거나, 또는 메쉬 형태를 가질 수도 있다. 후자의 형태에서, 공기는 지지부 및 그 위에 지지되는 저장부를 통해 흐를 수 있다.
저장부는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있고, 바람직하게는 히터 조립체가 사용되는 에어로졸 발생 시스템의 치수에 대응하는 형상 및 크기를 가지고 있다. 바람직하게는, 저장부는 HRM 물질의 원통형 패드이다. 바람직하게는, 저장부의 두께는 0.1mm와 5mm 사이, 바람직하게는 0.2mm와 3mm 사이의 범위이고, 바람직하게는 약 2mm이다. 바람직하게는, 저장부는 5mg 내지 1g, 바람직하게는 50mg 내지 500mg, 가장 바람직하게는 약 200mg의 용량을 가지고 있다.
저장부는 바람직하게는 약 20 퍼프를 위한 액체만을 보유하며, 그 후에는 교체되어야 한다. 따라서, 저장부는 에어로졸 발생 액체가 소모된 후에 정기적으로 교체되어야 한다. 저장부의 감소된 크기 및 감소된 저장 용량 때문에, 히터 조립체는 제한된 양의 액체만을 함유한다. 따라서, 누출이 생기는 경우에도, 누출될 수 있는 소량의 액체만이 존재한다.
바람직하게는, 히터 요소는 0.1Ω과 10Ω 사이, 0.4Ω과 5Ω 사이, 보다 바람직하게는 0.8Ω과 2Ω 사이, 가장 바람직하게는 약 1.5Ω의 저항을 가지는 저항성 히터이다. 히터 조립체는 바람직하게는 평평한 히터 표면 및 큰 가열 표면을 가지고 있다. 더욱 바람직하게는, 히터 요소는 평평한 가열식 코일일 수도 있고, 보다 바람직하게는 히터 요소는 평평한 에칭된 스테인리스 스틸 히터이다. 히터의 평평한 형상의 이점은, 저장부가 지지부의 대체로 평평한 표면과 히터 요소의 평평한 표면 사이에 개재될 수 있어, 히터 요소가 저장부와 밀접하게 접촉해서 이상적인 증발 조건을 제공한다는 것이다.
히터 조립체의 사용 시, 히터 요소는 저장부의 부근에서 임의의 적절한 장소에 놓일 수도 있다. 히터 요소는 저장부 주위, 저장부와 응축기 사이 또는 응측기에 대향하여 놓일 수도 있다. 바람직하게는, 히터 요소는 저장부와 응축기 사이에 놓여 있다. 응축기는 히터 요소로부터 하류에 놓일 수도 있다.
에어로졸 발생 액체는 바람직하게는 약 247℃의 비등점을 가지는 니코틴을 포함하고 있다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 액체는 0.1중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 0.2중량% 내지 5중량% 사이, 바람직하게는 0.5중량% 내지 2중량%의 니코틴을 포함하고 있다.
에어로졸 발생 액체는 바람직하게는 니코틴의 200℃에서의 증기압에 필적하는 200℃에서의 증기압을 가지는 화합물을 포함하고 있다.
에어로졸 발생 액체는, 200℃에서의 니코틴의 증기압의 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 50%인 200℃에서의 증기압을 가지는 20중량% 내지 60중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 50중량%의 화합물을 포함할 수도 있다.
에어로졸 발생 액체는 바람직하게는 니코틴의 200℃에서의 증기압 보다 낮은 200℃에서의 증기압을 가지는 화합물을 포함하고 있다.
에어로졸 발생 액체는 200℃에서의 니코틴의 증기압의 50% 미만, 바람직하게는 30% 미만인 200℃에서의 증기압을 가지는 40중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 50중량% 내지 70중량%의 화합물을 포함할 수도 있다.
에어로졸 발생 액체는 글리세롤을 포함할 수도 있다. 글리세롤은 약 290℃의 비등점을 가지고 있다. 에어로졸 발생 액체는 20중량% 내지 80중량% 또는 50중량% 내지 70중량%의 글리세롤을 포함할 수도 있다.
에어로졸 발생 액체는 물, 바람직하게는 5중량% 내지 20중량%의 물, 예를 들어 8중량% 내지 15중량%의 물을 포함할 수도 있다.
에어로졸 발생 액체는 프로필렌 글리콜, 바람직하게는 5중량% 내지 50중량%의 프로필렌 글리콜, 예를 들어 10중량% 내지 40중량%의 프로필렌 글리콜을 포함할 수도 있다.
에어로졸 발생 액체는 향미제, 바람직하게는 0.1중량% 내지 5중량%의 향미제, 예를 들어 0.5중량% 내지 3중량%의 향미제를 포함할 수도 있다.
작동 온도 및 니코틴의 농도를 변화시켜서, 발생된 에어로졸의 니코틴 함량이 통상의 궐련의 니코틴 함량 또는 더 낮은 니코틴 함량에 대응하도록 증발 성능이 조정될 수 있다.
연속 모드로 작동되는 히터 조립체의 또 다른 이점은, 퍼프 검출이 퍼프 중에 히터를 활성화시키기 위해 요구되지 않는다는 것이다. 따라서, 히터 조립체, 특히 이 히터 조립체를 채용하는 에어로졸 발생 시스템은 통상의 시스템보다도 제조하기 쉽고 사용하기 쉽다.
본 발명은 또한 상기한 히터 조립체를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템, 바람직하게는 전자 궐련에 관한 것이다. 에어로졸 발생 시스템은, 바람직하게는 적어도 2개의 연결가능 부분을 포함하고 있는 하우징을 가지고 있다. 제1 부분은 마우스피스, 응축기 및 히터 요소를 포함하고 있다. 제2 부분은 전력 공급원, 제어 회로 및 저장부용 지지부를 포함하고 있다. 에어로졸 발생 시스템의 조립을 위해, e-액체를 함유하는 저장부가 제2 부분의 지지부 상에 놓여 있다. 제1 부분을 제2 부분에 부착하여 저장부가 지지부와 히터 요소 사이에 기밀하게 압착된다. 또한, 전기 접촉부가 2개의 부분 사이에 확립되어 제2 부분의 전력 공급원 및 제어 회로가 제1 부분의 히터 요소에 연결된다. 하우징의 2개의 부분 간의 부착은 나사 연결 또는 클램프 연결을 포함하고 있는 임의의 적절한 부착 수단에 의해 확립될 수 있다. 두 부분 하우징의 이러한 구성은 저장부의 교환이 매우 간단하다는 이점을 가지고 있다. 이러한 간단한 교환가능성은, 저장부가 상당히 소량의 e-액체만을 함유하고 이에 따라 매우 자주 교체되기 때문에, 본 경우에 특히 중요하다.
에어로졸 발생 시스템의 하우징은 공기 유입부 및 공기 유출부, 통상적으로 마우스피스를 포함하고, 이들 사이에 기류 경로가 정의된다. 기류 경로는 히터 조립체를 포함하고 있는 에어로졸 형성실을 통해 유도된다. 차단 수단이 기류 경로 내에 제공되어, 퍼프들 사이, 즉 사용자가 에어로졸 발생 시스템으로부터 흡입하지 않을 때에는 기류를 방지한다. 차단 수단은 에어로졸 형성실로부터 상류, 하류 또는 상류와 하류에 제공될 수 있다. 차단 수단은 기계식 차단 수단 또는 공기 밸브일 수 있다. 바람직하게는, 차단 수단은 전기 회로를 통해 전기적으로 제어된다. 퍼프 검출기는 흡연을 하는지의 여부를 검출하기 위한 센서로서 사용될 수도 있다. 퍼프 검출기는 당업자에게 쉽게 익숙해진다.
본 발명은 또한 에어로졸 발생 시스템용 히터 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 히터 요소 및 에어로졸 발생 액체를 포함하고 있는 저장부를 제공하는 단계를 포함하고, 에어로졸 발생 시스템의 사용 시 저장부는 히터 요소와 직접 접촉하여 위치한다. 상기 방법은 히터 조립체의 사용 동안에 발생된 과잉 증기를 응축시키기 위한 응축기를 제공하는 단계를 더 포함하고, 응축기는 응축물이 적어도 부분적으로 히터 상으로 또는 저장부 내로 다시 전달되도록 하는 방식으로 형성된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 응축기는 이차 히터 요소이다. 이차 히터 요소는 퍼프 동안에만 활성화된다. 퍼프들 사이에서, 이차 히터 조립체는 응축기로서 작용하고 연속 작동식 제1 히터 요소에 의해 발생된 과잉 증기가 이차 히터에서 응축된다. 사용자가 뻐끔뻐끔 피울 때 이차 히터 요소가 활성화되어 이차 히터 요소에 부착하는 응축된 증기가 증발된다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 히터 조립체는 하우징의 대향 측면에 2개의 개구부를 가지는 하우징을 포함하고 있다. 하우징은 액체 에어로졸 발생 기재를 보유하는 다공성 물질을 포함하고 있다. 일차 유체 투과성 히터가 하우징의 제1 개구부에 제공되어 있고 에어로졸 발생 시스템 내부의 배기 흐름부에 연결되어 있다. 제1 히터는 연속적으로 작동되고, 배기 흐름부를 통해 시스템으로부터 배출되는 e-액체를 연속적으로 증발시킨다. 제2 개구부에는 퍼프 동안에만 활성화되는 이차 히터가 제공되어 있다. 제2 개구부는 하우징 내의 공기 유입부와 마우스피스 사이의 기류 경로에 연결되어 있다. 사용자가 뻐끔뻐끔 피울 때 이차 히터에 의해 발생된 에어로졸이 소비자에 의해 흡입된다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이다.
도 1은, 지지부(10), e-액체용 저장부(12), 히터 요소(14) 및 응축기(16)를 포함하고 있는 본 발명의 히터 조립체를 도시하고 있다. 저장부(12)는 지지부(10) 상에 놓여 있고 지지부(10)와 히터 요소(14) 사이에 개재되어 있다. 지지부의 주변 영역에는, 히터 요소(14)의 전기 접촉부(15)용 2개의 피드스루(feedthrough)(18)가 제공되어 있다. 히터 요소(14)는 대체로 평면을 가지는 평평한 에칭된 스테인리스 스틸 히터이다. 저장부(12)는 내열성 PET 중합체로부터 만들어진 대체로 원통형 다공성 중합체 디스크이다. 저장부의 두께는 약 2mm이다. 저장부(12)는 250mg까지의 e-액체를 저장할 수 있다. e-액체는 글리세롤 50%, 프로필렌 글리콜 37%, 니코틴 2%, 물 10%, 향미제 1%의 조성을 가질 수도 있고, 히터 요소의 작동 온도는 130℃ 내지 150℃이다. e-액체는 글리세롤 70%, 프로필렌 글리콜 14%, 니코틴 2%, 물 13%, 향미제 1%의 조성을 가질 수 있고, 히터 요소의 작동 온도는 150℃ 내지 200℃이다.
도 2에는, 도 1의 히터 조립체를 포함하고 있는 두 부분 하우징을 가지는 전자 궐련이 도시되어 있다. 명료화를 위해, 전력 공급원(미도시), 전기 회로(미도시) 및 공기 유입부(미도시)를 포함하고 있는 하우징의 제2 부분(20)만이 도시되어 있다. 상기 부분(20)의 최상부 면에는, 전력 공급원을 히터 요소(14) 및 기류 슬릿(24)에 접촉시키기 위한 전기 접촉부(22)가 제공되어 있다. 지지부(10)의 피드스루(18)가 부분(20)의 전기 접촉부(22)와 일치하도록 지지부(10)가 부분(20)의 최상부에 놓여 있다. 지지부(10)는 슬릿(26)을 또한 포함하여 그를 통해 공기가 흐를 수 있다.
지지부(10) 상에는 저장부(12)가 놓여 있다. 저장부는 저장부(12)의 반경방향 국부화(localization)를 보장하는 원형 요소(30)에 의해 측방향으로 둘러싸여 있다. 원형 요소는 히터 요소의 전기 접촉부(15)용 피드스루(32)를 또한 가지고 있다. 원형 요소(30)의 외부 치수는 지지부(12)의 외부 치수에 대응한다. 원형 요소(30)는 그 최상부 에지가 저장부(12)의 상부 표면과 동일한 평면에 놓이도록 하는 두께를 가지고 있다. 히터 요소(14)가 저장부(12)의 최상부 상에 놓여 있고 그의 전기 접촉부(15)가 피드스루 내에 삽입되어 아래의 접촉부(22)에 연결되고 이들 접촉부를 통해 하우징의 제2 부분(20) 내에 위치하는 전력 공급원에 연결된다. 히터 요소(14)의 상부에는, 에어로졸 형성실(36)의 측벽면을 형성하는 원통형 요소(34)가 놓여 있다. 에어로졸 형성실(36)의 최상부 벽면을 형성하는 응축기(16)가 원통형 요소(34) 상부에 놓여 있다. 응축기(16)는 히터 요소(14)로부터 멀리 지향하는 원뿔형 정점을 가지는 원뿔 형상을 가지고 있다. 원뿔형 응축기(16)의 정점에는, 에어로졸이 에어로졸 형성실(36)을 빠져 나갈 수 있는 구멍(38)이 제공되어 있다. 퍼프 동안 기류가 에어로졸 형성실을 통해 생성되고, 에어로졸이 전자 궐련의 마우스피스를 통해 소비자에 의해 흡입된다. 히터 조립체는 연속 모드로 작동되어 퍼프들 사이에서도 e-액체가 증발된다. 이러한 과잉 증기의 대부분은 응축기의 내부 표면에서 응축된다. 응축기의 원뿔 형상 때문에, 응축물은 에어로졸 형성실의 측벽면을 따라 흐르고, 히터 요소 및 히터 요소의 바로 부근의 저장부의 표면으로 복귀한다.
도 3에는, 두 부분 하우징의 제1 부분(40)을 포함하고 있는 도 2의 전자 궐련이 도시되어 있다. 제1 부분(40)은 마우스피스부(42)를 포함하고 있다. 그의 하부 말단(44)에서, 하우징의 제1 부분(40)은 응축기(16), 원통형 요소(34), 히터 요소(14) 및 원형 요소(30)를 포함하고 있다(도 3에서는 볼 수 없음). 바람직하게는 히터 요소(14)는 히터 요소(14)의 결함 시, 히터 요소(14) 그 자체만 교체할 수 있고, 하우징의 제1 부분(40) 전체가 갱신될 필요가 없다. 저장부(12)를 삽입 또는 교체하기 위해서, 두 부분 하우징의 2개의 부분(20, 40)은 분리되어 있다. 저장부(12)는 지지부(10) 상에서 교체 또는 삽입되고, 2개의 부분(20, 40)은 다시 재연결된다. 도 3에 도시된 구현예에서, 하우징의 2개의 부분(20, 40)은 클램핑 연결에 의해 연결된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예를 도시하고 있다. 저장부는 다공성 물질(52) 내에 흡수되는 e-액체를 포함하고 있고, 하부 말단에서 개구부(54)를 포함하고 있는 원통형 용기(50)이다. 일차 히터(56)가 용기(50)의 개구부(54) 내에 제공되어 있다. 응축기는 이차 히터 요소(58)이다. 이차 히터 요소(58)는 퍼프 동안에만 활성화된다. 퍼프들 사이에서, 이차 히터 조립체(58)는 응축기로서 작용하고, 연속 작동식 일차 히터 요소(56)에 의해 발생된 과잉 증기가 이차 히터(58)에서 응축된다. 기류 채널(62)이 에어로졸 형성실의 공기 유입부(60)와 유출부(64) 사이에 정의된다. 제어 회로(66) 및 전력 공급부(68)가 히터 요소(56, 58)를 제어하고 전력 공급하기 위해 제공되어 있다. 사용자가 뻐끔뻐끔 피울 때, 이차 히터 요소(58)가 활성화되어 이차 히터 요소(58)에 부착하는 응축된 증기가 증발된다.
도 5에는, 본 발명의 다른 구현예가 도시되어 있다. 히터 조립체는 하우징(70)을 포함하고 있고, 2개의 개구부(72, 74)가 하우징(70)의 대향 측면에 있다. 하우징(70)은 액체 에어로졸 발생 기재를 보유하기 위한 다공성 액체 흡수 물질을 포함하고 있다. 일차 유체 투과성 히터(76)가 하우징(70)의 제1 개구부(72)에 제공되어 있으며, 에어로졸 발생 시스템 내부의 배기 흐름부(78)에 연결된다. 일차 히터(76)는 연속적으로 작동되고, 배기 흐름부(78)를 통해 시스템으로부터 배출되는 e-액체를 연속적으로 증발시킨다. 제2 개구부(74)에는 퍼프 중에만 활성화되는 이차 히터(80)가 제공되어 있다. 제2 개구부(47)는 공기 유입부(82)와 마우스피스 사이의 기류 경로(84)에 연결된다. 사용자가 뻐끔뻐끔 피울 때 이차 히터(80)에 의해 발생된 에어로졸이 소비자에 의해 흡입된다.
10: 지지부
12: e-액체용 저장부
14: 히터 요소
15: 전기 접촉부
16: 응축기
18: 피드스루
20: 하우징의 제2 부분
22: 전기 접촉부
24: 기류 슬릿
26: 슬릿
30: 원형 요소
32: 피드스루
34: 원통형 요소
36: 에어로졸 형성실
38: 구멍
40: 하우징의 제1 부분
42: 마우스피스부
44: 말단
47: 제2 개구부
50: 용기
52: 다공성 물질
54: 개구부
56: 일차 히터
58: 이차 히터 요소
60: 공기 유입부
62: 기류 채널
64: 공기 유출부
66: 제어 회로
68: 전력 공급부
70: 하우징
72,74: 개구부
76: 일차 히터
78: 흐름부
80: 이차 히터
82: 공기 유입부
84: 기류 경로

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 시스템용 히터 조립체로,
    - 히터 요소;
    - 에어로졸 발생 액체를 포함하는 저장부;
    - 상기 히터 조립체의 사용 동안에 발생된 과잉 증기를 응축시키기 위한, 응축기를 포함하고, 여기서 상기 응축기는 응축물이 적어도 부분적으로 상기 저장부 내로 다시 전달되도록 하는 방식으로 형성된 것인, 히터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 응축기는 상기 에어로졸 발생 액체의 바로 부근에 놓여 있는, 히터 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 응축기는 비다공성, 비흡수성 물질, 바람직하게는, 중합체, 금속, 또는 세라믹 물질로부터 만들어진 것인, 히터 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 응축기는 원뿔 형상 및 정점에서 구멍을 가지고, 여기서 상기 과잉 증기는 상기 히터 조립체를 가리키는 상기 응축기의 원뿔 표면에서 응축될 것이고 여기서 상기 응축물은 상기 응축기의 원뿔 표면을 따라 흐르고 결국 상기 히터 조립체 위로 떨어지게 되는 것인, 히터 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장부는 상기 에어로졸 발생 액체가 흡수되는 다공성 물질을 포함하는, 히터 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장부는 상기 에어로졸 발생이 소모된 후에 교체될 수 있는 소모성인 것인, 히터 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히터 요소는 0.1과 10Ω 사이, 0.4과 5Ω 사이, 보다 바람직하게는 0.8과 2Ω 사이, 가장 바람직하게는 약 1.5Ω의 저항을 가지는 저항성 히터인, 히터 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히터 조립체는 100℃와 200℃ 사이, 바람직하게는 150℃와 180℃ 사이의 범위의 작동 온도를 가지는, 히터 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 액체는 0.1중량% 내지 10중량%, 바람직하게는 1중량% 내지 2중량%의 니코틴을 포함하는, 히터 조립체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 액체는, 200℃에서의 니코틴의 증기압의 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 50%인 200℃에서의 증기압을 가지는 20중량% 내지 60중량%, 바람직하게는 30중량% 내지 50중량%의 화합물을 포함하는, 히터 조립체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 액체는 200℃에서의 니코틴의 증기압의 50% 미만, 바람직하게는 30% 미만인 200℃에서의 증기압을 가지는 40중량% 내지 80중량%, 바람직하게는 50중량% 내지 70중량%의 화합물을 포함하는, 히터 조립체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 히터 조립체를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 적어도 두 부분을 가지는 하우징을 포함하고, 여기서 제1 부분은 마우스피스, 상기 응축기 및 상기 히터 요소를 포함하고, 제2 부분은 전력 공급원, 제어 회로 및 상기 저장부용 지지부를 포함하고, 여기서 상기 저장부는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 삽입되어 있고, 상기 두 부분 하우징이 조립될 때, 상기 히터 요소와 상기 지지부 사이에 단단히 유지되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 기류 경로는 상기 히터 조립체를 포함하는 에어로졸 형성실을 통해 공기 유입부로부터 상기 마우스피스로 확립되어 있고, 여기서 퍼프들 사이에서 상기 기류를 차단하기 위한 차단 수단이 상기 기류 경로 내에 제공되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
  15. 에어로졸 발생 시스템용 히터 조립체를 제조하는 방법으로,
    - 히터 요소를 제공하는 단계;
    - 에어로졸 발생 액체를 포함하는 저장부를 제공하되, 상기 에어로졸 발생 시스템의 사용 시 상기 저장부는 상기 히터 요소와 직접 접촉하여 위치하고 있는, 단계,
    - 상기 히터 조립체의 사용 동안에 발생된 과잉 증기를 응축시키기 위한 응축기를 제공하는 단계를 포함하고,
    여기서 상기 응축기는 응축물이 적어도 부분적으로 상기 저장부 내로 다시 전달되도록 하는 방식으로 형성된 것인, 방법.
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