KR20200057004A - E-베이핑 카트리지를 위한 기류 디자인, e-베이핑 카트리지를 제조하는 방법, 및 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치 - Google Patents

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Abstract

카트리지(70a)는 하우징(6b), 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는 저장부(20), 중앙 통로(20)와 연통되어 있는 증기 발생기를 포함하고, 중앙 통로(20)는 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하고 있다. 증기 발생기는 증기-전 제제를 중앙 통로(20)의 제1 부분에 전달하도록 구성되어 있다. 제1 공기 유입구는 중앙 공기 통로(20)의 제2 부분과 연통되어 있으며, 여기서 제2 부분은 증기 발생기와 제1 공기 유입구 사이에 있다. 희석 공기 유입구(104)는 중앙 공기 통로의 제3 부분과 교차하고 있으며, 여기서 제3 부분은 카트리지(70a)의 증기 발생기와 유출구(24) 사이에 있다. 희석 공기 유입구(104)는 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하고 있다.

Description

E-베이핑 카트리지를 위한 기류 디자인, E-베이핑 카트리지를 제조하는 방법, 및 카트리지를 포함하는 E-베이핑 장치
예시적인 구현예는 일반적으로 불연성 담배 베이핑 삽입부를 포함하는 카트리지를 포함하는 전자 베이핑(e-베이핑) 카트리지를 위한 기류 디자인에 관한 것이며, 여기서 기류 디자인은 감각적 경험을 이롭게 할 수 있다. 예시적인 구현예는 또한, 카트리지, 및 카트리지를 포함하는 e-베이핑(e-vaping) 장치를 제조하는 방법을 포함한다.
전자 베이핑(e-베이핑 장치, 및 특히 e-베이핑 장치용 카트리지는, 장치 내에 발생 증기를 형성하기 위해 적어도 부분적으로 기화되어 있는 증기-전(pre-vapor) 제제를 갖는 기류를 혼입할 수 있다. 후속의 발생 증기는 발생 증기가 배출되기 전에 장치를 통해 이동할 때 어느 정도 냉각되고 응축될 수 있다. 증기 입자가 응축됨에 따라, 입자는 합쳐지고 조합되어 더 큰 증기 입자를 형성할 수 있으며, 여기서 발생 증기의 입자 크기 분포는 감각적 경험에 영향을 미칠 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 카트리지에 관한 것이다.
한 구현예에서, 카트리지는 하우징; 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는 저장부; 하우징 내에서 길이방향으로 연장되어 있는 제1 관으로서, 제1 관은 중앙 공기 통로를 적어도 부분적으로 정의하고, 중앙 공기 통로는 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하고, 중앙 공기 통로의 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분은 서로 연통되어 있는, 제1 관; 중앙 공기 통로의 제1 부분과 연통되어 있는 증기 발생기로서, 증기 발생기는 증기-전 제제를 저장부로부터 중앙 공기 통로의 제1 부분으로 전달하고 증기-전 제제를 증기로 적어도 부분적으로 기화시키도록 구성되어 있는, 증기 발생기; 중앙 공기 통로의 제2 부분과 연통되어 있는 제1 공기 유입구로서, 중앙 공기 통로의 제2 부분은 증기 발생기와 제1 공기 유입구 사이에 있는, 제1 공기 유입구; 및 중앙 공기 통로의 제3 부분과 교차하고 있는 희석 공기 유입구로서, 중앙 공기 통로의 제3 부분은 증기 발생기와 카트리지의 유출구 사이에 있고, 희석 공기 유입구는 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하는, 희석 공기 유입구를 포함하고 있다.
한 구현예에서, 카트리지는 중앙 공기 통로 내에 기류 제한기를 추가로 포함하고, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제2 부분 및 중앙 공기 통로의 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나이다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 흐름관이고, 상기 흐름관은 약 8mm 내지 12mm의 길이를 가지고, 상기 흐름관은 약 0.8mm 내지 2mm의 제1 내부 직경을 가지고, 상기 중앙 공기 통로의 제1 부분의 제2 내부 직경은 약 2mm 내지 6mm의 범위에 있다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 개스킷이고, 개스킷은 약 1mm의 길이를 갖고, 개스킷은 약 0.6mm 내지 1.0mm의 제3 내부 직경을 가지고, 중앙 공기 통로의 제1 부분의 제4 내부 직경은 약 2mm 내지 6mm의 범위에 있다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제3 부분에 있으며, 여기서 희석 공기 유입구는 카트리지의 유출구와 기류 제한기의 배출 말단 사이의 중앙 공기 통로의 제3 부분과 교차하고 있다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제2 부분에 있으며, 기류 제한기의 배출 말단은 약 2mm 내지 30mm의 거리만큼 증기 발생기로부터 이격되어 있다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제2 부분에 있으며, 여기서 기류 제한기의 배출 말단은 카트리지를 통한 예상 기류를 카트리지의 작동 사용 동안 증기 발생기를 통과하기 전에 예상 평형 레이놀즈 수를 얻도록 증기 발생기로부터 이격시킨다.
한 구현예에서, 하우징은 카트리지용 제2 공기 유입구를 정의하며, 제2 공기 유입구는 희석 공기 통로를 부분적으로 정의하고 있다.
한 구현예에서, 중앙 공기 통로 및 희석 공기 통로는, 카트리지의 작동 사용 동안 약 60:40 비율로 중앙 공기 통로를 통한 제1 예상 체적 기류 속도 및 희석 공기 통로를 통한 제2 예상 체적 기류 속도를 제공하는 크기로 되어 있다.
한 구현예에서, 희석 공기 유입구의 말단은 중앙 공기 통로의 제2 부분과 직접 연통되어 있으며, 희석 공기 유입구는 증기 발생기를 우회하는 바이패스 벤트이다.
한 구현예에서, 중앙 공기 통로 및 희석 공기 통로는, 카트리지의 작동 사용 동안 약 1:1의 비율로 중앙 공기 통로를 통한 제1 예상 체적 기류 속도 및 희석 공기 통로를 통한 제2 예상 체적 기류 속도를 제공하는 크기로 되어 있다.
한 구현예에서, 카트리지는 중앙 공기 통로의 제2 부분과 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있는 불연성 담배 베이핑 삽입부를 추가로 포함하며, 여기서 증기 발생기는 증기-전 제제를 적어도 부분적으로 기화시키도록 구성되어 있는 히터를 포함하고, 히터는 중앙 공기 통로의 제1 부분과 연통되어 있고; 히터 및 저장부와 연통되어 있는 심지는 증기-전 제제를 저장부로부터 히터로 전달하도록 구성되어 있다.
적어도 다른 예시적인 구현예는 카트리지의 제조 방법에 관한 것이다.
한 구현예에서, 카트리지는 하우징 내에서 길이방향으로 연장되어 있는 제1 관으로서, 중앙 공기 통로를 적어도 부분적으로 정의하는 제1 관, 서로 연통되어 있는 중앙 공기 통로의 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하는 중앙 공기 통로로서, 중앙 공기 통로의 제1 부분과 연통되어 있는 증기 발생기, 및 중앙 공기 통로의 제2 부분과 연통되어 있는 제1 공기 유입구로서, 중앙 공기 통로의 제2 부분은 증기 발생기와 제1 공기 유입구 사이에 있는, 제1 공기 유입구를 포함하고, 여기서 방법은, 희석 공기 유입구를 카트리지 내에 제공하는 단계로서, 희석 공기 유입구는 중앙 공기 통로의 제3 부분과 교차하고 있고, 중앙 공기 통로의 제3 부분은 상기 증기 발생기와 카트리지의 유출구 사이에 있고, 희석 공기 유입구는 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하는, 단계; 그리고 중앙 공기 통로 내에 기류 제한기를 삽입하는 단계로서, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제2 부분 및 중앙 공기 통로의 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있고, 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나인 단계를 포함한다.
한 구현예에서, 흐름관은 약 8mm 내지 12mm의 길이 및 약 0.8mm 내지 2mm의 제1 내부 직경을 가지고, 개스킷은 약 1mm의 길이 및 약 0.6mm 내지 1.0mm의 제2 내부 직경을 가지고, 중앙 공기 통로의 제1 부분의 제3 내부 직경은 약 2mm 내지 6mm의 범위에 있다.
한 구현예에서, 하우징은 카트리지용 제2 공기 유입구를 정의하며, 제2 공기 유입구는 희석 공기 통로를 부분적으로 정의하고 있다.
한 구현예에서, 희석 공기 유입구의 말단은 중앙 공기 통로의 제2 부분과 직접 연통되어 있으며, 희석 공기 유입구는 증기 발생기를 우회하는 바이패스 벤트이다.
적어도 다른 예시적인 구현예는 e-베이핑 장치에 관한 것이다.
한 구현예에서, e-베이핑 장치로서, 카트리지는 제1 하우징, 제1 하우징 내의 저장부로서, 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는, 저장부, 제1 하우징 내에서 길이방향으로 연장되어 있는 제1 관으로서, 제1 관은 중앙 공기 통로를 적어도 부분적으로 정의하고, 중앙 공기 통로는 서로 연통되어 있는 중앙 공기 통로의 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하는, 제1 관, 중앙 공기 통로의 제1 부분과 연통되어 있는 증기 발생기로서, 증기 발생기는 증기-전 제제를 저장부로부터 중앙 공기 통로의 제1 부분으로 전달하고, 증기-전 제제를 증기로 적어도 부분적으로 기화시키도록 구성되어 있는, 증기 발생기, 중앙 공기 통로의 제2 부분과 연통되어 있는 제1 공기 유입구로서, 중앙 공기 통로의 제2 부분은 증기 발생기와 제1 공기 유입구 사이에 있는, 제1 공기 유입구, 중앙 공기 통로의 제3 부분과 교차하고 있는 희석 공기 유입구로서, 중앙 공기 통로의 제3 부분은 증기 발생기와 카트리지의 유출구 사이에 있고, 희석 공기 유입구는 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하는, 희석 공기 유입구, 중앙 공기 통로 내의 기류 제한기로서, 중앙 공기 통로의 제2 부분 및 중앙 공기 통로의 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있는, 기류 제한기; 및 카트리지에 연결 가능한 전력 섹션을 포함하고, 전력 섹션은, 제2 공기 유입구를 정의하는 제2 하우징, 전력 섹션이 카트리지에 연결되어 있는 경우 제2 공기 유입구는 카트리지의 제1 공기 유입구와 연통되어 있는 제2 공기 유입구, 전력 섹션이 카트리지에 연결되어 있는 경우 중앙 공기 통로를 통과하는 기류를 감지하도록 구성되어 있는 센서, 및 전력 섹션이 카트리지에 연결되어 있고 센서가 중앙 공기 통로를 통과하는 기류를 감지하는 경우 카트리지의 증기 발생기에 전기적으로 동력을 공급하도록 구성되어 있는 전력 공급원을 포함한다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제1 부분의 제2 단면적의 크기의 약 5% 내지 25%인 제1 단면적을 가지고, 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나이고, 여기서 하우징은 카트리지용 제3 공기 유입구를 정의하고, 제3 공기 유입구는 희석 공기 통로를 부분적으로 정의한다.
한 구현예에서, 기류 제한기는 중앙 공기 통로의 제1 부분의 제2 단면적의 크기의 약 5% 내지 25%인 제1 단면적을 가지고, 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나이고, 여기서 희석 공기 유입구는 중앙 공기 통로의 제3 부분과 직접 연통되어 있고, 희석 공기 유입구는 증기 발생기를 우회하는 바이패스 벤트이다.
첨부된 도면을 참조하여 예시적인 구현예를 상세히 설명함으로써, 예시적인 구현예의 전술된 그리고 다른 특징 및 장점이 더욱 명백해질 것이다. 첨부된 도면은 예시적인 구현예를 도시하도록 의도된 것이며, 청구항의 범위를 정의하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한, 척도대로 도시된 것으로 간주되지 않는다.
도 1은 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 2는 예시적인 구현예에 따라 흐름관 및 희석 공기를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 3은 예시적인 구현예에 따라 흐름관 및 희석 공기를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 4는 예시적인 구현예에 따라 작은 직경의 개스킷 및 희석 공기를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 5는 예시적인 구현예에 따라 작은 직경의 개스킷 및 희석 공기를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 6은 예시적인 구현예에 따라 흐름관 및 공기 바이패스를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 7은 예시적인 구현예에 따라 흐름관 및 공기 바이패스를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고;
도 8은 예시적인 구현예에 따라 불연성 담배 베이핑 삽입부를 갖는, 흐름관 및 희석 공기를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있고; 그리고
도 9는 예시적인 구현예에 따라 불연성 담배 베이핑 삽입부를 갖는, 작은 직경의 개스킷 및 희석 공기를 갖는 카트리지를 포함하는 e-베이핑 장치를 도시하고 있다.
일부 상세한 예시적인 구현예가 본원에 기재된다. 그러나, 본원에 기재된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 단지 예시적인 구현예를 설명하기 위한 대표적인 예일 뿐이다. 그러나, 예시적인 구현예는 많은 대안적인 형태로 구현될 있으며, 본 명세서에서 설명된 구현예에만 정의되는 것으로 해석되어서는 안된다.
따라서, 예시적인 구현예는 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그의 구현예는 도면에 예로서 도시되어 있으며 본 명세서에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 구현예를 기재된 특정 형태로 한정하려는 의도가 없으며, 그와 반대로, 예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 범주 내에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 동일한 도면 부호는 도면의 설명 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.
한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", "연결된", "결합된" 또는 "덮는" 것으로 지칭될 때, 이는 다른 요소 또는 층의 직접 위에 있거나, 연결되거나, 결합되거나, 또는 덮거나, 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 또는 층에 "직접 위에", "직접 연결된" 또는 "직접 결합된" 것으로 언급될 때, 개재 요소 또는 층이 존재하지 않는다. 동일한 번호는 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다.
비록 용어 제1, 제2, 제3 등이 본원에서 다양한 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성 요소, 영역, 층 및 섹션은 이 용어에 의하여 정의되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다. 이 용어는 하나의 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 계층 또는 부분과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션은 예시적인 구현예의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
본원에서 공간적으로 상대적인 용어(예를 들어, "밑에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계를 기술함에 있어서 설명을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향 뿐만 아니라 사용 또는 작동 시 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면 내의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소 또는 특징부의 "아래" 또는 "밑"으로 기재된 요소는 다른 요소 또는 특징부의 "위"에 배향될 것이다. 따라서, 용어 "아래"는 위와 아래의 배향 둘 모두를 포괄할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 단지 다양한 구현예를 설명하기 위한 것이며, 예시적인 구현예를 한정하려는 것은 아니다. 본원에서 사용되고 있는 단수형 부정관사 "a", "an" 및 정관사 "the"는 문맥상 명백하게 달리 표시하지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하다(includes, comprises)," 및 "포함하는(including, comprising)"은 본 명세서에서 사용될 때, 기술된 특징, 수치(integer), 단계, 작동, 요소, 또는 구성 요소의 존재를 규정하고 있지만, 하나 이상의 다른 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 구성 요소 또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.
"약"이라는 용어가 수치와 관련되어 본 명세서에 사용될 때, 연관된 수치는 대략 지칭된 수치의 ±10%의 허용 오차를 포함하도록 의도된다. 더욱이, 본 명세서에서 백분율을 지칭할 때, 이들 백분율은 중량, 즉 중량%를 기준으로 하도록 의도된다.
예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 이상적인 구현예(및 중간 구조체)의 개략도인 단면도를 참조하여 본원에서 설명된다. 이와 같이, 제조 기술 또는 공차(tolerance)의 결과로서 도면의 형상으로부터 변형이 예상된다. 따라서, 예시적인 구현예는 본원에 도시된 영역의 형상에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함해야 한다. 따라서, 도면에 도시된 영역은 본질적으로 개략적이며, 그 형상은 장치의 영역의 실제 형상을 예시하기 위한 것이 아니며, 예시적인 구현예의 범위를 한정하려는 것이 아니다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 예시적인 구현예가 속하는 당업자가 보편적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통적으로 사용되는 사전에서 정의된 것을 포함하는 용어는, 관련 분야의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이다.
도 1은 전자 베이핑(e-베이핑) 장치(60)를 도시하고 있다. 장치(60)는 2개의 주요 섹션들: 카트리지(70), 및 전력 섹션(72)을 포함할 수 있다. 섹션(70/72)은 카트리지 섹션(70) 상의 암형 커넥터(202)와 전력 섹션(72) 상의 수형 커넥터(204)를 통해 서로 연결 가능할 수 있다(또는, 대안적으로 카트리지 섹션(70)은 수형 커넥터를 가질 수 있고 전력 섹션(72)은 암형 커넥터를 가질 수 있다). 섹션(70/72)은 정합 나사들(205a/b)을 통해 함께 유지될 수 있다. 나사(205a/b)에 대한 대안으로서, 다른 구조체가 섹션(70/72)을 서로 연결하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 마찰 끼워맞춤부, 스냅 끼워맞춤, 접착제, 제거 가능하거나 삽입 가능한 핀, 또는 다른 적절한 구조체가 섹션(70/72)을 서로 결합하는데 사용될 수 있다. 선택적으로, 전력 섹션(72)은 카트리지(70)에 영구적으로 연결될 수 있어서, 전력 섹션(72)은 카트리지(70)의 일체형 섹션일 수 있다.
카트리지(70)는 일회용 섹션일 수 있거나, 선택적으로 섹션(70)은 대신에 비-일회용(재충전 가능) 섹션일 수 있다. 섹션(70)은 "증기 발생기(vapor generator)"를 포함할 수 있으며, 여기서 발생기는 심지(28)를 둘러싸고 있는 히터(14)를 포함할 수 있는 증기 발생 구조를 포함할 수 있으며, 심지(28)의 원위 말단은 증기-전(pre-vapor) 제제(22)를 함유시키고 있는 저장부(20) 내로 돌출될 수 있다. 저장부(20)는 내부 관(10) 및 카트리지(70)의 하우징(6b)에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 히터(14)는 내부 관(10) 내에 위치될 수 있으며, 여기서 심지(28)는 히터(14)가 증기-전 제제(22)를 가열하고 기화시키기 위해, 모세관 작용을 통해 증기-전 제제(22)를 흡인할 수 있다.
한 구현예에서, 심지(28)는 섬유상 및 가요성 재료로 구성될 수 있다. 심지(28)는 증기-전 제제(22)를 흡인하는 기능을 갖는 적어도 하나의 필라멘트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 심지(28)는 필라멘트 번들을 포함할 수 있으며, 이는 유리(또는 세라믹) 필라멘트가 포함될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 번들은 유리 필라멘트의 권선 그룹(예를 들어, 3개의 이와 같은 권선)을 포함할 수 있으며, 모든 구조는 필라멘트들 사이의 간극 공간을 통한 모세관 작용을 통하여 증기-전 제제(22)를 흡인할 수 있다.
한 구현예에서, 히터(14)는 증기-전 제제를 기화시키도록 구성될 수 있는, 와이어 코일, 평탄한 본체, 세라믹 본체, 단일 와이어, 저항성 와이어의 케이지의 형태, 또는 임의의 다른 적합한 형태일 수 있다. 히터(14)는 히터(14)가 (통로가 외부 공기 통로(19)일 수 있는) 통로의 길이방향 길이에 횡단할 수 있는 방향으로 연장될 수 있다. 다른 구현예에서, 히터(14)는 외부 공기 통로(19)의 길이 방향 길이를 따라 진행하도록 배열될 수 있다. 히터(14)는 적어도 부분적으로 심지(28)를 둘러쌀 수 있다. 히터(14)는 심지(28)의 길이를 따라 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있으며, 여기서 히터(14)는 심지(28)의 원주 주위에서 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다. 몇몇 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 심지(28)와 접촉할 수 있거나 접촉하지 않을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 임의의 적합한 전기 저항성 재료로 형성될 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료의 예는 구리, 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금군으로부터의 금속을 포함할 수 있되, 이에 한정되지 않는다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스강, 니켈, 코발트, 크롬, 알루미늄-티타늄-지르코늄, 하프늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간 및 철-함유 합금의 조합, 그리고 니켈, 철, 코발트, 스테인리스강에 기반하고 있는 초합금을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(14)는 니켈 알루미나이드, 표면 상에 알루미나의 층을 갖는 재료, 철 알루미나이드 및 다른 복합 재료로 형성될 수 있고, 전기 저항성 재료는 요구되는 외부 물리화학적 특성과 에너지 전달 동역학에 의존하여 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 히터(14)는 스테인리스 강, 구리, 구리 합금, 니켈-크롬 합금, 초합금 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 니켈-크롬 합금 또는 철-크롬 합금으로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 외부 표면 상에 전기 저항성 층을 갖는 세라믹 히터일 수 있다.
또 다른 구현예에서, 히터(14)는 철 알루미나이드(예를 들어, FeAl 또는 Fe3Al)로 구성될 수 있다. 철-알루미나이드의 사용은 이들이 높은 저항률을 나타낸다는 점에서 특히 유리할 수 있다. FeAl는 대략 180 마이크로옴의 저항률을 나타낼 수 있는 반면, 스테인리스 스틸은 대략 50 내지 91 마이크로옴을 나타낼 수 있다. 더 높은 저항률은 유입될 수 있는 전류 또는 장치(60)의 섹션(72)의 전력 공급원(1)에 대한 부하를 낮춘다. 심지(28)를 이용하는 것 대신에, 히터(14)가 충분한 모세관 작용을 하는 다공성 재료일 수 있고, 이는 열을 빠르게 생성할 수 있는 높은 전기 저항을 갖는 재료로 형성되어 있는 저항 히터를 포함한다.
다른 예시적인 구현예에서, 히터(14)는 반원형으로 구부러져 서로 엇갈리게 결합되어 있는 두 조각의 판금(sheet metal)으로 만들어질 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 히터(14)는, 심지(28) 내부에 위치되어 있는 사문(serpentine) 히터, 메시 히터, 편평한 판 히터, 노치코일(NotchCoil)TM을 갖는 위즈멕 테오렘(Wismec Theorem) 히터, 나선형 히터, 세라믹 가열 필름, 컬링된 히터, 또는 백금 히터 중 적어도 하나일 수 있다.
작동될 때, 히터(14)는 히터(14)로 둘러싸인 심지(28)의 일부분을 약 10초 미만, 더 바람직하게 약 7초 미만 동안 가열하도록 구성될 수 있다. 따라서, 전력 사이클은 약 2초 내지 약 10초(예를 들어, 약 3초 내지 약 9초, 약 4초 내지 약 8초, 또는 약 5초 내지 약 7초) 기간의 범위일 수 있다.
섹션(70)의 마우스-말단 삽입부(8)는 섹션(70)의 말단 상에 영구적으로 부착될 수 있거나, 대안적으로 마우스-말단 삽입부(8)가 제거 가능할 수 있다. 섹션(70)의 다른 말단은 밀봉부(15)에 의해 적어도 부분적으로 밀봉될 수 있다. 밀봉부(15)는 중앙 공기 통로(20)를 정의할 수 있고, 중앙 통로(20)는 외부 공기 통로(19)와 유체 연통할 수 있고(여기서 외부 공기 통로(19)가 내부 관(10)에 의해 적어도 부분적으로 형성될 수 있는 경우), 공기가 중앙 공기 통로(20)를 통해 그리고 그 다음, 섹션(70)이 작동 사용 중에 있을 때 외부 공기 통로(19)를 통해 흐를 수 있다.
양극 단자(79)는 밀봉부(15) 근처에서 섹션(70)의 말단에 부착될 수 있다. 양극 단자(79)는 커넥터(202)에 의해 제 위치에 적어도 부분적으로 유지될 수 있다. 전기 리드(26)는 히터(14)에 전력을 제공하기 위해 히터(14)의 양 말단에 부착될 수 있다. 구체적으로, 전기 리드(26)는 커넥터(202)에 전기적으로 연결될 수 있고(여기서, 커넥터(202)가 전기 전도성일 수 있는 경우), 그리고 전기 리드(26)는 양극 단자(79)에 전기적으로 연결될 수 있다.
한 구현예에서, 증기-전 제제(22)는 증기로 변형될 수 있는 재료 또는 재료의 조합일 수 있다. 예를 들어, 증기-전 제제는 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미, 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 증기 형성제, 및 이들의 조합을 포함하되, 이에 한정되지 않는, 액체, 고체, 및 겔 제제 중 적어도 하나일 수 있다.
증기-전 제제(22)는 가열시 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함할 수 있다. 증기-전 제제(22)는 또한 제제(22) 전체에 걸쳐 분산되어 있는 담배 요소를 포함할 수 있다. 담배 요소가 증기-전 제제(22) 내에 분산되어 있는 경우, 담배 요소의 물리적 무결성이 보존되고 있다. 예를 들어, 담배 요소는 증기-전 제제(22) 중 2-30 중량%일 수 있다. 대안적으로, 증기-전 제제(22)는 담배 향미 이외에, 또는 담배 향미에 더하여 다른 향미로 향미를 낼 수 있다.
저장부(20)는 내부 관(10)과 카트리지(70)의 하우징(6b) 사이의 환형부 공간에 정의될 수 있다. 저장부(20)는 증기-전 제제(22)를 함유할 수 있으며, 저장부(20)는 선택적으로 내부에 증기-전 제제(22)를 저장하도록 구성되어 있는 저장 매체(미도시)를 함유할 수 있다. 저장 매체는 내부 관(10) 주위에 감길 수 있는 면 거즈, 섬유 재료, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온 및 이들의 조합의 권선을 포함하는 섬유성 물질일 수 있다.
섹션(70)은 e-베이핑 장치(60)의 섹션(72)에 연결될 수 있으며, 여기서 섹션(72)은 전력 공급부(1)를 포함할 수 있는 전력 섹션일 수 있다. 전력 섹션(72)은 배터리 같은 전력 공급부(1)를 함유할 수 있는 하우징(6a)을 포함할 수 있다. 배터리는 리튬-이온 배터리 또는 그것의 변형체 중 하나, 예를 들어 리튬-이온 폴리머 배터리일 수 있다. 대안적으로, 배터리는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 셀일 수 있다. 그 경우, 전력 섹션(72)은 전력 공급부(1)의 에너지가 고갈될 때까지 사용될 수 있다. 대안적으로, 전력 공급부(1)는 재충전식 및 재사용식일 수 있으며, 외부 충전 장치로 배터리를 충전시킬 수 있는 회로를 포함할 수 있다. 그 경우, 충전되고 있을 때 회로는 원하는(또는 대안적으로 결정된) 수의 드로우를 위한 전력을 제공할 수 있으며, 그 후에 회로는 외부 충전 장치에 재연결되어야 한다.
전력 공급원(1)은 전력 공급원(1)으로부터 나오는 전기 연결부(1a/b)를 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급원(1)은 장치(60)의 작동에 전력을 공급하기 위한 전기 회로의 생성을 도울 수 있는 양극 연결부(1a) 및 음극 연결부(1b)를 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급원(1)은 센서(16) 및 장치(60)의 작동을 제어할 수 있는 제어 회로(300)에 전기 연결될 수 있다. 제어 회로(300)는 강성 인쇄 회로 기판(302)에 배치될 수 있다. 회로 기판(302)은 전기 리드(308)를 통해 전력 공급부(1)의 제1 전기 연결부(1a)에 연결될 수 있으며, 회로 기판(302)은 전기 리드(310)를 통해 제2 전기 연결부(1b)에 연결될 수 있다. 전력 공급원(1)은 또한, (아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이)카트리지(70)의 히터(14)로 전류를 보낼 수 있다.
e-베이핑 장치(60)의 섹션(70/72)을 결합할 때, 기류 경로는 섹션(70/72)들 사이에 기류를 전달하도록 존재할 수 있다. 구체적으로, 전력 섹션(72)의 양극 전기 포스트(78)는 포스트(78)를 통해 공기 통로(78a)를 정의할 수 있다. 포스트(78)의 공기 통로(78a)는 e-베이핑 장치(60)의 섹션(70)의 양극 단자(79)에 의해 정의될 수 있는 공기 통로(79a)와 유체 연통할 수 있으며, 여기서 공기 통로(79a/78a)는 섹션(72)의 내부 공동이 섹션(70)의 중앙 공기 통로(20)와 유체 연통되게 할 수 있다. 하나 이상의 공기 유입구(40)는 섹션(72)의 커넥터(204)에 의해 정의될 수 있으며, 공기 유입구(40)는 또한 공기 통로(79a/78a)와 유체 연통할 수 있다. 한 구현예에서, 공기 유입구(40)는 섹션(72)의 주변부 주위의 여러 장소에 위치될 수 있다.
조립된 상태에서, e-베이핑 장치(60)는 장치(60)의 작동에 전력을 공급하는 전기 회로를 형성할 수 있다. 회로는 전력 공급원(1), 센서(16), 제어 회로(300), 전기 리드(308/310), 연결부들(202/204)(이들 연결부들(202/204)이 전기 전도성 금속으로 제조될 수 있는 경우), 포스트(78/79), 전기 리드(26), 및 히터(14)를 포함할 수 있다.
작동 사용 시 E-베이핑 장치:
e-베이핑 장치(60)의 구조적 이해에 기초하여, 상술한 바와 같이, 조립된 장치(60)의 작동이 본 명세서에서 설명되고 있다. 장치(60)를 통과하는 기류는 공기 유입구(40)로부터 주로 카트리지(70) 내로 흡인되고 있는 공기에 의해 야기될 수 있으며, 여기서 공기는 양극 단자(79)의 공기 통로(79a)를 통해, 중앙 공기 통로(20)를 통해 그리고 외부 공기 통로(19) 내로 흐를 수 있다. 외부 공기 통로(19)에서, 기류는, 혼입된 증기가 마우스-말단 삽입부(8)의 유출구(24)를 통해 방전되는 혼입된 증기를 갖는 기류에 앞서, 심지(28)를 통해 흡수되고 있는 증기-전 제제(22)를 가열하고 있는 히터(14)에 의해 제조될 수 있는 증기에 의해 혼입(용출)될 수 있다.
포스트(78)의 공기 통로(78a)가 포스트(79)의 공기 통로(79a)와 유체 연통될 수 있기 때문에, 센서(16)는 베이핑 조건(아래에서 논의됨)을 검출할 수 있어서 제어 회로(300)는 심지(28)를 통해 히터(14)로 유입될 수 있는 증기-전 제제(22)를 가열하고 기화하기 위해 전력 공급부(1)로부터 히터(14)로 전류를 제공할 수 있다. 한 구현예에서 활성화될 때, 히터(14)는 약 10초 미만 동안 심지(28)의 일부분을 가열할 수 있다.
장치(60)를 통한 기류는 장치(60)를 활성화하는 데 사용될 수 있다. 구체적으로, 센서(16)는 기류의 크기 및 방향을 나타내고 있는 출력을 발생하도록 구성될 수 있으며, 여기서 제어 회로(300)가 센서(16) 출력을 수신할 수 있고, 다음의 베이핑 조건이 존재하는 지를 결정할 수 있다: (1) 기류의 방향은 마우스-말단 삽입부(8)의 흡인을 나타내고 있다(삽입부(8)을 통해 공기를 불어넣는 것에 비해), 및 (2) 기류의 크기가 임계치를 초과한다. 장치(60)의 이들 내부 베이핑 조건이 만족되면, 제어 회로(300)는 히터(14)에 전력 공급부(1)를 전기 연결할 수 있으며, 그에 의해 히터(14)를 활성화시킨다. 즉, 제어 회로(300)는 (제어 회로(300)의 부분을 형성하는 히터 전력 제어 트랜지스터를 활성화시킴으로써) 전기 리드(310) 및 전기 연결부(1b)를 전기 연결할 수 있음으로써 히터(14)가 전력 공급부(1)에 전기 연결될 수 있다. 대체 구현예에서, 센서(16)는 압력 강하를 나타내는 출력을 발생할 수 있으며, 따라서 제어 회로(300)는 그에 응답하여 히터(14)를 활성화시킬 수 있다.
한 구현예에서, 제어 회로(300)는 히터(14)가 활성화될 때, 전력 공급부(1)가 재충전될 때, 또는 둘 모두일 때 불이 켜지도록 제어 회로(300)를 활성화시킬 수 있는 라이트(304)를 포함할 수 있다. 라이트(304)는 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. LED는 하나 이상의 색상(예를 들어, 백색, 황색, 적색, 녹색, 청색, 등)을 포함할 수 있다. 또한, 라이트(304)는 베이핑 중에 성인 담배 베이퍼가 볼 수 있도록 배열될 수 있으며, 여기서 라이트(304)는 e-베이핑 장치(60)의 전력 섹션(72)의 말단캡(306) 근처에 위치될 수 있다. 라이트(304)는 또한 e-베이핑 시스템 진단에 활용될 수 있다. 라이트(304)는 프라이버시를 위해 성인 담배 소비자가 히터 활성화 라이트(304)를 활성화시키거나 비활성화시키거나, 또는 활성화시키고 비활성화시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
한 구현예에서, 제어 회로(300)는 시간-주기(time-period) 제한기를 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 제어 회로(300)는 성인 담배 소비자가 가열을 개시하기 위한 수동식 작동 스위치를 포함할 수 있다. 히터(14)로의 전류 공급 기간은 기화되길 원하는 증기-전 제제(22)의 양에 따라 설정 또는 미리 설정될 수 있다.
일반 방법론:
예시적인 구현예는 e-베이핑 장치 또는 e-베이핑 카트리지 중 적어도 하나를 통해 기류 디자인을 조절함으로써 증기 입자 크기 분포를 변경시킬 수 있다. 이를 위해, 응축 및 응고에 의한 증기 입자 성장은 증기의 체류 시간을 변경함으로써 조정될 수 있다. 특히, 더 긴 입자 하강을 형성하기 위해, 더 긴 증기 입자가 장치를 통해 이동하도록 허용될 수 있으며, 더 많은 시간이 다른 증기 입자와 접촉하면서 응고되어야 한다. 장치의 증기 발생 영역으로부터 하류에 공기 환기(희석 공기)를 도입함으로써, 이 영역에 형성되어 있는 입자들의 체류 시간이 증가될 수 있다. 또한, 증기 발생 영역을 통해 이동하기 위한, 또는 증기 발생 영역을 떠나는 기류를 위한 기류 제한(즉, "기류 제한기")을 생성하는 데 사용되는 구조는, 또한, 장치를 빠져나가는 증기에 대한 보다 큰 평균 응집체 입자 크기를 생성하기 위해 입자의 체류 시간을 효과적으로 증가시킬 수 있다. 즉, 장치용 기류는 장치의 증기 발생 영역 전이나 그 후에 있는 위치에서 변경될 수 있다.
e-베이핑 장치를 통해 이동하면서 응축되고 응고될 수 있는 증기 입자에 대한 체류 시간의 증가 개념은, 또한, 증가된 증기 입자가 장치의 발생 증기에 향미를 추가함에 있어서 삽입부(400/500)의 효율을 증가시킬 수 있기 때문에, 불연성 담배 베이핑 삽입부(400/500)를 포함하는 장치에 적용될 수 있다(도 8 및 도 9의 구현예들에 도시되어 있고 이하에서 더욱 상세히 설명됨).
도 2는 예시적인 구현예에 따른, 흐름관(100) 및 희석 공기 유입구(104)를 포함하는 카트리지(70a)를 갖는 e-베이핑 장치(60a)를 도시하고 있다. 한 구현예에서, "기류 제한기"로 간주될 수 있는 흐름관(100)은 공기 유입부들(40)과 히터(14) 사이의 임의의 지점에 위치될 수 있으며, 여기서 흐름관(100)의 목적은 히터(14)를 통해 이동하고 있는 공기의 흐름을 제한(이에 따라 저속)하기 위한 것이다. 이를 위해, 약 40mm 길이인 카트리지(70a)에 대해서, (히터(14)를 수용하고 있는) 외부 공기 통로(19)는, 2mm 내지 6mm 범위내, 또는 바람직하게 3mm의 내부 직경을 가질 수 있고, 여기서 흐름관(100)은 8mm 내지 12mm일 수 있는 길이 및 약 10mm일수 있는 바람직한 길이로 (아래 구현예들에 설명된 개스킷들에 비해) 비교적 길 수 있다. 한 구현예에서, 흐름관(100)의 길이는 카트리지(70a)의 길이의 약 20% 내지 30%일 수 있고, 또는 가장 바람직하게는 카트리지(70a)의 길이의 약 25%일 수 있다. 흐름관(100)은 약 0.8mm 내지 2mm, 또는 바람직하게는 약 1mm일 수 있는 (흐름관(100)을 통과하는 공기를 허용함) 내부 직경을 가지는 중심 구멍을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 흐름관(100)은 히터(14)를 수용할 수 있는 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 약 10% 내지 40%일 수 있고, 또는 보다 바람직하게는 외부 통로(19)의 내부 직경의 약 15% 내지 35%, 또는 가장 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 약 33%일 수 있는 내부 직경을 가질 수 있다. 흐름관(100)이 원형이 아닌 구멍을 포함하는 경우, 구멍은 약 0.005mm2~3.14mm2, 또는 바람직하게는 (1.0mm ID에 상응하는) 약 0.785mm2 인 단면적을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 흐름관(100)은 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 단면적의 약 5% 내지 45%(히터(14)를 수용할 수 있는 통로(19)), 또는 보다 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 단면적의 약 5% 내지 30%, 또는 가장 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 단면적의 약 10%를 갖는 내부 직경을 가질 수 있다.
한 구현예에서, 흐름관(100)은 카트리지(70a)의 시일(15)의 중앙 통로(21) 내에 끼워질 수 있다(도 2에 도시되어 있는 바와 같음). 또는, 대안적으로, 흐름관(100)은, 예를 들어 포스트(79)의 공기 통로(79a) 내로 끼워질 수 있다(여기서, 장치(60a)용 공기 유입구(40)가 전력 섹션(72) 상에 위치되어 있는 경우 공기 통로(79a)는 카트리지(70a)의 "공기 유입부(air inlet)"로 효과적으로 간주될 수 있다). 또한, 흐름관(100)은 외부 공기 통로(19)의 길이가 흐름관(100)을 함유하기에 충분히 길다는 가정하면 카트리지(70a)의 외부 공기 통로(19) 내에 끼워질 수 있다. 특히, 관(100)이 히터(14)와 직접 접경해서는 안되도록 흐름관(100)이 히터(14)로부터 이격되어야 한다는 점이 이해되어야 한다. 즉, 흐름관(100)은, 흐름관(100)이 히터(14)를 통해 비교적 높은 속도의 공기의 얇은 스트림이 관통하게 할 수 있는 히터(14)에 충분히 가깝지 않아야 하고(흐름관(100)을 통해 흐르는 공기는 관(100)의 작은 내부 직경으로 인해, 비교적 높은 속도를 가질 수 있기 때문에), 그렇게 하는게 히터(14)에 의해 비교적 더 느린 속도의 공기의 스트림을 제공하는 것이 비생산적일 수 있다. 이러한 이유로, 흐름관(100)은 적어도 약 2 내지 30mm만큼 히터로부터 이격될 수 있으며, 여기서 이 거리는 궁극적으로 카트리지(70a)를 통해 이동하는 공기의 예상 속도 및 관(100) 및 히터(14)가 내부에 있는 통로의 상대 직경에 의존할 수 있다(여기서, 도2에 있어서, 이 구성에 의해 제공되고 있는 냉각 효과로 인해 증기방울의 입자 성장을 더욱 향하시키는 것을 감안하면, 히터(14)는 외부 공기 통로(19) 내에 있을 수 있다). 한 구현예에서, 흐름관(100)은, 히터(14)를 통과하는 공기의 예상 레이놀즈 수가, 공기가 내부 관(10)의 말단에 접근할 때(즉, 카트리지(70a)를 통과하는 내부 기류가 희석 공기 유입구(104)로부터의 희석 공기와 결합하는 위치에 도달할 수 있을 때), 기류가 계속해서 겪을 수 있는 "예상 평형 레이놀즈 수(expected equilibrium Reynolds number)"에 접근할 수 있는 충분한 거리만큼 히터(14)로부터 이격될 수 있다. 즉, 흐름관(100)은, 흐름관(100)에 의해 야기될 수 있는 기류의 제한으로 인해, 히터(14)에서 발생할 수 있는 "고속 기류의 얇은 폭발(thin blast of high-velocity air flow)"을 피하기 위해서, 히터(14)를 통과하는 예상 기류가 공기가 히터(14)에 도달함에 따라 외부 공기 통로(19)를 채우도록 이상적으로 충분히 발달할 (그리고, 안정화된 레이놀즈 수 값에 도달할) 정도로 충분한 거리만큼 히터(14)로부터 이격될 수 있다 ("고속 기류의 얇은 폭발"은 히터(14)에서 증기 생성에 부정적인 영향을 가질 수 있기 때문임).
희석 공기의 스트림은 히터(14) 뒤의 장소에 제공될 수 있다. 즉, 희석 공기가 히터(14)와 카트리지(70a)의 유출구(24) 사이의 임의의 지점에서 (마우스-말단 삽입부(8)에서) 제공될 수 있다. 한 구현예에서, 희석 공기는 카트리지(70a)의 외부 공기 통로(19)와 연통할 수 있는 희석 공기 유입구(104)를 통해 제공될 수 있으며, 여기서 유입구(104)는 그 수가 하나 이상일 수 있다. 희석 공기 유입구(104)의 단면적의 크기는 일부 기류 파라미터에 의존할 수 있으며, 여기서 이러한 "기류 파라미터"는 다음을 포함할 수 있다: 장치(60a)의 공기 유입부(40)의 크기, 카트리지(70a)를 통해 이동하는 예상 체적 기류, 흡인에 대한 저항, 공기 또는 증기 흐름의 점도, 흐름관(100)의 내부 직경, 및 카트리지(70a)를 통한 전체 기류 통로의 평균 내부 직경이(여기서 카트리지(70a)를 통한 기류 통로의 평균 내부 직경은 예로서, 측면 벤트(79b), 공기 통로(79a), 중앙 통로(21), 및 외부 공기 통로(19) 의 직경을 포함할수 있다). 희석 공기 유입구(104)의 단면적을 또한 포함할 수 있는 이들 "기류 파라미터"는 히터(14)를 통과하는 공기의 공기 속도 및 체적 유량 중 적어도 하나에 영향을 미칠 수 있다(차례로, 히터(14)를 빠져나가는 증기의 증기 입자 크기를 제어할 수 있다). 이들 기류 파라미터는, 희석 공기 유입구(104)로 진입하는 공기의 체적 유량(volumetric flow rate)에 비해, 히터(14)에 의해 통과하는 공기의 체적 유량(volumetric flow rate) 간의 분할을 제어할 수도 있다(차례로, 히터(14)를 빠져나가는 증기의 증기 입자 크기를 제어할 수 있다). 한 구현예에서, 희석 공기 유입구로 진입하는 희석 공기의 체적 유량에 대한 카트리지를 통한 공기의 체적 유량의 비는 약 60 내지 약 40일 수 있다. 다른 구현예에서, 희석 공기 유입구(104)의 단면적은 약 0.005 내지 3.14mm2일 수 있다. 및 장치(60a)용 공기 유입구(40)의 단면적은 약 3.14 내지 0.005mm2일 수 있다.
도 3은 예시적인 구현예에 따라 흐름관(102) 및 희석 공기 유입구(104)를 포함하는 카트리지(70b)를 갖는 e-베이핑 장치(60b)를 도시하고 있다. 카트리지(70b)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 한 구현예에서, 다른 "기류 제한기"로 고려될 수 있는 흐름관(102)은 히터(14)와 희석 공기 유입구(즉, 마우스-말단 삽입부(8)에서 카트리지(70b)의 유출부(24) 이전에)사이의 임의의 지점에 위치될 수 있으며, 여기서 흐름관(102)의 목적은 히터(14)를 통해 이동하는 공기를 상당히 제한(이에 따라 저속)하기 위한 것이다. 이를 위해, 관(102)은 도 2의 관(100)과 동일한 길이, 동일한 내부 직경, 또는 동일한 길이 및 내부 직경을 가질 수 있다.
희석 공기 유입구(104)는 흐름관(102)의 유출구 및 카트리지(70b)의 유출구(24) 사이에 제공될 수 있어, 희석 공기가 히터(14) 및 관(102)을 통해 이동하는 공기로 희석될 수 있게 한다. 한 구현예에서, 희석 공기 유입구(104)는 흐름관(102)의 배출 말단과 직접 접경할 수 있다. 희석 공기 유입구(104)의 물리적 특성(예를 들어, 유입구(104)의 단면적과 같은)은 도 2의 구현예의 유입구(104)와 동일할 수 있다(전술한 바와 같음).
도 4는 예시적인 구현예에 따른 작은 직경의 개스킷(즉, 오리피스 플레이트)(106) 및 희석 공기를 갖는 카트리지(70c)를 포함하는 e-베이핑 장치(60c)를 도시하고 있다. 카트리지(70c)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 한 구현예에서, "기류 제한기"로 간주될 수 있는 개스킷(106)은 공기 유입부들(40)과 히터(14) 사이의 임의의 지점에 위치될 수 있으며, 여기서 개스킷(106)의 목적은 히터(14)를 통해 이동하는 공기의 흐름을 상당히 제한(이에 따라 저속)하는 것이다. 이를 위해, 개스킷(106)은 약 0.6mm 내지 1.0mm, 또는 바람직하게는 약 0.8mm일 수 있는 내부 직경을 갖는 작은 직경의 구멍을 포함할 수 있다. 한 구현예에서, 개스킷(106)의 내부 직경은 히터(14)를 수용할 수 있는 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 약 10% 내지 40%일 수 있고, 보다 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 내부 직경의 약 15% 내지 35%, 또는 가장 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 직경의 약 25%일 수 있다. 개스킷(106)이 원형이 아닌 구멍을 포함하는 경우, 구멍은 약 0.283mm2 내지 0.785mm2, 또는 바람직하게는 약 0.503mm2인 단면적을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 개스킷(106)의 내부 단면적은 히터(14)를 수용할 수 있는 외부 공기 통로(19)의 단면적의 약 3% 내지 30%일 수 있고, 보다 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 단면적의 약 5% 내지 25%일 수 있거나, 보다 바람직하게는 외부 공기 통로(19)의 단면적의 약 7%일 수 있다. 개스킷(106)은, 예를 들어 약 1mm 길이일 수 있는 비교적 짧은 길이를 가질 수 있다. 한 구현예에서, 개스킷(106)의 길이(즉, 두께)는 카트리지(70c)의 길이의 약 5% 미만, 또는 바람직하게는 카트리지(70c)의 길이의 약 2.5%일 수 있다. 다른 구현예에서, 개스킷(106)의 길이는 카트리지(70c)의 길이에 비해 무시할 수 있을 수 있다.
한 구현예에서, 개스킷(106)은 카트리지(70c)의 밀봉부(15)의 중앙 통로(21) 내에 끼워질 수 있다(도 4에 도시된 바와 같음). 또는, 대안적으로, 개스킷(106)은 예를 들어 포스트(79)의 공기 통로(79a) 내로 끼워맞춤될 수 있다. 또한, 개스킷(106)은 외부 공기 통로(19)의 길이가 개스킷(106)을 함유하기에 충분히 긴 것으로 가정하면서 카트리지(70c)의 외부 공기 통로(19) 내에 끼워질 수 있다. 특히, 개스킷(106)은 전술한 카트리지(70a)의 흐름관(100)와 관련하여 전술한 바와 동일한 기준을 사용하여 히터(14)로부터 이격되어야 한다는 점이 이해되어야 한다(도 2와 관련하여).
희석 공기의 스트림은 히터(14)와 카트리지(70c)의 유출부(24) 사이에 있는 장소에 제공될 수 있다. 즉, 희석 공기가 히터(14)와 카트리지(70c)의 유출구(24) 사이의 임의의 지점에서 (마우스-말단 삽입부(8)에서) 제공될 수 있다. 한 구현예에서, 희석 공기는 카트리지(70c)의 외부 공기 통로(19)와 연통할 수 있는 희석 공기 유입구(104)를 통해 제공될 수 있으며, 여기서 유입구(104)는 그 수가 하나 이상일 수 있다. 희석 공기 유입구(104)의 물리적 특성(예를 들어, 유입구(104)의 단면적과 같은)은 도 2의 구현예의 유입구(104)와 동일할 수 있다(전술한 바와 같음).
도 5는 예시적인 구현예에 따라 작은 직경의 개스킷(108) 및 희석 공기를 포함하는 카트리지(70d)를 갖는 e-베이핑 장치(60d)를 도시하고 있다. 카트리지(70d)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 한 구현예에서, "기류 제한기"로 간주될 수 있는 개스킷(108)은 히터(14)와 희석 공기 유입구(104) 사이의 임의의 지점에(즉, 마우스-말단 삽입부(8)에서 카트리지(70d)의 유출구(24) 이전에) 위치될 수 있다. 개스킷(108)은 (전술한) 도 4의 개스킷(106)의 동일한 길이, 동일한 내부 핀홀 직경, 또는 동일한 길이 및 내부 핀홀 직경을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 개스킷(108)은 개스킷(108)이 히터(14)와 직접 접경할 수 있는 히터(14)에 충분히 근접할 수 있다.
희석 공기 유입구(104)는 개스킷(108)의 유출구 및 카트리지(70d)의 유출구(24) 사이에 제공될 수 있어, 희석 공기가 히터(14) 및 개스킷(108)을 통해 이동하는 공기로 희석될 수 있게 한다. 한 구현예에서, 희석 공기 유입구(104)는 개스킷(108)의 배출 말단에 직접 접경할 수 있다. 유입구(104)의 물리적 특성(예를 들어, 유입구(104)의 단면적과 같은)은 도 2의 구현예의 유입구(104)와 동일할 수 있다(전술한 바와 같음).
도 6은 예시적인 구현예에 따른, 흐름관(100)과 공기 바이패스를 갖는 카트리지(70e)를 포함하는 e-베이핑 장치(60e)를 도시하고 있다. 카트리지(70e)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 카트리지(70e) 내의 관(100)의 위치와 같은, 흐름관(100)의 물리적 특성, 및 관(100)의 내부 직경은 (전술한) 도 2의 흐름관(100)의 것과 동일할 수 있다.
카트리지(70e)의 공기 바이패스는 바이패스 벤트(110)를 포함할 수 있다(여기서 바이패스 벤트(110)는 효과적으로 "희석 공기 유입구"로 간주될 수 있다). 바이패스 벤트(110)는 공기 유입부들(40)과 히터(14) 사이의 기류 채널의 임의의 장소에 연결될 수 있는 유입구(즉, 바이패스 벤트(110)의 유입구, 예컨대 포스트(79)의 측면 벤트(79b), 또는 공기 통로(79a), 또는 중앙 통로(21), 또는 외부 공기 통로(19) 중 적어도 하나에 따라서 연결될 수 있음)를 포함할 수 있으며, 그에 의해서 바이패스 벤트(110)가 히터(14)를 우회할 수 있게 한다. 바이패스 벤트(110)의 유출구는 히터(14)와 카트리지(70e)의 유출구(24) 사이의 공기 유동 채널의 임의의 장소(예를 들어, 카트리지(70e)의 외부 공기 통로(19)와 같은)에 연결될 수 있다.
카트리지(70e)의 바이패스 벤트(110)는 다음의 "바이패스 흐름 파라미터"의 적어도 일부에 기초한 크기가 될 수 있다: 장치(60e)의 공기 유입부(40)의 크기 및 단면적 중 적어도 하나, 카트리지(70e)를 통해 이동하는 예상 체적 기류, 공기 또는 증기 흐름의 점도, 흐름관 (100)의 내부 직경, 카트리지(70e)를 통하는 전체 기류 통로의 평균 내부 직경(여기서, 상기 카트리지(70e)를 통하는 기류 통로의 평균 내부 직경은 예로서, 상기 측면 벤트(79b), 공기 통로(79a), 중앙 통로(21), 및 외부 공기 통로(19)의 직경을 포함할 수도 있다), 및 바이패스 벤트(110)의 적어도 하나의 크기와 단면적을 포함한다. 한 구현예에서, 하나보다 많은 바이패스 벤트(110)가 카트리지(70e)에 포함될 수 있다. 이들 "바이패스 흐름 파라미터"의 각각은 히터(14)를 통과하는 공기의 공기 속도 및 체적 유량 중 적어도 하나에 영향을 미칠 수 있다(차례로, 히터(14)를 빠져나가는 증기의 증기 입자 크기를 제어할 수 있음). 이들 바이패스 흐름 파라미터는 바이패스 벤트(110)를 통해 이동하는 공기의 체적 유량에 비해, 히터(14)에 의해 통과하는 공기의 체적 유량(volumetric flow rate) 사이의 분할을 제어할 수도 있다(이어서, 히터(14)를 빠져나가는 증기의 증기 입자 크기를 제어할 수 있다). 한 구현예에서, 바이패스 벤트(110)를 통해 이동하는 바이패스 공기의 체적 유량에 대한 히터(14)를 통한 공기의 체적 유량의 비는 약 1:1일 수 있다. 다른 구현예에서, 바이패스 벤트(110)의 단면적은 약 0.005 내지 0.785mm2일 수 있고, 및 장치(60a)용 공기 유입구(40)의 단면적은 약 0.283 내지 0.785mm2일 수 있다.
도 7은 예시적인 구현예에 따른, 흐름관(102)과 공기 바이패스를 갖는 카트리지(70f)를 포함하는 e-베이핑 장치(60f)를 도시하고 있다. 카트리지(70f)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 한 구현예에서, 흐름관(102)은 히터(14)와 바이패스 벤트(110)의 유출구 사이의 임의의 지점에 위치될 수 있다. 흐름관(102)은 (전술한) 도 3의 흐름관(102)과 동일한 길이, 동일한 내부 직경, 또는 동일한 길이 및 내부 직경을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 흐름관(102)은 흐름관(102)이 히터(14)와 직접 접경할 수 있는 히터(14)에 충분히 근접할 수 있다.
카트리지(70f)의 공기 바이패스는 바이패스 벤트(bypass vent; 110)를 포함할 수 있다. 바이패스 벤트(110)는 도 6의 카트리지(70e)의 바이패스 벤트(110)와 동일한 기준에 따라 결정될 수 있는 물리적 특성(장소, 내부 직경, 또는 둘 다)을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 바이패스 벤트(110)의 크기와 단면적 중 적어도 하나는, 도 6의 카트리지(70e)의 바이패스 벤트(110)와 동일한 "바이패스 흐름 파라미터(bypass flow parameters)"(전술한 바와 같음)에 기초하여 결정될 수 있다.
도 8은 예시적인 구현예에 따른, 불연성 담배 베이핑 삽입부(400)를 갖는, 흐름관(100)과 희석 공기를 갖는 카트리지(70g)를 포함하는 e-베이핑 장치(60g)를 도시하고 있다. 카트리지(70g)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 희석 공기는 하나 이상의 희석 공기 유입구(104)에 의해 제공될 수 있다. 흐름관(100)의 장소 및 물리적 특성(즉, 내부 직경), 및 희석 공기 유입구(104)의 물리적 특성 및 장소는 도 2의 카트리지(70a)와 동일하고, 간결함을 위해 따라서 여기서 이 정보가 다시 반복되지 않는다.
삽입부(400)는 히터(14)와 카트리지(70g)의 유출구(24) 사이의 임의의 장소에서 카트리지(70g)의 말단 상에 끼워질 수 있다. 장치(60g) 내에서의 삽입부(400)의 존재에 의해, 장치(60g)가 (삽입부(400)를 포함하는) 담배 시스템 및 (히터(14) 및 심지(28)가 이 구조의 일부일 수 있는 "증기 발생 구조"를 포함하는) 증기 시스템을 모두 포함할 수 있기 때문에, 장치는 담배 증기 시스템으로 간주될 수 있다. 따라서, 한 구현예에서, 삽입부(400)를 통해 흐르는 희석 공기 및 따뜻한 증기(히터(14)로부터 발생됨) 둘 다를 가질 수 있도록, 삽입부(400)는 희석 공기 유입구(104)와 카트리지(70g)의 유출구(24) 사이에 위치될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 희석 공기 유입구(104)는 카트리지(70g)의 삽입부(400)와 유출구(24) 사이에 위치될 수 있어서, 단지 따뜻한 증기(히터(14)로부터 발생됨)만이 삽입부(400)를 통해 흐를 수 있다.
삽입부(400)는, 외부 공기 통로(19)의 배출부에 가까운, 카트리지(70g)의 말단 내에 압력끼워맞춤될 수 있는 원통형 하우징(404)을 포함할 수 있다. 카트리지(70g)의 말단 내에 압력끼워맞춤되는 것에 대안적으로, 삽입부(400)는 대신에 접착제, 세트 스크류, 스냅 핏 연결 구조, 또는 삽입부(400)의 하우징(404)을 카트리지(70g)의 채널 내에 유지하는데 필요한 임의의 다른 구조를 통해 카트리지(70g) 내에 유지될 수 있다. 삽입부(400)는 카트리지(70g) 내에 영구적으로 부착될 수 있거나, 또는 대안적으로 삽입부(400)는 카트리지(70g) 내부에 일시적으로 보유될 수 있어서, 삽입부(400)가 카트리지(400)의 유용한 종료-수명(삽입부(400)가 예로서 카트리지(70g)의 말단으로부터 먼저 제거되는 마우스-말단 삽입부(8)을 통해 카트리지(70g)로부터 제거될 수 있음)에 앞서 제거되고 그후에 교체될 수 있다. 삽입부(400)의 하우징(404)은, 예를 들어 알루미늄으로 이루어지는 원통형 하우징일 수 있다. 원통형 하우징(404)은, 예를 들어, 하우징(6b)의 내부 표면에 끼워맞춰지는 외부 직경을 가질 수 있고(도 8에 도시된 바와 같음), 또는 대안적으로 하우징(404)은 내부 관(10)(다른 예시적인 구현예로서) 내에 끼워맞춤될 수 있다. 하나 이상의 삽입부(400)가 카트리지(70g) 내에 포함될 수 있다는 점도 이해해야 한다.
삽입부(400)는 담배 요소(402)를 포함할 수 있다. 용어 "담배 요소"는, 예를 들어 담배 잎, 담배 플러그(담배의 압축된 형태), 담배 가닥, 롤 담배, 재생 담배, 필터, 담배 비드, 압축된 담배 로드, 성형된 담배, 또는 분말 담배 및 이들의 조합을 포함하는 임의의 담배 식물 재료를 지칭할 수 있다. 담배 요소(402)는, 예를 들어 천연 담배, 재생 시트 담배 또는 알루미늄에 래핑될 수 있다. 대안적인 구현예에서, 향미 요소는 "담배 요소"를 대체할 수도 있으며(여기서 설명된 바와 같이), "담배 요소"는 "향미 요소"의 한 유형일 수도 있다. 용어 "향미 요소(flavor element)"는 또한 불연성 향미 비드, 향미 요소, 또는 향이 있는 담배 요소를 포함할 수 있으며, 여기서 향미가 담배 향미 이외의 다른 것일 수 있거나, 또는 향미가 담배 향미 외에 다른 향미를 포함할 수 있다. 단지 하나의 담배 요소(402)가 도 8에 도시되어 있지만, 복수의 담배 요소(402)가 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 섬유상 세그먼트(예를 들어, 초산 셀룰로오스, 다른 합성 섬유, 또는 천연 섬유)는 복수의 담배 플러그 사이에 위치될 수 있다. 담배 요소(402)는, 요소(402)가 연소 또는 달리 연소되지 않고, 히터(14)를 통과할 수 있는 가열된 증기에 담배 향미를 도입할 수 있는 "불연성" 요소일 수 있다.
메쉬 스크린(406/408)은 하우징(404) 내에 담배 요소(402)를 둘러싸도록 하우징(404)의 말단에 끼워맞춰질 수 있다. 메쉬 스크린(406/408)은 증기가 하우징(404)의 일 말단으로부터 담배 요소(402)를 통해, 그리고 마우스-말단 삽입부(8)에 가장 가까운 하우징(404)의 말단 밖으로 통과할 수 있도록 하는 개구부(410)을 포함할 수 있다.
삽입부(400)는 마우스-말단 삽입부(8)에 더 가깝게 또는 히터(14)에 더 가깝게 설정될 수 있다. 히터(14)는 담배 요소(402)로부터 이격된 거리에 위치될 수 있거나, 또는 대안적으로 히터(14)는 담배 요소(402)와 접촉할 수 있어, 베이핑 조건이 카트리지(70g) 내에 존재하면서 카트리지(70g)의 활발한 동작 사용 동안 히터(14)는 담배 요소(402)를 원하는 온도로 가열할 수 있다. 히터(14)는 담배 요소(402)를 따뜻하게 할 수 있지만, 히터(14)는 담배 요소(402)를 태우지 않아야 한다. 그러므로, 담배 요소(402)를 가온하는 것은 "불연성"공정으로 지칭될 수 있다. 카트리지(70g)가 담배 요소(402) 및 히터(14)를 포함할 수 있기 때문에, 따라서 카트리지(70g)는 불연성 흡연 요소로서 지칭될 수 있다.
도 9는 예시적인 구현예에 따른, 삽입부(500)를 갖는, 작은 직경의 개스킷(106)과 희석 공기를 갖는 카트리지(70h)를 포함하는 e-베이핑 장치(60g)를 도시하고 있다. 장치(60h)는 삽입부(500)의 존재로 인해 다른 담배 증기 시스템으로 고려될 수 있다. 카트리지(70h)의 일반적인 크기(즉, 외부 공기 통로(19)의 전체 길이, 및 직경)는 전술한 카트리지(70a)와 동일한 크기일 수 있다. 희석 공기는 하나 이상의 희석 공기 유입구(104)에 의해 제공될 수 있다. 개스킷(106)의 위치 및 물리적 특성(즉, 내부 직경), 및 희석 공기 유입구(104)의 물리적 특성 및 위치는 도 4의 카트리지(70c)와 동일하고, 따라서 간결함을 위해 여기서 이 정보가 다시 반복되지 않는다.
삽입부(500)는 카트리지(70h)의 말단 상에 끼워질 수 있으며, 여기서 삽입부(500)의 필터(502)는 전형적인 마우스-말단 삽입부(도 4에 도시되어 있는 마우스-말단 삽입부(8)와 같은)의 위치를 취할 수 있다. 이러한 구성에서, 삽입부(500)는 삽입부(500) 내에 교체 가능한 담배 삽입부재(504)를 선택적으로 포함할 수 있으며, 여기서 담배 삽입부재(504)는 담배 삽입부재(504) 내의 담배 요소(506)의 고갈에 따라 카트리지(70h)의 유용하고 수명에 앞서 제거 및 교체될 수 있다. 담배 삽입부(504)는 담배 요소(506) 및 필터(502)를 포함한다. 삽입부(500)는 교체 가능한 담배 삽입부(504)를 보유할 수 있는 수용 영역(508)을 정의할 수 있는 하우징(510)을 포함할 수 있다.
담배 삽입부(500)는 선택적으로 궐련 또는 엽궐련, 또는 궐련 또는 엽궐련의 일부분일 수 있다. 한 예로서, 담배 삽입부는 예를 들어, 필터링된 궐련, 비-필터링된 궐련, 가는 엽궐련, 필터 팁형 엽궐련 필터, 팁형 엽궐련 또는 팁형이 아닌 엽궐련/가는 엽궐련일 수 있다. 그러나, 예시적인 구현예는 이에 한정되지 않는다. 예시적인 구현예에서, 담배 삽입부(500)가, 티핑되지 않은 궐련 또는 가는 엽궐련인 담배 삽입부(500)는 필터를 포함하지 않을 수 있다.
티핑 페이퍼(512)는 필터(502) 및 담배 요소(506) 중 적어도 하나에 중첩될 수 있다. 티핑 페이퍼(512)는 카트리지(70h)의 하우징(6b)의 내부 표면을 따라 연장될 수 있는 담배 삽입부(500)의 표면적을 덮을 수 있다. 그러므로, 티핑 페이퍼(512)는 담배 삽입부(504)를 빳빳하게(stiffness) 제공할 수 있으므로, 담배 삽입부(504)가 수용 영역(508)에 더 쉽게 삽입되도록 한다. 알루미늄 호일은 또한 담배 요소(506)를 함유하는 데 사용될 수도 있고, 이 알루미늄 호일은 티핑 페이퍼(512) 대신에 또는 티핑 페이퍼(512)에 추가로 포함될 수도 있다. 한 구현예에서, 필터(502)는 셀룰로오스 아세테이트(CA) 필터일 수 있다.
따라서, 예시적인 구현예가 설명되었고, 상이한 구현예들(도 2 내지 도 9에 도시되어 있음)의 특정 특징들이 조합되거나, 치환될 수도 있고, 또는 둘 모두라는 점을 이해하기 바란다. 예를 들어, 흐름관을 포함하는 임의의 구현예는 흐름관 대신에 개스킷을 대신 포함할 수 있다. 유사하게, 개스킷을 포함하는 임의의 구현예는 개스킷 대신에 흐름관을 대신 포함할 수 있다. 마찬가지로, 희석 공기는 임의의 구현예에 대해 변형될 수 있어서 바이패스 벤트는 희석 공기 유입구를 대체할 수 있고, 그 반대일 수 있다. 부가적으로, 불연성 담배 베이핑 삽입부재들은 상술한 구현예들 중 임의의 하나로부터 첨가되거나 제거될 수 있다. 또한 식물성 인클로저와 같은 다른 재료들을 포함할 수도 있거나 또는 단순히 마우스피스로 구성될 수도 있는, 담배를 가지거나 가지지 않는 삽입 부재(400/500)와 유사한 다른 삽입 부재는, 기존의 e-베이핑 장치에 부착될 수 있으며, 여기서 예시적인 구현예의 기류 디자인은 기존의 장치 상에서 수행될 필요가 있는 최소한의 개조 변형을 가지는 삽입 부재, 마우스피스, 또는 둘 모두에 도입될 수도 있다. 마지막으로, 예시적인 구현예에 의해 제공되고 있는 기류 디자인은, 증기 입자 크기가 증가함에 따라 유사한 결과를 얻기 위해, 탱크-유형의 증기-전 제제 저장부를 갖는 장치와 같은 다른 e-베이핑 장치에 적용될 수 있다.
예시적인 구현예가 이와 같이 기술되었지만, 구현예는 많은 방식으로 변형될 수 있음이 명백할 것이다. 이와 같은 변형은 예시적인 구현예의 의도된 범주로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 당업자에게 명백한 모든 이와 같은 변형은 다음의 청구 범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 카트리지로서,
    하우징;
    상기 하우징 내의 저장부로서, 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는 상기 저장부;
    상기 하우징 내에서 길이방향으로 연장되어 있는 제1 관으로서, 상기 제1 관은 중앙 공기 통로를 적어도 부분적으로 정의하고, 상기 중앙 공기 통로는 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하고, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분, 상기 제2 부분 및 상기 제3 부분은 서로 연통되어 있는, 상기 제1 관;
    상기 중앙 공기 통로의 제1 부분과 연통되어 있는 증기 발생기로서, 상기 증기 발생기는 상기 증기-전 제제를 상기 저장부로부터 상기 중앙 공기 통로의 제1 부분으로 전달하고 상기 증기-전 제제를 증기로 적어도 부분적으로 기화시키도록 구성되어 있는, 상기 증기 발생기;
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 연통되어 있는 제1 공기 유입구로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분은 상기 증기 발생기와 상기 제1 공기 유입구 사이에 있는, 상기 제1 공기 유입구; 및
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분과 교차하고 있는 희석 공기 유입구로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분은 상기 증기 발생기와 상기 카트리지의 유출구 사이에 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하는, 상기 희석 공기 유입구;를 포함하는, 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 공기 통로 내의 기류 제한기로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있는, 상기 기류 제한기를 추가로 포함하는, 카트리지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷(gasket) 중 하나인 것인, 카트리지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 흐름관이고, 상기 흐름관은 약 8 mm 내지 12 mm의 길이를 갖고, 상기 흐름관은 약 0.8 mm 내지 2 mm의 제1 내부 직경을 갖고, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분의 제2 내부 직경은 약 2 mm 내지 6 mm의 범위에 있는 것인, 카트리지.
  5. 제3항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 개스킷이고, 상기 개스킷은 약 1 mm의 길이를 갖고, 상기 개스킷은 약 0.6 mm 내지 1.0 mm의 제3 내부 직경을 갖고, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분의 제4 내부 직경은 약 2 mm 내지 6 mm의 범위에 있는 것인, 카트리지.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분 내에 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 카트리지의 상기 유출구와 상기 기류 제한기의 배출 말단 사이의 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분과 교차하고 있는 것인, 카트리지.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분에 있고, 상기 기류 제한기의 배출 말단은 약 2 mm 내지 30 mm의 거리만큼 상기 증기 발생기로부터 이격되어 있는 것인, 카트리지.
  8. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항, 또는 제7항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분에 있고, 상기 기류 제한기의 배출 말단은 상기 카트리지를 통한 예상 기류가 상기 카트리지의 작동 사용 동안 상기 증기 발생기를 통과하기 전에 예상 평형 레이놀즈 수를 얻도록 상기 증기 발생기로부터 이격되어 있는 것인, 카트리지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 카트리지용 제2 공기 유입구를 정의하고, 상기 제2 공기 유입구는 상기 희석 공기 통로를 부분적으로 정의하는 것인, 카트리지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 중앙 공기 통로 및 상기 희석 공기 통로는 상기 카트리지의 작동 사용 동안 약 60:40 비율로 상기 중앙 공기 통로를 통한 제1 예상 체적 기류 속도 및 상기 희석 공기 통로를 통한 제2 예상 체적 기류 속도를 제공하기 위한 크기로 되어 있는 것인, 카트리지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 희석 공기 유입구의 말단은 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 직접 연통되어 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 증기 발생기를 우회하고 있는 바이패스 벤트(bypass vent)인 것인, 카트리지.
  12. 제11항에 있어서, 상기 중앙 공기 통로 및 상기 희석 공기 통로는 상기 카트리지의 작동 사용 동안 약 1:1의 비율로 상기 중앙 공기 통로를 통한 제1 예상 체적 기류 속도 및 상기 희석 공기 통로를 통한 제2 예상 체적 기류 속도를 제공하기 위한 크기로 되어 있는 것인, 카트리지.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 상기 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있는 불연성 담배 베이핑 삽입부를 추가로 포함하고,
    상기 증기 발생기는,
    상기 증기-전 제제를 적어도 부분적으로 기화시키도록 구성되어 있는 히터로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분과 연통되어 있는, 상기 히터; 및
    상기 히터 및 상기 저장부와 연통되어 있는 심지로서, 상기 증기-전 제제를 상기 저장부로부터 상기 히터로 전달하도록 구성되어 있는, 상기 심지;를 포함하는 것인, 카트리지.
  14. 카트리지를 제조하는 방법으로서, 상기 카트리지는,
    하우징 내에서 길이방향으로 연장되어 있는 제1 관으로서, 상기 제1 관은 중앙 공기 통로를 적어도 부분적으로 정의하고, 상기 중앙 공기 통로는 서로 연통되어 있는 상기 중앙 공기 통로의 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하는, 상기 제1 관,
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분과 연통되어 있는 증기 발생기, 및
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 연통되어 있는 제1 공기 유입구로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분은 상기 증기 발생기와 상기 제1 공기 유입구 사이에 있는, 상기 제1 공기 유입구를 포함하고,
    상기 방법은,
    희석 공기 유입구를 상기 카트리지 내에 제공하는 단계로서, 상기 희석 공기 유입구는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분과 교차하고 있고, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분은 상기 증기 발생기와 상기 카트리지의 유출구 사이에 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하는, 단계; 및
    상기 중앙 공기 통로 내에 기류 제한기를 삽입하는 단계로서, 상기 기류 제한기는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분 및 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분 중 적어도 하나에 위치되어 있고, 상기 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나인, 단계;를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 흐름관은 약 8 mm 내지 12 mm의 길이 및 약 0.8 mm 내지 2 mm의 제1 내부 직경을 갖고, 상기 개스킷은 약 1 mm의 길이 및 약 0.6 mm 내지 1.0 mm의 제2 내부 직경을 갖고, 및 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분의 제3 내부 직경은 약 2 mm 내지 6 mm의 범위에 있는 것인, 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 하우징은 상기 카트리지용 제2 공기 유입구를 정의하고, 상기 제2 공기 유입구는 상기 희석 공기 통로를 부분적으로 정의하는 것인, 방법.
  17. 제14항, 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 희석 공기 유입구의 말단은 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 직접 연통되어 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 증기 발생기를 우회하는 바이패스 벤트인 것인, 방법.
  18. e-베이핑 장치로서,
    카트리지; 및
    상기 카트리지에 연결 가능한 전력 섹션;을 포함하고,
    상기 카트리지는,
    제1 하우징,
    상기 제1 하우징 내의 저장부로서, 증기-전 제제를 함유하도록 구성되어 있는, 상기 저장부,
    상기 제1 하우징 내에서 길이방향으로 연장되어 있는 제1 관으로서, 상기 제1 관은 중앙 공기 통로를 적어도 부분적으로 정의하고, 상기 중앙 공기 통로는 서로 연통되어 있는 상기 중앙 공기 통로의 제1 부분, 제2 부분 및 제3 부분을 포함하는, 상기 제1 관,
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분과 연통되어 있는 증기 발생기로서, 상기 증기 발생기는 상기 증기-전 제제를 상기 저장부로부터 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분으로 전달하고, 상기 증기-전 제제를 증기로 적어도 부분적으로 기화시키도록 구성되어 있는, 상기 증기 발생기,
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분과 연통되어 있는 제1 공기 유입구로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제2 부분은 상기 증기 발생기와 상기 제1 공기 유입구 사이에 있는, 상기 제1 공기 유입구,
    상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분과 교차하고 있는 희석 공기 유입구로서, 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분은 상기 증기 발생기와 상기 카트리지의 유출구 사이에 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 증기 발생기를 통과하지 않는 희석 공기 통로를 정의하고 있는, 상기 희석 공기 유입구,
    상기 중앙 공기 통로 내의 기류 제한기로서, 상기 중앙 공기 통로의 제2 부분 및 상기 중앙 공기 통로의 제3 부분 중 적어도 하나에 위치하고 있는, 상기 기류 제한기를 포함하고; 및
    상기 전력 섹션은,
    제2 공기 유입구를 정의하는 제2 하우징으로서, 상기 전력 섹션이 상기 카트리지에 연결되어 있는 경우 상기 제2 공기 유입구는 카트리지의 상기 제1 공기 유입구와 연통되어 있는, 상기 제2 하우징,
    상기 전력 섹션이 상기 카트리지에 연결되어 있는 경우 상기 중앙 공기 통로를 통과하는 기류를 감지하도록 구성되어 있는 센서, 및
    상기 전력 섹션이 상기 카트리지에 연결되어 있고 상기 센서가 상기 중앙 공기 통로를 통과하는 기류를 감지하는 경우 상기 카트리지의 상기 증기 발생기에 전기적으로 동력을 공급하도록 구성되어 있는 전력 공급원을 포함하는, e-베이핑 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분의 제2 단면적의 약 5% 내지 25% 크기인 제1 단면적을 가지고, 상기 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나이고, 상기 하우징은 상기 카트리지용 제3 공기 유입구를 정의하고, 상기 제3 공기 유입구는 상기 희석 공기 통로를 부분적으로 정의하는 것인, e-베이핑 장치.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 기류 제한기는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제1 부분의 제2 단면적의 약 5% 내지 25% 크기인 제1 단면적을 가지고, 상기 기류 제한기는 흐름관 및 개스킷 중 하나이고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 중앙 공기 통로의 상기 제3 부분과 직접 연통되어 있고, 상기 희석 공기 유입구는 상기 증기 발생기를 우회하는 바이패스 벤트인 것인, e-베이핑 장치.
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