KR20200070269A - 흡입기, 특히 전자 담배 제품 - Google Patents

흡입기, 특히 전자 담배 제품 Download PDF

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군나르 니부어
르네 슈미트
마크 케슬러
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하우니 마쉬넨바우 게엠베하
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Abstract

본 발명은 흡입기(27), 특히 전자 담배 제품에 관한 것으로서, 증발기(3)에 공급되는 액체를 증발시키기 위한 적어도 하나의 전기 증발기(3)를 갖춘 적어도 하나의 증발기 유닛(23)을 포함하고, 적어도 하나의 증발기 유닛(23)을 제어 및/또는 조절하기 위한 전자 제어기(56)를 포함한다. 흡입기(27)는 적어도 하나의 교체 가능 카트리지(19)를 가지며, 카트리지(19)는 증발기 유닛(23), 및 증발기 유닛에 연결되거나 연결될 수 있는 액체 탱크(6)를 갖는다.

Description

흡입기, 특히 전자 담배 제품
본 발명은 흡입기, 특히 전자 담배 제품에 관한 것으로서, 증발기에 공급되는 액체를 증발시키기 위한 적어도 하나의 전기 증발기를 갖춘 적어도 하나의 증발기 유닛을 포함하고 적어도 하나의 증발기 유닛을 제어 및/또는 조절하기 위한 전자 제어기를 포함한다.
현재의 전자 담배는, 심지-나선 원리(wick-spiral principle)를 기초로 1개 내지 5개의 증발기 헤드를 사용하며, 그러한 헤드는 액체를 공통 저장용기로부터 끌어 들인다. 고객은 증발 장치의 전체 출력만을 조정할 수 있고 그에 의해서 생산되는 증기의 양을 조정할 수 있고; 추가적인 조정은 가능하지 않다.
본 발명의 목적은 높은 정도의 편안함, 다양한 기능 및/또는 흡연 체험에 관한 개선된 고객맞춤을 제공하는 흡입기를 제공하는 것이다.
본 발명은 독립항인 제1항의 특징으로 이러한 목적을 달성한다. 본 발명에 따라, 흡입기는 적어도 하나의 교체 가능한 카트리지를 가지며, 그러한 카트리지는 증발기 유닛 및 연결된 또는 연결될 수 있는 액체 탱크를 포함한다. 교체 가능한 카트리지로 인해서, 고객은, 단순한 방식으로 그리고 희망에 따라 즉, 희망하는 맛 및/또는 희망하는 활성 성분 함량 및/또는 증기 생성 능력으로, 희망 액체를 흡입기 내에 삽입할 수 있고 소비할 수 있다.
카트리지는 바람직하게 복수의 액체를 저장하기 위한 복수의 저장용기를 형성한다. 복수의 액체를 흡입기 내에서 유지하는 것에 의해서, 카트리지를 교환할 필요가 없이, 현재 증발시키고자 하는 액체를 선택함으로써 희망 흡연 체험을 달성할 수 있다. 예를 들어, 하나의 저장용기가 니코틴을 가지고 하나의 저장용기가 향료를 가지는 경우에, 니코틴 효과 및 향료 효과가 서로 독립적으로 제어될 수 있고, 이는 통상적인 단일-챔버 시스템에서는 가능하지 않다. 상이한 그리고 교환 가능한 향료 조합들이 또한 가능하다.
전술한 목적을 위해서, 흡입기는 유리하게 선택 요소를 포함하고, 그러한 선택 요소는, 액체를 증발시키기 위한 저장용기를 복수의 저장용기로부터 선택하기 위해서, 소비자에 의해서 작동될 수 있다. 단순하고 직관적으로 동작되는 실시예에서, 선택 요소는 누름 버튼이고, 복수의 저장용기는 누름 버튼의 반복적인 작동에 의해서 순차적으로 통과하여 동작된다. 예를 들어 슬라이드 스위치 형태의, 선택 요소의 다른 실시예가 가능하다.
전술한 변형예에서, 흡입기는 바람직하게, 선택된 저장용기에 관한 및/또는 그 내부에 포함된 액체에 관한 정보를 소비자에게 알려주는, 특정 광학적 표시기를 가질 수 있다. 특히, 이러한 표시기는 선택된 액체, 특히 풍미제, 활성 성분 함량 및/또는 증기 형성 능력에 관한 특성을 디스플레이할 수 있다. 이는 예를 들어 색채 코딩에 의해서 또는 다른 적합한 방식으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 흡입기는 헤드를 가지며, 그러한 헤드 내에는 모든 카트리지 그리고 유리하게 또한 흡입기의 에너지 저장부가 전체적으로 또는 부분적으로 배열된다. 이러한 실시예에서, 흡입기의 중량이 헤드 내에 집중된다. 헤드는 유리하게 소비자를 위한 핸들을 형성하고, 그에 따라 흡입기는 헤드 상의 한-손 파지부에 의해서 편안하게 유지될 수 있고 통상적인 끽연 파이프의 방식으로 입으로 가져갈 수 있다. 이는 흡입기의 특히 유리한 관리성을 초래한다.
전술한 실시예에서, 흡입기는, 흡입기의 마우스피스를 전술한 헤드에 연결하는 퍼핑 관(puff tube)을 갖는다. 퍼핑 관은, 공기/증기/에어로졸 혼합물을 균질화하여 가장 일정한 활성 성분/향료 투여를 생성하기 위해서 그리고, 필요한 경우에, 고온 증기 또는 가스를 냉각하기 위해서 이용된다. 이를 위해서, 퍼핑 관의 길이는 유리하게 헤드의 길이보다 길고, 이는 흡입기의 관리성을 더 개선한다.
흡입기는 바람직하게 흡입기의 하우징 내의 개구부를 폐쇄하기 위한 가역적으로 제거 가능한 커버를 가지며, 그러한 개구부를 통해서 카트리지가 흡입기 내로 삽입될 수 있고 그로부터 제거될 수 있다. 커버는 유리하게 재사용될 수 있다. 커버는 유리하게 적어도 하나의 자기 요소에 의해서 흡입기의 하우징 상에서 유지되고, 이는 카트리지의 교환을 위한 커버의 제거를 단순화한다. 클립 연결부와 같은, 다른 연결 요소가 또한 고려될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 커버는, 흡입기 내로 삽입될 수 있는 카트리지의 수에 상응하는, 적어도 하나의 카트리지 수용부의 수를 갖는다. 이어서, 각각의 수용부는, 수용부 내로 삽입되는 카트리지의 상응 전기 접촉 요소와 상호 작용하기 위한 적어도 하나의 전기 접촉 요소를 갖는다. 카트리지를 흡입기의 기부 부분 내로 삽입하는 것보다, 카트리지를 커버 내로 삽입하는 것이 소비자에게 더 용이해질 수 있고 더 편리해질 수 있다. 그러나, 후자의 변형예를 배제하지는 않는다. 전술한 실시예에서, 커버는 유리하게 전기 접촉 수단을 가지며, 그러한 전기 접촉 수단은, 적어도 하나의 카트리지와 기부 부분 사이의 전기 연결을 구축하기 위해서, 카트리지를 위한 전기 접촉 요소에 연결되고 흡입기의 기부 부분 상에 배열된 상응 접촉 수단과 상호 작용하도록 설정된다.
카트리지의 불완전한 삽입은 유리하게 흡입기의 기능에 영향을 미치지 않는다. 그러나, 유리하게 카트리지의 불완전한 삽입이 인식될 수 있고, 적용예에 따라서, 예를 들어 의료 용도에서, 흡입기 동작의 차단을 초래할 수 있다. 카트리지 중 하나가 조기에 비워지는 경우에, 유사한 과정이 또한 후속될 수 있다. 또한, 바람직하게 사용자에게 통지하기에 앞서서, 하나 이상의 카트리지로부터의 제거를 제한하는 것에 의해서 카트리지들이 균일하게 비워지도록 보장할 수 있다.
흡입기는 바람직하게 흡입기의 상이한 동작 변수들을 설정하기 위한 스위치를 갖는다. 특히, 퍼핑마다 생성되는 증기의 양을 설정하도록 스위치가 설정될 수 있고, 이는 소비자가 단순하고 신속하게 희망하는 증기의 양을 설정할 수 있게 하는 장점을 갖는다. 대안적으로 또는 부가적으로, 흡입기의 퍼핑 저항을 조정하도록 스위치가 설정될 수 있다. 마지막으로, 스위치는 대안적으로 또는 부가적으로 흡입기를 위한 온-오프 스위치로서의 역할을 또한 할 수 있다. 따라서, 스위치는 복수의 기능을 실시할 수 있고, 그에 따라 개별적인 기능을 실행하기 위한 상응하는 별도의 스위치들이 필요치 않고, 이는 제조 비용을 절감하고 흡입기의 동작을 단순화한다.
바람직하게, 흡입기는 에너지 저장부를 유도적으로 충전하기 위한 유도 충전 인터페이스를 갖는다. 그러한 무선 충전은 예를 들어 USB 인터페이스를 통한 유선 충전보다 덜 효율적일 수 있으나, 무선 충전이 배제되는 것은 아니다.
흡입기는 유리하게 고객에 의해서 순간적으로 증가된 증기의 양 및/또는 활성 성분을 격발하기 위한, 즉 증발 증가를 위한 작동 요소를 갖는다. 이는, 단순한 방식으로, 소비자가 희망하는 급격한 니코틴 및/또는 풍미 효과(킥(kick))를 위해서 짧은 시간에 특히 많은 양을 방출할 수 있게 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 흡입기의 마우스피스가, 작동 요소에 의해서 흡입기 하우징 내로 하강된 위치와 연장된 동작 위치 사이에서 특히 변위 가능하게, 조정될 수 있다. 이는, 흡입기가 사용 중이 아닐 때 하강된 위치에서 마우스피스를 효과적이고 위생적으로 보호할 수 있게 한다. 그에 따라, 분실하기 쉬운, 마우스피스를 위한 별도의 보호 캡이 필요 없게 한다.
특히 유리하게, 흡입기는 마우스피스를 하강 위치로 이동시키는 것에 의해서 오프로 스위칭될 수 있고, 흡입기는 마우스피스를 연장 위치로 이동시키는 것에 의해서 온으로 스위칭될 수 있다. 이어서, 설명된 작동 요소가 흡입기의 온-오프 스위치로서의 역할을 동시에 하고, 그에 따라 별도의 온-오프 스위치는 필요치 않다.
추가적으로 유리하게, 마우스피스를 조정하는 것에 의해서 흡입기의 퍼핑 저항이 변경될 수 있다. 이러한 경우에, 퍼핑 저항을 조정하기 위한 별도의 작동 요소가 필요치 않을 수 있다.
이하에서, 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예의 e-담배의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 추가적인 실시예의 추가적인 e-담배의 개략도이다.
도 3은 파이프-형상의 전자 담배 제품의 위로부터 비스듬하게 본 사시도이다.
도 4는 도 3에 따른 전자 담배 제품의 아래로부터의 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 따른 전자 담배 제품의 아래로부터 비스듬하게 본 사시도이다.
도 6은 도 3 내지 도 5에 따른 전자 담배 제품의 일부를 위로부터 비스듬하게 본 사시도이다.
도 7은 막대-형상의 전자 담배 제품의 사시도이다.
도 8은 도 7에 따른 전자 담배 제품의 내부의 사시도이다.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 전자 담배 제품의 일부의 분해도이다.
도 10은 추가적인 실시예의 막대-형상의 전자 담배 제품의 측면도이다.
도 11은 마우스피스가 삽입된, 도 10에 따른 막대-형상의 전자 담배 제품의 측면도이다.
도 12는 e-담배를 위한 예시적인 증발기 유닛의 개략적 횡단면도이다.
흡입기(27)는 하나 이상의 액체 탱크(6)로부터 하나 이상의 액체를 증발시키기 위한 증발기 장치(1), 및 유리하게 재사용 가능한 기부 부분(20)을 포함한다. 흡입기(27)의 그리고 특히 증발기 장치(1)의 유리한 구성을 예를 들어 도 1, 도 2, 도 8 및 도 9에서 확인할 수 있다.
증발기 장치(1)는 유리하게 하나 이상의 증발기 유닛(23)을 포함한다. 각각의 증발기 유닛(23)은 유리하게 캐리어(2)를 포함하고, 그러한 캐리어(2)는 캐리어 판으로서 설계될 수 있고, 액체 탱크(6)가 그러한 캐리어에 연결되거나 연결될 수 있다. 각각의 증발기 유닛(23)은 하나의 증발기(3)(도 2) 또는 복수의 증발기(3)(도 1)를 가지며, 그러한 증발기는 액체 탱크(6)로부터 증발기(들)(3)에 공급되는 액체를 증발시키기 위해서 이용되고 유리하게 캐리어(2) 상에 장착된다. 유리하게 연속적이고, 치수적으로 안정적인 캐리어(2)는 적합하고 유리하게 비-전도성인 재료, 예를 들어 세라믹 또는 적합한 플라스틱 재료, 특히 PEEK, 또는 섬유-보강 플라스틱, 예를 들어 PCB 재료로 이루어질 수 있다.
도 1에 따른 실시예에서, 증발기(3)는 예를 들어 행렬의 형태로, 여기에서 예를 들어 2 X 2 행렬의 형태로 배열된다.
증발기(3)에 공급되는 액체는 증발기(3)에 의해서 증기/에어로졸로 변환된다. 특히 전기적인 증발기(3)는 적어도 하나의, 바람직하게 복수의 전기 저항 가열 요소(15)를 가지며, 이에 대해서는 도 9를 참조한다.
각각의 증발기 유닛(23)은 유리하게 교체 가능한 카트리지(19)로서 액체 탱크(6)를 가지는 구조적 유닛으로 구현된다. 각각의 카트리지(19)는 유리하게 카트리지 하우징(63)을 가지며, 그러한 카트리지 하우징은 적어도 부분적으로 액체 탱크(6)에 의해서 및/또는 적어도 부분적으로 증발기 유닛(23)에 의해서 형성될 수 있다. 적어도 하나의 액체 탱크(6)는 재충진될 수 있고, 그에 따라 카트리지(19)는 재사용 가능 부분이 된다. 카트리지(19)는 대안적으로 일회용 부분으로 설계될 수 있다.
각각의 증발기 유닛(23) 또는 각각의 카트리지는 편리하게 증기 배출 개구부(64)를 가지며, 그러한 증기 배출 개구부를 통해서, 생성된 증기 및/또는 에어로졸이 증발기 유닛(23)으로부터 빠져 나올 수 있고 흡입기를 통해서 유동하는 공기와 혼합될 수 있으며, 그에 따라 퍼핑 개구부(24)를 통해서 흡입기(27)로부터 빠져 나온 후에 소비자에 의해서 흡입된다.
각각의 증발기 유닛(23)은 유리하게, 바람직하게 캐리어(2) 상에 배열될 수 있는, 디지털 전자 제어 장치(4), 예를 들어 주문형 집적 회로(ASIC)를 포함한다. 증발기 유닛(23)의 증발기(들)(3)는 상응하는 전자 제어 장치(4)에 의해서 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수 있고 가열 요소(15) 상에 존재하는 임의의 액체를 증발시키기 위해서 에너지 저장부(46)로부터의 전기에 의해서 가열될 수 있다.
증발기 유닛(23) 또는 카트리지(19)는, 복수의 전기 접촉부(10)를 가지는, 여기에서 전기 플러그 형태의, 전기 접촉 요소(7)를 갖는다. 접촉부(10)는, 센서 신호, 제어 신호 및/또는 전기 에너지를 흡입기(27)의 기부 부분(20)에 전달하기 위해서 전기 라인에 의해서 전자 제어 장치(4)에 연결된다. 증발기 유닛(23)은 센서, 예를 들어 가열 온도를 측정하기 위한 온도 센서 및/또는 유동 압력을 측정하기 위한 압력 센서를 가질 수 있다.
기부 부분(20)은 제어 유닛(29), 및 제어 유닛(29)에 연결된 또는 연결되는 에너지 저장 유닛(40)을 포함한다. 제어 유닛(29)은 전자 제어기(21) 및 그에 연결된, 여기에서 플러그(7)에 정합되는 소켓 형태의, 전기 접촉 요소(22)를 포함한다. 제어 유닛(29)은 유리하게 사용자 인터페이스(32), 특히 무선 인터페이스, 예를 들어 블루투스 인터페이스를 더 포함하고, 그러한 사용자 인터페이스를 통해서 사용자는, 모바일 통신 장치, 예를 들어 스마트폰에 의해서 흡입기(27)를 제어 또는 조정할 수 있고 및/또는 그로부터 정보를 수신할 수 있다. 전자 제어기(21) 및 전기 접촉 요소(22)는 유리하게 공통 회로 기판(26) 상에 배열된다. 전자 제어 장치(4) 및 전자 제어기(21)의 전체가 본원의 문맥에서 흡입기(27)의 전자 제어 장치(56)로서 지칭된다.
플러그(7)를 소켓(22) 내로 삽입하는 것에 의해서, 신호, 데이터 및/또는 전력을 전송하기 위한 전기 연결이 증발기 유닛(23)과 기부 부분(20) 사이에 구축되도록, 전기 플러그(7) 및 전기 소켓(22)이 서로 상응하게 설정된다. 증발기 유닛(23)에서, 플러그(7)로부터의 공급 전류 및 신호가 적어도 하나의 증발기(3) 및/또는 센서에 전달된다. 유리하게, 플러그(7) 및 소켓(22)의 각각은 동일한 수의 전기 접촉부(10)를 갖는다.
증발기 유닛(23)을 기부 부분(20)에 연결하기 위해서, 일부 실시예에서, 예를 들어 도 7 및 도 8에 따라, 카트리지(19)가 그 길이방향 축에 평행하게 기부 부분(20) 내로 밀어 넣어지고, 그 결과로서, 플러그(7)가 소켓(22) 내로 밀어 넣어지고 전기 연결이 형성된다.
유리하게, 기부 부분(20) 또는 제어 유닛(29)은, 하나의 카트리지(19)의 개별적인 교환을 가능하게 하기 위해서, 카트리지(19)의 수에 상응하는, 많은 수의 전기 접촉 요소(22), 여기에서 플러그 소켓을 갖는다. 소켓(22)은 매니폴드(53)에 의해서 기부 부분(20)의 전자 제어기(21)에 연결된다.
증발기 유닛(23)의 식별자(ID)가 유리하게 증발기 유닛(23)의 전자 제어 장치(4) 내에 영구적으로 저장된다. 기부 부분(20)에 대한 카트리지(19)의 연결의 결과로서, 전자 제어기(21)는 제어 장치(4)로부터 식별자를 판독할 수 있고, 예를 들어 제어 및/또는 조절 명령을 제어 장치(4)에 전송하는 것에 의해서, 각각의 액체와 관련된 유형에 특정되고 그와 관련하여 최적화된 각각의 증발기(3) 및/또는 각각의 증발기 유닛(23)의 개별적인 제어를 실행 또는 개시할 수 있다. 이를 위해서, 복수의 상이한 증발기(3) 또는 증발기 유형 및/또는 액체에 상응하는 복수의 식별자에 대한 제어 데이터가 바람직하게, 예를 들어 데이터베이스 형태로, 기부 부분(20)의 전자 제어기(21) 내에 저장된다.
에너지 저장 유닛(40)은 에너지 저장부(46), 전기 라인(31)을 통해서 제어 유닛(29)을 에너지 저장 유닛(40)에 연결하기 위한 배터리 인터페이스(41), 충전 인터페이스(42), 및 충전 전자기기를 가지는 전자 회로(42)를 포함한다. 제어 유닛(29)은 배터리 인터페이스(41)를 통해서 전류를 공급 받는다. 또한, 아날로그 및/또는 디지털 신호가 배터리 인터페이스(41)를 통해서 에너지 저장 유닛(40)과 제어 유닛(29) 사이에서 전송될 수 있다. 유리한 실시예에서, 전기 라인(31)은 디지털 데이터 버스를 포함한다. 예를 들어, 에너지 저장부(46)의 충전 상태에 관한 정보 또는 제어 유닛(29)과 에너지 저장 유닛(40) 사이의 진단 데이터를 전송하기 위해서, 기부 부분(20)과 에너지 저장 유닛(40) 사이의 전기 연결부(31)가 사용될 수 있다. 에너지 저장부(46)는 일회용 배터리 또는 재충전 가능 배터리, 예를 들어 리튬-이온 배터리일 수 있고, 재충전 가능 배터리는 충전 인터페이스(42), 예를 들어 USB 인터페이스를 통해서 충전될 수 있거나, 유리하게 유도 충전 인터페이스를 통해서 무선으로 충전될 수 있다.
각각의 증발기 유닛(23)은 유리하게, 액체 탱크(6)를 증발기 유닛(23)에, 특히 그 캐리어(2)에 연결하기 위한 표준화된 액체 인터페이스(47)를 갖는다. 액체 인터페이스(47)는 유리하게 증발기(3)에 대향되는 캐리어(2)의 측면 상에 배열된다. 따라서, 저장용기(들)(37A, 37B)로부터의 액체가 액체 인터페이스(47)에서 제공되고 캐리어(2)를 통한 유리한 통로 개구부를 통해서 증발기(들)(3)에 전달된다. 액체 인터페이스(47)는 예를 들어 밀봉 요소에 의해서 밀봉될 수 있다. 탱크(6)는 소비자를 위해서 상응 증발기 유닛(23)에 탈착 가능하게 또는 탈착될 수 없게 연결될 수 있다.
액체 탱크 또는 각각의 액체 탱크(6)는 각각의 액체 저장용기(37A, 37B, 37C)(도 2 내지 도 6에 따른 실시예) 또는 복수의 액체 저장용기(37A, 37B)(도 1, 도 7 내지 도 9에 따른 실시예)를 형성한다. 특히, 다수-챔버 탱크(6)가 제공되어 복수의 저장용기(37A, 37B, ...)를 형성할 수 있다. 예로서, 2개-챔버 탱크(6)를 가지는 카트리지(19)가 도 1 및 도 7 내지 도 9에서 각각 제공되어 2개의 저장용기(37A, 37B)를 형성한다. 물론, 액체 탱크(6)는 또한 2개 초과의 저장용기(37A, 37B)를 형성할 수 있다. 도 1에 따른 실시예에서, 예를 들어, 2개의 증발기(3)가 저장용기(37A, 37B)에 각각 할당된다. 물론, 단지 하나의 증발기(3)(도 2 참조) 또는 둘 초과의 증발기(3)가 저장용기(37A, 37B)에 할당될 수 있다.
도 2 내지 도 6에 따른 실시예에서, 저장용기(37A, 37B, 37C)가 단일-챔버 탱크(6A, 6B, 6C)에 의해서 실현될 수 있다. 즉, 각각의 탱크(6A, 6B, 6C)는 저장용기(37A, 37B, 37C)를 형성하기 위한 하나의 챔버 만을 갖는다. 도 2에 따른 실시예에서, 예를 들어, 증발기 유닛(23) 및 단일-챔버 탱크(6A, 6B, 6C)를 각각 가지는 3개의 카트리지(19)가 제공된다. 카트리지(19) 또는 탱크(6)의 수가 또한 1, 2 또는 3 초과일 수 있다. 개별적인 단일 챔버 탱크(6)를 가지는 실시예가 포함된다.
단일 및 다수-챔버 탱크 사이의 혼합된 형태가 가능하고, 예를 들어 2-챔버 탱크 및 단일-챔버 탱크가 도 2 내지 도 6에서 제공될 수 있다.
각각의 액체 저장용기(37A, 37B, ...)가 연관 액체 공급부(16)를 통해서 하나 이상의 증발기(3)에 연결되어, 액체를 액체 탱크(6) 내의 상응 개구부(58)로부터 증발기(들)(3)에 전달하고, 액체는 그러한 증발기에서 증발된다. 액체 공급부(16)는, 예를 들어, 캐리어(2)와 액체 탱크(6) 사이의 중간 부분(57) 내에서 통로 보어를 포함할 수 있고, 이에 대해서는 도 9를 참조한다.
모세관 요소(12)는 유리하게 각각의 증발기(3)와 연관 액체 저장용기(37A, 37B, ...) 사이에서, 즉 액체 공급부(16) 내에 제공되고, 액체를 모세관 작용에 의해서 예를 들어 미세 채널의 도움으로 액체 탱크(6)로부터 증발기(3)까지 이송하고, 그에 따라 증발기(3)의 습윤 및 액체의 연속적인 보충을 보장한다. 모세관 요소(12)는, 예를 들어, 최적화된 소공 크기, 개방-소공 발포형 요소(open-pore foamed element), 스펀지 요소 및/또는 층상형 구조물을 가지는 소공 요소를 포함할 수 있다.
증발기(들)(3)는 필요 및 편의성에 따라 설계될 수 있다. 예를 들어, 채널 또는 미세 채널을 가지는 증발기(3)가, 개시 내용이 본원에서 포함되는 DE 10 2016 120 803.5에서 설명된 바와 같이 사용될 수 있다. 이러한 변형예는 도 12를 참조하여 더 구체적으로 설명된다. 바이오닉 네트워크(bionic network)와 같은, 생체 공학적 가열 구조물이 또한 증발기(3)를 위해서 이용될 수 있다. 개시 내용이 본원에 포함되는, DE 10 2017 111 119.0에서 설명된 바와 같은 가열 구조물을 갖는 증발기(3)가 또한 가능하다.
통상적인 끽연 파이프 형태의 흡입기(27)의 바람직한 실시예가 도 3 내지 도 6을 참조하여 이하에서 설명된다. 흡입기(27)는 전체적으로 세장형이고, 근위 단부, 즉 퍼핑 단부에서 소비자를 위한 퍼핑 개구부(24)를 가지는 마우스피스(28)를 갖는다. 마우스피스(28)에 대향되는 원위 단부에서, 흡입기(27)는 헤드(25)를 갖는다. 마우스피스(28)와 헤드(25) 사이에는, 마우스피스(28)를 헤드(25)에 연결하는 줄기부 또는 퍼핑 관(59)이 존재한다.
헤드(25)는, 예를 들어 도 3 및 도 5에서 확인될 수 있는 바와 같이, 실질적으로 일 방향으로 즉 아래쪽으로 퍼핑 관(59)의 길이방향 축(A)에 대해서 횡방향으로 연장된다. 따라서, 퍼핑 관(59) 및 헤드(25)는 흡입기의 연속적인 상부 측면(60)을 형성한다. 헤드(25)는 바람직하게 아래쪽으로 테이퍼링되고, 다시 말해서 관 축(A)으로부터의 거리가 증가된다.
헤드(25)의 길이(Lk)가 바람직하게 흡입기(27)의 길이(L)의 절반 미만이다. 퍼핑 관(59)의 길이는 바람직하게 흡입기(27)의 길이(L)의 절반 초과이다. 그에 따라, 헤드(25)의 길이(Lk)는 유리하게 퍼핑 관(59)의 길이(Ls)보다 짧고, 이는 흡입기(27)의 관리성을 개선한다.
흡입기(27)는 하우징(68)을 포함하고, 그러한 하우징은 유리하게 소비자에 의해서 서로 가역적으로 연결될 수 있는 2개의 하우징 부분(61, 67) 즉, 흡입기(27)의 대부분을 위한 하우징 기부 부분(67), 및 카트리지(19)를 흡입기(27)로부터 제거할 수 있게 하기 위해서 그리고 카트리지(19)를 흡입기 내로 삽입할 수 있게 하기 위해서 소비자에 의해서 제거될 수 있는 헤드(25) 내의 삽입 개구부를 가역적으로 폐쇄하기 위한 커버(61)를 포함한다. 커버(61)는 여기에서, 하부측에서 헤드(25)를 폐쇄하는, 홈통(trough)으로서 설계된다. 커버(61)는 대안적으로 헤드(25)의 상단부(60) 상에 또는 헤드(25)의 다른 적합한 위치에 배열될 수 있다.
커버(61)는 유리하게 하우징 기부 부분(67) 상의 그에 따라 흡입기(27) 상의 자석에 의해서 유지되고, 이는 소비자가 특히 용이 취급할 수 있다. 대안적인 체결부, 예를 들어, 클립 요소와 같은 형상결합 체결(positive fastening)이 가능하다.
증발기 장치(1)는 바람직하게 흡입기(27)의 헤드(25) 내에 전체적으로 또는 실질적으로 전체적으로 배열된다. 특히, 카트리지(19)는 바람직하게 헤드(25) 내에 전체적으로 배열된다. 도 3 내지 도 6의 실시예에서, 카트리지(19)는 커버(61) 내로 삽입될 수 있다. 이는 도 6에서 확인될 수 있다. 이를 위해서, 커버(61)는 카트리지(19)를 위한 수용부(62)를 가지며, 카트리지(19)는 각각의 수용부(62) 내로 삽입될 수 있다.
카트리지(19)의 상응하는 전기 접촉 요소(7)와 상호 작용하기 위한 전기 접촉 요소(22)가, 특히 그 기부에서, 수용부(62) 내에 편리하게 배열된다. 모든 전기 접촉 요소(22)가 매니폴드(53)(도 2 참조)에 의해서 전기 접촉 수단(65)에 연결된다. 상응하는 전기 접촉 수단(미도시)이 헤드(25)의 내부에 배열된다. 커버(61)가 헤드(25)에 연결될 때, 전기 접촉 수단(65)이 헤드(25) 내의 상응 전기 접촉 수단과 접촉되고, 그에 따라 증발기 유닛(23)과 기부 부분(20) 사이에서 전기 연결을 형성한다. 따라서, 접촉 수단(65)은 카트리지(19)와 기부 부분(20) 사이의 통신을 위한 역할을 한다.
대안적인 실시예에서, 카트리지(19)를 위한 수용부(62)가, 커버(61) 대신, 헤드(25) 내에 제공되고, 다시 말해서 카트리지(19)는 헤드(25) 내로 직접적으로 삽입될 수 있다. 이러한 경우에, 커버(61)는 실질적으로 헤드(25) 내의 삽입 개구부만을 폐쇄하는 역할을 한다. 이어서, 접촉 수단(65)이 없을 수 있고, 매니폴드(53)가 선택적으로 헤드 내에 배열된다.
예를 들어, 적어도 하나의 슬롯-형상의 공기 유입 개구부(66)가 흡입기(27)의 하우징(68) 내에 제공된다. 공기 유입 개구부(66)는 유리하게 헤드(25) 상에 그리고 더 유리하게 커버(11) 내에 배열되고, 이에 대해서는 도 6을 참조한다. 퍼핑 관(59)은 그 내부에서 연속적인 공기 채널을 갖는다. 소비자가 마우스피스(28) 또는 퍼핑 개구부(24)에서의 퍼핑에 의해서 흡입기(27) 내에서 음압을 생성할 때, 주변 공기가 공기 유입 개구부(11)를 통해서 흡입기에 진입하고, 퍼핑 개구부(24)로부터 빠져 나갈 때까지, 헤드(25) 및 퍼핑 관(59)을 통과한다. 전술한 바와 같이, 증발기 장치(1)를 통한 이러한 공기 유동은 증기/에어로졸과 혼합된다. 퍼핑 관(59)은, 공기/증기/에어로졸 혼합물을 균질화하여 가장 일정한 활성 성분/향료 투여를 생성할 수 있게 하기 위해서 그리고, 필요한 경우에, 고온 증기 또는 가스를 냉각하기 위해서 이용된다.
이하에서, 보편성을 제한하지 않으면서, 복수의 액체 저장용기(37A, 37B, ...)가 흡입기(27)를 위해서 제공되는 경우를 고려한다. 액체 저장용기(37A, 37B, ...)는 상이한 액체(A, B, C) 및/또는 동일한 액체를 포함할 수 있다. 저장용기(37A, 37B, ...) 내의 액체(들)는 유리하게 그룹 1,2-프로필렌 글리콜, 글리세롤, 물, 적어도 하나의 활성 성분, 특히 니코틴, 및/또는 적어도 하나의 향료제(향료)로부터의 하나 이상의 성분을 동일한 혼합 비율로 및/또는 상이한 혼합 비율로 포함한다.
몇 개의 저장용기(37A, 37B, ...) 및 복수의 상응 액체 공급부(16)를 이용하는 것에 의해서, 증발기(들)(3)는 저장용기(37A, 37B, ...) 내에 포함된 상이한 조성을 갖는 상이한 액체들을 증발시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 증발기(들)(3)에 의해서 생성된 증기 또는 에어로졸의 조성이 목표하는 방식으로 조정될 수 있다. 또한, 증기/에어로졸 조성은, 상이한 액체들의 목표로 하는 증발에 의해서, 목표로 하는 방식으로 변경될 수 있다.
예로서, 니코틴을 갖는 액체(A) 및 니코틴이 없는 액체(B)를 가지는 카트리지(19)가 흡입기(27) 내로 삽입되는 경우에, 니코틴 함량이 소비자에 의해서 설정되거나 변경될 수 있다. 또한, 향료(C)를 포함하는 액체(C) 및 향료(C)가 없거나 다른 향료(D)를 포함하는 액체(D)를 가지는 카트리지(19)가 흡입기(27) 내로 삽입될 때, 풍미 체험이 소비자에 의해서 설정 또는 변경될 수 있다.
내부에 포함된 액체 또는 액체 조성에 따라, 카트리지가 소비자에 의해서 인지되도록, 카트리지(19)가 코딩될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(19)는, 예를 들어 연결기(7)에 대향되는 카트리지 하우징(63)의 상부 측면(69) 상에서, 색채-코딩될 수 있다. 예를 들어 도식적 아이콘 및/또는 영숫자 라벨링에 의한, 다른 광학적 코딩이 가능하다. 코딩으로 인해서, 소비자는 개별적인 카트리지(19)의 상이한 향료, 활성 물질 함량 및/또는 증기 발생 능력을 용이하고 정확하게 인지할 수 있고, 희망에 따라 카트리지를 흡입기(27) 내로 삽입할 수 있다.
소비자는 유리하게, 액체를 증발시키는 개별적인 카트리지(19)(도 2 내지 도 6) 또는 개별적인 저장용기(37A, 37B, ...)(도 1, 도 7 내지 도 9)를 선택할 수 있다. 이를 위해서, 흡입기의 하우징(68), 유리하게 기부 부분(20)의 하우징 부분(67)은 상응하는 선택 요소 또는 설정 요소(70)를 가지며, 이에 대해서는 도 5를 참조한다. 선택 요소(70)는 특히 유리하게 헤드(25) 상에, 특히 퍼핑 관(59) 아래의 퍼핑 개구부(24)에 대면되는 표면(71) 내에 배열될 수 있다.
유리한 실시예에서, 선택 요소 또는 설정 요소(70)는 누름 버튼이다. 누름 버튼을 반복적으로 누르는 것에 의해서, 모든 저장용기(37A, 37B, ...)가 순차적으로 동작된다. 3개의 저장용기(37A, 37B, 37C)의 경우에, 누름 버튼의 반복적인 작동은, 이하의 시퀀스(37A, 37B, 37C, 37A, 37B, 37C, 37A, ... 등)에 따라, 액체를 증발시키기 위한 저장용기를 선택할 수 있다. 따라서, 누름 버튼(70)은 모든 저장용기(37A, 37B, ...) 및 그 내부에 포함된 액체를 순차적으로 변경하는 역할을 한다.
선택 요소(70)는 누름 버튼일 필요가 없고, 예를 들어 이는 대안적으로, 바람직하게 선택 가능한 저장용기(37A, 37B, ...)의 수에 상응하는 많은 수의 스위치 위치를 가지는 스위치, 예를 들어 슬라이드 스위치일 수 있다. 선택 요소(70)의 다른 설계가 가능하다.
선택 요소(70)에 의한 저장용기(37A, 37B, ...)의 선택의 결과로서, 선택된 저장용기는 다음 증발 중에, 즉 소비자에 의한 다음 퍼핑 중에 액체의 공급을 위해서(만) 사용된다. 이는 특히, 선택된 저장용기(23)에 할당된 증발기 유닛(23) 또는 증발기(3)를 개별적으로 격발하는 것에 의해서 이루어질 수 있다. 이를 위해서, 저장용기(37A, 37B, ...)에 개별적으로 할당된 증발기 유닛(23) 또는 증발기(3)가 개별적으로 격발될 수 있다.
흡입기(27)는 유리하게 광학적 표시기(72)를 가지며, 특히 그러한 광학적 표시기는 선택된 저장용기(37A, 37B, ...)에 관한 및/또는 선택된 액체에 관한 정보를 소비자에게 알린다. 광학적 표시기(72)는 유리하게 커버(61) 상에 배열되나, 하우징 기부 부분(67) 상에 또한 배열될 수 있다. 광학적 표시기(72)는, 예를 들어, 하나 이상의 LED, LCD, 또는 다른 적합한 전자 표시기 요소를 포함할 수 있다. 본 예에서, 표시기(72)는 2개의 LED 즉, 헤드(25)의 각각의 측면 상의 하나의 LED를 포함한다. LED의 수는 2개보다 많거나 적을 수 있다.
광학적 표시기(72)는 선택된 액체, 특히 선택된 향료, 활성 성분 함량 및/또는 증기 형성 능력의 특성을 디스플레이하도록 특히 설정된다. 이는, 예를 들어, LED의 광학적 표시기(72)의 색채를 변경하는 것에 의해서 이루어질 수 있거나, 일부 다른 방식으로, 예를 들어 도식적 아이콘 및/또는 영숫자 표시기의 디스플레이에 의해서 이루어질 수 있다.
흡입기(27)는 바람직하게 흡입기(27)의 상이한 동작 변수들을 설정하기 위한 스위치(73)를 포함한다. 특히, 스위치(73)는 퍼핑마다 생성되는 증기의 양, 흡입기(27)의 퍼핑 저항을 조정하기 위해서, 및/또는 흡입기(27)를 위한 온-오프 스위치로서 이용될 수 있다. 따라서, 스위치(73)는 유리하게 0의 위치를 포함하고, 그러한 위치에서 흡입기(27)는 오프로 스위칭되고, 즉 에너지 저장부(46)를 통한 전력 공급이 중단된다.
또한, 스위치(73)는 적어도 하나의 추가적인 위치를 포함하고, 그러한 위치에서 흡입기(27)는 온으로 스위칭된다. 바람직하게, 스위치(73)의 2개 이상의 부가적인 온-위치가 제공되고, 이는 흡입기(27)의 상이한 증기 량의 발생 및/또는 상이한 퍼핑 저항을 구분한다. 예를 들어, 적은 증기 및 흡입기(27)의 큰 퍼핑 저항이 설정되는 제1 위치가 제공될 수 있고, 더 많은 증기가 생성되고 흡입기(27)의 작은 퍼핑 저항이 설정되는 제2 위치가 제공될 수 있다. 물론, 3개 이상의 온-위치의 스위치(73)가 제공될 수 있다.
희망하는 경우에, 증기의 양 및 퍼핑 저항이 스위치(73)로 동시에 변경될 수 있다면, 감소된 퍼핑 저항이 바람직하게 증기량의 증가와 함께 설정되고, 그 반대로도 설정된다. 스위치(73)는 대안적으로 (퍼핑 저항에 영향을 미치지 않고) 생성하고자 하는 증기의 양을 조정하기 위한 역할만을 할 수 있거나, (생성하고자 하는 증기의 양에 영향을 미치지 않고) 흡입기(27)의 퍼핑 저항만을 조정할 수 있다. 또한, 스위치(73)와 독립적인 온-오프 스위치가 제공될 수 있다.
퍼핑 저항은 일반적으로, 퍼핑 저항에 영향을 미치고 도 1에 개략적으로 도시된 제어 가능 요소(52)에 의해서, 흡입기(27) 내에서 설정된다.
스위치(73)는 회전 스위치 또는 슬라이드 스위치로서 설계될 수 있다. 다른 적합한 설계도 가능하다. 스위치(73)는 유리하게 헤드(25)로부터 짧은 거리에서 퍼핑 관(59)의 하부측에 배열된다. 스위치(73)는 흡입기(27) 상의 다른 적합한 위치에 배열될 수 있다.
전술한 내용에 따라, 소비자는 선택 요소(70) 및/또는 스위치(73)를 이용하여, 희망 증기량, 활성 성분의 양, 희망하는 향료 및/또는 희망하는 퍼핑 저항을 탄력적으로 설정할 수 있다.
도 7 내지 도 9에 따른 실시예는, 2개의 액체 저장부(37A, 37B)를 가지는 2-챔버 탱크(6)를 형성하는 카트리지(19)를 가지는 실질적으로 막대-형상의 전자 담배 제품(27)에 관한 것이다. 액체 저장부(37A, 37B)에 할당된 증발기(3)는 서로 독립적으로 격발될 수 있고, 그에 따라 소비자는 증발되는 액체를 선택할 수 있다. 이러한 방식으로, 소비자는, 예를 들어, 100% 니코틴 체험(액체(A)), 100% 풍미 체험(액체(B)) 또는 그 둘의 혼합을 선택할 수 있다.
이러한 실시예에서, 흡입기 하우징(68)은, 소비자를 위해서 서로 탈착 가능하게 연결되고, 분리된 상태에서, 카트리지(19)가 2개의 하우징 부분(74, 75) 중 하나 내로 삽입될 수 있게 또는 가역적으로 삽입될 수 있게 하는, 2개의 하우징 부분(74, 75)을 가지며, 카트리지(19) 내의 증발기 유닛(23)의 기부 부분(20)에 대한 전기 연결을 형성하기 위해서, 전기 접촉 요소들(7, 22)이 서로 동작 가능하게 연결된다.
흡입기 내의 에너지 저장부(76)의 충전 레벨의 표시기(76) 및/또는 흡입기(27)의 저장용기(들)(37A, 37B, ...) 내의 남은 액체의 양에 관한 표시기가 유리하게 하우징(68)의 외측에 제공되고, 그에 따라 소비자에게 보일 수 있다.
증기 증가, 즉 순간적으로 증가된 증기 및/또는 활성 물질의 양을 격발하기 위해서, 흡입기(27)의 하우징(68)은 유리하게, 소비자에 의해서 작동될 수 있는, 증가 작동기(30), 예를 들어 누름 버튼을 갖는다. 증가 작동기(30)의 작동의 결과로서, 전자 제어 장치(56)가 증발기 장치(1)를 제어하여, 증가된 양의 증기 및/또는 활성 물질을 미리 규정된 기간 동안 생성한다. 이는, 예를 들어, 증발기(3)의 증발력을 증가시키는 것에 의해서 및/또는 몇 개의 또는 모든 증발기(3)를 동시에 격발하는 것에 의해서 이루어질 수 있다. 증발기(3)의 파워는 유리하게 펄스 폭 변조를 통해서 설정된다.
조정 가능한 마우스피스(28)를 가지는 막대-형상의 e-담배(27)의 실시예가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 마우스피스(28)는 유리하게 소비자에 의해서 막대-형상 e-담배(27)의 길이방향 축을 따라서 도 10 및 도 11에 도시된 단부 위치들 사이에서, 특히 기계적 작동 요소(51)에 의해서 변위될 수 있게 배열된다. 하우징(68)은 유리하게, 막대-형상의 e-담배(27)의 길이방향 축에 평행하게 배열되고 작동 요소(51)가 내부에서 변위 가능하게 안내되는, 홈(78)을 갖는다.
도 10에 도시된 위치에서, 마우스피스(29)는 흡입기 하우징(68)의 외부로 완전히 이동되었고, 그에 따라 e-담배(27)는 동작을 위해서 준비된다.
도 11에 도시된 위치에서, 마우스피스(28)는 흡입기 하우징(68) 내로 이동되었고 그 내부에서 완전히 하강되었다. 이는, e-담배(27)가 미작동 위치에 있을 때, 마우스피스(28)의 위생적 보호를 보장한다. 흡입기(27)는 유리하게, 작동 요소(51)에 의해서 도 11에 도시된 상태를 조정하는 것에 의해서 오프로 스위칭되고, 즉 에너지 저장부(46)로부터의 에너지 공급이 중단된다. 흡입기(27)는 또한 유리하게 작동 요소(51)에 의해서 도 10에 도시된 상태를 조정하는 것에 의해서 온으로 스위칭된다. 이어서, 작동 요소(51)가 온-오프 스위치로서의 역할을 동시에 하고, 그에 따라 별도의 온-오프 스위치는 필요치 않다.
또한, 유리하게, 작동 요소(51)가 도 10 및 도 11에 도시된 단부 위치들 사이의 중간 상태를 가질 수 있고, 그에 따라 이러한 방식으로 흡입기(27)의 퍼핑 저항 및/또는 증기의 양 및/또는 활성 물질 함량을 조정할 수 있다. 그에 따라, 도 4 및 도 5에서와 같은 별도의 스위치(73)를 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 증발기(3)의 유리한 실시예가 도 12에 도시되어 있다. 증발기(3)는 여기에서, 바람직하게 전기 전도성 재료, 바람직하게 규소, 도핑된 세라믹, 금속 세라믹, 필터 세라믹, 반도체, 특히 게르마늄, 그라파이트, 반금속(semimetal) 및/또는 금속으로 제조된, 블록-형상의, 유리하게 단일체형의 가열 요소(80)에 의해서 형성된다. 전체 가열 요소(80)를 전기 전도성 재료로 제조할 필요는 없다. 예를 들어, 가열 본체(80)의 표면이 전기 전도적 방식으로 코팅되는 것, 예를 들어 금속 코팅을 가지는 것으로 충분할 수 있다. 이러한 경우에, 전체 표면을 코팅할 필요는 없고; 예를 들어, 전도체 트랙이 비-전도성 기부 본체 상에 제공될 수 있다.
가열 요소(80)는 복수의 미세 채널(82)을 구비하고, 그러한 미세 채널은 가열 요소(80)의 유입구 측면(81)을 액체-전도 방식으로 배출구 측면(84)에 연결한다. 유입구 측면(81)은, 예를 들어, 심지 구조물(90)을 통해서 액체-전도 방식으로 액체 저장부(37)에 연결된다. 심지 구조물(90)은 모세관력에 의해서 액체를 액체 저장부(37)로부터 가열 요소(80)로 피동적으로 이송하기 위해서 사용된다. 가열 요소(80)에 대한 접촉 영역(81) 내의 심지 구조물(90)은 액체를 균일하게 분산시키는 역할을 하고, 내열적이 되게 하는 역할을 하며, 그 비교적 작은 소공 및/또는 얇은 모세관을 이용하여 일종의 체크 밸브를 형성하는 역할을 하며, 그에 따라 기포를 포함하는 액체가 바람직하지 못하게 가열 요소(80)로부터 심지 구조물(90) 내로 및/또는 액체 저장부(37) 내로 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다.
액체를 액체 저장부(37)로부터 가열 요소(80)로 이송하기 위해서, 심지 구조물(90) 이외의 다른 피동적 및/또는 능동적 이송 장치가 제공될 수 있다.
미세 채널(82)의 중간(median) 직경은 바람직하게 5 ㎛ 내지 200 ㎛의 범위, 더 바람직하게 30 ㎛ 내지 150의 ㎛ 범위, 보다 더 바람직하게 50 ㎛ 내지 100 ㎛의 범위이다. 이러한 치수로 인해서, 모세관 효과가 유리하게 생성되고, 그에 따라 유입구 측면(81)에서 미세 채널(82) 내로 침투하는 액체는, 미세 채널(82)이 액체로 채워질 때까지, 미세 채널(82)을 통해서 위쪽으로 상승된다. 가열 요소(80)의 다공도로 지칭될 수 있는, 미세 채널(82) 대 가열 요소(80)의 부피비는 예를 들어 10% 내지 50%의 범위, 유리하게 15% 내지 40%의 범위, 더 유리하게 20% 내지 30%의 범위이고, 예를 들어 25%이다.
미세 채널(82)을 구비한 가열 요소(80)의 표면의 연부 길이는 예를 들어 0.5 mm 내지 3 mm의 범위이다. 예를 들어, 미세 채널(82)을 가지는 가열 요소(80)의 표면의 치수는 다음과 같을 수 있다: 0.95 mm x 1.75 mm; 1.9 mm x 1.75 mm 또는 1.9 mm x 0.75 mm. 가열 요소(80)의 연부 길이는, 예를 들어, 0.5 mm 내지 5 mm의 범위, 바람직하게 0.75 mm 내지 4 mm의 범위, 더 바람직하게 1 mm 내지 3 mm의 범위일 수 있다. 가열 요소(80)의 표면(칩 크기)은, 예를 들어, 1 mm x 3 mm 또는 2 mm x 3 mm일 수 있다.
가열 요소(80)의 폭(b)은 바람직하게 1 mm 내지 5 mm의 범위, 더 바람직하게 2 mm 내지 4 mm의 범위이고, 예를 들어, 3 mm이다. 가열 요소(80)의 높이(h)는 바람직하게 0.05 mm 내지 1 mm의 범위, 더 바람직하게 0.1 mm 내지 0.75 mm의 범위, 보다 더 바람직하게 0.2 mm 내지 0.5 mm의 범위이고, 예를 들어 0.3 mm이다.
미세 채널(82)의 수는 바람직하게 4개 내지 1000개의 범위이다. 이는 캐리어로부터 미세 채널(82) 내로의 열 입력이 최적화되게 할 수 있고, 큰 증발 용량 및 충분히 큰 증기 배출구 표면을 보장한다.
미세 채널(82)은 유리하게 정사각형, 직사각형, 다각형, 둥근형, 타원형 또는 달리 성형된 어레이의 형태로 배열된다. 그러한 어레이는 s개의 열 및 z개의 행을 가지는 행렬의 형태일 수 있고, 여기에서 s는 유리하게 2 내지 50의 범위이고 더 유리하게 3 내지 30의 범위이고, 및/또는 z는 유리하게 2 내지 50의 범위이고 더 유리하게 3 내지 30의 범위이다. 이는, 보장된 큰 증발 용량을 가지는 미세 채널(82)의 배열체가 효과적으로 그리고 용이하게 제조될 수 있게 한다.
미세 채널(82)의 횡단면은 정사각형, 직사각형, 다각형, 둥근형, 타원형, 또는 다른 형상일 수 있고, 및/또는 부분들이 길이방향으로 변경될 수 있고, 특히 증가되거나, 감소되거나, 일정하게 유지될 수 있다.
하나의 또는 각각의 미세 채널(82)의 길이는 바람직하게 100 ㎛ 내지 1000 ㎛의 범위, 더 바람직하게 150 ㎛ 내지 750 ㎛의 범위, 보다 더 바람직하게 180 ㎛ 내지 500 ㎛의 범위이고, 예를 들어 300 ㎛이다. 이러한 방식으로, 복사부(80)로부터 미세 채널(82) 내로의 충분히 양호한 열 입력으로, 최적의 액체 흡수 및 부분 형성이 달성될 수 있다.
2개의 미세 채널(82) 사이의 거리는 바람직하게 하나의 미세 채널(82)의 순 직경(clear diameter)의 적어도 1.3배이고, 그러한 거리는 2개의 미세 채널(82)의 중심 축들을 기준으로 한다. 그러한 거리는 바람직하게 미세 채널(82)의 순 직경의 1.5 내지 5 배, 더 바람직하게 2 내지 4배일 수 있다. 이러한 방식으로, 캐리어로부터 미세 채널 내로의 최적의 열 입력, 그리고 미세 채널의 충분히 안정적인 배열 및 벽 두께가 실현될 수 있다.
증발기 유닛(20)은, 가열 전압 공급원(91)에 의해서 생성된 전기 전압(Uh)을 가열 요소(80)를 통한 전류 흐름으로 유도하는 방식으로, 전극(92)을 통해서 가열 요소(80)의 대향 측면들 상에 연결되는, 제어 장치(56)에 의해서 바람직하게 제어될 수 있는, 가열 전압 공급원(91)을 갖는다. 전기 전도성 가열 요소(80)의 오옴 저항(ohmic resistance)으로 인해서, 전류 흐름은 가열 요소(80)의 가열을 유도하고, 그에 따라 미세 채널(82) 내에 포함된 액체의 증발을 유도한다. 가열 요소(80)는 그에 따라 증발기(3)로서 작용한다.
상이한 온도들에서의 개별적인 증발 단계 및/또는 액체의 개별적인 부분들의 개별적인 성분들의 증발의 지속시간은, 단계별 증발을 소비자가 인식할 수 없도록 그리고 그럼에도 불구하고 양호한 풍미 적합성을 가지는 대략적으로 균질하고, 반복 가능하고, 정밀한 에어로졸 형성이 보장될 수 있도록, 짧게 유지될 수 있고 및/또는 격발 주파수를 이용하여 시간이 측정될 수 있다. 특히, 제1 온도(A)에서 제1 증발 간격으로 액체의 저-비등점 성분을 먼저 증발시키고, 이어서, 온도(A)를 초과하는 제2 온도(B)에서 제2 증발 간격으로 액체의 고-비등점 성분을 증발시키는 것이 유리하다.
가열 전압 공급원(91)에 의해서 생성된 가열 요소(80)의 격발 주파수는 유리하게 1 Hz 내지 50 kHz의 범위, 바람직하게 30 Hz 내지 30 kHz의 범위, 그리고 보다 더 유리하게 100 Hz 내지 25 kHz의 범위이다.
증발 과정의 경로를 이하에서 설명한다.
초기 상태에서, 가열 과정을 위한 전압 공급원(91)이 오프로 스위칭된다.
액체(50)를 증발시키기 위해서, 가열 요소(80)를 위한 전압 공급원(91)이 활성화된다. 가열 요소(80) 내의 그리고 그에 따라 미세 채널(82) 내의 증발 온도가, 사용되는 액체 혼합물의 개별적인 증발 거동에 맞춰 구성되는 방식으로, 전압(Uh)이 설정된다. 이는, 국소적 과열 위험을 방지하고 그에 의해서 유해 물질의 형성을 방지한다.
미세 채널(82)의 부피와 동일하거나 그와 관련된 양이 증발되자마자, 가열 전압 공급원(91)이 비활성화된다. 액체 특성 및 양을 유리하게 정확하게 알기 때문에, 이러한 시점이 매우 정밀하게 제어될 수 있다. 그에 따라, 증발기 유닛(23)의 에너지 소비가 알려진 장치에 비해서 감소될 수 있는데, 이는 요구되는 증발 에너지가 계량될 수 있고 그에 의해서 보다 정밀하게 도입될 수 있기 때문이다.
가열 과정의 완료 후에, 미세 채널(82)이 거의 또는 완전히 비워진다. 이어서, 액체를 심지 구조물(90)을 통해서 공급하는 것에 의해서 미세 채널(82)이 보충될 때까지, 가열 전압(91)이 오프로 스위칭되어 유지된다. 이러한 것이 발생될 때, 가열 전압(91)을 온으로 스위칭하는 것에 의해서, 다음 가열 사이클이 시작될 수 있다.
가열 요소(80)는 바람직하게 MEMS 기술을 기초로, 특히 규소로부터 생성되고, 그에 따라 유리하게 미세전기기계적 시스템이다.

Claims (24)

  1. 증발기(3)에 공급되는 액체를 증발시키기 위한 적어도 하나의 전기 증발기(3)를 갖는 적어도 하나의 증발기 유닛(23)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 증발기 유닛(23)을 제어 및/또는 조절하기 위한 전자 제어기(56)를 포함하는, 흡입기(27), 특히 전자 담배 제품에 있어서, 상기 흡입기(27)는 적어도 하나의 교체 가능한 카트리지(19)를 가지고, 상기 카트리지(19)는 상기 증발기 유닛(23), 및 연결된 또는 연결될 수 있는 액체 탱크(6)를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 카트리지(19)는 복수의 액체를 저장하기 위한 복수의 저장용기(37A, 37B, ...)를 형성하는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는 액체를 증발시키는 저장용기를 상기 복수의 저장용기(37A, 37B, ...)로부터 선택하기 위한 작동 가능한 선택 요소(70)를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선택 요소(70)는 누름 버튼이고, 상기 복수의 저장용기(37A, 37B, ...)는 상기 누름 버튼의 반복된 작동에 의해서 순차적으로 통과 동작되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는 표시기(72)를 가지며, 상기 표시기는 선택된 저장용기(37A, 37B, ...)에 관한 및/또는 내부에 포함된 액체에 관한 정보를 소비자에게 알리는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시기(72)는 선택된 액체, 특히 선택된 향료, 활성 성분 함량 및/또는 증기 형성 능력에 관한 특성을 디스플레이하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 표시기(72)는 색채 코딩에 의해서 상기 선택된 액체의 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입기(27)가 헤드(25)를 가지며, 상기 카트리지 또는 상기 카트리지(19)의 전부가 상기 헤드 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 흡입기(27)가 에너지 저장부(46)를 가지며, 상기 에너지 저장부(46)는 전체적으로 또는 부분적으로 상기 헤드(25) 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 흡입기(27)가 마우스피스(28), 및 상기 마우스피스(28)를 상기 헤드(25)에 연결하는 퍼핑 관(59)을 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 퍼핑 관(59)의 길이(Ls)가 상기 헤드(25)의 길이(Lk)보다 긴 것을 특징으로 하는 흡입기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는 상기 흡입기(27)의 하우징(68) 내의 개구부를 폐쇄하기 위한 가역적으로 제거 가능한 커버(61)를 가지며, 상기 개구부를 통해서 상기 적어도 하나의 카트리지(19)가 상기 흡입기(27) 내로 삽입될 수 있고 그로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 커버(61)는 자석에 의해서 상기 흡입기(27)의 하우징(68) 상에서 유지되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 커버(61)는 상기 적어도 하나의 카트리지(19)를 수용하기 위한 적어도 하나의 수용부(62), 및 상기 적어도 하나의 카트리지(19)의 상응 전기 접촉 요소(7)와 상호 작용하기 위한 적어도 하나의 전기 접촉 요소(22)를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 커버(61)는 전기 접촉 요소(65)을 가지며, 상기 전기 접촉 요소는, 상기 적어도 하나의 카트리지(19)와 상기 기부 부분(20) 사이의 전기 연결을 구축하기 위해서, 상기 전기 접촉 요소(22)에 연결되고 상기 흡입기(27)의 기부 부분(20) 상에 배열된 상응 접촉 요소와 상호 작용하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는 상기 흡입기(27)의 상이한 동작 변수들을 설정하기 위한 스위치(73)를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스위치(73)는 퍼핑마다 생성하고자 하는 증기의 양을 조정하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 스위치(73)는 상기 흡입기(27)의 퍼핑 저항을 조정하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치(73)는 상기 흡입기(27)를 위한 온-오프 스위치로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는 상기 에너지 저장부(46)를 유도적으로 충전하기 위한 유도 충전 인터페이스(42)를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는, 순간적으로 증가된 증기 및/또는 활성 물질의 양을 격발하기 위한 작동 요소(30)를 가지는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입기가 마우스피스(28)를 가지고, 상기 마우스피스(28)는, 작동 요소(51)에 의해서 하강 위치와 연장 동작 위치 사이에서 조정 가능한, 특히 변위 가능한 것을 특징으로 하는 흡입기.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 흡입기(27)는 상기 마우스피스(28)를 상기 하강 위치로 이동시키는 것에 의해서 오프로 스위칭되고, 상기 흡입기(27)는 상기 마우스피스(28)를 상기 연장 위치로 이동시키는 것에 의해서 온으로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
  24. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 마우스피스(28)를 조정하는 것에 의해서, 상기 흡입기(27)의 퍼핑 저항이 동시에 변경되는 것을 특징으로 하는 흡입기.
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