KR20200140911A - 에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 갖는 전자 증기 제공 시스템 - Google Patents

에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 갖는 전자 증기 제공 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200140911A
KR20200140911A KR1020207033402A KR20207033402A KR20200140911A KR 20200140911 A KR20200140911 A KR 20200140911A KR 1020207033402 A KR1020207033402 A KR 1020207033402A KR 20207033402 A KR20207033402 A KR 20207033402A KR 20200140911 A KR20200140911 A KR 20200140911A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
outlet
reservoir
volume
pressure
aerosolizable
Prior art date
Application number
KR1020207033402A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102559944B1 (ko
Inventor
패트릭 몰로니
저스틴 한 양 찬
Original Assignee
니코벤처스 트레이딩 리미티드
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
Application filed by 니코벤처스 트레이딩 리미티드 filed Critical 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Publication of KR20200140911A publication Critical patent/KR20200140911A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102559944B1 publication Critical patent/KR102559944B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A24B15/167—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes in liquid or vaporisable form, e.g. liquid compositions for electronic cigarettes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/18—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/24—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by extraction; Tobacco extracts
    • A24B15/241—Extraction of specific substances
    • A24B15/243—Nicotine
    • 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
    • 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
    • A24F40/48—Fluid transfer means, e.g. pumps
    • A24F40/485—Valves; Apertures
    • 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
    • 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
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/04—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by the vapour pressure of the liquid to be sprayed or atomised
    • 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
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/04—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by the vapour pressure of the liquid to be sprayed or atomised
    • A61M11/041—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by the vapour pressure of the liquid to be sprayed or atomised using heaters
    • A61M11/042—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by the vapour pressure of the liquid to be sprayed or atomised using heaters electrical
    • 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
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/02—Inhalators with activated or ionised fluids, e.g. electrohydrodynamic [EHD] or electrostatic devices; Ozone-inhalators with radioactive tagged particles
    • A61M15/025—Bubble jet droplet ejection devices
    • 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
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/06—Inhaling appliances shaped like cigars, cigarettes or pipes
    • 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
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/005—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes using ultrasonics
    • 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
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/006—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by applying mechanical pressure to the liquid to be sprayed or atomised
    • A61M11/007—Syringe-type or piston-type sprayers or atomisers
    • 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
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/006—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by applying mechanical pressure to the liquid to be sprayed or atomised
    • A61M11/008—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by applying mechanical pressure to the liquid to be sprayed or atomised by squeezing, e.g. using a flexible bottle or a bulb
    • 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
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A61M2016/0018—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
    • A61M2016/0024—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with an on-off output signal, e.g. from a switch
    • 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
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • 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
    • A61M2205/36—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • A61M2205/3653—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling by Joule effect, i.e. electric resistance
    • 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
    • A61M2205/36—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • A61M2205/368—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling by electromagnetic radiation, e.g. IR waves
    • 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
    • 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

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

증기 제공 시스템을 위한 구성요소는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조 ― 저장조는 저장조의 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽에 의해 경계가 지어짐 ― ; 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 저장조의 출구; 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된, 출구에서의 일방향 출구 밸브; 및 출구 밸브를 개방하고 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 분배하기 위해, 이동 가능한 섹션에 의해 경계가 지어지지 않는 저장조의 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능한 분배 배열체를 포함하고, 분배된 부분의 후속 부재는 압력을 감소시켜 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용한다.

Description

에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 갖는 전자 증기 제공 시스템
본 개시는 일반적으로 에어로졸화 가능한 기재 재료(aerosolisable substrate material)를 분배하기 위한 배열체들(arrangements)을 포함하는 전자 증기 제공 시스템(electronic vapour provision system) 및 그를 위한 구성요소들에 관한 것이다.
많은 전자 증기 제공 시스템들, 이를테면, 증발된 액체들을 통해 니코틴을 이송하는 e-시가렛들 및 다른 전자 니코틴 이송 시스템들(electronic nicotine delivery systems), 및 액체로부터 발생된 증기가 통과되는 담배 또는 다른 향미 요소(flavour element)의 일부를 추가적으로 포함하는 하이브리드 디바이스들(hybrid devices)은 액체 또는 겔 형태의 에어로졸화 가능한 기재 재료를 유지하는 저장조(reservoir)를 포함한다. 기재 재료는 저장조로부터 전기 히터와 같은 증기 발생 요소로 이송되며, 증기 발생 요소는 기재 재료를 증발시키고 이를 시스템 사용자에 의한 흡입을 위해 에어로졸로서 제공하도록 동작한다.
기재 재료가 소모됨에 따라, 기재 재료는 저장조에서 이용 가능한 총 저장 볼륨의 더 작은 비율을 차지하고, 저장조의 빈 부분을 차지하며 저장조 내부에서 일정한 압력을 유지하기 위한 공기의 볼륨("헤드스페이스(headspace)"라 알려짐)이 발현(develop)되고, 이는 저장조에서 기재 재료의 계속되는 방출을 가능하게 하는 데 중요하다. 그러나, 헤드스페이스의 존재는, 증기 발생 요소에 의해 증발될 수 있는 것보다 더 빠른 속도로, 그리고/또는 증기 발생 요소가 동작하지 않는 시간들에서, 저장조로부터 기재 재료의 방출 형태의 누출에 기여할 수 있다고 여겨진다. 이러한 누출은, 기재 재료를 낭비하기 때문에 바람직하지 않으며, 발생된 에어로졸에서 원치 않는 액체 방울들을 발생시킬 수 있고, 시스템으로부터 외부로의 액체 누설(이는 사용자를 더럽힐 수 있음)뿐만 아니라 시스템 내부에서의 액체 누설(여기서 액체 누설은 전기 부품들을 손상시킬 수 있음)을 발생시킬 수 있다.
따라서, 그러한 누출을 감소시키도록 의도된 접근법들이 관심대상이다.
본원에 설명된 일부 실시예들의 제1 양태에 따라, 증기 제공 시스템을 위한 구성요소가 제공되고, 구성요소는: 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조 ― 저장조는 저장조의 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽에 의해 경계가 지어짐 ― ; 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한, 저장조의 출구; 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된, 출구에서의 일방향 출구 밸브(one-way outlet valve); 및 출구 밸브를 개방하고 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 분배하기 위해, 이동 가능한 섹션에 의해 경계가 지어지지 않은 저장조의 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능한 분배 배열체(dispensing arrangement)를 포함하고, 분배된 부분의 후속 부재(absence)는 압력을 감소시켜, 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용한다.
본원에 설명된 일부 실시예들의 제2 양태에 따라, 제1 양태에 따른 구성요소를 포함하는 전자 증기 제공 시스템이 제공된다.
본원에 설명된 일부 실시예들의 제3 양태에 따라, 증기 제공 시스템에 설치 가능하고 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조가 제공되고, 저장조는: 저장조의 저장 볼륨을 규정하고 저장 볼륨을 감소시키도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽; 및 저장 볼륨과 유체 연통하는 출구 볼륨 ― 출구 볼륨은 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 출구, 및 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된, 출구에서의 일방향 출구 밸브를 가짐 ― ; 을 포함하고, 출구 볼륨은, 저장조가 증기 제공 시스템에 설치될 때, 증기 제공 시스템의 분배 배열체와 협력하도록 구성되고, 분배 배열체는, 출구 밸브를 개방하고 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 분배하기 위해, 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능하고, 분배된 부분의 후속 부재는 압력을 감소시켜 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용한다.
본원에 설명된 일부 실시예들의 제4 양태에 따라, 증기 제공 시스템을 위한 구성요소가 제공되고, 구성요소는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조를 수용하도록 구성되고, 저장조는 저장조의 저장 볼륨을 규정하고 저장 볼륨을 감소시키도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽, 및 저장 볼륨과 유체 연통하는 출구 볼륨을 포함하고, 출구 볼륨은 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 출구, 및 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된, 출구에서의 일방향 출구 밸브를 갖고; 구성요소는 분배 배열체를 포함하고, 분배 배열체는 증기 제공 시스템에 의해 수용되는 저장조의 출구 볼륨과 협력하도록 구성되고, 출구 밸브를 개방하고 에어로졸화 가능한 기재의 부분을 분배하기 위해, 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능하고, 그리고 분배된 부분의 후속 부재는 암력을 감소시켜 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용한다.
본원에 설명된 일부 실시예들의 제5 양태에 따라, 에어로졸 제공 디바이스를 위한 구성요소가 제공되고, 구성요소는: 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조 ― 저장조는 저장조의 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽에 의해 경계가 지어짐 ― ; 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한, 저장조의 출구; 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 가능하게 하기 위해 개방되도록 구성된, 출구에서의 일방향 밸브; 및 분배 요소를 포함하며, 분배 요소는, 분배 요소에 의한 힘의 인가가 일방향 밸브 및 출구를 통해 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 푸시(push)하도록, 이동 가능한 섹션에 의해 경계가 지어지지 않은 저장 볼륨의 일부 내의 에어로졸화 가능한 기재 재료에 힘을 제거 가능하게 인가하도록 구성되며, 그리고 힘의 후속 제거는 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배된 부분의 부재에 대한 응답으로, 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용한다.
특정 실시예들의 이들 및 추가의 양태들이 첨부된 독립 청구항들 및 종속 청구항들에 기재되어 있다. 종속 청구항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 기재된 것 이외의 조합들로 서로 그리고 독립 청구항들의 특징들과 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 더욱이, 본원에 설명된 접근법은 하기에 기재된 것과 같은 특정 실시예들에 제한되는 것이 아니라, 본원에 제시된 특징들의 임의의 적절한 조합들을 포함하고 고려한다. 예컨대, 에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 포함하는 증기 제공 시스템 또는 그의 부분은 후술되는 다양한 특징들 중 어느 하나 이상을 적절하게 포함하는 본원에 설명된 접근법들에 따라 제공될 수 있다.
이제, 본 발명의 다양한 실시예들이 하기의 도면들을 참조하여 단지 예로서 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 본 개시의 양태들이 구현될 수 있는 예시적인 증기 제공 디바이스의 단순화된 횡단면 개략도를 도시한다.
도 2a는 제1 예에 따른 액체 분배 배열체를 갖는 감소 가능한 볼륨 저장조(reducible volume reservoir)의 단순화된 횡단면 개략도를 도시한다.
도 2b, 2c 및 2d는 액체 분배 배열체들의 예들의 단순화된 횡단면 개략도들을 도시한다.
도 3a 및 3b는 가득찬 상태 및 빈 상태의 예시적인 감소 가능한 볼륨 저장조의 단순화된 횡단면 개략도들을 도시한다.
도 3c 및 3d는 가득찬 상태 및 빈 상태의 추가의 예시적인 감소 가능한 볼륨 저장조의 단순화된 횡단면 개략도들을 도시한다.
도 4a, 4b 및 4c는 가득찬 상태, 부분적으로 가득찬 상태 및 빈 상태의 액체 분배 배열체를 갖는 다른 예시적인 감소 가능한 볼륨 저장조의 단순화된 횡단면 개략도들을 도시한다.
도 5는 예시적인 감소 가능한 볼륨 저장조 출구의 단순화된 횡단면 개략도를 도시한다.
도 6은 추가의 예시적인 액체 분배 배열체를 갖는 감소 가능한 볼륨 저장조 출구의 단순화된 횡단면 개략도를 도시한다.
도 7은 다른 예시적인 액체 분배 배열체를 갖는 감소 가능한 볼륨 저장조 출구의 단순화된 횡단면 개략도를 도시한다.
도 8, 9 및 10은 본 개시에 따른 감소 가능한 볼륨 저장조들 및 액체 분배 배열체들을 포함하는 3개의 예시적인 증기 제공 디바이스들의 단순화된 횡단면 개략도들을 도시한다.
특정 예들 및 실시예들의 양태들 및 특징들이 본원에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양태들 및 특징들은 통상적으로 구현될 수 있으며, 이들은 간결화를 위해 상세하게 논의/설명되지 않는다. 따라서, 상세하게 설명되지 않는, 본원에서 논의되는 장치 및 방법들의 양태들 및 특징들은 그러한 양태들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 통상적인 기법들에 따라 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
전술한 바와 같이, 본 개시는 e-시가렛들과 같은 전자 에어로졸 또는 증기 제공 시스템들에 관한 것이다(그러나, 이에 제한되지 않음). 하기의 설명 전체에 걸쳐서, 용어들 "e-시가렛" 및 "전자 시가렛"이 때때로 사용될 수 있지만; 이들 용어들은 에어로졸(증기) 공급 시스템 또는 디바이스와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 개시는 고체/겔 기재 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출하도록 구성된 시스템들에 또한 적용 가능하다. 기재 재료는, 예컨대, 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있고, 이들은, 본 개시가 또한 기재 재료들의 조합물을 태우지 않고 가열함으로써 에어로졸을 발생시키도록 구성된 하이브리드 시스템에 적용 가능하도록, 일부 시스템들에서, 액체 또는 겔 기재 재료에 부가하여 제공되는 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있다. 기재 재료들은, 예컨대, 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는, 고체, 액체 또는 겔을 포함할 수 있다. 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 기재 및 고체 기재를 포함할 수 있다. 고체 기재는, 예컨대, 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸화 가능한 기재 재료"는, 열의 인가 또는 일부 다른 수단 중 어느 하나를 통해 에어로졸을 형성할 수 있는 기재 재료들을 지칭하도록 의도된다. 용어, "에어로졸"은 "증기"와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "구성요소"는, 종종 외부 하우징(exterior housing) 또는 벽 내에, 몇몇의 보다 작은 부분들 또는 요소들을 포함하는 전자 시가렛 또는 유사한 디바이스의 부분(part), 섹션(section), 유닛(unit), 모듈(module), 조립체 또는 유사물을 지칭하는 데 사용된다. 전자 시가렛은 하나 이상의 그러한 구성요소들로 형성되거나 만들어질 수 있으며, 구성요소들은 제거 가능하게 또는 분리 가능하게 서로 연결 가능할 수 있거나, 제조 동안에 영구적으로 함께 결합되어 전체 전자 시가렛을 규정할 수 있다. 본 개시는, 서로 분리 가능하게 연결 가능하고, 예컨대, 액체 또는 다른 에어로졸화 가능한 기재 재료를 유지하는 성분을 운반하는 에어로졸화 가능한 기재 재료로서 구성된 2개의 구성요소들, 및 기재 재료로부터 증기를 발생시키기 위한 전력을 전기적으로 동작 가능한 요소에 제공하기 위한 배터리를 갖는 제어 유닛을 포함하는 시스템들(그러나 이에 제한되지는 않음)에 적용 가능하다. 구체적인 예를 제공하기 위한 목적으로, 본 개시에서, 카토마이저는 에어로졸화 가능한 기재 재료 운반 부분 또는 구성요소의 예로서 설명되지만, 본 개시는 이와 관련하여 제한되지 않고, 에어로졸화 가능한 기재 재료 운반 부분 또는 구성요소의 임의의 구성에 적용 가능하다. 또한, 이러한 구성요소는 예들에 포함된 부분들보다 더 많거나 더 적은 부분들을 포함할 수 있다.
본 개시는 특히, 증기 제공 시스템, 및 시스템에 포함된 저장조, 탱크, 컨테이너 또는 다른 리셉터클에 유지되는 액체 또는 겔 형태의 에어로졸화 가능한 기재 재료를 활용하는 그의 구성요소들에 관한 것이다. 증기/에어로졸 발생을 위해 기재 재료를 이송하기 위한 목적으로 저장조로부터 기재 재료를 분배하기 위한 배열체(구성, 기구, 디바이스, 수단 등)가 포함된다. 용어들 "액체", "겔", "유체", "소스 액체", "소스 겔", "소스 유체" 등은, 본 개시의 예들에 따라 저장 및 분배될 수 있는 형태를 갖는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 지칭하기 위해 "에어로졸화 가능한 기재 재료" 및 "기재 재료"와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
도 1은 e-시가렛(10)과 같은 예시적인 에어로졸/증기 제공 시스템의 매우 개략적인 도면(실척이 아님)이다. e-시가렛(10)은 파선으로 표시된 종축을 따라 연장되는 대체로 세장형 형상을 가지며, 2개의 주요 구성요소들, 즉 제어 또는 전력 구성요소, 섹션 또는 유닛(20), 및 에어로졸화 가능한 기재 재료를 운반하고 증기 발생 구성요소로서 작동하는 카트리지 조립체 또는 섹션(30)(때때로, 카토마이저 또는 클리어로마이저(clearomiser)로 지칭됨)을 포함한다.
카토마이저(30)는, 예컨대, 니코틴을 보유하는, 에어로졸이 생성될 액체 또는 겔과 같은 제제(formulation)를 포함하는 소스 액체 또는 다른 에어로졸화 가능한 기재 재료를 보유하는 저장조(3)를 포함한다. 예로서, 소스 액체는 약 1% 내지 3%의 니코틴 및 50%의 글리세롤(glycerol)을 포함할 수 있으며, 나머지는 거의 동일한 정도의 물 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol)을 포함하고, 가능하게는 또한 향료들(flavourings)과 같은 다른 성분들을 포함한다. 이를테면, 향료를 이송하기 위해, 니코틴이 없는 소스 액체가 또한 사용될 수 있다. 액체로부터 발생된 증기가 통과되는 담배의 일부 또는 다른 향미 요소와 같은 고체 기재(예시되지 않음)가 또한 포함될 수 있다. 저장조(3)는 소스 액체가 탱크의 범위 내에서 자유롭게 이동 및 유동하도록 소스 액체가 저장될 수 있는 용기 또는 리셉터클(receptacle)인 저장 탱크(storage tank)의 형태를 갖는다. 저장조(3)는 소스 액체가 소비된 후에 폐기(disposable)될 수 있도록 제조 동안 충전한 후에 밀봉될 수 있거나, 새로운 소스 액체가 추가될 수 있는 입구 포트(inlet port) 또는 다른 개구를 가질 수 있다. 카토마이저(30)는 또한, 가열에 의한 소스 액체의 증발에 의해 에어로졸을 발생시키기 위해 저장조 탱크(3)의 외부에 위치된 전기 가열 요소 또는 히터(4)를 포함한다. 심지(wick) 또는 다른 다공성 요소(porous element)(6)와 같은 액체 전달(transfer) 또는 이송(delivery) 배열체(액체 운송 요소)가 저장조(3)로부터 히터(4)로 소스 액체를 이송하도록 제공될 수 있다. 심지(6)는 저장조(3) 내부에 위치된 하나 이상의 부분들을 가질 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 소스 액체를 흡수하고 히터(4)와 접촉하는 심지(6)의 다른 부분들에 위킹 또는 모세관 작용에 의해 그 소스 액체를 전달할 수 있도록 저장조(3) 내의 액체와 유체 연통할 수 있다. 이로써, 이러한 액체는 가열되고 증발되어, 심지(6)에 의한 히터(4)로의 이송을 위해 저장조로부터의 새로운 액체 소스로 대체된다. 심지는 저장조로부터 히터로 액체를 이송하거나 전달하는, 저장조(3)와 히터(4) 사이의 브리지(bridge), 경로 또는 도관으로서 생각될 수 있다. 도관, 액체 도관, 액체 전달 경로, 액체 이송 경로, 액체 전달 기구 또는 요소 및 액체 이송 기구 또는 요소를 포함하는 용어들은 모두 심지 또는 대응하는 구성요소 또는 구조물을 지칭하기 위해 본원에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
히터와 심지(wick)(또는 유사물) 조합은 때때로 무화기(atomiser) 또는 무화기 조립체로 지칭되고, 그 소스 액체를 갖는 저장조 및 무화기는 통칭하여 에어로졸 소스로 지칭될 수 있다. 다른 전문용어는 액체 이송 조립체 또는 액체 전달 조립체를 포함할 수 있으며, 본 맥락에서, 이들 용어들은, 증기/에어로졸 발생을 위해 저장조로부터 획득된 액체를 증기 발생기로 이송하거나 전달하는 위킹 또는 유사한 구성요소 또는 구조물(액체 운송 요소)과 증기 발생 요소(증기 발생기)를 지칭하기 위해 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 부분들이 도 1의 매우 개략적인 표현과 비교하여 상이하게 배열될 수 있는 다양한 디자인들이 가능하다. 예컨대, 심지(6)는 히터(4)와 완전히 별개인 요소일 수 있거나, 히터(4)는 다공성이며 위킹 기능의 적어도 일부를 직접 수행할 수 있도록 구성될 수 있다(예컨대, 금속성 메쉬(metallic mesh)). 히터 대신에, 이를테면, 압전 효과에 기반한 진동 증발기와 같은 증기 발생을 위한 다른 수단이 사용될 수 있다. 전기 또는 전자 디바이스에서, 증기 발생 요소는 옴(ohmic)(줄(Joule)) 가열 또는 유도 가열에 의해 작동하는 전기 가열 요소일 수 있다. 따라서, 일반적으로, 무화기는, 그것에 이송된 소스 액체로부터 증기를 발생시킬 수 있는 증기 발생 또는 증발 요소, 및 위킹 작용/모세관력에 의해 저장조 또는 유사한 액체 저장조로부터 증기 발생기로 액체를 운송하거나 이송할 수 있는 액체 운송 또는 이송 요소인 것으로 간주될 수 있다. 무화기는 전형적으로 증기 발생 시스템의 카토마이저 구성요소에 수납된다. 일부 설계들에서, 액체는, 별개의 심지 또는 모세관 요소(capillary element)를 필요로 하지 않고서 저장조로부터 바로 증기 발생기로 분배될 수 있다. 본 개시의 실시예들은 본원의 예들 및 설명에 부합하는 모든 그리고 임의의 이러한 구성들에 적용 가능하다.
도 1로 돌아가면, 카토마이저(30)는 또한 사용자가 히터(4)에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있는 개구 또는 공기 출구를 갖는 마우스피스(mouthpiece)(35)를 포함한다.
전력 구성요소 또는 제어 유닛(20)은 e-시가렛(10)의 전기 구성요소들, 특히 히터(4)에 전력을 제공하기 위한 전지 또는 배터리(5)(본원에서 이후에, 배터리로 지칭되며, 재충전식일 수 있음)를 포함한다. 추가적으로, 일반적으로 e-시가렛을 제어하기 위한 인쇄 회로 기판 및/또는 다른 전자기기 또는 회로와 같은 제어기(28)가 있다. 제어 전자기기/회로(28)는, 증기가 요구되는 경우, 예컨대 시스템(10) 상의 흡입을 검출하는 공기 압력 센서 또는 공기 유동 센서(도시되지 않음)로부터의 신호에 응답하여, 히터(4)를 배터리(5)에 연결하고, 흡입 동안에, 제어 유닛(20)의 벽에 있는 하나 이상의 공기 입구들(26)을 통해 공기가 진입한다. 가열 요소(4)가 배터리(5)로부터 전력을 수신하는 경우, 가열 요소(4)는 액체 이송 요소(6)에 의해 저장조(3)로부터 이송된 소스 액체를 증발시켜 에어로졸을 발생시키고, 그후 이것은 마우스피스(35)의 개구를 통해 사용자에 의해 흡입된다. 에어로졸은, 사용자가 마우스피스(35) 상을 흡입할 때, 에어로졸 소스에 대한 공기 입구(26)를 공기 출구에 연결하는 공기 채널(air channel)(도시되지 않음)을 따라 에어로졸 소스로부터 마우스피스(35)로 운반된다.
제어 유닛(전력 섹션)(20) 및 카토마이저(카트리지 조립체)(30)는, 도 1에 도시된 실선 화살표들로 표시된 바와 같이, 종축에 평행한 방향으로 분리함으로써 서로 분해 가능한 별개의 연결 가능한 부분들이다. 구성요소들(20, 30)은, 디바이스(10)가 사용 중일 때, 전력 섹션(20)과 카트리지 조립체(30) 사이의 기계적 및 전기적 연결을 제공하는 협력 맞물림 요소들(21, 31)(예컨대, 스크류(screw) 또는 베이어닛 끼워맞춤부(bayonet fitting))에 의해 함께 결합된다. 그러나, 이것은 단지 예시적인 배열일 뿐이며, 다양한 부분들 및 특징부들이 전력 섹션(20)과 카트리지 조립체 섹션(30) 사이에 상이하게 분포될 수 있으며, 다른 구성요소들 및 요소들이 포함될 수 있다. 2개의 섹션들은 도 1에서와 같이 종방향 구성으로 또는 나란한 병렬 배열과 같은 다른 구성으로 단부끼리 함께 연결될 수 있다. 시스템은 대체로 원통형일 수 있거나 아닐 수도 있으며, 그리고/또는 대체로 종방향 형상을 가질 수 있거나 아닐 수도 있다. 어느 한쪽 또는 양쪽 섹션들 또는 구성요소들은 고갈된 경우(예컨대, 저장조가 비거나, 배터리가 방전된 경우) 폐기되고 교체되도록 의도될 수 있거나, 저장조를 리필(refill)하거나 배터리를 재충전하는 것과 같은 동작들에 의해 다수의 사용들이 가능해지도록 의도될 수 있다. 다른 예들에서, 시스템(10)은, 제어 유닛(20) 및 카토마이저(30)의 부분들이 단일 하우징에 포함되고 분리될 수 없다는 점에서 일체형(unitary)일 수 있다. 본 개시의 실시예들 및 예들은 당업자가 인식하는 이들 구성들 및 다른 구성들 중 어느 구성에도 적용 가능하다.
도 1의 전자 시가렛과 같은 시스템을 사용하는 동안, 소스 액체는 점진적으로 유동하거나 저장조로부터 배출되고, 흡입을 위해 요구된 에어로졸 스트림을 발생시키기 위해 무화기에 의해 소비된다. 저장조가 기밀되도록 배열되지 않고, 결과적으로 저장조에서 일정한 압력을 보존하고 무화기로의 소스 액체의 계속되는 방출을 가능하게 하기 위해, 소스 액체가 소비를 위해 제거될 때, 공기가 저장조로 유입되어 소스 액체를 대체한다. 이 공기는 헤드스페이스로 알려진 점진적으로 증가하는 볼륨을 형성하며, 헤드스페이스의 존재는 저장조로부터 소스 액체의 누출에 기여할 수 있음이 인식된다. 누출은 저장조로부터 증기 발생기로의 의도된 액체 이송 경로를 통해 과도한 양의 소스 액체의 유출(egress)을 포함할 수 있어서, 증기 발생기는 자신이 수용하는 소스 액체 모두를 처리할 수 없고, 비-증발된 소스 액체는 시스템 내부에서 방출된다. 이는 환경 압력의 변화들 또는 시스템에 대한 충격들(이를테면, 떨어뜨린 경우)로 인해 발생할 수 있으며, 이는 헤드스페이스의 볼륨 변화 또는 소스 액체를 저장조 밖으로 밀어내는 헤드스페이스의 압력 파를 발생시킨다.
본 개시는 헤드스페이스가 거의 또는 전혀 없이 기능하는 저장조를 구성함으로써 이러한 문제들을 해결하는 것을 제안한다. 이는 저장조에 감소 가능한 볼륨을 제공함으로써 가능하게 되어, 저장조의 저장 용량이 소스 액체 소비에 따라 감소하여, 공기가 거의 또는 전혀 저장조에 들어가지 않고 어떠한 헤드스페이스도 형성되지 않도록, 이용 가능한 저장 볼륨이 남아있는 액체 볼륨과 일치하거나 거의 일치하게 유지한다. 감소 가능한 볼륨은, 볼륨을 감소시키기 위해 내방으로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 벽으로 규정된 저장조에 의해 가능하게 된다. 소스 액체는 증기 발생 요건들에 따라 분배되며, 분배 후에, 남아있는 감소된 양의 소스 액체는 저장조 내부에 더 낮은 압력을 발생시킨다. 이 더 낮은 압력은 벽의 이동 가능한 섹션이 내방으로 이동하게 하고 저장조 내부 및 외부의 압력을 동등하게 한다. 액체의 분배는, 이동 가능한 벽 섹션으로부터 멀리 떨어져 있고 저장조의 출구 부근에 있는 저장조 내의 볼륨 액체에 힘을 인가함으로써 달성된다. 인가된 힘은 출구를 통해 액체의 일부를 밀어내고, 힘이 제거될 때, 출구 근처의 더 낮은 유체 압력이 저장조의 벌크에 남아있는 액체로 전달되어, 이동 가능한 섹션을 끌어당긴다. 이로써, 저장조 저장 볼륨 또는 용량은 저장조로부터의 액체 분배에 대한 응답으로 감소되고, 저장조에 남아있는 감소하는 양의 액체는 저장조 둘레에서 저장조 경계 벽을 내방으로 끌어 당겨 헤드스페이스의 형성을 억제한다.
도 2a는 액체 분배 배열체를 갖는 감소 가능한 볼륨 저장조의 제1 예시적인 배열체의 개략적인 종방향 횡단면도를 도시한다. 저장조(3)는 실질적으로 원통형이고, 외부 원통형 벽(12)을 포함하고, 외부 원통형 벽(12) 내부에 이동 가능한 플런저(plunger) 또는 피스톤(14)이 수용되고, 플런저 또는 피스톤(14)은 원통형 벽(12)에 대해 유체 기밀식 또는 거의 유체 기밀식 밀봉을 생성하기 위해 원통형 벽(12) 내부에 단단히 끼워맞춤되지만, 벽(12)에 의해 경계가 지어지는 원통형 공간 내에서 위아래로 슬라이딩할 수 있다. 원통형 벽(12) 및 플런저(14)는 함께 저장조(3)의 저장 볼륨(16)을 규정하기 위한 경계 벽으로서 작동하고, 저장 볼륨(16) 내에 유체 형태의 에어로졸화 가능한 기재 재료(소스 액체)(13)가 저장된다. 플런저(14)의 슬라이딩 움직임은 저장 볼륨(16)의 크기를 변경하고, 방향(P)으로의 내방(하방)으로의 움직임은 저장 볼륨을 감소시키도록 작동한다. 플런저(14)는, 플런저(14)와 결합된 벽(12)에 의해 규정되는 저장조(3)의 전체 경계 벽의 이동 가능한 섹션 또는 부분을 제공한다. 원통형 벽(12) 및 플런저(14)는, 예컨대, 주사기(syringe)의 배럴 및 플런저와 유사한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 원통형 이외의 형상들이 저장조(3)를 구현하는 데 사용될 수 있다. 원통형 벽(12)은, 예컨대, 플라스틱 재료와 같은 강성(rigid) 또는 반-강성(semi-rigid) 재료로 형성될 수 있다. 재료는 불투명하거나 투명할 수 있으며, 여기서 투명한 재료는, 남아있는 양의 액체가 관찰될 수 있도록 사용자가 저장조에 시각적으로 접근할 수 있도록 하는 시스템들에서 유용할 수 있다. 이는, 예컨대, 하나 이상의 조각들로 몰딩함으로써 형성될 수 있다.
저장조(3)는 또한 저장 볼륨(16)과 유체 연통(22)하고 저장조(3)로부터 소스 액체(13)의 분배를 가능하게 하기 위해 출구(23)로 이어지는 출구 볼륨(18)을 포함하고, 출구(23)를 통해 소스 액체(13)가 저장조를 빠져 나갈 수 있다. 이 예에서, 출구 볼륨(18)은 저장 볼륨(16)으로부터 이어지는 튜브 또는 파이프의 형상을 가지며, 테이퍼된 부분(15)에 의해 원통형 벽(12)에 결합되고, 이는 플런저(14)에 의해 제공되는 이동 가능한 벽과 반대되는 저장 볼륨(16)의 하부 벽을 제공하고, 또한 저장 볼륨(12)에 대한 더 큰 직경에서 출구 튜브(18)에 대한 좁은 직경으로 저장조의 직경(보어)을 감소시키는 효과를 갖는다. 출구 볼륨(18)의 출구(23)에는 출구 밸브(20)가 제공된다. 이것은, 액체가 출구 볼륨(18)에서 개구(23)를 통해 통과하도록 하기 위해 충분한 인가된 압력 또는 힘(크래킹 압력(cracking pressure)) 하에서 개방될 수 있지만 그렇지 않으면 폐쇄 상태로 유지되고 공기를 포함한 유체가 저장조(3)로 들어가지 않도록 하는 일방향 밸브이다. 정상 상태 조건(steady state condition)들에서, 저장조(3)는 원통형 벽(12), 이동 가능한 벽 부분(14), 테이퍼된 벽(15), 출구 튜브(18) 및 폐쇄된 출구 밸브(20)에 의해 생성된 폐쇄되고 실질적으로 유체 기밀식 볼륨이다. 출구 튜브(18)는 원통형 벽(12)과 일체로 형성될 수 있거나, 개별적으로 형성되어, 이를테면, 접착(gluing) 또는 용접에 의해 함께 결합될 수 있다. 임의의 불량하게 제조된 조인트들을 통한 누출의 위험을 감소시키기 위해 단일 구조가 선호될 수 있지만, 비-단일 구조는 저장 볼륨과 출구 볼륨을 제공하기 위해 상이한 재료들이 사용될 수 있게 한다.
분배 배열체 또는 요소(디스펜서)(24)가 출구 튜브(18) 부근에 제공된다. 분배 배열체(24)의 목적은, 출구 밸브(10)의 크래킹 압력을 극복하기 위해 액체의 압력을 충분히 증가시키도록 출구 볼륨의 액체에 힘을 인가하는 것이다. 따라서, 분배 배열체(24)는 힘 인가장치(force applicator) 또는 가압기로 간주될 수 있다. 이 예에서, 분배 배열체(24)는 핀칭(pinching) 또는 펜치 기구(pincer mechanism), 또는 수축기로서 구성되며, 이는 튜브(18)를 누르거나 압착하도록 출구 튜브(18)의 측면을 향해 방향(D)으로 내방으로 이동될 수 있다. 이것은 튜브(18)의 벽을 내방으로 찌그러뜨리거나 또는 변형시켜, 출구 볼륨을 감소시키고 따라서 출구 볼륨(18) 내의 액체의 압력을 증가시키고, 출구 밸브(20)에 작용하는 유체 압력을 증가시킴으로써 출구 밸브(20)에 힘을 인가한다. 따라서, 출구 튜브(18)는 고무 또는 다른 탄성 중합체 재료와 같은 탄성적으로 탄력있는 재료로 제조되어, 요구된 힘이 출구 튜브 벽의 내방 찌그러짐을 통해 디스펜서(24)로부터 액체로 전달될 수 있다. 디스펜서(24)는, 이를테면, 모터 및 선형 구동 기구(웜 구동기(worm drive) 또는 리드 스크류(lead screw))를 통해 튜브(18)를 향하고 그리고 멀어지는 움직임을 위해 장착된 임의의 중실 또는 실질적으로 단단한 요소 또는 부재를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생을 위해 전자 시가렛이 활성화될 때, 도 2a의 장치는 다음과 같이 동작한다. 디스펜서(24)는 내방으로 이동하고 출구 튜브(18)를 수축시키도록 동작되어, 출구 볼륨의 액체에 힘을 인가하도록 동작되며, 그 액체는 출구 밸브(20) 부근에 있으면서 저장조(12)의 경계 벽의 이동 가능한 부분(14)으로부터는 멀리 있는 액체이다. 힘은, 출구 밸브(20)의 크래킹 압력을 초과하고 출구 밸브(20)를 개방하게 하는 레벨까지 출구 밸브(20) 인근에 있는 액체의 압력을 증가시킨다. 액체(32)의 일부 또는 방울(droplet)은 개방 밸브(20)를 경유하여 저장조(12)의 출구(23)를 통해 배출되거나 분배된다. 분배된 부분(32)은 출구 튜브(18)를 압착하는 분배 배열체(24)로부터 이송되는 인가된 힘에 의해 저장조 밖으로 효과적으로 푸시된다.
도 2b는, 튜브(18)가 디스펜서(24)에 의해 수축되는 동안, 액체(32)의 일부가 개방 밸브(20)를 통해 저장조를 떠나는 이러한 상황을 묘사한다. 일단 액체(32)의 배출된 부분이 분배되고 더 이상 저장조(3)의 출구 볼륨 내에 보유되지 않으면, 밸브(20) 근처의 압력은 크래킹 압력 아래로 감소되고, 밸브(20)는 자신의 폐쇄 포지션을 재개한다. 그후, 분배 배열체(24)는 방향(D)을 따라 외방으로 이동되어 출구 튜브(18)로부터 압착 효과를 제거할 수 있고, 출구 튜브(18)는 자신의 변형되지 않은 형상을 자유롭게 재개할 수 있다. 저장 볼륨(12)에 출구 볼륨(18)을 더한 저장조(3)의 전체 볼륨은, 액체 방울(32)의 분배 이전에, 자신의 이전 크기로 복원된다. 그러나, 분배된 액체 방울(32)의 제거는 그 볼륨을 차지하기 위해 이용 가능한 액체의 양을 감소시켰고, 볼륨 내의 액체 압력은 액체 방울(32)이 분배되기 전과 비교하여 감소된다. 밸브(20)가 액체 방울(32)의 분배 뒤에 폐쇄하는 것을 허용하는 출구 밸브(20) 근처의 국부적인 액체 압력 감소는 출구 볼륨(18)과 저장 볼륨(12) 사이의 유체 연통부(22)를 통해 액체 전체에 걸쳐 전달된다. 플런저(14)의 외부 측(즉, 저장 볼륨 외부 측)에 작용하는 대기압과 함께 저장조(3) 내부의 낮아진 압력은, 저장조 내부의 압력이 저장조 외부의 대기압과 평형 상태로 복원될 때까지, 플런저(14)에 의해 제공된 이동 가능한 벽을 P 방향으로 내방으로 당기는 역할을 한다. 따라서, 저장조(3)의 전체 볼륨은 소스 액체(32)의 일부의 분배에 대한 응답으로 저장 볼륨(12)의 감소를 가능하게 함으로써 감소되고, 저장조 내의 헤드스페이스의 형성이 방지된다(또는 적어도, 저장조가 완전히 기밀되지 않은 경우에는 억제됨). 저장조 볼륨은 저장조에 유지된 액체의 남아있는 볼륨에 대응하도록 사용 중에 감소된다.
저장조(3)의 출구(23)는 증발을 위해 액체(32)의 분배된 부분을 무화기(4, 6)에 제공하도록 위치된다. 무화기의 구성에 의존하여, 액체 방울(32)은, 액체를 히터 또는 다른 증기 발생기로 운반하도록 배열된 모세관 채널과 같은 위킹 요소 또는 다른 액체 운송 요소 상으로 또는 내부로 이송될 수 있다. 다른 배열들에서, 액체 방울(32)은 히터 또는 다른 증기 발생기로 직접 이송되며, 어떠한 액체 운송 요소도 요구되지 않는다. 본 개시는 이와 관련하여 제한되지 않는다.
도 2b의 예에서, 분배 배열체는 출구 튜브(18)의 부분적인 수축 또는 좁힘만을 발생시키고, 튜브(18)의 이러한 작은 찌그러짐은 출구 밸브(20)를 개방하기에 충분한 압력을 증가시키기에 충분하다. 튜브(18) 자체는 완전히 폐쇄되지 않지만, 개방된 밸브의 애퍼처 및 출구 튜브의 치수들(dimensions)은, 일단 액체(32)의 초기 부분이 분배되었다면 모세관 힘들(capillary forces)이 수축 후에 개방된 밸브를 통해 외부로 액체의 계속되는 유동을 방지한다.
도 2c는, 분배 배열체(24)가 튜브 벽의 대향 측면들을 서로 접촉시켜 출구 튜브를 폐쇄하기 위해 출구 튜브를 충분히 압착(squeeze)하도록 구성되고, 튜브(18)를 따라 출구(23)를 향한 액체 유동이 완전히 제한되는 대안적인 예를 도시한다. 튜브 폭 및 밸브 애퍼처는, 디스펜서(24)를 위한 핀칭 위치의 하류에 있는 출구 튜브 내의 모든 액체가 개방 밸브(20)를 통해 유동하여 액체(32)의 분배된 부분을 발생시킬 수 있도록 크기가 정해질 수 있다. 다시 말해서, 모세관 힘들은 튜브 내부에 액체를 유지하지 않고, 디스펜서에 의한 자신의 내방 포지션에 있는 튜브의 폐쇄는, 밸브가 개방될 때 저장조 내부의 액체의 나머지를 유지하는 역할을 한다. 밸브(20)는 일단 액체 방울(32)이 분배되었다면 폐쇄될 수 있고, 크래킹 압력을 극복하기 위해 밸브(20) 근처에는 더 이상 주위에 가압된 액체가 존재하지 않는다.
이로써, 디스펜서(24)는 저장조(3)를 폐쇄하기 위한 밀봉부로서 작용하고, 누출의 최소화를 도울 수 있다. 이 기능을 활용하기 위해, 디스펜서(24)는, 도 2c에서와 같이, 출구 튜브를 수축시켜 튜브의 보어를 폐쇄하고 액체 유동을 방지하는 디폴트 포지션을 가질 수 있다. 이 포지션은 무화기에 의해 어떠한 액체도 요구되지 않을 때 유지된다. 그후, 증기 발생이 요구될 때, 디스펜서(24)는 핀칭 작용을 해제하고 튜브의 보어를 개방하기 위해 출구 튜브(18)로부터 멀리 (도 2a의 포지션으로) 외방으로 이동된다. 이것은 전체 저장조 볼륨을 증가시키고, 액체 압력을 감소시키고, 플런저를 새로운 감소된 저장조 볼륨으로 내방으로 끌어당겨, 액체가 출구 튜브를 따라 출구 밸브(20)로 이동할 수 있게 한다. 그후, 디스펜서는, 튜브(18)를 폐쇄하게 압착하고 출구 볼륨 내의 액체에 힘을 인가하고 밸브(20)를 개방하기 위해 액체 압력을 증가시키기 위해 디폴트 포지션으로 내방으로 다시 이동된다. 액체 방울(32)은 나중에 폐쇄되는 개방 밸브(20)를 통해 분배된다. 요약하면, 액체 방울의 분배는 디스펜서의 핀칭 기구를 디폴트 제한 포지션으로부터 개방 포지션으로 그리고 다시 디폴트 포지션으로 이동시킴으로써 수행된다. 디폴트 제한 포지션이 저장조를 밀봉하기 위해 출구 튜브를 유용하게 완전히 폐쇄하지만, 이것은 필수적인 것은 아니며 부분적인 제한이 충분할 수 있다. 이러한 배열체들은, 디스펜서의 핀칭 기구를 디폴트 개방 포지션 ― 여기서 출구 튜브가 찌그러지지 않고 제한되지 않음 ― 으로부터 출구 튜브를 압착하는 제한 포지션으로, 그리고 다시 디폴트 개방 포지션으로 이동시킴으로써 분배가 수행되는 이전에 설명한 동작과 대조적이다.
이러한 동작 구성들 중 하나에서, 일방향 밸브를 개방하는 데 요구되는 압력(F1)(도 2a 참조)이 (원통형 벽 내부에서 슬라이딩 동작에 의해) 플런저를 이동시키는 데 요구되는 압력(F3)보다 더 작아지도록 다양한 부분들이 구현된다. 추가로, 플런저를 이동시키는 데 요구되는 압력(F3)은 일방향 밸브를 압도(overcome)하고 "잘못된 방향"으로(즉, 저장조 내부를 향해 외부적으로 작용하는 압력에 의해) 일방향 밸브가 개방하게 하는 데 요구되는 압력(F2)보다 더 작다. 이러한 방식으로, 적절한 압력들은 분배 배열체의 후속 작용과 협력하여, 밸브를 통한 공기 또는 액체의 저장조 내로의 어떠한 흡입도 허용하지 않고, 액체 방울을 배출하고 저장조 볼륨을 감소시킨다. 전반적으로 F1 <F3 <F2이다.
펌프들의 기술 분야의 전문용어로 고려할 때, 이 배열체는 용적형 펌프(positive displacement pump)로 지칭될 것이다.
저장조는, 저장조 내부 및 외부의 압력들의 동등화 ― 이는 저장조 경계 벽의 이동 가능한 부분(이제까지의 예들에서 플런저)의 내방 움직임을 유발함 ― 를 가능하게 하기 위해 비-기밀 환경(e-시가렛의 일부 하우징 또는 케이싱 또는 e-시가렛의 외부 벽의 형성부 내부)에 수납되어야 한다.
도 2d는, 2개의 이동 가능한 요소들(24a, 24b) 사이에 위치된 튜브(18)를 핀칭 또는 폐쇄하기 위해 서로를 향해 내방으로 이동할 수 있고, 그리고 튜브(18)를 해제 또는 개방하기 위해 서로로부터 멀리 외방으로 이동할 수 있는 2개의 이동 가능한 요소들(24a, 24b)을 사용하여, 출구 튜브(18)의 2개의 대향하는 측면로부터 내방으로 압박(urge)함으로써, 출구 튜브(18)의 보어를 감소시키거나 제한하기 위한 출구 튜브(18)의 압착 또는 핀칭이 실시되는 추가의 예를 도시한다. 요소들(24a, 24b)은 별개의 선형 드라이브에 의해 각각 이동되는 2개의 개별 요소들일 수 있다. 대안적인 배열체는 펜치들 또는 캘리퍼들(callipers)과 같이 개방 및 폐쇄할 수 있도록 힌지에 의해 커플링된 2개의 요소들 또는 아암들일 수 있으며, 여기서 개방 및 폐쇄 모션들은 구동 기구에 의해 제어된다. 스프링은 (디스펜서의 디폴트 포지션이 개방 포지션인지, 핀칭, 제한 포지션인지에 의존하여) 개방 포지션 또는 폐쇄 포지션 중 어느 하나로 요소들을 편향시키는 데 사용될 수 있어서, 구동 기구가 하나의 방향의 움직임만을 수행할 필요가 있다. 펜치 배열체의 아암들 둘 모두는 이동 가능할 수 있거나, 하나는 고정될 수 있는 반면에, 다른 하나는 다른 것을 향해 그리고 다른 것으로부터 멀리 이동 가능하다.
다른 예들에서, 분배 배열체는, 출구 튜브를 완전히 둘러싸고 수축되어 출구 튜브의 원주를 감소시키고 튜브의 보어를 제한할 수 있고, 확장되어 출구 튜브의 보어를 개방하기 위해 출구 튜브의 원주를 증가시킬 수 있는 칼라(collar)일 수 있다.
출구 튜브를 변형시키고 내부의 액체에 힘을 가하도록 출구 튜브의 하나 이상의 측면들에 맞닿게(against) 압박하는 부재들 또는 요소들의 이동을 수행하기 위한 다른 구성들은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예는, 튜브 벽에 맞닿게 그리고 그로부터 멀리 이동하기 위해, 인가된 전압 하에서 크기를 확장하고 축소할 수 있는 하나 이상의 압전 요소들의 사용이다. 출구 튜브에 맞닿게 그리고 그로부터 멀리 이동 가능한 어떠한 압박 부재들도 없는 대안적인 설계들이 또한 가능한다. 예컨대, 튜브의 종축에 실질적으로 직교하는 평면에서 트위스팅 모션을 수행하여, 튜브의 측벽들을 찌그러뜨리고 튜브 내부의 액체에 대한 증가된 압력 및 보어 크기의 제한을 발생시키기 위해 토크가 홀딩 부재에 인가될 수 있도록, 튜브가 홀딩 부재에 의해 파지되거나 그렇지 않으면 홀딩 부재에 고정될 수 있다.
감소 가능한 볼륨을 갖는 저장조의 매력적인 특징은, 볼륨이 실질적으로 아무것도 없는 것으로 감소될 수 있다면, 액체의 전부 또는 거의 전부가 저장조에서 배출되고 증발에 이용 가능하게 될 수 있다는 것이다. 이는, 저장조에서 액체를 인출하기 위해 심지에 의존하는 구성들과 같은 구성들 ― 여기서는 심지로부터 멀리 떨어진 구역들에서 획득되는 액체가 추출될 수 없음 ― 과 비교하여, 폐기물을 감소시킬 수 있다. 도 2a의 예와 같은 플런저 형태의 이동 가능한 벽을 활용하는 본 개시의 예들에서, 도 2a에서와 같이, 플런저가 저장조의 출구 볼륨을 향해 이동하도록 배열되고, 또한 저장 볼륨과 출구 볼륨 사이에서의 유체 연통이 위치되는 저장조의 경계 벽을 향해 가능한 한 가까워질 수 있는 경우에, 제로 또는 거의 제로 볼륨이 달성될 수 있다. 도 1의 예에서, 플런저(14)는 원통형 벽(12)의 베이스까지만 이동할 수 있고, 플런저(14)의 밑면과 테이퍼된 벽 사이에 작은 원추형 볼륨이 남아있다.
도 3a는, 플런저(14)의 내방 움직임에 의해 저장 볼륨(16)이 효과적으로 0으로 감소될 수 있도록 하는 대안적인 구성을 도시한다. 플런저(14)의 밑면(14a), 다시 말해서, 저장 볼륨(16)의 내부를 향하는 플런저의 표면은 저장조(3)의 베이스로서 대향 벽의 내향 표면에 대응하도록 형상화되며, 여기서 출구 볼륨(18)으로의 유체 연통부(22)가 규정된다. 도 2a에서와 같이, 이 벽(15)은 테이퍼된 벽이고, 결과적으로 플런저(14)의 밑면(14a)은 테이퍼된 벽과 동일한 경사각을 갖는 일치하는 원추형 형상을 갖는다. 이것은, 액체가 저장조(3)로부터 배출될 때, 플런저(14)가 테이퍼된 벽(15)과 밀착되도록 당겨지는 것을 허용하여, 도 3b에 도시된 바와 같이, 저장 볼륨(16)의 완전한 제거로 이어진다.
도 3c 및 3d는 제로 볼륨 저장 볼륨이 달성 가능하도록 의도된 추가의 예를 도시하고, 여기서 플런저(14)의 밑면(14a)은 평평하고(평면형), 움직임의 방향(P)에 직교하고, 저장 볼륨(16)의 베이스를 형성하는 벽(15)이 또한 평행한 평면에서 평평하다. 따라서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 2개의 표면들이 접촉하게 될 수 있다. 플런저 밑면(14a) 및 베이스 벽(15)에 대한 임의의 다른 일치 또는 협력 형상들은 이 효과를 달성하는 데 사용될 수 있다. 장치의 다른 부분들이 명확성을 위해 도 3a 내지 3d에서 생략되었다는 점에 유의한다.
다른 예들에서, 저장조의 볼륨을 감소시키기 위한 설비는, 도 2a 내지 3d의 예들에서와 같이 슬라이딩 벽 또는 플런저 대신에, 접을 수 있는 리셉터클을 사용하여 수행된다.
도 4a는 접을 수 있는 리셉터클로 구현된 예시적인 구성의 단순화된 횡단면도를 도시한다. 저장조(3)의 벌크는 폴리에틸렌(polyethylene) 또는 금속화된 중합체 필름(박형 중합체(foiled polymer)) 또는 고무와 같은 얇은 플라스틱 재료와 같은 유연한 방수 재료로 형성된 파우치 또는 백(bag)(34) 형태의 리셉터클에 의해 구현된다. (예컨대, 파우치의 에지 이음매들(edge seams)을 밀봉하고 출구 밸브를 연결하기 위해) 열적으로 융합(fuse)될 수 있는 열성형 플라스틱(thermoform plastics) 및 다른 재료들이 유용하고, 이들은 PET(polyethylene terephthalate), PP(polypropylene), PE(polyethylene), LDPE(low-density polyethylene), PVC(polyvinyl chloride), TPO(thermoplastic olefin), PETG(polyethylene terephthalate glycol-modified), EVA(ethylene vinyl acetate), EP(epoxide) 및 PU(polyurethane)를 포함한다. 그러나, 다른 재료들이 또한 배제되지 않는다. 저장조는 오므라들(deflate) 수 있어야 하지만, 바람직하게는 저장조의 내용물들에 상당한 압력을 인가하지 않아야 한다. 예컨대, 일반적으로 비닐 포장들(doypacks) 및 베개 파우치들(pillow pouches)로 알려진 타입의 리셉터클들이 적합하다. 파우치(34)는 저장조(3)의 경계 벽을 형성하여 저장조(3)의 저장 볼륨(16)을 규정하고, 다시 출구 튜브로서 구성되는 출구 볼륨(18)과 유체 연통하는(22) 개구를 제외하고는 폐쇄(밀봉)된다. 출구 튜브(18)는 저장조의 출구(23)를 제공하고, 이전에서와 같이 일방향 밸브(20)가 제공되고, 일방향 밸브(20)를 통해 액체가 분배될 수 있다. 또한, 이전에서와 같이, 튜브(18)의 측벽에 맞닿게 압박하고 튜브 내의 액체에 힘을 전달하기 위해, 분배 배열체(24)가 출구 튜브(18) 부근에 제공된다.
도 4a에서, 파우치(34)는 제조 후(또는 적절한 충전 포트(도시되지 않음)가 제공되는 경우, 가능하게는 사용자가 재충전한 후에) 액체로 충전된다. 이전 예들에서와 같이, 분배 배열체(24)의 동작은, 밸브(20)가 개방되고 액체의 일부를 분배하도록 밸브의 크래킹 압력을 충분히 압도하기 위해, 출구(23) 부근의 출구 볼륨 내의 액체에 압력을 가하기 위해 출구 튜브(18)를 가압 또는 압착한다. 출구 튜브(18)로부터 멀어지는 분배 배열체(24)의 후퇴(retraction)는 압력을 해제하여 튜브(18)가 자신의 이전 형상을 재개하게 하여, 유체 연통부(22)를 통해 저장 볼륨으로 연통되는 출구 볼륨의 액체에서 압력 강하를 야기한다. 저장조 내부의 이러한 감소된 압력은, 파우치(34)의 벽이 내방으로 당겨져 액체(13)를 유지하기 위해 이용 가능한 저장 볼륨(16)을 감소시키고 그리고 저장조의 압력을 외부 압력과 동등하게 한다. 분배 배열체가 압착 포지션이 디폴트인 도 2c를 참조하여 설명된 반대 모드에서 대안적으로 동작할 수 있다는 점에 유의한다.
도 4b는, 저장조 내의 액체(13)의 약 절반이 소모되었을 때 다수의 분배 동작들 후의 저장조의 상태를 도시한다. 출구 볼륨(18)으로부터 멀리 떨어진, 파우치(34)의 상위 부분(34a)은 파우치(34)의 벽들이 서로를 향해 당겨지고 결국 접촉하게 됨으로써 접힌다. 저장 볼륨(16)의 크기는 저장조(3) 내의 남아있는 액체(13)의 양과 일치시키기 위해 약 절반만큼 감소되었다.
도 4c는 액체의 전부 또는 대부분이 분배되었을 때 저장조(3)의 최종적인 상태를 도시한다. 파우치(34)는 완전히 접히게 되어(파우치(34)의 전체 범위에 걸쳐 각각의 분배 작용 후에 압력 동등화들에 의해 파우치의 대향 벽들이 서로에 대해 빨려 들어가), 저장 볼륨을 실질적으로 제로로 감소시킨다.
도 5는 접을 수 있는 파우치를 포함하는 대안적인 구성의 출구 볼륨의 횡단면도를 도시한다. 도 4a에 도시된 부분들 이외에, 저장조는 저장 볼륨(16)을 출구 볼륨(18)으로부터 분리하는 제2 일방향 밸브(25)를 포함한다. 이 예에서, 제2 일방향 밸브(25)는 저장 볼륨(16)과 출구 볼륨(18) 사이의 접합부에 위치되며, 여기서 파우치(34)는 출구 튜브(18)에 연결되고, 2개의 볼륨들이 유체 연통(22)한다. 제2 밸브(25)의 개방은 저장 볼륨(16)으로부터 출구 볼륨(18)으로의 유동 방향이다. 출구 밸브(20)는 저장 볼륨(16)으로부터 떨어진, 출구 튜브(18)의 단부에 있기 때문에 원위 밸브로 간주될 수 있고, 유체 연통 접합부(22)에서의 제2 밸브(25)는 근위 밸브로 간주될 수 있다.
동작 시에, 분배 장치(간단함을 위해 도 5에 도시되지 않음)는 전술한 바와 같이 내부의 압력을 증가시키기 위해 출구 튜브(18)에 작용한다. 이것은 액체의 일부를 분배하기 위해 개방되는 출구 밸브(원위 밸브)(20)의 크래킹 압력을 압도한다. 분배 장치가 비활성화되거나 출구 튜브(18)와의 접촉이 철회될 때, 출구 튜브는 자신의 나머지 구성(전체 출구 볼륨을 갖는 찌그러지지 않은 형상)을 재개한다. 출구 볼륨의 이러한 증가는 출구 튜브의 액체 압력을 감소시킨다(왜냐하면 분배된 부분의 볼륨이 이제 손실되었기 때문임). 출구 튜브(18)의 감소된 압력은 저장 볼륨의 액체 압력 미만으로 떨어진다. 따라서, 근위 밸브(25)의 근위 측(저장 볼륨 측)에 더 큰 압력이 존재하고, 이는 근위 밸브(25)의 크래킹 압력을 압도하고 근위 밸브(25)가 개방되게 한다. 액체는 압력 차이로 인해, 개방된 근위 밸브(25)를 통해 저장 볼륨(16)으로부터 출구 볼륨(18)으로 배출된다. 그후, 저장 볼륨(16) 내의 압력은 저장 볼륨 내의 액체의 감소된 양으로 인해 강하하고, 이 감소된 압력은 더 이상 근위 밸브(25)를 개방 상태로 유지할 수 없어서 근위 밸브(25)가 폐쇄된다. 감소된 압력은 또한 파우치 벽들이 내방으로 당겨지도록 하여, 저장 볼륨(16) 내부 및 외부의 압력들이 동등해질 때까지 파우치(34)를 약간 접히게 한다. 따라서, 저장 볼륨(16)은 저장조(3)에 어떠한 헤드스페이스도 발생시키지 않고서 감소된다.
적절한 동작을 달성하고 액체 또는 공기가 밸브들(20, 25)을 통해 잘못된 방향으로 유입되는 것을 방지하기 위해, 밸브들 각각은 적절한 동작력들 또는 압력들을 갖도록 선택된다. 원위 밸브(20)를 개방하고 액체의 일부를 분배하는 데 요구되는 압력(F1)은 근위 밸브(25)를 부정확하게 개방(즉, 저장 볼륨으로의 방향의 유동을 위해 근위 밸브(25)를 개방)하는 데 요구되는 압력(F5)보다 더 작다. 이러한 방식으로, 출구 볼륨(18)의 압력 변화들은 근위 밸브(25)가 원위 밸브(20)보다 우선적으로 개방하게 할 수 없어서, 분배 배열체가 출구 볼륨(18)의 압력을 증가시키는 역할을 할 때, 출구 볼륨(18)의 액체가 저장 볼륨으로 다시 밀리게 되기보다는 출구(23)로부터 분배되는 것을 보장한다. 또한, 근위 밸브(25)를 개방하는 데 요구되는 압력(F4)은 원위 밸브(20)를 부정확하게 개방(즉, 출구 볼륨으로의 방향의 유동을 위해 원위 밸브(20)를 개방)하는 데 요구되는 압력(F2)보다 더 낮다. 이는, 출구 밸브(20)가 개방되어 외부로부터 공기 또는 액체를 흡입하는 위험 없이, 액체의 일부가 분배된 후 근위 밸브를 통해 출구 볼륨이 저장 볼륨으로부터 보충되는 것을 보장한다. 그래서, F1 <F5 그리고 F4 <F2이다.
제2 일방향 밸브의 포함은 저장 볼륨(16)으로부터 출구 볼륨(18)을 부분적으로 격리시키는 역할을 한다. 분배 배열체(24)가 출구 튜브(18)에 작용할 때, 인가된 힘은, 전체 저장조의 액체의 전체 바디(total body)에 인가되는 것이 아니라 출구 튜브(18) 내의 더 작은 볼륨의 액체로 국한된다. 이는 원위 밸브(20)를 개방하기 위해 요구되는 압력 증가가 더 작은 인가된 힘(예컨대, 튜브의 더 작은 찌그러짐)에 대해서 달성되도록 허용하여, 분배 배열체(24)가 더 간단하게 구현될 수 있고, 출구 튜브에 대한 분배 배열체(24)의 작동이 덜 극단적일 수 있어서, 출구 튜브에 손상이 발생될 위험을 감소시킨다. 출구 볼륨과 저장 볼륨 사이에 위치된 제2 밸브는 임의의 저장조 설계로 구현될 수 있으며, 도 4a 내지 4c의 접을 수 있는 컨테이너 예들에 제한되지 않는다.
접을 수 있는 컨테이너(백 또는 파우치)는 우발적인 손상에 잠재적으로 취약한 재료로 제조될 수 있는데, 왜냐하면 컨테이너가 접히게 하는 압력 변화들에 용이하게 응답하도록 충분히 유연해야 하기 때문이고, 이것은 재료가 얇은 경우 더 용이하게 달성될 수 있다. 따라서, e-시가렛은, e-시가렛에서의 사용을 위해 설치될 때 접을 수 있는 저장조가 강성 또는 반-강성 외부 컨테이너 또는 하우징 내에 수납되도록 설계될 수 있다. 외부 하우징은 파우치 손상으로부터 어느 정도 보호할 것이다. 그러나, 액체가 분배될 때 파우치를 찌그러뜨리도록 대기압이 파우치 주변에서 유지될 수 있도록, 외부 하우징은 기밀되지 않아야 한다. 외부 하우징은 고체 벽일 수 있거나, 그릴 또는 메시 구조를 포함하여 전체 또는 부분적으로 천공(perforate)될 수 있다.
출구 튜브와 물리적으로 상호작용하여 자신의 벽들을 찌그러뜨리고 따라서 내부의 액체에 대한 압력 증가를 유발하도록 자신의 볼륨을 감소시키는 하나 이상의 이동 가능한 부분들을 포함하는 분배 배열체들의 예들이 제공되었다. 이러한 예들은 일반적으로 출구 튜브를 압착하거나 수축시키기 위해 출구 튜브에 힘을 가하도록 구성된 기계적 조립체를 포함한다. 출구 튜브는, 적어도 저장조의 예상 수명 동안 손상없이 기계적 조립체와의 반복되는 상호작용들을 견딜 수 있는 적절히 탄력적인 재료로 제조되어야 한다. 저장조는 일단 액체가 소비되면 일회용으로 의도될 수 있거나, 설계가 저장 볼륨이 그의 원래 크기로 복원되도록 허용하는 경우, 저장조는 사용자에 의해 재충전될 수도 있다. 다른 설계들에서, 출구 튜브는 분배 배열체의 부분으로서 간주될 수 있으며, 사용자는 저장 볼륨과 출구 볼륨 사이의 유체 연통 위치에서 커플링 또는 맞물림 기구(이를테면, 나사산 또는 마찰-기반 푸시 핏(friction-based push fit))을 통해 저장조를 분배 배열체에 연결할 수 있다. 그러한 경우에, 저장조는 출구 튜브에 대한 맞물림에 의해 파열되는 구멍이 뚫릴 수 있는 밀봉부(breachable seal)를 포함할 수 있어서, 저장 볼륨으로부터 액체가 유출되지 않고 연결이 이루어질 수 있다.
그러나, 본 개시는 이러한 방식으로 제한되지 않으며, 분배 배열체의 다른 구성들이 사용될 수 있다. 전반적으로, 분배 배열체는 크래킹 압력을 달성하고 출구 밸브를 통한 액체의 외방 유동을 가능하게 하기 위해 출구 밸브 부근의 액체의 압력을 증가시키는 기능을 하며, 이를 가능하게 하는 임의의 편리한 배열체가 사용될 수 있다.
압전 요소들은 핀칭 효과를 통해 동작하는 분배 배열체를 구현하는 방법으로 이미 언급되었고, 압전 효과는 출구 튜브와 맞물리는 요소들의 전진 및 후퇴를 제공하는 데 사용될 수 있다(여기서 요소들은 압전 재료일 수 있거나, 압전 재료에 커플링될 수 있음). 그러나, 압전 효과는 압력 증가를 발생시키기 위해 상이하게 사용될 수 있다. 압전 요소(또는 하나 초과의 압전 요소)는 출구 튜브 부근에 배열될 수 있어서, 요소가 적절한 작동 전압의 인가에 의해 신속하고 순간적으로 팽창하거나 다른 방식으로 형상을 변경하게 될 때, 치수 변화는 요소가 출구 튜브에 부딪치게 하고 튜브 내부의 액체에 압력 파를 발생시킨다. 이것은, 크래킹 압력 하에서 개방되고 액체의 일부를 분배하는 출구 밸브 부근의 액체 압력을 일시적으로 증가시킨다. 요구되는 압력 파를 유도할 만큼 충분히 강하게 출구 튜브에 충격을 가할 만큼 충분히 신속하고 강력하게 타격 또는 해머링(hammering) 요소가 이동되는 것을 가능하게 하는 임의의 다른 구성이 또한 사용될 수 있다. 이 배열체는 압착된 배열체들에서와 같이 튜브의 재료가 탄성적으로 변형될 수 있는 것을 요구하지 않고, 오히려 재료는 반복되는 충격들을 견딜 수 있어야 한다. 따라서, 추가의 다양한 재료들이 사용을 위해 이용 가능하게 된다. 예컨대, 출구 튜브는, 실질적으로 강성 재료로부터, 도 2a의 예에서 저장조의 저장 볼륨의 원통형 측벽과 일체로 형성될 수 있다.
도 6은 액체 방울 분배에 영향을 미치기 위해 압력 파를 활용하는 예의 단순화된 횡단면도를 도시한다. 이전과 같이, 저장조는 저장조(도시되지 않음)의 저장 볼륨으로부터 멀리 떨어진 저장조의 하위 단부에 일방향 출구 밸브(20)를 갖는 출구 튜브(18)로서 구현된 출구 볼륨에서 종결된다. 타격 요소(44) 형태의 분배 배열체는 튜브(18)의 측벽 옆에 위치되고, 휴지 포지션(점선으로 도시됨)으로부터 충격 포지션(실선 윤곽선)으로 그리고 다시 휴지 포지션으로 빠르게 이동할 수 있으며, 이는, 예컨대, 압전 효과를 통해 작동된다. 2개의 포지션들 사이의 움직임은, 도시된 바와 같이, 전체 타격 요소의 움직임일 수 있거나, 압전 효과가 충분한 크기 확장을 제공하는 경우 전면 타격 표면만의 움직임일 수 있다. 충격 포지션에서, 타격 요소는 충격 위치(40)에서 튜브(18)의 벽에 부딪히고, 강타(blow)의 힘은 벽의 재료를 통해 그리고 튜브(18) 내부의 액체(13)에 전달되고, 여기서 힘이 압력 파(42)로서 전파된다. 압력 파(42)는 출구 밸브(20)에서 액체 압력을 증가시켜, 밸브(20)를 개방하게 하고, 액체의 일부(32)가 분배된다. 원하는 경우, 하나 초과의 타격 요소(44)가 사용될 수 있다.
액체 방울 분배에 영향을 미치기 위한 압력 파를 형성하는 다른 방법들이 대신에 사용될 수 있으며, 본 개시의 범위 내에 있다는 것이 인식되어야 한다. 예컨대, 압력 파는, 적절한 사운드 발생기(스피커), 예컨대, 초음파 변환기(ultrasonic transducer)에 의해 발생된, 액체에서의 음향 파일 수 있다.
액체는, 증발되도록 의도된 에어로졸화 가능한 기재 재료이기 때문에 반드시 휘발성이다. 이는, 열 기법들을 사용하여, 출구 튜브에서 요구되는 압력 증가를 발생시키는 추가의 대안을 가능하게 한다.
도 7은 열 효과를 활용하는 예의 단순화된 횡단면도를 도시한다. 이전과 같이, 저장조는 저장조(도시되지 않음)의 저장 볼륨으로부터 멀리 떨어진 저장조의 하위 단부에 일방향 출구 밸브(20)를 갖는 출구 튜브(18)로서 구현된 출구 볼륨에서 종결된다. 이 예에서, 하나 이상의 히터들(46)(가열 요소들)이 튜브의 벽 부근에 위치된다. 액체 분배가 요구될 때, 히터들(46)이 작동되어 튜브(18) 내부의 액체(13)의 빠른 가열을 유발한다. 온도 상승은 액체의 증발을 유발하여, 튜브 내부에 하나 이상의 에어로졸 또는 증기 기포들(48)을 생성한다. 증기 상이 액체 상보다 덜 조밀하기 때문에, 기포(48)는 기포(48)가 형성된 원래의 액체보다 더 큰 볼륨을 차지한다. 이것은 출구 밸브(20) 부근의 액체를 포함하여, 기포 주변의 남아있는 액체의 압력 증가를 야기한다. 더 높은 압력은, 개방되어 액체 방울(32)을 분배하는 밸브(20)의 크래킹 압력을 초과한다.
히터들은 전기 저항 요소들일 수 있어서, 이들을 통해 전류 펄스를 통과시키는 것은 요구되는 가열 효과를 발생시킨다. 히터들은 출구 튜브의 벽과 접촉할 수 있거나 접촉하지 않을 수 있지만, 접촉 히터는 히터로부터 액체로 에너지를 더 빨리 전달하는 것을 가능하게 할 것이다. 튜브가 효율적인 열전도 특성들을 갖는 재료로 제조되면, 전달 속도가 추가로 향상될 것이다. 히터들은 튜브 주위에 배치된 2개 이상의 별개의 히터들일 수 있거나, 튜브를 둘러싸는 하나 이상의 링-형상의 히터들일 수 있다. 히터들은 튜브로부터 물리적으로 분리되고, 저장조 및 분배 배열체가 함께 조립될 때, 튜브와 접촉하거나 거의 접촉하게 배치될 수 있다. 대안적으로, 히터들이 튜브와 열 접촉하는 경우, 히터들은 튜브 벽의 외부 표면에 고정되어 저장조의 통합 부분이 될 수 있으며, 저장조가 e-시가렛과 커플링될 때 요구되는 전기 접촉이 이루어진다. 히터들은, 예컨대, 열 전도성 접착제 또는 시멘트를 사용하여 튜브에 부착될 수 있다. 대안적으로, 히터들은 튜브 표면 상에 증착되거나 인쇄된 박막 구조물들 또는 트레이스들일 수 있다. 추가의 대안에서, 히터들 및 출구 튜브는 단일 조립체로서 결합될 수 있으며, 이미 설명된 바와 같이, 저장조의 저장 볼륨 부분이 사용자에 의해 단일 조립체에 커플링되거나 연결될 수 있다. 일부 구성들에서, 히터들은 출구 튜브로서 의도된 챔버 내부에 제조될 수 있으며, 챔버 및 히터들 둘 모두는 포토리소그래피 제조 기법들을 사용하여 형성된다. 그후, 저장조의 감소 가능한 저장 볼륨이 챔버에 연결될 수 있다. 저항 가열 대신에, 유도 가열 기법들이 사용될 수 있다.
압력 파 분배 기법 및 열 분배 기법 둘 모두는 잉크젯 프린터들에서 잉크 방울들을 분출하는 데 사용되는 방법들과 유사하다.
위에 설명된 예들은 저장조에 대한 출구 볼륨을 규정하기 위한 출구 튜브를 포함하였다. 그러나, 다른 형상들 및 구성들은 출구 볼륨을 제공하는 데 사용될 수 있다. 출구 볼륨은, 분배 배열체에 의해 발생된 압력 증가를 경험하는 다량의 액체를 보유하는 전체 저장조 용량의 일부이다. 일반적으로, 이것은 일방향 출구 밸브 근처, 바로 근처, 또는 부근에 있을 것이며, 그래서 압력 증가가 신속하게 전달되어 밸브가 분배를 위해 개방되게 한다. 출구 볼륨은 저장조의 저장 볼륨 부분과 유체 연통하며, 이는, 볼륨을 감소시킬 수 있는 이동식 또는 접을 수 있는 벽에 의해 적어도 부분적으로 경계가 지어진다. 출구 볼륨은 추가의 일방향 밸브에 의해 저장 볼륨으로부터 분리될 수 있거나 분리되지 않을 수 있다. 저장 볼륨은 출구 밸브에서 멀리 떨어져 있으며, 출구 볼륨은 저장 볼륨과 출구 밸브 사이에 있다. 따라서, 저장조는, 이러한 배열체를 가능하게 하는 출구 볼륨 및 저장 볼륨 둘 모두의 임의의 형태 또는 크기로 구성될 수 있다.
일반적으로, 분배 배열체는 요구된 움직임 또는 가열을 발생시기키 위한 전력을 요구할 것이다. 따라서, 분배 배열체의 관련 부분들에는 도 1의 배터리(5)와 같은 e-시가렛의 배터리로부터 전력이 제공된다. 전력의 제공은 도 1의 제어기(28)와 같은 제어기의 제어 하에 있을 수 있다. e-시가렛의 동작은 사용자가 스위치를 동작시키거나 e-시가렛에 대한 사용자 흡입을 검출함으로써 활성화할 수 있으며, 이에 대한 응답으로, 제어기는 흡입을 위한 에어로졸을 발생시키기 위해 무화기에 에어로졸화 가능한 소스 재료의 일부를 이송하기 위해 분배 배열체에 전력을 제공한다. 분배 배열체가 특정 설계에 따라 e-시가렛의 각각의 동작 또는 활성화에 대한 응답으로 단일 액체 방울 또는 다수의 액체 방울들(2 개 이상의 액체 방울들)을 이송하도록 구성될 수 있음을 이해해야 한다.
위에서 언급한 바와 같이, 전자 시가렛 또는 다른 증기 제공 디바이스는 단일 디바이스일 수 있거나, 일반적으로 사용자 선택을 허용하기 위해 그리고/또는 더 장기적인 부품의 재사용과 함께 빠르게 소모되는 부품들의 교체를 허용하기 위해 사용자에 의해 사용을 위해 함께 커플링될 수 있는 2개 이상의 별개의 구성요소들로 구성될 수 있다. 예컨대, 에어로졸화 가능한 기재 재료를 보유하는 카트리지 또는 카토마이저 소모품 구성요소는, 기재 재료가 다 사용되었을 때 폐기될 수 있으며, 배터리 및 제어기를 보유하는 제어 또는 전력 구성요소 또는 디바이스와 결합하여 사용될 수 있고, 이는 다수의 소모품 구성요소들과 함께 장기간 사용을 위해 의도된다. 증기 발생기 및 심지와 같은 임의의 액체 운송 요소를 포함하는 무화기의 부품들은 소모성 구성요소에서 저장조와 복제 가능하도록 에어로졸화 가능한 기재 재료의 저장조와 통합될 수 있다. 다른 설계들에서, 무화기의 하나 이상의 부품들이 재사용될 수 있어서, 기재 재료가 다 사용되었을 때, 저장조만이 교체를 필요로 한다.
결과적으로, 본원에 설명된 액체 분배 개념의 다양한 부분들은, 완전한 증기 제공 시스템을 만들기 위해 연결될 수 있는 구성요소들 사이에서 다양한 방식들로 분배될 수 있다.
증기 제공 시스템은 단일 장치일 수 있으며, 분배 배열체를 갖는 감소 가능한 볼륨 저장조를 포함한다. 시스템은, 저장조가 비었을 때 폐기될 수 있거나, 저장조는 재충전 가능할 수 있다.
카트리지, 카토마이저 또는 유사한 구성요소는 증기 제공 시스템을 제조하기 위해 전력 및/또는 제어 구성요소 또는 디바이스에 연결 가능할 수 있으며, 감소 가능한 볼륨 저장조 및 분배 배열체를 포함한다. 카트리지/카토마이저는 저장조가 비었을 때 폐기될 소모성 구성요소일 수 있거나, 저장조는 한 번 이상 재충전 가능할 수 있다.
카트리지, 카토마이저 또는 유사한 구성요소는 증기 제공 시스템을 제조하기 위해 전력 및/또는 제어 구성요소 또는 디바이스에 연결 가능할 수 있으며, 감소 가능한 볼륨 저장조를 포함한다. 분배 배열체는 전력 구성요소에 포함될 수 있다.
감소 가능한 볼륨 저장조는 교체 가능한 소모품일 수 있으며, 카트리지/카토마이저 구성요소, 전력/제어 구성요소 또는 단일 증기 제공 시스템은 저장조가 사용을 위해 맞물릴 수 있는 분배 배열체를 포함할 수 있다. 추가로, 저장조는 카트리지/카토마이저 구성요소로 교체 가능할 수 있으며, 분배 배열체는 전력/제어 구성요소에 포함될 수 있으며, 카트리지 구성요소 및 전력 구성요소가 사용을 위해 연결될 때, 저장조와 분배 배열체가 맞물리게 된다.
위에서 언급한 바와 같이, 저장조의 저장 볼륨 부분은 출구 볼륨 부분으로부터 분리되고, 이에 연결 가능할 수 있다. 따라서, 일부 예들에서, 저장조 저장 볼륨은 교체 구성요소일 수 있고, 출구 볼륨 부분은 분배 배열체와 함께 공통 조립체의 일부를 형성할 수 있다. 공통 조립체는 카트리지 구성요소 또는 전력 구성요소에 수납될 수 있으며, 저장조는 카트리지 구성요소에 끼워맞춤된다.
도 8, 9 및 10은 이러한 예시 구성들 중 일부의 단순화된 개략도들(개략도에서 관련 부분들만이 묘사됨)을 도시하고, 여기서 저장조는 자신의 저장 볼륨으로서 접을 수 있는 파우치를 갖는다(예시일 뿐이며, 다른 저장조 구성들이 사용될 수 있음). 도 8에서, 증기 제공 시스템은 카토마이저 또는 카트리지 구성요소(또는 유사물)(30)에 분리 가능하게 연결 가능한, 배터리(5) 및 제어기(28)를 갖는 전력 유닛 또는 디바이스(20)를 포함하고, 카토마이저 또는 카트리지 구성요소(30)는 저장 볼륨(16) 및 출구 볼륨(18)의 출구 튜브로 구성된 저장조(3), 부근의 분배 배열체(24), 및 예컨대, 심지(6) 및 히터(4)를 포함하고 분배 배열체(24)의 작용에 의해 저장조(3)의 출구 밸브로부터 분배되는 액체 부분들을 수용하도록 포지셔닝된 무화기를 수납한다.
도 9는 분배 배열체(24) 및 무화기(4, 6)를 포함하는 카토마이저 구성요소(30)에 연결 가능한 유사한 전력 유닛(20)을 갖는 시스템을 도시한다. 액체로 충전되고 저장 볼륨(16) 및 출구 볼륨(18)으로 형성된 감소 가능한 볼륨 저장조(3)는 분배 배열체(24)와의 동작을 위해 출구 볼륨과 정렬하게 되도록 카토마이저 구성요소(30)에 슬롯 결합될 수 있어서, 액체 부분들이 무화기(4, 6)에 분배될 수 있다.
도 10에서, 시스템은 카토마이저 구성요소(30)에 연결 가능한 유사한 전력 유닛(24)을 갖는다. 이 예에서, 카토마이저 구성요소는, 감소 가능한 볼륨 저장조를 위한 출구 볼륨(18)과 함께, 분배 배열체(24) 및 무화기(4, 6)를 포함한다. 출구 볼륨(18)은, 분배 배열체가 무화기(4, 6)에 액체를 이송하기 위해 분배 배열체 상에서 동작할 수 있도록 분배 배열체 부근에 있다. 액체로 충전된 저장 볼륨(16)을 포함하는 감소 가능한 볼륨 저장조(3)는, 저장 볼륨이 완전한 저장조(3)를 형성하고 무화기(4, 6)에 분배하기 위한 액체를 제공하기 위해 출구 볼륨(18)과 맞물려 유체 연통하도록 카토마이저 구성요소(30)에 끼워맞춤될 수 있다.
도 8, 9 및 10의 위의 예시적인 증기 제공 시스템들에서, 무화기(4, 6)가 카토마이저 구성요소(30) 내에 위치되는 것으로 도시된다. 그러나, 이것은 필수 배열이 아니며, 무화기(4, 6)(심지 또는 액체 운송 요소를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있음)가 대안적으로 전력 장치(20)에 제공되고, 카토마이저 구성요소(30)가 출구 볼륨(18)에 커플링될 때 출구 볼륨(18)과 유체 연통하도록 배열될 수 있음을 이해해야 한다. 게다가, 일부 구성들에서, 출구 볼륨(18)은 또한 전력 유닛(20) 내에 위치될 수 있다.
본원에 설명된 예시적인 저장조 타입들 중 임의의 타입은 설명된 분배 배열체들의 예들 중 임의의 것과 결합될 수 있고, 첨부된 청구항들에 따르는 저장조 및 분배 배열체의 다른 구성들이 또한 서로 또는 설명된 예들 중 임의의 것과 결합하여 사용될 수 있다.
일방향 밸브들(출구 또는 원위 밸브(20) 및 포함되는 경우 근위 밸브(25)) 중 어느 하나 또는 둘 모두로서 다양한 타입들의 밸브가 사용될 수 있다. 예들은 버스트 밸브들, 덕-빌 밸브들(duck-bill valves), 플랩 밸브들(flap valves), 볼 베어링 밸브들, 우산 밸브들(umbrella valves), 다이어프램 밸브들(diaphragm valves), 스윙 밸브들(swing valves) 및 틸팅 밸브들(tilting valves)을 포함한다. 그러나, 다른 타입들의 밸브가 배제되지 않는다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 원위 밸브 및 근위 밸브를 둘 모두를 사용하는 설계들에서, 2개의 밸브들은 동일한 타입의 밸브일 수 있거나 2개의 상이한 타입들일 수 있다.
결론적으로, 다양한 쟁점들을 해결하고 당해 기술을 진전시키기 위하여, 본 개시는, 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 보여준다. 본 개시의 장점들 및 특징들은 실시예들의 대표적인 샘플에 불과하고, 총망라한 것이 아니며 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 이러한 장점들 및 특징들은 청구된 발명(들)을 이해하는 것을 돕기 위해 그리고 교시하기 위해 단지 제시된다. 본 개시의 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양태들은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 개시에 대한 제한들로서, 또는 청구항들의 균등물들에 대한 제한들로서 고려되지 않아야 하고, 청구항들의 범위로부터 이탈하지 않으면서 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변형들이 행해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 본원에 구체적으로 설명된 것들 이외의, 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적절하게 포함할 수 있거나, 이들로 구성될 수 있거나, 이들을 필수 구성으로 포함(consist essentially of)할 수 있다. 본 개시는 현재 청구되지 않지만 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 증기 제공 시스템(vapour provision system)을 위한 구성요소로서,
    에어로졸화 가능한 기재 재료(aerosolisable substrate material)를 저장하기 위한 저장조(reservoir) ― 상기 저장조는 상기 저장조의 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽에 의해 경계가 지어짐 ― ;
    상기 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 상기 저장조의 출구(outlet);
    상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된, 상기 출구에서의 일방향 출구 밸브(one-way outlet valve); 및
    분배 배열체(dispensing arrangement)를 포함하고, 상기 분배 배열체는 상기 출구 밸브를 개방하고 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 분배하기 위해, 상기 이동 가능한 섹션에 의해 경계가 지어지지 않은 상기 저장조의 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능하며,
    분배된 상기 부분의 후속 부재(subsequent absence)는 상기 압력을 감소시켜 상기 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 상기 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분배 배열체는 제1 포지션과 제2 포지션 사이에서 이동 가능한 적어도 하나의 요소를 포함하고, 상기 제1 포지션에서 상기 요소는 상기 벽을 내방으로 찌그러뜨리기(distort) 위해 상기 출구 볼륨의 벽에 맞닿게(against) 가압하고 상기 출구 볼륨에서 상기 에어로졸화 가능한 재료를 압축하여 상기 압력을 증가시키며, 상기 제2 포지션에서 상기 요소는 상기 벽을 찌그러뜨리지 않는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 포지션은 상기 요소의 휴지 포지션(rest position)이고, 상기 요소는 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분의 분배가 요구될 때 상기 제1 포지션으로 이동하고, 상기 부분이 분배되었을 때 상기 제2 포지션으로 복귀하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 포지션은 상기 요소의 휴지 포지션이고, 상기 요소는, 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분의 분배가 요구될 때 상기 제2 포지션으로 이동하고 다시 제1 포지션으로 이동하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 포지션에서, 상기 요소는 상기 출구 볼륨에 규정된 보어(bore)를 실질적으로 폐쇄하기 위해 상기 출구 볼륨의 벽을 가압하고, 이로써 상기 일방향 밸브 뒤에 있는 상기 저장조를 밀봉하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 분배 배열체는, 상기 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료를 가열하도록 동작 가능한 적어도 하나의 가열 요소들을 포함하여, 상기 압력을 증가시키기 위해 출구 볼륨에서 증발되지 않은 에어로졸화 가능한 기재 재료를 압축하는, 증발된 에어로졸화 가능한 기재 재료의 기포를 발생시키는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 분배 배열체는 충격 요소를 포함하고, 상기 충격 요소는 상기 출구 볼륨의 벽에 부딪히고 상기 출구 볼륨에서의 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료에서 압력 파(pressure wave)를 발생시켜 상기 압력을 증가시키도록 동작 가능한,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출구 볼륨은 근위 단부에서 상기 저장조의 저장 볼륨과 유체 연통하고 원위 단부에 상기 출구 밸브를 갖는 튜브에 의해 규정되는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 상기 출구 밸브를 개방하는 데 요구되는 제1 압력(F1)은 상기 출구 밸브의 일방향과 반대로 상기 출구 밸브를 개방하는 데 요구되는 제2 압력(F2)보다 작고, 상기 저장 볼륨을 감소시키기 위해 상기 경계 벽의 이동 가능한 섹션을 이동하는 데 요구되는 제3 압력(F3)보다 작으며, 상기 제3 압력이 상기 제2 압력보다 작고, F1 <F3 <F2인,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장 볼륨과 상기 출구 볼륨 사이의 일방향 근위 밸브(one-way proximal valve)를 더 포함하고, 상기 일방향 근위 밸브를 통해 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료는 상기 저장 볼륨으로부터 출구 볼륨으로 이동할 수 있는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  11. 제10 항에 있어서,
    제1 압력(F1)은 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 상기 출구 밸브를 개방하는 데 요구되는 압력이고,
    제2 압력(F2)은 상기 출구 밸브의 일방향과 반대로 상기 출구 밸브를 개방하는 데 요구되는 압력이고,
    제4 압력(F4)은 상기 저장 볼륨으로부터 출구 볼륨으로의 에어로졸화 가능한 기재 재료의 이동을 위해 상기 근위 밸브를 개방하는 데 요구되는 압력이고,
    제5 압력(F5)은 상기 근위 밸브의 일방향과 반대로 상기 근위 밸브를 개방하는 데 요구되는 압력이고, 그리고
    상기 제1 압력은 상기 제5 압력보다 작고(F1 <F5), 상기 제4 압력은 상기 제2 압력보다 작은(F4 <F2),
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장 볼륨은 원형 또는 비-원형 튜브형 경계 벽에 의해 규정되고, 상기 결계 벽 내에서 플런저 요소(plunger element)는 상기 이동 가능한 섹션을 제공하기 위해 상기 경계 벽의 축방향 치수(axial dimension)를 따라 슬라이딩 가능한,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 출구 볼륨은 상기 플런저 요소에 대한 상기 저장 볼륨의 대향 단부에 있어서, 상기 저장 볼륨을 감소시키기 위한 상기 플런저 요소의 움직임은 상기 출구 볼륨을 향한 움직임인,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 저장 볼륨은 상기 경계 벽 및 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 제공하는 가요성 재료의 파우치(pouch)를 포함하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장조로부터 분배된 에어로졸화 가능한 기재 재료를 수용하고 상기 기재 재료로부터 증기를 발생시키는 증기 발생 요소를 더 포함하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  16. 제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 배열체를 동작시키기 위해 전력을 제공하기 위한 배터리를 포함하는 전력 구성요소에 분리 가능하게 연결 가능한,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 따른 구성요소를 포함하는 전자 증기 제공 시스템.
  18. 증기 제공 시스템에 설치 가능하고 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조로서,
    상기 저장조의 저장 볼륨을 규정하고 상기 저장 볼륨을 감소시키도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽; 및
    상기 저장 볼륨과 유체 연통하는 출구 볼륨 ― 상기 출구 볼륨은 상기 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 출구 및 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된 상기 출구에서의 일방향 출구 밸브를 가짐 ― ; 을 포함하고,
    상기 출구 볼륨은, 상기 저장조가 상기 증기 제공 시스템에 설치될 때, 증기 제공 시스템의 분배 배열체와 협력하도록 구성되고,
    상기 분배 배열체는 상기 출구 밸브를 개방하고 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 분배하기 위해 상기 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능하고, 분배된 상기 부분의 후속 부재는 상기 압력을 감소시켜 상기 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 상기 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용하는,
    증기 제공 시스템에 설치 가능하고 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조.
  19. 증기 제공 시스템을 위한 구성요소로서,
    상기 구성요소는 에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조를 수용하도록 구성되고, 상기 저장조는 상기 저장조의 저장 볼륨을 규정하고 상기 저장 볼륨을 감소시키도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽 및 상기 저장 볼륨과 유체 연통하는 출구 볼륨을 포함하고,
    상기 출구 볼륨은 상기 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 출구 및 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 위해 개방되도록 구성된, 상기 출구에서의 일방향 출구 밸브를 갖고;
    상기 구성요소는 분배 배열체를 포함하고, 상기 분배 배열체는 상기 증기 제공 시스템에 의해 수용되는 저장조의 출구 볼륨과 협력하도록 구성되고, 상기 출구 밸브를 개방하고 에어로졸화 가능한 기재의 부분을 분배하기 위해 상기 출구 볼륨에서 에어로졸화 가능한 기재 재료의 압력을 증가시키도록 동작 가능하고,
    분배된 상기 부분의 후속 부재는 상기 압력을 감소시켜 상기 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 상기 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용하는,
    증기 제공 시스템을 위한 구성요소.
  20. 에어로졸 제공 디바이스를 위한 구성요소로서,
    에어로졸화 가능한 기재 재료를 저장하기 위한 저장조 ― 상기 저장조는 상기 저장조의 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하도록 구성된 적어도 하나의 이동 가능한 섹션을 갖는 경계 벽에 의해 경계가 지어짐 ― ;
    상기 저장조로부터 에어로졸화 가능한 기재 재료를 분배하기 위한 상기 저장조의 출구;
    에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배를 가능하게 하기 위해 개방되도록 구성된 상기 출구에서의 일방향 밸브; 및
    분배 요소를 포함하고, 상기 분배 요소는 상기 분배 요소에 의한 힘의 인가가 상기 일방향 밸브 및 상기 출구를 통해 에어로졸화 가능한 기재 재료의 부분을 푸시하도록, 상기 이동 가능한 섹션에 의해 경계가 지어지지 않은 상기 저장 볼륨의 일부 내의 에어로졸화 가능한 기재 재료에 힘을 제거 가능하게 인가하도록 구성되고, 그리고 상기 힘의 후속 제거는 상기 경계 벽의 이동 가능한 섹션이 상기 에어로졸화 가능한 기재 재료의 분배된 부분의 부재에 대한 응답으로 상기 저장 볼륨을 감소시키기 위해 이동하는 것을 허용하는,
    에어로졸 제공 디바이스를 위한 구성요소.
KR1020207033402A 2018-05-23 2019-05-21 에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 갖는 전자 증기 제공 시스템 KR102559944B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1808483.0 2018-05-23
GBGB1808483.0A GB201808483D0 (en) 2018-05-23 2018-05-23 Electronic vapour provision system with aerosolisable substrate material dispensing arrangement
PCT/GB2019/051401 WO2019224531A1 (en) 2018-05-23 2019-05-21 Electronic vapour provision system with aerosolisable substrate material dispensing arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200140911A true KR20200140911A (ko) 2020-12-16
KR102559944B1 KR102559944B1 (ko) 2023-07-25

Family

ID=62812466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207033402A KR102559944B1 (ko) 2018-05-23 2019-05-21 에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 갖는 전자 증기 제공 시스템

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP3796798B1 (ko)
JP (1) JP7052186B2 (ko)
KR (1) KR102559944B1 (ko)
CN (1) CN112135534A (ko)
AU (1) AU2019273754B2 (ko)
BR (1) BR112020023876A2 (ko)
CA (1) CA3100417C (ko)
GB (1) GB201808483D0 (ko)
MX (1) MX2020012510A (ko)
NZ (1) NZ769523A (ko)
PL (1) PL3796798T3 (ko)
RU (1) RU2753950C1 (ko)
UA (1) UA128090C2 (ko)
WO (1) WO2019224531A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201906279D0 (en) * 2019-05-03 2019-06-19 Nicoventures Trading Ltd Electronic aerosol provision system
GB202004733D0 (en) * 2020-03-31 2020-05-13 Nicoventures Holdings Ltd Non-combustible electronic aerosol delivery system
JP2023527687A (ja) * 2020-05-15 2023-06-30 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム 液体貯蔵部および移動可能な封止部材を備えたエアロゾル発生物品
KR102611999B1 (ko) * 2020-08-06 2023-12-08 주식회사 케이티앤지 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
WO2022200487A1 (en) * 2021-03-25 2022-09-29 Jt International Sa Aerosol generating device with an at least in part non-rigid e-liquid reservoir
EP4398752A1 (en) * 2021-09-09 2024-07-17 Philip Morris Products S.A. Aerosol-forming cartridge and system with nicotine gel
EP4169399A1 (de) * 2021-10-19 2023-04-26 Aptar Radolfzell GmbH Spender zur abgabe einer nikotin- und/oder cannabishaltigen flüssigkeit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3162229A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-03 Fontem Holdings 1 B.V. Electronic smoking device with a variable-volume liquid reservoir
KR20170094151A (ko) * 2014-12-15 2017-08-17 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 이동식 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템
KR20180018509A (ko) * 2015-06-12 2018-02-21 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 디스펜싱 메커니즘
KR20180054581A (ko) * 2015-09-16 2018-05-24 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 가요성 벽을 갖는 액체 저장부를 갖는 카트리지

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT706352E (pt) * 1993-06-29 2002-07-31 Ponwell Entpr Ltd Distribuidor
CN100381083C (zh) * 2003-04-29 2008-04-16 韩力 一种非可燃性电子喷雾香烟
JP4497408B2 (ja) * 2004-08-02 2010-07-07 株式会社三谷バルブ 内容物放出機構およびこの内容物放出機構を備えたポンプ式製品
CA2829043C (en) * 2011-04-22 2019-09-03 Chong Corporation Medicant delivery system
RU2611489C2 (ru) * 2012-02-22 2017-02-27 Олтриа Клайент Сервисиз Инк. Электронное курительное изделие
US10292424B2 (en) * 2013-10-31 2019-05-21 Rai Strategic Holdings, Inc. Aerosol delivery device including a pressure-based aerosol delivery mechanism
JP6755180B2 (ja) * 2014-02-10 2020-09-16 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム ヒーター組立品を持つエアロゾル発生システムおよび流体透過性ヒーター組立品を持つエアロゾル発生システム用のカートリッジ
CA2963734A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Philip Morris Products S.A. E-liquid collapsible cartridge
US11602019B2 (en) * 2015-09-16 2023-03-07 Altria Client Services Llc Cartridge with a capacity sensor
CN105533811B (zh) * 2015-12-29 2018-06-22 广东亚一半导体应用科技有限公司 一种电子烟和电子烟的供液容器
US10905163B2 (en) * 2016-03-31 2021-02-02 Altria Client Services Llc Aerosol-generating system with pump
GB2556024B (en) * 2016-08-25 2021-12-08 Nicoventures Trading Ltd Electronic vapour provision device with absorbent element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170094151A (ko) * 2014-12-15 2017-08-17 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 이동식 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템
KR20180018509A (ko) * 2015-06-12 2018-02-21 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 디스펜싱 메커니즘
KR20180054581A (ko) * 2015-09-16 2018-05-24 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 가요성 벽을 갖는 액체 저장부를 갖는 카트리지
EP3162229A1 (en) * 2015-10-28 2017-05-03 Fontem Holdings 1 B.V. Electronic smoking device with a variable-volume liquid reservoir

Also Published As

Publication number Publication date
CN112135534A (zh) 2020-12-25
WO2019224531A1 (en) 2019-11-28
JP7052186B2 (ja) 2022-04-12
EP3796798B1 (en) 2022-10-05
CA3100417A1 (en) 2019-11-28
KR102559944B1 (ko) 2023-07-25
JP2021524739A (ja) 2021-09-16
MX2020012510A (es) 2021-02-16
NZ769523A (en) 2023-07-28
AU2019273754A1 (en) 2020-11-26
CA3100417C (en) 2023-06-27
UA128090C2 (uk) 2024-04-03
GB201808483D0 (en) 2018-07-11
EP3796798A1 (en) 2021-03-31
AU2019273754B2 (en) 2021-11-04
RU2753950C1 (ru) 2021-08-24
BR112020023876A2 (pt) 2021-02-09
US20210212370A1 (en) 2021-07-15
PL3796798T3 (pl) 2023-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102559944B1 (ko) 에어로졸화 가능한 기재 재료 분배 배열체를 갖는 전자 증기 제공 시스템
US20220211111A1 (en) Electronic aerosol provision system
JP6917906B2 (ja) 分注機構
EP3393278B1 (en) An electrically operated aerosol-generating system with a liquid pump
CN113677384B (zh) 气溶胶供给装置
KR20180095807A (ko) 모터를 갖는 에어로졸 발생 시스템
US11980905B2 (en) Aerosol-generating device comprising two atomiser assemblies
CN109952040B (zh) 气溶胶生成系统和方法
US12048806B2 (en) Electronic vapor provision system with aerosolizable substrate material dispensing arrangement
TW202021489A (zh) 蒸氣產生裝置
US20230346036A1 (en) Device with drive assembly for an aerosol provision system
WO2021089656A1 (en) A cartridge for an electronic cigarette
KR20210024467A (ko) 전자 흡연 디바이스, 지급기, 흡연 시스템 및 담배 무스 제제를 공급하는 방법
RU2823148C2 (ru) Направляющий элемент для потока для системы подачи пара, резервуар для удержания аэрозолируемого субстратного материала в системе подачи пара, картридж для системы генерации пара и система подачи пара
KR20240049293A (ko) 재충전을 위한 물품 및 재충전 장치
KR20240090769A (ko) 통기 노즐을 갖는 리필 디바이스, 및 리필 장치
CN117915798A (zh) 用于再填充装置的贮存器、用于再填充气溶胶供应系统的制品的装置和方法、用于流体分配的喷嘴以及用于电子气溶胶供应系统的可再填充制品

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant