KR20210024460A - 에어로졸 전달이 향상된 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

에어로졸 전달이 향상된 에어로졸 발생 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210024460A
KR20210024460A KR1020207035749A KR20207035749A KR20210024460A KR 20210024460 A KR20210024460 A KR 20210024460A KR 1020207035749 A KR1020207035749 A KR 1020207035749A KR 20207035749 A KR20207035749 A KR 20207035749A KR 20210024460 A KR20210024460 A KR 20210024460A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cartridge
nicotine
airflow channel
source
compartment
Prior art date
Application number
KR1020207035749A
Other languages
English (en)
Inventor
아이린 타우리노
Original Assignee
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. filed Critical 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Publication of KR20210024460A publication Critical patent/KR20210024460A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42—Cartridges or containers for inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • 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
    • 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
    • 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
    • A24B15/28—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances
    • A24B15/30—Treatment of tobacco products or tobacco substitutes by chemical substances by organic substances
    • 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
    • A24F40/30—Devices using two or more structurally separated inhalable precursors, e.g. using two liquid precursors in two cartridges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465—Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • 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
    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1245—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them with special coil arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3368—Temperature
    • 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
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3375—Acoustical, e.g. ultrasonic, measuring means
    • 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
    • A61M2205/3686—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling by electromagnetic radiation, e.g. IR waves microwaves
    • 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
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/502—User interfaces, e.g. screens or keyboards
    • A61M2205/505—Touch-screens; Virtual keyboard or keypads; Virtual buttons; Soft keys; Mouse touches
    • 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
    • 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
    • A61M2205/8237—Charging means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지는 제1 공기 유입구 및 제1 공기 배출구를 가지며 니코틴 공급원을 함유하는 제1 구획부; 그리고 제2 공기 유입구 및 제2 공기 배출구를 가지며 산 공급원을 함유하는 제2 구획부를 포함하며; 제1 구획부는 제1 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제1 공기 유입구 또는 제1 공기 배출구로부터 연장되는 제1 기류 채널을 포함하며, 제1 기류 채널은 니코틴 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하거나; 제2 구획부는 제2 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제2 공기 유입구 또는 제 2 공기 배출구로부터 연장되는 제 2 기류 채널을 포함하며, 제2 기류 채널은 산 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하거나; 제1 구획부는 제1 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제1 공기 유입구 또는 제 1 공기 배출구로부터 연장되는 제1 기류 채널을 포함하며, 제1 기류 채널은 니코틴 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하며; 제2 구획부는 제2 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제2 공기 유입구 또는 제2 공기 배출구로부터 연장되는 제2 기류 채널을 포함하며, 제2 기류 채널은 산 공급원에 인접하고 그와 유체 연통한다.

Description

에어로졸 전달이 향상된 에어로졸 발생 시스템
본 명세서는 에어로졸 발생 장치에서 사용하기 위한 카트리지, 및 이러한 카트리지를 포함한 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 니코틴 공급원 및 산 공급원으로부터 향상된 에어로졸 전달을 제공하는 카트리지 조립체에 관한 것이다.
일부 핸드헬드 에어로졸 발생 장치에서, 니코틴 공급원 및 휘발성 전달 강화 화합물, 예를 들어 산 공급원을 가열하는 데 전기 히터가 사용된다. 이들 에어로졸 발생 장치에서, 기화된 니코틴과 산은 기상(gas phase)에서 서로 반응하여 사용자가 흡입하는 니코틴 염 입자의 에어로졸을 형성한다.
이러한 장치에서 니코틴과 산의 증기 농도 사이의 차이는, 불리하게는 바람직하지 않은 반응 화학양론 또는 사용자에게 미반응 니코틴 증기 또는 미반응 산 증기 같은 과잉 반응물의 전달을 야기할 수 있다. 따라서, 효율적인 반응 화학양론을 산출하기 위해서 산 증기와 니코틴 증기의 농도를 균형잡기 위해서는 WO 2008/121610 A1호에 개시된 장치의 니코틴 공급원 및 산 공급원을 상이한 온도까지 가열할 필요가 있을 수 있다.
WO2017/108987 A1호는 상이한 단면 유동 면적을 갖는 복수의 공기 유입구를 포함하는 카트리지 조립체를 개시한다. 이는 각각의 니코틴 공급원 및 산 공급원으로 함침된 상이한 캐리어 재료를 통해 흐르는 공기 공급의 비율이 제어되게 한다. 이러한 배열로, 니코틴 공급원과 산 공급원 둘 모두는 동일한 가열 요소에 의해 동일한 온도까지 가열될 수 있다.
그러나, 종래 기술에 설명된 시스템은 여전히 제한된 양의 에어로졸을 사용자에게 전달한다. 따라서, 종래 기술의 니코틴-산 반응 장치와 비교하여 사용자로의 에어로졸 전달의 개선된 비율을 제공하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 양태에 따르면, 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지가 제공되며, 카트리지는 제1 공기 유입구 및 제1 공기 배출구를 가지며 니코틴 공급원을 함유하는 제1 구획부; 그리고 제2 공기 유입구 및 제2 공기 배출구를 가지며 산 공급원을 함유하는 제2 구획부를 포함하며; 제1 구획부는 제1 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제1 공기 유입구 또는 제1 공기 배출구로부터 연장되는 제1 기류 채널을 포함하며, 제1 기류 채널은 니코틴 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하거나; 제2 구획부는 제2 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제2 공기 유입구 또는 제 2 공기 배출구로부터 연장되는 제 2 기류 채널을 포함하며, 제2 기류 채널은 산 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하거나; 제1 구획부는 제1 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제1 공기 유입구 또는 제 1 공기 배출구로부터 연장되는 제1 기류 채널을 포함하며, 제1 기류 채널은 니코틴 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하며; 제2 구획부는 제2 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 제2 공기 유입구 또는 제2 공기 배출구로부터 연장되는 제2 기류 채널을 포함하며, 제2 기류 채널은 산 공급원에 인접하고 그와 유체 연통한다.
사용 시, 제1 공기 스트림과 제2 공기 스트림은 각각 제1 구획부 및 제2 구획부를 통해 흡인될 수 있다. 니코틴 증기는 제1 구획부의 니코틴 공급원으로부터 제1 공기 스트림으로 방출되고 산 증기는 제2 구획부의 락트산 공급원으로부터 제2 공기 스트림으로 방출된다. 제1 공기 스트림의 니코틴 증기는 기상에서 제2 공기 스트림의 산 증기와 반응하여 니코틴 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다. 니코틴 염 입자는 니코틴 락트테이트 염일 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 니코틴 및 산의 기화를 위한 별도의 구획부를 제공할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸을 형성하기 위해 니코틴 및 산 증기의 반응을 위한 추가 구획부를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 마우스피스를 갖는 근위 단부를 포함할 수 있다. 사용 시, 에어로졸 함유 니코틴 염 입자는 마우스피스를 통해 에어로졸 발생 시스템을 통해 흡인될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 포함할 수 있다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "근위", "원위", "상류", 및 "하류"는, 에어로졸 발생 시스템과 카트리지의 구성요소 또는 구성요소의 일부분의 상대 위치를 설명하는 데 사용된다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 사용 시, 니코틴 염 입자의 에어로졸이 사용자에게 전달되도록 에어로졸 발생 시스템으로부터 빠져나가는 근위 단부를 포함한다. 근위 단부는 또한, 마우스 단부로 지칭될 수 있다. 사용 시, 에어로졸 발생 시스템에 의해 발생된 에어로졸을 흡입하기 위해, 사용자는 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부를 흡인한다. 에어로졸 발생 시스템은 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 포함한다.
사용자가 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부를 흡인할 때, 공기는 에어로졸 발생 시스템 내로 흡인되고, 카트리지를 통과하여 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부에서 에어로졸 발생 시스템으로 빠져나간다. 에어로졸 발생 시스템의 구성요소, 또는 구성요소의 일부분은 기류 경로를 따라서 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부와 원위 단부 사이의 상대 위치에 기초하여 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로 설명될 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구는 카트리지의 제1 구획부의 근위 단부에 위치된다. 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구는 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 상류에 위치된다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 카트리지의 제2 구획부의 근위 단부에 위치된다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 상류에 위치된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이방향"은 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부와 대향하는 원위 단부 간의 방향을 설명하는 데 사용되고, 용어 "가로방향"은 길이방향에 수직인 방향을 설명하는 데 사용된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이"는, 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부와 대향하는 원위 단부 사이의 길이방향 축에 평행한 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 구성요소 또는 구성요소의 일부분의 최대 길이방향 치수를 설명하는 데 사용된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "높이" 및 "폭"은, 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 길이방향 축에 수직인 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 구성요소 또는 구성요소의 일부의 최대 가로방향 치수를 설명하는 데 사용된다. 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 구성요소 또는 구성요소의 일부분의 높이와 폭이 동일하지 않은 경우, 용어 "폭"은, 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 길이방향 축에 수직인 2개의 가로방향 치수 중 더 큰 것을 지칭하는 데 사용된다.
에어로졸 발생 시스템은 전기 작동식 에어로졸 발생 시스템일 수 있고, 카트리지가 연결되는 전기 작동식 에어로졸 발생 장치에서 온-보드 전기 전력 공급부를 재충전하기 위한 충전 유닛과 같은 추가 구성요소를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, '카트리지'는 에어로졸 발생 시스템에서의 일회용 또는 적어도 교체 가능한 부분에 관한 것이다. 카트리지는 단일 사용 세션 후에 교체될 수 있거나, 복수의 사용 세션 후에 교체될 수 있다. 카트리지는 별도의 구획부에 각각 함유된 적어도 니코틴 공급원과 산 공급원을 포함할 수 있다. 유리하게는, 니코틴 공급원과 산 공급원을 별도의 공기 유입구와 별도의 공기 배출구를 갖는 별도의 구획부에 제공하여, 니코틴과 락트산 사이의 반응 화학양론이 더 잘 제어되거나 균형을 잡을 수 있다. 이는 카트리지의 제1 구획부 및 제2 구획부의 체적 측정 유량이 별도로 제어될 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 카트리지는 니코틴 공급원을 함유하는 제1 구획부 내에 하나 초과의 기류 채널을 포함할 수 있다. 카트리지는 산 공급원을 함유하는 제2 구획부 내에 하나 초과의 기류 채널을 포함할 수 있다. 카트리지는 니코틴 및 산 공급원에 더하여 추가 공급원을 함유하기 위한 추가 구획부를 포함할 수 있다. 추가 구획부는 하나 이상의 기류 채널을 포함할 수 있다. 카트리지는 가열 요소 또는 센서와 같은 추가 구성요소를 포함할 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구는 카트리지의 제1 구획부의 근위 단부에 위치될 수 있다. 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구는 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 상류에 위치될 수 있다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 카트리지의 제2 구획부의 근위 단부에 위치될 수 있다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 상류에 위치될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '니코틴 공급원' 및 '산 공급원'은 니코틴 증기 및 산 증기를 각각 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 증기는 각각의 니코틴 공급원 및 산 공급원을 가열함으로써 방출될 수 있다. 니코틴 공급원 및 산 공급원은 별도로 형성되어 카트리지 내에 별도로 저장될 수 있다. 니코틴 공급원, 또는 산 공급원, 또는 니코틴 공급원과 산 공급원 둘 모두는 니코틴과 산의 기화 동안 증기로서 방출되도록 구성된 하나 이상의 활성 성분을 포함할 수 있다. 하나 이상의 활성 성분은 향료를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '기류 채널'은 공기 스트림용 도관 또는 통로에 관한 것이다. 기류 채널은 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 기류 채널은 직선 채널일 수 있거나, 정현파 또는 구불구불한 프로파일을 가질 수 있다. 기류 채널은 카트리지의 길이를 따라 길이방향으로 연장될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공기 유입구(air inlet)"는 공기 스트림이 제1 구획부 또는 제2 구획부 내로 흡인될 수 있는 하나 이상의 애퍼처(aperture)를 설명하는 데 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "공기 배출구(air outlet)"는 공기 스트림이 제1 구획부 또는 제2 구획부 밖으로 흡인될 수 있는 하나 이상의 애퍼처를 설명하는 데 사용된다.
유리하게는, 카트리지는 하나 이상의 기류 채널이 각각의 니코틴 공급원 및 산 공급원에 인접하고 그에 유체 연통하도록 배열된다. 따라서, 공기 스트림은 니코틴 또는 산 공급원을 통과하기 보다는 지나쳐 흐를 수 있다. 통과하는 공기 스트림은 기류 채널을 통과할 때 기화된 니코틴, 또는 기화된 산, 또는 기화된 니코틴과 기화된 산 둘 모두를 수집할 수 있다. 기류 채널의 제공은 사용 동안 흡인 저항(RTD)을 감소시킬 수 있다. 이는, 유리하게는 공기 스트림에서 체적 측정 유량의 실질적인 증가를 초래할 수 있다. 이는 니코틴 또는 산의 기화를 촉진시킬 수 있고, 따라서 에어로졸 발생의 속도가 이에 따라 증가할 수 있다. 유리하게는, 조밀하게 패킹되거나, 심지어 불투과성, 니코틴 또는 산 공급원이 사용될 수 있는데, 이는 공기 증기가 니코틴 또는 산 공급원을 통과할 필요가 없기 때문이다.
기류 채널은 공기 유입구, 또는 공기 배출구로부터 연장될 수 있고, 구획부의 일부분만을 따라 길이방향으로 연장할 수 있다. 예를 들어, 기류 채널은 공기 유입구로부터 그리고 구획부의 길이를 따라 부분적으로 연장될 수 있다. 그 결과, 공기 스트림은 니코틴 또는 산 공급원의 나머지 부분을 통해 흐르기 전에 니코틴 또는 산 공급원의 상류 부분과 나란히 통과할 수 있다. 유입 공기 스트림은 기류 채널로 흐르기 전에 니코틴 또는 산 공급원의 상류 부분을 통해 초기에 흐를 수 있고, 후속하여 니코틴 또는 산 공급원의 하류 부분에 나란히 흐를 수 있다. 상기 공기 유입구, 또는 공기 배출구, 또는 공기 유입구와 공기 배출구 둘 모두는 공기 스트림이 카트리지 내외로 흐르도록 통로를 제공하기 위한 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 동일하거나 상이한 수의 애퍼처를 포함할 수 있다. 동일한 애퍼처는, 유리하게는 상기 카트리지의 제조를 간략화할 수 있기 때문에, 애퍼처는 동일할 수 있다.
각각의 기류 채널의 유동 면적은 기류 채널의 길이를 따라 변할 수 있다. 본 발명과 관련하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유동 면적"은 공기 유입구 또는 공기 배출구, 또는 공기 스트림이 흐르는 기류 채널의 단면적을 설명하는 데 사용된다. 예를 들어, 기류 채널은 다른 단부보다 일 단부에서 더 좁거나 더 넓을 수 있거나, 기류 채널의 양 단부와 비교하여 중간 부분에서 더 넓거나 더 좁을 수 있다. 유리하게는, 기류 채널은 그의 길이를 따라 일정한 유동 면적을 가질 수 있다. 이는 기류 채널의 길이를 따라 일정한 압력 강하를 허용할 수 있다.
기류 채널은 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 기류 채널의 단면 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 일 구현예에서, 기류 채널은 실질적으로 직사각형의 단면 형상을 가진다.
2개의 구획부 중 단지 하나만이 기류 채널을 포함할 수 있다. 이는 2개의 구획부 사이의 원하는 공기 유량비, 이에 따라 원하는 반응 화학양론에 도달되게 할 수 있다. 예를 들어, 산 공급원을 함유하는 구획부에는 대응하는 니코틴 기화에 비해 더 많은 산 기화를 촉진시키기 위해 기류 채널이 제공될 수 있고, 또는 그 반대일 수 있다.
유리하게는, 2개의 구획부는 각각 기류 채널을 포함할 수 있다. 이는 각각의 구획부에서 더 많은 니코틴 및 산 기화를 촉진시킬 수 있다. 유리하게는, 2개의 구획부 내의 기류 채널의 내부 치수는 상이할 수 있다. 이는 2개의 구획부 사이의 원하는 공기 유량비, 이에 따라 원하는 반응 화학양론에 도달되게 할 수 있다. 예를 들어, 니코틴 공급원을 함유하는 구획부에는 더 좁은 기류 채널, 또는 보다 적은 기류 채널이 제공되어, 대응하는 니코틴 기화에 비해 더 많은 산 증발을 촉진할 수 있고, 또는 그 반대일 수 있다.
유리하게는, 산 공급원은 락트산을 포함할 수 있다. 그러나, 피루브산과 같은 기화된 니코틴과 반응할 때 니코틴 염을 형성하기에 적합한 다른 산은 산 공급원으로서 사용될 수 있다.
제1 기류 채널은 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구 사이에서 연장될 수 있다. 제2 기류 채널은 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구 사이에서 연장될 수 있다. 제1 기류 채널은 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구 사이에서 연장될 수 있고 제2 기류 채널은 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구 사이에서 연장될 수 있다. 기류 채널은 각각의 구획부를 통해 완전히 연장될 수 있다. 이는, 유리하게는 대부분의 기류가 니코틴 공급원 또는 산 공급원의 전체 길이에 걸쳐 통과할 수 있게 한다. 그 때문에, 흡인 저항(RTD)은 상당히 감소될 수 있고 니코틴 또는 산 공급원의 기화가 증가될 수 있다. 이러한 배열은 또한 기류의 일부가 니코틴 또는 산 공급원을 통해 흐르게 할 수 있다. 예를 들어, 기류 채널의 하류 위치에서 기류 채널로 다시 들어가기 전에, 기류 일부분은 기류 채널의 상류 위치로부터 니코틴 또는 산 공급원으로 분기될 수 있다.
선택적으로, 제1 기류 채널과 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 각각의 니코틴 공급원 또는 산 공급원의 길이를 따라 연장된다. 이는, 유리하게는 기화를 최대화할 수 있다.
선택적으로, 제1 기류 채널과 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 각각의 니코틴 공급원 또는 산 공급원의 일부분을 따라 연장된다. 이는, 유리하게는 통과하는 공기 스트림에 대한 니코틴 공급원 또는 산 공급원의 제어된 노출을 허용할 수 있다. 따라서, 통과하는 공기 스트림과 각각의 니코틴 및 산 공급원 사이의 접촉 표면적을 변화시킴으로써 니코틴 및 산의 기화 비율을 제어하는 것이 가능할 수 있다.
선택적으로, 제1 기류 채널 및 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 각각의 제1 구획부 또는 제2 구획부의 내부 벽로부터 연장되는 하나 이상의 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 여기서 하나 이상의 돌출부는 니코틴 공급원 또는 산 공급원에 대한 지지를 제공하도록 구성된다. 하나 이상의 돌출부는 돌출부의 일부 또는 전부가 각각의 구획부 내의 니코틴 공급원, 또는 산 공급원, 또는 니코틴 공급원과 산 공급원 둘 모두와 맞닿도록 배열될 수 있다. 이는, 유리하게는 니코틴 공급원 또는 산 공급원 또는 둘 모두를 제자리에 유지시킬 수 있다. 결과적으로, 하나 이상의 돌출부는 니코틴 또는 산 공급원이 구획부 내부의 이동으로 인해 기류 채널을 차단하는 것을 방지할 수 있다. 하나 이상의 돌출부는 서로 이격될 수 있다. 기류 채널은 하나 이상의 돌출부 사이에 형성될 수 있다. 하나 이상의 돌출부는 구획부의 벽으로부터 이격될 수 있다. 기류 채널은 벽과 하나 이상의 돌출부 사이에 형성될 수 있다.
선택적으로, 하나 이상의 돌출부는 구획부의 내부 벽을 따라 연장되는 리지를 포함하고, 제1 기류 채널과 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 리지 사이에 형성된다. 하나 이상의 리지는 병렬 배열로 복수의 리지를 포함할 수 있다. 이러한 배열은, 유리하게는 저 흡인 저항(RTD)의 유지를 도울 수 있는 복수의 기류 채널을 길이방향 축을 따라 제공할 수 있다.
선택적으로, 하나 이상의 돌출부는 구획부의 내부 벽을 따라 하나 이상의 구불구불한 기류 채널을 형성한다. 이러한 배열은 주어진 카트리지 길이에 대한 기류 통로를 늘릴 수 있다. 따라서, 유리하게는 통과하는 기류에 대해 긴 체류 시간을 허용하고 각각의 공기 배출구에서 높은 농도의 니코틴 또는 산 증기를 달성할 수 있다.
선택적으로, 하나 이상의 돌출부는 제1 구획부 또는 제2 구획부의 내부 벽 상의 복수의 보스이다. 제1 기류 채널 및 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 보스 사이에 형성될 수 있다. 이러한 배열은 공기 스트림을 위한 구불구불한 흐름 통로를 제공할 수 있다. 따라서, 기류와 접촉 시간 및 접촉 면적의 증가로 인해 니코틴 또는 산의 기화를 개선할 수 있다.
선택적으로, 니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함할 수 있다. 본원에 인용된 니코틴의 양은 니코틴 염기 또는 이온화된 니코틴의 양일 수 있다. 선택적으로, 제1 캐리어 재료는 수성 또는 비수성 용매 내에서 액체 니코틴 또는 니코틴의 용액으로 함침될 수 있다. 선택적으로, 제1 캐리어 재료는 천연 니코틴 또는 합성 니코틴으로 함침될 수 있다. 선택적으로, 산 공급원은 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함한다.
제1 캐리어 재료와 제2 캐리어 재료는 유리, 셀룰로스, 세라믹, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 및 BAREX® 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 유리하게는, 제1 캐리어 재료와 제2 캐리어 재료는 세라믹을 포함할 수 있다.
선택적으로, 니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 다공성 세라믹을 포함한다. 산 공급원은 산으로 함침된 다공성 세라믹을 포함할 수 있다. 니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 제1 다공성 세라믹을 포함할 수 있다. 산 공급원은 산으로 함침된 제2 다공성 세라믹을 포함할 수 있다. 다공성 세라믹 재료는 니코틴/산 함침의 수준과 관계없이 형상을 유지할 수 있다. 따라서, 유리하게는 기류 채널의 각각에 걸친 유동 면적은 카트리지의 수명에 걸쳐 일정할 수 있다. 유리하게는, 다공성 세라믹 또는 다공성 세라믹들은 니코틴 공급원 또는 산 공급원과 반응하지 않는 불활성 재료로 형성될 수 있다.
니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 팽창성 폼 재료를 포함할 수 있다. 산 공급원은 산으로 함침된 폼 재료를 포함할 수 있다. 니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 제1 폼 재료를 포함할 수 있고 산 공급원은 산으로 함침된 제2 폼 재료를 포함한다. 상기 폼 재료는 니코틴/산 함침의 수준에 따라 팽창 또는 수축될 수 있다. 예를 들어, 폼 재료는 니코틴/산 공급원의 고갈 시 수축될 수 있다. 이는, 유리하게는 기류 채널의 각각에 걸친 유동 면적을 확장시킬 수 있다. 따라서, 유리하게는 더 높은 기류 속도를 허용하여 더 많은 니코틴 또는 산의 기화를 촉진시킬 수 있다. 유리하게는, 폼 재료는 팽창될 수 있고, 이에 따라 구획부 벽에 대해 꼭 맞게 끼워 맞춰질 수 있다.
선택적으로, 제1 기류 채널 및 제2 기류 채널은 카트리지 내부에 병렬로 배열될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "병렬"이란 사용 시 카트리지를 통해 흡인되는 제1 공기 스트림이 제1 공기 유입구를 통해 제1 구획부 내로 통과하고, 제1 구획부를 통해 하류로 그리고 제1 공기 배출구를 통해 제1 구획부의 외부로 통과하고 카트리지를 통해 흡인되는 제2 공기 스트림이 제2 공기 유입구를 통해 제2 구획부 내로 통과하고, 제2 구획부를 통해 하류로 그리고 제2 공기 배출구를 통해 제2 구획부의 외부로 통과하도록, 제1 구획부와 제2 구획부가 카트리지 내에 배열되는 것을 의미한다. 이러한 배열은 니코틴 및 산이 하류에서 서로 반응하기 전에 각각의 공급원으로부터 별도로 그리고 동시에 기화되어서 니코틴 염을 갖는 에어로졸을 형성하는 것을 허용할 수 있다.
선택적으로, 니코틴 공급원과 산 공급원 중 적어도 하나는 하나 이상의 메쉬 가열 요소에 의해 각각의 제1 기류 채널 및 제2 기류 채널로부터 분리된다. 하나 이상의 메쉬 가열 요소 각각은 유체가 통과할 수 있는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 하나 이상의 메쉬 가열 요소는, 유리하게는 맞닿고 제1 또는 제2 구획부의 내부 벽으로부터 연장되는 하나 이상의 돌출부에 의해 지지될 수 있다. 하나 이상의 메쉬 가열 요소는 하나 이상의 돌출부를 형성할 수 있고, 니코틴/산 공급원을 구획부 내의 제자리에 유지할 수 있다. 메쉬 가열 요소의 개구는 기류 통로에서의 기류가 니코틴/산 공급원을 통과하고 그와 상호 작용하게 할 수 있다. 개구는, 유리하게는 기류 통로에서의 통과하는 공기 스트림에 난류를 생성할 수 있으며, 이는 공기 스트림과 니코틴 및 산 공급원 사이의 상호 작용을 늘릴 수 있다. 개구는 증기용 통로를 제공하지만 액체가 통과하는 것을 방지하는 크기로 될 수 있다. 이는 액체 니코틴 공급원 또는 액체 산 공급원이 기류 채널을 통과하는 공기에 동반되는 것을 감소시키거나 제거할 수 있다.
히터는 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 약 250
Figure pct00001
미만의 온도까지 가열하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 약 80
Figure pct00002
내지 약 150
Figure pct00003
의 온도까지 가열하도록 구성된다.
히터는 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 실질적으로 동일한 온도까지 가열하도록 구성될 수 있다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 동일한 온도"라는 것은, 히터에 대한 대응하는 위치에서 측정되는 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부 사이의 온도 차이가 3
Figure pct00004
미만인 것을 의미한다.
선택적으로, 하나 이상의 메쉬 가열 요소는 유도 히터에 의해 유도된 와전류에 노출되었을 때 니코틴 공급원 및 산 공급원 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 하나 이상의 서셉터를 포함한다. 유도 히터는 하나 이상의 서셉터에 걸쳐 변화 자속(magnetic flux)을 발생시키는 에어로졸 발생 시스템에 제공된 인덕터 코일일 수 있다. 이는 열을 발생시키는 하나 이상의 서셉터에 와전류를 유도한다. 메쉬 가열 요소는, 유리하게는 카트리지와 함께 폐기될 수 있다. 서셉터는 하나 이상의 메쉬 가열 요소의 조각 또는 조각들일 수 있다. 서셉터는 철 함유 서셉터일 수 있다. 동일한 서셉터가 제1 구획부와 제2 구획부 둘 모두에 제공될 수 있다. 유도 가열 동안, 두 서셉터 모두는 동일한 변하 자속(magnetic flux)을 받을 수 있다. 상이한 서셉터 배열이 니코틴 공급원 및 산 공급원에 제공될 수 있으며, 이는 각각의 구획부에서 상이한 가열 온도가 달성될 수 있게 한다. 예를 들어, 제1 및 제2 구획부에는 각각 상이한 디자인 또는 재료를 갖는 서셉터가 제공될 수 있다.
선택적으로, 카트리지는 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위해 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된 공동을 포함한다. 히터는 에어로졸 발생 장치의 일부로서 제공될 수 있고 사용 중에 카트리지의 공동 내에 삽입되도록 배열될 수 있다. 히터는 니코틴 공급원과 산 공급원 둘 모두를 동시에 가열하도록 배열될 수 있거나, 2개의 히터가 2개의 구획부를 별도로 가열하도록 제공될 수 있다. 히터는 저항성 가열 요소를 포함할 수 있다. 공동은 카트리지의 중심에 위치될 수 있다. 공동은 니코틴 공급원과 산 공급원 사이에서 등거리에 있을 수 있다. 공동은 카트리지의 중심으로부터 오프셋되게 배열될 수 있고, 니코틴 공급원 및 산 공급원 중 하나에 더 가깝게 위치될 수 있다. 이는 니코틴 공급원 및 산 공급원이 사용 동안에 상이한 온도까지 가열되게 할 수 있다.
사용 시, 주위 온도를 초과하는 온도까지 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열함으로써, 카트리지의 제1 구획부에서 니코틴의 증기 농도와 카트리지의 제2 구획부에서 락트산의 증기 압력을 비례적으로 제어하고 균형을 잡아서 니코틴과 락트산 사이의 효율적인 반응 화학양론을 산출할 수 있다. 이는 니코틴 락테이트 염 입자의 형성 효율성 및 사용자에 대한 전달 일관성을 개선할 수 있다. 또한, 사용자에게 미반응된 니코틴과 미반응된 락트산의 전달을 감소시킬 수 있다.
선택적으로, 제1 공기 유입구의 유동 면적은 제2 공기 유입구의 유동 면적과 상이하다. 이는 니코틴 공급원 및 산 공급원 중 하나에서 다른 것들에 비해 더 큰 증발 속도를 허용할 수 있다. 선택적으로, 제1 구획부의 제1 공기 유입구는 제2 구획부의 제2 공기 유입구보다 더 많은 수의 동일한 애퍼처를 포함한다. 선택적으로, 제1 공기 유입구의 유동 면적은 제2 공기 유입구의 유동 면적보다 더 작다. 이는 산 공급원의 더 큰 속도의 기화를 허용할 수 있다. 선택적으로, 제1 공기 유입구의 유동 면적 대 제2 공기 유입구의 유동 면적의 비는 약 3:4 내지 약 1:2가 되도록 배열된다. 선택적으로, 제1 공기 유입구의 유동 면적은 약 0.1 ㎟ 내지 약 1.6 ㎟이고, 제2 공기 유입구의 유동 면적은 약 0.2 ㎟ 내지 약 2.4 ㎟이다. 이들 배열은, 유리하게는 니코틴 및 산 증기의 최적 비율을 제공할 수 있다.
선택적으로, 카트리지의 처음 사용 전에, 공기 유입구와 공기 배출구 중 하나 또는 둘 모두가 하나 이상의 제거 가능한 또는 취성 배리어에 의해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제2 구획부의 제2 공기 유입구 중 하나 또는 둘 모두는, 하나 이상의 박리 또는 관통 가능 밀봉부에 의해 밀봉될 수 있다. 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어는 임의의 적합한 재료로 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어는 금속 호일 또는 필름으로 형성된 것일 수 있다.
선택적으로, 카트리지는 제1 구획부 및 제2 구획부 둘 모두의 하류에 있는 제3 구획부를 포함한다. 제3 구획부는 제1 구획부의 제1 공기 배출구 및 제2 구획부의 제2 공기 배출구와 유체 연통할 수 있다. 제1 공기 스트림의 니코틴 증기는, 제3 구획부의 제2 공기 스트림의 락트산 증기와 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다. 선택적으로, 제3 구획부는 마우스피스와 유체 연통하는 에어로졸 배출구를 포함한다. 선택적으로, 제3 구획부는 하나 이상의 에어로졸 개질제를 포함한다. 예를 들어, 제3 구획부는, 하나 이상의 흡착제, 하나 이상의 향미제, 하나 이상의 물체감각제(chemesthetic agent), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
선택적으로, 카트리지는 몸체 부분 및 하나 이상의 단부 캡을 포함한다. 선택적으로, 카트리지는 몸체 부분 및 원위 단부 캡을 포함한다. 선택적으로, 카트리지는 몸체 부분 및 근위 단부 캡을 포함한다. 선택적으로, 카트리지는 몸체 부분, 원위 단부 캡, 및 원위 단부 캡을 포함한다.
선택적으로, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처 및 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처가 원위 단부 캡에 제공된다.
선택적으로, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처 및 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처가 근위 단부 캡에 제공된다.
선택적으로, 기류 채널을 정의하는 하나 이상의 돌출부의 일부 또는 전부는 원위 단부 캡, 또는 근위 단부 캡, 또는 원위 단부 캡과 근위 단부 캡 둘 모두에 제공된다.
선택적으로, 카트리지는 니코틴-저항성(nicotine-resistant) 및 내산성(acid-resistant)인 하나 이상의 재료로 형성된다. 선택적으로, 카트리지의 제1 구획부는 하나 이상의 니코틴-저항성 재료로 코팅되고, 카트리지의 제2 구획부는 내산성 재료로 코팅된다. 적합한 니코틴-저항성 재료 및 내산성 재료의 예는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 비닐 수지, 액정 폴리머(LCP) 및 그래파이트 또는 유리 섬유를 갖는 LCP와 같은 변형된 LCP를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 하나 이상의 니코틴-저항성 재료의 사용은 카트리지의 저장 수명을 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 카트리지는 하나 이상의 열 전도성 재료로 형성된다. 선택적으로, 카트리지의 제1 구획부와 카트리지의 제2 구획부 중 적어도 하나는 하나 이상의 열 전도성 재료로 코팅된다. 하나 이상의 열 전도성 재료의 사용은 가열 요소로부터 니코틴 공급원 또는 락트산 공급원으로의 열 전달을 유리하게 증가시킬 수 있다. 적합한 열 전도성 재료는, 예를 들어 알루미늄, 크롬, 구리, 금, 철, 니켈 및 은과 같은 금속, 황동 및 강철과 같은 합금, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
카트리지는 임의의 적합한 방법에 의해 형성될 수 있다. 적합한 방법은, 딥 드로잉(deep drawing), 사출 성형, 블리스터링(blistering), 블로우 형성 및 압출을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
카트리지는 제1 구획부의 니코틴 또는 제2 구획부의 락트산이 고갈되면 폐가되도록 설계될 수 있다.
카트리지는 재충진 가능하도록 설계될 수 있다.
본 발명의 양태에 따르면 본원에서 설명된 바와 같은 카트리지 및 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공되고, 에어로졸 발생 장치는 카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징 및 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부 중 적어도 하나를 가열하기 위한 히터를 포함한다.
에어로졸 발생 시스템은 마우스피스를 더 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 카트리지의 제1 구획부의 니코틴 공급원으로부터 방출되는 니코틴 증기 및 카트리지의 제2 구획부의 락트산 공급원으로부터 방출되는 락트산 증기는, 마우스피스에서 기상으로 서로 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다.
마우스피스는 카트리지와 맞물리도록 구성되어 있을 수 있다.
선택적으로, 마우스피스는 카트리지와 맞물리도록 구성되고, 카트리지와 마우스피스의 조합은 궐련, 엽궐련, 또는 가는 엽궐련과 같은 가연성 흡연 물품의 형상과 치수를 모방할 수 있다. 이러한 구현예에서, 카트리지와 마우스피스의 조합은 궐련의 형상과 치수를 모방할 수 있다.
마우스피스는 에어로졸 발생 장치의 하우징과 맞물리도록 구성되어 있을 수 있다.
마우스피스는, 일단 제1 구획부의 니코틴과 제2 구획부의 락트산이 고갈되면 처분되도록 설계될 수 있다.
마우스피스는 재사용 가능하도록 설계될 수 있다. 마우스피스가 재사용 가능하도록 설계된 구현예에서, 마우스피스는, 유리하게는 에어로졸 발생 장치의 하우징 또는 카트리지에 제거 가능하게 부착되도록 구성되어 있을 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 발생 시스템은 본 발명에 따른 소모성 카트리지, 및 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부 중 적어도 하나를 가열하기 위한 히터를 포함하는 재사용 가능한 에어로졸 발생 장치를 포함한다.
히터는 전기 히터일 수 있다. 히터는 저항성 히터일 수 있다.
히터는, 카트리지가 공동 내에 수용될 때 카트리지의 적어도 일부를 제한하도록 배치될 수 있다.
선택적으로, 히터는 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 위치되고, 카트리지는 전술한 바와 같이 히터를 수용하기 위한 공동을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 에어로졸 발생 장치의 히터는, 유리하게는 히터 블레이드 형태의 세장형 히터일 수 있다. 히터 블레이드는 그의 두께보다 더 큰 폭을 가질 수 있다. 카트리지 내의 공동은 세장형 슬롯으로 구성될 수 있다.
선택적으로, 히터는 유도 히터이고, 카트리지는 전술한 바와 같이 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하기 위한 서셉터를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은, 전력 공급부로부터 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 컨트롤러 및 히터에 전력을 공급하기 위한 전력 공급부를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부의 온도 및 히터의 온도를 감지하도록 구성된 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 컨트롤러는 감지된 온도에 기초하여 히터에 대한 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
선택적으로, 에어로졸 발생 장치는 사용자 입력 장치를 포함한다. 사용자 입력 장치는 푸시 버튼, 스크롤 휠, 터치 버튼, 터치 스크린, 및 마이크로폰 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자 입력 장치는 사용자가 에어로졸 발생 장치의 작동의 하나 이상의 양태를 제어할 수 있게 한다. 사용자 입력 장치는 사용자가 히터로 전력의 공급을 활성화시키는 것, 히터로 전력의 공급을 비활성시키는 것, 또는 둘 모두를 허용할 수 있다.
전력 공급부는 임의의 적합한 전력 공급, 예를 들어 배터리와 같은 DC 전압원일 수 있다. 전력 공급부는 리튬-이온 배터리, 니켈-수소 합금 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 리튬 티탄산염 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다.
전력 공급부는 재충전식 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 전기 전력 공급부는 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치를 포함할 수 있다. 전기 전력 공급부는 재충전을 필요로 할 수 있다. 전기 전력 공급부는 에어로졸 발생 장치의 하나 이상의 사용을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전기 전력 공급부는 통상의 궐련을 흡연하는 데 걸리는 통상적인 시간에 상응하는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전기 전력 공급부는 미리 결정된 수의 퍼프 또는 개별적인 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다.
컨트롤러는 가열 사이클의 시작 시 전기 전력 공급부로부터 히터로 전력 공급을 시작하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 가열 사이클의 종료 시 전기 전력 공급부로부터 히터로 전력 공급을 종료하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러는 전기 전력 공급부로부터 히터로 전력의 연속 공급을 제공하도록 구성될 수 있다.
컨트롤러는 전기 전력 공급부로부터 히터로 전력의 간헐적인 공급을 제공하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 전기 전력 공급부로부터 히터로 전력의 펄스 공급을 제공하도록 구성될 수 있다. 히터로 전력의 펄스 공급은 기간 동안 히터로부터 총 출력의 제어를 용이하게 할 수 있다. 기간 동안 히터로부터의 총 출력을 제어하는 것은 온도의 제어를 용이하게 할 수 있다.
컨트롤러는 전기 전력 공급부로부터 히터로의 전력 공급을 변화시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 전력의 펄스 공급에 대한 듀티 사이클을 변화시키도록 구성될 수 있다. 컨트롤러는 펄스 폭 및 듀티 사이클의 기간 중 적어도 하나를 변화시키도록 구성될 수 있다.
의심을 피하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관하여 상술한 특징은 본 발명의 다른 양태에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 카트리지에 관하여 상술한 특징 또한, 적절한 경우, 본 발명의 에어로졸 발생 시스템에 관한 것일 수 있고, 그 반대일 수 있다.
이제 본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 설명될 것이며, 여기서:
도 1는 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 단면도이다.
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 카트리지의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 카트리지의 제1 단면도이다.
도 5는 도 4의 뷰에 직교하는, 도 1의 카트리지의 제2 단면도이다.
도 6은 도 3의 카트리지에 끼워 맞춰진 대로의 단부 캡의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 상이한 구현예에 따른 카트리지의 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 구현예에 따른 카트리지의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 카트리지의 측단면도이며;
도 10은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면도이다.
도 1 및 도 2는 에어로졸 발생 장치(20) 및 에어로졸 발생 장치(20)와 함께 사용하기 위한 카트리지(100)를 포함하는 에어로졸 발생 시스템(10)을 도시한다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치(20)의 근위 단부(24)에 해제 가능하게 부착되도록 구성된 마우스피스(30)를 더 포함한다.
에어로졸 발생 장치(20)는 하우징의 근위 단부(24)에 있는 개구를 통해 카트리지(100)를 수용하기 위한 공동(22)을 갖는 하우징을 포함한다. 에어로졸 발생 장치(20)는 공동(22) 내에 인덕터 코일(28)을 포함한다. 인덕터 코일은 도 2에 도시된 바와 같이 내부 벽 공동(22) 내에 보유된다.
에어로졸 발생 장치(20)는 하우징 내에 전기 에너지 공급부(40), 이러한 예에서, 재충전 가능한 리튬 이온 배터리를 포함한다. 장치(10)는 배터리(30), 인덕터 코일(28) 및 사용자 인터페이스(도시되지 않음)에 연결된 컨트롤러(42)를 더 포함한다. 이러한 구현예에서, 사용자 인터페이스는 기계식 버튼을 포함한다. 사용자 인터페이스를 활성화하면, 컨트롤러는 고주파 발진 전류가 인덕터 코일(28)에 공급되어 발진 자기장을 생성한다. 이는 유도된 와전류와 히스테리시스 손실의 결과로서 카트리지(100) 내의 하나 이상의 서셉터가 가열되게 한다. 이는 카트리지 내에 함유된 니코틴 공급원 및 락트산 공급원을 가열하여, 니코틴 증기 및 락트산 증기를 생성한다. 사용자가 마우스피스(30)를 퍼프할 때, 기화된 니코틴과 락트산을 마우스피스를 향해 운반하기 위해 기류가 공기 유입구(26)로부터 카트리지를 통해 흡인된다. 기화된 니코틴 및 락트산은 각각 기상으로, 마우스피스(30)에서 반응하고 냉각되어 에어로졸 함유 니코틴 염 입자를 형성한다. 퍼프 동안, 사용자는 배기 배출구(32)를 통해 에어로졸의 체적을 수용한다.
도 3은 카트리지(100)의 분해도이다. 카트리지(100)는 약 15 mm의 길이, 약 7.1 mm의 폭, 및 약 6.75 mm의 높이를 가진다. 이러한 예시된 예에서 카트리지(100)는 그의 원위(104) 및 근위 단부(106) 중 어느 하나에서 단부 캡(130)에 의해 폐쇄된 세장형 카트리지 몸체(102)를 포함한다. 몸체(102)는 약 11 mm의 길이, 약 7.1 mm의 폭, 및 약 6.75 mm의 높이를 가진다. 단부 캡(130)은 약 2 mm의 길이, 약 7.1 mm의 폭, 및 약 6.75 mm의 높이를 가진다. 카트리지(100)는 카트리지(100)의 제1 구획부(110)에 함유된 니코틴 공급원(210) 및 제2 구획부(120)에 함유된 락트산 공급원(220)을 포함한다. 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)는 각각 카트리지 몸체(102) 내에서 길이방향으로 연장된다. 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)는 각각의 원위 단부(104) 및 근위 단부(106)에서 단부 캡(130)에 의해 폐쇄되도록 배열된다. 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)는 각각 약 1 mm의 깊이를 갖는 실질적으로 직사각형 단면을 갖는 동일한 구획부이다.
제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)는 평행한 구성으로 배열된다. 유입 공기 스트림은 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)에 진입하기 전에 분할된다. 니코틴 증기 및 락트산 증기는 별도의 구획부에서 동시에 발생된다.
원위 단부 캡(130)은 유입 기류(108)와 제1 및 제2 구획부(110, 120) 사이에 흐름 통로를 제공하는 복수의 공기 유입구(132, 134)를 포함한다. 공기 유입구는 원위 단부 캡을 통한 동일한 애퍼처이다. 복수의 공기 유입구(132, 134)는 제1 구획부(110)와 유체 연통하는 제1 공기 유입구(132) 및 제2 구획부(134)와 유체 연통하는 제2 공기 유입구(134)를 포함한다. 예시된 예에서, 제1 공기 유입구(132)보다 더 많은 제2 공기 유입구(134)가 있다. 이는 제1 공기 유입구(132)를 통하는 것보다 제2 공기 유입구(134)를 통해 더 큰 단면 유동 면적을 초래한다. 이는 제1 구획부(110)보다 제2 구획부(120)를 통한 더 높은 체적 측정 기류를 가능하게 한다. 이는 더 적은 제2 공기 유입구가 있는 경우보다 더 많은 산이 제2 구획부(120)에서 기화되게 한다.
도 3에 도시된 바와 같은 단부 캡(130)은 제1 및 제2 구획부(110, 120)로 개방된 공기 유입구(132, 134)를 갖는 원위 단부 캡이다. 이러한 예에서, 원위 단부 캡에 있는 공기 유입구(132, 134)를 미러링하는 공기 배출구(도시되지 않음)를 포함하는 근위 단부 캡이 카트리지(100)의 근위 단부(106)에 제공된다. 근위 단부 캡에 있는 공기 배출구는 제1 및 제2 구획부(110, 120)뿐만 아니라 마우스피스(30)에 있는 배기구(32)와 유체 연통한다. 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)는 각각 원위 단부 캡으로부터 근위 단부 캡으로 연장된다. 즉, 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120) 둘 모두는 카트리지 몸체(102)의 길이를 통해 완전히 연장된다.
카트리지 몸체(102)는 카트리지(100)의 길이방향 축을 따라 각각 연장되는 복수의 히터 공동(140)을 포함한다. 히터 공동의 각각은 0.4 mm의 깊이를 가진다. 히터 공동(104)은 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)에 평행하다. 히터 공동(140) 및 그의 대응하는 제1 구획부(110) 또는 제2 구획부(120) 각각은 0.4 mm만큼 분리된다. 복수의 히터 공동(140) 각각은 서셉터를 수용하도록 배열된다. 복수의 히터 공동(140)은 각각의 원위 단부 캡 및 근위 단부 캡에 의해 원위 단부(104) 및 근위 단부(106) 둘 모두에서 폐쇄된다. 예시된 예에서, 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120) 각각은 한 쌍의 히터 공동(140) 사이에 끼워진다. 이러한 구현예에서, 복수의 동일한 서셉터가 사용되고, 각각의 히터 공동(140) 내에 하나의 서셉터가 배치된다. 사용 동안, 니코틴 공급원(210)과 산 공급원(220) 둘 모두는 동일한 온도까지 가열된다.
제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)는 각각 카트리지(100)의 길이를 따라 길이방향으로 연장되는 복수의 평행한 리지(150)를 포함한다. 복수의 리지(150)는 제1 구획부(110)의 측벽 및 제2 구획부(120)의 측벽으로부터 돌출한다. 조립되면, 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)은 카트리지의 복수의 리지(150)와 맞닿는다. 이는 도 4의 카트리지(100)의 단면도에 예시된다. 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)이 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120) 내로 조립되면, 이들은 리지(150)에 대해 놓인다. 공급원(210, 220)은 카트리지(100)의 양 단부에서 단부 캡(130)에 의해 폐쇄되고 각각의 공기 유입구(132, 134) 및 공기 배출구(133, 135)와 유체 연통한다.
도 5는 카트리지(100)의 내부를 통해 흐르는 공기 스트림의 흐름 통로를 도시하는, 도 4의 부분에 직교하는 카트리지(100)의 상이한 단면도이다. 공기 스트림은 공기 유입구(132, 134)를 통해 카트리지(100)로 진입하고 공기 배출구(133, 135)를 통해 카트리지(100)를 빠져나간다. 공기 유입구(132, 134)와 공기 배출구(133, 135) 둘 모두는 단부 캡(130)에 제공된다. 복수의 기류 채널(160)은 평행한 리지(150), 니코틴/락트산 공급원 및 카트리지(100)의 측벽 사이의 공극 내에 형성된다. 공기 스트림이 기류 채널(160)을 통과함에 따라, 이들은 각각의 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)의 표면에서 기화된 니코틴 및 락트산을 수집한다.
이 예에서, 니코틴 공급원(210)은 니코틴 액체로 함침된 다공성 세라믹 기재를 포함한다. 락트산 공급원(220)은 락트산으로 함침된 다공성 세라믹을 포함한다. 니코틴 액체는 니코틴 공급원이 가열될 때 니코틴으로 기화되도록 배열되는 향료를 또한 포함한다. 상기 향료는 발생된 에어로졸에서 바람직한 맛을 생성하도록 배열된다. 더 구체적으로, 니코틴 공급원(210)은 약 10 mg의 니코틴 및 약 4 mg의 멘톨로 함침된 다공성 세라믹 기재를 포함하고, 락트산 공급원(220)은 약 20 mg의 락트산으로 함침된 다공성 세라믹 기재를 포함한다.
다공성 세라믹은 니코틴 액체 또는 락트산과 접촉하게 될 때 열화되지 않는 비교적 불활성인 재료이다. 다공성 세라믹의 강성은 카트리지의 수명에 걸쳐서 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220) 둘 모두에 대해 일관된 외부 치수를 보장한다. 더 구체적으로, 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220)은 남아있는 액체의 양에 따라 팽창 또는 수축되지 않는다. 기류 채널(150)의 단면적은 카트리지 사용 중 상이한 단계 동안 변경되지 않고 유지되므로, 사용자에게 일관된 퍼핑 경험을 제공한다.
실제로, 사용자는 마우스피스(30)를 퍼핑하여 기류 채널(150)을 통해 다량의 기류를 흡인한다. 제1 구획부(110)와 제2 구획부(120)에 진입하는 공기 스트림의 일부분은 기류 채널(160)로 다시 나오기 전에 다공성 세라믹 재료의 표면 아래로 침투할 수 있다. 이는 기화된 니코틴 및 락트산이 세라믹의 공극 내부로부터 발생될 때 이들의 배출을 돕는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 단부 캡(130)은 카트리지(100) 내의 리지(150)에 상보적인 단부 캡 리지(138)를 포함한다. 단부 캡(130)의 내향면은 도 6의 사시도에서 더욱 상세히 도시된다. 도 6에 도시된 단부 캡(130)은 카트리지 몸체(102)의 원위 단부(104)를 폐쇄하도록 구성된 원위 단부 캡이다. 근위 단부 캡은 공기 유입구 배열이 카트리지 몸체(102)의 근위 단부(106)를 폐쇄하기 위해 미러링되는 유사한 디자인을 가진다. 단부 캡(130)은 카트리지 몸체(102)와 해제 불가능한 커플링을 실시하기 위한 피팅(137)을 포함한다. 이는 사용자가 카트리지(100)를 해체하거나 간섭할 수 없게 보장한다.
단부 캡(130)은 카트리지 몸체(102) 내의 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)에 각각 상보적인 복수의 단부 캡 공동(131)을 포함한다. 단부 캡 공동(131)은 내향면에 개방되도록 배열되고 단부 캡(130)의 깊이를 따라 부분적으로 연장된다. 단부 캡 공동(1371)은 단부 캡(130)이 카트리지 몸체(102)의 원위 단부(104) 또는 근위 단부(106)에 끼워질 때 니코틴 공급원(210)과 락트산 공급원(220) 둘 모두의 단부를 포함하도록 구성된다.
복수의 단부 캡 리지(138)는 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120) 내의 복수의 리지(150)에 상보적이고, 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220)에 추가 지지를 제공한다. 단부 캡 리지(138)는 또한 기류 채널(160)에 대한 연장부로서 역할을 한다. 단부 캡 공동(137)을 제1 및 제2 구획부(110, 120) 내의 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220) 위에 위치시킴으로써, 단부 캡은 카트리지 몸체(102)에 쉽게 정렬되고 조립될 수 있다.
단부 캡(130)은 카트리지 몸체(102) 내의 히터 공동(140)에 상보적인 단부 캡 히터 공동(136)을 더 포함한다. 단부 캡 공동(137)과 유사하게, 단부 캡 히터 공동(136)은 카트리지 몸체(102)의 내향면에서 개방되고 단부 캡(130)의 깊이를 따라 부분적으로 연장된다. 단부 캡 히터 공동(136)은 히터 공동에 함유된 대로 서셉터가 그 내부에 추가로 지지되게 한다. 이러한 특정 구현예에서, 단부 캡 히터 공동(136)은 서셉터에 꼭 끼워 맞춤(snug fit)을 제공하도록 구성된다. 그 결과, 서셉터는 단부 캡에 의해 제자리에 견고하게 유지된다.
도 5를 참조하여 논의된 바와 같이, 카트리지 벽으로부터 돌출하는 평행한 리지(150)는 여러 기능을 제공한다. 이들은 각각의 제1 및 제2 구획부(110, 120) 내에 조립될 때 니코틴 및 락트산 공급원을 지지하고 안정화한다. 기화된 니코틴과 락트산을 효과적으로 배출하기 위해서 리지(150)는 공기 채널(160)을 형성하여 공기 스트림이 니코틴 및 락트산 공급원(110, 120)의 표면 위로 통과하게 한다. 대부분의 공기 스트림이 니코틴 또는 락트산 공급원을 통해 흐르지 않기 때문에, 이러한 배열은 흡인 저항(RTD)을 상당히 감소시킨다.
도 5에 도시된 바와 같은 리지(150)는 직선 흐름 통로를 정의하므로, 기화된 니코틴과 락트산이 각각의 제1 및 제2 구획부(110, 120)로부터 즉시 배출되게 한다. 그러나, 일부 경우에, 다른 유형의 돌출부가 리지(150) 대신에 사용되어 다른 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 직선 리지 대신에, 정현파 프로파일을 갖는 리지가 공기 스트림에 난류를 유도하는 데 사용될 수 있다. 이는 기류 채널의 대류를 개선시킬 뿐만 아니라, 공기 스트림의 더 큰 부분이 다공성 니코틴 및 락트산 공급원의 표면 아래로 침투하게 강제하는 것을 개선시킨다.
도 7a는 구획부의 측벽으로부터 연장되는 복수의 보스(152)를 갖는 대안적인 카트리지 디자인의 측단면도를 도시한다. 이러한 구현예에서, 보스는 도 5에 도시된 바와 같이 평행한 리지(150)를 대체한다. 이들 보스(152)는 각각의 구획부(110, 120) 내에 조립되면 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220)을 지지하고 안정화한다. 도 7a에 예시된 바와 같이, 보스는 공기 스트림에서 구불구불한 흐름 통로를 초래한다. 이는 기류에서 더 많은 난류를 유도하며, 따라서 니코틴 공급원 및 산 공급원과 공기의 접촉 시간 및 접촉 면적을 증가시킨다.
대안적인 구현예에서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 도 6에 도시된 바와 같은 단부 캡(130)은 제1 구획부(110) 또는 제2 구획부(120)에 있는 임의의 리지를 특징으로 하지 않는 카트리지 몸체(102c)를 폐쇄하는 데 사용된다. 따라서, 단일 기류 채널(160c)은 공급원(210, 220)의 표면과 구획부(110, 120)의 측벽 사이의 공극에 형성된다. 이러한 구현예에서, 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)은 단부 캡 리지(138)에 의해서만 각각의 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120) 내에 보유된다. 사용 시, 제1 및 제2 구획부(110, 120)로 진입하는 공기 스트림은 단일 기류 채널(160c)의 폭을 가로질러 자유롭게 흐를 수 있다. 이는 구획부(110, 120) 각각에 걸쳐 측 방향 대류를 촉진한다.
대안적인 구현예에서, 기류 채널(160)은 카트리지 몸체(102d)를 통해 완전히 연장되지 않는다. 도 8에 도시된 바와 같이, 리지(150) 사이의 채널은 공기 배출구(133, 135)를 향하여 점진적으로 충진된다. 이는 기류 채널(160) 각각에 걸친 단면적이 기류 방향으로 점진적으로 감소하게 한다. 예시된 예에서, 기류 채널(160)은 카트리지(100d)의 근위 단부(106)에서 공기 배출구(133, 135)로 개방되지 않는다. 대신에, 기류 채널의 공기 스트림은 공기 배출구(133, 135)를 통해 카트리지(100d)를 빠져나가기 전에, 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220)을 통해 침투하고 흐르도록 강제된다. 이는 니코틴 및 락트산 증기가 이미 투여된 기류 채널 내의 공기 스트림이 다공성 세라믹 재료의 공극 내에서 더 많은 기화된 니코틴 및 락트산에 노출된다는 것을 의미한다.
다른 구현예에서, 카트리지(100) 내의 히터 공동(140)은 각각의 제1 구획부(110) 및 제2 구획부(120)과 병합된다. 더 구체적으로, 서셉터는 별도의 히터 공동(140)에서 더 이상 지지되지 않는다. 대신에, 이들은 단부 캡 히터 공동(136)에 의해 제자리에 보유된다. 그 결과, 서셉터는 더 이상 구획부(110, 120)의 측벽을 통해 열을 전도하지 않는다. 대신에, 서셉터는 각각의 구획부(110, 120)에서 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)을 직접 가열한다. 이 경우 서셉터는 메쉬 서셉터이다. 메쉬 서셉터의 사용은 구획부 내에서 무제한 기류를 허용하며, 이에 따라 내부에서의 열 대류를 향상시킨다.
도 9는 대안적인 구현예에 따른 카트리지(300)를 도시한다; 카트리지(300)는 카트리지(300)의 양 단부에서 단부 캡(330)에 의해 폐쇄된다. 도 4에 도시된 바와 같은 카트리지(100)와 비교하여, 카트리지(300)는 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220)과 직접 접촉하게 되는 서셉터(340)를 사용한다. 카트리지(300) 내의 서셉터는 철 함유 메쉬이다. 메쉬 서셉터는 리지(360)와 니코틴 또는 락트산 공급원(210/220) 사이의 경계면에 위치되도록 배열된다. 더 구체적으로, 메쉬 서셉터(340)는 공급원(210, 220) 및 리지(360) 사이에 형성된 기류 채널(350)이 서로 분리되도록 제1 구획부(310) 및 제2 구획부(320) 각각을 분할하도록 구성된다.
이러한 예에서, 도 4의 카트리지(100) 내의 히터 공동(140)은 존재하지 않는다. 이러한 히터 공동의 부재 때문에, 도 4의 카트리지(100)에서 특징화된 바와 같이 단부 캡 히터 공동(136)은 단부 캡(330)에도 존재하지 않는다. 이러한 공동의 부재는 카트리지(300)에서 더 큰 제1 및 제2 구획부(110, 120)를 허용한다. 그 결과, 더 두꺼운 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220), 예를 들어 더 큰 저장 용량을 갖는 공급원이 사용될 수 있다.
사용 시, 인덕터 코일(28)은 메쉬 서셉터 내에 와전류를 유도하여 메쉬 서셉터(340)가 가열되게 한다. 메쉬 작제물 때문에, 메쉬 서셉터(340)는 각각의 공급원(210, 220)의 표면에서 기화된 니코틴과 락트산이 각각의 기류 채널(350) 내로 배출되게 한다. 가열이 니코틴 및 락트산 공급원(210, 220)의 표면에서 일어나기 때문에, 기화된 니코틴과 락트산은 각각의 표면에서 추출될 공급원의 깊이를 통해 더 이상 스며들 필요가 없다. 따라서, 이러한 배열은 기화된 니코틴 및 락트산의 보다 효율적인 추출을 허용한다.
메쉬 서셉터(340)는 제1 및 제2 구획부(310, 320) 내의 리지에 의해 지지된다. 이는 메쉬 서셉터(340)가 낮은 기계적 강도를 갖는 재료로 형성되게 한다. 다시 말하면, 메쉬 서셉터는 가요성 재료로 형성될 수 있고 그들 자체 중량을 유지할 필요가 없다.
도 10에 도시된 바와 같은 또 다른 구현예에서, 에어로졸 발생 장치(20) 내의 인덕터 코일(28) 및 서셉터는 복수의 저항 가열 요소(29)로 대체된다. 이러한 구현예에서, 저항 가열 요소는 에어로졸 발생 장치(20)의 일부이다. 사용하는 동안, 컨트롤러(42)는 저항 가열 요소(29)에 대한 전력 공급부를 제어하여 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)을 가열한다.
복수의 저항 가열 요소(29)는 에어로졸 발생 장치(20)의 공동(22) 내에 위치된 세장형 전기 히터이다. 세장형 전기 히터는 공동(22)의 길이방향 축을 따라 연장되고, 각각 카트리지(400)의 대응하는 히터 공동에 끼워지도록 배열된다.
도 5의 단부 캡(130)과 비교하여, 변형된 원위 단부 캡이 이러한 구현예에서 카트리지(400)에 제공된다. 도 6의 단부 캡 히터 공동(136)은 원위 단부 캡의 깊이를 통해 연장되는 개방된 히터 슬롯으로 대체된다. 이들 히터 슬롯을 통해, 에어로졸 발생 장치(20)의 히터 요소(29)는 카트리지 몸체의 히터 공동 내로 연장된다. 이러한 특정 구현예에서, 히터 슬롯은 저항 가열 요소(29)에 꼭 끼워맞춤(snug fit)을 제공하도록 구성된다. 따라서, 카트리지(400)가 에어로졸 발생 장치(20)의 공동(22) 내에 삽입될 때 카트리지(400)가 가열 요소(29)에 의해 지지되게 한다.
카트리지(100)를 처음 사용하기 전에, 공기 유입구(132, 134) 및 공기 배출구(133, 135)는 단부 캡(130)의 외향면에 적용된 제거 가능한 박리 포일 시일(도시되지 않음)에 의해 밀봉된다. 이는 대기에 대한 니코틴 및 락트산의 손실을 감소시켜서, 카트리지의 저장 수명을 늘린다. 또한, 포일 시일은 니코틴 공급원(210) 및 락트산 공급원(220)의 오염을 방지한다.
전술된 전형적인 구현예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 위에서 논의된 전형적인 구현예를 고려하여, 전술한 전형적인 구현예와 부합하는 다른 구현예가 이제 당업자에게 자명해질 것이다.

Claims (12)

  1. 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 카트리지로서:
    제1 공기 유입구 및 제1 공기 배출구를 갖고 니코틴 공급원을 함유하는 제1 구획부; 및 제2 공기 유입구 및 제2 공기 배출구를 갖고 산 공급원을 함유하는 제2 구획부를 포함하고;
    상기 제1 구획부는 상기 제1 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 상기 제1 공기 유입구 또는 상기 제1 공기 배출구로부터 연장되는 제1 기류 채널을 포함하며, 상기 제1 기류 채널은 상기 니코틴 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하거나;
    상기 제2 구획부는 상기 제2 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 상기 제2 공기 유입구 또는 상기 제2 공기 배출구로부터 연장되는 제2 기류 채널을 포함하며, 상기 제2 기류 채널은 상기 산 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하거나;
    상기 제1 구획부는 상기 제1 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 상기 제1 공기 유입구 또는 상기 제1 공기 배출구로부터 연장되는 상기 제1 기류 채널을 포함하며, 상기 제1 기류 채널은 상기 니코틴 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하고; 및 상기 제2 구획부는 상기 제2 구획부의 적어도 일부분을 따라 길이방향으로 상기 제2 공기 유입구 또는 상기 제2 공기 배출구로부터 연장되는 상기 제2 기류 채널을 포함하며, 상기 제2 기류 채널은 상기 산 공급원에 인접하고 그와 유체 연통하고,
    상기 제1 기류 채널과 상기 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 상기 각각의 제1 구획부 또는 제2 구획부의 내부 벽으로부터 연장되는 하나 이상의 돌출부에 의해 적어도 부분적으로 정의되며, 상기 하나 이상의 돌출부는 상기 니코틴 공급원 또는 상기 산 공급원에 대한 지지를 제공하도록 구성되는, 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기류 채널은 상기 제1 공기 유입구와 상기 제1 공기 배출구 사이에서 연장되거나; 상기 제2 기류 채널은 상기 제2 공기 유입구와 상기 제2 공기 배출구 사이에서 연장되거나, 상기 제1 기류 채널은 상기 제1 공기 유입구와 상기 제1 공기 배출구 사이에서 연장되고 상기 제2 기류 채널은 상기 제2 공기 유입구와 상기 제2 공기 배출구 사이에서 연장되는, 카트리지.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 기류 채널 및 상기 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 상기 각각의 니코틴 공급원 또는 산 공급원의 길이를 따라 연장되는, 카트리지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부는 상기 구획부의 내부 벽을 따라 연장되는 리지들이며, 상기 제1 기류 채널과 상기 제2 기류 채널 중 적어도 하나는 상기 리지들 사이에 형성되는, 카트리지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 다공성 세라믹을 포함하거나, 상기 산 공급원은 산으로 함침된 다공성 세라믹을 포함하거나, 상기 니코틴 공급원은 니코틴으로 함침된 제1 다공성 세라믹을 포함하고 상기 산 공급원은 산으로 함침된 제2 다공성 세라믹을 포함하는, 카트리지.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기류 채널 및 상기 제2 기류 채널은 상기 카트리지 내에 병렬로 배열되는, 카트리지.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니코틴 공급원 및 상기 산 공급원 중 적어도 하나는 하나 이상의 메쉬 가열 요소에 의해 상기 각각의 제1 기류 채널 및 제2 기류 채널로부터 분리되며, 상기 하나 이상의 메쉬 가열 요소의 각각은 유체가 통과할 수 있는 하나 이상의 개구를 포함하는, 카트리지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 메쉬 가열 요소는 인덕터 코일에 의해 생성된 변화 자속에 노출될 때 상기 니코틴 공급원 및 상기 산 공급원 중 적어도 하나를 가열하도록 구성된 하나 이상의 서셉터를 포함하는, 카트리지.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위해 상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부 사이에 위치된 공동을 더 포함하는, 카트리지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 공기 유입구의 유동 면적 대 상기 제2 공기 유입구의 유동 면적의 비는 약 3:4 내지 약 1:2인, 카트리지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 공기 유입구의 유동 면적은 약 0.1 ㎟ 내지 약 1.6 ㎟이며, 상기 제2 공기 유입구의 유동 면적은 약 0.2 ㎟ 내지 약 2.4 ㎟인, 카트리지.
  12. 에어로졸 발생 시스템으로서:
    제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 카트리지; 및
    에어로졸 발생 장치를 포함하며, 상기 에어로졸 발생 장치는:
    카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및
    상기 카트리지의 상기 제1 구획부와 상기 제2 구획부를 가열하기 위한 히터를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
KR1020207035749A 2018-06-29 2019-06-26 에어로졸 전달이 향상된 에어로졸 발생 시스템 KR20210024460A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18180834.6 2018-06-29
EP18180834 2018-06-29
PCT/EP2019/066996 WO2020002425A1 (en) 2018-06-29 2019-06-26 Aerosol generating system with enhanced aerosol delivery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210024460A true KR20210024460A (ko) 2021-03-05

Family

ID=62837755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207035749A KR20210024460A (ko) 2018-06-29 2019-06-26 에어로졸 전달이 향상된 에어로졸 발생 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11857717B2 (ko)
EP (1) EP3813577B1 (ko)
JP (1) JP7295149B2 (ko)
KR (1) KR20210024460A (ko)
CN (1) CN112261883B (ko)
WO (1) WO2020002425A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204568A1 (ko) * 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 기공기술 전자담배용 히터 구조체

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210024465A (ko) * 2018-06-29 2021-03-05 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 에어로졸 발생 시스템용 카트리지
US11297879B2 (en) * 2018-09-17 2022-04-12 Jupiter Research. LLC Methods and apparatus for a pod vaping system
CA3132767A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 Nicoventures Trading Limited Aerosol provision device
WO2021185808A1 (en) * 2020-03-20 2021-09-23 Jt International Sa A cartridge for use in an aerosol-generating device

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2134395B1 (en) 2007-03-30 2020-03-18 Philip Morris Products S.A. Device for delivery of a medicament
US9532603B2 (en) * 2012-01-03 2017-01-03 Philip Morris Products S.A. Aerosol generating device and system with improved airflow
NZ709046A (en) * 2013-03-15 2019-01-25 Philip Morris Products Sa Aerosol-generating system with differential heating
UA117370C2 (uk) 2013-07-03 2018-07-25 Філіп Морріс Продактс С.А. Система, що генерує аерозоль, багаторазового застосування
JP6707447B2 (ja) * 2013-12-05 2020-06-10 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム 低抵抗気流経路を備えたエアロゾル発生物品
TWI661782B (zh) 2014-05-21 2019-06-11 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 電熱式氣溶膠產生系統、電熱式氣溶膠產生裝置及產生氣溶膠之方法
TWI669073B (zh) 2014-06-24 2019-08-21 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 氣溶膠產生系統、氣溶膠產生物件、氣溶膠產生裝置及控制反應化學計量的方法
CN111772243B (zh) * 2015-02-06 2023-08-04 菲利普莫里斯生产公司 改进的用于气溶胶生成装置的提取器
MX2017012360A (es) * 2015-03-27 2017-12-18 Philip Morris Products Sa Articulo generador de aerosol resellable.
CN108601397A (zh) * 2015-08-17 2018-09-28 菲利普莫里斯生产公司 气溶胶生成系统和用于这类系统的气溶胶生成制品
CN107921224B (zh) * 2015-08-21 2020-11-17 菲利普莫里斯生产公司 用于气溶胶生成系统的筒总成和包括筒总成的气溶胶生成系统
US20170055580A1 (en) 2015-08-31 2017-03-02 British American Tobacco (Investments) Limited Apparatus for heating smokable material
JP6959920B2 (ja) 2015-12-22 2021-11-05 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム エアロゾル発生システム用カートリッジおよびカートリッジを含むエアロゾル発生システム
ES2691521T3 (es) * 2015-12-22 2018-11-27 Philip Morris Products S.A. Un cartucho para un sistema generador de aerosol y un sistema generador de aerosol que comprende un cartucho
WO2017211600A1 (en) 2016-06-08 2017-12-14 Philip Morris Products S.A. Electrically operated aerosol-generating system with multiple-component aerosol-generating article
US10306927B2 (en) * 2016-07-28 2019-06-04 Altria Client Services Llc Venturi effect-driven formulation delivery in e-vaping devices
CA3038236A1 (en) 2016-11-30 2018-06-07 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system having an outer housing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204568A1 (ko) * 2022-04-21 2023-10-26 주식회사 기공기술 전자담배용 히터 구조체

Also Published As

Publication number Publication date
US11857717B2 (en) 2024-01-02
CN112261883B (zh) 2024-04-02
EP3813577A1 (en) 2021-05-05
JP7295149B2 (ja) 2023-06-20
CN112261883A (zh) 2021-01-22
WO2020002425A1 (en) 2020-01-02
EP3813577B1 (en) 2022-02-16
US20210212368A1 (en) 2021-07-15
JP2021528055A (ja) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112261883B (zh) 具有增强的气溶胶递送的气溶胶生成系统
RU2760356C2 (ru) Генерирующая аэрозоль система, которая содержит картридж, содержащий гель, и устройство для нагревания катриджа
RU2719231C2 (ru) Картридж для генерирующей аэрозоль системы и генерирующая аэрозоль система, содержащая картридж
RU2644107C1 (ru) Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, и система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж
RU2651452C1 (ru) Картридж для системы, генерирующей аэрозоль, и система, генерирующая аэрозоль, содержащая картридж
CN106793833B (zh) 递送尼古丁盐颗粒的气溶胶生成系统
RU2720972C2 (ru) Картридж для генерирующей аэрозоль системы и генерирующая аэрозоль система, содержащая картридж
JP2019526233A (ja) 加熱式ゲル容器を備えるエアロゾル発生システム
JP7467405B2 (ja) 内部チャネルを有する担体材料
KR20210033982A (ko) 에어로졸 발생 시스템용 유도 가열 가능한 카트리지 및 유도 가열 가능한 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템
CN112272524B (zh) 用于气溶胶生成系统的筒
EP3826490B1 (en) A cartridge having a non-uniform cavity
RU2791476C2 (ru) Генерирующая аэрозоль система с улучшенной доставкой аэрозоля
RU2792868C2 (ru) Картридж, имеющий неоднородную полость
RU2795758C2 (ru) Генерирующая аэрозоль система и картридж для генерирующей аэрозоль системы
RU2803207C2 (ru) Система, генерирующая аэрозоль, и картридж для такой системы