KR20210028663A - 탈착 가능한 카트리지를 갖는 흡연 물품 - Google Patents

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폴 이 브랙스톤
스테판 비 시어스
캐런 에이치 클렉클리
저스틴 윌리엄 게이지
제이슨 엠 쇼어트
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아아르. 제이. 레날드즈 토바코 캄파니
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Abstract

본 개시는 홀더 및 제거 가능한 카트리지를 포함하는 흡연 물품에 관한 것이다. 카트리지는 홀더의 수용 단부에 수용되도록 구성되고, 열을 발생시키도록 구성된 열원과, 이와 관련된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함하는 기재 부분을 포함한다. 홀더는 또한 수용 위치와 배출 위치 사이에서 홀더에 대해 카트리지를 이동시키도록 구성된 배출 메커니즘을 포함한다. 일 실시예에서, 배출 메커니즘은 푸셔 핀, 가이드 링, 캐리어 슬리브 및 스프링을 포함하며, 카트리지는 캐리어 슬리브에 수용되도록 구성되고, 푸셔 핀은 수신 위치와 배출 위치 사이에서 캐리어 슬리브를 교대로 작동시키도록 가이드 링에 대해 이동하도록 구성된다.

Description

탈착 가능한 카트리지를 갖는 흡연 물품
본 개시는 흡연 물품과 같은 에어로졸 송달 장치 및 시스템과 관련되며, 보다 구체적으로는 에어로졸의 생성을 위해 가연성 탄소 기반 점화원을 사용하는 에어로졸 송달 장치 및 시스템(예를 들어, 담배, 담배 추출물, 니코틴, 합성 니코틴, 비니코틴 및 기타 물질의 성분을 흡입 가능한 형태로 생산하기 위한 목적의 흡연 물품, 흔히 미연소가열 시스템(heat-not-burn systems) 혹은 전자 담배라 불림)과 관련된다. 그러한 물품의 성분은 담배로부터 제조되거나 유래되거나, 또는 그러한 물품은 사람이 소비하기 위한 담배를 다른 방식으로 통합하는 것으로 특성화될 수 있고, 담배 및/또는 기타 담배 관련 재료의 성분을 기화시켜 사람이 소비하기 위한 흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있다.
담배 연소에 기초한 흡연 제품에 대해 개선 또는 대안으로서 수많은 장치가 수 년에 걸쳐서 제안되었다. 예시적인 대안으로서, 고체 또는 액체 연료를 연소시켜 담배에 열을 전달하는 장치 또는 화학 반응을 사용하여 이러한 열원을 제공하는 장치를 들 수도 있다. 예로서, 본 명세서에 참조로 원용되는 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에 기술된 흡연 물품을 들 수도 있다.
흡연 물품에 대한 개선 또는 대안의 요점은 전형적으로 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물의 송달 없이 궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프 흡연과 연관된 감각을 제공하였다. 이를 위해, 휘발성 물질을 기화 또는 가열하기 위해 전기 에너지를 사용하거나, 상당한 정도로의 담배 태움 없이 궐련, 여송연, 또는 파이프 흡연의 감각을 제공하려는 수많은 흡연 제품, 향미 발생기 및 의약용 흡입기가 제안되어 왔다. 예를 들어, 본 명세서에 참조로 원용되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; Gfiffith 2세 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/025702 호; 및 Sears 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0096781 호에 기술된 배경 기술에 제시된 다양한 대체 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치 및 열 발생원을 참조하길 바란다. 또한, 예를 들어, 본 명세서에 참조로 원용되는 Bless 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0220232 호에서 브랜드명 및 상업적 공급원으로 언급되는 다양한 유형의 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치 및 전기 가동식 열 발생원을 참조하길 바란다. 역시 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 DePiano 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0245659 호에서 브랜드명 및 상업적 공급원으로 언급되는 추가 유형의 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치 및 전기 가동식 열 발생원을 참조하길 바란다. 설명되고 일부 경우에 상업적으로 이용 가능하게된 다른 대표적인 궐련 또는 흡연 물품으로는, 본 명세서에 참조로 원용되는 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호, 제 4,947,874 호 및 제 4,947,875 호; Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호; Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 호; Counts 등의 미국 특허 제 5,388,594 호; Higgins 등의 미국 특허 제 5,666,977 호; Adams 등의 미국 특허 제 6,053,176 호; White의 미국 특허 제 6,164,287 호; Voges의 미국 특허 제 6,196,218 호; Felter 등의 미국 특허 제 6,810,883 호; Nichols의 미국 특허 제 6,854,461 호; Hon의 미국 특허 제 7,832,410 호; Kobayashi의 미국 특허 제 7,513,253 호; Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호; Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호; Hon의 미국 특허출원 공개 제 2009/0095311 호, 제 2006/0196518 호, 제 2009/0126745 호 및 제 2009/0188490 호; Thorens 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0272379 호; Monsees 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0260641 호 및 제 2009/0260642 호; Oglesby 등의 미국 특허출원 공개 제 2008/0149118 호 및 제 2010/0024834 호; Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호; 및 Hon의 WO 2010/091593 호에 기재된 것을 들 수도 있다.
복수의 순차적으로 배열된 분할된 구성요소들을 갖는 흡연 물품을 조립하기 위한 다양한 방식 및 방법이 제안되었다. 예를 들어, 각기 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 Barnes 등의 미국 특허 제 5,469,871 호, Crooks 등의 미국 특허 제 7,647,932 호, Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0186757 호, Stones 등의 미국 특허출원 공개 제 2012/0042885 호 및 Conner 등의 미국 특허출원 공개 제 2012/00673620 호에 기재된 다양한 유형의 조립 기술 및 방법론을 참조하길 바란다.
전통적인 유형의 궐련, 여송연 또는 파이프의 많은 속성을 닮은 대표적인 제품이 Philip Morris Incorporated에 의한 ACCORD®; InnoVapor LLC에 의한 ALPHA™, JOYE 510™ 및 M4™; White Cloud Cigarettes에 의한 CIRRUS™ 및 FLING™; Fontem Ventures B.V.에 의한 BLU™; EPUFFER® International Inc.에 의한 COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ 및 SENSE™; Electronic Cigarettes, Inc.에 의한 DUOPRO™, STORM™ 및 VAPORKING®; Egar Australia에 의한 EGAR™; Joyetech에 의한 eGo-C™ 및 eGo-T™; Elusion UK Ltd에 의한 ELUSION™; Eonsmoke LLC에 의한 EONSMOKE®; FIN Branding Group, LLC에 의한 FIN™; Green Smoke Inc.USA에 의한 SMOKE®; Greenarette LLC에 의한 GREENARETTE™; SMOKE STIK®에 의한 HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ 및 PITBULL™; Philips Morris International, Inc.에 의한 HEATBAR™; Crown7로부터의 HYDRO IMPERIAL™ 및 LXE™; LOGIC Technology에 의한 LOGIC™ 및 THE CUBAN™; Luciano Smokes Inc.에 의한 LUCI®; Nicotek, LLC에 의한 METRO®; Sottera, Inc.에 의한 NJOY® 및 ONEJOY™; SS Choice LLC에 의한 NO.7™; PremiumEstore LLC에 의한 PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™; Ruyan America, Inc.에 의한 RAPP E-MYSTICK™; Red Dragon Products, LLC에 의한 RED DRAGON™; Ruyan Group (Holdings) Ltd.에 의한 RUYAN®; Smoker Friendly International, LLC에 의한 SF®; The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.에 의한 GREEN SMART SMOKER®; Coastline Products LLC에 의한 SMOKE ASSIST®; Smoking Everywhere, Inc.에 의한 SMOKING EVERYWHERE®; VMR Products LLC에 의한 V2CIGS™; VaporNine LLC에 의한 VAPOR NINE™; Vapor 4 Life, Inc.에 의한 VAPOR4LIFE®; E-CigaretteDirect, LLC에 의한 VEPPO™; R. J. Reynolds Vapor Company에 의한 VUSE®; Mistic Ecigs에 의한 Mistic Menthol 제품; 및 CN Creative Ltd.에 의한 Vype 제품; Philip Morris International에 의한 IQOS™; 및 British American Tobacco에 의한 GLO™으로 거래되었다. 또 다른 전기 가동식 에어로졸 송달 장치, 및 특히 소위 전자 담배로 특성화된 에어로졸 송달 장치가 COOLER VISIONS™, DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP®; 및 SOUTH BEACH SMOKE™이라는 상표명으로 거래되었다.
일부 경우에, 위에서 언급된 바와 같은 전통적인 유형의 흡연 물품은 내부에 제공된 에어로졸 송달 구성요소의 소비시 다수의 구성요소가 분해 및 재조립되어야 하는 결과로 조립하기 어렵다. 일부 다른 경우에, 일부 흡연 물품, 특히 전통적인 종이 포장재를 사용하는 흡연 물품은 또한 점화 가능한 연료 공급원을 덮는 종이 포장재에 근접한 연료 공급원에 의해 달성되는 고온으로 인해 종이 포장재가 그을 리는 경향이 있다. 이것은 일부 소비자에게 흡연 경험의 즐거움을 감소시킬 수 있고 흡연 물품의 에어로졸 송달 구성요소에 의해 소비자에게 전달되는 향미를 가리거나 바람직하지 않게 변경할 수도 있다. 추가 경우에, 전통적인 유형의 흡연 물품은 사용 중에 (예를 들어, 탄소 연소 생성물로서) 일산화탄소 및/또는 이산화탄소와 같은 비교적 상당한 수준의 가스를 생성할 수도 있다. 또 다른 경우에, 전통적인 유형의 흡연 물품은 에어로졸 형성 성분(들)을 에어로졸화하는 것과 관련한 성능이 나빠서 곤란할 수도 있다.
그렇기 때문에, 때때로 전통적인 유형의 흡연 물품과 관련된 하나 이상의 기술적 문제를 해결한 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 특히, 사용하기 쉽고 재사용 가능한 구성요소를 제공하는 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직하다.
다양한 실시예에서, 본 개시는 흡연 물품 및 흡연 물품과 함께 사용하기 위한 제거 가능한 카트리지를 제공한다. 본 개시는 제한없이 다음의 예시적 실시예를 포함한다.
예시적 실시예 1: 수용 단부 및 마우스 단부를 포함하는 홀더; 상기 홀더의 수용 단부 내로 수용되도록 구성된 제거 가능한 카트리지 ― 상기 제거 가능한 카트리지는 점화시 열을 발생하도록 구성된 열원과, 대향하는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 기재 부분을 포함하며, 상기 열원은 기재 부분의 제 1 단부에 근접하게 배치되며, 상기 기재 부분은 이와 관련된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함 ―; 및 수용 위치와 배출 위치 사이에서 홀더에 대해 카트리지를 이동시키도록 구성된 배출 메커니즘을 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 2: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 카트리지는 기재 부분의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된 외부 하우징을 추가로 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 3: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 외부 하우징은 기재 재료로부터의 에어로졸이 그를 통해 통과할 수 있도록 구성된 하나 이상의 단부 개구를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 4: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 배출 메커니즘은 푸셔 핀, 가이드 링, 캐리어 슬리브 및 스프링을 포함하며, 상기 카트리지는 캐리어 슬리브 내로 수용되도록 구성되고, 상기 푸셔 핀은 수용 위치와 배출 위치 사이에서 캐리어 슬리브를 교대로 작동시키도록 가이드 링에 대해 캐리어 슬리브를 이동시키도록 구성된, 흡연 물품.
예시적 실시예 5: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 캐리어 슬리브는 증기 통로를 포함하며, 상기 푸셔 핀은 내부 보어를 포함하며, 상기 증기 통로 및 상기 내부 보어는 기재 재료로부터의 에어로졸이 그를 통해 통과하는 경로를 제공하도록 구성되는, 흡연 물품.
예시적 실시예 6: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 기재 재료가 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각, 담배 막대 및 비-담배 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 7: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 기재 재료는 비-담배 재료를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 8: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 열원이 압출된 단일체 탄소질 재료를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 9: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 통로를 형성하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 10: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 주변 홈을 형성하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 11: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 홀더는 홀더의 마우스 단부에 메인 본체 부분 및 마우스피스를 포함하며, 상기 마우스피스는 메인 본체 부분에 대해 이동하도록 구성되는, 흡연 물품.
예시적 실시예 12: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 홀더는 수용 단부에 근접하게 위치된 복수의 개구부를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 13: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 홀더는 세라믹 재료, 플라스틱 재료 및 금속 재료 중 적어도 하나로 구성되는, 흡연 물품.
예시적 실시예 14: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 홀더는 카트리지의 상태를 표시하도록 구성된 열 표시기를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 15: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 기재 재료는 제 1 및 제 2 기재 재료 세그먼트를 포함하며, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 제 1 기재 재료 세그먼트의 제 2 단부에 근접하게 배치되는, 흡연 물품.
예시적 실시예 16: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각, 또는 담배 막대 중 적어도 하나를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 17: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 비-담배 재료를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 18: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 마우스피스가 필터를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 19: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 카트리지는 일단 홀더에 삽입되면 카트리지를 보유하도록 구성된 하나 이상의 유지 특징부를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 20: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 흡연 물품에 있어서, 상기 홀더는 하나 이상의 상보적인 유지 특징부를 포함하는, 흡연 물품.
예시적 실시예 21: 흡연 물품과 함께 사용하기 위한 제거 가능한 카트리지는 점화시 열을 발생하도록 구성된 열원; 대향하는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 기재 부분 ― 상기 열원이 상기 기재 부분의 제 1 단부에 근접하게 배치되고, 상기 기재 부분은 그와 연관된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함 ―; 및 상기 열원 및 상기 기재 부분의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된 외부 하우징을 포함하며, 상기 외부 하우징은 개방 단부 및 폐쇄 단부를 포함하고, 상기 폐쇄 단부는 상기 기재 재료로부터의 에어로졸이 그를 통해 통과하도록 구성된 하나 이상의 단부 개구를 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 22: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 기재 재료가 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각, 담배 막대, 또는 비-담배 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 23: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 기재 재료는 비-담배 재료를 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 24: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 열원은 압출된 단일체 탄소질 재료를 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 25: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 통로를 형성하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 26: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 주변 홈을 형성하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 27: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 기재 재료는 제 1 및 제 2 기재 재료 세그먼트를 포함하고, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 제 1 기재 재료의 제 2 단부에 근접하게 배치되는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 28: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트가 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각 또는 담배 막대 중 적어도 하나를 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 29: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 비-담배 재료를 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
예시적 실시예 30: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합의 제거 가능한 카트리지에 있어서, 상기 개구는 한쌍의 세장형의 둥근 슬롯을 포함하는, 제거 가능한 카트리지.
본 개시의 이들 및 다른 특징부, 양태 및 이점은 다음의 상세한 설명을 하기에 간략히 기재되는 첨부 도면과 함께 읽음으로써 명백해질 것이다.
이상에서 본 개시를 총괄적인 언어로 설명했지만, 이제 첨부 도면을 참조할 것이며, 이들 도면이 반드시 실척으로 도시되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 홀더 및 탈착 가능한 카트리지를 포함하는 흡연 물품의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 카트리지의 종단면도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 홀더의 사시도를 예시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 다양한 내부 구성요소를 보여주는 홀더의 사시도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 홀더의 종단면도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 배출 메커니즘의 다양한 구성요소의 사시도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 수용 위치에서 홀더 내로 수용된 제거 가능한 카트리지를 갖는 흡연 물품의 사시도를 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 수용 위치에서 홀더 내로 수용된 카트리지를 갖는 흡연 물품의 길이 방향 횡단면도를 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른, 카트리지의 수용 위치 및 카트리지의 배출 위치를 보여주는 흡연 물품의 사시도를 도시한다.
이제 본 개시를 그 예시적 실시예를 참조하여 이하에서 보다 충실히 설명할 것이다. 이들 예시적 실시예는 본 개시가 철저하고 완전해지고 본 개시의 범위를 통상의 기술자에게 충실히 전달하도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 여러가지 다양한 형태로 이용될 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며, 오히려 이들 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요구사항을 충족하도록 제공된다. 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용될 때, 단수 형태의 관사 및 정관사 등은 문맥상 달리 명시되지 않는 한 복수의 대상물을 포함한다.
본 개시는 (바람직하게는 상당한 정도까지의 재료의 연소 없이) 재료를 가열하여 에어로졸 및/또는 흡입 가능한 물질을 형성하는 물품(및 그 조립 및/또는 제조)에 대한 설명을 제공하며; 이러한 물품들은 가장 바람직하게는 핸드헬드 장치(hand-held devices)로 여겨질 만큼 충분히 콤팩트하다. 바람직한 양태에서, 이 물품은 흡연 물품으로 특성화된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "흡연 물품"이라는 용어는 궐련, 여송연 또는 파이프의 흡연 감각들(예를 들면, 호흡 행위, 풍미나 향미의 유형, 관능 효과, 신체 느낌, 사용 행위, 가시 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 단서 등) 중 많은 감각을, 물품 및/또는 장치의 임의의 성분의 실질적인 정도의 연소 없이 제공하는 물품 및/또는 장치를 의미한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "흡연 물품"이라는 용어는, 작동 중에 물품 또는 장치가 담배의 연소 또는 열분해의 부산물에 기인하는 에어로졸의 의미에서 연기를 생성하지만, 오히려 물품 또는 장치가 물품 및/또는 장치의 특정 성분, 요소 등의 증발 또는 기화에 기인하는 증기(연기 유사물로 간주될 수 있는 가시적 에어로졸로 간주되는 에어로졸 내의 증기를 포함함)를 생성하는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 바람직한 양태에서, 흡연 물품으로 특성화된 물품 또는 장치는 담배 및/또는 담배 유래 성분을 포함한다.
언급된 바와 같이, 특정 바람직한 에어로졸 송달 장치의 에어로졸 생성 구성요소는 담배에 불을 붙이고 태우는데 이용되는 궐련, 여송연 또는 파이프를 흡연 감각들(예를 들면, 호흡 행위, 풍미나 향미의 유형, 관능 효과, 신체 느낌, 사용 행위, 가시 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 단서 등) 중 많은 감각을, 임의의 성분의 실질적인 정도의 연소 없이 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일부 예시적 실시예에 따른 에어로졸 송달 장치의 사용자는 흡연자가 전통적인 유형의 흡연 물품을 사용하는 것과 매우 유사하게 그 구성요소를 잡고 사용할 수 있으며, 그 부품에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 그 부품의 한쪽 끝을 빨아들이고, 선택된 시간 간격으로 한모금을 취하거나 빨아들이 등을할 수 있다.
본 개시의 물품 또는 장치는 또한 증기 생성 물품, 에어로졸 송달 물품 또는 약제 송달 물품으로 특성화된다. 따라서, 이러한 물품 또는 장치는 흡입 가능한 형태 또는 상태로 하나 이상의 물질을 제공하도록 적합화될 수도 있다. 예를 들어, 흡입 가능한 물질은 실질적으로 증기 형태(예를 들어 그 임계점 미만의 온도에서 기체상인 물질)이다. 대안적으로, 흡입 가능한 물질은 에어로졸 형태(예를 들어 기체 내의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁)이다. 간명함을 위해, 본 명세서에 사용되는 용어 "에어로졸"은, 가시적인지의 여부에 관계없이, 그리고 연기 유사물로서 간주될 수 있는 형태인지의 여부에 관계없이, 사람이 흡입하기에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하도록 의미된다. 일부 실시예에서, 용어 "증기" 및 "에어로졸"은 상호 교환 가능하다. 따라서, 단순화를 위해, 본 개시를 설명하기 위해 사용된 용어 "증기" 및 "에어로졸"은 달리 언급되지 않는 한 상호 교환 가능한 것으로 이해된다.
사용시, 본 개시의 흡연 물품은 전통적인 유형의 흡연 물품(예를 들어, 화염으로 불붙이는 것에 의해 이용되고 후속적으로 태워지고/거나 연소되는 담배를 흡입하는 것에 의해 사용되는 궐련, 여송연 또는 파이프)을 사용함에 있어서 개인의 많은 물리적 작용을 받는다. 예를 들어, 본 개시의 흡연 물품의 사용자는 전통적인 유형의 흡연 물품과 흡사하게 그 물품을 쥐고, 그 물품에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 그 물품을 일 단부를 빨아 들이고, 선택된 시간 간격으로 모금(퍼프: puff)을 피운다.
본 명세서에서는 소위 "전자 담배" 또는 "담배 가열 제품"과 같은 흡연 물품과 관련된 실시예의 관점에서 시스템을 일반적으로 설명하지만, 메커니즘, 구성요소, 특징부 및 방법이 많은 다른 형태로 이용될 수도 있고 다양한 물품과 관련될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 설명은 전통적인 흡연 물품(예를 들면 궐련, 여송연, 파이프 등), 미연소가열 궐련(heat-not burn cigarettes), 및 본 명세서에 개시된 임의의 제품에 대한 관련 포장의 실시예들과 관련하여 이용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 메커니즘, 구성요소, 특징부 및 방법에 대한 설명은 에어로졸 송달 장치와 관련된 실시예의 관점에서 단지 예로서만 설명되고, 다양한 다른 제품 및 방법으로 이용 및 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.
본 개시의 흡연 물품은 일반적으로 하우징, 외부 랩 또는 랩핑, 케이스, 구성요소, 모듈, 부재 등과 같은 일종의 인클로저 내에 제공되거나 수납되는 다수의 요소를 포함한다. 인클로저의 전체 디자인은 다양하며 흡연 물품의 전체 크기와 형상을 규정하는 인클로저의 형식 또는 구성도 또한 다양하다. 일부 양태에서, 인클로저의 전체 디자인, 크기 및/또는 형상은 통상적인 궐련 또는 여송연의 것과 유사한 것이 바람직하다. 전형적으로, 궐련 또는 여송연의 형상과 유사한 인클로저는 인클로저를 형성하기 위해 결합되는 분리 가능한 구성요소, 부재 등을 포함한다. 예를 들어, 이러한 흡연 물품은 일부 양태에서 마우스피스 구성요소, 에어로졸 송달 구성요소(예를 들어, 기재 재료 등) 및 열원 구성요소를 포함하는 3개의 분리 가능한 구성요소를 포함할 수도 있다. 다양한 양태에서, 열원은 예를 들어 압출된 구조물 및/또는 기재를 포함하는 기재 재료, 에어로졸 전구체 조성물과 관련된 기재 재료, 담배 및/또는 고체 또는 액체 형태(예를 들어 비드, 시트, 쉬레드(shreds), 랩)로 담배에서 직접 분리된 담배 내의 천연적인 발견 물질 또는 합성으로 제조된 재료 등과 같은 담배 관련 재료를 에어로졸화하기 위해 열을 발생시킬 수도 있다. 일부 실시예에서, 압출된 구조물은 담배 제품 또는 예를 들어 세라믹 분말과 같은 다른 재료와 담배의 복합물을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 담배 추출물/슬러리가 다공성 세라믹 비드 안으로 장전될 수도 있다. 다른 실시예에서는 비-담배 제품을 사용할 수도 있다. 일부 실시예에서, 전자 액체(e-liquid)로 장전된 다공성 비드/분말(세라믹)을 사용할 수도 있다. 다른 실시예에서, 세라믹 분말 및 전자 액체의 압출된 슬러리로 만들어진 막대/실린더가 사용될 수도 있다.
본 개시의 특정 양태에 따르면, 사용하기 쉽고 재사용 가능한 구성요소를 제공하는 흡연 물품을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 이러한 흡연 물품의 사시도를 도시한다. 특히, 도 1은 제거 가능한 카트리지(102) 및 홀더(104)를 포함하는 흡연 물품(100)의 사시도를 도시한다. 홀더(104)는 메인 본체 부분(120)와, 홀더(104)의 마우스 단부에 위치된 마우스피스(122)를 포함한다. 아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 도시된 실시예에서 제거 가능한 카트리지(102)는 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)의 수용 단부에 형성된 공동(106) 내로 수용되도록 구성된다. 도 2는 도 1의 제거 가능한 카트리지(102)의 사시도를 도시한다. 도시된 실시예에서, 제거 가능한 카트리지(102)는 열원(108), 기재 부분(110), 및 열원(108) 및 기재 부분(110)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된 외부 하우징(112)을 포함한다.
도시된 실시예에서, 카트리지(102) 및 홀더(104)는 전통적인 담배의 형상을 모방하는 실질적으로 원통형 형상을 갖지만, 다양한 다른 실시예에서, 이들 구성요소 중 임의의 하나 또는 양자(및/또는 예를 들어, 홀더(104)의 메인 본체 부분(120), 마우스피스(122) 또는 배출 메커니즘(126), 및/또는 카트리지(102)의 열원(108), 외부 하우징(112), 또는 기재 재료(116)와 같은 그들 임의의 하위 구성요소)는 상이한 형상을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 홀더(104) 또는 카트리지(102)(및/또는 그들 임의의 하위 구성요소) 중 하나 또는 양자는 실질적으로 직사각형 입방체 형상(예를 들어, USB 플래시 드라이브와 유사함)과 같은 실질적으로 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 홀더(104) 또는 카트리지(102)(및/또는 그들 임의의 하위 구성요소) 중 하나 또는 양자는 다른 핸드-헬드 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 홀더(104)는 작은 상자 형상, 다양한 포드 모드 형상, 또는 포브 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에서, 열원(108)은 그의 점화시 열을 발생하도록 구성될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 열원(108)은 대체로 원통 형상을 갖고 가연성 탄소질 재료를 포함하는 가연성 연료 요소를 포함한다. 다른 실시예에서, 열원(108)은 상이한 형상, 예를 들어 입방형 또는 육각형 단면을 갖는 프리즘 형상을 가질 수도 있다. 탄소질 재료는 대체로 탄소 함량이 높다. 바람직한 탄소질 재료는 주로 탄소로 구성되고 및/또는 전형적으로 건조 중량 기준으로 약 60% 초과, 일반적으로 약 70% 초과, 종종 약 80% 초과, 자주 약 90% 초과의 탄소 함량을 갖는다.
일부 경우에, 열원(108)은 가연성 탄소질 재료 이외의 요소(예를 들어 분말 담배 또는 담배 추출물과 같은 담배 성분, 향미제, 염화나트륨, 염화칼륨 및 탄산나트륨과 같은 염, 열에 안정한 흑연; 중공 원통형(예를 들어, 튜브) 섬유; 중산화철 분말; 유리 필라멘트; 분말 탄산칼슘; 알루미나 과립; 암모니아 염과 같은 암모니아 소스; 및/또는 구아 검, 알긴산 암모늄 및 알긴산 나트륨과 같은 결합제)를 포함할 수도 있다. 적용 가능한 열원의 특정 치수는 변할 수도 있지만, 도시된 실시예에서 열원(108)은 대략 5㎜ 내지 대략 20㎜의 포괄적인 범위의 길이(일부 실시예에서 대략 17㎜일 수도 있음)와, 대략 3㎜ 내지 대략 8㎜의 포괄적인 범위의 전체 직경(일부 실시예에서는 대략 4.8㎜, 일부 실시예에서는 대략 7㎜일 수도 있음)을 갖는다. 다른 실시예에서, 열원은 다양한 방식으로 구성될 수도 있지만, 도시된 실시예에서 열원(108)은 분쇄 또는 분말화된 탄소질 재료를 사용하여 압출 또는 컴파운딩되고, 건조 중량 기준으로 약 0.5g/㎤ 초과, 종종 약 0.7 g/㎤ 초과, 자주 약 1 g/㎤ 초과의 밀도를 갖는다. 예를 들어, 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용되는 Riggs 등의 미국 특허 제 5,551,451 호 및 Borschke 등의 미국 특허 제 7,836,897 호에 기재된 연료원 구성요소, 제형 및 디자인의 유형을 참조하길 바란다.
다양한 실시예에서, 열원은 예를 들어 실질적으로 중실 원통 형상 또는 중공 원통(예를 들어, 튜브) 형상을 비롯한 다양한 형태를 가질 수도 있지만, 도시된 실시예의 열원(108)은 압출된 단일체(monolithic) 탄소질 재료를 포함하며, 이 단일체 탄소질 재료는 열원(108)의 제 1 단부로부터 열원(108)의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 복수의 내부 통로(114)를 포함하는 대체로 원통 형상을 갖고 있다. 도시된 실시예에서, 하나의 중앙 내부 통로(114a)와, 중앙 내부 통로(114a)로부터 이격되고 그리고 중앙 내부 통로(114a)의 것과 유사한 크기(예를 들어, 직경)를 갖는 6개의 둘러싸는 내부 통로(114b)와, 열원(108)의 외부 표면으로부터 이격되고 그리고 중앙 내부 통로(114a)의 것보다 작은 직경인 6개의 주변 내부 통로(114c)를 포함하는 대략 13개의 내부 통로(114)가 있다. 다른 실시예에서, 복수의 내부 통로가 있을 필요는 없고 및/또는 복수의 내부 통로는 다른 형태 및/또는 크기를 취할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 2개만큼 적은 내부 통로가 있을 수 있고, 또 다른 실시예는 단일 내부 통로만을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예는 내부 통로를 전혀 포함하지 않을 수 있다. 추가 실시예는 동일하지 않은 직경 및/또는 형상일 수 있고 그리고 열원 내에 동일하지 않게 이격되고 및/또는 위치될 수 있는 다수의 내부 통로를 포함할 수 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 일부 실시예는 대안적으로 또는 추가적으로 열원의 제 1 단부로부터 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 주변 홈을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 홈은 폭과 깊이가 실질적으로 동일할 수 있고, 열원의 원주 둘레에 실질적으로 동일하게 분포될 수 있다. 그러한 실시예에서, 2개만큼 적은 홈이 있을 수 있고, 또 다른 실시예는 단일 홈만을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예는 홈을 전혀 포함하지 않을 수도 있다. 추가 실시예는 폭 및/또는 깊이가 동일하지 않을 수 있고 열원의 원주 주위에 불균등하게 이격될 수 있는 다수의 홈을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 열원은 압출된 단일체 탄소질 재료의 제 1 단부로부터 그것의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 플루트(flute) 및/또는 슬릿을 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 열원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용되는 Lobovsky의 미국 특허 제 7,615,184 호에 개시된 유형의 발포 공정으로 형성된 발포 탄소 단일체를 포함할 수도 있다. 그렇기 때문에, 일부 실시예는 열원을 점화하는 데 걸리는 시간 감소와 관련하여 이점을 제공할 수도 있다. 일부 다른 실시예에서, 열원은 절연 층(도시하지 않음)과 함께 공압출되어 제조 시간 및 비용을 줄일 수도 있다. 연료 요소의 다른 실시예는 Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호에 기재된 유형의 탄소 섬유 또는 Takeuchi 등의 미국 특허출원 공개 제 2009/0044818 호에 개시된 것과 같은 다른 열원 실시예를 포함하며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다. 디보싱된 열원 시스템, 방법, 및 그러한 열원을 포함하는 흡연 물품을 포함하는 열원의 추가 예는 2018년 2월 22일자로 출원되고, 열 생성 부재를 디보싱하기 위한 시스템, 디보싱된 열 생성 부재를 포함하는 흡연 물품, 및 관련 방법이라는 명칭의 미국 특허 제 5,586,085 호에 개시되어 있으며, 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
일반적으로, 열원은 하나 이상의 에어로졸화가능 성분을 갖는 에어로졸 송달 구성요소(예를 들어, 기재 부분)의 충분히 근처에 위치하여, 열원으로부터의 열을 에어로졸화가능 성분(뿐만 아니라 마찬가지로 사용자에게 송달하기 위해 제공되는 임의의 향미제, 약제 등)에 가함으로써 형성/증발되는 에어로졸이 마우스피스를 통해 사용자에게 송달될 수 있게 한다. 즉, 열원이 기재 구성요소를 가열할 때, 에어로졸은 소비자가 흡입하기에 적당한 물리적 형태로 형성, 방출 또는 발생된다. 전술한 용어들은 서로 교환가능한 의미로서, "방출한다", "방출하고 있다", "방출하다", "방출된다"는 것에 대한 언급은 "형성한다" 또는 "발생한다", "형성하고 있다" 또는 "발생하고 있다", "형성하다" 또는 "발생하다", "형성된다" 또는 "발생된다"는 것을 포함하는 것으로 인식되어야 한다. 구체적으로, 흡입 가능한 물질은 증기 또는 에어로졸 또는 이들의 혼합물의 형태로 방출된다. 추가로, 다양한 흡연 물품 요소의 선택은 본 개시의 배경 기술란에 열거된 대표적인 제품과 같은 상업적으로 이용 가능한 전자 흡연 물품을 고려할 때 인식된다.
도 3은 도 1의 카트리지(102)의 종단면도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 기재 부분(110)은 대향하는 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 열원(108)은 기재 부분(110)의 제 1 단부에 근접하게 배치된다. 카트리지(102)의 다양한 구성요소의 치수는 특정 적용의 필요에 따라 달라질 수 있지만, 도시된 실시예에서 카트리지(102)는 대략 10㎜ 내지 대략 50㎜의 포괄적인 범위의 전체 길이 및 대략 3㎜ 내지 대략 10㎜의 포괄적인 범위의 직경이다. 또한, 도시된 실시예에서, 하우징(112)은 대략 0.05㎜ 내지 0.5㎜의 범위를 포괄적인 범위의 두께를 가질 수 있다. 더욱이, 도시된 실시예에서, 기재 부분(110)은 대략 5㎜ 내지 30㎜의 포괄적인 범위의 길이와, 하우징(112)의 두께를 수용하기 위해 전체 카트리지의 직경보다 약간 작은 직경, 예를 들어, 대략 2.9㎜ 내지 대략 약 9.9㎜의 포괄적인 범위의 직경을 가질 수 있다.
도시된 실시예에서, 기재 부분(110)은 단일 세그먼트를 갖는 기재 재료(116)를 포함하지만, 다른 실시예에서 기재 부분(110)은 하나 이상의 추가 기재 재료 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예의 예에서, 흡연 물품(100)은 대향하는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 제 2 기재 재료 세그먼트(도시하지 않음)를 추가로 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료가 담배 또는 담배 관련 재료를 그와 관련된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로오스 펄프 재료와 같은 비-담배 재료가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 비-담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수 있다. 하나의 기재 재료(및/또는 기재 재료들)에 사용하기 위한 다른 가능한 조성물, 성분 및/또는 첨가제가 아래에서 더 상세히 설명된다. 후속 논의는 본 명세서에 설명된 흡연 물품에 사용 가능한 임의의 기재 재료(예를 들어, 도시된 실시예의 기재 재료(116))에 적용될 수 있어야 한다는 점에 유의해야 한다.
또한, 도 1을 참조하면, 다양한 실시예에서, 열원(108)의 점화는 기재 재료(116)와 관련된 에어로졸 전구체 조성물의 에어로졸화를 초래한다. 다양한 실시예에서, 마우스피스(122)는 사용자에 의해 마우스피스(122)에 적용되는 드로우에 응답하여 생성된 에어로졸을 그를 통해 수용하도록 구성된다. 아래에서 자세히 설명하는 바와 같이, 일부 실시예에서, 마우스피스(122)는 마우스피스(122)에 적용된 드로우에 응답하여 이를 통해 에어로졸을 수용하도록 구성된 필터를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 필터는 일부 양태에서 수용 단부 반대편의 홀더(104)의 단부에 근접하게 방사상으로 및/또는 길이 방향으로 배치된 원형 디스크로서 제공된다. 이러한 방식으로, 마우스피스(122)를 드로우시에, 필터는 흡연 물품(100)의 홀더(104)를 통해 흐르는 에어로졸을 수용한다. 바람직하게, 기재 재료(116)의 요소들은 열분해(예를 들어, 탄화, 태움 또는 연소)를 어느 정도까지 경험하지 않으며, 에어로졸화된 성분들은 필터(존재하는 경우)를 포함하여 흡연 물품(100)을 통해 사용자의 마우스 내로 끌어당기는 공기 중에 동반된다. 도시된 실시예의 흡연 물품(100)에서, 기재 재료(116)는 실질적으로 원통형 부분으로 형성된 복수의 담배 비드를 포함한다. 일부 실시예에서, 필터는 개별 세그먼트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 필터링을 제공하는 세그먼트, 드로우 저항을 제공하는 세그먼트, 에어로졸이 냉각될 공간을 제공하는 중공 세그먼트, 다른 필터 세그먼트, 및 이들의 임의의 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기재 재료는 절단 충전제(cut filler) 형태의 향미 및 향 담배의 혼련물(a blend of flavorful and aromatic tobaccos)을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 기재 재료는 Pryor 등의 미국 특허 제 4,807,809 호; Pryor 등의 미국 특허 제 4,889,143 호 및 Raker의 미국 특허 제 5,025,814 호에 설명된 바와 같은 재구성된 담배 재료를 포함할 수도 있으며, 이들 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 추가로, 재구성된 담배 재료는 담배를 연소 대신 가열하는 새로운 궐련 프로토타입에 대한 화학적 및 생물학적 연구(RJ Reynolds Tobacco Company Monograph, 1988년)에 설명된 궐련 유형에 대한 재구성된 담배 종이를 포함할 수도 있으며, 이 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 예를 들어, 재구성된 담배 재료는 담배 및/또는 담배 관련 재료를 포함하는 시트류 재료를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 일부 실시예에서 기재 재료는 재구성된 담배 재료의 권취 롤로 형성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 기재 재료는 재구성된 담배 재료의 쉬레드, 스트립 등으로 형성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 담배 시트는 열 전도 요소를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 중첩 층(예를 들어, 주름진 웨브)을 포함할 수도 있다. 섬유질 충전제 재료, 에어로졸 형성 재료, 및 복수의 열 전도 요소에 의해 형성된 초기 기재 시트의 일련의 중첩 층(예를 들어, 주름진 웨브)을 포함하는 기재 부분의 예가 전기 가열 에어로졸 송달 장치를 위한 열 전도 기재이라는 발명의 명칭으로 2018년 2월 26일에 출원된 미국 특허 출원 제 15/905,320 호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
일부 실시예에서, 기재 재료는 담배 관련 재료를 갖는 복수의 마이크로 캡슐, 비드, 과립 등을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 대표적인 마이크로 캡슐은 형상이 대체로 구형일 수 있고, 담배 유래 추출물의 액체 중심 영역 등을 수납하는 외부 커버 또는 쉘을 가질 수도 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료는 각각 중공 원통 형상으로 형성된 복수의 마이크로 캡슐을 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료는 중공 원통 형상으로 형성된 복수의 마이크로 캡슐의 구조적 형상 및/또는 온전성을 유지하도록 구성된 결합제 재료를 포함할 수도 있다.
하나 이상의 기재 재료에 사용되는 담배는 황색종 담배(flue-cured tobacco), 버얼리종 담배(burley tobacco), 오리엔트잎 담배(Oriental tobacco), 메릴랜드 담배(Maryland tobacco), 다크잎 담배(dark tobacco), 다크 가열 담배(dark-fired tobacco) 및 루스티카 담배(Rustica tobacco)와 같은 담배 뿐만 아니라 기타 희귀 또는 특수 담배 또는 그 혼련물를 포함하거나 그로부터 유래될 수도 있다. 다양한 대표적인 담배 유형, 담배의 가공된 유형 및 담배 혼련물의 유형이 Lawson 등의 미국 특허 제 4,836,224 호; Perfetti 등의 미국 특허 제 4,924,888 호; Brown 등의 미국 특허 제 5,056,537 호; Brinkley 등의 미국 특허 제 5,159,942 호; Gentry의 미국 특허 제 5,220,930 호; Blakley 등의 미국 특허 제 5,360,023 호; Shafer 등의 미국 특허 제 6,701,936 호; Dominguez 등의 미국 특허 제 6,730,832 호; Li 등의 미국 특허 제 7,011,096 호; Li 등의 미국 특허 제 7,017,585 호; Lawson 등의 미국 특허 제 7,025,066 호; Perfetti 등의 미국 특허출원 공개 제 2004/0255965 호; Bereman의 PCT 공보 제 WO 02/37990 호; 및 Bombick 등의 Fund. Appl. Toxicol., 39, 11-17 쪽(1997년)에 기재되어 있으며; 이들 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
본 개시의 또 다른 실시예에서, 기재 재료는 담배, 담배 관련 재료, 글리세린, 물 및/또는 결합제 재료를 포함하거나 이들로 본질적으로 구성되는 압출된 구조물을 포함할 수 있지만, 특정 제형은 결합제 재료를 배제할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 적합한 결합제 재료는 알긴산 암모늄, 알긴산 프로필렌 글리콜, 알긴산 칼륨 및 알긴산 나트륨과 같은 알기네이트를 포함할 수도 있다. 알기네이트, 특히 고점도 알기네이트는 제어된 수준의 유리 칼슘 이온과 함께 이용될 수도 있다. 다른 적합한 결합제 재료로는 Aqualon Co.의 Klucel H와 같은 히드록시프로필셀룰로오스; The Dow Chemical Co.의 Methocel K4MS와 같은 히드록시프로필메틸셀룰로오스; Aqualon Co.의 Natrosol 250 MRCS와 같은 히드록시에틸셀룰로오스; FMC의 Avicel과 같은 미세결정질 셀룰로오스; The Dow Chemical Co.의 Methocel A4M과 같은 메틸셀룰로오스; 및 Hercules Inc.의 CMC 7HF 및 CMC 7H4F와 같은 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스를 들 수 있다. 또 다른 가능한 결합제 재료로는 전분(예를 들어, 옥수수 전분), 구아 검, 카라기난, 로커스트 콩 검, 펙틴 및 잔탄 검을 들 수 있다. 일부 실시예에서, 둘 이상의 결합제 재료의 조합 또는 혼련물이 사용될 수도 있다. 결합제 재료의 다른 예는 예를 들어 Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; 및 Raker 등의 미국 특허 제 4,924,887 호에 기재되어 있으며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 일부 실시예에서, 에어로졸 형성 재료는 결합제 재료(예를 들어, 알긴산 프로필렌 글리콜)의 일부로서 제공될 수도 있다. 추가로 일부 실시예에서, 결합제 재료는 담배 또는 다른 바이오매스로부터 유래된 나노셀룰로오스를 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 기재 재료는 Stone 등의 미국 특허출원 공개 제 2012/0042885 호에 설명된 바와 같은 압출된 재료를 포함할 수도 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 또 다른 실시예에서, 기재 재료는 원형화된 및/또는 원형화되지 않은 담배(marumarized and/or non-marumarized tobacco)로부터 형성된 압출된 구조물 및/또는 기재를 포함할 수도 있다. 원형화된 담배는 예를 들어 Banerjee 등의 미국 특허 제 5,105,831 호로부터 알려졌으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 원형화된 담배는 본 명세서에 기술된 바와 같은 결합제 및/또는 향미제와 함께 글리세롤(약 20 내지 약 30 중량%), 탄산 칼슘(일반적으로 약 10 내지 약 60 중량%, 종종 약 40 내지 약 60 중량%)을 갖는 분말 형태의 약 20 내지 약 50 %(중량 기준) 담배 혼련물을 포함한다. 다양한 실시예에서, 압출된 재료는 하나 이상의 길이방향 개구부를 가질 수도 있다.
다양한 실시예에서, 기재 재료는 그 안에 사용되는 다양한 양의 재료에 기초하여 다양한 형태(conformation)를 취할 수도 있다. 예를 들어, 샘플 기재 재료는 최대 대략 98 중량%, 최대 대략 95 중량%, 또는 최대 대략 90 중량%의 담배 및/또는 담배 관련 재료를 포함할 수도 있다. 샘플 기재 재료는 또한 최대 대략 25 중량%, 대략 20 중량% 또는 대략 15 중량%의 물 ― 특히 대략 2 중량% 내지 대략 25 중량%, 대략 5 중량% 내지 대략 20 중량% 또는 대략 7 중량% 내지 대략 15 중량%의 물 ― 을 포함할 수도 있다. 향미 및 그 유사물(예를 들어, 니코틴과 같은 약제를 포함함)은 에어로졸 송달 구성요소의 최대 약 10 중량%, 최대 약 8 중량%, 또는 최대 약 5 중량% 를 구성할 수도 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 기재 재료는 담배, 글리세린, 물 및/또는 결합제 재료를 포함하거나 이들로 본질적으로 구성된 압출된 구조물 및/또는 기재를 포함할 수 있으며, 에어로졸 발생 공정 전체에 걸쳐 그 구조가 실질적으로 유지되도록 추가로 구성된다. 즉, 기재 재료는 에어로졸 발생 공정 전체에 걸쳐 그 형상이 실질적으로 유지되도록 구성될 수도 있다(예를 들어, 기재 재료는 가해진 전단 응력 하에서 계속적으로 변형되지 않음). 이러한 예시적인 기재 재료는 액체 및/또는 일부 수분 함량을 포함할 수도 있지만, 기재는 에어로졸 발생 공정 전반에 걸쳐 실질적으로 고체로 유지될 수 있고 에어로졸 발생 공정 전반에 걸쳐 구조적 온전성을 실질적으로 유지할 수도 있다. 실질적으로 고체인 기재 재료에 적합한 예시적인 담배 및/또는 담배 관련 재료는 Ademe 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0157052 호; Sears 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0335070 호; White의 미국 특허 제 6,204,287 호; 및 Hearn 등의 미국 특허 제 5,060,676 호에 기재되어 있으며, 이들은 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
일부 실시예에서, 흡연 물품 내에 사용되는 기재 재료의 양은 물품이 허용 가능한 감각 및 관능 특성과 바람직한 성능 특징을 나타내도록 될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 예를 들어 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 전구체 조성물은 많은 면에서 담배 연기의 외관과 흡사한 가시적인 주류 에어로졸의 생성을 제공하기 위해 기재 재료 내에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 흡연 물품의 기재 재료에 통합된 에어로졸 전구체 조성물의 양은 약 3.5g 이하, 약 3g 이하, 약 2.5g 이하, 약 2g 이하, 약 1.5g 이하, 약 1g 이하, 또는 약 0.5g 이하의 범위일 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 본 개시에 따른 흡연 물품은 예를 들어 세라믹 재료와 같은 다공성의 불활성 재료를 포함하는 기재 재료를 구비할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 다양한 기공 형태를 갖는 다양한 형상 및 기하학적 구조(예를 들어, 비드, 막대, 튜브 등)의 세라믹이 사용될 수도 있다. 추가로, 일부 실시예에서 전자 액체와 같은 비-담배 재료가 세라믹에 장전될 수도 있다. 다른 실시예에서, 기재 재료는 예를 들어 담배 유래 추출물과 같은 담배 관련 재료와 화학적 및/또는 물리적으로 실질적으로 반응하지 않는 다공성 불활성 재료를 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 것과 같은 압출된 담배는 다공성일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 압출된 담배 재료는 압출 공정 동안 발포제(blowing agent)로서 작용하는 불활성 가스, 예를 들어 질소를 가질 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 다양한 실시예에서 하나 이상의 기재 재료는 에어로졸 전구체 조성물(예를 들어, 프로필렌 글리콜, 글리세린 등과 같은 습윤제) 및/또는 적어도 하나의 향미제 뿐만 아니라 (열원에 의한 기재 재료의 점화, 열분해, 연소 및/또는 그을림을 방지하는데 도움을 주도록 구성된) 내염제/난연제(예를 들어 인산이암모늄 및/또는 다른 염)를 통합하도록 처리, 제조, 생성 및/또는 가공된 담배, 담배 성분 및/또는 담배 유래 물질을 포함할 수도 있다. 담배를 흡연 물품 ― 특히 흡연 물품 내에서 담배의 사실상 전부를 의도적으로 태우지 않도록 설계된 흡연 물품 ― 내에 통합시키기 위한 다양한 방식 및 방법이 Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호; Cantrell 등의 미국 특허 제 7,647,932 호; Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호; Banerjee 등의 미국 특허 제 7,290,549 호; 및 Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2007/0215167 호에 기재되어 있으며; 이들 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
언급된 바와 같이, 일부 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료 내에 포함될 수도 있는 내염제/난연제 재료 및 기타 첨가제는 유기-인 화합물, 붕사, 수화 알루미나, 흑연, 칼륨 트리폴리포스페이트, 디펜타에리트리톨, 펜타에리트리톨, 및 폴리올을 포함할 수도 있다. 질소 인산염, 모노 암모늄 인산염, 암모늄 폴리포스페이트, 암모늄 브로마이드, 암모늄 보레이트, 에탄올암모늄 보레이트, 암모늄 설파메이트, 할로겐화 유기 화합물, 티오우레아 및 안티몬 산화물과 같은 다른 것들이 적합하지만 바람직한 제제는 아니다. 기재 재료 및/또는 다른 구성요소(단독으로든 서로 및/또는 다른 재료와 조합하든)에 사용되는 내염제, 난연제 및/또는 그을림 억제제 재료의 각 양태에서, 소망하는 특성은 가장 바람직하게는 소망하지 않는 가스 배출 또는 용융 유형의 거동없이 제공된다.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 기재 재료는 또한 담배 제품의 제조에 전통적으로 사용되는 유형의 담배 첨가제를 포함할 수도 있다. 이러한 첨가제는 여송연, 궐련, 파이프 등의 생산에 사용되는 담배의 향미(flavor) 및 향(aroma)을 향상시키는데 사용되는 재료의 유형을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 이러한 첨가제는 다양한 궐련 케이스 및/또는 상부 드레싱 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, Wochnowski의 미국 특허 제 3,419,015 호; Berndt 등의 미국 특허 제 4,054,145 호; Burcham 2세 등의 미국 특허 제 4,887,619 호; Watson의 미국 특허 제 5,022,416 호; Strang 등의 미국 특허 5,103,842 호; 및 Martin의 미국 특허 제 5,711,320 호를 참조하길 바라며, 이들의 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 바람직한 케이스 재료는 물, 설탕 및 시럽(예를 들어 수크로스, 포도당 및 고 과당 옥수수 시럽), 습윤제(예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜) 및 향미제(예를 들어 코코아 및 감초)를 포함할 수도 있다. 이들 추가된 성분은 또한 상부 드레싱 재료(예를 들어, 멘톨과 같은 향미 재료)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, Mays 등의 미국 특허 제 4,449,541 호(이의 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용됨)를 참조하길 바란다. 부가될 수 있는 추가 물질은 Lawson 등의 미국 특허 제 4,830,028 호 및 Marshall 등의 미국 특허 제 8,186,360 호에 개시된 재료를 들 수 있으며, 이들 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료는 이와 관련된 에어로졸 전구체 조성물을 가질 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 에어로졸 전구체 조성물은 다가 알코올(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 그 혼합물)과 같은 하나 이상의 상이한 성분을 포함할 수도 있다. 추가의 에어로졸 전구체 조성물의 대표적인 유형은 Sensabaugh 2세 등의 미국 특허 제 4,793,365 호; Jakob 등의 미국 특허 제 5,101,839 호; Biggs 등의 PCT WO 98/57556 호; 담배를 태우는 대신 가열하는 새로운 담배 프로토 타입에 대한 화학적 및 생물학적 연구, R. J. Reynolds Tobacco Company Monograph(1988년)에 기재되어 있으며; 그 개시는 본 명세서에 참조로 원용된다. 일부 양태에서, 기재 재료는 충분한 열을 가할 때(그리고 필요한 경우 공기로 냉각할 때) 가시적 에어로졸을 생성할 수도 있고, 기재 재료는 "연기와 닮은" 에어로졸을 생성할 수도 있다. 다른 양태에서, 기재 재료는 실질적으로 보이지 않지만 향미 또는 질감과 같은 다른 특징에 의해 존재하는 것으로 인식되는 에어로졸을 생성할 수도 있다. 따라서, 생성된 에어로졸의 성질은 에어로졸 송달 구성요소의 특정 구성요소에 따라 달라질 수도 있다. 기재 재료는 담배를 태우는 것에 의해 생성되는 연기의 화학적 성질에 비해 화학적으로 단순할 수도 있다.
흡연 물품의 주류 에어로졸의 감각 또는 관능 특징 또는 성질을 변경하는 다양한 유형의 향미제 또는 재료가 사용되기에 적합할 수도 있다. 일부 실시예에서, 이러한 향미제는 담배 이외의 공급원으로부터 제공될 수도 있으며 본질상 자연적일 수도 있고 인공적일 수도 있다. 예를 들어, 일부 향미제는 기재 재료 및/또는 에어로졸이 생성되는 흡연 물품의 영역에 적용되거나 그 내에 통합될 수도 있다. 일부 실시예에서, 이러한 제제는 열원에 근접한 가열 공동 또는 영역에 바로 공급될 수 있거나 기재 재료에 제공될 수도 있다. 예시적인 향미제는 예를 들어 바닐린, 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예를 들어 사과, 체리, 딸기, 복숭아, 및 라임과 레몬을 포함한 감귤류 향미), 단풍 나무, 멘톨, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 윈터그린, 육두구, 정향, 라벤더, 카다몬, 생강, 꿀, 아니스, 세이지, 계피, 샌달우드, 재스민, 카스카릴라, 코코아, 감초와, 전통적으로 궐련, 여송연 및 파이프 담배의 향미에 사용되는 유형 및 특징의 향료 및 향미 패키지를 포함할 수도 있다. 고 과당 옥수수 같은 시럽도 사용하기에 적합할 수도 있다.
향미제는 산성 또는 염기성 특징(예를 들어 레불린산, 숙신산, 피루브산 및 벤조산과 같은 유기산)을 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 향미제는 원하는 경우 기재 재료의 요소와 조합가능할 수도 있다. 적합할 수 있는 예시적인 식물 유래 조성물은 Dube 등의 미국 특허 제 9,107,453 호 및 미국 특허출원 공개 제 2012/0152265 호에 개시되어 있으며, 이들 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 본 명세서에 기술된 것과 같은 담배 재료와 조합 사용되어 관능 특성을 비롯한 그 감각적 특성에 영향을 미칠 수도 있는 향료, 케이스 등과 같은 임의의 재료가 기재 재료와 조합될 수도 있다. 유기산은 특히 기재 재료와 조합될 수 있는 니코틴과 같은 약제의 향미, 감각 또는 관능 특성에 영향을 미치기 위해 기재 재료에 통합될 수도 있다. 예를 들어, 레불린산, 젖산 및 피루브산과 같은 유기산이 니코틴과 동일한 몰(총 유기산 함량 기준)까지의 양으로 니코틴을 갖는 기재 재료에 포함될 수도 있다. 유기산의 임의 조합이 적합할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기재 재료는 니코틴 1 몰당 약 0.1 내지 약 0.5 몰의 레불린 산, 니코틴 1 몰당 약 0.1 내지 약 0.5 몰의 피루브산, 니코틴 1 몰당 약 0.1 내지 약 0.5 몰의 젖산 또는 이들의 조합을, 존재하는 유기산의 총량이 기재 재료에 존재하는 니코틴의 총량과 등몰이 되는 농도까지 포함할 수도 있다. 기재 재료를 생산하기 위해 사용되는 유기산의 다양한 추가 예가 Dull 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0344456 호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다.
이러한 추가 성분의 선택은 흡연 물품에 대해 소망되는 감각적 특징과 같은 인자에 기초하여 변화될 수 있으며, 본 개시는 담배 및 담배 관련 또는 담배 유래 제품 분야의 숙련자에게 쉽게 명백한 임의의 이러한 추가 성분을 포괄하도록 의도된다. Gutcho의 Tobacco Flavoring Substances and Methods, Noyes Data Corp. (1972년) 및 Leffingwell 등의 Tobacco Flavoring for Smoking Products (1972년)를 참조하길 바란다(이들의 개시는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용됨).
다른 실시예에서, 기재 재료는 다양한 고유 특징 또는 특성을 갖는 다른 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 기재 재료는 레이온 형태의 재생 셀룰로오스 또는 가소화된 재료를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 실리카를 포함하는 재생 셀룰로오스 제품인 비스코스(VISIL®로 상업적으로 입수가능함)가 적합할 수도 있다. 일부 탄소 섬유는 적어도 95% 이상의 탄소를 포함할 수도 있다. 유사하게, 면과 같은 천연 셀룰로오스 섬유가 적합할 수 있으며, 실리카, 탄소 또는 금속 입자가 주입되거나 이와 달리 처리되어 내염 특성을 향상시키고 특히 소망되지 않는 가스 배출 성분의 가스 배출 ― 향미에 대해 부정적인 영향을 미칠 것임 ― 을 최소화(그리고 특히 임의의 독성 가스 배출 생성물의 가능성을 최소화함)할 수도 있다. 침지, 분무 또는 당업계에 공지된 다른 기술에 의해 면을 예를 들어 붕산 또는 다양한 유기 인산염 화합물로 처리하여 소망되는 내염 특성을 제공할 수도 있다. 이러한 섬유는 또한 유기 또는 금속 나노 입자로 처리(예를 들어 침지, 분무 또는 증착에 의해 피복, 주입 또는 양자 모두)하여, 소망되지 않는 가스 배출 또는 용융 유형 거동 없이 소망하는 내염 특성을 부여할 수도 있다.
도시된 실시예에서, 기재 재료(116)는 대향하는 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 중심적으로 형성되고 길이 방향으로 연장되는 축을 포함할 수 있고, 기재 재료(116)의 단면은 일부 실시예에서 축에 대해 대칭일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기재 재료(116)의 단면은 기재 재료(116)가 그 대향하는 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 실질적으로 원통형 형상을 형성하도록 실질적으로 원형일 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 기재 재료(116)는 기재 재료(116)가 그 대향하는 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 실질적으로 비원통형 형상을 형성하도록 비원형 단면을 형성할 수 있다. 그렇지 않으면, 다른 실시예에서, 기재 재료(116)는 축을 중심으로 비대칭 단면을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 기재 재료(116)의 각각의 단부는 인접한 요소와 축 방향 정렬될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 열원(108)의 제 2 단부와 기재 재료(116)의 제 1 단부 사이에 배리어가 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 배리어는 이를 통해 하나 이상의 개구를 포함할 수 있는 디스크를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 배리어는 금속 재료(예를 들어, 스테인리스 강, 알루미늄, 황동, 구리, 은, 금 및 청동), 또는 흑연 재료, 또는 세라믹 재료, 또는 플라스틱 재료, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 열 전달 구성요소는 열원(108) 및/또는 기재 재료(116) 사이에 존재할 수 있다. 열 전달 구성요소의 예는 2018년 3월 16일에 출원되고, 발명의 명칭이 열 전달 구성요소를 갖는 흡연 물품인 미국 특허출원 제 15/923,735 호에 개시되어 있으며, 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 카트리지(102)는 또한 기재 재료(116)를 포함하는 기재 부분(110)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된 외부 하우징(112)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 외부 하우징(112)은 또한 열원(108)의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된다. 도시된 실시예의 외부 하우징(112)은 알루미늄 재료로 구성되지만; 그러나, 다른 실시예에서, 외부 하우징(112)은 다른 금속 재료(예를 들어, 스테인리스 강, 알루미늄, 황동, 구리, 은, 금 및 청동), 또는 흑연 재료, 또는 세라믹 재료, 또는 플라스틱 재료, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다른 재료로 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 외부 하우징(112)은 기재 재료(116)를 캡슐화하는 튜브 구조로서 구성되지만, 그러나, 상술한 바와 같이, 다른 실시예에서, 외부 하우징(112)은 다른 형상을 가질 수 있다. 외부 하우징(112)의 형상은 다양할 수 있지만, 도시된 실시예에서, 외부 하우징(112)은 개방 단부와 폐쇄 단부를 갖는 튜브 구조를 포함한다. 외부 하우징(112)의 도시된 실시예는 또한 에어로졸화된 증기(여기에서 대안적으로 "증기" 또는 "에어로졸"이라고도 함)가 이를 통과하는 것을 허용하도록 구성된 외부 하우징(112)의 폐쇄 단부에 위치된 하나 이상의 단부 개구(118)를 포함한다. 도시된 실시예의 단부 개구는 한쌍의 세장형의 둥근 슬롯의 형태이지만; 그러나 다른 실시예에서, 단부 개구(118)는 에어로졸이 이를 통해 통과하는 것을 허용하는 임의의 형태를 가질 수 있다.
도 4는 도 1의 홀더(104)의 사시도를 도시한다. 위에서 언급한 바와 같이, 다른 실시예에서 홀더(104)는 다른 형상을 가질 수 있지만, 도시된 실시예의 홀더(104)는 적어도 도시된 실시예에서 함께 전통적인 담배의 크기, 형상 및 일반적인 외관과 유사하도록 구성되는 메인 본체 부분(120) 및 마우스피스(122)를 포함한다. 특히, 도시된 실시예의 메인 본체 부분(120)은 실질적으로 원통형 중공 튜브를 포함한다. 마찬가지로, 도시된 실시예의 마우스피스(122)는 메인 본체 부분(120)의 직경보다 큰 전체 직경을 갖는 실질적으로 원통형 중공 튜브를 포함한다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 도시된 실시예의 마우스피스(122)는 수용 위치와 배출 위치 사이에서 홀더(104)에 대해 카트리지(102)를 이동시키기 위해 메인 본체 부분(120)에 대해 이동(예를 들어, 눌려짐)되도록 구성된다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 마우스피스(122)의 내경은 이러한 구성요소들 사이의 슬라이딩 이동을 허용하기 위해 메인 본체 부분(120)의 외경보다 약간 더 크거나 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 메인 본체 부분(120) 및/또는 마우스피스(122)는 임의의 다른 구성을 가질 수 있다는 점에 유의해야 한다. 도시된 실시예에서, 마우스피스(122)는 대략 10㎜ 내지 42㎜의 포괄적인 범위의 전체 길이를 갖고, 홀더는 대략 83㎜ 내지 대략 120㎜의 포괄적인 범위의 전체 길이와, 대략 20㎜ 내지 약 40㎜의 포괄적인 범위의 원주(예를 들어, 대략 6㎜ 내지 대략 13㎜의 포괄적인 범위의 직경)를 갖는다.
다양한 실시예에서, 메인 본체 부분(104) 및/또는 마우스피스(122)는 금속 재료(예를 들어, 스테인레스 강, 알루미늄, 황동, 구리, 은, 금 및 청동), 또는 흑연 재료, 또는 세라믹 재료, 또는 플라스틱 재료, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다. 다른 재료도 또한 가능하다. 도면에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 홀더(104)는 또한 복수의 단부 개구부(124)를 포함하며, 이 단부 개구부는 홀더를 통해 연장되고, 카트리지(102)가 수용 위치에 있을 때 열원(108)의 적어도 일부분과 정렬하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 단부 개구부(124)는 수용 위치에 있을 때 열원(108)이 점화되어 유지되게 하기에 충분한 기류를 갖는 열원(108)을 제공하도록 구성된다. 다양한 실시예에서, 이러한 개구부는 많은 상이한 구성(예를 들어, 구멍 대신 또는 이에 추가하여 슬롯 및/또는 링을 포함함)을 가질 수 있지만, 도시된 실시예에서 단부 개구부는 홀더(104)의 수용 단부의 원주 주위로 연장되는 실질적으로 원형 구멍의 교호 패턴을 포함한다. 특히, 도시된 실시예의 교호 패턴은 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)의 수용 단부의 원주 주위에 대략 90° 간격으로 반복되는 4개의 길이 방향으로 이격된 구멍의 제 1 패턴(l24a)과, 또한 대략 90° 간격으로 반복되지만, 메인 본체 부분(120)의 단부의 원주 주위로 제 1 패턴으로부터 대략 45°만큼 이동된 3개의 길이 방향으로 이격된 구멍의 제 2 패턴(124b)을 포함한다.
도 5 및 도 6은 도 1의 홀더(104)의 다양한 내부 구성요소를 도시한다. 특히, 도시된 실시예의 홀더(104)는 예를 들어 카트리지(102)를 수용 및 배출하는 것과 같이 배출 위치와 수용 위치 사이에서 이동하도록 구성된 배출 메커니즘(126)을 함께 제공하는 다양한 내부 구성요소를 포함한다. 다른 실시예는 상이할 수 있지만(예를 들어, 카트리지의 적어도 일부분이 수용 위치에서 홀더로부터 연장되는 실시예서와 같이), 도시된 실시예의 수용 위치에서 카트리지(102)는 실질적으로 홀더(104)의 메인 본체 부분(120) 내에 포함된다. 도시된 실시예의 배출 위치에 있는 동안, 카트리지(102)의 적어도 일부분은 홀더(104)의 수용 단부를 넘어 연장된다. 다양한 실시예의 배출 메커니즘은 예를 들어, 회전/나사 메커니즘 및/또는 래치 메커니즘을 사용하여 카트리지를 배출하는 배출 메커니즘과 같은 다양한 형태를 취할 수 있다. 다른 가능한 배출 메커니즘은 스프링-장착형 래치 메커니즘 및/또는 다양한 스프링-장착형 캠 메커니즘과 같은 후퇴 가능한 클릭-펜에 사용된 것과 유사한 메커니즘을 포함한다. 도시된 실시예의 배출 메커니즘(126)은 클릭-인/클릭-아웃 유형 캠 메커니즘을 사용하여 카트리지를 배출하도록 구성된다. 특히, 도시된 실시예의 배출 메커니즘(126)은 푸셔 핀(128), 유지 링(129), 가이드 링(130), 캐리어 슬리브(132), 스프링(134), 및 스프링 시트(136)를 포함한다. 다양한 실시예에서, 배출 메커니즘의 구성요소는 다양한 재료로 제조될 수 있지만, 도시된 실시예에서, 푸셔 핀(128), 캐리어 슬리브(132), 가이드 링(130), 및 유지 링(129)은 예를 들어 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 고 충격 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합과 같은 성형 플라스틱으로 구성되어 있다.
도시된 실시예의 스프링 시트(136)는 홀더(104)의 메인 부분(120)의 내부 및 메인 부분(120)의 길이를 따라 위치되고, 메인 본체 부분(120)에 대해 고정된 상태로 유지되도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 스프링 시트(136)는 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)의 내부에 압박 끼워맞춰지도록 구성된 별도의 링 구조체를 포함하지만; 그러나, 다른 실시예에서 스프링 시트(134)는 메인 본체 부분(120)과 일체일 수 있고 및/또는 동일한 부분을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 스프링 시트(134)는 알루미늄 재료로 구성되는 반면, 다른 실시예에서 스프링 시트는 또 다른 금속 재료(예를 들어, 스테인리스 강, 황동, 구리, 은, 금 및 청동), 또는 흑연 재료, 또는 세라믹 재료, 또는 플라스틱 재료, 또는 이들의 조합을 포함한 다른 재료로 구성될 수 있다. 다른 재료도 또한 가능하다.
도 6을 참조하면, 도시된 실시예의 캐리어 슬리브(132)는 수용 공동(138) 및 증기 통로(140)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 수용 공동(138)은 열원(108)에 대향하는 카트리지(102)의 단부를 수용하고 그리고 사용 동안에 카트리지(102)를 내부에 보유하도록 구성된다. 캐리어 슬리브(132)의 증기 통로(140)는 기재 재료(116)에 의해 생성된 에어로졸이 캐리어 슬리브(132)를 통과하도록 구성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 캐리어 슬리브(132)의 일부분은 푸셔 핀(128)의 내부 보어(142) 내에 위치되도록 구성된다. 이러한 방식으로, 캐리어 슬리브(132)의 증기 통로(140) 및 푸셔 핀(128)의 내부 보어(142)는 에어로졸이 에어로졸화된 후에 이동하는 경로를 제공하도록 실질적으로 동일-선형(co-linear)이다. 일부 실시예에서, 푸셔 핀(128)의 내부 보어(142)의 적어도 일부분은 예를 들어 마우스피스(122)의 사용자 단부에 근접한 것과 같은 필터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 필터가 포함되어 사용자가 흡입하기 전에 기재 재료(116)에 의해 생성된 에어로졸을 필터링할 수 있다. 다양한 실시예에서, 이러한 필터는 가스 투과성 재료(예를 들어, 셀룰로스 아세테이트 또는 폴리락트산(PLA), 폴리비닐 알콜(PVOH), 또는 종이 또는 레이온과 같은 폴리프로필렌 섬유, 또는 폴리에스터 섬유, 또는 이들의 다양한 조합)로 구성된 패킹된 로드 또는 원통형 디스크를 포함할 수 있다. 필터는 추가적으로 또는 대안적으로 Raker 등의 미국 특허 제 5,025,814 호에 개시된 것과 같은 담배 수납 재료의 스트랜드를 포함할 수 있으며, 그 전체가 참고로 본원에 인용된다. 다양한 실시예에서, 필터의 크기와 형상은 다양할 수 있다.
일부 실시예에서, 흡연 물품은 또한 기재 부분(110)과 필터(112) 사이에 중간 구성요소를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 중간 구성요소 또는 필터는 개별적으로 또는 함께 흡연 물품의 필터로 간주될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 다양한 실시예에서, 중간 구성요소도 필터도 포함할 필요가 없다. 일부 실시예에서, 중간 구성요소는 그 길이 방향 축을 따라 실질적으로 비가요성인 실질적으로 강성 부재를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 구성요소는 중공 튜브 구조체를 포함할 수 있고, 생성된 에어로졸을 냉각시키기 위해 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 중간 구성요소는 에어로졸을 수집하기 위한 용기로서 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 이러한 튜브는 임의의 다양한 재료로 구성될 수 있으며, 하나 이상의 접착제를 포함할 수 있다. 예시적인 재료는 종이, 종이 층, 마분지, 플라스틱, 골판지 및/또는 복합 재료를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 중간 구성요소는 종이 또는 [예를 들어, 에틸 비닐 아세테이트(EVA), 또는 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘 등과 같은 다른 중합체 재료 또는 세라믹(예를 들어, 탄화 규소, 알루미나 등), 또는 기타 아세테이트 섬유와 같은] 플라스틱 재료로 구성된 중공 원통형 요소를 포함할 수 있고, 필터는 (예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 또는 종이 또는 레이온과 같은 섬유, 또는 폴리에스테르 섬유와 같은) 가스 투과성 재료로 구성된 패킹된 막대 또는 원통형 디스크를 포함한다.
도시된 실시예에서, 배출 메커니즘(126)의 스프링(134)의 일 단부는 스프링 시트(136)와 접촉하도록 구성되고, 스프링(134)의 타 단부는 캐리어 슬리브(132)의 단부와 접촉하도록 구성된다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 캐리어 슬리브(132)는 수용 위치(도시됨)와 배출 위치 사이에서 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)에 대해 이동하도록 구성된다. 스프링 시트(136)가 메인 본체 부분(120)의 내부에 부착되기 때문에, 작동시 캐리어 슬리브(132)는 배출 위치에 도달하기 위해 홀더(104)의 수용 단부를 향하는 방향으로 스프링(134)을 더 압축하도록 구성된다. 도시된 실시예에서, 스프링(134)은 반-압축 상태로 설치되고, 따라서 스프링(134)은 스프링 시트(136)로부터 멀어지는 방향으로 캐리어 슬리브(132)를 바이어스시키도록 구성된다. 특히, 수용 위치에서 스프링(134)은 스프링 시트(136)와 같이 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)에 대해 고정되는 가이드 링(130)에 대해 캐리어 슬리브(132)를 바이어스시키도록 구성된다.
전술한 바와 같이, 도시된 실시예의 마우스피스(122)는 사용자에 의해 작동될 때 메인 본체 부분(120)에 대해 이동하도록 구성된다. 또한, 도시된 실시예의 푸셔 핀(128)은 푸셔 핀(128)이 마우스피스(122)에 대해 이동하지 않게 하는 방식으로 마우스피스(122)에 부착되도록 구성된다. 이와 같이, 도시된 실시예의 마우스피스(122) 및 푸셔 핀(128)은 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)에 대해 함께 이동하도록 구성된다. 예를 들어, 도시된 실시예에서 마우스피스(122)는 푸셔 핀(128)의 단부에 압박 끼워맞춤되지만; 그러나, 다른 실시예에서 이들 부품은 접착제 및/또는 초음파 용접을 포함하여 다른 방식으로 부착될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 마우스피스(122) 및 푸셔 핀(128)은 일체형일 수 있고 및/또는 동일한 부품을 포함할 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 마우스피스(122) 및 푸셔 핀(128)은 캐리어 슬리브(132)(및 삽입된 카트리지(102))가 수용 위치와 배출 위치 사이에서 교호하도록 캐리어 슬리브(132)를 이동시키도록 구성된다.
도 7은 도 6의 배출 메커니즘(126)의 다양한 구성요소의 사시도를 도시한다. 특히, 도 7은 스프링 시트(136), 스프링(134), 캐리어 슬리브(132), 가이드 링(130), 푸셔 핀(128) 및 유지 링(129)을 도시한다. 도시된 실시예의 캐리어 슬리브(132)는 제 1 튜브 부분(144)과, 제 1 튜브 부분(144)으로부터 연장되는 제 2 튜브 부분(146)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 제 2 튜브 부분(146)은 제 1 튜브 부분(144)의 외경보다 작은 외경을 갖는다. 또한, 캐리어 슬리브(132)는 제 2 튜브 부분(146)의 원주 둘레에 실질적으로 동일하게 이격된 4개의 길이 방향 핀(148)을 포함한다. 도시된 실시예의 각각의 핀(148)은 각진 단부(150)를 포함한다. 도시된 실시예의 가이드 링(130)은 그 제 1 단부로부터 연장되는 8개의 내부 홈(152)과, 가이드 링(130)의 반대쪽 단부에 있는 4개의 각진 정지부(154)를 포함한다. 푸셔 핀(128)은 실질적으로 원통형 튜브 형상을 포함하는 메인 부분(156)을 포함한다. 링 형상을 갖는 정지 플랜지(158)는 메인 부분(156)의 길이를 따라 형성된다. 메인 부분(156)은 또한, 메인 부분(156)의 원주 주위에 실질적으로 동일하게 이격되고 그리고 가이드 링(130)의 내부 홈(152) 내에서 활주하도록 구성된 8개의 돌출 가이드 특징부(160)를 포함한다. 메인 부분(156)의 단부는 일련의 각진 톱니(162)를 포함한다. 푸셔 핀(128)의 정지 플랜지(158)는 위에서 언급한 바와 같이 마우스피스(122)에 대해 고정되는 유지 링(129)의 스프링 측면에 위치된다. 유지 링(129)의 내경 및 푸셔 핀(128)의 메인 부분(156)의 외경은 푸셔 핀(128)의 메인 부분(156)이 유지 링(129) 내에서 활주될 수 있도록 구성된다. 일부 실시예에서, 유지 링은 푸셔 핀(128)의 정지 플랜지(158)를 위한 정지부로서 기능할 수 있다.
도 5 및 도 6을 또한 참고하면, 작동시 푸셔 핀(128)의 각진 톱니(162)는 캐리어 슬리브(132)를 배출 위치로 이동시키기 위해 캐리어 슬리브(132)의 길이 방향 핀(148)의 각각의 각진 단부(150)와 맞물리도록 구성된다. 특히, 캐리어 슬리브(132)의 제 1 튜브 부분(144)이 가이드 링(130)과 접촉하고 그리고 캐리어 슬리브(132)의 길이 방향 핀(148) 및 푸셔 핀(128)의 가이드 특징부(160)가 가이드 링(130)의 내부 홈(152) 내에 위치되는 수용 위치(도 5 및 도 6에 도시됨)로부터 시작하여, 사용자는 홀더(104)의 수용 단부를 향해 마우스피스(122)를 누름으로써 배출 위치에 영향을 미칠 수 있다. 푸셔 핀(128)이 마우스피스(122)에 고정되고 그리고 가이드 링(130)이 홀더(104)의 메인 본체 부분(120)에 고정되기 때문에, 이 동작은 가이드 링(130)의 내부 홈(152) 내의 푸셔 핀(128)의 가이드 특징부(160)를 이동시키는 반면에, 푸셔 핀(128)의 톱니(162)는 홀더(104)의 수용 단부의 길이 방향으로 가이드 링(130)의 내부 홈(152) 내에서 캐리어 슬리브(132)의 길이 방향 핀(148)을 밀어낸다. 스프링(134)이 캐리어 슬리브(132)의 단부와 스프링 시트(136)(홀더(104)의 메인 본체 부분(120)에 부착됨) 사이에 제한되기 때문에, 이러한 움직임은 스프링(134)에 의해 생성된 스프링 힘에 의해 저항된다.
구성요소의 기하학적 구조 및 간격으로 인해, 푸셔 핀(128)의 가이드 특징부(160)는 수용 위치와 배출 위치 사이를 이동할 때 가이드 링(130)의 내부 홈(152) 내부에 남아 있지만; 그러나, 캐리어 슬리브(132)의 길이 방향 핀(148)은 가이드 링(130)의 내부 홈(152)으로부터 일시적으로 분리되도록 구성되어 캐리어 슬리브(132)가 수용 위치와 배출 위치 사이에서 이동할 때 회전의 일부를 회전시킨다(그리고, 그 반대). 특히, 캐리어 슬리브(132)가 수용 위치로부터 푸셔 핀(128)에 의해 이동될 때, 길이 방향 핀(148)은 길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)가 내부 홈(152)의 단부를 지나 이동할 때까지 가이드 링(130)의 내부 홈(152) 내에서 활주되며, 그 지점에서 각진 단부(150)는 각진 정지부(154)의 표면을 따라 활주되며, 캐리어 슬리브(132)는 반대 길이 방향으로 짧은 거리를 회전 및 이동하기 시작한다(예를 들어, 홀더(104)의 수용 위치로부터 멀리). 캐리어 슬리브(132)의 단부에 스프링(134)에 의해 가해지는 힘으로 인해, 길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)가 캐리어 슬리브(132)가 회전을 정지하는 가이드 링(130)의 각각의 각진 정지부(154) 내에 완전히 위치될 때까지 길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)는 각진 정지부(154)의 표면을 따라 계속 활주된다(그리고, 캐리어 슬리브(132)는 계속 회전한다). 이 위치는 배출된 위치를 나타내며, 여기에서 스프링(134)은 수용 위치에서 그 초기 압축으로부터 더 압축되고, 여기서 (카트리지(102)가 캐리어 슬리브(132)의 제 1 튜브 부분(144) 내로 수용될 때) 열원(108)을 갖는 카트리지(102)의 단부는 홀더(104)의 수용 단부를 넘어 연장된다. 가이드 링(130)의 각진 정지부(154)의 기하학적 구조로 인해, 배출 메커니즘(126)은 사용자가 마우스피스(122)를 다시 밀어서 수용 위치로 이동할 때까지 배출 위치에 유지되도록 구성된다. 마찬가지로, 일단 수용 위치에 있으면, 배출 메커니즘(126)은 사용자가 배출 위치로 이동하기 위해 마우스피스(122)를 누를때까지 수용 위치에 유지되도록 구성된다.
길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)가 가이드 링(130)의 각진 정지부(154) 내에 완전히 위치되는 배출 위치에서 시작하여, 사용자는 홀더(104)의 수용 단부를 향해 마우스피스(122)를 누름으로써 배출 메커니즘(126)을 배출 위치로부터 수용 위치로 이동시킬 수 있다. 이는 푸셔 핀(128)이 길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)를 홀더(104)의 수용 단부를 향해 짧은 거리로 이동시키고 가이드 링(130)의 각진 정지부(152)와의 완전한 맞물림을 벗어나게 한다. 특히, 캐리어 슬리브(132)가 배출 위치로부터 이동될 때, 길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)가 각진 정지부(154)의 단부를 지나 이동할 때까지, 길이 방향 핀(148)은 먼저 홀더(104)의 수용 단부를 향해 활주되며, 그 지점에서 길이 방향 핀(148)이 가이드 링(130)의 내부 홈(152)으로부터 일시적으로 분리되고, 캐리어 슬리브(132)가 회전되기 시작한다. 캐리어 슬리브(132)가 회전할 때, 캐리어 슬리브(132)는 반대 길이 방향(예를 들어, 홀더(104)의 수용 단부로부터 멀어짐)으로 이동하기 시작하고, 길이 방향 핀(148)의 각진 단부(150)는 가이드 링(130)의 인접한 세트의 내부 홈(152)으로 활주된다. 다음에, 길이 방향 핀(148)은 캐리어 슬리브(132)의 제 1 튜브 부분(144)이 가이드 링(130)에 접할 때까지 홀더(104)의 수용 단부로부터 멀어지는 방향으로 내부 홈(152)에서 계속 활주한다. 이 시점에서, 배출 메커니즘은 수신 위치로 돌아간다. 일부 실시예의 수용 위치에서, 정지 플랜지(158)는 대안적으로 또는 추가적으로 유지 링(129)에 접할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 또 다른 실시예에서, 다른 특징부는 수신 위치 및/또는 배출 위치에 대한 정지 특징부로서 기능할 수 있다.
도 8은 제거 가능한 카트리지(102)가 수용 위치에서 홀더(104)에 수용된 흡연 물품(100)의 사시도를 도시하며, 도 9는 도 8의 흡연 물품(100)의 종단면도를 도시한다. 다양한 실시예에서, 캐리어 슬리브(132) 및/또는 카트리지(102)는 일단 삽입되면 캐리어 슬리브(132)에 카트리지(102)를 유지하도록 구성된 하나 이상의 유지 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 카트리지(102)는 캐리어 슬리브(132)의 수용 공동(138)의 일부와 인터페이스하도록 구성된 하나 이상의 돌출부(164)를 포함하여 간섭 끼워맞춤 또는 일부 다른 유형의 "유지" 끼워맞춤이 생성된다. 다양한 실시예에서, 이러한 끼워맞춤은 일단 삽입되면 카트리지(102)가 캐리어 슬리브(132)에 유지되는 것을 허용하는 한편, 예를 들어 카트리지(102)를 캐리어 슬리브(132)에서 빼내려고 시도하는 사용자에 의해 가해지는 것과 같은 충분한 제거력이 가해지면 카트리지(102)가 제거될 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 캐리어 슬리브(132) 또는 그 일부분은 예를 들어 돌출부(164)가 위치될 수 있는 하나 이상의 오목부 또는 리세스와 같은 보완적인 특징부를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어 카트리지(102) 및/또는 캐리어 슬리브(132)에 위치된 하나 이상의 자석(또는 홀더(104)의 하나 이상의 다른 구성요소)을 포함하는 다른 유형의 유지 방법이 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 다른 실시예는 홀더(104)의 수용 단부를 덮도록 연장되거나 그렇지 않으면 활성화되는 유지 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일단 수용 단부에 삽입되면 홀더(104)에 카트리지(102)를 유지하기 위해 유지 특징부가 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 유지 특징부는 금속 재료로 구성된 메쉬 또는 스크린 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 유지 특징부는 사용자에 의해 활성화되어 카트리지(102)가 배출 위치에서 수용 위치로 이동될 때 홀더(104)에 삽입된 상태로 유지될 수 있다.
도 10은 수용 및 배출 위치 모두에서 카트리지(102)를 보여주는 흡연 물품(100)의 사시도를 도시한다. 다양한 실시예에서, 배출 위치는 예를 들어 카트리지(102)의 열원(108)을 점화하는데 도움이 될 수 있고, 수용 위치는 예를 들어 점화된 열원(108)을 접촉으로부터 보호하는데 도움이 될 수 있다. 또한, 다양한 실시예에서, 배출 위치는 홀더(104)의 캐리어 슬리브(132)로부터 카트리지(102)를 제거하는데 및/또는 홀더(104)의 캐리어 슬리브(132) 내로 카트리지(102)를 수용하는데 도움이 될 수 있다. 도시된 실시예의 배출 위치에서, 카트리지(102)는 전체 열원(108)이 홀더(104)의 수용 단부를 넘어 연장되는 지점에 또는 지점을 약간 지나서 위치될지라도, 다른 실시예의 배출 위치에서, 카트리지(102)는 홀더(104)에 대해 상이한 위치, 예를 들어, 열원(108)의 대부분이 홀더(104)의 수용 단부를 넘어 연장하는 위치, 또는 열원(108)의 일부만이 홀더(104)의 수용 단부를 넘어 연장되는 위치로 연장될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 추가 실시예에서, 하나 이상의 배출 위치가 있을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 일부 실시예는 전술한 바와 같이 제 1 배출 위치, 및 카트리지가 홀더(104)의 수용 단부를 넘어 더 멀리 연장될 수 있는 제 2 배출 위치를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 배출 위치는 홀더(104) 내에서 제거 및/또는 삽입을 위해 카트리지(102)에 대한 추가 접근을 제공할 수 있다. 추가 실시예는 카트리지(102)가 홀더(104)의 완전히 외부에 있는 위치와 수용 위치 사이의 임의의 위치를 포함할 수 있는 무한한 수의 다른 배출 위치를 포함할 수 있다.
일부 실시예는 사용자에 의해 활성화되거나 또는 자동일 수 있는 열원 소화 메커니즘을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 흡연 물품의 배출 메커니즘은 카트리지(102)를 홀더(104) 내로 더 멀리 후퇴시키는 제 3 위치를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 열원(108)은 수용 단부 및 개구부(124)가 더 이상 열원(108)의 점화를 유지하기에 충분한 기류를 제공하지 못하도록 홀더(104)의 수용 단부 및 개구부(124)로부터 멀리 이동될 수 있고, 그 안에서 열원(108)을 효율적으로 소화시킨다. 다른 실시예에서, 홀더(104)는 홀더(104)의 단부 개구부(124)(및 일부 실시예에서 수용 단부) 위로 활주되도록 구성된 외부(또는 내부) 슬리브를 포함하여 열원(108)으로의 기류를 제한하거나 차단할 수 있다. 열원(108)을 효과적으로 소화하기 위해 열원(108)에 산소가 부족한 다른 실시예와 같은 다른 소화 메커니즘이 가능하다는 점에 유의해야 한다. 일부 실시예에서 소화 메커니즘의 활성화는 마우스피스(122) 또는 다른 구성요소를 통해 발생할 수 있고 및/또는 배출 메커니즘과 통합될 수 있는 반면에, 다른 실시예에서, 독립적인 소화 메커니즘을 포함하는 다른 활성화 방법이 가능하다.
일부 실시예는 사용자에 의해 활성화되거나 자동일 수 있는 점화 메커니즘을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 점화 메커니즘은 사용자에 의해 독립적으로 활성화될 수 있거나 또는 배출 메커니즘이 활성화될 때 자동으로 활성화될 수 있는 통합된 플린트 라이터(flint lighter)를 포함할 수 있다. 다른 실시예는 점화기와 함께 열원(108)을 점화하는 불꽃을 생성할 수 있는 연료 탱크와 같은 연료 공급원을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 점화 메커니즘의 활성화는 마우스피스(122) 또는 다른 구성요소를 통해 발생할 수 있고 및/또는 배출 메커니즘과 통합될 수 있다.
일부 실시예에서, 흡연 물품(100)은 카트리지(102)의 상태를 표시하도록 구성된 표시기를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 표시기는 카트리지 내의 기재 재료가 에어로졸화에 이용 가능할 수 있는 양 및/또는 기재 재료가 이미 에어로졸화된 양을 근사하는 "연료 게이지"를 제공할 수 있다. 그러한 표시기의 또 다른 예는 그 소비 사이클을 통한 기재 부분의 열변색 시각적 표시를 포함할 수 있다. 다른 예는 기재 재료의 상태를 시각적으로 표현하는 타이머, 시계 또는 진행 시각적 표시기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 디지털 표시기, 색상을 변경하는 하나 이상의 구성요소, 하나 이상의 조명(예를 들어, 녹색, 노란색 및 빨간색) 또는 기타 진행 표시기의 방식으로 시각적 표시를 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 표시기는 사용자가 흡연을 시작하기에 기재 부분이 충분히 가열되었다는 표시를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 명세서에서 상세히 논의된 바와 같이, 본 개시에 따른 흡연 물품이 다양한 실시예를 취할 수 있지만, 소비자에 의한 흡연 물품의 사용은 범위가 유사할 것이다. 전술한 흡연 물품의 사용에 대한 설명은 본 명세서에 제공된 추가 개시에 비추어 당업자에게 명백한 약간의 변형을 통해 설명된 다양한 실시예에 적용가능하다. 그러나, 사용에 대한 설명은 본 발명의 물품의 사용을 제한하기 위한 것이 아니라 본 명세서의 개시의 모든 필수 요건을 준수하기 위해 제공된다.
본 개시의 많은 변경예 및 다른 구현예가 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 본 개시가 속하는 기술 분야의 숙련자에게 떠오를 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 특정 구현예로 제한되지 않으며, 변경예 및 다른 구현예가 첨부된 청구 범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 특정 용어가 사용되지만 제한 목적이 아니라 포괄적이고 설명적인 의미로만 사용된다.

Claims (30)

  1. 흡연 물품에 있어서,
    수용 단부 및 마우스 단부를 포함하는 홀더;
    상기 홀더의 수용 단부 내로 수용되도록 구성된 제거 가능한 카트리지 ― 상기 제거 가능한 카트리지는 점화시 열을 발생하도록 구성된 열원과, 대향하는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 기재 부분을 포함하며, 상기 열원은 기재 부분의 제 1 단부에 근접하게 배치되며, 상기 기재 부분은 이와 관련된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함 ―; 및
    수용 위치와 배출 위치 사이에서 홀더에 대해 카트리지를 이동시키도록 구성된 배출 메커니즘을 포함하는
    흡연 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는 기재 부분의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된 외부 하우징을 추가로 포함하는
    흡연 물품.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외부 하우징은 기재 재료로부터의 에어로졸이 그를 통해 통과할 수 있도록 구성된 하나 이상의 단부 개구를 포함하는
    흡연 물품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출 메커니즘은 푸셔 핀, 가이드 링, 캐리어 슬리브 및 스프링을 포함하며, 상기 카트리지는 캐리어 슬리브 내로 수용되도록 구성되고, 상기 푸셔 핀은 수용 위치와 배출 위치 사이에서 캐리어 슬리브를 교대로 작동시키도록 가이드 링에 대해 캐리어 슬리브를 이동시키도록 구성된
    흡연 물품.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 슬리브는 증기 통로를 포함하며, 상기 푸셔 핀은 내부 보어를 포함하며, 상기 증기 통로 및 상기 내부 보어는 기재 재료로부터의 에어로졸이 그를 통해 통과하는 경로를 제공하도록 구성되는
    흡연 물품.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료가 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각, 담배 막대 및 비-담배 재료 중 적어도 하나를 포함하는
    흡연 물품.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 비-담배 재료를 포함하는
    흡연 물품.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원이 압출된 단일체 탄소질 재료를 포함하는
    흡연 물품.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 통로를 형성하는
    흡연 물품.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 주변 홈을 형성하는
    흡연 물품.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더는 홀더의 마우스 단부에 메인 본체 부분 및 마우스피스를 포함하며, 상기 마우스피스는 메인 본체 부분에 대해 이동하도록 구성되는
    흡연 물품.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더는 수용 단부에 근접하게 위치된 복수의 개구부를 포함하는
    흡연 물품.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더는 세라믹 재료, 플라스틱 재료 및 금속 재료 중 적어도 하나로 구성되는
    흡연 물품.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀더는 카트리지의 상태를 표시하도록 구성된 열 표시기를 포함하는
    흡연 물품.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 제 1 및 제 2 기재 재료 세그먼트를 포함하며, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 제 1 기재 재료 세그먼트의 제 2 단부에 근접하게 배치되는
    흡연 물품.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각, 또는 담배 막대 중 적어도 하나를 포함하는
    흡연 물품.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 비-담배 재료를 포함하는
    흡연 물품.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 마우스피스가 필터를 포함하는
    흡연 물품.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는 일단 홀더에 삽입되면 카트리지를 보유하도록 구성된 하나 이상의 유지 특징부를 포함하는
    흡연 물품.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 홀더는 하나 이상의 상보적인 유지 특징부를 포함하는
    흡연 물품.
  21. 흡연 물품과 함께 사용하기 위한 제거 가능한 카트리지에 있어서,
    점화시 열을 발생하도록 구성된 열원;
    대향하는 제 1 및 제 2 단부를 갖는 기재 부분 ― 상기 열원이 상기 기재 부분의 제 1 단부에 근접하게 배치되고, 상기 기재 부분은 그와 연관된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함 ―; 및
    상기 열원 및 상기 기재 부분의 적어도 일부분을 둘러싸도록 구성된 외부 하우징을 포함하며,
    상기 외부 하우징은 개방 단부 및 폐쇄 단부를 포함하고, 상기 폐쇄 단부는 상기 기재 재료로부터의 에어로졸이 그를 통해 통과하도록 구성된 하나 이상의 단부 개구를 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 기재 재료가 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각, 담배 막대, 또는 비-담배 재료 중 적어도 하나를 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 비-담배 재료를 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 열원은 압출된 단일체 탄소질 재료를 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 통로를 형성하는
    제거 가능한 카트리지.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 열원은 열원의 제 1 단부로부터 열원의 대향하는 제 2 단부까지 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 주변 홈을 형성하는
    제거 가능한 카트리지.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 제 1 및 제 2 기재 재료 세그먼트를 포함하고, 상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 제 1 기재 재료의 제 2 단부에 근접하게 배치되는
    제거 가능한 카트리지.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 기재 재료 세그먼트가 담배 수납 비드, 담배 쉬레드, 담배 스트립, 재구성된 담배 재료의 조각 또는 담배 막대 중 적어도 하나를 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 기재 재료 세그먼트는 비-담배 재료를 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 개구는 한쌍의 세장형의 둥근 슬롯을 포함하는
    제거 가능한 카트리지.
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