KR20210060608A - 전도성 삽입물을 갖는 에어로졸 전달 장치 - Google Patents

전도성 삽입물을 갖는 에어로졸 전달 장치 Download PDF

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KR20210060608A
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루이스 몬살루드
안드리에스 세바스티안
스테판 비 시어스
존-폴 무아
바히드 헤자지
라제쉬 수르
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레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
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Abstract

본 개시는 에어로졸 전달 장치를 제공한다. 예시적 실시예에서, 에어로졸 전달 장치는 외부 표면 및 내부 영역을 형성하는 에어로졸 소스 부재―상기 에어로졸 소스 부재는 이 에어로졸 소스 부재와 연관된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함―와; 상기 에어로졸 소스 부재를 수용하도록 구성된 하우징을 갖는 제어 본체와; 상기 하우징과 결합된 전기 에너지원과; 상기 전기 에너지원에 작동 가능하게 연결된 가열 조립체를 포함한다. 상기 가열 조립체는 복수의 스파이크를 포함하고, 상기 복수의 스파이크는 상기 복수의 스파이크가 상기 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치와, 상기 복수의 스파이크가 상기 기재 재료의 외부 표면을 통해 그 내부 영역의 일부 안으로 관통하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성된다.

Description

전도성 삽입물을 갖는 에어로졸 전달 장치
본 개시는 담배 성분 또는 기타 재료를 흡입가능한 형태로 생산하기 위한 에어로졸 전달 물품 및 그 용도에 관련된다. 보다 구체적으로, 본 개시는 사람이 소비하기 위한 에어로졸 형태의 흡입성 물질을 제공하기 위해, 바람직하게는 실질적인 연소 없이 담배 또는 비담배 재료를 가열하기 위해 전기적으로 발생된 열을 이용하는 에어로졸 전달 장치에 관련된다.
담배 연소에 기초한 흡연 제품에 대한 개선 또는 대안으로서 수많은 흡연 물품이 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, 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 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 전달 없이 궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프 흡연과 연관된 감각을 제공하는 것이었다. 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, 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호; Griffith 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 전달 장치 및 열 발생원을 참조하길 바란다. 또한, 예를 들어, 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Bless 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0220232 호에서 브랜드명 및 상업적 소스으로 언급되는 다양한 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 전기 가동식 열 발생원을 참조하길 바란다. 역시 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 DePiano 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0245659 호에서 브랜드명 및 상업적 소스으로 언급되는 추가 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 전기 가동식 열 발생원을 참조하길 바란다. 설명되고 일부 경우에 상업적으로 이용 가능하게 된 다른 대표적인 궐련 또는 흡연 물품으로는, 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 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 국제 특허 출원 공개 제 WO 2010/091593 호에 기재된 것을 들 수도 있다.
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 전달 장치, 및 특히 소위 전자 담배로 특성화된 에어로졸 전달 장치가 COOLER VISIONS™, DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP®; 및 SOUTH BEACH SMOKE™이라는 상표명으로 거래되었다.
담배, 담배 유래 재료 또는 기타 식물 유래 재료를 전기 가열하여 흡연의 맛 및 감각을 생성하는 물품은 성능 특성이 일관되지 않아 곤란했다. 예를 들어, 일부 물품은 향미 또는 기타 흡입성 재료가 일관되지 않게 방출되어 않아 곤란했다. 따라서, 궐련, 여송연 또는 파이프 흡연의 감각을 제공할 수 있고, 기재 재료를 연소하지 않고 그러한 일을 행할 수 있으며, 연소 열원의 필요 없이 그러한 일을 행할 수 있고, 증가된 성능 특성으로 그러한 일을 행할 수도 있는 흡연 물품을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
다양한 실시예에서, 본 개시는 에어로졸 전달 장치를 제공한다. 본 개시는 다음의 예시적 실시예를 제한없이 포함한다.
예시적 실시예 1: 외부 표면 및 내부 영역을 형성하는 에어로졸 소스 부재―상기 에어로졸 소스 부재는 이 에어로졸 소스 부재와 연관된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함―와; 상기 에어로졸 소스 부재를 수용하도록 구성된 하우징을 갖는 제어 본체와; 상기 하우징과 결합된 전기 에너지원과; 상기 전기 에너지원에 작동 가능하게 연결된 가열 조립체를 포함하고, 상기 가열 조립체는 복수의 스파이크를 포함하고, 상기 복수의 스파이크는 상기 복수의 스파이크가 상기 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치와, 상기 복수의 스파이크가 상기 기재 재료의 외부 표면을 통해 그 내부 영역의 일부 안으로 관통하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 2: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 기재 재료의 외부 표면은 복수의 이격된 전도성 밴드를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 3: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 각각의 이격된 전도성 밴드는 상기 기재 재료의 전체 외부 표면을 둘러싸는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 4: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 각각의 이격된 전도성 밴드는 기재 재료의 외부 표면의 제한된 부분 주위로 연장되고 제 1 단부 및 제 2 단부를 한정하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 5: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 가열 위치에서, 복수의 열 전도 스파이크의 각각의 스파이크가 이격된 전도성 밴드의 제 1 및 제 2 단부와 접촉하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 6: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 복수의 스파이크는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 7: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 복수의 이격된 전도성 밴드는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 8: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 에어로졸 소스 부재는 외부 표면 및 내부 영역을 형성하는 제 2 기재 재료를 더 포함하고, 상기 제 2 기재 재료는 상기 제 1 기재 재료를 실질적으로 둘러싸는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 9: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 제 1 기재 재료의 외부 표면은 복수의 이격된 전도성 밴드를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 10: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 각각의 이격된 전도성 밴드는 기재 재료의 전체 외부 표면을 둘러싸는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 11: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 각각의 이격된 전도성 밴드는 기재 재료의 외부 표면의 일부 주위로 연장되고 제 1 단부 및 제 2 단부를 형성하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 12: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 가열 위치에서, 복수의 스파이크의 각각의 스파이크가 이격된 전도성 밴드의 제 1 및 제 2 단부와 접촉하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 13: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 복수의 스파이크는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 14: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 복수의 이격된 전도성 밴드는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 15: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 기재 재료는 담배 재료 및 담배 유래 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 16: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 기재 재료는 비담배 재료를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 17: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 제 1 기재 재료가 제 1 조성물을 포함하고, 상기 제 2 기재 재료가 제 2 조성물을 포함하며, 제 1 조성물이 제 2 조성물과 상이한, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 18: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 기재 재료는 담배 재료의 쉬레드, 담배 재료의 비드, 담배 재료의 압출된 구조물, 담배 재료의 크림핑된 시트 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 19: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 제 1 기재 재료는 담배 재료의 쉬레드, 담배 재료의 비드, 담배 재료의 압출된 구조물, 담배 재료의 크림핑된 시트 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 실시예 20: 임의의 선행 예시적 실시예, 또는 임의의 선행 예시적 실시예들의 임의의 조합에 있어서, 상기 제 2 기재 재료는 담배 재료의 쉬레드, 담배 재료의 비드, 담배 재료의 압출된 구조물, 담배 재료의 크림핑된 시트 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 전달 장치.
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 예시적 실시예에 따른, 제어 본체, 에어로졸 소스 부재 및 가열 조립체를 포함하는 에어로졸 전달 장치의 개략적인 정면도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부의 일부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 정면도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부의 일부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 에어로졸 소스 부재의 가열 단부의 일부의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부의 일부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부의 일부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 평면도를 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. 또한, 본 명세서에서는 정량적 척도, 값, 기하학적 관계 등이 본 명세서에 언급될 수도 있다. 달리 명시하지 않는 한, 이들 전부는 아니지만 어느 하나 또는 그 이상은 공학적 공차 등에 의한 것과 같은, 발생할 수 있는 허용 가능한 변동을 설명하기 위해 절대적이거나 근사적일도 수도 있다.
후술하듯이, 본 개시의 예시적 실시예는 에어로졸 소스 부재와 함께 사용하기 위한 에어로졸 전달 장치에 관련된다. 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치는 전기 에너지를 사용하여(바람직하게는 상당한 정도까지의 재료의 연소 없이) 재료를 가열하여 흡입성 물질을 형성하며; 이러한 시스템의 부품들은 가장 바람직하게는 핸드헬드 장치(hand-held devices)로 여겨질 만큼 충분히 콤팩트한 물품의 형태를 갖는다. 즉, 바람직한 에어로졸 전달 장치의 부품들의 사용은 에어로졸이 주로 담배의 연소 또는 열분해의 부산물에 기인한다는 의미에 있어서의 연기의 생성을 초래하지 않지만, 오히려 이들 바람직한 시스템의 사용은 그 안에 혼입된 특정 성분의 휘발 또는 기화에 기인하는 증기 생성을 초래한다. 일부 예시적 실시예에서, 에어로졸 전달 장치의 부품들은 전자 담배로 특징지어질 수 있고, 이들 전자 담배는 가장 바람직하게 담배 및/또는 담배에서 유래되는 성분들을 포함하며, 따라서 에어로졸 형태의 담배 유래 성분들을 전달한다.
특정한 바람직한 에어로졸 전달 장치의 에어로졸 발생 부품들은, 담배를 불붙여서 태우는 것(및 그로 인한 담배 연기 흡입)에 의해 구현되는 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, 그 임의의 성분의 임의의 실질적인 정도의 연소 없이 제공할 수도 있다. 예를 들어, 본 개시의 일부 예시적 실시예에 따른 에어로졸 전달 장치의 사용자는 흡연자가 전통적인 유형의 흡연 물품을 이용하는 것과 흡사하게 이 부품을 쥐고 사용할 수 있으며, 이 피스에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 이 피스의 일 단부를 빨아들일 수 있고, 선택된 시간 간격으로 모금(puff)을 피우는 등을 행할 수도 있다.
소위 "전자 담배" 또는 "담배 가열 제품"과 같은 에어로졸 전달 장치와 관련된 실시예와 관련한 시스템이 본 명세서에서 총괄적으로 설명되지만, 메커니즘, 구성요소, 특징부 및 방법이 많은 상이한 형태로 다양한 물품과 관련하여 이용될 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 설명은 전통적인 흡연 물품(예를 들어, 권련, 여송연, 파이프 등), 비연소 가열 담배(heat-not-burn cigarettes), 및 본 명세서에 개시된 임의의 제품에 대한 관련 포장의 실시예와 관련하여 이용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 메커니즘, 구성요소, 특징부 및 방법에 대한 설명은 에어로졸 전달 장치와 관련된 실시예의 관점에서 예시적으로만 설명되며 다양한 다른 제품 및 방법에서 이용 및 사용될 수 있음을 이해해야 한다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치는 또한 증기-생성 물품 또는 약물 전달 물품으로 특성화될 수도 있다. 따라서, 이러한 물품 또는 장치는 하나 이상의 물질(예를 들면, 향미제 및/또는 의약품 활성 성분)을 흡입가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 흡입성 물질은 실질적으로 증기(즉, 그 임계점 미만의 온도에서 기체상인 물질)의 형태일 수도 있다. 대안적으로, 흡입성 물질은 에어로졸(즉, 기체 내의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁)의 형태일 수도 있다. 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. 흡입성 물질의 물리적 형태는 반드시 본 발명의 장치의 특성에 의해 제한되는 것이 아니라, 증기 상태 또는 에어로졸 상태로 존재하는지 여부와 관련하여 매질 및 흡입성 물질 자체의 특성에 따라 달라질 수도 있다. 일부 실시예에서, 용어는 상호 교환 가능할 수도 있다. 따라서, 간명함을 위해, 본 개시의 양태를 설명하는 데 사용되는 용어는 달리 언급되지 않는 한 상호 교환 가능한 것으로 이해된다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치는 일반적으로 하우징으로 지칭될 수도 있는 외부 본체 또는 쉘 내에 제공되는 다수의 부품들을 구비한다. 외부 본체 또는 쉘의 전체 설계는 변경될 수 있으며, 에어로졸 전달 장치의 전체 크기와 형상을 규정할 수 있는 외부 본체의 포맷 또는 구성은 변경될 수도 있다. 통상적으로, 궐련 또는 여송연의 형상과 유사한 세장형 본체 또는 포브 형상 본체(fob-shaped body)가 단일의 일체 하우징으로 형성될 수 있거나, 하우징이 두 개 이상의 분리가능한 본체로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는 실질적으로 튜브형 형상이고 따라서 종래의 궐련 또는 여송연의 형상과 유사할 수 있는 세장형 쉘 또는 본체를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 에어로졸 전달 장치는 상자 또는 포브 형상을 가질 수도 있다. 일 예로서, 에어로졸 전달 장치의 모든 부품은 하나의 하우징 내에 수용된다. 대안적으로, 에어로졸 전달 장치는 결합되고 분리 가능한 두 개 이상의 하우징을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는 하나 이상의 재사용 가능한 부품(예를 들면, 재충전식 배터리 및/또는 재충전식 수퍼커패시터와 같은 축압기, 및 상기 물품의 작동을 제어하기 위한 각종 전자장치)을 수용하는 하우징을 포함하는 제어 본체와, 제어 본체에 착탈 가능하게 결합될 수 있는 일회용 부분(예를 들어, 일회용 향미제-수용 에어로졸 소스 부재)을 가질 수도 있다. 유닛의 단일 하우징 유형 내의 또는 유닛의 다중-피스형 분리 가능한 하우징 유형 내의 부품들의 보다 구체적인 포맷, 구성 및 배열이 본 명세서에 제공된 추가 개시에 비추어 명백할 것이다. 또한, 상업적으로 이용 가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려하면 다양한 에어로졸 전달 장치 디자인 및 부품 배열을 이해할 수도 있다.
더욱 상세히 후술하듯이, 본 개시의 에어로졸 전달 장치는 전원(즉, 전기 에너지원), 적어도 하나의 제어 부품(예를 들면, 전기 에너지원으로부터 장치의 다른 부품, 예를 들어 마이크로프로세서로의 전류 유동을 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서 제어하는 등에 의해 열 발생을 위한 동력을 작동, 제어, 규제 및 중지하기 위한 수단), 히터 또는 발열 부재(예를 들면, 전기 저항성 가열 요소 또는 다른 부품 및/또는 유도 코일 또는 다른 관련 부품 및/또는 하나 이상의 복사 가열 요소), 및 충분한 열이 가해지면 에어로졸을 발생시킬 수 있는 기재 재료를 포함하는 에어로졸 소스 부재의 일부 조합을 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재는 에어로졸 흡입을 위해 에어로졸 전달 장치를 빨아 들일 수 있게 하기 위한 마우스단부 또는 선단(예를 들어, 빨아들이면 발생된 에어로졸이 장치로부터 인출될 수 있도록 장치를 통한 규정된 공기유동 경로)을 포함할 수도 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치 내의 부품들의 정렬은 다양한 실시예에 걸쳐 달라질 수도 있다. 일부 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 기재 재료는 사용자에게 에어로졸 전달을 최대화하기 위해 가열 부재에 근접하게 위치될 수도 있다. 그러나 다른 구성이 배제되지 않는다. 일반적으로, 가열 부재는 기재 재료에 충분히 근접하여 위치되므로, 가열 부재로부터의 열이 기재 재료(뿐만 아니라 일부 실시예에서 사용자에게 전달하기 위해 마찬가지로 제공될 수도 있는 하나 이상의 향미제, 약제 등)를 휘발시켜서 사용자에게 전달하기 위한 에어로졸을 형성할 수 있다. 가열 부재가 기재 재료를 가열할 때, 에어로졸은 소비자에 의해 흡입하기에 적합한 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", 및 "형성된다" 또는 "발생된다"는 것을 포함하는 것으로 인식되어야 한다. 구체적으로, 흡입성 물질은 증기 또는 에어로졸 또는 이들의 혼합물의 형태로 방출되며, 이러한 용어들은 달리 특정된 경우를 제외하고는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시예의 에어로졸 전달 장치는 가열 부재에의 전력 공급, 제어 시스템에의 전력 공급, 인디케이터(indicator)에의 전력 공급 등과 같이 에어로솔 전달 장치에 각종 기능을 제공하기에 충분한 전류 흐름을 제공하기 위해 배터리 또는 다른 전기 전원을 내장할 수도 있다. 더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 전기 에너지원은 다양한 실시예를 취할 수도 있다. 바람직하게 전기 에너지원은 에어로졸 형성을 제공하도록 가열 부재를 급속 활성화하고 소망하는 지속기간 동안의 사용을 통해 에어로졸 전달 장치에 전력을 공급하기에 충분한 전력을 전달할 수도 있다. 전기 에너지원은 에어로졸 전달 장치가 쉽게 취급될 수 있도록 에어로졸 전달 장치 내에 편리하게 끼워맞춤되는 크기로 치수설정되는 것이 바람직하다.
추가 실시예에서, 전기 에너지원은 또한 커패시터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며 퍼프 사이에 충전할 수 있으므로 가열 부재에 직접 전력을 공급하는 데 사용하는 경우보다 느린 속도로 배터리가 커패시터로 방전될 수 있다. 예를 들어, 슈퍼 커패시터(예를 들어 전기 이중층 커패시터(EDLC))는 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합하여 사용할 수도 있다. 단독으로 사용하는 경우 장치를 사용할 때마다 그 전에 슈퍼 커패시터를 재충전할 수도 있다. 따라서, 장치는 수퍼 커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 흡연 장치에 부착될 수 있는 충전기 부품을 또한 포함할 수도 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치에서 추가 부품이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 전달 장치는 소비자가 장치를 빨아들일 때 압력 변화 또는 기류 변화에 민감한 유량 센서(예를 들어 퍼프 작동 스위치)를 포함할 수도 있다. 다른 가능한 전류 작동/비작동 메커니즘은 온도 작동식 온/오프 스위치 또는 입술 압력 작동식 스위치를 포함할 수도 있다. 이러한 퍼프 작동 능력을 제공할 수 있는 메커니즘의 예로는 미국 일리노이주 프리포트 소재의 Honeywell, Inc.의 MicroSwitch 사업부에서 제조한 모델 163PC01D36 규소 센서가 있다. 에어로졸 전달 장치를 위한 다양한 마이크로 컨트롤러, 센서 및 스위치를 포함하는 대표적인 유량 센서, 전류 조절 구성요소 및 기타 전류 제어 부품이 Gerth 등의 미국 특허 제4,735,217호, Brooks 등의 미국 특허 제4,922,901호, 제4,947,874호 및 제4,947,875호, McCafferty 등의 미국 특허 제5,372,148호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제6,040,560호, Nguyen 등의 미국 특허 제7,040,314호, Pan의 미국 특허 제8,205,622호에 기재되어 있으며, 이들 문헌은 모두 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Ampolini 등의 미국 특허 제9,423,152호에 기재된 제어 스켐도 참조하길 바란다.
다른 예에서, 개인용 기화기 유닛은 개인용 기화기 유닛을 잡고 있는 사용자의 제 1 신체 부분과 접촉하도록 구성된 제 1 전도성 표면, 및 제 1 전도성 표면으로부터 전도적으로 격리되고 사용자의 제 2 신체 부분과 접촉하도록 구성된 제 2 전도성 표면을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 개인용 기화기 유닛이 제 1 전도성 표면과 제 2 전도성 표면 사이의 전도도의 변화를 감지하면, 기화기가 활성화되어 물질을 기화시켜, 유닛을 잡고 있는 사용자가 증기를 흡입할 수도 있다. 제 1 신체 부분 및 제 2 신체 부분은 입술 또는 한 손(손들)의 일부일 수도 있다. 2 개의 전도성 표면은 개인용 기화기 유닛에 수납된 배터리를 충전하기 위해 사용될 수도 있다. 2 개의 전도성 표면은 또한 메모리에 저장된 데이터를 출력하는 데 사용될 수 있는 커넥터를 형성하거나 그 일부일 수도 있다. 또한 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Terry 등의 미국 특허 제 9,861,773 호를 참조하길 바란다.
또한 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호는 흡연 물품용 인디케이터를 개시하고, Sprinkel 2세의 미국 특허 제 5,261,424 호는 빨아들임과 관련된 사용자 입술 활동을 감지한 후 가열 장치의 가열을 트리거링하기 위해 장치의 마우스단부와 연관될 수 있는 압전 센서를 개시하며, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호는 마우스 피스를 통한 압력 강하에 응답하여 가열 부하 어레이로의 에너지 흐름을 제어하기 위한 퍼프 센서를 개시하고; Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호는 삽입된 부품의 적외선 투과율의 불균일성을 감지하는 식별자 및 부품이 리셉터클에 삽입될 때 감지 루틴을 실행하는 제어기를 포함하는 흡연 장치의 리셉터클을 개시하고; Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호는 여러 차동 위상을 갖는 실행 가능한 전력 사이클을 기술하며; Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호는 광자-광학 부품을 개시하며; Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호는 흡연 장치를 통해 빨아들임 저항을 변경하는 수단을 개시하고; Blake 등의 미국 특허 제 6,803,545 호는 흡연 장치에 사용하기 위한 특정 배터리 구성을 개시하고; Griffen 등의 미국 특허 제 7,293,565 호는 흡연 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 충전 시스템을 개시하며; Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호는 장치의 컴퓨터 제어를 가능하게 하고 충전을 용이하게 하는 흡연 장치용 컴퓨터 인터페이스 수단을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제 8,689,804 호는 흡연 장치용 식별 시스템을 개시하며; Flick의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/003480 호는 에어로졸 발생 시스템에서 퍼프를 표시하는 유체 유동 감지 시스템을 개시하며; 전술한 모든 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전자 에어로졸 전달 물품과 관련된 부품의 추가 예 및 본 장치에서 사용될 수도 있는 개시 재료 또는 부품의 추가 예가 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 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; Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호; Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호; Hon의 미국 특허 제 8,156,944 호 및 제 8,375,957 호; Thorens 등의 미국 특허 제 8,794,231 호; Oglesby 등의 미국 특허 제 8,851,083 호; Monsees 등의 미국 특허 제 8,915,254 및 제 8,925,555 호; DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호; Hon의 미국 특허출원 공개 제 2006/0196518 호 및 제 2009/0188490 호; Oglesby 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0024834 호; Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호; Hon의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/091593 호; 및 Foo의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2013/089551 호를 포함하며, 이들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한, 2015년 10월 13일에 출원된 Worm 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0099877 호는 에어로졸 전달 장치에 포함될 수도 있는 캡슐 및 에어로졸 전달 장치를 위한 포브형 구성을 개시하고, 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 전술한 문서에 의해 개시된 다양한 재료가 다양한 실시예에서 본 장치에 통합될 수도 있으며, 전술한 모든 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치 내의 다양한 기재 재료, 에어로졸 소스 부재 및 부품들의 보다 구체적인 포맷, 구성 및 배열은 이후에 제공되는 추가 개시에 비추어 명백해질 것이다. 부가적으로, 다양한 에어로졸 전달 장치 부품들의 선택은 상업적으로 이용가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려하여 인식될 수도 있다. 추가로, 에어로졸 전달 장치 내의 부품들의 배열은 또한 상업적으로 이용가능한 전자 에어로졸 전달 장치를 고려하여 인식될 수도 있다.
본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치(100)의 예시적인 실시예의 개략적인 정면도가 도 1에 도시되어 있다. 일반적으로, 도시된 실시예의 에어로졸 전달 장치(100)는 에어로졸 소스 부재(200)를 수용하도록 구성된 하우징(104)을 포함하는 제어 본체(102)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 제어 본체(102)는 또한 제어 부품(106)[예를 들어, 개별적으로 또는 마이크로컨트롤러의 일부로서의 마이크로프로세서, 마이크로프로세서 및/또는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 인쇄 회로 기재(PCB) 등] 및 전기 에너지원(108)[예를 들어 재충전식일 수도 있는 배터리 및/또는 재충전가능한 슈퍼커패시터)를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서 제어 부품(106) 및 전기 에너지원(108) 중 하나 또는 둘 모두가 하우징(104)과 결합될 수도 있다. 전류 인가를 위해, 하나의 부품이 다른 부품과 관련하여 사용될 때 "결합된다"라는 문구는 하나의 부품이 다른 부품 내에 위치하는 실시예 및/또는 하나의 부품이 분리되어 있지만 다른 부품에 이와 달리 작동 가능하게 연결되는 실시예를 포괄할 수도 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 제어 부품(106) 및 전기 에너지원(108) 둘 모두는 하우징 내에 위치된다; 그러나, 다른 실시예에서 제어 부품(106) 및 전기 에너지원(108) 중 하나 또는 둘 모두는 별개의 부품일 수도 있다. 제어 부품(106) 및 전기 에너지원(108)에 관한 추가 정보는 아래에 제공된다. 일부 실시예에서, 하우징(104)은 또한 예를 들어 장치를 켜고 가열 부재(heating member)의 가열을 시작하는 것과 같은 장치(100)의 특정 동작을 활성화하도록 구성된 푸시 버튼을 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)는 제어 본체(102) 내로 삽입되도록 구성된 가열 단부(heated end: 202), 및 사용자가 에어로졸을 생성하기 위해 빨아들이는 마우스 단부(204)를 포함할 수도 있다. 도 1의 에어로졸 전달 장치는 예시의 편의를 위해 실질적으로 직사각형 또는 포브 형상 제어 본체(102)를 갖는 것으로 도시되지만, 다른 실시예에서 제어 본체(102)는 실질적으로 관형이고 그렇기 때문에 기존의 궐련이나 여송연의 형상과 흡사할 수도 있는 세장형 쉘 또는 본체를 포함하는 임의의 다른 형상을 가질 수도 있으며, 따라서 아래에 설명된 부품은 세장형 본체 내부에 끼워지도록 크기설정 및 구성될 수도 있다.
특정 실시예에서, 제어 본체(102) 및 에어로졸 소스 부재(200) 중 하나 또는 양자는 일회용이거나 재사용 가능한 것으로 언급될 수도 있다. 예를 들어, 제어 본체(102)는 교체식 배터리 또는 재충전식 배터리, 전고체 배터리(solid-state battery), 박막 전고체 배터리, 재충전식 슈퍼 커패시터 등을 가질 수도 있으며, 따라서 벽면 충전기에 대한 연결, 자동차 충전기(즉 시가 잭)에 대한 연결, USB 케이블 또는 커넥터(예를 들어 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB C타입)를 통하는 것과 같은 컴퓨터에 대한 연결, 광 전지(때로 태양 전지라 함) 또는 태양 전지의 솔라 패널에 대한 연결, 유도성 무선 충전[예를 들어 WPC(Wireless charging Consortium)로부터의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함]을 사용하는 충전기와 같은 무선 충전기 또는 무선 RF(무선 주파수) 기반 충전기를 비롯한 모든 유형의 재충전 기술과 결합될 수도 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 Sur 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0112196 호에 설명되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 게다가, 일부 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)는 일회 사용 장치를 포함할 수도 있다. 제어 본체와 함께 사용하기 위한 일회 사용 부품은 Chang 등의 미국 특허 제 8,910,639 호에 개시되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
앞에서 언급한 바와 같이, 제어 본체(102)는 제어 부품(106)을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제어 부품(106)은 전기 전도성 와이어에 의해 전기 에너지원(108)에 연결될 수도 있는 제어 회로(여기에 추가로 설명된 바와 같이 추가 부품에 연결될 수 있음)를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 제어 부품(106)은 소비자가 흡입하기 위한 흡입성 물질을 방출하도록 흡입성 물질 매질을 가열하기 위해 가열 부재가 언제 및 어떻게 전기 에너지를 받을 지를 제어할 수도 있다. 이러한 제어는 압력 감지 스위치 등의 작동과 관련될 수 있으며, 이는 이후에 더 자세히 설명된다. "연결된다" 또는 "결합된다"라는 용어는 중간 구성요소 없이 직접 연결을 필요로 하는 것으로 해석되어서는 안된다는 점에 유의해야 한다. 오히려, 이러한 용어는 직접 연결 및/또는 하나 이상의 중간 구성요소를 통한 연결을 포괄할 수도 있다. 그렇기 때문에, 다양한 실시예에서 이러한 용어는 작동 가능하게 연결되거나 작동 가능하게 결합되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 제어 부품(106)은 또한 기재 재료에 제공되는 열의 양을 밀접하게 제어하도록 구성될 수도 있다. 단일 퍼프에 대해 흡입성 물질의 원하는 투여량을 제공하기에 충분한 부피로 에어로졸 형성 물질을 휘발시키는 데 필요한 열은 사용되는 각 특정 물질에 따라 다를 수 있지만, 가열 부재가 적어도 120℃, 적어도 130℃ 또는 적어도 140℃의 온도로 가열하는 것이 특히 유용할 수 있다. 일부 실시예에서, 적절한 양의 에어로졸 형성 물질을 휘발하고 그에 따라 원하는 투여량의 흡입성 물질을 제공하기 위해, 가열 온도는 적어도 150℃, 적어도 200℃, 적어도 300℃ 또는 적어도 350℃ 일 수도 있다. 그러나, 에어로졸 형성 물질의 분해 및/또는 과도한 조기 휘발을 피하기 위해 약 550℃를 실질적으로 초과하는 온도로의 가열을 피하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 특히 가열은 흡입성 물질 매질의 상당한 연소(바람직하게는 임의의 연소)를 피하기 위해 충분히 낮은 온도와 충분히 짧은 시간에 이루어져야 한다. 본 개시는 특히 비교적 낮은 온도에서 원하는 양으로 흡입성 물질을 양산할 조합 및 사용 모드로 본 물품의 구성요소들을 제공할 수도 있다. 이와 같이, 양산은 물품 내에서 에어로졸을 생성하는 것과 물품으로부터 소비자에게 전달하는 것 중 하나 또는 양자를 지칭할 수 있다. 특정 실시예에서, 가열 온도는 약 120℃ 내지 약 300℃, 약 130℃ 내지 약 290℃, 약 140℃ 내지 약 280℃, 약 150℃ 내지 약 250℃, 또는 약 160℃ 내지 약 200℃일 수도 있다. 가열 지속기간은 이하에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이 다수의 요인에 의해 제어될 수 있다. 가열 온도 및 지속기간은 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이, 에어로졸 소스 부재를 통해 빨아들이기를 원하는 에어로졸 및 주변 공기의 원하는 부피에 따라 달라질 수도 있다. 그러나, 원하는 온도에 도달할 때까지만 가열 부재에 에너지가 공급되도록 물품이 구성될 수도 있기 때문에, 지속기간은 가열 부재의 가열 속도에 따라 달라질 수도 있다. 대안적으로, 가열 지속기간은 소비자에 의한 물품의 퍼프 지속기간과 결합될 수도 있다. 일반적으로 가열 온도와 시간은 위에서 언급한 바와 같이 제어 본체에 수용된 하나 이상의 구성요소에 의해 제어될 것이다.
에어로졸 소스 부재에 의해 방출되는 흡입성 물질의 양은 흡입성 물질의 특성에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 소스 부재는 충분한 양의 흡입성 물질, 충분한 양의 임의의 에어로졸 형성제(aerosol-former)로 구성되고, 사용 과정에 걸쳐 원하는 양을 방출하기에 충분한 시간 동안 충분한 온도에서 기능하도록 구성된다. 그 양은 에어로졸 소스 부재로부터 단일 흡입으로 제공될 수도 있고, 또는 비교적 짧은 시간(예를 들어, 30 분 미만, 20 분 미만, 15 분 미만, 10 분 미만 또는 5 분 미만)에 걸쳐 물품으로부터 다수의 퍼프를 통해 제공되도록 분할될 수도 있다. 예를 들어, 장치는 에어로졸 소스 부재에 대한 퍼프당 약 0.05mg 내지 약 1.0mg, 약 0.08mg 내지 약 0.5mg, 약 0.1mg 내지 약 0.3mg, 또는 약 0.15mg 내지 약 0.25mg의 양으로 니코틴을 제공할 수도 있다. 다른 실시예에서, 원하는 양은 퍼프 지속시간 및 부피를 기준으로 전달되는 습식 총 미립자 물질(wet total particulate matter)의 양과 관련하여 특성화될 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 소스 부재는 2 초, 35ml 퍼프의 표준 FTC 흡연 조건 하에서 흡연될 때 규정된 수의 퍼프(본원에서 달리 설명되는 바와 같음) 동안 각 퍼프에 대해 적어도 1.0mg의 습식 총 미립자 물질을 전달할 수도 있다. 이러한 테스트는 임의의 표준 흡연 기계를 사용하여 수행할 수도 있다. 다른 실시예에서, 각 퍼프에 대해 동일한 조건 하에서 양산되는 총 미립자 물질(total particulate matter: TPM)의 양은 적어도 1.5mg, 적어도 1.7mg, 적어도 2.0mg, 적어도 2.5mg, 적어도 3.0mg, 약 1.0 mg 내지 약 5.0 mg, 약 1.5 mg 내지 약 4.0 mg, 약 2.0 mg 내지 약 4.0 mg, 또는 약 2.0 mg 내지 약 3.0 mg일 수도 있다.
언급된 바와 같이, 일부 실시예의 에어로졸 전달 장치(100)는 가열 조립체(110)의 수동 제어를 위해 제어 부품에 연결될 수도 있는 푸시 버튼을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 소비자는 푸시 버튼을 사용하여 가열 조립체(110)에 에너지를 공급할 수도 있다. 푸시 버튼에 연결된 유사한 기능은 다른 기계적 수단 또는 비-기계적 수단(예를 들어 자기적 또는 전자기적)에 의해 달성될 수도 있다. 따라서, 가열 조립체(110)의 활성화는 단일 푸시 버튼에 의해 제어될 수도 있다. 대안적으로, 다양한 동작을 개별적으로 제어하기 위해 다수의 푸시 버튼이 제공될 수도 있다. 존재하는 하나 이상의 푸시 버튼이 제어 본체(102)의 케이스와 실질적으로 같은 높이일 수도 있다.
임의의 푸시 버튼 대신에(또는 이에 부가하여), 본 개시의 에어로졸 전달 장치(100)는 소비자가 물품을 빨아들이는 것에 응답하여 가열 조립체(110)에 에너지를 공급하는(즉, 퍼프 작동식 가열: puff-actuated heating) 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 장치는 소비자가 물품을 빨아들일 때 압력 변화 또는 기류 변화에 민감한 스위치 또는 유량 센서(도시되지 않음)(즉, 퍼프 작동식 스위치)를 제어 본체(102)에 포함할 수도 있다. 다른 적합한 전류 작동/비작동 메커니즘은 온도 작동식 온/오프 스위치(temperature actuated on/off switch) 또는 입술 압력 작동식 스위치(lip pressure actuated switch)를 포함할 수도 있다. 이러한 퍼프 작동 기능을 제공할 수 있는 예시적인 메커니즘은 미국 일리노이주 프리포트 소재 Honeywell, Inc.의 MicroSwitch 사업부에서 제조한 모델 163PC01D36 규소 센서를 포함한다. 이러한 센서에 의해, 가열 부재는 소비자가 장치를 빨아 들일 때 압력 변화에 의해 빠르게 활성화될 수도 있다. 또한, 열선 유속 측정 원리(hot-wire anemometry principles)를 사용하는 것과 같은 유동 감지 장치를 사용하여 공기 흐름의 변화를 감지한 후 가열 조립체에 충분히 빨리 에너지를 공급할 수도 있다. 사용될 수도 있는 추가 퍼프 작동식 스위치는 미국 플로리다주 포트 로더데일 소재의 Micro Pneumatic Logic, Inc.의 모델 번호 MPL-502-V, 범위 A와 같은 압력 스위치(pressure differential switch)이다. 또 다른 적절한 퍼프 작동식 메커니즘은 미리 결정된 임계 압력을 감지하기 위해 비교기와 결합되는 감압성 변환기(예를 들어 증폭기 또는 이득 스테이지가 구비됨)이다. 또 다른 적절한 퍼프 작동식 메커니즘은 기류에 의해 편향되는 베인이며, 베인의 움직임은 움직임 감지 수단에 의해 감지된다. 또 다른 적절한 작동식 메커니즘은 압전 스위치이다. 또한 미국 일리노이주 프리포트에 소재한 Honeywell, Inc.의 MicroSwitch 사업부로부터의 적절하게 연결된 Honeywell MicroSwitch Microbridge Airflow Sensor, 부품 번호 AWM 2100V도 또한 유용하다. 본 개시에 따른 가열 회로에 사용될 수도 있는, 요구에 의해 작동되는 전기 스위치의 추가 예는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호에 설명되어 있다. 다른 적절한 차동 스위치, 아날로그 압력 센서, 유량 센서 등은 본 개시의 지식을 가진 당업자에게 명백할 것이다. 일부 실시예에서, 퍼프 작동식 스위치와 에어로졸 소스 부재(200) 사이에 유체 연결을 제공하는 압력 감지 튜브 또는 다른 통로가 제어 본체(102)에 포함되므로, 빨아들이는 동안의 압력 변화를 스위치가 쉽게 식별할 수도 있다. 본 개시에 따라 유용할 수 있는 다른 예시적인 퍼프 작동식 장치가 Brooks 등의 미국 특허 제 4,922,901 호, 제 4,947,874 호 및 제 4,947,874 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호 Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호 및 Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
소비자가 장치(100)의 마우스 단부를 빨아들일 때, 전류 작동 수단은 가열 조립체를 통한 전류의 비제한적인 또는 비중단된 흐름을 허용하여 급속히 발열되게 할 수도 있다. 급속 가열 때문에, (i) 가열 부재를 통한 전류 흐름을 조절하여 저항성 요소의 가열 및 그에 따라 경험하는 온도를 제어하고, (ii) 기재 개료(210)의 과열 및 열화를 방지하는 전류 조절 구성요소를 포함하는 것이 유용할 수 있다. 일부 실시예에서, 전류 조절 회로는 시간 기반일 수도 있다. 구체적으로, 그러한 회로는 빨아들임 중에 초기 시간 동안 가열 부재를 통한 비중단된 전류 흐름을 허용하는 수단과, 빨아들임이 완료될 때까지 후속적으로 전류 흐름을 조절하기 위한 타이머 수단을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 후속적인 조절은 가열 부재를 원하는 온도 범위 내에 유지하기 위해 전류 흐름의 빠른 온-오프 전환(예를 들어 약 1-50 밀리 초 정도마다)을 포함할 수도 있다. 또한, 조절은 단순히 원하는 온도에 도달할 때까지 비중단된 전류 흐름을 허용한 다음 전류 흐름을 완전히 차단하는 것을 포함할 수도 있다. 가열 부재는 소비자가 물품에 대해 또 다른 퍼프를 시작하는 것(또는 히터를 활성화하기 위해 사용된 특정 스위치 실시예에 따라 수동으로 푸시 버튼을 작동시키는 것)에 의해 재활성화될 수도 있다. 대안적으로, 후속적인 조절은 가열 부재를 원하는 온도 범위 내로 유지하기 위해 가열 부재를 통한 전류 흐름을 조정하는 것을 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 흡입성 물질의 원하는 투여량을 방출하기 위해, 가열 부재는 약 0.2 초 내지 약 5.0 초, 약 0.3 초 내지 약 4.0 초, 약 0.4 초 내지 약 3.0 초, 약 0.5 초 내지 약 2.0 초, 또는 약 0.6 초 내지 약 1.5 초의 기간 동안 에너지가 공급될 수도 있다. 하나의 예시적인 시간 기반의 전류 조절 회로는 트랜지스터, 타이머, 비교기 및 커패시터를 포함할 수 있다. 적절한 트랜지스터, 타이머, 비교기 및 커패시터들이 상업적으로 이용 가능하며 숙련된 기술자에게 명백할 것이다. 예시적인 타이머는 NEC Electronics에서 C-1555C로, General Electric Intersil, Inc.에서 ICM7555로 구입 가능할 뿐만 아니라 소위 "555 타이머"의 다양한 다른 크기 및 구성도 구입 가능하다. 예시적인 비교기는 National Semiconductor에서 LM311로 구입가능할 수도 있다. 이러한 시간 기반의 전류 조절 회로에 대한 추가의 설명은 Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호에 제공되며, 이 특허는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전술한 바에 비추어 볼 때, 가열 부재에 대한 전류의 작동/비작동을 촉진하기 위해 다양한 메커니즘이 사용될 수도 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 장치는 (예를 들어 소비자에 의한 빨아들임 동안) 물품 내의 전류 흐름을 조절하기 위한 타이머를 포함할 수도 있다. 장치는 가열 부재로의 전류 흐름을 허용 및 비허용하는 타이머 반응 스위치를 더 포함할 수도 있다. 전류 흐름 조절은 또한 커패시터, 및 규정된 속도(예를 들어 가열 부재가 가열 및 냉각되는 속도에 근접한 속도)로 커패시터를 충전 및 방전하기 위한 부품의 사용을 포함할 수도 있다. 빨아들임 중에 초기 시간 동안 가열 부재를 통해 비중단된 전류 흐름이 있도록 전류 흐름이 특히 조절될 수도 있지만, 초기 시간 기간 후에 빨아들임이 완료될 때까지 전류 흐름이 꺼질 수도 있고(off: 오프), 또는 교대로 온오프로 순환될 수도 있다. 이러한 순환은 미리 설정된 전환 사이클을 생성할 수 있는 전술한 바와 같은 타이머에 의해 제어될 수도 있다. 특정 실시예에서, 타이머는 주기적인 디지털 파형을 생성할 수도 있다. 초기 기간 동안의 흐름은 또한 제 1 입력에서의 제 1 전압을 임계 입력에서의 임계 전압과 비교하고 제 1 전압이 임계 전압과 같을 때 출력 신호를 생성(이것은 타이머를 작동시킴)하는 비교기를 사용하여 조절될 수도 있다. 이러한 실시예는 임계 입력에서 임계 전압을 생성하기 위한 구성요소 및 초기 시간 기간의 통과시 제 1 입력에서 임계 전압을 생성하기 위한 구성요소를 더 포함할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 장치(100)의 다양한 전기 구성요소에 전력을 제공하기 위해 사용되는 전기 에너지원(108)는 다양한 실시예를 취할 수도 있다. 바람직하게는, 장치(100)에 아직 편리하게 끼워맞춰져 있는 동안 전기 에너지원은 전술한 방식으로 가열 조립체를 급속하게 가열하고 다수의 에어로졸 소스 부재(200)와 함께 사용을 통해 장치에 전력을 공급하기에 충분한 에너지를 전달할 수 있다. 유용한 전기 에너지원의 예로는 바람직하게는 재충전 가능한 리튬 이온 배터리(예를 들어 재충전 가능한 리튬-이산화망간 배터리)를 들 수 있다. 특히 리튬 중합체 배터리는 안전성을 높일 수 있기 때문에 사용할 수도 있다. 다른 유형의 배터리―예를 들어 니켈-카드뮴 전지(cell)―도 사용할 수도 있다. 또한, 바람직한 전기 에너지원은 원하는 흡연 경험을 훼손하지 않을 정도로 충분히 가벼운 중량을 갖는다. 가능한 전기 에너지원의 일부 예는 Peckerar 등의 미국 특허 제 9,484,155 호 및 2015 년 10 월 21 일에 출원된 Sur 등의 미국 특허출원 공개 제 2017/0112191 호에 기재되어 있으며, 그 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전기 에너지원의 일 예는 독일의 Tadiran Batteries GmbH에서 생산하는 TKI-1550 재충전식 리튬 이온 배터리이다. 다른 실시예에서, 유용한 전기 에너지원은 일본의 산요 덴키 가부시키가이샤(Sanyo Electric Company, Ltd.)에 의해 생산된 N50-AAA CADNICA 니켈-카드뮴 전지(cell)일 수도 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어 각각 1.2 볼트를 제공하는 복수의 그러한 배터리가 직렬로 연결될 수도 있다. 재충전식 리튬-이산화망간 배터리와 같은 기타 전기 에너지원이 사용될 수도 있다. 이러한 임의의 배터리 또는 이들의 조합이 전기 에너지원에 사용될 수도 있지만, 일회용 배터리와 관련된 비용 및 폐기를 고려하여 재충전식 배터리가 선호된다. 재충전식 배터리가 사용되는 실시예에서, 에어로졸 전달 장치(100)는 표준 120 볼트 AC 벽면 콘센트, 또는 자동차 전기 시스템이나 별도의 휴대용 전력 공급 장치와 같은 다른 공급원로부터 전력을 유도하는 종래의 재충전 유닛(도시되지 않음)의 대응 접점과의 상호 작용을 위한 충전 접점을 더 포함할 수도 있다. 추가 실시예에서, 전기 에너지원은 또한 커패시터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며 퍼프 사이에서 충전되어, 가열 부재에 직접 전력을 공급하는 데 사용하는 경우보다 느린 속도로 배터리를 커패시터로 방전할 수 있다. 예를 들어, 슈퍼 커패시터(즉, 전기 이중층 커패시터(EDLC))는 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합하여 사용할 수도 있다. 단독으로 사용될 때, 슈퍼 커패시터는 장치(100)의 매 사용 전에 재충전될 수도 있다. 따라서, 본 개시는 또한 슈퍼 커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 장치에 부착될 수 있는 충전기 부품을 포함할 수도 있다. 박막 배터리가 본 발명의 특정 실시예에서 사용될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 에어로졸 전달 장치(100)는 하나 이상의 인디케이터(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 인디케이터가 제어 본체(102) 상의 임의의 위치에 위치할 수도 있다. 일부 실시예에서, 인디케이터는 장치의 사용의 다수 양태의 표시를 제공할 수도 있는 조명(예를 들어, 발광 다이오드)일 수도 있다. 예를 들어, 일련의 조명은 주어진 에어로졸 소스 부재에 대한 퍼프의 수에 대응할 수도 있다. 구체적으로, 모든 조명이 켜질 때 소비자는 에어로졸 소스 부재가 소모되었다는 정보를 받도록 조명들이 각 퍼프에 대해 잇달아 켜질 수도 있다. 대안적으로, 모든 조명이 꺼질 때 소비자는 에어로졸 소스 부재가 소모되었다는 정보를 받도록, 하우징에 에어로졸 소스 부재가 삽입되어 있을 때 모든 조명이 켜질 수 있고, 각 퍼프에 대해 하나의 조명이 꺼질 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 단일 인디케이터만 존재할 수도 있으며, 그의 발광은 전류가 가열 부재로 흐르고 있었고 장치가 능동적으로 가열 중임을 나타낼 수도 있다. 이는 소비자가 자신도 모르게 장치를 능동 가열 모드로 방치해 두지 않도록 보장할 수도 있다. 대안적 실시예에서, 하나 이상의 인디케이터는 에어로졸 소스 부재의 구성요소일 수도 있다. 온/오프 방식의 시각적 인디케이터와 관련하여 인디케이터를 전술하였지만 다른 작동 인덱스도 포괄된다. 예를 들어, 시각적 인디케이터는 흡연 경험의 진행을 보여주기 위해 밝은 색상 또는 강도의 변화를 포함할 수도 있다. 유사하게 촉각 인디케이터 및 청각 인디케이터가 본 개시에 포함된다. 더욱이, 이러한 인디케이터의 조합이 단일 장치에서 사용될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 하우징(104)은 관형 또는 직사각형 형상과 같은 적절한 형태를 형성 및 유지하고 에어로졸 소스 부재를 내부에 보유하기에 적합한 임의의 재료로 형성될 수도 있다. 일부 실시예에서, 하우징은 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 적어도 전기 가열 부재에 의해 제공되는 가열 온도인 온도에서 그 구조적 온전성을 유지―예를 들어, 열화되지 않음―하기 위해 내열성인 하나의 재료 또는 다중 재료(천연 또는 합성)로 단일 벽 또는 다중 벽으로 형성될 수도 있다. 일부 실시예에서, 내열성 중합체가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 세라믹 재료가 사용될 수도 있다. 추가 실시예에서, 에어로졸 소스 부재로부터 열을 불필요하게 멀리 이동시키지 않도록 단열 재료가 사용될 수도 있다. 단일 층으로 형성될 때 하우징은 바람직하게는 약 0.2mm 내지 약 5.0mm, 약 0.5mm 내지 약 4.0mm, 약 0.5mm 내지 약 3.0mm, 또는 약 1.0mm 내지 약 3.0mm의 두께를 가질 수도 있다. 위에 설명된 기능을 제공하기 위해 사용될 수 있거나 위에 언급된 재료 및 구성요소에 대한 대안으로 사용될 수도 있는 구성요소 및 재료의 추가 예시적 유형은 Crooks 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/00186757 호; 및 Sebastian 등의 미국 특허출원 공개 제 2011/0041861 호에 기술된 유형의 것이 있으며; 이들 문헌의 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 소스 부재(200)는 외부 표면(206) 및 내부 영역(208)을 규정한다. 도시된 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)의 가열 단부(202)의 내부 영역(208)에는 기재 재료(210)가 위치된다. 그러나, 일부 실시예에서, 기재 재료는 에어로졸 소스 부재(200)의 가열 단부(202) 및 마우스 단부(204)의 양자에 위치할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 기재 재료(210)는 단일 세그먼트를 갖지만, 다른 실시예에서 기재 재료(210)는 상이한 조성을 가질 수 있는 추가 세그먼트를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 소스 부재(200)의 일부 실시예의 가열 단부(202)는 제 2 기재 재료 세그먼트(도시되지 않음)를 더 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료는 담배 또는 담배 관련 재료를, 그와 관련된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로스 펄프 재료와 같은 비담배 재료가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 비담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수도 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 에어로졸 전달 장치에서 사용할 수 있는 임의의 기재 재료 또는 기재 재료 세그먼트에 적용 가능해야 한다는 점에 유의해야 한다.
다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200) 또는 그 일부는 외부 오버랩 재료로 둘러싸일 수도 있다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)의 마우스 단부(204)는 예를 들어 셀룰로스 아세테이트 또는 폴리프로필렌 재료로 제조될 수도 있는 필터를 포함할 수도 있다. 필터는 부가적으로 또는 대안적으로 Raker 등의 미국 특허 제 5,025,814 호에 기술된 바와 같은 담배 함유 재료의 스트랜드를 수용할 수도 있으며, 이 특허는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 다양한 실시예에서, 필터는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부의 구조적 온전성을 증가시킬 수 있고/있거나 원한다면 여과 능력을 제공하고/하거나 빨아들임 저항을 제공할 수도 있다. 외부 오버랩 재료는 열 전달에 저항하는 재료를 포함할 수도 있으며, 이는 종이, 또는 셀룰로스 재료와 같은 다른 섬유상 재료를 포함할 수도 있다. 외부 오버랩 재료는 또한 섬유상 재료 내에 매립되거나 분산된 하나 이상의 충전제 재료(filler material)를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 충전제 재료는 수불용성 입자의 형태를 가질 수도 있다. 추가로, 충전재는 무기 성분을 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 외부 오버랩은 궐련의 전형적인 포장지와 같이 위에 놓인 층 및 밑에 놓인 벌크 층과 같은 다중 층으로 형성될 수도 있다. 이러한 재료는 예를 들어 아마, 대마, 사이잘, 볏짚 및/또는 에스파르토와 같은 경량 "헝겊 섬유(rag fiber)"를 포함할 수도 있다. 외부 오버랩은 또한 셀룰로스 아세테이트와 같이 종래의 궐련의 필터 요소에 전형적으로 사용되는 재료를 포함할 수도 있다. 또한, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부(204)에서의 외부 오버랩의 초과 길이는 기재 재료를 소비자의 입으로부터 간단히 분리하거나 후술하는 바와 같이 필터 재료를 위치설정하기 위한 공간을 제공하거나, 또는 물품의 빨아들임에 영향을 미치거나 빨아들임 중에 장치를 떠나는 증기 또는 에어로졸의 유동 특성에 영향을 미치는 기능을 할 수도 있다. 본 개시와 함께 사용될 수도 있는 외부 오버랩 재료의 구성에 관한 추가 논의는 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호에서 찾을 수도 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
일반적으로, 본 명세서에 설명된 다양한 실시예의 에어로졸 소스 부재의 형상 및 치수는 하우징의 크기, 기하학적 설계를 위한 열 및 질량 전달의 물리적 성질 및/또는 에어로졸 소스 부재의 예상 퍼프 수에 따라 달라질 것이다. 다양한 상이한 형상(예를 들어, 원통형, 입방형, 구형 등) 및 치수가 가능하지만, 일부 실시예에서 원통 형상을 갖는 에어로졸 소스 부재는 전체 직경이 약 5.4mm 이고 길이가 약 83mm 일 수도 있다. 다른 실시예에서, 에어로졸 소스 부재는 약 7 - 8mm (예를 들어, 약 7.8mm) 또는 그 이상의 전체 직경을 가질 수도 있다. 다른 실시예에서, 입방체 형상을 갖는 에어로졸 소스 부재가 대략 70mm x 20mm x 6mm의 치수를 가질 수도 있다. 이들 예의 전부에서, 치수는 예를 들어 모든 치수의 ± 50 % 변동과 같이 크게 달라질 수도 있다.
다양한 실시예에서, 기재 재료(210)의 가열은 기재 재료(210)와 관련된 에어로졸 전구체 조성물의 에어로졸화를 초래한다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)의 마우스 단부(204)는 사용자가 마우스 단부(204)를 빨아들이는 것에 응답해서, 마우스 단부를 통과한 생성된 에어로졸을 받아들이도록 구성된다. 언급된 바와 같이, 일부 실시예의 에어로졸 소스 부재(200)의 마우스 단부(204)는 필터를 포함할 수도 있으며, 이 필터는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부(204)를 빨아들이는 것에 응답해서, 필터를 통과한 에어로졸을 받아들이도록 구성된다. 바람직하게는, 기재 재료(110)의 요소들은 열분해(예를 들어, 탄화, 그을림 또는 연소)를 임의의 실질적인 정도까지는 경험하지 않으며, 에어로졸화된 성분은 필터(존재하는 경우)를 구비하는 에어로졸 전달 장치(100)를 통해 사용자의 입으로 빨아들이는 공기 중에 동반된다.
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. 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 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 재구성된 담배 재료의 크림핑된 시트를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 기재 재료는 열 전도 요소를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 중첩 층(예를 들어, 주름진 웨브)을 포함할 수도 있다. 섬유상 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 재료의 예가 전기 가열 에어로졸 전달 장치를 위한 열 전도 기재라는 발명의 명칭으로 2018 년 2 월 26 일에 출원된 미국 특허 출원 제 15/905,320 호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
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, 기재 재료들 중 하나 이상은 각각 중공 원통 형상으로 형성된 복수의 마이크로 캡슐을 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 기재 재료들 중 하나 이상은 중공 원통 형상으로 형성된 복수의 마이크로 캡슐의 구조적 형상 및/또는 온전성을 유지하도록 구성된 결합제 재료를 포함할 수도 있다.
기재 재료들 중 하나 이상에 이용된 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 혼련물을 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
본 개시의 또 다른 실시예에서, 기재 재료는 담배, 담배 관련 재료, 글리세린, 물 및/또는 결합제 재료를 포함하거나 이들로 본질적으로 구성된 압출된 구조물을 포함할 수도 있다. 그러나 특정 제형이 결합제 재료를 배제할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 적절한 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 사용될 수도 있다. 다른 적절한 결합제 재료로는 Aqualon Co.의 Klucel H와 같은 히드록시프로필셀룰로스; The Dow Chemical Co.의 Methocel K4MS와 같은 히드록시프로필메틸셀룰로스; Aqualon Co.의 Natrosol 250 MRCS와 같은 히드록시에틸셀룰로스; FMC의 Avicel과 같은 미세 결정질 셀룰로스; The Dow Chemical Co.의 Methocel A4M과 같은 메틸셀룰로스; 및 Hercules Inc.의 CMC 7HF 및 CMC 7H4F와 같은 나트륨 카르복시메틸 셀룰로스를 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 호(각각은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함됨)에 기재되어 있다. 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 바이오 매스로부터 유래된 마이크로셀룰로스 또는 나노셀룰로스를 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 기재 재료는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Stone 등의 미국 특허출원 공개 제 2012/0042885 호에 설명된 바와 같은 압출된 재료를 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 기재 재료는 원형화된 및/또는 원형화되지 않은 담배(marumarized and/or non-marumarized tobacco)로부터 형성된 기재 및/또는 압출된 구조물을 포함할 수도 있다. 원형화된 담배는 예를 들어 Banerjee 등의 미국 특허 제 5,105,831 호로부터 알려졌으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 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)의 담배 혼련물을 포함한다. 다양한 실시예에서, 압출된 재료는 하나 이상의 종방향 구멍을 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 전달 구성요소의 최대 약 10 중량%, 최대 약 8 중량%, 또는 최대 약 5 중량% 를 포함할 수도 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 기재 재료는 담배, 글리세린, 물 및/또는 결합제 재료를 포함하거나 이들로 본질적으로 구성된 기재 및/또는 압출된 구조물을 포함할 수 있으며, 추가로 에어로졸 발생 공정 전체에 걸쳐 그 구조를 실질적으로 유지하도록 추가로 구성된다. 즉, 기재 재료는 에어로졸 발생 공정 전체에 걸쳐 그 형상을 실질적으로 유지하도록 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, 기재 재료는 에어로졸 발생 공정 전반에 걸쳐 실질적으로 고체로 유지될 수도 있고 에어로졸 발생 공정 전반에 걸쳐 구조적 온전성을 실질적으로 유지할 수도 있다. 실질적으로 고체인 기재 재료에 적합할 수도 있는 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
일부 실시예에서, 에어로졸 전달 장치 내에서 사용되는 기재 재료의 양은 물품이 허용 가능한 감각 및 관능 특성과 바람직한 성능 특징을 나타내도록 하는 양일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 에어로졸 전구체 조성물(예를 들어, 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜)은 많은 점에서 담배 연기의 외관과 흡사한 가시적 주류 에어로졸의 생성을 제공하기 위해 기재 재료 내에서 사용될 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 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 전달 구성요소의 특정 구성요소에 따라 달라질 수도 있다. 기재 재료는 담배를 태우는 것에 의해 생성되는 연기의 화학적 성질에 비해 화학적으로 단순할 수도 있다.
다른 실시예에 따르면, 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치는 예를 들어 세라믹 재료와 같은 다공성의 불활성 재료를 포함하는 기재 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 다양한 기공 형태를 갖는 다양한 형상 및 기하학적 구조(예를 들어, 비드, 로드, 튜브 등)의 세라믹이 사용될 수도 있다. 또한, 일부 실시예에서 e-액체와 같은 비담배 재료가 세라믹에 적재될 수도 있다. 다른 실시예에서, 기재 재료는 예를 들어 담배 유래 추출물과 같은 담배 관련 재료와 화학적으로 및/또는 물리적으로 실질적으로 반응하지 않는 다공성의 불활성 재료를 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 것과 같은 압출된 담배는 다공성일 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 압출된 담배 재료는 압출 공정 동안 발포제로서 작용하는 불활성 가스, 예를 들어 질소를 가질 수도 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 다양한 실시예에서 하나 이상의 기재 재료는 담배, 담배 성분, 및/또는 (에어로졸 전구체 조성물을 포함하도록 처리, 제조, 생산 및/또는 가공된) 담배 유래 재료(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 내염/난연제(예를 들어 인산이암모늄(diammonium phosphate) 및/또는 다른 염)을 포함할 수도 있다. 담배를 흡연 물품에 포함시키기 위한 다양한 방식 및 방법, 특히 흡연 물품 내의 담배의 사실상 전부를 의도적으로 태우지 않도록 설계된 흡연 물품이 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
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, 일인산암모늄(mono-ammonium phosphate), 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 제 5,103,842 호; 및 Martin의 미국 특허 제 5,711,320 호를 참조하길 바라며, 이들의 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 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 인용에 의해 본 명세서에 포함됨)를 참조하길 바란다. 부가될 수도 있는 추가 재료는 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
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 시럽과 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 수도 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 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에 기술된 것과 같은 기재 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 사용될 수도 있는 유기산의 다양한 추가 예가 Dull 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0344456 호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
이러한 추가 성분의 선택은 흡연 물품에 대해 소망되는 감각적 특징과 같은 요인에 기초하여 변화될 수도 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 인용에 의해 본 명세서에 포함됨).
다른 실시예에서, 기재 재료는 다양한 고유 특징 또는 특성을 갖는 다른 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 기재 재료는 레이온 형태의 재생 셀룰로스 또는 가소화된 재료를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 실리카를 포함하는 재생 셀룰로스 제품인 비스코스(VISIL®로 상업적으로 입수가능함)가 적합할 수도 있다. 일부 탄소 섬유는 적어도 95% 이상의 탄소를 포함할 수도 있다. 유사하게, 면과 같은 천연 셀룰로스 섬유가 적합할 수도 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 코팅, 주입 또는 양자 모두)하여, 소망되지 않는 가스 배출 또는 용융 유형 거동 없이 소망하는 내염 특성을 부여할 수도 있다.
도시된 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)의 단면은 에어로졸 소스 부재(200)가 대향하는 그의 제 1 단부와 제 2 단부 사이에서 연장되는 실질적으로 원통형 형상을 형성하도록 실질적으로 원형일 수도 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 에어로졸 소스 부재(200)는 에어로졸 소스 부재(200)가 그의 대향하는 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 실질적으로 비원통형 형상을 형성할 수 있도록 실질적으로 비원형 단면을 형성할 수도 있다. 이와 달리, 다른 예에서, 에어로졸 소스 부재(200)는 축 주위의 비대칭 단면을 포함할 수도 있다.
도면에 도시되지 않았지만, 하우징(104)은 주변 공기의 진입부가 에어로졸 소스 부재(200)의 가열 단부(202)로 향하게 하는 하나 이상의 개구를 내부에 포함할 수도 있다. 따라서, 소비자가 에어로졸 소스 부재(200)의 마우스 단부(204)를 빨아들일 때, 공기는 가열 단부(202)에 근접해서 에어로졸 소스 부재(200) 안으로 통과할 수 있고, 마우스 단부(204)를 통한 소비자의 흡입을 위해 흡입성 물질 매질을 통해 빨아들여질 수 있다. 아래에 더욱 상세히 기술하겠지만, 오버랩이 존재하는 실시예에서, 빨아들인 공기는 선택적 필터를 통해 오버랩의 구멍 밖으로 흡입성 물질을 운반할 수도 있다.
일부 실시예에서, 제어 본체(102)는 유량 센서(도시되지 않음, 예를 들어, 퍼프 센서 또는 압력 스위치)를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 제어 본체(102)는 대안적으로 또는 추가적으로 활성화 버튼(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다. 유량 센서와 관련하여, 대표적인 전류 조절 구성요소, 및 에어로졸 전달 장치를 위한 다양한 마이크로 컨트롤러, 센서 및 스위치를 포함하는 기타 전류 제어 구성요소가 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, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 번호 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호 및 Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호(이들 모두는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함됨)에 기술되어 있다. 또한 Ampolini 등의 미국 특허 제 9,423,152 호(그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함됨)를 참조하길 바란다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치에서 또 다른 구성요소가 이용될 수 있다. 예를 들어, Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호는 흡연 물품을 위한 인디케이터를 개시하고; Sprinkel 2세의 미국 특허 제 5,261,424 호는 빨아들임과 관련된 사용자 입술 활동을 감지한 다음 가열 장치의 가열을 트리거하기 위해 장치의 마우스 단부와 연관될 수 있는 압전 센서를 개시하며; McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호는 마우스 피스를 통한 압력 강하에 응답하여 가열 부하 어레이로의 에너지 흐름을 제어하기 위한 퍼프 센서를 개시하고; Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호는 삽입된 구성 요소의 적외선 투과율의 불균일성을 감지하는 식별자 및 구성 요소가 리셉터클에 삽입될 때 감지 루틴을 실행하는 컨트롤러를 포함하는 흡연 장치의 리셉터클을 개시하고; Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호는 다수의 차동 위상을 갖는 규정된 실행 가능 전력 사이클을 설명하며; Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호는 광자 광학 부품을 개시하며; Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호는 흡연 장치를 통해 빨아들임 저항을 변경하는 수단을 개시하고; Blake 등의 미국 특허 제 6,803,545 호는 흡연 장치에 사용하기 위한 특정 배터리 구성을 개시하고; Griffen 등의 미국 특허 제 7,293,565 호는 흡연 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 충전 시스템을 개시하며; Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호는 장치의 컴퓨터 제어를 가능하게 하고 충전을 용이하게 하는 흡연 장치용 컴퓨터 인터페이스 수단을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제 8,689,804 호는 흡연 장치용 식별 시스템을 개시하며; Flick의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/003480 호는 에어로졸 발생 시스템에서 퍼프를 표시하는 유체 유동 감지 시스템을 개시하며; 전술한 모든 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전자 에어로졸 전달 장치와 관련된 구성 요소 및 본 장치에서 사용될 수도 있는 개시 재료 또는 구성요소의 추가 예가 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 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; Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호; Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호; Hon의 미국 특허 제 8,156,944 호 및 제 8,375,957 호; Thorens 등의 미국 특허 제 8,794,231 호; Oglesby 등의 미국 특허 제 8,851,083 호; Monsees 등의 미국 특허 제 8,915,254 및 제 8,925,555 호; DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호; Hon의 미국 특허출원 공개 제 2006/0196518 호 및 제 2009/0188490 호; Oglesby 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0024834 호; Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호; Hon의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2010/091593 호; 및 Foo의 PCT 특허출원 공개 제 WO 2013/089551 호를 포함하며, 이들 각각은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 또한, 2015 년 10 월 13 일에 출원된 Worm 등의 미국 특허 출원 제 14/881,392 호는 에어로졸 전달 장치에 포함될 수도 있는 캡슐 및 에어로졸 전달 장치를 위한 포브형 구성을 개시하고, 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 전술한 문서에 의해 개시된 다양한 재료가 다양한 실시예에서 본 장치에 통합될 수 있으며, 전술한 모든 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
일부 실시예에서, 입력 요소가 에어로졸 전달 장치에 포함될 수도 있다(그리고 기류 또는 압력 센서를 대체하거나 보충할 수도 있다). 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 입력 요소가 포함될 수도 있다. 임의의 구성 요소 또는 구성 요소들의 조합이 장치의 기능을 제어하기 위해 입력 요소로서 활용될 수도 있다. 예를 들어 하나 이상의 푸시 버튼이 Worm 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재된 바와 같이 사용될 수도 있으며, 이는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 마찬가지로, 터치 스크린이 2015 년 3 월 10 일에 출원된 Sears 등의 미국 특허 출원 제 14/643,626 호에 기술된 바와 같이 사용될 수도 있으며, 이는 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 추가 예로서, 에어로졸 전달 장치의 특정 움직임에 기초한 제스처 인식에 적합한 구성 요소가 입력으로 사용될 수도 있다. 인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Henry 등의 미국 특허출원 공개 제 2016/0158782 호를 참조하길 바란다. 또 다른 예로서, 용량성 센서가 구현되어 있는 장치의 표면을 터치하는 등에 의해 사용자가 입력을 제공하도록 용량성 센서가 에어로졸 전달 장치 상에 구현될 수도 있다.
언급된 바와 같이, 도시된 실시예의 에어로졸 전달 장치(100)는 또한 전기 에너지원(108)로부터 전력을 받고 일부 실시예에서 제어 부품(106)에 의해 제어될 수도 있는 가열 조립체(110)를 포함한다. 다양한 실시예에서, 가열 조립체(110)는 소비자에 의한 흡입을 위해 흡입성 물질의 방출을 촉진하기에 충분한 열을 제공하기에 적합한 임의의 장치일 수도 있는 가열 부재를 포함할 수도 있다. 특정 실시예에서, 전기 가열 부재는 저항성 가열 부재일 수도 있다. 유용한 가열 부재는 질량이 낮고 밀도가 낮으며 저항률이 적당하며 사용 중에 경험하는 온도에서 열적으로 안정한 것일 수 있다. 유용한 가열 부재는 빠르게 가열 및 냉각되므로 에너지를 효율적으로 사용할 수도 있다. 요소의 급속한 가열은 또한 에어로졸 형성 물질의 거의 즉각적인 휘발을 제공한다. 급속 냉각은 에어로졸 형성이 바람직하지 않은 기간 동안 에어로졸 형성 물질의 실질적인 휘발(따라서 낭비)을 방지한다. 이러한 가열 부재는 또한 특히 시간 기반 전류 제어가 사용될 때 에어로졸 형성 물질이 경험하는 온도 범위의 비교적 정확한 제어를 허용한다. 유용한 가열 부재는 또한 생성되는 에어로졸 또는 증기의 향미 또는 함량에 악영향을 미치지 않도록 가열되는 흡입성 물질 매질을 포함하는 재료와 함께 화학적으로 비반응성(및 화학적으로 비촉매적)이다. 예를 들어, 가열 부재를 포함할 수도 있는 비제한적인 재료는 다양한 금속 및 세라믹 재료를 포함한다. 다른 특정 비제한적 예는 탄소, 흑연, 탄소/흑연 복합물 금속 및 비금속 탄화물, 질화물, 규화물, 금속간 화합물, 서멧, 금속 합금 및 금속 호일을 포함한다. 특히 내화성 재료가 유용할 수도 있다. 저항률, 질량, 열전도율 및 표면 특성의 원하는 특성을 얻기 위해 다양한 상이한 재료를 혼합할 수도 있다.
일부 실시예에서, 가열 부재는 호일, 폼, 메시, 중공형 볼, 하프 볼, 디스크, 나선체, 섬유, 와이어, 필름, 얀, 스트립, 리본 또는 실린더의 형태와 같은 다른 형태로 제공될 수도 있다. 이러한 가열 부재는 종종 금속 재료를 포함하고 전류를 통과시키는 것과 관련된 전기 저항의 결과로 열을 생성하도록 구성된다. 이러한 저항성 가열 요소는 기재 부분에 근접하여 및/또는 기재 부분과 직접 접촉하여 위치될 수도 있다. 가열 조립체 또는 가열 부재는 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이 제어 본체 및/또는 에어로졸 소스 부재에 위치할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 기재 부분은 가열 조립체의 역할을 하거나 그 기능을 용이하게 할 수 있는, 기재 부분에 매립되거나 이와 달리 그 일부에 매립된 구성요소(즉, 열 전도 요소)를 포함할 수도 있다. 다양한 가열 부재 및 요소의 일부 예가 Worm 등의 미국 특허 제 9,078,473 호(이의 개시는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함됨)에 개시되어 있다.
다양한 가열 부재 구성의 일부 비제한적인 예는 가열 부재 또는 요소가 에어로졸 소스 부재와 근접하게 배치되는 구성을 포함한다. 예를 들어, 일부 예에서, 가열 부재의 적어도 일부는 에어로졸 소스 부재의 적어도 일부를 둘러쌀 수도 있다. 다른 예에서, 하나 이상의 가열 부재는 제어 본체에 삽입될 때 에어로졸 소스 부재의 외부에 인접하게 위치될 수도 있다. 다른 예에서, 가열 부재의 적어도 일부는 에어로졸 소스 부재가 제어 본체에 삽입될 때 에어로졸 소스 부재의 적어도 일부를 관통할 수도 있다(예를 들어, 에어로졸 소스 부재를 관통하는 하나 이상의 프롱 및/또는 스파이크).
전류가 인가될 때 열을 생성하도록 구성된 다양한 실시예의 재료가 가열 부재를 형성하기 위해 사용될 수도 있다. 와이어 코일을 형성할 수 있는 예시적 재료로는 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 니켈, 스테인리스 강, 인듐 주석 산화물, 텅스텐, 이규화 몰리브덴(MoSi2), 규화 몰리브덴(MoSi), 알루미늄이 도핑된 이규화 몰리브덴(Mo(Si,Al)2)), 티타늄, 백금, 은, 팔라듐, 은과 팔라듐의 합금, 흑연 및 흑연 기반 재료(예를 들어 탄소 기반 폼 및 얀), 전도성 잉크, 붕소 도핑된 실리카 및 세라믹(예를 들어 포지티브 또는 네가티브 온도 계수 세라믹)을 들 수 있다. 가열 부재는 저항성 가열 부재 또는 유도를 통해 열을 발생하도록 구성된 가열 부재일 수도 있다. 가열 부재는 질화 알루미늄, 탄화 규소, 산화 베릴륨, 알루미나, 질화 규소 또는 이들의 복합물과 같은 열 전도성 세라믹에 의해 코팅될 수도 있다.
아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 도시된 실시예 중 일부에서 복수의 스파이크가 가열 부재로 작용한다. 도시된 다른 실시예에서, 복수의 이격된 밴드가 복수의 스파이크에 추가하여 또는 복수의 스파이크에 대한 대안으로서 가열 부재로서 작용한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 가열 조립체(110)는 복수의 스파이크(112)를 포함하며, 이 복수의 스파이크는 스파이크가 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치(retracted position)와, 스파이크가 에어로졸 소스 부재(200)와 접촉하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성된다. 특히, 도 1은 가열 위치에 있는 스파이크(112)를 도시한다. 가열 위치의 다양한 실시예에서, 스파이크는 에어로졸 소스 부재(200)와 접촉할 뿐만 아니라 스파이크(112)의 일부가 기재 재료(210) 내로 연장되도록 에어로졸 소스 부재(200)의 외부 표면(206)을 관통한다. 다양한 실시예에서, 스파이크(112)가 기재 재료 내로 연장되는 정도는 변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 스파이크(112)는 기재 재료 내로 짧은 거리 연장될 수도 있는 반면, 다른 실시예에서 스파이크(112)는 기재 재료(210)의 중심까지 연장될 수도 있고, 또 다른 실시예에서 스파이크(112)는 기재 재료(210)의 중심을 통해 연장될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 대향하는 스파이크(112) 열을 포함할 수도 있는데, 하나의 열은 에어로졸 소스 부재(200)의 일측에 위치하고, 다른 열은 에어로졸 소스 부재(200)의 반대측에 위치한다. 일부 실시예에서, 예를 들어 에어로졸 소스 부재(200)의 가열 단부(202)의 원주 주위에 위치될 수 있는 3 개 이상의 열과 같은 스파이크(112)의 추가 열이 있을 수도 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 스파이크(112)의 단일 열이 있을 수도 있다. 일부 실시예에서, 개별 스파이크(112)의 위치는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이 열 사이에서 엇갈리게 배치될 수도 있는 반면, 다른 실시예에서는 개별 스파이크(112)의 위치가 실질적으로 정렬될 수도 있다. 다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)의 관절운동은 다른 방식으로 발생할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 후퇴 위치에서 에어로졸 소스 부재(200)로부터 멀리 이동하고 가열 위치에서 에어로졸 소스 부재(200)를 향해 이동하는 클램쉘 하우징에 수납될 수도 있다. 일부 실시예에서, 관절 동작의 활성화는 버튼에 의해 트리거될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 클램쉘 하우징에는 스프링이 장착될 수도 있고, 버튼은 클램쉘 하우징이 후퇴 위치로부터 가열 위치로 이동하도록 트리거할 수도 있다. 다른 실시예에서, 사용자는 스파이크(112) 열 중 하나 또는 둘 모두를 후퇴 위치로부터 가열 위치로 운반하는 특징부를 슬라이드할 수도 있으며, 이 가열 위치에서 스파이크(112)는 기재 재료의 외부 표면(206)을 통해 그 내부 영역(208) 안으로 관통한다. 도면에 도시된 실시예에서 스파이크는 실질적으로 원뿔 형상을 갖는 것으로 개략적으로 도시되었지만, 다양한 다른 실시예에서 스파이크는 스파이크가 에어로졸 소스 부재를 관통할 수 있도록 구성된 다양한 다른 형상(예를 들어, 실질적으로 원통 형상, 실질적으로 프리즘 형상, 실질적으로 입방체 형상 등을 포함함)을 가질 수도 있다.
다양한 실시예에서, 가열 조립체(110)의 가열 부재는 전기 에너지원(108)으로부터 전기 에너지를 받을 때 열을 발생할 수도 있다. 이러한 방식으로, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 기재 재료(210)와의 접촉을 통해 기재 재료(210)를 가열하는 저항성 가열 부재를 포함할 수도 있다. 복수의 스파이크(112)가 기재 재료(210)의 내부 영역(208)의 일부 내로 연장되기 때문에, 도시된 실시예의 기재 재료(210)는 내부로부터 외향으로 가열된다. 적은 열 저항을 필요로 하고 보다 빠른 전도 가열을 제공할 수도 있다는 점에서 직접 접촉이 선호될 수도 있다. 다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)는 열 전도 재료로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 생성되는 에어로졸 또는 증기의 향미 또는 함량에 악영향을 미치지 않도록, 가열중인 기재 재료를 포함하는 재료와 화학적으로 비반응성이다. 위에서 언급한 바와 같이, 예를 들어 복수의 스파이크(112)를 포함할 수 있는 비제한적인 재료는 탄소, 흑연, 탄소/흑연 복합물, 금속 및 비금속 탄화물, 질화물, 규화물, 금속간 화합물, 서멧 및 금속 합금을 들 수 있다. 일부 실시예에서, 금속 포일이 사용될 수도 있다.
일부 실시예에서, 추가 가열 부재가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 일부 추가 가열 부재는 에어로졸 소스 부재의 기재 재료의 형상에 대응하는 다른 형상을 가질 수도 있다. 위에 제공된 논의에 따라 본 개시에 사용하기에 적합할 수 있는 히터 어레이의 다른 예는 Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,093,894 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,224,498 호; Sprinkel 2세 등의 미국 특허 제 5,228,460 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,322,075; Deevi 등의 미국 특허 제 5,353,813 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,468,936 호; Da의 미국 특허 제 5,498,850 호; Das의 미국 특허 제 5,659,656 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,498,855 호; Hajaligol의 미국 특허 제 5,530,225 호; Hajaligol의 미국 특허 제 5,665,262 호; Das 등의 미국 특허 제 5,573,692 호; 및 Fleischhauer 등의 미국 특허 제 5,591,368 호에서 찾을 수도 있으며, 이는 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다.
도 3은 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(302) 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 사시도를 도시한다. 특히, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(302)는 외부 표면(306) 및 내부 영역(308)을 규정한다. 도시된 실시예에서, 기재 재료(310)는 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(302)의 내부 영역(308)에 위치한다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 기재 재료는 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(302) 및 마우스 단부 모두에 위치할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 기재 재료(310)는 단일 세그먼트를 갖지만, 다른 실시예에서 기재 재료(310)은 상이한 조성을 가질 수도 있는 추가 세그먼트를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 기재 재료는 담배 또는 담배 관련 재료를, 그와 관련된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로스 펄프 재료와 같은 비담배 재료가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 비담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수도 있다. 전술한 기재 재료(및/또는 다중 기재 재료)에 사용하기 위한 가능한 기재 재료, 조성물, 성분 및/또는 첨가제를 참조하길 바란다.
전술한 바와 같이, 기재 재료(310)의 가열은 기재 재료(310)와 관련된 에어로졸 전구체 조성물의 에어로졸화를 초래한다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부는 사용자가 마우스 단부를 빨아들이는 것에 응답하여, 생성된 에어로졸을 마우스 단부를 통해 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부는 필터를 포함할 수도 있으며, 이 필터는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부를 빨아들이는 것에 응답하여, 필터를 통해 에어로졸을 수용하도록 구성된다. 바람직하게는, 기재 재료(310)의 요소는 열분해(예를 들어, 탄화, 그을림 또는 연소)를 어느 정도까지는 경험하지 않으며, 에어로졸화된 구성요소는 필터(존재한다면)를 포함하는 에어로졸 전달 장치(100)를 통해 사용자의 입으로 빨아들여진 공기 중에 동반된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 가열 조립체는, 스파이크가 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치와, 스파이크가 에어로졸 소스와 접촉하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성된 복수의 스파이크(112)를 포함한다. 특히, 도 3은 가열 위치에 있는 스파이크(112)를 도시한다. 가열 위치의 다양한 실시예에서, 스파이크(112)는 에어로졸 소스 부재와 접촉할 뿐만 아니라, 스파이크(112)의 일부가 기재 재료(310) 내로 연장되도록 에어로졸 소스 부재의 외부 표면(306)을 관통한다. 다양한 실시예에서, 스파이크(112)가 기재 재료 내로 연장되는 정도는 변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 스파이크(112)는 기재 재료 내로 약간 정도로 연장될 수 있는 반면, 다른 실시예에서 스파이크(112)는 기재 재료(310)의 중심까지 연장될 수도 있고, 또 다른 실시예에서 스파이크(112)는 기재 재료(310)의 중심을 통해 연장될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)는 도 3에 도시된 것과 같은 대향하는 스파이크(112) 열을 포함할 수도 있는데, 하나의 열은 에어로졸 소스 부재의 일측에 위치되고 다른 열은 에어로졸 소스 부재의 반대측에 위치된다. 일부 실시예에서, 예를 들어 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(302)의 원주 주위에 위치할 수 있는 3 개 이상의 열과 같은 추가 열의 스파이크(112)가 있을 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 다른 실시예에서, 스파이크(112)의 단일 열이 있을 수도 있다. 일부 실시예에서, 개별 스파이크(112)의 위치는 도 3에 도시된 것과 같이 열들 사이에서 엇갈리게 배치될 수도 있지만, 다른 실시예에서 개별 스파이크(112)의 위치는 실질적으로 정렬될 수도 있다. 위에서 언급했듯이 다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)의 관절운동은 상이한 방식으로 발생할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 후퇴 위치에서 에어로졸 소스 부재로부터 멀리 이동하고 가열 위치에서 에어로졸 소스 부재를 향해 이동하는 클램쉘 하우징에 수납될 수도 있다. 일부 실시예에서, 관절 동작의 활성화는 버튼에 의해 트리거될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 클램쉘 하우징에는 스프링이 장착될 수도 있고, 버튼은 클램쉘 하우징이 후퇴 위치로부터 가열 위치로 이동하도록 트리거할 수도 있다. 다른 실시예에서, 사용자는 스파이크 열(rows spikes: 112) 중 하나 또는 둘 모두를 후퇴 위치로부터 가열 위치로 운반하는 특징부를 슬라이드할 수도 있으며, 이 가열 위치에서 스파이크(112)는 기재 재료의 외부 표면을 통해 그 내부 영역(308)의 일부 안으로 관통한다.
다양한 실시예에서, 가열 조립체의 가열 부재는 전기 에너지원로부터 전기 에너지를 받을 때 열을 생성할 수도 있다. 이러한 방식으로, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 기재 재료(310)와의 접촉에 부가하여 보충적 열 전도 재료를 통해 기재 재료(310)를 가열하는 저항성 가열 부재를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 보충적 열 전도 재료는 복수의 이격된 전도성 밴드(320)를 포함한다. 이러한 방식으로, 스파이크(112) 자체를 통한 기재 재료(310)의 가열에 부가하여 또는 그 대안으로서, 기재 재료(310)는 복수의 스파이크(112)로부터의 열 전도를 통해 복수의 이격된 전도성 밴드(320)에 의해 가열될 수도 있다. 일부 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(320)는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 금속 재료로 구성될 수도 있지만 이에 제한되지는 않는다. 다른 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(320)는 예를 들어 알루미늄 코팅된 구리 또는 전술한 목록으로부터 선택된 베이스 재료(base materials)와 코팅의 다른 조합과 같은 코팅된 금속으로 구성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(320)는 산화 알루미늄, 산화 베릴륨, 질화 붕소, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 세라믹 재료로 구성될 수도 있지만 이에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(320)는 흑연, 그래핀, 탄소 나노 튜브, 나노 리본, 다이아몬드-유사 구조화된 탄소 재료, 또는 이들의 조합과 같은 탄소 재료로 구성될 수도 있지만 이에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(320)는 금속, 세라믹 또는 탄소 섬유를 갖는 중합체 재료와 같은 중합체 복합물로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예는 질화 붕소, 산화 아연 또는 알루미나 섬유와 함께 폴리이미드, 에폭시 또는 규소 중합체를 포함할 수도 있다. 추가 실시예에서, 본 개시는 복수의 전도성 밴드(320)가 상기 재료 중 임의의 하나 또는 임의의 조합으로 구성되거나, 또는 상기 재료 중 둘 이상을 포함하는 복합물로 구성될 수도 있음을 고려한다.
도 4는 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(402)의 개략적인 사시도를 도시하고; 도 5는 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(402) 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 사시도를 도시하며; 도 6은 에어로졸 소스 부재의 가열 단부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 평면도를 도시한다. 도시된 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(402)는 제 1 외부 표면(406) 및 제 1 내부 영역(408)을, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(402)의 제 1 내부 영역(408)에 위치된 제 1 기재 재료(410)와 함께 규정한다. 위에서 언급한 바와 같이, 일부 실시예에서, 기재 재료는 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(402) 및 마우스 단부 모두에 위치할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 제 1 기재 재료(410)는 단일 세그먼트를 갖지만, 다른 실시예에서 제 1 기재 재료(410)는 상이한 조성을 가질 수도 있는 추가 세그먼트를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 기재 재료(410)는 담배 또는 담배 관련 재료를, 그와 관련된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로스 펄프 재료와 같은 비담배 재료가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 비담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수도 있다. 전술한 기재 재료(및/또는 다중 기재 재료)에 사용하기 위한 가능한 기재 재료, 조성물, 성분 및/또는 첨가제를 참조하길 바란다.
도시된 실시예는 또한 제 1 기재 재료(410)를 실질적으로 둘러싸는 제 2 기재 재료(412)를 포함한다. 특히, 도시된 실시예의 제 2 기재 재료(412)는 제 1 기재 재료(410)의 제 1 외부 표면(406)에 근접하게 위치되고 그 자신의 제 2 외부 표면(416) 및 제 2 내부 영역(418)을 규정한다. 제 1 기재 재료(410)와 마찬가지로, 도시된 실시예에서 제 2 기재 재료(412)는 단일 세그먼트를 갖지만, 다른 실시예에서 제 2 기재 재료(412)는 상이한 조성을 가질 수도 있는 추가 세그먼트를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 제 2 기재 재료(412)는 담배 또는 담배 관련 재료를, 그와 연관된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로스 펄프 재료와 같은 비담배 재료가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 비담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수도 있다. 전술한 기재 재료(및/또는 다중 기재 재료)에 사용하기 위한 가능한 기재 재료, 조성물, 성분 및/또는 첨가제를 참조하길 바란다. 일부 실시예에서, 제 1 기재 재료(410) 및 제 2 기재 재료(412)는 동일한 재료를 포함할 수도 있지만, 다양한 다른 실시예에서, 제 1 기재 재료(410) 및 제 2 기재 재료(412)는 상이한 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 제 1 기재 재료(410) 및 제 2 기재 재료(412)는 분리된 채 유지되기를 바라는 하나 이상의 각각의 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 기재 재료 중 하나는 이온화된 칼슘(예를 들어, Ca++) 성분을 포함할 수도 있고 다른 기재 재료는 알기네이트 성분을 포함할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 기재 재료(410) 및/또는 제 2 기재 재료(412)의 가열은 기재 재료(410, 412)와 관련된 에어로졸 전구체 조성물(들)의 에어로졸화를 초래한다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부는 사용자가 마우스 단부를 빨아들이는 것에 응답하여, 생성된 에어로졸을 마우스 단부를 통해 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부는 필터를 포함할 수도 있으며, 이 필터는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부를 빨아들이는 것에 응답하여 이를 통해 에어로졸을 수용하도록 구성된다. 바람직하게는, 기재 재료(410, 412)의 요소는 열분해(예를 들어, 탄화, 그을림 또는 연소)를 어느 정도까지는 경험하지 않으며, 에어로졸화된 구성요소는 필터(존재한다면)를 포함하는 에어로졸 전달 장치(100)를 통해 사용자의 입 속으로 빨아들여진 공기 중에 동반된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 가열 조립체는 스파이크(112)가 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치와 스파이크(112)가 에어로졸 소스 부재와 접촉하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성된 복수의 스파이크(112)를 포함한다. 특히 도 5 및 도 6은 가열 위치에 있는 스파이크(112)를 도시한다. 가열 위치의 다양한 실시예에서, 스파이크(112)는 에어로졸 소스 부재와 접촉할 뿐만 아니라 스파이크(112)의 일부가 제 2 기재 재료(412) 내로 연장되도록 에어로졸 소스 부재의 제 2 외부 표면(416)을 관통한다. 일부 실시예에서, 스파이크(112)는 제 1 기재 재료(410) 내로는 연장되지 않고 제 2 기재 재료(412) 내로만 연장된다. 이러한 실시예에서, 스파이크(112)가 제 2 기재 재료(412) 내로 연장되는 거리는 변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 스파이크(112)는 짧은 거리에서 제 2 기재 재료(412) 내로 연장될 수도 있는 반면, 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 2 기재 재료(412)의 중심까지 연장될 수도 있고, 또 다른 실시예에서는 스파이크(112)가 제 2 기재 재료(412)를 통해 연장될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 스파이크(112)는 제 2 기재 재료(412)를 통해 연장되고 제 1 외부 표면(406)을 통해 제 1 기재 재료(410) 내로 추가로 연장된다. 이러한 실시예에서, 스파이크(112)가 제 1 기재 재료(410)로 연장되는 범위는 변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 스파이크(112)는 짧은 거리에서 제 1 기재 재료(410) 내로 연장될 수도 있는 반면, 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 1 기재 재료(410)의 중심까지 연장될 수도 있고, 또 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 1 기재 재료(410)의 중심을 통해 연장될 수도 있다.
다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)는 도 5에 도시된 것과 같은 대향하는 스파이크(112) 열을 포함할 수도 있는데, 하나의 열은 에어로졸 소스 부재의 일측에 위치하고 다른 열은 에어로졸 소스 부재의 반대측에 위치한다. 일부 실시예에서, 예를 들어 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(402)의 원주 주위에 위치할 수도 있는 3 개 이상의 열과 같은 추가 열의 스파이크(112)가 있을 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 다른 실시예에서, 스파이크(112)의 단일 열이 있을 수도 있다. 일부 실시예에서, 개별 스파이크(112)의 위치는 도 5에 도시된 것과 같이 열 사이에서 엇갈리게 배치될 수도 있지만, 다른 실시예에서 개별 스파이크(112)의 위치는 실질적으로 정렬될 수도 있다. 위에서 언급했듯이, 다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)의 관절운동은 상이한 방식으로 발생할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 후퇴 위치에서 에어로졸 소스 부재로부터 멀리 이동하고 가열 위치에서 에어로졸 소스 부재를 향해 이동하는 클램쉘 하우징에 수납될 수도 있다. 일부 실시예에서, 관절 동작의 활성화는 버튼에 의해 트리거될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 클램쉘 하우징에는 스프링이 장착될 도수 있고, 버튼은 클램쉘 하우징이 후퇴 위치로부터 가열 위치로 이동하도록 트리거할 수도 있다. 다른 실시예에서, 사용자는 스파이크 열(112) 중 하나 또는 둘 모두를 후퇴 위치로부터 가열 위치로 운반하는 특징부를 슬라이드할 수도 있으며, 이 가열 위치에서 스파이크(112)는 기재 재료의 외부 표면을 통해 그 내부 영역(408)의 일부 안으로 관통한다.
위에서 언급한 바와 같이, 다양한 실시예에서 가열 조립체의 가열 부재는 전기 에너지원로부터 전기 에너지를 받을 때 열을 발생할 수도 있다. 이러한 방식으로, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 기재 재료(410, 412) 자체와의 접촉에 부가하여 보충적 열 전도 재료를 통해 제 1 및 제 2 기재 재료(410, 412)를 가열하는 저항성 가열 부재를 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 보충적 열 전도 재료는 제 1 기재 재료(410)의 제 1 외부 표면(406)과 제 2 기재 재료(412)의 내부 표면 사이에 위치하는 복수의 이격된 전도성 밴드(420)를 포함한다. 이러한 방식으로, 스파이크(112) 자체를 통한 제 1 및 제 2 기재 재료(410, 412)의 가열에 부가하여 또는 그 대안으로서, 제 1 및 제 2 기재 재료(410, 412)는 복수의 스파이크(112)로부터의 열 전도를 통해 복수의 이격된 전도성 밴드(420)에 의해 가열될 수도 있다. 일부 실시예에서, 복수의 이격된 전도성 밴드(420)는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 금속 재료로 구성될 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(420)는 예를 들어, 알루미늄-코팅된 구리 또는 전술한 목록으로부터 선택된 코팅 및 베이스 재료의 다른 조합과 같은 코팅된 금속으로 구성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 복수의 이격된 전도성 밴드(420)는 산화 알루미늄, 산화 베릴륨, 질화 붕소, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 세라믹 재료로 구성될 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 복수의 열 전도성 밴드(420)는 흑연, 그래핀, 탄소 나노 튜브, 나노 리본, 다이아몬드 유사 구조화된 탄소 재료, 또는 이들의 조합과 같은 탄소 재료로 구성될 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다. 그리고 또 다른 실시예에서, 복수의 열 전도성 밴드(420)는 폴리이미드, 에폭시 또는 규소 중합체를 비롯한 (그러나 이에 제한되지 않음) 금속, 세라믹 또는 탄소 섬유와, 질화 붕소, 산화 아연 또는 알루미나 섬유를 갖는 중합체 재료와 같은 중합체 복합물로 구성될 수도 있다. 추가 실시예에서, 본 개시는 복수의 전도성 밴드가 상기 재료 중 임의의 하나 또는 임의의 조합으로 구성될 수 있거나, 상기 재료 중 둘 이상을 포함하는 복합물로 구성될 수도 있음을 고려한다.
도시된 실시예에서 기재 재료는 전도성 밴드 하측 뿐만 아니라 전도성 밴드 사이에도 존재하지만, 다른 실시예에서 에어로졸 소스 재료는 전도성 밴드 하측에만 존재하며, 또 다른 실시예에서는 전도성 밴드 사이에만 존재한다는 것을 인식해야 한다. 추가로, 도시된 실시예에서 기재 재료에서 에어로졸 생성 재료의 농도는 세그먼트 전체에 걸쳐 비교적 일관적이지만, 일부 실시예에서 기재 재료에서 에어로졸 생성 재료의 농도는 세그먼트마다 다를 수도 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(502)의 일부 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 사시도를 도시하고, 도 8은 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(502) 및 가열 조립체의 일부의 개략적인 평면도를 도시한다. 특히, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(502)는 제 1 외부 표면(506) 및 제 1 내부 영역(508)을 형성하고, 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(502)의 제 1 내부 영역(508)에는 제 1 기재 재료(510)가 위치된다. 위에서 언급한 바와 같이, 일부 실시예에서, 기재 재료는 에어로졸 소스 부재의 가열 단부(502) 및 마우스 단부 모두에 위치할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 제 1 기재 재료(510)는 단일 세그먼트를 갖지만, 다른 실시예에서 제 1 기재 재료(510)는 상이한 조성을 가질 수 있는 추가 세그먼트를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 기재 재료(510)는 담배 또는 담배 관련 재료를, 그와 관련된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로스 펄프 재료와 같은 비담배 재료가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 비담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수도 있다. 전술한 기재 재료(및/또는 다중 기재 재료)에 사용하기 위한 가능한 기재 재료, 조성물, 성분 및/또는 첨가제를 참조하길 바란다.
도시된 실시예는 또한 제 1 기재 재료(510)를 실질적으로 둘러싸는 제 2 기재 재료(512)를 포함한다. 특히, 도시된 실시예의 제 2 기재 재료(512)는 제 1 기재 재료(510)의 제 1 외부 표면(506)에 근접하게 위치되고 그 자신의 제 2 외부 표면(516) 및 제 2 내부 영역(518)을 규정한다. 제 1 기재 재료(510)와 마찬가지로, 도시된 실시예에서 제 2 기재 재료(512)는 단일 세그먼트를 갖지만, 다른 실시예에서 제 2 기재 재료(512)는 상이한 조성을 가질 수도 있는 추가 세그먼트를 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 제 2 기재 재료(512)는 담배 또는 담배 관련 재료를, 그와 관련된 에어로졸 전구체 조성물과 함께 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 셀룰로스 펄프 재료와 같은 비담배 재료가 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 비담배 기재 재료는 식물 유래 재료가 아닐 수도 있다. 전술한 기재 재료(및/또는 다중 기재 재료)에 사용하기 위한 가능한 기재 재료, 조성물, 성분 및/또는 첨가제를 참조하길 바란다. 일부 실시예에서, 제 1 기재 재료(510) 및 제 2 기재 재료(512)는 동일한 재료를 포함할 수도 있지만, 다양한 다른 실시예에서, 제 1 기재 재료(510) 및 제 2 기재 재료(512)는 상이한 재료를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 제 1 기재 재료(510) 및 제 2 기재 재료(512)는 분리된 채 유지되기를 원하는 하나 이상의 개별 구성요소를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 기재 재료 중 하나는 이온화된 칼슘(예를 들어, Ca++) 성분을 포함할 수도 있고 다른 기재 재료는 알기네이트 성분을 포함할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 제 1 기재 재료(510) 및/또는 제 2 기재 재료(512)의 가열은 기재 재료(510, 512)와 관련된 에어로졸 전구체 조성물(들)의 에어로졸화를 초래한다. 다양한 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부는 사용자가 마우스 단부를 빨아들이는 것에 응답하여, 생성된 에어로졸을 마우스 단부를 통해 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부는 필터를 포함할 수도 있으며, 이 필터는 에어로졸 소스 부재의 마우스 단부를 빨아들이는 것에 응답하여 필터를 통해 에어로졸을 수용하도록 구성된다. 바람직하게는, 기재 재료(510, 512)의 요소는 열분해(예를 들어, 탄화, 그을림 또는 연소)를 어느 상당한 정도까지는 경험하지 않으며, 에어로졸화된 구성요소는 필터(존재한다면)를 포함하는 에어로졸 전달 장치(100)를 통해 사용자의 입 속으로 빨아들여진 공기 중에 동반된다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 가열 조립체는, 스파이크(112)가 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치와, 스파이크(112)가 제 1 기재 재료(510)의 외부 표면의 제한된 부분 주위로 연장되는 복수의 이격된 전도성 밴드(520)와 접촉하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성된 복수의 스파이크(112)를 포함한다. 특히, 도 7 및 8은 가열 위치에 있는 스파이크(112)를 도시한다. 도시된 실시예에서, 복수의 이격된 전도성 밴드(520)는 가열 부재의 역할을 한다. 특히, 도시된 실시예의 복수의 이격된 전도성 밴드(520) 각각은 제 1 단부(520a) 및 제 2 단부(520b)를 규정한다. 이러한 방식으로, 전기 에너지원(108)에 전기적으로 연결된 복수의 스파이크(112)가 복수의 이격된 전도성 밴드(520)의 각각의 제 1 및 제 2 단부(520a, 520b)와 접촉할 때, 복수의 이격된 전도성 밴드(520)가 가열 부재로서 작용하도록 복수의 저항성 가열 회로가 완성된다.
일부 실시예에서, 복수의 이격된 전도성 밴드(520)는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 금속 재료로 구성될 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 복수의 전도성 밴드(520)는 예를 들어, 알루미늄-코팅된 구리 또는 전술한 목록으로부터 선택된 코팅 및 베이스 재료(base materials)의 다른 조합과 같은 코팅된 금속으로 구성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 복수의 이격된 전도성 밴드(520)는 산화 알루미늄, 산화 베릴륨, 질화 붕소, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 세라믹 재료로 구성될 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 복수의 열 전도성 밴드(520)는 흑연, 그래핀, 탄소 나노 튜브, 나노 리본, 다이아몬드 유사 구조화된 탄소 재료, 또는 이들의 조합과 같은 탄소 재료로 구성될 수도 있지만, 이에 제한되지 않는다. 그리고 또 다른 실시예에서, 복수의 열 전도성 밴드(520)는 폴리이미드, 에폭시 또는 규소 중합체를 비롯한 (그러나 이에 제한되지는 않음) 금속, 세라믹 또는 탄소 섬유와, 질화 붕소, 산화 아연 또는 알루미나 섬유를 갖는 중합체 재료와 같은 중합체 복합물로 구성될 수도 있다. 추가 실시예에서, 본 개시는 복수의 전도성 밴드가 상기 재료 중 임의의 하나 또는 임의의 조합으로 구성될 수 있거나, 상기 재료 중 둘 이상을 포함하는 복합물로 구성될 수 있음을 고려한다.
가열 위치의 일부 실시예에서, 스파이크(112)는 에어로졸 소스 부재와 접촉 할 뿐만 아니라, 스파이크(112)의 일부가 제 2 기재 재료(512) 내로 연장되도록 에어로졸 소스 부재의 제 2 외부 표면(516)을 관통한다. 일부 실시예에서, 스파이크(112)는 제 1 기재 재료(510) 내로는 연장되지 않고 제 2 기재 재료(512) 내로만 연장된다. 이러한 실시예에서, 스파이크(112)가 제 2 기재 재료(512) 내로 연장되는 거리는 변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 스파이크(112)는 짧은 거리에서 제 2 기재 재료(512) 내로 연장될 수도 있는 반면, 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 2 기재 재료(512)의 중심까지 연장될 수도 있고, 또 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 2 기재 재료(512)를 통해 연장될 수도 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서 스파이크(112)는 제 2 기재 재료(512)를 통해 연장되고 제 1 외부 표면(506)을 통해 제 1 기재 재료(510) 내로 추가로 연장된다. 이러한 실시예에서, 스파이크(112)가 제 1 기재 재료(510)로 연장되는 범위는 변할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 스파이크(112)는 짧은 거리에서 제 1 기재 재료(510) 내로 연장될 수도 있는 반면, 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 1 기재 재료(510)의 중심까지 연장될 수도 있고, 또 다른 실시예에서 스파이크(112)는 제 1 기재 재료(510)의 중심을 통해 연장된다.
다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)는 도 7에 도시된 것과 같은 한 쌍의 스파이크(112) 열을 포함할 수도 있는데, 하나의 열은 에어로졸 소스 부재의 동일한 측의 다른 열에 근접하게 위치된다. 도시된 실시예에서, 스파이크(112)의 열은 실질적으로 정렬되나; 예를 들어, 이격된 전도성 밴드가 기재 재료 주위에 나선형 패턴을 갖는 실시예과 같은 다른 실시예에서, 스파이크의 열은 엇갈릴 수도 있다. 그러나, 본 명세서에서 논의된 임의의 실시예의 경우에 복수의 스파이크가 일 패턴으로 배열될 필요가 없으며, 따라서 일부 실시예에서 복수의 스파이크가 무작위로 분포될 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 위에서 언급했듯이 다양한 실시예에서, 복수의 스파이크(112)의 관절운동은 상이한 방식으로 발생할 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 복수의 스파이크(112)는 후퇴 위치에서 에어로졸 소스 부재로부터 멀리 이동하고 가열 위치에서 에어로졸 소스 부재를 향해 이동하는 클램쉘 하우징에 수납될 수도 있다. 일부 실시예에서, 관절 동작의 활성화는 버튼에 의해 트리거될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 클램쉘 하우징에는 스프링이 장착될 수도 있고, 버튼은 클램쉘 하우징이 후퇴 위치로부터 가열 위치로 이동하도록 트리거할 수도 있다. 다른 실시예에서, 사용자는 스파이크 열 중 하나 또는 둘 모두를 후퇴 위치로부터 가열 위치로 운반하는 특징부를 슬라이드할 수도 있으며, 이 가열 위치에서 열 전도 스파이크(112)는 기재 재료의 외부 표면을 관통하여 그 내부 영역(508)의 일부 안으로 관통한다.
전술한 임의의 실시예의 경우에, 제어 부품(106) 및/또는 복수의 스파이크(112)는 기재 재료(예를 들어, 제 1 기재 재료 또는 제 1 및 제 2 기재 재료)가 세그먼트로 가열될 수도 있도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 복수의 스파이크(112)는 독립적으로 제어 가능하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서 개별 스파이크(112), 스파이크 쌍(112) 및/또는 스파이크 그룹(112)은 기재 재료의 다양한 부분이 상이한 시간에 가열될 수도 있도록 독립적으로 제어 가능할 수도 있다. 일 실시예에서, 개별 스파이크(112), 스파이크 쌍(112) 및/또는 스파이크 그룹(112)은 독립적으로 활성화(예를 들어, 독립적으로 관절운동 및/또는 독립적으로 가열 및/또는 전기 에너지원에 독립적으로 연결)될 수 있어, 기재 재료가 순차적으로 가열될 수도 있다. 이는 위에서 설명한 바와 같이 스파이크 및/또는 전도성 밴드의 가열을 통해 발생할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 스파이크(112)의 활성화는 본 명세서에서 달리 설명된 바와 같이 소비자의 퍼핑 동작에 의해 하나 이상의 다양한 센서의 사용을 통해 개시될 수도 있고/있거나 퍼프가 중단되자마자 버튼과 같은 하나 이상의 다양한 센서에 의해 감지될 때 개시될 수도 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 다수의 가능한 가열 세그먼트는 에어로졸 소스 부재(200)로부터 이용 가능한 퍼프 수에 대응할 수도 있다. 일부 실시예에서, 단일 에어로졸 소스 부재는 약 4 내지 약 12 회, 약 5 내지 약 11 회, 또는 퍼프 6 내지 10 회의 퍼프를 제공할 수도 있다.
본 개시의 에어로졸 소스 부재 및 제어 본체는 일반적으로 완전한 흡연 물품 또는 약제 전달 물품으로서 함께 제공될 수 있지만, 구성요소들은 또한 별도로 제공될 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 본 개시는 또한 재사용 가능한 흡연 물품 또는 재사용 가능한 약제 전달 물품과 함께 사용하기 위한 일회용 유닛을 포괄한다. 특정 실시예에서, 이러한 일회용 유닛(첨부 도면에 도시된 바와 같이 에어로졸 소스 부재일 수도 있음)은 재사용 가능한 흡연 물품 또는 약제 전달 물품과 맞물리도록 구성된 가열 단부와, 흡입성 물질을 소비자에게 전달하도록 구성된 반대쪽의 마우스 단부와, 내부 공간을 규정하는 외부 표면 및 내부 표면을 갖는 벽을 구비하는 실질적으로 관 형상의 본체를 포함할 수 있다. 에어로졸 소스 부재(또는 카트리지)의 다양한 실시예가 Worm 등의 미국 특허 번호 제 9,078,473 호에 설명되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.
일회용 유닛에 부가하여, 본 개시는 재사용 가능한 흡연 물품 또는 재사용 가능한 약제 전달 물품에 사용하기 위한 별도의 제어 본체를 제공하는 것을 추가로 특징으로 할 수도 있다. 특정 실시예에서, 제어 본체는 일반적으로 별도로 제공된 에어로졸 소스 부재의 가열 단부를 수용하기 위한 수용 단부(개방 단부를 갖는 수용 챔버를 포함할 수도 있음)를 갖는 하우징일 수도 있다. 제어 본체는 제어 본체의 구성요소일 수도 있거나 제어 유닛과 함께 사용될 에어로졸 소스 부재에 포함될 수도 있는, 전기 가열 부재에 전력을 제공하는 전기 에너지원을 더 포함할 수도 있다. 다양한 실시예에서, 제어 본체는 또한 전기 에너지원(예를 들어 배터리), 가열 부재로의 전류 흐름을 작동시키기 위한 구성요소, 및 원하는 시간 동안 원하는 온도를 유지하기 위해 그리고/또는 원하는 온도에 도달했거나 가열 부재가 원하는 시간 동안 가열되었을 때 전류 흐름을 순환시키거나 전류 흐름을 중지하기 위해 이러한 전류 흐름을 조절하기 위한 구성요소를 비롯한 추가 구성요소를 포함할 수도 있다. 일부 실시예에서, 제어 유닛은 가열 부재로의 전류 흐름을 작동시키기 위한 구성요소, 및 이러한 전류 흐름을 조절하기 위한 구성요소중 하나 또는 둘 모두와 연관된 하나 이상의 푸시 버튼을 더 포함할 수도 있다. 제어 본체는, 또한 히터가 가열되고 있음을 나타내고 및/또는 제어 본체와 함께 사용되는 에어로졸 소스 부재에 대해 남아 있는 퍼프의 수를 표시하는 조명과 같은 하나 이상의 인디케이터를 포함할 수도 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 도면이 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재를 작동 관계에서 예시하고 있지만, 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재는 개별 장치로 존재할 수도 있음을 이해해야 한다. 따라서, 조합된 구성요소와 관련하여 본 명세서에서 달리 제공되는 임의의 논의는 또한 개별 및 별도의 구성요소로서 제어 본체 및 에어로졸 소스 부재에 적용되는 것으로 이해해야 한다.
다른 양태에서, 본 개시는 본 명세서에 기재된 바와 같은 다양한 구성요소를 제공하는 키트에 관한 것일 수도 있다. 예를 들어, 키트는 하나 이상의 에어로졸 소스 부재를 갖는 제어 본체를 포함할 수도 있다. 키트는 하나 이상의 충전 구성요소를 갖는 제어 본체를 추가로 포함할 수도 있다. 키트는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 본체를 추가로 포함할 수도 있다. 키트는 하나 이상의 에어로졸 소스 부재 및 하나 이상의 충전 구성요소 및/또는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 본체를 추가로 포함할 수도 있다. 추가 실시예에서, 키트는 복수의 에어로졸 소스 부재를 포함할 수도 있다. 키트는 복수의 에어로졸 소스 부재 및 하나 이상의 배터리 및/또는 하나 이상의 충전 구성요소를 추가로 포함할 수도 있다. 상기 실시예에서, 에어로졸 소스 부재 또는 제어 본체는 이에 포함된 가열 부재를 구비할 수도 있다. 본 발명의 키트는 하나 이상의 추가 키트 구성요소를 수용하는 케이스(또는 다른 포장, 운반 또는 보관 구성요소)를 추가로 포함할 수도 있다. 케이스는 재사용 가능한 경질 또는 연질 용기일 수 있다. 또한 케이스는 단순히 상자 또는 기타 포장 구조물일 수도 있다.
전술한 설명 및 관련 도면에 제공된 교시의 이점을 갖는 본 개시의 많은 수정예 및 다른 구현예는 본 개시 내용의 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 연상될 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않아야 하며 수정예 및 다른 구현예는 청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도되는 것을 알아야 한다. 특정 용어가 본 명세서에서 사용되지만, 이들 용어는 포괄적이고 설명적인 의미로만 사용되며 제한적인 목적으로는 사용되지 않는다.

Claims (20)

  1. 외부 표면 및 내부 영역을 형성하는 에어로졸 소스 부재―상기 에어로졸 소스 부재는 이 에어로졸 소스 부재와 연관된 에어로졸 전구체 조성물을 갖는 기재 재료를 포함함―와;
    상기 에어로졸 소스 부재를 수용하도록 구성된 하우징을 갖는 제어 본체와;
    상기 하우징과 결합된 전기 에너지원과;
    상기 전기 에너지원에 작동 가능하게 연결된 가열 조립체를 포함하고,
    상기 가열 조립체는 복수의 스파이크를 포함하고, 상기 복수의 스파이크는 상기 복수의 스파이크가 상기 에어로졸 소스 부재와 접촉하지 않는 후퇴 위치와, 상기 복수의 스파이크가 상기 기재 재료의 외부 표면을 통해 상기 기재 재료의 내부 영역의 일부 안으로 관통하는 가열 위치 사이에서 관절운동하도록 구성되는
    에어로졸 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료의 외부 표면은 복수의 이격된 전도성 밴드를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 이격된 전도성 밴드는 상기 기재 재료의 전체 외부 표면을 둘러싸는
    에어로졸 전달 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 각각의 이격된 전도성 밴드는 기재 재료의 외부 표면의 제한된 부분 주위로 연장되고 제 1 단부 및 제 2 단부를 한정하는
    에어로졸 전달 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    가열 위치에서, 복수의 열 전도 스파이크의 각각의 스파이크가 이격된 전도성 밴드의 제 1 및 제 2 단부와 접촉하는
    에어로졸 전달 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 스파이크는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 이격된 전도성 밴드는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 소스 부재는 외부 표면 및 내부 영역을 형성하는 제 2 기재 재료를 더 포함하고, 상기 제 2 기재 재료는 상기 제 1 기재 재료를 실질적으로 둘러싸는
    에어로졸 전달 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기재 재료의 외부 표면은 복수의 이격된 전도성 밴드를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    각각의 이격된 전도성 밴드는 기재 재료의 전체 외부 표면을 둘러싸는
    에어로졸 전달 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    각각의 이격된 전도성 밴드는 기재 재료의 외부 표면의 일부 주위로 연장되고 제 1 단부 및 제 2 단부를 형성하는
    에어로졸 전달 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가열 위치에서, 복수의 스파이크의 각각의 스파이크가 이격된 전도성 밴드의 제 1 및 제 2 단부와 접촉하는
    에어로졸 전달 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 스파이크는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 이격된 전도성 밴드는 가열 조립체의 가열 부재를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 담배 재료 및 담배 유래 재료 중 적어도 하나를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 비담배 재료를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기재 재료가 제 1 조성물을 포함하고, 상기 제 2 기재 재료가 제 2 조성물을 포함하며, 제 1 조성물이 제 2 조성물과 상이한
    에어로졸 전달 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재 재료는 담배 재료의 쉬레드, 담배 재료의 비드, 담배 재료의 압출된 구조물, 담배 재료의 크림핑된 시트 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  19. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 기재 재료는 담배 재료의 쉬레드, 담배 재료의 비드, 담배 재료의 압출된 구조물, 담배 재료의 크림핑된 시트 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  20. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 기재 재료는 담배 재료의 쉬레드, 담배 재료의 비드, 담배 재료의 압출된 구조물, 담배 재료의 크림핑된 시트 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
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