KR20210075135A - 향상된 연결성, 기류 및 에어로졸 경로를 갖는 에어로졸 전달 장치 - Google Patents

향상된 연결성, 기류 및 에어로졸 경로를 갖는 에어로졸 전달 장치 Download PDF

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KR20210075135A
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aerosol
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찰스 제이콥 삼세 노박
션 에이 도허티
제러드 알러
마이클 라이언 갤로웨이
저스틴 홀트
매튜 조엘 네튼스트롬
스티븐 마이클 셰넘
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레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
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Abstract

본 개시는 에어로졸 전달 장치 및 에어로졸 전달 장치를 위한 카트리지를 제공한다. 다양한 구현예에서, 에어로졸 전달 장치는 카트리지 수용 챔버를 한정하는 외부 하우징을 포함하고 전원 및 제어 부품을 더 포함하는 제어 장치, 그리고 마우스피스, 탱크, 가열 조립체 및 하단 캡을 포함하는 카트리지를 포함한다. 마우스피스는 그 단부에서 유출구를 한정하고, 탱크는 내부에 액체 조성물을 수용하도록 구성된다. 카트리지는 제어 장치의 수용 챔버와 제거 가능하게 결합되도록 구성되고, 가열 조립체는 기화 챔버를 한정하며, 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성된다. 유입 기류는 카트리지와 제어 장치 사이의 간극에 의해 한정되고, 간극은 마우스피스의 외주면과 제어 장치 사이의 계면에서 비롯된다.

Description

향상된 연결성, 기류 및 에어로졸 경로를 갖는 에어로졸 전달 장치
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2019년 10월 10일에 출원된 향상된 연결성, 기류 및 에어로졸 경로를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Improved Connectivity, Airflow, and Aerosol Paths)라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/598,496 호, 및 2019년 10월 10일에 출원된 향상된 연결성, 기류 및 에어로졸 경로를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Improved Connectivity, Airflow, and Aerosol Paths)라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/598,575 호, 및 2018년 10월 12일에 출원된 에어로졸 형성 장치(Aerosol Forming Device)라는 명칭의 미국 가 특허 출원 번호 제 62/744,978 호, 및 2019년 10월 7일에 출원된 향상된 연결성, 기류 및 에어로졸 경로를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Improved Connectivity, Airflow, and Aerosol Paths)라는 명칭의 미국 가 특허 출원 번호 제 62/911,519 호에 대한 우선권과 이익을 주장하며, 이들 각각은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
기술 분야
본 개시는 흡연 물품과 같은 에어로졸 전달 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 에어로졸의 생산을 위해 전기적으로 생성된 열을 활용할 수 있는 에어로졸 전달 장치(예컨대, 일반적으로 전자 담배로 지칭되는 흡연 물품)에 관한 것이다. 흡연 물품은 에어로졸 전구체를 가열하도록 구성될 수도 있는데, 에어로졸 전구체는 담배로부터 제조 또는 유래될 수 있는 물질을 포함하거나 그렇지 않으면 담배를 포함할 수 있으며, 에어로졸 전구체는 인간 소비를 위한 흡입성 물질(inhalable substance)을 형성할 수 있다.
사용을 위해 담배를 연소시킬 필요가 있는 흡연 제품에 대한 개선 또는 대안으로서 많은 흡연 장치가 수 년 동안 제안되었다. 이러한 장치들의 대부분은, 담배를 태우는 데 따른 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 제공하지 않으면서, 궐련(cigarette), 시가(cigar) 또는 파이프 흡연과 관련된 감각을 제공하도록 설계된 것으로 알려져 있다. 이를 위해, 전기 에너지를 활용하여 휘발성 물질을 기화 또는 가열하거나, 담배를 상당한 정도로 태우지 않으면서 궐련, 시가 또는 파이프 흡연의 감각을 제공하려는 수많은 흡연 제품, 향미 발생기 및 약용 흡입기가 제안되었다. 예컨대, 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호, Griffith, Jr. 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0255702 호 및 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0096781 호에 기재된 배경기술에 제시된 다양한 대안 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치 및 발열원을 참고할 것. 예컨대, 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Bless 등의 미국 특허 출원 번호 제 14/170,838 호(2014년 2월 3일에 출원됨)에서 브랜드명 및 상업적 공급처로 언급된 다양한 유형의 흡연 물품, 에어로졸 전달 장치, 및 전동식 발열원을 참고할 것. 유리한 사용성(usability) 특징을 갖는 에어로졸 전달 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시는 에어로졸 전달 장치, 그러한 장치를 형성하는 방법, 및 그러한 장치의 요소에 관한 것이다. 본 개시는 특히 에어로졸 전달 장치 및 에어로졸 전달 장치에 사용하기 위한 카트리지에 관한 것이다. 이와 관련하여, 본 개시의 다양한 실시예는 유리한 사용성 특징을 갖는 에어로졸 전달 장치 및/또는 카트리지를 제공한다. 본 개시는 제한 없이 다음의 예시적 구현예를 포함한다:
예시적 구현예 1: 에어로졸 전달 장치에 있어서, 외벽을 한정하고 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 외부 하우징을 포함하는 제어 장치― 상기 제어 장치의 근위 단부는 수용 챔버를 한정하고, 상기 제어 장치는 전원 및 제어 부품을 더 포함함 ―; 및 마우스피스(mouthpiece), 탱크, 가열 조립체 및 하단 캡(bottom cap)을 포함하는 카트리지― 상기 마우스피스는 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 마우스피스의 근위 단부에는 그를 관통하여 한정된 유출구(exit portal)가 있고, 상기 탱크는 근위 단부 및 원위 단부를 한정하며, 액체 조성물을 수용하도록 구성되고, 상기 마우스피스는 상기 탱크의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 상기 하단 캡은 상기 탱크의 원위 단부와 맞물리도록 구성됨 ―를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 제어 장치의 수용 챔버와 제거 가능하게(removably) 결합되도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 기화 챔버를 한정하며, 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성되고, 상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극에 의해 유입 기류(inlet airflow)가 한정되고, 상기 탱크 및 상기 마우스피스의 유출구를 통해 에어로졸 경로가 한정되고, 상기 간극은 상기 마우스피스의 외주면과 상기 제어 장치 사이의 계면에서 비롯되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 구현예 2: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 계면은 상기 마우스피스의 외주면 및 상기 하우징의 외벽의 상단 에지에 근접하게 위치된다.
예시적 구현예 3: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 유입 기류는 상기 하단 캡의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 단일 유입 채널을 통해 카트리지로 들어간다.
예시적 구현예 4: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 하단 캡 내에 위치된 유입 채널은 노즐형 형상을 갖는다.
예시적 구현예 5: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극은 상기 제어 장치 상에 위치된 복수의 돌기에 의해 확립된다.
예시적 구현예 6: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 복수의 돌기는 상기 제어 장치의 상부 프레임 상에 위치된 복수의 융기된 세장형 보스(raised elongate boss)를 포함한다.
예시적 구현예 7: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극은 상기 제어 장치의 외부 하우징 및 상부 프레임과 상기 카트리지의 마우스피스, 탱크 및 하단 캡 사이에 확립된다.
예시적 구현예 8: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극은 상기 제어 장치의 상부 프레임의 오목한 표면과 상기 카트리지의 하단 캡의 바닥면 사이에 추가로 확립된다.
예시적 구현예 9: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 가열 조립체는 편평한 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 편평한 가열 부재 및 상기 액체 이송 요소는 만곡된 배향(curved orientation)으로 설치된다.
예시적 구현예 10: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지는 상기 하단 캡 및 가열 조립체에 의해 한정되는 기화 챔버를 추가로 한정한다.
예시적 구현예 11: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 에어로졸 경로는 상기 기화 챔버에서 비롯된다.
예시적 구현예 12: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 기화 챔버로 들어가는 유입 공기는 상기 가열 부재에 실질적으로 수직으로 충돌하고 실질적으로 수평으로 확산된다.
예시적 구현예 13: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 탱크는 액체 조성물을 보유하도록 구성된 저장소 공동(reservoir cavity)을 추가로 한정한다.
예시적 구현예 14: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 에어로졸 경로는 상기 탱크 내에 위치된 한 쌍의 유동 튜브에 의해 한정되고, 상기 유동 튜브의 적어도 일부는 상기 저장소 공동의 양 측면에 위치된다.
예시적 구현예 15: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 저장소 공동은 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 한정한다.
예시적 구현예 16: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지의 저장소 공동의 개방 원위 단부는 별개의 베이스 부재에 의해 적어도 부분적으로 밀봉된다.
예시적 구현예 17: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 베이스 부재는 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯을 포함한다.
예시적 구현예 18: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 에어로졸 경로는 상기 탱크와 상기 마우스피스의 유출구 사이에 위치된 상부 에어로졸 채널 삽입체(upper aerosol channel insert)를 통해 추가로 한정된다.
예시적 구현예 19: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지의 하단 캡은 강자성 금속 재료를 포함하는 한 쌍의 삽입체를 포함한다.
예시적 구현예 20: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 제어 장치의 상부 프레임은 상기 카트리지의 한 쌍의 금속 삽입체와 실질적으로 정렬되도록 구성된 한 쌍의 자석을 포함한다.
예시적 구현예 21: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 제어 장치는 압력 센서를 포함하고, 상기 카트리지 및 상기 제어 장치는 상기 압력 센서에 음압을 신호하도록 구성된 압력 경로를 포함한다.
예시적 구현예 22: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 압력 경로는 상기 카트리지의 하단 캡 내에 한정된 오프셋 압력 채널(offset pressure channel)에 의해 적어도 부분적으로 한정된다.
예시적 구현예 23: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 압력 경로는 상기 제어 장치의 상부 프레임 시일(upper frame seal) 내의 대응하는 채널에 의해 적어도 부분적으로 한정된다.
예시적 구현예 24: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 상부 프레임 시일은, 상기 압력 경로가 상기 카트리지의 2개의 회전 방향 중 어느 하나로 확립되도록 구성되게 하는 한 쌍의 채널을 포함한다.
예시적 구현예 25: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 하우징의 외벽의 상단 에지는 상기 카트리지의 최대 둘레가 상기 수용 챔버 내에 완전히 수용되도록 상기 마우스피스의 외주면보다 크기가 더 큰 개구를 한정한다.
예시적 구현예 26: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 제어 장치에 결합될 때 상기 마우스피스의 일부는 상기 하우징의 외벽의 상단 에지 아래로 그리고 상기 수용 챔버 내로 연장된다.
예시적 구현예 27: 에어로졸 전달 장치와 함께 사용하기 위한 카트리지에 있어서, 상기 카트리지는, 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 마우스피스― 상기 근위 단부에는 그를 관통하여 한정된 유출구가 있음 ―; 근위 단부 및 원위 단부를 가지며 내부에 액체 조성물을 수용하도록 구성된 탱크; 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성된 기화 챔버를 한정하는 가열 조립체; 상기 액체 조성물을 보유하도록 구성된 저장소 공동; 및 하단 캡을 포함하고, 상기 마우스피스는 상기 탱크의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 상기 하단 캡은 상기 탱크의 원위 단부와 맞물리도록 구성되고, 상기 하단 캡의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 단일 유입 채널을 통해 유입 기류가 상기 카트리지로 들어가고, 상기 탱크 및 상기 마우스피스의 유출구를 통해 에어로졸 경로가 한정되고, 상기 에어로졸 경로는 상기 탱크 내에 위치된 한 쌍의 유동 튜브에 의해 한정되고, 상기 유동 튜브의 적어도 일부는 상기 저장소 공동의 양 측면에 위치되는, 카트리지.
예시적 구현예 28: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 하단 캡 내에 위치된 유입 채널은 노즐형 형상을 갖는다.
예시적 구현예 29: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 가열 조립체는 편평한 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 편평한 가열 부재 및 상기 액체 이송 요소는 만곡된 배향으로 설치된다.
예시적 구현예 30: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 카트리지는 상기 하단 캡 및 가열 조립체에 의해 한정된 기화 챔버를 추가로 한정한다.
예시적 구현예 31: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 에어로졸 경로는 상기 기화 챔버에서 비롯된다.
예시적 구현예 32: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 기화 챔버로 들어가는 유입 공기는 상기 가열 부재에 실질적으로 수직으로 충돌하고 실질적으로 수평으로 확산된다.
예시적 구현예 33: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 저장소 공동은 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 한정한다.
예시적 구현예 34: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 저장소 공동의 개방 원위 단부는 별개의 베이스 부재에 의해 적어도 부분적으로 밀봉된다.
예시적 구현예 35: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 베이스 부재는 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯을 포함한다.
예시적 구현예 36: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 에어로졸 경로는 상기 탱크와 상기 마우스피스의 유출구 사이에 위치된 상부 에어로졸 채널 삽입체를 통해 추가로 한정된다.
예시적 구현예 37: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 하단 캡은 강자성 금속 재료를 포함하는 한 쌍의 삽입체를 포함한다.
예시적 구현예 38: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 압력 경로는 상기 카트리지의 하단 캡 내에 한정된 오프셋 압력 채널에 의해 적어도 부분적으로 한정된다.
예시적 구현예 39: 에어로졸 전달 장치에 있어서, 외벽을 한정하고 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 외부 하우징을 포함하는 제어 장치― 상기 제어 장치의 근위 단부는 수용 챔버를 한정하고, 상기 제어 장치는 전원 및 제어 부품을 더 포함함 ―; 및 마우스피스, 탱크 및 가열 조립체를 포함하는 카트리지― 상기 탱크는 액체 조성물을 수용하도록 구성됨 ―를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 제어 장치의 수용 챔버와 제거 가능하게 결합되도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 실질적으로 평면형 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 가열 부재는 궁형 배향(bowed orientation)으로 설치되는, 에어로졸 전달 장치.
예시적 구현예 40: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 가열 부재는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부를 연결하는 히터 루프(heater loop)를 포함한다.
예시적 구현예 41: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 히터 루프는 상기 가열 부재의 종축에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 사행 패턴의 연결된 히터 트레이스(heater trace)를 포함한다.
예시적 구현예 42: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 사행 패턴의 히터 트레이스는 상기 가열 부재의 중앙 영역에 위치된 복수의 분할 트레이스를 포함한다.
예시적 구현예 43: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 히터 루프는 상기 액체 이송 요소와 접촉하는 상기 가열 요소의 영역에 열을 집중시키도록 구성된다.
예시적 구현예 44: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 가열 부재 및 상기 액체 이송 요소가 내부에 배치되는 베이스 부재를 더 포함한다.
예시적 구현예 45: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 가열 부재의 적어도 하나의 에지는 상기 가열 부재의 궁형 배향을 용이하게 하기 위해 상기 베이스 부재와 맞물리도록 구성된다.
예시적 구현예 46: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 카트리지를 상기 제어 부품 또는 상기 전원 중 하나 이상과 전기적으로 연결하도록 구성된 한 쌍의 커넥터를 더 포함한다.
예시적 구현예 47: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 상기 가열 요소는 상기 가열 부재를 상기 커넥터에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍을 포함한다.
예시적 구현예 48: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 에어로졸 전달 장치로서, 각각의 접촉 구멍은 감합 커넥터(mating connector)의 외경보다 작은 유효 내경을 형성하는 하나 이상의 연장부를 포함한다.
예시적 구현예 49: 에어로졸 전달 장치와 함께 사용하기 위한 카트리지에 있어서, 상기 카트리지는 마우스피스, 액체 조성물을 수용하도록 구성된 탱크, 및 가열 조립체를 포함하고, 상기 가열 조립체는 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 실질적으로 평면형 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 가열 부재는 만곡된 배향으로 설치되는, 카트리지.
예시적 구현예 50: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 가열 부재는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부를 연결하는 히터 루프를 포함한다.
예시적 구현예 51: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 히터 루프는 상기 가열 부재의 종축에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 사행 패턴의 연결된 히터 트레이스를 포함한다.
예시적 구현예 52: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 사행 패턴의 히터 트레이스는 상기 가열 부재의 중앙 영역에 위치된 복수의 분할 트레이스를 포함한다.
예시적 구현예 53: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 히터 루프는 상기 액체 이송 요소와 접촉하는 상기 가열 요소의 영역에 열을 집중시키도록 구성된다.
예시적 구현예 54: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 가열 부재 및 상기 액체 이송 요소가 내부에 배치되는 베이스 부재를 더 포함한다.
예시적 구현예 55: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 가열 부재의 적어도 하나의 에지는 상기 가열 부재의 궁형 배향을 용이하게 하기 위해 상기 베이스 부재와 맞물리도록 구성된다.
예시적 구현예 56: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 카트리지를 제어 장치와 전기적으로 연결하도록 구성된 한 쌍의 커넥터를 더 포함한다.
예시적 구현예 57: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 상기 가열 요소는 상기 가열 부재를 상기 커넥터에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍을 포함한다.
예시적 구현예 58: 임의의 선행하는 예시적 구현예 또는 임의의 선행하는 예시적 구현예들의 임의의 조합에 따른 카트리지로서, 각각의 접촉 구멍은 감합 커넥터의 외경보다 작은 유효 내경을 형성하는 하나 이상의 연장부를 포함한다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 이점은 이하에 간략하게 설명되는 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다. 본 발명은 위에 언급된 실시예들 중 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 임의의 조합뿐만 아니라 본 개시에 제시된 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 임의의 특징들 또는 요소들의 조합을, 이러한 특징들 또는 요소들이 본 명세서의 특정 실시예의 설명에서 명시적으로 결합되어 있는지 여부에 관계 없이 포함한다. 본 개시는 본 개시의 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 본 개시의 임의의 분리 가능한 특징들 또는 요소들이 다양한 태양 및 실시예 중 어느 것에서 결합 가능한 것으로 간주되도록 전체적으로 판독될 의도이다.
이상에서 본 개시를 일반적인 용어로 설명했지만, 이제 첨부 도면을 참조할 것이며, 이들 도면이 반드시 실척으로 도시되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 4a는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 정면도를 도시한다.
도 4b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 도 4a의 제어 장치의 대응하는 단면도를 도시한다.
도 5a는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 측면도를 도시한다.
도 5b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 도 5a의 제어 장치의 대응하는 단면도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 8은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 분해 사시도를 도시한다.
도 9a는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 정면도를 도시한다.
도 9b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 도 9a의 카트리지의 대응하는 단면도를 도시한다.
도 10a는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 측면도를 도시한다.
도 10b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 도 10a의 카트리지의 대응하는 단면도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 기류 및 에어로졸 경로의 일부를 보여주는 에어로졸 전달 장치의 사시 단면도를 도시한다.
도 12a는 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 기류 및 에어로졸 경로의 일부를 보여주는 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 측면도를 도시한다.
도 12b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 도 12a의 카트리지의 대응하는 단면도를 도시한다.
도 13은 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 기류 및 에어로졸 경로의 일부를 보여주는 제어 장치의 카트리지의 하부 사시도를 도시한다.
도 14는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 15는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 정면 단면도를 도시한다.
도 16은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 단부 캡(endcap) 조립체의 사시도를 도시한다.
도 17a는 예시적 구현예에 따른 도 14의 제어 장치의 서브조립체를 도시한다.
도 17b는 예시적 구현예에 따른 도 14의 제어 장치의 서브조립체를 도시한다.
도 17c는 예시적 구현예에 따른 도 14의 제어 장치의 서브조립체를 도시한다.
도 18은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 19는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 분해 사시도를 도시한다.
도 20은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 측단면도를 도시한다.
도 21a는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 서브조립체를 도시한다.
도 21b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 서브조립체를 도시한다.
도 22는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 23은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 정면 단면도를 도시한다.
도 24는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 분해 사시도를 도시한다.
도 25는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 정면 단면도를 도시한다.
도 26은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 측단면도를 도시한다.
도 27은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치 및 카트리지의 정면 단면도를 도시한다.
도 28은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 29는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 정면 단면도를 도시한다.
도 30은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 부분 사시 단면도를 도시한다.
도 31은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 단부 캡 조립체의 사시도를 도시한다.
도 32는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 분해 사시도를 도시한다.
도 33은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 정면 단면도를 도시한다.
도 34는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 측단면도를 도시한다.
도 35는 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 제어 장치를 통한 기류를 보여주는 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 측단면도를 도시한다.
도 36은 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 공기 및 에어로졸 유동 경로를 보여주는 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 각진 측단면도를 도시한다.
도 37은 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 공기 및 에어로졸 유동 경로를 보여주는 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 각진 정면 단면도를 도시한다.
도 38은 본 개시의 예시적 구현예에 따른, 공기 및 에어로졸 유동 경로의 일부를 보여주는 에어로졸 전달 장치의 카트리지의 하부 사시도를 도시한다.
이제 이하에서는 본 개시의 예시적 실시예를 참조하여 본 개시에 대해 보다 충실히 설명할 것이다. 이들 예시적 실시예는 본 개시가 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 개시의 범위를 통상의 기술자에게 충실히 전달할 수 있도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며, 오히려 이들 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요건을 충족하도록 제공된다. 본 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수 형태의 관사 및 정관사 등은 문맥상으로 달리 명시되지 않는 한 복수의 대상물을 포함한다.
이하에서 설명되는 바와 같이, 본 개시의 실시예는 에어로졸 전달 장치 또는 기화 장치에 관한 것이며, 상기 용어들은 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다. 본 개시에 따른 에어로졸 전달 장치는 전기 에너지를 이용하여 (바람직하게는 상당한 정도까지의 재료의 연소 없이 및/또는 재료의 상당한 화학적 변화 없이) 재료를 가열하여 흡입성 물질을 형성하며; 이러한 장치의 구성요소들은 가장 바람직하게는 핸드헬드 장치(hand-held device)로 여겨질 만큼 충분히 콤팩트한 물품의 형태를 갖는다. 즉, 바람직한 에어로졸 전달 장치의 구성요소들의 사용은 담배의 연소 또는 열분해의 부산물에 기인하는 연기의 생성을 초래하지 않지만, 오히려 이들 바람직한 시스템의 사용은 그 안에 혼입된 특정 성분의 휘발 또는 기화에 기인하는 증기의 생성을 초래한다. 바람직한 실시예에서, 에어로졸 전달 장치의 구성요소들은 전자 담배로 특징지어질 수 있고, 이들 전자 담배는 가장 바람직하게는 담배 및/또는 담배에서 유래된 성분들을 포함하며, 따라서 담배 유래 성분들을 에어로졸 형태로 전달한다.
에어로졸 전달 장치는, 담배에 불을 붙여서 태움으로써 (그리고 그에 따라 담배 연기를 들이마심으로써) 구현되는 궐련, 시가 또는 파이프의 흡연 감각들(예컨대, 흡기 및 호기 행위, 풍미나 향미의 유형, 관능 효과, 신체 느낌, 사용 행위, 가시적인 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 자극 등) 중 많은 감각을, 담배의 임의의 성분의 임의의 실질적인 정도의 연소 없이 제공할 수도 있다. 예컨대, 본 개시의 에어로졸 발생 장치의 사용자는 흡연자가 전통적인 유형의 흡연 물품을 이용하는 것과 흡사하게 해당 피스를 쥐고 사용할 수 있고, 해당 피스에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 해당 피스의 일 단부를 물고 빨아들일 수 있으며, 선택된 시간 간격으로 모금(puff)을 피우는 등을 행할 수도 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치는 또한 증기 생성 물품 또는 약물 전달 물품인 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 이러한 물품 또는 장치는 하나 이상의 물질(예컨대, 향미 및/또는 의약적 활성 성분)을 흡입 가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 흡입성 물질은 실질적으로 증기(즉, 그 임계점 미만의 온도에서 기체상인 물질)의 형태일 수도 있다. 대안적으로, 흡입성 물질은 에어로졸(즉, 기체 중의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁물)의 형태일 수도 있다. 간명함을 위해, 본 명세서에 사용된 용어 "에어로졸"은, 가시적인지의 여부에 관계 없이, 그리고 연기와 유사한 것으로 간주될 수 있는 형태인지의 여부에 관계 없이, 사람이 흡입하기에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하는 의미이다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치는 가장 바람직하게는 전원(즉, 전기 전원), 적어도 하나의 제어 부품(예컨대, 전원으로부터 물품의 다른 구성요소로의 전류 흐름을 제어하는 등에 의해 열 발생을 위한 전력을 작동, 제어, 조절 및 중지하기 위한 수단― 예컨대 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서), 히터 또는 발열 부재(예컨대, 하나 이상의 추가 요소와 함께 또는 단독으로 "무화기(atomizer)"로 통칭될 수 있는 전기 저항 가열 요소 또는 다른 구성요소), 액체 조성물(예컨대, 일반적으로 "연기 주스", "e-액체" 및 "e-주스"로 통칭되는 성분과 같은, 충분한 열을 가하면 에어로졸을 산출(yielding)할 수 있는 에어로졸 전구체 조성물 액체), 및 에어로졸 흡입을 위해 에어로졸 전달 장치를 물고 빨아들일 수 있게 하는 마우스피스 또는 마우스 영역(mouth region)(예컨대, 빨아들임시에 생성된 에어로졸이 그로부터 인출될 수 있는, 물품을 관통하는 한정된 기류 경로)의 어떤 조합을 포함한다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치 내의 구성요소들의 보다 구체적인 형식, 구성 및 배열은 이후에 제공되는 추가 개시 내용에 비추어 명백해질 것이다. 추가로, 다양한 에어로졸 전달 장치 구성요소들의 선택 및 배열은 본 개시의 배경기술 부분에서 언급한 대표적인 제품들과 같은 시판 중인 전자 에어로졸 전달 장치를 고려할 때 이해될 수 있다.
다양한 구현예에서, 본 개시는 에어로졸 전달 장치, 및 함께 에어로졸 전달 장치를 구성하는 카트리지 및 제어 장치에 관한 것이다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서 에어로졸 전달 장치는 연결성, 기류 및/또는 장치를 통한 에어로졸 경로를 개선할 수도 있다.
본 개시의 에어로졸 전달 장치(100)의 예시적 구현예가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 에어로졸 전달 장치(100)는 제어 장치(200) 및 제거 가능한 카트리지(300)를 포함한다. 도시된 구현예에서 단 하나의 카트리지만이 도시되어 있지만, 다양한 구현예에서 에어로졸 전달 장치(100)는 교환 가능한 시스템을 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 하나 이상의 구현예에서, 단일 제어 장치가 복수의 상이한 카트리지와 함께 사용 가능할 수도 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 구현예에서, 단일 카트리지가 복수의 상이한 제어 장치와 함께 사용 가능할 수도 있다.
도 2는 제어 장치(200)의 사시도를 도시하고, 도 3은 제어 장치(200)의 분해 사시도를 도시한다. 도면들에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 장치(200)는 개략적으로 외벽(204)을 한정하는 하우징(202), 상부 프레임(206), 상부 프레임 시일(208), 압력 센서 시일(210), 하부 프레임(212), 제어 부품(214), 배터리(216), 진동 모터(218), 모터 하우징(220), 핀 시일(pin seal)(222), 단부 캡(224) 및 광 확산기(light diffuser)(226)를 포함한다. 이들 구성요소의 배열은 도 4a 및 도 4b와 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있다. 특히, 도 4a는 제어 장치(200)의 정면도를 도시하고, 도 4b는 제어 장치(200)의 대응하는 단면도를 도시한다. 마찬가지로, 도 5a는 제어 장치(200)의 측면도를 도시하고, 도 5b는 제어 장치(200)의 대응하는 단면도를 도시한다. 도면들에 도시된 바와 같이, 제어 장치(200)의 상부 프레임(206)은 카트리지가 내부에 결합될 수 있는 카트리지 수용 챔버(230)를 한정한다. 제어 장치(200)는 또한 하우징(202)의 외벽(204)뿐만 아니라 상부 프레임(206)을 통해 한정되는 한 쌍의 대향 표시창(232)을 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서 표시창(232)은 사용자에게 설치된 카트리지의 하나 이상의 구성요소(및/또는 이들의 상태)를 볼 수 있는 능력을 제공할 수도 있다. 그러나, 도시된 표시창(232)은 제한이 아니라 단지 예로서 제공된다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 대안적인 구현예는 도시된 것과 다른 형태를 갖는 표시창을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 일부 구현예는 오직 하나의 표시창만을 포함할 수도 있다. 또 다른 구현예에서는 어떤 표시창도 필요로 하지 않는다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(206)과 하우징(202)은 서로 다른 부분을 나타내지만, 그러나, 다른 구현예에서는, 상부 프레임과 하우징은 이들이 동일한 부품을 구성하도록 연속적으로 형성될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하우징(202)은 예컨대 알루미늄과 같은 금속 재료를 포함하지만, 그러나, 다른 구현예에서 하우징은 금속 합금 재료를 포함할 수 있고, 또 다른 구현예에서 하우징은 성형 플라스틱 재료(molded plastic material)를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 하우징(202), 상부 프레임(206), 하부 프레임(212) 및 단부 캡(224) 중 하나 이상은 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌(high impact polystyrene), 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 이들 구성요소 중 하나 이상은 예컨대 금속 재료(예컨대, 알루미늄, 스테인리스 강, 금속 합금 등), 유리 재료, 세라믹 재료(예컨대, 알루미나, 실리카, 멀라이트(mullite), 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄 등), 복합 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다른 재료로 제조될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하부 프레임(212)은 내부 영역에 배터리(216)를 수용하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 배터리는 리튬 폴리머(LiPo) 배터리를 포함할 수 있지만, 그러나 다양한 다른 배터리가 적합할 수도 있다. 본 개시에 따라 사용될 수 있는 배터리의 일부 다른 예는 Peckerar 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0028766 호에 기술되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 다른 유형의 전원이 활용될 수도 있다. 예컨대, 다양한 구현예에서 전원은 교체식 배터리 또는 충전식 배터리, 전고체 배터리(solid-state battery), 박막 전고체 배터리, 충전식 슈퍼 커패시터 등을 포함할 수도 있으며, 따라서 벽면 충전기에 대한 연결, 차량용 충전기(즉, 시가 라이터 소켓, USB 포트 등)에 대한 연결, 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터(예컨대 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C)를 통하는 것과 같은 컴퓨터에 대한 연결, USB 커넥터에의 연결(예컨대, 벽면 충전기, 전자 장치, 차량 등에서 구현될 수도 있는 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C), 광 전지(때로 태양 전지라 함) 또는 태양 전지의 태양 전지판에 대한 연결, 유도성 무선 충전[예컨대 WPC(Wireless charging Consortium)으로부터의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함]을 사용하는 충전기와 같은 무선 충전기 또는 무선 RF(무선 주파수) 기반 충전기, 및 USB 커넥터 또는 무선 충전기를 통해 장치를 충전하기 위한 보조 배터리와 같은 외장 전지 배열체에의 연결을 포함하여 임의의 유형의 재충전 기술과 결합될 수도 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112196 호에 설명되어 있다. 추가 구현예에서, 전원은 또한 커패시터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며 모금들 사이에 충전될 수 있으므로, 배터리를 그것이 가열 부재에 직접 전력을 공급하는 데 사용되는 경우보다 더 낮은 속도로 커패시터로 방전되게 할 수 있다. 예컨대, 슈퍼 커패시터― 즉, 전기 이중층 커패시터(electric double-layer capacitor; EDLC)가 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합하여 사용될 수도 있다. 단독으로 사용되는 경우, 슈퍼 커패시터는 매번 물품을 사용하기 전에 충전될 수도 있다. 따라서, 본 장치는 또한 슈퍼 커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 흡연 물품에 부착될 수 있는 충전기 부품을 포함할 수도 있다. 슈퍼 커패시터를 포함하는 전원 공급 장치의 예는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112191 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 에어로졸 전달 장치(100)는 부분적으로 카트리지의 가열 부재에 제공되는 전력의 양을 제어하도록 구성된 제어 부품(214) 형태의 제어 메커니즘을 포함한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 제어 부품(214)은 강성 부분과 가요성 부분을 모두 포함하는 회로 기판(234)(예컨대, 인쇄 회로 기판(PCB))을 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 회로 기판(234)은 강성 중앙 섹션(215), 및 근위 단부 섹션(217)과 원위 단부 섹션(219)을 포함하는 2개의 강성 단부 섹션을 포함하고, 각각의 단부 섹션(217, 219)은 각자의 가요성 연결부에 의해 중앙 섹션(215)에 연결된다. 이러한 방식으로, 하부 프레임(212), 배터리(216) 및 회로 기판(234)이 제어 장치(200) 내에 조립될 때, 회로 기판(234)의 중앙 섹션(215)은 배터리(216)의 주 표면에 근접하게 배치되도록 구성되고, 2개의 단부 섹션(217, 219)은 중앙 섹션(215)에 실질적으로 수직으로 배치되도록 구성된다. 특히, 회로 기판(234)의 근위 단부 섹션(217)은 하부 프레임(212)의 상단 너머로 연장되도록 구성되고, 원위 단부 섹션(219)은 하부 프레임(212)의 하단 너머로 연장되도록 구성된다. 제어 장치(200)의 하부 프레임(212)은 또한 진동 모터(218)가 내부에 수용되는 모터 하우징(220)을 포함하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 진동 모터(218)는 장치(100)의 다양한 동작과 관련된 촉각 피드백을 제공할 수도 있다.
도시된 구현예의 중앙 섹션(215)은 또한 광원(221) 형태의 표시기(indicator)를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원은 예컨대 하나 이상의 색상의 광을 제공할 수 있는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 광원은 단 하나의 색상으로 조명하도록 구성될 수 있는 반면에, 다른 구현예에서, 광원은 다양한 서로 다른 색상으로 조명하도록 구성될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 광원은 백색광을 제공하도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광원(221)은 백색광을 포함하여 다양한 색상의 광을 제공하도록 구성된 RGB(적색, 녹색, 청색) LED를 포함한다. 도시된 회로 기판(234)의 중앙 섹션(215)은 또한 회로 기판(234)을 진동 모터(218)에 작동 가능하게(operatively) 연결하도록 구성된 전기 접점(223)을 포함한다. 다른 유형의 전자 부품들, 이들의 구조 및 구성, 이들의 특징, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2009/0230117 호, Collet 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0270727 호, 및 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0257445 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 개시의 에어로졸 전달 장치에 통합될 수 있는 또 다른 특징, 제어부 또는 구성요소는 Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Hon의 미국 특허 제 8,365,742 호, Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0163063 호, Tucker 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0192623 호, Leven 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0298905 호, Kim 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0180553 호, Sebastian 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0000638 호, Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호, DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261408 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 광원(221)은 그 일부가 단부 캡(224)에 의해 수용되도록 구성된 광 확산기(226)에 의해 덮여 있다. 이러한 방식으로, 조립시에, 광 확산기(226)는 하우징(202)의 외벽(204)에 한정된 개구(225) 내에 또는 그에 근접하게 그리고 그 원위 단부에 근접하게 위치된다. 도시된 구현예에서, 개구(225)는 좁고 기다란 개구를 포함하지만, 그러나 다른 구현예에서, 개구는 임의의 원하는 형상으로 제공될 수 있으며 제어 장치(200) 상의 임의의 위치에 위치될 수도 있다. 일부 구현예에서, 광 확산기(226)는 사용자가 하우징(202)의 외부로부터 광원(221)을 볼 수 있도록 구성된 투명 또는 반투명 부재를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광 확산기(226)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 유리를 포함한 다른 재료도 가능하다. 다양한 구현예에서는, 도시된 구현예에 포함된 표시기에 추가로 또는 그 대안으로서 다른 표시기(예컨대, 다른 촉각 피드백 구성요소, 청각 피드백 구성요소 등)가 포함될 수 있다. LED 부품과 같은, 시각적 신호를 생성하는 구성요소 또는 표시기의 다른 대표적인 유형과, 이들의 구성 및 용도는 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, Newton의 미국 특허 제 8,499,766 호, Scatterday의 미국 특허 제 8,539,959 호, Galloway 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020825 호, 및 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216233 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 회로 기판(234)의 근위 단부 섹션(217)은 한 쌍의 전도성 핀(236A, 236B)뿐만 아니라 압력 센서(240)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(236A, 236B)은 핀(236A, 236B)의 단부의 일부가 카트리지 수용 챔버(230) 내로 연장되고 전도성 핀(236A, 236B)의 내부 스프링의 힘으로 인해 그 위치에서 편향되도록 상부 프레임(206)을 통해 연장되는 스프링 장착 핀(예컨대, 전기 포고 핀(electrical pogo pin))을 포함한다. 이러한 방식으로, 카트리지가 제어 장치(200)와 결합될 때, 전도성 핀(236A, 236B)은 카트리지의 대응하는 특징부에 접촉하고 스프링의 힘에 대항하여 아래로(예컨대, 하부 프레임(212) 쪽으로) 편향되도록 구성됨으로써, 설치된 카트리지를 제어 부품(214) 및 배터리(216)와 작동 가능하게 연결한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(236A, 236B)은 금도금된 금속 핀을 포함하지만, 그러나, 전기 전도성 재료의 코팅 및/또는 도금을 포함할 수 있는 다른 재료 또는 재료들의 조합도 가능하다. 전기 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 다른 프로파일이 가능하지만, 도시된 구현예의 전도성 핀(236A, 236B)의 단부는 카트리지가 카트리지 수용 챔버(230) 내에 삽입될 때 전도성 핀(236A, 236B)의 편향이 용이하도록 둥근 프로파일을 갖는다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 예컨대 카트리지 수용 챔버(230)의 상단에 근접한 것과 같이 카트리지 수용 챔버(230)의 다른 위치에 위치될 수도 있다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 외부 하우징(202)의 근위 단부와 상부 프레임(206)의 바닥벽 사이의 상부 프레임(206)의 측면 상의 지점에 위치될 수도 있다. 또한, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 외부 하우징(202)의 근위 단부 사이(즉, 측벽의 상반부)에 위치될 수도 있다. 대안적으로, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 내부 프레임 벽의 바닥벽 사이에(예컨대, 측벽의 하반부 내에) 위치될 수도 있다. 나아가, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 상부 프레임(206)의 임의의 위치에 존재할 수도 있다.
다양한 구현예에서, 에어로졸 전달 장치(100)는 기류 센서, 압력 센서 등을 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 부품(214)은 카트리지 수용 챔버(230) 근처에 그리고 그 아래에 위치되는 압력 센서(240)를 포함한다. 도시된 구현예의 압력 센서(240)의 위치 및 기능은 아래에서 설명될 것이지만, 그러나 다른 구현예에서, 기류 또는 압력 센서는 장치에 대한 빨아들임을 신호할 수 있는 기류 및/또는 압력 변화를 겪고 그에 따라 배터리(216)로 하여금 카트리지(300)의 가열 부재에 전력을 전달하게 하기 위해 제어 장치(200) 내의 어느 곳에나 위치될 수도 있다. 예컨대, 인쇄 회로 기판 및 압력 센서의 다양한 구성은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 기류 센서, 압력 센서 등이 없는 경우, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 제어 장치 및/또는 카트리지 상에 위치될 수 있는 푸시버튼을 통해 수동으로 활성화될 수도 있다. 예컨대, 하나 이상의 푸시버튼은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 마찬가지로, 터치 스크린은 2015년 3월 10일에 출원된 Sears 등의 미국 특허 출원 번호 제 14/643,626 호에 기술된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가 예로서, 에어로졸 전달 장치의 특정 움직임에 기초한 제스처 인식에 적합한 구성요소가 입력부로서 사용될 수도 있다. 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0158782 호를 참고할 것.
도시된 구현예에 포함되지는 않았지만, 일부 구현예는 기류 또는 압력 센서를 대체하거나 보완할 수 있는 다른 유형의 입력 요소를 포함할 수도 있다. 입력부는 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 포함될 수도 있다. 임의의 구성요소 또는 구성요소들의 조합은 장치의 기능을 제어하기 위한 입력부로서 활용될 수도 있다. 일부 구현예에서, 입력부는 스마트폰 또는 태블릿과 같은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수도 있다. 특히, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 USB 코드 또는 유사한 프로토콜의 이용을 통해서 컴퓨터 또는 기타 장치에 유선 연결될 수도 있다. 에어로졸 전달 장치는 또한 무선 통신을 통해 입력부의 역할을 하는 컴퓨터 또는 기타 장치와 통신할 수도 있다. 예컨대, 인용에 의해 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 포함되는 Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0007561 호에 기재된 바와 같이 읽기 요청을 통해 장치를 제어하는 시스템 및 방법을 참조할 것. 그러한 실시예에서, 앱 또는 다른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 기타 컴퓨팅 장치와 관련하여 에어로졸 전달 장치에 제어 명령을 입력하는 데 사용될 수도 있으며, 이러한 제어 명령은 예컨대 포함될 니코틴 함량 및/또는 추가 향료 함량을 선택함으로써 특정 조성의 에어로졸을 형성하는 능력을 포함한다. 또 다른 대표적인 유형의 감지 또는 탐지 메커니즘, 이들의 구조 및 구성, 이들의 구성요소, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제 5,261,424 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, 및 Flick의 PCT 국제 공개 제 WO 2010/003480 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 압력 센서 시일(210)은 설치된 카트리지로부터의 임의의 액체 및/또는 에어로졸로부터 압력 센서(240)를 보호하기 위해 압력 센서(240)를 덮도록 구성된다. 또한, 도시된 구현예의 압력 센서 시일(210)은 전도성 핀(236A, 236B)을 밀봉하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 압력 센서 시일(210)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임 시일(208)은 상부 프레임 시일(208)의 한 쌍의 상부 프레임 시일 튜브(209A, 209B)(도 6 참조)가 상부 프레임(206)을 통해 카트리지 수용 챔버(230) 내로 연장되도록 압력 센서 시일(210) 근처에 그리고 그 위에 위치되도록 구성된다. 도시된 구현예의 상부 프레임 시일(208)은 또한 실리콘, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 회로 기판(234)의 원위 단부 섹션(219)은 외부 연결 요소(238)를 포함한다. 다양한 구현예에서, 외부 연결 요소(238)는 외부 커넥터 및/또는 도킹 스테이션 또는 다른 전력 또는 데이터 소스에 연결하도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 외부 커넥터는 예컨대 가변 길이의 코드일 수 있는 유니온에 의해 상호 연결될 수 있는 제 1 및 제 2 커넥터 단부를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 제 1 커넥터 단부는 장치(100, 200)와의 전기적 및 임의 선택적으로(optionally) 기계적 연결을 위해 구성될 수 있으며, 제 2 커넥터 단부는 컴퓨터 또는 유사한 전자 장치에 연결하거나 전원에 연결하도록 구성될 수도 있다. 한쪽 끝에 USB 커넥터를 포함하고 반대쪽 끝에 전원 장치 커넥터를 포함하는 어댑터가 Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 도시된 구현예에서, 핀 시일(222)은 외부 연결 요소(238)와 단부 캡(224) 사이의 계면을 밀봉하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 핀 시일(222)은 실리콘, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 외부 연결 요소(238)의 하나 이상의 핀은 전술한 바와 같이 제어 장치의 단부 캡(224)을 통해 연장될 수도 있다.
다양한 구현예에서, 제어 장치는 UL 8139에 따른 배터리 가스 배출 요건(battery outgassing requirements)을 충족하도록 구성된 하나 이상의 구성요소를 포함할 수도 있다. 예컨대, 제어 장치는 제어 장치 인클로저 내에서 갑작스러운 가압이 발생하는 경우 배출하도록 구성된 단부 캡을 포함할 수도 있다. 일 구현예에서, 단부 캡은 단부 캡의 벽으로부터 실질적으로 수직으로 연장되는 유지 핀(retaining pin)을 포함할 수도 있다. 유지 핀은 제어 장치 하우징 내의 내부 압력이 한정된 내부 압력을 초과하는 경우 극복될 수 있는 마찰 끼워맞춤(friction fit) 또는 압입 끼워맞춤(press fit)을 확립하기 위해 제어 장치의 프레임 내에 있는 수용 특징부(예컨대, 구멍)와 감합하도록 구성될 수도 있다.
도 6은 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 부분 사시 단면도를 도시한다. 특히, 도 6은 제어 장치(200)의 하우징(202), 상부 프레임(206), 상부 프레임 시일(208), 압력 센서 시일(210), 압력 센서(240) 및 하부 프레임(212)의 부분 단면도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제어 부품(214)의 전도성 핀(236A, 236B)의 일부는 상부 프레임(206)을 통해 연장된다. 특히, 위에서 언급한 바와 같이 스프링 장착 접점을 포함하는 도시된 구현예의 전도성 핀(236A, 236B)의 일부는 상부 프레임(206)의 오목한 표면(244)을 통해 카트리지 수용 챔버(230) 내로 연장된다. 또한, 상부 프레임 시일(208)의 상부 프레임 시일 튜브(209A, 209B)의 일부(각자의 시일 튜브 채널(211A, 211B)을 한정함)는 상부 프레임(206)을 통해 연장되고 카트리지 수용 챔버(230)에서 노출된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 설치된 카트리지의 배향에 관계 없이, 전도성 핀(236A, 236B) 및 상부 프레임 시일 튜브(209A, 209B) 중 하나는 설치된 카트리지의 대응하는 특징부와 실질적으로 정렬되도록 구성된다.
또한 도면에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(206)은 카트리지 수용 챔버(230)에서도 노출되는 한 쌍의 자석(246A, 246B)을 포함한다. 다양한 구현예에서, 자석(246A, 246B)은 희토류 자석을 포함하여 임의의 유형의 자석을 포함할 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 네오디뮴 자석(NdFeB, NIB 또는 Neo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 다양한 구현예에서, 예컨대 N35, N38, N40, N42, N45, N48, N50 및/또는 N52 등급을 포함하여 상이한 등급의 네오디뮴 자석이 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 사마륨 코발트 자석(SmCo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 세라믹/페라이트 자석을 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 알루미늄-니켈-코발트(AlNiCo) 자석을 포함할 수도 있다. 전술한 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 자석이 도금 및/또는 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석이 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 아연, 주석, 구리, 에폭시, 은 및/또는 금 중 하나 이상으로 코팅될 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 이들 재료의 조합으로 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 그리고 다시 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 니켈, 그리고 상부의 금 코팅으로 코팅될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 각각의 자석(246A, 246B)은 상부 프레임(206)의 각자의 위치 특징부(248A, 248B)에 의해 실질적으로 둘러싸이고, 위치 특징부(248A, 248B)는 또한 카트리지 수용 챔버(230) 내로 연장된다. 마찬가지로, 상부 프레임 시일(208)의 각각의 상부 프레임 시일 튜브(209A, 209B)는 각자의 위치 특징부(250A, 250B)에 의해 실질적으로 둘러싸여 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 상부 프레임(206)의 위치 특징부(248A, 248B, 250A, 250B) 중 하나 이상은 설치된 카트리지에 대한 정지용 또는 수직 위치 결정용 특징부로서 구성되고, 따라서 카트리지(300)를 제어 장치(200)의 상부 프레임(206)의 오목한 표면(244)에 대해 위치시키도록 구성된다.
전술한 바와 같이, 카트리지(300)의 일부는 제어 장치(200)의 내부 프레임(206)의 카트리지 수용 챔버(230)와 결합되어 카트리지(300)와 제어 장치(200) 사이에 기계적 및 전기적 연결이 형성되도록 구성된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)의 상부 프레임(206)과 결합될 때, 상부 프레임(206) 내에 배치된 자석(246A, 246B)과 카트리지(300)의 대응 특징부 사이에 자기적 연결이 형성된다. 또한, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 내부 프레임(206)과 결합될 때, 제어 장치(200)의 한 쌍의 전도성 핀(236A, 236B)과 카트리지(300)의 대응 특징부 사이에 전기적 연결이 형성된다. 그에 따라, 카트리지(300)가 제어 장치(200)의 수용 챔버(230) 내에 수용될 때, 카트리지(300)는 제어 장치(200)의 제어 부품(214) 및 배터리(216)에 작동 가능하게 연결될 수도 있다. 따라서, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 결합될 때, 카트리지(300)는 카트리지와 제어 장치 사이에 전기적 연결이 유지되도록 제어 장치(200)와의 연결 상태로 기계적으로 편향된다. 본 개시의 목적을 위해, "작동 가능하게 연결되는(operatively connected)"의 용어 및 이것의 다른 관련 형태는 직접 연결되거나 및/또는 하나 이상의 추가 구성요소를 통해 연결되는 구성요소들을 포괄하도록 광범위하게 해석되어야 함을 이해해야 한다.
도 7은 카트리지(300)의 사시도를 도시하고, 도 8은 카트리지(300)의 분해 사시도를 도시한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(300)는 개략적으로 마우스피스(302), 마우스피스 삽입체(304), 상부 에어로졸 채널 삽입체(306), 상부 카트리지 시일(308), 탱크 벽(311)을 한정하는 탱크(310), 하부 카트리지 시일(312), 베이스 부재(314), 액체 이송 요소(예컨대, 심지)(316), 가열 부재(318), 한 쌍의 히터 커넥터(320A, 320B), 한 쌍의 O-링 시일(322A, 322B), 한 쌍의 금속 삽입체(324A, 324B) 및 하단 캡(326)을 포함한다. 이들 구성요소의 배열은 도 9a, 도 9b, 도 10a 및 도 10b에 도시되어 있다. 특히, 도 9a는 카트리지(300)의 정면도를 도시하고, 도 9b는 카트리지(300)의 대응하는 단면도를 도시한다. 마찬가지로, 도 10a는 카트리지(300)의 측면도를 도시하고, 도 10b는 카트리지(300)의 대응하는 단면도를 도시한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 마우스피스(302)는 근위 단부와 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(302)의 근위 단부는 내부에 유출구(315)를 한정한다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(304)는 그것이 유출구(315)를 통해 연장되도록 마우스피스(302)의 근위 단부에 근접하게 위치되도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 마우스피스(302) 및 마우스피스 삽입체(304)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예의 마우스피스 삽입체(304)는 마우스피스 삽입체(304)가 마우스피스(302) 내부로부터 설치될 수 있고 유출구(315)과의 압입 또는 스냅-핏 연결을 위해 구성될 수 있도록 그 하부에 플랜지 특징부를 포함한다. 다른 구현예에서, 다른 부착 방법이 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹(heat staking)/용접, 초음파 용접 등에 의함). 또 다른 구현예에서, 마우스피스 및 마우스피스 삽입체는 마우스피스(302) 및 마우스피스 삽입체(304)가 단일 부품을 구성하도록 인서트 몰딩 또는 오버 몰딩 프로세스를 이용하여 구성될 수도 있다. 도시된 구현예의 마우스피스(302)는 마우스피스(302) 및 탱크(310) 중 하나 또는 둘 모두에 포함된 스냅 특징부를 통해 탱크(310)에 고정되도록 구성되지만, 그러나 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함).
일부 구현예에서, 마우스피스 삽입체는 카트리지의 독특한 특성과 관련된 색상을 나타낼 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 본 개시의 카트리지는 예컨대 특정 향료(아래에서 논의됨) 또는 특정 농도의 니코틴과 같은 독특한 특성을 포함하는 액체 조성물을 포함할 수 있는데, 카트리지의 임의의 특성이 독특한 특성으로 간주될 수도 있다. 본 설명의 목적을 위해 "색상(color)"이라는 용어는 예컨대, 임의의 색상 또는 동일한 색상의 임의의 색조를 포함하여 광범위하게 해석되어야 한다. 일부 구현예에서, 특정 색상은 일반적으로 특정의 독특한 특성과 연관될 수 있다는 점에 유의해야 하지만(예컨대, 녹색은 민트 향료와 연관될 수 있고 적색은 사과 향료와 연관될 수 있음), 그러나, 다른 구현예에서, 특정 색상은 사용자에게 제공되거나 이용 가능하게 될 수 있는 인덱스 또는 가이드에 따라 특정의 독특한 특성과 연관될 수도 있다. 독특한 특성의 예는 향미 표시기를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Flavor Indicator)라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/171,920 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 탱크(310)는 근위 단부 및 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(302)는 탱크(310)의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 하단 캡(326)은 탱크(310)의 원위 단부와 맞물리도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 탱크(310)는 또한 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 포함하는 저장소 공동(328)을 한정한다. 이에 따라, 탱크(310)의 저장소 공동(328)은 내부에 액체 조성물(예컨대, e-액체 또는 에어로졸 전구체 조성물)을 포함하도록 구성된다. 저장소 공동(328)의 폐쇄 근위 단부는 공동이 액체 조성물 기둥의 상면에 신뢰할 수 있는 밀봉을 형성하는 것을 허용한다. 이렇게 하면, 카트리지가 직립으로 유지될 때, 상단부로부터 저장소 공동 내로의 공기의 침투/진입을 방지할 수 있다. 이것은 또한 공기가 액체 조성물 기둥의 상단으로부터 유입되는 것을 방지할 수 있는데, 이는 진공을 형성할 수 있고 액체 조성물이 액체 이송 요소 또는 다른 통로를 통해 탱크의 바닥으로부터 누출될 가능성을 감소시킬 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 한 쌍의 내부 에어로졸 유동 튜브(333A, 333B)가 탱크(310)의 저장소 공동(328)의 양 측면에 한정된다. 사출 성형된 탱크(310)의 경우, 내부 에어로졸 유동 튜브(333A, 333B)가 내부에 성형되도록 구성된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 카트리지(300)의 기화 챔버에서 생성된 에어로졸은 사용자로의 전달을 위해 에어로졸 유동 튜브(333A, 333B)를 통해 이동하도록 구성된다.
도시된 구현예에서, 탱크 벽(311)은 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보일 수 있게 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 따라서, 도시된 구현예에서 탱크 벽(311) 전체가 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 대안적으로, 일부 구현예에서, 탱크 벽의 일부만 또는 탱크 벽의 한 면만이 투명 또는 반투명할 수 있는 반면에 탱크 벽의 나머지 부분은 실질적으로 불투명할 수도 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 실질적으로 불투명할 수 있고, 탱크의 근위 단부로부터 탱크의 원위 단부까지 연장되는 스트립이 투명 또는 반투명할 수도 있다. 추가 구현예에서, 탱크 벽은 착색될 수도 있다. 일부 구현예에서, 투명 또는 반투명한 외부 탱크 벽을 사용하는 것 등에 의해 탱크 내의 액체 조성물이 여전히 보이도록 색상이 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 외부 탱크 벽이 실질적으로 불투명한 색상을 갖도록 구성될 수 있다. 도시된 구현예에서, 탱크(310)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, Tritan™ 코폴리에스테르와 같은 코폴리에스테르 재료, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 유리를 포함한 다른 재료도 가능하다.
제어 장치(200)의 도시된 구현예의 표시창(232)은 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 맞물릴 때 탱크(310)의 적어도 일부 및 하단 캡(326)의 적어도 일부가 보이도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서 탱크 벽(311)의 적어도 일부는 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보이도록 적어도 부분적으로 투명 또는 반투명하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 탱크(310) 내에 존재하는 임의의 액체 조성물의 상대적인 양은 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 맞물릴 때 표시창(232)을 통해 보일 수도 있다. 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 표시창(232)은 제어 장치(200)의 근위 단부 근처에 위치되며, 하우징(202)의 외벽(204) 및 제어 장치(200)의 상부 프레임(206)에 기다란 타원형 절결부(cut-out)로 구성된다. 다른 구현예에서, 표시창은 임의의 다른 형태 및/또는 위치를 가질 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 표시창은 제어 장치의 외벽의 근위 단부로부터 장치의 원위 단부 쪽으로 일정 거리만큼 연장되는 노치(notch)로서 구성될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 표시창은 어떠한 개방된 경계도 갖지 않도록 구성될 수 있고, 따라서 위에서 언급된 바와 같은 노치 구성을 명시적으로 배제할 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 완전히 개방될 수 있고, 다른 구현예에서, 표시창은 표시창에 의해 한정된 개구에 위치되거나 제어 장치의 외벽의 내면 및 외면 중 하나 또는 둘 모두에서 표시창을 덮는 투명 부재(예컨대, 유리 또는 플라스틱)를 가질 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 일부는 카트리지에 의해 그리고 일부는 제어 장치에 의해 형성될 수도 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 카트리지는 표시창의 일부(예컨대, 표시창의 상단 부분)를 포함할 수 있고, 제어 장치는 표시창의 별개의 부분(예컨대, 표시창의 하단 부분)을 포함할 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 탱크(310)의 근위 단부는 탱크(310)와 마우스피스(302) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된 상부 카트리지 시일(308)을 수용하도록 구성된다. 따라서, 상부 카트리지 시일(308)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 카트리지 시일(308)은 또한 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)를 수용하고 밀봉하도록 구성된다(도 11 참조).
전자 담배로서 특징지어지는 에어로졸 전달 시스템의 경우, 에어로졸 전구체 조성물은 담배 또는 담배 유래 성분을 포함할 수도 있다. 한 가지 측면에서, 담배는 예컨대 미세하게 빻은, 분쇄된 또는 분말화된 담배 박편(lamina)과 같은 담배의 부분 또는 조각으로서 제공될 수도 있다. 인용에 의해 그 개시 내용이 본 명세서에 포함되는 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0335070 호에 기재된 것과 같은 담배 비드(bead), 펠릿(pellet), 또는 기타 고체 형태가 포함될 수도 있다. 다른 측면에서, 담배는 담배의 수많은 수용성 성분을 포함하는 분무 건조 추출물과 같은 추출물의 형태로 제공될 수도 있다. 대안적으로, 담배 추출물은 비교적 높은 니코틴 함량 추출물의 형태를 가질 수 있으며, 이 추출물은 또한 담배에서 유래된 소량의 다른 추출 성분을 포함한다. 다른 측면에서, 담배 유래 성분은 담배로부터 유래된 특정 향미제와 같이 비교적 순수한 형태로 제공될 수도 있다. 한 가지 측면에서, 담배로부터 유래되고 고도로 정제되거나 본질적으로 순수한 형태로 사용될 수 있는 성분은 니코틴(예컨대, 제약 등급 니코틴)이다.
도시된 구현예에서, 에어로졸 전구체 조성물 또는 증기 전구체 조성물 또는 "e-액체"라고도 하는 액체 조성물은 예로서 다가 알코올(예컨대, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 이들의 혼합물), 니코틴, 담배, 담배 추출물 및/또는 향료를 포함하는 다양한 성분을 포함할 수도 있다. 대표적인 유형의 에어로졸 전구체 성분 및 제형(formulation)은 또한 인용에 의해 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 포함되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,217,320 호, Zheng 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0008457 호, Chong 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0213417 호, Collett 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Lipowicz 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020823 호, 및 Koller의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020830 호뿐만 아니라, Bowen 등의 PCT 국제 공개 제 WO 2014/182736 호에 기재되며 특징지어져 있다. 채용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체로는 R. J. Reynolds Vapor Company의 VUSE® 제품, Fontem Ventures B.V.의 BLU™ 제품, Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL 제품, Nu Mark LLC의 MARK TEN 제품, Juul Labs, Inc.의 JUUL 제품, 및 CN Creative Ltd.의 VYPE 제품에 통합되었던 에어로졸 전구체가 포함된다. 또한 Johnson Creek Enterprises LLC에서 입수 가능한 전자 담배용 소위 "연기 주스"가 바람직하다. 또 다른 예의 에어로졸 전구체 조성물은 BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR, 및 JIMMY THE JUICE MAN이라는 브랜드명으로 판매된다.
에어로졸 전달 시스템 내에 포함되는 에어로졸 전구체의 양은 에어로졸 발생 피스가 허용 가능한 감각 및 바람직한 성능 특성을 제공하도록 하는 양이다. 예컨대, 많은 면에서 담배 연기의 외관과 유사한 가시적인 주류 에어로졸의 생성을 제공하기 위해 충분한 양의 에어로졸 형성 물질(예컨대, 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜)이 사용되는 것이 바람직하다. 에어로졸 발생 시스템 내의 에어로졸 전구체의 양은 에어로졸 발생 피스 당 희망하는 모금의 수와 같은 요인에 따라 달라질 수도 있다. 도시된 구현예에서, 저장소 공동(328)은 대략 1.5mL의 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 저장소 공동(328)은 약 1mL 이상, 약 2mL 이상, 약 5mL 이상, 또는 약 10mL 이상의 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 하나 이상의 향료를 포함할 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "향료"에 대한 언급은 에어로졸 화되어 사용자에게 전달될 수 있으며 맛 및/또는 향기의 측면에서 감각적 경험을 제공하는 화합물 또는 성분을 의미한다. 예시적인 향료는 바닐린, 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예컨대, 사과, 체리, 딸기, 복숭아, 및 라임 및 레몬을 포함한 귤류의 향료), 메이플, 멘톨, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 윈터그린, 육두구, 정향, 라벤더, 카더몬, 생강, 꿀, 아니스, 세이지, 로즈마리, 히비스커스, 장미 열매, 요르바 마테(yerba mate), 과유사(guayusa), 허니부쉬, 루이보스, 요르바 산타(yerba santa), 바코파 모니에라(bacopa monniera), 은행나무, 위타니아 솜니페라(withania somnifera), 계피, 백단, 재스민, 카스카릴라(cascarilla), 코코아, 감초, 및 궐련, 시가, 파이프 담배의 향미에 전통적으로 사용되는 유형 및 특성의 향미제 및 향료 패키지가 포함된다. 고 과당 옥수수 시럽과 같은 시럽이 사용될 수도 있다. 적합할 수 있는 식물 유래 조성물의 예는 Dube 등의 미국 특허 제 9,107,453 호와 미국 특허 출원 공개 제 2012/0152265 호에 개시되어 있으며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 이러한 추가 성분들의 선택은 본 물품에 대해 희망하는 감각 특성과 같은 요인들에 따라 달라질 수 있으며, 본 개시는 담배 및 담배 관련 또는 담배 유래 제품 분야의 통상의 기술자가 용이하게 판단할 수 있는 그러한 임의의 추가 성분들을 포함할 의도이다. Gutcho의 담배 향미 물질 및 방법(Tobacco Flavoring Substances and Methods), Noyes Data Corp. (1972) 및 Leffingwell 등의 흡연 제품용 담배 향미(Tobacco Flavoring for Smoking Products)(1972)를 참조하며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 향료에 대한 언급은 전술한 바와 같이 임의의 단일 향료로 제한되어서는 안되며 실제로 하나 이상의 향료의 조합을 나타낼 수도 있음을 이해해야 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 카트리지(300)는 또한 탱크(310)의 저장소 공동(328)의 개방 원위 단부와 맞물리고 그를 덮도록 구성된 베이스 부재(314)를 포함한다. 도시된 구현예의 하부 시일(312)은 탱크(310)의 하부 부분과 하단 캡(326) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된다(도 11 참조). 특히, 하부 시일(312)은 베이스 부재(314)와 탱크(310) 사이의 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 용이하게 하기 위해 베이스 부재(314)의 외면 상의 홈 내에 배치되도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 하부 시일(312)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 베이스 부재(314)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예의 베이스 부재(314)는 또한 액체 이송 요소(316)로의 액체의 전달을 용이하게 하기 위해 탱크(310)의 저장소 공동(328) 내에 수용된 액체 조성물에 대한 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯(335)(도 11 참조)을 포함한다. 일부 구현예에서, 슬롯(335)은 또한 저장소 공동(328) 내의 벌크 액체 조성물이 베이스 부재(314)와 접촉하지 않을 때(예컨대, 에어로졸 전달 장치(100)가 뒤집혀 있을 때)에도 일부 액체의 보유를 제공할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 액체 이송 요소(316)는 베이스 부재(314) 내에 배치되고, 저장소 공동(328) 내의 액체 조성물과 가열 부재(318) 사이에서 연장된다(도 11 참조). 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(316)는 면 재료로 형성되고, 카트리지(300) 내에 설치될 때 곡선 형상을 갖는다. 그러나, 다른 구현예에서, 액체 이송 요소(316)는 다른 형상을 가질 수 있으며, 모세관 작용에 의한 것과 같이 액체의 이송을 위해 구성된 다양한 재료로 형성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서 액체 이송 요소는 섬유 재료(예컨대, 유기농 면, 셀룰로오스 아세테이트, 재생 셀룰로오스 직물, 유리 섬유), 다공성 세라믹, 다공성 탄소, 흑연, 다공성 유리, 소결 유리 비드, 소결 세라믹 비드, 모세관 등으로 형성될 수도 있다. 다른 구현예에서, 액체 이송 요소는 개방 세공 네트워크(open pore network)(즉, 유체가 요소를 통해 복수의 방향으로 하나의 세공에서 다른 세공으로 흐를 수 있도록 상호 연결된 복수의 세공)를 포함하는 임의의 재료일 수도 있다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 본 개시의 일부 구현예는 특히 비 섬유질 이송 요소의 사용과 관련될 수도 있다. 따라서, 섬유질 이송 요소는 명시적으로 배제될 수도 있다. 대안적으로, 섬유질 이송 요소 및 비 섬유질 이송 요소의 조합이 활용될 수도 있다. 에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기재, 저장소 또는 기타 구성요소는 Newton의 미국 특허 제 8,528,569 호, Chapman 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261487 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0059780 호, 및 Bless 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216232 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가로, 다양한 위킹(wicking) 재료, 그리고 특정 유형의 전자 담배 내에서의 이들 위킹 재료의 구성 및 작동은 Sears 등의 미국 특허 제 8,910,640 호에 명시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 액체 이송 요소는 다공성 세라믹, 다공성 유리 등과 같은 다공성 모놀리스(porous monolith)로부터 부분적으로 또는 완전히 형성될 수도 있다. 본 개시의 실시예에 따라 사용하기에 적합한 예시적인 모놀리스 재료는 예컨대, 미국 특허 출원 번호 제 14/988,109 호(2016년 1월 5일 출원됨) 및 LaMothe의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0123989 호에 기재되어 있으며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 가열 부재(318)는 또한 베이스 부재(314) 내에 배치되도록 구성된다. 특히, 도시된 구현예의 가열 부재(318)는 실질적으로 편평한 프로파일을 갖는 가열 요소를 포함한다(예컨대, 초기에 실질적으로 평면형 요소로서 형성됨). 다른 구현예는 다를 수도 있지만, 도시된 구현예에서 가열 부재(318)는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 제 1 단부와 제 2 단부를 연결하는 히터 루프를 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 히터 루프는 사행 패턴의 히터 트레이스들을 포함하는데, 이들 히터 트레이스는 각자의 단부에서 연결되고, 제 1 단부를 제 2 단부에 연결하기 위해 가열 부재의 종축에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장된다. 일부 구현예에서 히터 트레이스들은 연속적일 수도 있지만, 도시된 구현예의 히터 트레이스는 복수의 분할 트레이스를 포함한다. 도시된 구현예에서, 가열 부재의 에지는 실질적으로 연속적이며 복수의 분할 트레이스는 가열 부재의 중앙 영역에 배치된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 히터 루프는 액체 이송 요소(316)와 접촉하도록 구성된 가열 요소의 영역에 열을 집중시키도록 구성될 수도 있다.
일부 구현예에서 가열 부재는 카트리지 내에 설치될 때 실질적으로 편평한 프로파일을 유지할 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(318)는 카트리지(300) 내에 설치될 때 액체 이송 요소(316)의 곡선 형상에 대응하는 만곡된 또는 궁형 형상을 갖는다(도 11 참조). 이러한 방식으로, 설치된 위치에서의 가열 부재(318)는 액체 이송 요소(316)의 바닥면과 접촉한다. 도시된 구현예에서, 편평한 가열 부재(318)의 곡선 형태는 액체 이송 요소(316)를 통한 유동 경로 길이에 대한 유동 단면적의 큰 비율을 제공할 수도 있다. 이것은 액체 조성물을 액체 이송 요소(316)로 전달하는 것과 관련하여 증가된 성능을 제공할 수도 있다. 설치시, 가열 부재(318)의 에지는 가열 부재(318)가 곡선 형상을 유지하도록 베이스 부재(314)와 맞물리도록 구성된다. 이러한 방식으로, 가열 부재(318)의 곡률은 또한 액체 이송 요소(316)에 대한 압축력을 제공할 수도 있다. 또한, 가열 부재(318)의 스프링 회복력은 가열 부재(318)의 에지가 베이스 부재(314) 내에 위치하거나 잠길 수 있게 하며, 이는 가열 부재(318)를 다른 쪽으로부터 베이스 부재(314) 내에 유지하도록 구성된 추가 특징부에 대한 필요를 줄이거나 제거할 수도 있다. 가열 부재(318)의 설치된 곡률은 또한 열 팽창과 함께 발생할 수 있는 가열 부재(318)의 휨을 액체 이송 요소(316) 쪽으로 편향시킬 수 있으며, 그에 따라 가열 부재(318)와 액체 이송 요소(316) 사이의 열 접촉을 유지하는 것을 돕는다. 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(316) 및 가열 부재(318)는 베이스 부재(314) 및 하단 캡(326)과 함께 기화 챔버(332)를 한정하는 가열 조립체(334)를 구성한다.
일부 구현예는 가열 조립체를 포함할 필요가 없고, 오히려 다른 방식으로 에어로졸을 생성하도록 구성된 무화 조립체를 포함할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 다른 방식으로 에어로졸을 생성하는 무화 조립체의 몇 가지 예는 2019년 8월 19일에 출원된 에어로졸 전달 장치를 위한 탈착형 무화 조립체(Detachable Atomization Assembly for Aerosol Delivery Device)란 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/544,326 호에서 찾을 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 가열 부재(318)는 316L, 316, 304 또는 304L 스테인리스 강을 포함하나 이에 제한되지 않는 스테인리스 강 재료와 같은 금속 재료로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 가열 부재는 예컨대 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 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(예컨대, 탄소 기반 폼(foam) 및 얀(yarn))와 같은 여러 재료로 제조될 수도 있다. 추가 구현예에서, 가열 부재는 전도성 잉크, 붕소 도핑된 실리카(boron doped silica), 및/또는 세라믹(예컨대, 양 또는 음의 온도 계수 세라믹)으로 형성될 수도 있다. 레이저 다이오드 또는 마이크로히터와 같은 다른 유형의 히터가 활용될 수도 있다. 레이저 다이오드는 에어로졸 전구체 조성물의 기화를 위해 조정될 수 있거나 및/또는 기화를 위해 에어로졸 전구체 조성물이 제공될 수 있는 액체 이송 요소를 가열하도록 조정될 수 있는 특정 파장 또는 파장 대역의 전자기 복사를 전달하도록 구성될 수도 있다. 레이저 다이오드는 특히 챔버 내에서 전자기 복사를 전달하도록 위치될 수 있으며, 챔버는 복사 트래핑(radiation-trapping)(예컨대, 흑체(black body) 또는 백체(white body))이 되도록 구성될 수도 있다. 적합한 마이크로히터는 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 예컨대, 마이크로히터는 그 위에 히터 트레이스가 있는 기판(예컨대, 석영, 실리카)(예컨대, Ag, Pd, Ti, Pt, Pt/Ti, 붕소 도핑된 실리콘 또는 기타 금속 또는 금속 합금과 같은 저항성 요소)을 포함할 수 있는데, 히터 트레이스는 기판에 인쇄되거나 그와 달리 적용될 수도 있다. 부동태화 층(passivating layer)(예컨대, 산화 알루미늄 또는 실리카)이 히터 트레이스 위에 제공될 수도 있다. 다른 히터는 DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0345633 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구현예에서 추가 및/또는 상이한 접촉 특징부가 제공될 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(318)는 가열 부재(318)를 카트리지(300)의 히터 커넥터(320A, 320B)에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍(331A, 331B)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(320A, 320B)는 전도성 재료로 제조되고 니켈 및/또는 금으로 도금된다. 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 도시된 구현예에서, 접촉 구멍(331A, 331B)은 히터 커넥터(320A, 320B)의 감합 부분(mating portion)의 외경보다 작은 내경을 갖도록 구성된다. 일부 구현예에서, 접촉 구멍은 히터 커넥터(320A, 320B)의 감합 부분의 외경보다 작은 유효 내경을 형성하는 하나 이상의 특징부(예컨대, 하나 이상의 핑거 또는 연장부)를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 가열 부재(318)의 접촉 구멍(331A, 331B)은 가열 부재(318)가 히터 커넥터(320A, 320B)와 전기적 접촉을 유지할 수 있도록 히터 커넥터(320A, 320B)의 상단과의 억지 끼워맞춤(interference fit)을 생성할 수 있다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(320A, 320B)의 하단은 히터 커넥터(320A, 320B)와 하단 캡(326) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된 한 쌍의 O-링(322A, 322B)에 의해 각자의 둘레 표면 주위에서 밀봉된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 O-링(322A, 322B)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다.
도시된 구현예의 하단 캡(326)은 하단 캡(326) 및 탱크(310) 중 하나 또는 둘 모두에 포함된 스냅 특징부를 통해 탱크(310)의 원위 단부에 고정되도록 구성되지만, 그러나 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함). 도시된 구현예에서, 카트리지(300)의 하단 캡(326)은 하단 캡(326)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 카트리지 공기 유입 채널(330)을 포함한다. 다른 구성도 가능하지만, 도시된 구현예에서 카트리지 공기 유입 채널(330)은 노즐형 형상을 갖는다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지 공기 유입 채널(330)은 실질적으로 원통형 형상을 갖는 제 1 부분(하단 캡(326)의 바닥면에 근접함) 및 실질적으로 원추 형상을 가지며 기화 챔버(332)로 이어지는 제 2 부분을 포함한다. 이러한 방식으로, 카트리지 공기 유입 채널(330)의 내경은 기화 챔버(332)로 이르기 전에 감소한다. 이러한 구성은 공기 유입 채널(330)을, 기화 챔버(332)로 이어지는 액체의 축적으로부터 비교적 깨끗하게 유지하는 데 도움이 될 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(300)는 또한 하단 캡(326) 내에 위치되고 그 바닥면을 통해 노출되도록 구성된 한 쌍의 금속 삽입체(324A, 324B)를 포함한다. 일부 구현예에서, 금속 삽입체(324A, 324B)는 하단 캡(326)과 압입 또는 스냅 핏 연결되도록 구성될 수도 있다. 다른 구현예에서, 금속 삽입체는 하단 캡(326)과 금속 삽입체(324A, 324B)가 단일 부품을 형성하게 하는 인서트 몰딩 프로세스의 생성물일 수도 있다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(324A, 324B)는 철, 니켈, 코발트, 합금(예컨대, 강철) 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료를 포함한다.
전술한 바와 같이, 카트리지(300)가 제어 장치(200)의 카트리지 수용 챔버(230)와 결합될 때, 카트리지(300)와 제어 장치(200) 사이에 기계적 및 전기적 연결이 형성된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)의 상부 프레임(206)과 결합될 때, 상부 프레임(206) 내에 배치된 자석(246A, 246B)과 카트리지(300)의 하단 캡(326) 내에 배치된 금속 삽입체(324A, 324B) 사이에 자기적 연결이 형성된다. 또한, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 내부 프레임(206)과 결합될 때, 제어 장치(200)의 한 쌍의 전도성 핀(236A, 236B)과 카트리지(300)의 히터 커넥터(320A, 320B) 사이에 전기적 연결이 형성된다. 따라서, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 결합될 때, 카트리지(300)는 카트리지(300)(특히 가열 조립체(334))와 제어 장치(특히, 제어 부품(214) 및 배터리(216)) 사이에 전기적 연결이 유지되도록 제어 장치(200)와의 연결 상태로 기계적으로 편향된다.
도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 결합될 때, 제어 장치(200)와 카트리지(300)의 가열 부재(318) 사이의 전기적 연결(제어 장치(200)의 전도성 핀(236A, 236B)과 카트리지의 히터 커넥터(320A, 320B)에 의함)에 의해 제어 본체(200)가 전류를 가열 부재(318)로 흐르게 한다. 도시된 구현예에서, 이것은 에어로졸 전달 장치(100)에 대한 모금이 탐지될 때(또는 다른 구현예에서, 예컨대, 푸시버튼을 통한 것과 같은 사용자에 의한 작동을 통해) 발생할 수도 있다. 도시된 구현예의 에어로졸 장치(100)의 사용자가 마우스피스(302)를 빨아들일 때, 유입 기류는 카트리지(300)(예컨대, 카트리지(300)의 외벽)과 제어 장치(200)(예컨대, 수용 챔버(230)를 한정하는 제어 장치(200)의 내벽) 사이의 간극(400)(도 11 참조)을 통해 장치(100) 내로 향한다.
도시된 구현예에서, 간극(400)은 실질적으로 카트리지(300)의 전체 주변부 주위로 연장되는 주변 간극을 포함한다. 다른 구현예에서, 간극은 카트리지의 전체 주변부 주위로 연장될 필요가 없으며, 예컨대 일부 구현예에서 간극은 카트리지 주변부 전체가 아닌 일부 주위로 연장되는 하나 이상의 간극을 포함할 수도 있고 일부 구현예에서는 간극이 하나 이상의 개별 구멍을 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 도면에 도시된 바와 같이, 간극(400)은 카트리지(300)의 외표면과 제어 장치(200)의 내표면 사이의 계면에서 비롯된다. 특히, 간극(400)은 카트리지(300)의 마우스피스(302)의 외면과 제어 장치(200)의 하우징(202)의 외벽(204)의 상단 에지의 계면에서 비롯된다. 그러나 다른 구현예에서, 간극은 카트리지와 제어 장치 사이의 다른 계면에서 비롯될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서 간극은 마우스피스 아래의 카트리지의 외표면과 제어 장치의 내표면 사이의 계면에서 비롯될 수도 있다. 다른 구현예는 다를 수도 있지만, 도시된 구현예에서 하우징(202)의 외벽의 상단 에지에 의해 한정된 개구는 카트리지(300)의 최대 둘레가 수용 챔버(230) 내에 완전히 수용되도록 마우스피스(302)의 외주면보다 크기가 더 크다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)에 결합될 때, 마우스피스(302)의 일부는 하우징(202)의 외벽의 상단 에지 아래로 그리고 수용 챔버(230) 내로 연장된다.
도시된 구현예에서, 카트리지(300)와 제어 장치(200) 사이의 간극(400)은 카트리지(300) 및 제어 장치(200)의 특징부에 의해 확립되고 유지된다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 상부 프레임(206)은 상부 프레임(206)의 내면 주위에 이격되고 카트리지(300)를 측방향으로 위치시키도록 구성되는 복수의 돌기(260)(도 6 참조)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 복수의 돌기(260)는 상부 프레임(206)의 대략적인 상단으로부터 그것의 오목한 표면(244)까지 연장되는 복수의 융기된 세장형 보스를 포함한다. 도시된 구현예의 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 결합될 때, 상부 프레임(206)의 복수의 돌기(260)는 카트리지(300)의 외면(특히, 마우스피스(302)의 외면 및/또는 탱크(310)의 외면 및/또는 하단 캡(326)의 외면)과 접촉한다. 이러한 방식으로, 돌기(260)는 상부 프레임(206)에 대해 측방향으로 카트리지(300)를 위치시키고, 그에 따라 간극(400)을 확립하여 유지한다. 다른 구현예에서, 돌기는 다른 형태(예컨대, 하나 이상의 범프(bump)를 포함함)를 취할 수 있으며, 제어 장치 대신에(또는 이에 추가하여) 카트리지의 하나 이상의 구성요소에 위치될 수도 있음을 이해해야 한다.
사용자가 장치(100)를 빨아들일 때, 카트리지(300)와 제어 장치(200) 사이의 간극(400)으로 진입한 공기는 카트리지(300)의 외면 주위에서 하향으로 그리고 하단 캡(326) 아래로 이동한다. 도시된 구현예에서, 유입 공기는 카트리지 수용 챔버(230)의 바닥에 대한 카트리지(300)의 수직 위치로 인해 하단 캡(326) 아래로 이동하는 것이 허용된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(300)의 수직 위치는 상부 프레임(206)의 오목한 표면(244)으로부터 위쪽으로 연장되는 하나 이상의 위치 특징부(248A, 248B, 250A, 250B)를 사용하여 확립되며, 이들 중 적어도 하나는 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 결합될 때 하단 캡(326)의 바닥면과 접촉하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 카트리지(300)가 제어 장치(200) 내에 수용될 때, 카트리지(300)와 제어 장치(200) 사이의 간극은 또한 하단 캡(326)의 바닥과 상부 프레임(206)의 오목한 표면(244) 사이에 확립된다.
위에서 언급한 바와 같이, 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 하단 캡(326)은 하단 캡(326)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 유입 채널(330)을 포함한다. 하단 캡(326)의 바닥과 상부 프레임(206)의 오목한 표면(244) 사이에 형성된 간극 때문에, 카트리지(300)의 외면 주위로 그리고 하단 캡(326) 아래로 이동한 유입 공기는 하단 캡(326)의 유입 채널(330)을 통해 카트리지(300)로 들어간다. 유입 채널(330)을 통해 유입된 공기는 도 11 내지 도 13에 도시되어 있는 화살표로 표시된 유동 경로의 시작에 의해 도시된 바와 같이 카트리지(300)의 기화 챔버(332)로 유입된다. 공기가 유입 채널(330)을 통해 카트리지(300) 내로 흡인됨에 따라, 제어 장치(200)의 압력 센서(240)가 빨아들임을 감지한다. 도시된 구현예에서, 압력 센서(240)는 카트리지(300) 내의 압력 강하를 감지함으로써 빨아들임을 탐지할 수도 있다. 도시된 구현예의 카트리지(300) 내의 압력 강하는 카트리지(300)의 하단 캡(326) 내에 한정된 단일 오프셋 압력 채널(342)을 통해 압력 센서(240)로 전달된다. 제어 장치(200)의 상부 프레임 시일(208)의 한 쌍의 상부 프레임 시일 튜브(209A, 209B)는, 설치된 카트리지(300)의 회전 방향에 관계 없이, 카트리지(300)가 제어 장치(200)와 결합될 때, 상부 프레임 시일 튜브(209A, 209B)의 시일 튜브 채널(211A, 211B) 중 하나가 도 11에 도시된 바와 같이 카트리지(300)의 오프셋 압력 채널(342)과 실질적으로 정렬되도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 압력 센서 시일(210) 및 상부 프레임 시일(208)의 바닥(카트리지(300)가 제어 장치와 결합될 때 압력 채널(342)이 상부 프레임 시일(208)과 연통함)에 의해 한정된 공동은 실질적으로 밀봉된 공동을 나타낸다. 도시된 구현예의 장치(100)에 대한 빨아들임 중에, 압력 채널(342)을 통한 공기 흐름이 실질적으로 거의 없거나 전혀 없으며, 따라서 압력 채널(342)은 정압 라인으로서 작용함으로써, 시스템 압력 강하에 실질적으로 영향을 미치지 않는다.
압력 센서(240)에 의해 빨아들임이 탐지되면, 제어 부품(214)은 가열 부재(318)를 가열하기 위해 가열 부재(318)를 통해 전류를 흐르게 한다. 가열 부재(318)가 가열됨에 따라, 액체 이송 요소(316) 내에 포함된 액체 조성물의 적어도 일부는 기화 챔버(332)에서 기화된다. 따라서, 기화 챔버(332)에서 생성된 에어로졸은 그 후에 사용자에게 인도될 수도 있다. 특히, 공기가 공기 유입 채널(330)을 통해 카트리지(300)로 들어가면, 공기는 기화 챔버(332)를 통해 이동하는데, 기화 챔버(332)에서 공기는 가열 부재(318)에 실질적으로 수직으로 충돌하고, 기화된 액체 조성물과 혼합되어 에어로졸이 된다. 기화 챔버(332) 및 하단 캡(326)의 기하학적 구조로 인해, 에어로졸은 하단 캡(326)의 내부를 통해, 이어서 에어로졸 유동 튜브(333A, 333B)(이들 튜브는 탱크(310)의 저장소 공동(328)의 양 측면에 한정됨)를 통해 연장되는 2개의 개별 경로로 분할된다(도 12b 및 도 13 참조). 이러한 상대적으로 구불구불한 구성은 방열을 위해 유효 유동 경로 길이 및 면적을 증가시켜서, 사용자에게 도달하기 전에 에어로졸 스트림의 냉각을 증가시킬 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 2개의 에어로졸 경로는 탱크(310)의 근위 단부에서 그리고 상부 에어로졸 채널 삽입체(306) 아래에서 수렴한다. 그 후에, 재결합된 에어로졸은 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)를 통과하며 마우스피스(300)의 유출구(315)로부터 사용자에게로 흐른다. 공기 유입 채널(330) 입구로부터 하류측의 에어로졸 통로는 이들 통로에 의해 생성되는 임의의 추가적인 시스템 압력 강하를 최소화하기 위해 큰 크기로 구성되어 있음을 이해해야 한다. 이러한 방식으로, 본 장치는 압력 센서(240)에 이용 가능한 압력 "신호"를 최대화하기 위해, 시스템 압력 강하의 가장 큰 부분이 압력 채널(342)의 위치에 존재하도록 구성된다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)는 기화 챔버(332) 내에 형성된 에어로졸로부터의 침착 및/또는 응축에 의해 형성되는 액체를 흡수하도록 구성되고, 강성 또는 반 강성 특성을 갖도록 구성된다. 이에 따라, 도시된 구현예의 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)는 섬유질 재료, 소결 비드 재료 또는 오픈 셀 폼(open cell foam) 재료로 제조될 수도 있다. 이러한 방식으로, 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)는 마우스피스(302)와의 압입 또는 스냅 핏 부착을 위해 구성될 수도 있다. 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)는 또한 액체 축적물이 마우스피스(302)를 통해 카트리지(300)를 빠져나가는 것을 방지하는 데 도움이 되도록 구성된다. 또한, 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)는 기화 챔버(332)에서 생성된 에어로졸이 카트리지(300)를 빠져나가기 직전에 삽입체(306)를 통과하도록 위치된다. 도시된 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체(306)의 내부 공동은 또한 형성된 에어로졸이 유출구(315)를 통과하기 전에 팽창 및/또는 냉각될 수 있는 냉각 챔버로서 기능할 수도 있다. 일부 구현예에서, 기화 챔버(332) 및 냉각 챔버는 한정된 상대 부피비를 갖도록 구성될 수도 있다.
도 14는 본 개시의 다른 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 장치(400)는 개략적으로 외벽(404)을 한정하는 하우징(402), 상부 프레임(406), 압력 센서 시일(410), 하부 프레임(412), 제어 부품(414), 배터리(416), 진동 모터(418), 모터 하우징(420), 핀 시일(422), 단부 캡(424), 광 확산기(426)(단부 캡(424)에 조립된 것으로 도시됨), 및 벤트(vent)(439)를 포함한다. 도시된 구현예의 제어 장치(400)는 또한 전면 폼 패드(431), 후면 폼 패드(433), 상부 섀시(chassis) 시일(435) 및 베이스 시일(437)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 전면 폼 패드는 배터리(416)와 제어 부품(414) 사이에 배치되도록 구성되고, 후면 폼 패드(433)는 배터리(416)와 하부 프레임(412) 사이에 배치되도록 구성된다. 상부 섀시 시일(435)은 상부 프레임(406) 주위를 밀봉하도록 구성되고, 베이스 시일(437)은 단부 캡(424) 주위를 밀봉하도록 구성된다. 제어 장치(400)의 구성요소들의 배열이 도 15에 도시되어 있다. 특히, 도 15는 제어 장치(400)의 정면 단면도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제어 장치(400)의 상부 프레임(406)은 카트리지가 내부에 결합될 수 있는 카트리지 수용 챔버(430)를 한정한다. 제어 장치(400)는 또한 하우징(402)의 외벽(404)뿐만 아니라 상부 프레임(406)을 통해 한정되는 한 쌍의 대향 표시창(432)을 포함한다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 다양한 구현예에서 표시창(432)은 사용자에게 설치된 카트리지의 하나 이상의 구성요소(및/또는 이들의 상태)를 볼 수 있는 능력을 제공할 수도 있다. 그러나, 도시된 표시창(432)은 제한이 아니라 단지 예로서 제공된다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 대안적인 구현예는 도시된 것과 다른 형태를 갖는 표시창(432)을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 일부 구현예는 오직 하나의 표시창(432)만을 포함하거나, 또는 표시창(432)을 완전히 생략할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(406)과 하우징(402)은 서로 다른 부분을 나타내지만, 그러나, 다른 구현예에서는, 상부 프레임과 하우징은 이들이 동일한 부품을 구성하도록 연속적으로 형성될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하우징(402)은 예컨대 알루미늄과 같은 금속 재료를 포함하지만, 그러나, 다른 구현예에서 하우징은 금속 합금 재료를 포함할 수 있고, 또 다른 구현예에서 하우징은 성형 폴리머 재료를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(406), 하부 프레임(412) 및 단부 캡(424) 중 하나 이상은 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 이들 구성요소 중 하나 이상은 예컨대 금속 재료(예컨대, 알루미늄, 스테인리스 강, 금속 합금 등), 유리 재료, 세라믹 재료(예컨대, 알루미나, 실리카, 멀라이트, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄 등), 복합 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다른 재료로 제조될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하부 프레임(412)은 내부 영역에 배터리(416)를 수용하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 배터리는 리튬 폴리머(LiPo) 배터리를 포함할 수 있지만, 그러나 다양한 다른 배터리가 적합할 수도 있다. 본 개시에 따라 사용될 수 있는 배터리의 일부 다른 예는 Peckerar 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0028766 호에 기술되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 다른 유형의 전원이 활용될 수도 있다. 예컨대, 다양한 구현예에서 전원은 교체식 배터리 또는 충전식 배터리, 전고체 배터리, 박막 전고체 배터리, 충전식 슈퍼 커패시터 등을 포함할 수도 있으며, 따라서 벽면 충전기에 대한 연결, 차량용 충전기(즉, 시가 라이터 소켓, USB 포트 등)에 대한 연결, 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터(예컨대 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C)를 통하는 것과 같은 컴퓨터에 대한 연결, USB 커넥터에의 연결(예컨대, 벽면 충전기, 전자 장치, 차량 등에서 구현될 수도 있는 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C), 광 전지(때로 태양 전지라 함) 또는 태양 전지의 태양 전지판에 대한 연결, 유도성 무선 충전[예컨대 WPC로부터의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함]을 사용하는 충전기와 같은 무선 충전기 또는 무선 RF(무선 주파수) 기반 충전기, 및 USB 커넥터 또는 무선 충전기를 통해 장치를 충전하기 위한 보조 배터리와 같은 외장 전지 배열체에의 연결을 포함하여 임의의 유형의 재충전 기술과 결합될 수도 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112196 호에 설명되어 있다. 추가 구현예에서, 전원은 또한 커패시터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며 모금들 사이에 충전될 수 있으므로, 배터리를 그것이 가열 부재에 직접 전력을 공급하는 데 사용되는 경우보다 더 낮은 속도로 커패시터로 방전되게 할 수 있다. 예컨대, 슈퍼 커패시터― 즉, 전기 이중층 커패시터(EDLC)가 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합하여 사용될 수도 있다. 단독으로 사용되는 경우, 슈퍼 커패시터는 매번 물품을 사용하기 전에 충전될 수도 있다. 따라서, 본 장치는 또한 슈퍼 커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 흡연 물품에 부착될 수 있는 충전기 부품을 포함할 수도 있다. 슈퍼 커패시터를 포함하는 전원 공급 장치의 예는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112191 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 에어로졸 전달 장치(400)는 부분적으로 카트리지의 가열 부재에 제공되는 전력의 양을 제어하도록 구성된 제어 부품(414) 형태의 제어 메커니즘을 포함한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 제어 부품(414)은 강성 부분과 가요성 부분을 모두 포함하는 회로 기판(434)(예컨대, 인쇄 회로 기판(PCB))을 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 회로 기판(434)은 강성 중앙 섹션(415), 및 근위 단부 섹션(417)과 원위 단부 섹션(419)을 포함하는 2개의 강성 단부 섹션을 포함하고, 각각의 단부 섹션(417, 419)은 각자의 가요성 연결부에 의해 중앙 섹션(415)에 연결된다. 이러한 방식으로, 하부 프레임(412), 배터리(416) 및 회로 기판(434)이 제어 장치(400) 내에 조립될 때, 회로 기판(434)의 중앙 섹션(415)은 배터리(416)의 주 표면에 근접하게 배치되도록 구성되고, 2개의 단부 섹션(417, 419)은 중앙 섹션(415)에 실질적으로 수직으로 배치되도록 구성된다. 특히, 회로 기판(434)의 근위 단부 섹션(417)은 하부 프레임(412)의 상단 너머로 연장되도록 구성되고, 원위 단부 섹션(419)은 하부 프레임(412)의 하단 너머로 연장되도록 구성된다. 제어 장치(400)의 하부 프레임(412)은 또한 진동 모터(418)가 내부에 수용되는 모터 하우징(420)을 포함하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 진동 모터(418)는 장치의 다양한 동작과 관련된 촉각 피드백을 제공할 수도 있다.
도시된 구현예의 중앙 섹션(415)은 또한 광원(421) 형태의 표시기를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원은 예컨대 하나 이상의 색상의 광을 제공할 수 있는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 광원은 단 하나의 색상으로 조명하도록 구성될 수 있는 반면에, 다른 구현예에서, 광원은 다양한 서로 다른 색상으로 조명하도록 구성될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 광원은 백색광을 제공하도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광원(421)은 백색광을 포함하여 다양한 색상의 광을 제공하도록 구성된 RGB(적색, 녹색, 청색) LED를 포함한다. 도시된 회로 기판(434)의 중앙 섹션(415)은 또한 회로 기판(434)을 진동 모터(418)에 작동 가능하게 연결하도록 구성된 전기 접점(423)을 포함한다. 다른 유형의 전자 부품들, 이들의 구조 및 구성, 이들의 특징, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2009/0230117 호, Collet 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0270727 호, 및 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0257445 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 개시의 에어로졸 전달 장치에 통합될 수 있는 또 다른 특징, 제어부 또는 구성요소는 Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Hon의 미국 특허 제 8,365,742 호, Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0163063 호, Tucker 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0192623 호, Leven 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0298905 호, Kim 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0180553 호, Sebastian 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0000638 호, Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호, DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261408 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 벤트(439)는 하우징(402)의 내부에 설치되어 그것이 개구(425)를 덮도록 구성된다. 그에 따라, 도시된 구현예에서 벤트(439)의 한 면은 감압 접착제(pressure sensitive adhesive)를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 벤트(439)는 예컨대 Gore-Tex® 재료와 같은 통기성 멤브레인 재료를 포함하지만, 그러나 다른 적절한 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 광원(421)은 그 일부가 단부 캡(424)에 의해 수용되도록 구성된 광 확산기(426)에 의해 덮여 있다. 이러한 방식으로, 조립시에, 광 확산기(426)는 하우징(402)의 외벽(404)에 한정된 개구(425) 내에 또는 그에 근접하게 그리고 그 원위 단부에 근접하게 위치된다. 도시된 구현예에서, 개구(425)는 좁고 기다란 개구를 포함하지만, 그러나 다른 구현예에서, 개구는 임의의 원하는 형상으로 제공될 수 있으며 제어 장치(400) 상의 임의의 위치에 위치될 수도 있다. 일부 구현예에서, 광 확산기(426)는 사용자가 하우징(402)의 외부로부터 광원(421)을 볼 수 있도록 구성된 투명 또는 반투명 부재를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광 확산기(426)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 유리를 포함한 다른 재료도 가능하다. 다양한 구현예에서는, 도시된 구현예에 포함된 표시기에 추가로 또는 그 대안으로서 다른 표시기(예컨대, 다른 촉각 피드백 구성요소, 청각 피드백 구성요소 등)가 포함될 수 있다. LED 부품과 같은, 시각적 신호를 생성하는 구성요소 또는 표시기의 다른 대표적인 유형과, 이들의 구성 및 용도는 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, Newton의 미국 특허 제 8,499,766 호, Scatterday의 미국 특허 제 8,539,959 호, Galloway 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020825 호, 및 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216233 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 회로 기판(434)의 근위 단부 섹션(417)은 한 쌍의 전도성 핀(436A, 436B)뿐만 아니라 압력 센서(440)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(436A, 436B)은 핀(436A, 436B)의 단부의 일부가 카트리지 수용 챔버(430) 내로 연장되고 전도성 핀(436A, 436B)의 내부 스프링의 힘으로 인해 그 위치에서 편향되도록 상부 프레임(406)을 통해 연장되는 스프링 장착 핀(예컨대, 전기 포고 핀)을 포함한다. 이러한 방식으로, 카트리지가 제어 장치(400)와 결합될 때, 전도성 핀(436A, 436B)은 카트리지의 대응하는 특징부에 접촉하고 스프링의 힘에 대항하여 아래로(예컨대, 하부 프레임(412) 쪽으로) 편향되도록 구성됨으로써, 설치된 카트리지를 제어 부품(414) 및 배터리(416)와 작동 가능하게 연결한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(436A, 436B)은 금도금된 금속 핀을 포함하지만, 그러나, 전기 전도성 재료의 코팅 및/또는 도금을 포함할 수 있는 다른 재료 또는 재료들의 조합도 가능하다. 전기 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 다른 프로파일이 가능하지만, 도시된 구현예의 전도성 핀(436A, 436B)의 단부는 카트리지가 카트리지 수용 챔버(430) 내에 삽입될 때 전도성 핀(436A, 436B)의 편향이 용이하도록 둥근 프로파일을 갖는다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 예컨대 카트리지 수용 챔버(430)의 상단에 근접한 것과 같이 카트리지 수용 챔버(430)의 다른 위치에 위치될 수도 있다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 외부 하우징(402)의 근위 단부와 상부 프레임(406)의 바닥벽 사이의 상부 프레임(406)의 측면 상의 지점에 위치될 수도 있다. 또한, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 외부 하우징(402)의 근위 단부 사이(즉, 측벽의 상반부)에 위치될 수도 있다. 대안적으로, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 내부 프레임 벽의 바닥벽 사이에(예컨대, 측벽의 하반부 내에) 위치될 수도 있다. 나아가, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 상부 프레임(406)의 임의의 위치에 존재할 수도 있다.
다양한 구현예에서, 에어로졸 전달 장치는 기류 센서, 압력 센서 등을 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 부품(414)은 카트리지 수용 챔버(430) 근처에 그리고 그 아래에 위치되는 압력 센서(440)를 포함한다. 도시된 구현예의 압력 센서(440)의 위치 및 기능은 아래에서 설명될 것이지만, 그러나 다른 구현예에서, 기류 또는 압력 센서는 장치에 대한 빨아들임을 신호할 수 있는 기류 및/또는 압력 변화를 겪고 그에 따라 배터리(416)로 하여금 카트리지의 가열 부재에 전력을 전달하게 하기 위해 제어 장치(400) 내의 어느 곳에나 위치될 수도 있다. 예컨대, 인쇄 회로 기판 및 압력 센서의 다양한 구성은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 기류 센서, 압력 센서 등이 없는 경우, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 제어 장치 및/또는 카트리지 상에 위치될 수 있는 푸시버튼을 통해 수동으로 활성화될 수도 있다. 예컨대, 하나 이상의 푸시버튼은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 마찬가지로, 터치 스크린은 2015년 3월 10일에 출원된 Sears 등의 미국 특허 출원 번호 제 14/643,626 호에 기술된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가 예로서, 에어로졸 전달 장치의 특정 움직임에 기초한 제스처 인식에 적합한 구성요소가 입력부로서 사용될 수도 있다. 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0158782 호를 참고할 것.
도시된 구현예에 포함되지는 않았지만, 일부 구현예는 기류 또는 압력 센서를 대체하거나 보완할 수 있는 다른 유형의 입력 요소를 포함할 수도 있다. 입력부는 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 포함될 수도 있다. 임의의 구성요소 또는 구성요소들의 조합은 장치의 기능을 제어하기 위한 입력부로서 활용될 수도 있다. 일부 구현예에서, 입력부는 스마트폰 또는 태블릿과 같은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수도 있다. 특히, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 USB 코드 또는 유사한 프로토콜의 이용을 통해서 컴퓨터 또는 기타 장치에 유선 연결될 수도 있다. 에어로졸 전달 장치는 또한 무선 통신을 통해 입력부의 역할을 하는 컴퓨터 또는 기타 장치와 통신할 수도 있다. 예컨대, 인용에 의해 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 포함되는 Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0007561 호에 기재된 바와 같이 읽기 요청을 통해 장치를 제어하는 시스템 및 방법을 참조할 것. 그러한 실시예에서, 앱 또는 다른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 기타 컴퓨팅 장치와 관련하여 에어로졸 전달 장치에 제어 명령을 입력하는 데 사용될 수도 있으며, 이러한 제어 명령은 예컨대 포함될 니코틴 함량 및/또는 추가 향료 함량을 선택함으로써 특정 조성의 에어로졸을 형성하는 능력을 포함한다. 또 다른 대표적인 유형의 감지 또는 탐지 메커니즘, 이들의 구조 및 구성, 이들의 구성요소, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제 5,261,424 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, 및 Flick의 PCT 국제 공개 제 WO 2010/003480 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 압력 센서 시일(410)은 설치된 카트리지로부터의 임의의 액체 및/또는 에어로졸로부터 압력 센서(440)를 보호하기 위해 압력 센서(440)를 덮도록 구성된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 압력 센서 시일(410)(또한 상부 섀시 시일(435), 하부 섀시 시일(437), 모터 하우징(420) 및 핀 시일(422)을 포함하는 다른 밀봉 부재)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 회로 기판(434)의 원위 단부 섹션(419)은 외부 연결 요소(438)를 포함한다. 다양한 구현예에서, 외부 연결 요소(438)는 외부 커넥터 및/또는 도킹 스테이션 또는 다른 전력 또는 데이터 소스에 연결하도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 외부 커넥터는 예컨대 가변 길이의 코드일 수 있는 유니온에 의해 상호 연결될 수 있는 제 1 및 제 2 커넥터 단부를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 제 1 커넥터 단부는 장치와의 전기적 및 임의 선택적으로 기계적 연결을 위해 구성될 수 있으며, 제 2 커넥터 단부는 컴퓨터 또는 유사한 전자 장치에 연결하거나 전원에 연결하도록 구성될 수도 있다. 한쪽 끝에 USB 커넥터를 포함하고 반대쪽 끝에 전원 장치 커넥터를 포함하는 어댑터가 Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 도시된 구현예에서, 핀 시일(422)은 외부 연결 요소(438)와 단부 캡(424) 사이의 계면을 밀봉하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 외부 연결 요소(438)의 하나 이상의 핀은 전술한 바와 같이 제어 장치의 단부 캡(424)을 통해 연장될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 단부 캡(424)은 또한 단부 캡(424)에 부착될 수 있는 한 쌍의 단부 캡 핀(441A, 441B)을 포함한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 단부 캡 핀(441A, 441B)은 단부 캡(424)에 인서트 몰딩될 수도 있다. 일부 구현예에서, 단부 캡 핀(441A, 441B)의 바닥면(일부 구현예에서 평평할 수도 있음)은 외부 충전기 조립체 내에 포함된 자석에 인력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 단부 캡 핀(441A, 441B)은 강철, 철, 니켈, 코발트, 기타 합금 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료로 제조될 수도 있다. 단부 캡 조립체의 상세도는 도 16에 도시되어 있다.
다시 도 15를 참조하면, 상부 프레임(406)은 카트리지 수용 챔버(430)에서 노출되는 한 쌍의 자석(446A, 446B)을 포함한다. 다양한 구현예에서, 자석(446A, 446B)은 희토류 자석을 포함하여 임의의 유형의 자석을 포함할 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 네오디뮴 자석(NdFeB, NIB 또는 Neo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 다양한 구현예에서, 예컨대 N35, N38, N40, N42, N45, N48, N50 및/또는 N52 등급을 포함하여 상이한 등급의 네오디뮴 자석이 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 사마륨 코발트 자석(SmCo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 세라믹/페라이트 자석을 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 알루미늄-니켈-코발트(AlNiCo) 자석을 포함할 수도 있다. 전술한 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 자석이 도금 및/또는 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석이 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 아연, 주석, 구리, 에폭시, 은 및/또는 금 중 하나 이상으로 코팅될 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 이들 재료의 조합으로 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 그리고 다시 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 니켈, 그리고 상부의 금 코팅으로 코팅될 수도 있다.
도 16은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 단부 캡 조립체의 사시도를 도시한다. 특히, 도 16은 단부 캡(424), 광 확산기(426) 및 단부 캡 핀(441A, 441B)의 사시도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 단부 캡(424)은 또한 단부 캡(424)의 원위 주변부 주위로 연장되는 시일 홈(442)을 포함한다. 다시 도 15를 참조하면, 단부 캡(424)의 시일 홈(442)은 단부 캡(424)과 하우징(402), 특히 외벽(404)의 내면 사이에 밀봉 계면을 제공하는 단부 캡 시일(443)을 수용하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 단부 캡 시일(443)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄, 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 또한 도 15에 도시된 바와 같이, 다양한 구현예에서 단부 캡 핀(441A, 441B)의 상부 부분은 하부 프레임(412)과 맞물리도록 구성된다. 예컨대, 도시된 구현예에서 단부 캡 핀(441A, 441B)의 상부 부분은 하부 프레임(412) 내의 대응하는 슬롯형 개구와의 억지 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤 결합을 생성하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 단부 캡(424)과 하우징(402) 사이의 계면(예컨대, 단부 캡 시일(443)과 하우징 외벽(404)의 내면 사이 및/또는 단부 캡 핀(441A, 441B)의 상부 부분과 하부 프레임(412) 사이의 계면에 의함)은 단부 캡(424)(또는 단부 캡 조립체)이 제거 가능할 수 있도록 분리 가능하도록 구성된 하우징(402)과의 압입 끼워맞춤 결합을 생성할 수도 있다.
다양한 구현예에서, 제어 장치는 UL 8139에 따른 배터리 가스 배출 요건을 충족하도록 구성된 하나 이상의 구성요소를 포함할 수도 있다. 예컨대, 제어 장치는 제어 장치 인클로저 내에서 갑작스러운 가압이 발생하는 경우 배출하도록 구성된 단부 캡을 포함할 수도 있다. 일 구현예에서, 단부 캡은 단부 캡의 벽으로부터 실질적으로 수직으로 연장되는 유지 핀을 포함할 수도 있다. 유지 핀은 제어 장치 하우징 내의 내부 압력이 한정된 내부 압력을 초과하는 경우 극복될 수 있는 마찰 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤을 확립하기 위해 제어 장치의 프레임 내에 있는 수용 특징부(예컨대, 구멍)와 감합하도록 구성될 수도 있다.
도 17a 내지 도 17c는 제어 장치(400)를 함께 구성하는 여러 서브조립체를 도시한다. 특히, 도 17a는 하부 내부 서브조립체(447) 및 상부 내부 서브조립체(445)를 도시하고, 도 17b는 내부 서브조립체(451) 및 하우징 서브조립체(449)를 도시하고, 도 17c는 메인 서브조립체(453) 및 단부 캡 서브조립체(455)를 도시한다. 도시된 구현예에서, 상부 내부 서브조립체(445)는 상부 프레임(406)의 수용 포켓에 접착제를 도포하고 자석(446A, 446B)을 상부 프레임(406) 내에 압입함으로써 조립된다. 또한, 센서 시일(410)은 상부 프레임(406)의 수용 포켓 내에 압착되고, 상부 섀시 시일(435)은 상부 프레임(406)의 수용 홈 위로 신장된다. 도시된 구현예에서, 하부 내부 서브조립체(447)는 배터리(416)를 회로 기판(434)에 납땜함으로써 조립된다(도시된 구현예에서, 진동 모터(418)는 회로 기판(434)에 미리 납땜됨). 그 후, 회로 기판(434)은 양면에 접착 물질이 있을 수 있는 전면 폼 패드(431)를 사용하여 배터리(416)와 결합된다. 그 후에, 모터 하우징(420)은 예컨대 억지 끼워맞춤을 통해 진동 모터(418) 상에 가압될 수도 있다. 부품이 부착된 회로 기판(434)은 후면 폼 패드(433)가 그 사이에 배치된 상태로 하부 프레임(412) 내에 삽입될 수도 있다(조립을 돕기 위해 접착제가 후면 폼 패드(433)의 한 면에 또는 양 면에 존재할 수도 있음). 도 17a에 도시된 바와 같이, 하부 내부 서브조립체(447) 및 상부 내부 서브조립체(445)는 상부 내부 서브조립체(445) 및/또는 하부 내부 서브조립체(447)에 포함될 수 있는 하나 이상의 스냅 특징부를 통해 함께 조립될 수도 있다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 하부 내부 서브조립체(447) 및 상부 내부 서브조립체(445)로 구성된 내부 서브조립체(451)는 하우징 서브조립체(449) 내에 삽입될 수 있는데, 이는 개구(425)에 근접한 하우징(406)의 내부에 벤트(439)를 부착함으로써 조립된다. 일부 구현예에서, (예컨대, 하부 프레임(412)에 있는 하나 이상의 구멍을 통해 접착제를 적용함으로써) 부품을 함께 고정하기 위해 접착제가 사용될 수도 있다.
도 18 내지 도 20은 카트리지(500)를 도시하는데, 카트리지(500)의 일부는 카트리지(500)와 제어 장치(400) 사이에 기계적 및 전기적 연결이 형성되도록 제어 장치(400)의 내부 프레임(406)의 카트리지 수용 챔버(430)와 결합되도록 구성된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(500)가 제어 장치(400)의 상부 프레임(406)과 결합될 때, 상부 프레임(406) 내에 배치된 자석(446A, 446B)과 카트리지(500)의 대응 특징부 사이에 자기적 연결이 형성된다. 또한, 도시된 구현예의 카트리지(500)가 내부 프레임(406)과 결합될 때, 제어 장치(400)의 한 쌍의 전도성 핀(436A, 436B)과 카트리지(500)의 대응 특징부 사이에 전기적 연결이 형성된다. 그에 따라, 카트리지(500)가 제어 장치(400)의 상부 프레임(430) 내에 수용될 때, 카트리지(500)는 제어 장치(400)의 제어 부품(414) 및 배터리(416)에 작동 가능하게 연결될 수도 있다. 따라서, 도시된 구현예의 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 결합될 때, 카트리지(500)는 카트리지와 제어 장치 사이에 전기적 연결이 유지되도록 제어 장치(400)와의 연결 상태로 기계적으로 편향된다.
특히, 도 18은 본 개시의 다른 예시적 구현예에 따른 카트리지(500)의 사시도를 도시하고, 도 19는 카트리지(500)의 분해 사시도를 도시하고, 도 20은 카트리지(500)의 측단면도를 도시한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(500)는 개략적으로 마우스피스(502), 마우스피스 삽입체(504), 상부 에어로졸 채널 삽입체(506), 상부 카트리지 시일(508), 탱크 벽(511)을 한정하는 탱크(510), 하부 카트리지 시일(512), 베이스 부재(514), 액체 이송 요소(예컨대, 심지)(516), 가열 부재(518), 한 쌍의 히터 커넥터(520A, 520B), 한 쌍의 금속 삽입체(524A, 524B) 및 하단 캡(526)을 포함한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 마우스피스(502)는 근위 단부와 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(502)의 근위 단부는 내부에 유출구(515)를 한정한다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(504)는 그것이 유출구(515)를 통해 연장되도록 마우스피스(502)의 근위 단부에 근접하게 위치되도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 마우스피스(502) 및 마우스피스 삽입체(504)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예의 마우스피스 삽입체(504)는 마우스피스 삽입체(504)가 마우스피스(502) 내부로부터 설치될 수 있고 유출구(515)과의 압입 또는 스냅-핏 연결을 위해 구성될 수 있도록 그 하부에 플랜지 특징부를 포함한다. 다른 구현예에서, 다른 부착 방법이 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함). 또 다른 구현예에서, 마우스피스 및 마우스피스 삽입체는 마우스피스(502) 및 마우스피스 삽입체(504)가 단일 부품을 구성하도록 인서트 몰딩 또는 오버 몰딩 프로세스를 이용하여 구성될 수도 있다. 도시된 구현예의 마우스피스(502)는 스냅 특징부를 통해 탱크(510)에 고정되도록 구성된다. 예컨대, 도시된 구현예의 마우스피스(502)는 그 내면의 적어도 일부 주위로 연장되는 릿지(ridge) 특징부(543)(도 20 참조)를 포함하고, 탱크(510)는 그 외면의 적어도 일부 주위로 연장되는 대응하는 홈 특징부(541)를 포함한다. 다른 구현예에서, 이들 특징부는 반전될 수도 있다(예컨대, 마우스피스가 홈을 포함할 수 있고 탱크가 릿지 특징부를 포함할 수도 있음). 또 다른 구현예에서, 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함).
일부 구현예에서, 마우스피스 삽입체는 카트리지의 독특한 특성과 관련된 색상을 나타낼 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 본 개시의 카트리지는 예컨대 특정 향료(아래에서 논의됨) 또는 특정 농도의 니코틴과 같은 독특한 특성을 포함하는 액체 조성물을 포함할 수 있는데, 카트리지의 임의의 특성이 독특한 특성으로 간주될 수도 있다. 본 설명의 목적을 위해 "색상"이라는 용어는 예컨대, 임의의 색상 또는 동일한 색상의 임의의 색조를 포함하여 광범위하게 해석되어야 한다. 일부 구현예에서, 특정 색상은 일반적으로 특정의 독특한 특성과 연관될 수 있다는 점에 유의해야 하지만(예컨대, 녹색은 민트 향료와 연관될 수 있고 적색은 사과 향료와 연관될 수 있음), 그러나, 다른 구현예에서, 특정 색상은 사용자에게 제공되거나 이용 가능하게 될 수 있는 인덱스 또는 가이드에 따라 특정의 독특한 특성과 연관될 수도 있다. 독특한 특성의 예는 향미 표시기를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Flavor Indicator)라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/171,920 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 탱크(510)는 근위 단부 및 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(502)는 탱크(510)의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 하단 캡(526)은 탱크(510)의 원위 단부와 맞물리도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 탱크(510)는 또한 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 포함하는 저장소 공동(528)을 한정한다. 이에 따라, 탱크(510)의 저장소 공동(528)은 내부에 액체 조성물(예컨대, e-액체 또는 에어로졸 전구체 조성물)을 포함하도록 구성된다. 저장소 공동(528)의 폐쇄 근위 단부는 공동이 액체 조성물 기둥의 상면에 신뢰할 수 있는 밀봉을 형성하는 것을 허용한다. 이렇게 하면, 카트리지가 직립으로 유지될 때, 상단부로부터 저장소 공동 내로의 공기의 침투/진입을 방지할 수 있다. 이것은 또한 공기가 액체 조성물 기둥의 상단으로부터 유입되는 것을 방지할 수 있는데, 이는 진공을 형성할 수 있고 액체 조성물이 액체 이송 요소 또는 다른 통로를 통해 탱크의 바닥으로부터 누출될 가능성을 감소시킬 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 한 쌍의 내부 에어로졸 유동 튜브가 탱크(510)의 저장소 공동(528)의 양 측면에 한정된다. 사출 성형된 탱크(510)의 경우, 내부 에어로졸 유동 튜브가 내부에 성형되도록 구성된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 카트리지(500)의 기화 챔버에서 생성된 에어로졸은 사용자로의 전달을 위해 에어로졸 유동 튜브를 통해 이동하도록 구성된다.
도시된 구현예에서, 탱크 벽(511)은 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보일 수 있게 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 따라서, 도시된 구현예에서 탱크 벽(511) 전체가 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 대안적으로, 일부 구현예에서, 탱크 벽의 일부만 또는 탱크 벽의 한 면만이 투명 또는 반투명할 수 있는 반면에 탱크 벽의 나머지 부분은 실질적으로 불투명할 수도 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 실질적으로 불투명할 수 있고, 탱크의 근위 단부로부터 탱크의 원위 단부까지 연장되는 스트립이 투명 또는 반투명할 수도 있다. 추가 구현예에서, 탱크 벽은 착색될 수도 있다. 일부 구현예에서, 투명 또는 반투명한 외부 탱크 벽을 사용하는 것 등에 의해 탱크 내의 액체 조성물이 여전히 보이도록 색상이 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 외부 탱크 벽이 실질적으로 불투명한 색상을 갖도록 구성될 수 있다. 도시된 구현예에서, 탱크(510)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, Tritan™ 코폴리에스테르와 같은 코폴리에스테르 재료, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 유리를 포함한 다른 재료도 가능하다.
일부 구현예에서, 제어 장치(400)의 표시창(432)은 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 맞물릴 때 탱크(510)의 적어도 일부 및 하단 캡(526)의 적어도 일부가 보이도록 구성될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서 탱크 벽(511)의 적어도 일부는 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보이도록 적어도 부분적으로 투명 또는 반투명하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 탱크(510) 내에 존재하는 임의의 액체 조성물의 상대적인 양은 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 맞물릴 때 표시창을 통해 보일 수도 있다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 표시창(432)은 제어 장치(200)의 근위 단부 근처에 위치되며, 하우징(402)의 외벽(404) 및 제어 장치(400)의 상부 프레임(406)에 기다란 타원형 절결부로 구성된다. 다른 구현예에서, 표시창은 임의의 다른 형태 및/또는 위치를 가질 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 표시창은 제어 장치의 외벽의 근위 단부로부터 장치의 원위 단부 쪽으로 일정 거리만큼 연장되는 노치로서 구성될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 표시창은 어떠한 개방된 경계도 갖지 않도록 구성될 수 있고, 따라서 위에서 언급된 바와 같은 노치 구성을 명시적으로 배제할 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 완전히 개방될 수 있고, 다른 구현예에서, 표시창은 표시창에 의해 한정된 개구에 위치되거나 제어 장치의 외벽의 내면 및 외면 중 하나 또는 둘 모두에서 표시창을 덮는 투명 부재(예컨대, 유리 또는 플라스틱)를 가질 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 일부는 카트리지에 의해 그리고 일부는 제어 장치에 의해 형성될 수도 있음을 이해해야 한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 카트리지는 표시창의 일부(예컨대, 표시창의 상단 부분)를 포함할 수 있고, 제어 장치는 표시창의 별개의 부분(예컨대, 표시창의 하단 부분)을 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 제어 장치 내에 위치된 표시창보다는 또는 그에 추가하여 카트리지 내에 위치될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서 마우스피스 및/또는 다른 카트리지 구성요소는 카트리지의 투명한 벽을 덮는 슬리브(sleeve) 역할을 할 수도 있다. 슬리브는 카트리지가 제어 장치 내에 삽입될 때 대부분 또는 전체가 전원 장치 챔버 위에 위치될 수 있는 표시창을 포함할 수도 있다. 언급한 바와 같이, 다른 구현예는 어떠한 표시창도 포함하지 않을 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 탱크(510)의 근위 단부는 탱크(510)와 마우스피스(502) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된 상부 카트리지 시일(508)을 수용하도록 구성된다. 따라서, 상부 카트리지 시일(508)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 카트리지 시일(508)은 또한 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)를 수용하고 밀봉하도록 구성된다(도 20 참조).
전자 담배로서 특징지어지는 에어로졸 전달 시스템의 경우, 에어로졸 전구체 조성물은 담배 또는 담배 유래 성분을 포함할 수도 있다. 한 가지 측면에서, 담배는 예컨대 미세하게 빻은, 분쇄된 또는 분말화된 담배 박편과 같은 담배의 부분 또는 조각으로서 제공될 수도 있다. 인용에 의해 그 개시 내용이 본 명세서에 포함되는 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0335070 호에 기재된 것과 같은 담배 비드, 펠릿, 또는 기타 고체 형태가 포함될 수도 있다. 다른 측면에서, 담배는 담배의 수많은 수용성 성분을 포함하는 분무 건조 추출물과 같은 추출물의 형태로 제공될 수도 있다. 대안적으로, 담배 추출물은 비교적 높은 니코틴 함량 추출물의 형태를 가질 수 있으며, 이 추출물은 또한 담배에서 유래된 소량의 다른 추출 성분을 포함한다. 다른 측면에서, 담배 유래 성분은 담배로부터 유래된 특정 향미제와 같이 비교적 순수한 형태로 제공될 수도 있다. 한 가지 측면에서, 담배로부터 유래되고 고도로 정제되거나 본질적으로 순수한 형태로 사용될 수 있는 성분은 니코틴(예컨대, 제약 등급 니코틴)이다.
도시된 구현예에서, 에어로졸 전구체 조성물 또는 증기 전구체 조성물 또는 "e-액체"라고도 하는 액체 조성물은 예로서 다가 알코올(예컨대, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 이들의 혼합물), 니코틴, 담배, 담배 추출물 및/또는 향료를 포함하는 다양한 성분을 포함할 수도 있다. 대표적인 유형의 에어로졸 전구체 성분 및 제형은 또한 인용에 의해 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 포함되는 Robinson 등의 미국 특허 제 7,217,320 호, Zheng 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0008457 호, Chong 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0213417 호, Collett 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Lipowicz 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020823 호, 및 Koller의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020830 호뿐만 아니라, Bowen 등의 PCT 국제 공개 제 WO 2014/182736 호에 기재되며 특징지어져 있다. 채용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체로는 R. J. Reynolds Vapor Company의 VUSE® 제품, Fontem Ventures B.V.의 BLU™ 제품, Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL 제품, Nu Mark LLC의 MARK TEN 제품, Juul Labs, Inc.의 JUUL 제품, 및 CN Creative Ltd.의 VYPE 제품에 통합되었던 에어로졸 전구체가 포함된다. 또한 Johnson Creek Enterprises LLC에서 입수 가능한 전자 담배용 소위 "연기 주스"가 바람직하다. 또 다른 예의 에어로졸 전구체 조성물은 BLACK NOTE, COSMIC FOG, THE MILKMAN E-LIQUID, FIVE PAWNS, THE VAPOR CHEF, VAPE WILD, BOOSTED, THE STEAM FACTORY, MECH SAUCE, CASEY JONES MAINLINE RESERVE, MITTEN VAPORS, DR. CRIMMY'S V-LIQUID, SMILEY E LIQUID, BEANTOWN VAPOR, CUTTWOOD, CYCLOPS VAPOR, SICBOY, GOOD LIFE VAPOR, TELEOS, PINUP VAPORS, SPACE JAM, MT. BAKER VAPOR, 및 JIMMY THE JUICE MAN이라는 브랜드명으로 판매된다.
에어로졸 전달 시스템 내에 포함되는 에어로졸 전구체의 양은 에어로졸 발생 피스가 허용 가능한 감각 및 바람직한 성능 특성을 제공하도록 하는 양이다. 예컨대, 많은 면에서 담배 연기의 외관과 유사한 가시적인 주류 에어로졸의 생성을 제공하기 위해 충분한 양의 에어로졸 형성 물질(예컨대, 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜)이 사용되는 것이 바람직하다. 에어로졸 발생 시스템 내의 에어로졸 전구체의 양은 에어로졸 발생 피스 당 희망하는 모금의 수와 같은 요인에 따라 달라질 수도 있다. 도시된 구현예에서, 저장소 공동(528)은 대략 1.5mL의 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 저장소 공동(528)은 약 1mL 이상, 약 2mL 이상, 약 5mL 이상, 또는 약 10mL 이상의 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성된다.
일부 구현예에서, 액체 조성물은 하나 이상의 향료를 포함할 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "향료"에 대한 언급은 에어로졸화되어 사용자에게 전달될 수 있으며 맛 및/또는 향기의 측면에서 감각적 경험을 제공하는 화합물 또는 성분을 의미한다. 예시적인 향료는 바닐린, 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예컨대, 사과, 체리, 딸기, 복숭아, 및 라임 및 레몬을 포함한 귤류의 향료), 메이플, 멘톨, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 윈터그린, 육두구, 정향, 라벤더, 카더몬, 생강, 꿀, 아니스, 세이지, 로즈마리, 히비스커스, 장미 열매, 요르바 마테, 과유사, 허니부쉬, 루이보스, 요르바 산타, 바코파 모니에라, 은행나무, 위타니아 솜니페라, 계피, 백단, 재스민, 카스카릴라, 코코아, 감초, 및 궐련, 시가, 파이프 담배의 향미에 전통적으로 사용되는 유형 및 특성의 향미제 및 향료 패키지가 포함된다. 고 과당 옥수수 시럽과 같은 시럽이 사용될 수도 있다. 적합할 수 있는 식물 유래 조성물의 예는 Dube 등의 미국 특허 제 9,107,453 호와 미국 특허 출원 공개 제 2012/0152265 호에 개시되어 있으며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 이러한 추가 성분들의 선택은 흡연 물품에 대해 희망하는 감각 특성과 같은 요인들에 따라 달라질 수 있으며, 본 개시는 담배 및 담배 관련 또는 담배 유래 제품 분야의 통상의 기술자가 용이하게 판단할 수 있는 그러한 임의의 추가 성분들을 포함할 의도이다. Gutcho의 담배 향미 물질 및 방법(Tobacco Flavoring Substances and Methods), Noyes Data Corp. (1972) 및 Leffingwell 등의 흡연 제품용 담배 향미(Tobacco Flavoring for Smoking Products)(1972)를 참조하며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 향료에 대한 언급은 전술한 바와 같이 임의의 단일 향료로 제한되어서는 안되며 실제로 하나 이상의 향료의 조합을 나타낼 수도 있음을 이해해야 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 카트리지(500)는 또한 탱크(510)의 저장소 공동(528)의 개방 원위 단부와 맞물리고 그를 덮도록 구성된 베이스 부재(514)를 포함한다. 도시된 구현예의 하부 시일(512)은 탱크(510)의 하부 부분과 하단 캡(526) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성되고(도 20 참조), 특히, 하부 시일(512)은 베이스 부재(514)와 탱크(510) 사이의 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 용이하게 하기 위해 베이스 부재(514)의 외면 상의 홈 내에 배치되도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 하부 시일(512)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 베이스 부재(514)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, Tritan™ 코폴리에스테르와 같은 코폴리에스테르 재료, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예의 베이스 부재(514)는 또한 액체 이송 요소(516)로의 액체의 전달을 용이하게 하기 위해 탱크(510)의 저장소 공동(528) 내에 수용된 액체 조성물에 대한 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯(도 17 참조)을 포함한다. 일부 구현예에서, 슬롯은 또한 저장소 공동(528) 내의 벌크 액체 조성물이 베이스 부재(514)와 접촉하지 않을 때(예컨대, 에어로졸 전달 장치가 뒤집혀 있을 때)에도 일부 액체의 보유를 제공할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 액체 이송 요소(516)는 베이스 부재(514) 내에 배치되고, 저장소 공동(528) 내의 액체 조성물과 가열 부재(518) 사이에서 연장된다(도 20 참조). 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(516)는 면 재료로 형성되고, 카트리지(500) 내에 설치될 때 곡선 형상을 갖는다. 그러나, 다른 구현예에서, 액체 이송 요소(516)는 다른 형상을 가질 수 있으며, 모세관 작용에 의한 것과 같이 액체의 이송을 위해 구성된 다양한 재료로 형성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서 액체 이송 요소는 섬유 재료(예컨대, 유기농 면, 셀룰로오스 아세테이트, 재생 셀룰로오스 패브릭, 유리 섬유), 다공성 세라믹, 다공성 탄소, 흑연, 다공성 유리, 소결 유리 비드, 소결 세라믹 비드, 모세관 등으로 형성될 수도 있다. 다른 구현예에서, 액체 이송 요소는 개방 세공 네트워크(즉, 유체가 요소를 통해 복수의 방향으로 하나의 세공에서 다른 세공으로 흐를 수 있도록 상호 연결된 복수의 세공)를 포함하는 임의의 재료일 수도 있다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 본 개시의 일부 구현예는 특히 비 섬유질 이송 요소의 사용과 관련될 수도 있다. 따라서, 섬유질 이송 요소는 명시적으로 배제될 수도 있다. 대안적으로, 섬유질 이송 요소 및 비 섬유질 이송 요소의 조합이 활용될 수도 있다. 에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기재, 저장소 또는 기타 구성요소는 Newton의 미국 특허 제 8,528,569 호, Chapman 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261487 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0059780 호, 및 Bless 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216232 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가로, 다양한 위킹 재료, 그리고 특정 유형의 전자 담배 내에서의 이들 위킹 재료의 구성 및 작동은 Sears 등의 미국 특허 제 8,910,640 호에 명시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 액체 이송 요소는 다공성 세라믹, 다공성 유리 등과 같은 다공성 모놀리스로부터 부분적으로 또는 완전히 형성될 수도 있다. 본 개시의 실시예에 따라 사용하기에 적합한 예시적인 모놀리스 재료는 예컨대, 미국 특허 출원 번호 제 14/988,109 호(2016년 1월 5일 출원됨) 및 LaMothe의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0123989 호에 기재되어 있으며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 가열 부재(518)는 또한 베이스 부재(514) 내에 배치되도록 구성된다. 특히, 도시된 구현예의 가열 부재(518)는 실질적으로 편평한 프로파일을 갖는 가열 요소를 포함한다. 일부 구현예에서 가열 부재는 카트리지 내에 설치될 때 실질적으로 편평한 프로파일을 유지할 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(518)는 카트리지(500) 내에 설치될 때 액체 이송 요소(516)의 곡선 형상에 대응하는 만곡된 또는 궁형 형상을 갖는다(도 20 참조). 이러한 방식으로, 설치된 위치에서의 가열 부재(518)는 액체 이송 요소(516)의 바닥면과 접촉한다. 도시된 구현예에서, 편평한 가열 부재(518)의 곡선 형태는 액체 이송 요소(516)를 통한 유동 경로 길이에 대한 유동 단면적의 큰 비율을 제공할 수도 있다. 이것은 액체 조성물을 액체 이송 요소(516)로 전달하는 것과 관련하여 증가된 성능을 제공할 수도 있다. 설치시, 가열 부재(518)의 에지는 가열 부재(518)가 곡선 형상을 유지하도록 베이스 부재(514)와 맞물리도록 구성된다. 이러한 방식으로, 가열 부재(518)의 곡률은 또한 액체 이송 요소(516)에 대한 압축력을 제공할 수도 있다. 또한, 가열 부재(518)의 스프링 회복력은 가열 부재(518)의 에지가 베이스 부재(514) 내에 위치하거나 잠길 수 있게 하며, 이는 가열 부재(518)를 다른 쪽으로부터 베이스 부재(514) 내에 유지하도록 구성된 추가 특징부에 대한 필요를 줄이거나 제거할 수도 있다. 가열 부재(518)의 설치된 곡률은 또한 열 팽창과 함께 발생할 수 있는 가열 부재(518)의 휨을 액체 이송 요소(516) 쪽으로 편향시킬 수 있으며, 그에 따라 가열 부재(518)와 액체 이송 요소(516) 사이의 열 접촉을 유지하는 것을 돕는다. 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(516) 및 가열 부재(518)는 베이스 부재(514) 및 하단 캡(526)과 함께 기화 챔버(532)를 한정하는 가열 조립체(534)를 구성한다.
일부 구현예는 가열 조립체를 포함할 필요가 없고, 오히려 다른 방식으로 에어로졸을 생성하도록 구성된 무화 조립체를 포함할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 다른 방식으로 에어로졸을 생성하는 무화 조립체의 몇 가지 예는 2019년 8월 19일에 출원된 에어로졸 전달 장치를 위한 탈착형 무화 조립체(Detachable Atomization Assembly for Aerosol Delivery Device)란 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/544,326 호에서 찾을 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 가열 부재(518)는 316L, 316, 304 또는 304L 스테인리스 강을 포함하나 이에 제한되지 않는 스테인리스 강 재료와 같은 금속 재료로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 가열 부재는 예컨대 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 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(예컨대, 탄소 기반 폼 및 얀)와 같은 여러 재료로 제조될 수도 있다. 추가 구현예에서, 가열 부재는 전도성 잉크, 붕소 도핑된 실리카, 및/또는 세라믹(예컨대, 양 또는 음의 온도 계수 세라믹)으로 형성될 수도 있다. 레이저 다이오드 또는 마이크로히터와 같은 다른 유형의 히터가 활용될 수도 있다. 레이저 다이오드는 에어로졸 전구체 조성물의 기화를 위해 조정될 수 있거나 및/또는 기화를 위해 에어로졸 전구체 조성물이 제공될 수 있는 액체 이송 요소를 가열하도록 조정될 수 있는 특정 파장 또는 파장 대역의 전자기 복사를 전달하도록 구성될 수도 있다. 레이저 다이오드는 특히 챔버 내에서 전자기 복사를 전달하도록 위치될 수 있으며, 챔버는 복사 트래핑(예컨대, 흑체 또는 백체)이 되도록 구성될 수도 있다. 적합한 마이크로히터는 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 예컨대, 마이크로히터는 그 위에 히터 트레이스가 있는 기판(예컨대, 석영, 실리카)(예컨대, Ag, Pd, Ti, Pt, Pt/Ti, 붕소 도핑된 실리콘 또는 기타 금속 또는 금속 합금과 같은 저항성 요소)을 포함할 수 있는데, 히터 트레이스는 기판에 인쇄되거나 그와 달리 적용될 수도 있다. 부동태화 층(예컨대, 산화 알루미늄 또는 실리카)이 히터 트레이스 위에 제공될 수도 있다. 다른 히터는 DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0345633 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구현예에서 추가 및/또는 상이한 접촉 특징부가 제공될 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(518)는 가열 부재(518)를 카트리지(500)의 히터 커넥터(520A, 520B)에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍(531A, 531B)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(520A, 520B)는 전도성 재료로 제조되고 니켈 및/또는 금으로 도금된다. 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 도시된 구현예에서, 접촉 구멍(531A, 531B)은 히터 커넥터(520A, 520B)의 감합 부분의 외경보다 작은 내경을 갖도록 구성된다. 일부 구현예에서, 접촉 구멍은 히터 커넥터(520A, 520B)의 감합 부분의 외경보다 작은 유효 내경을 형성하는 하나 이상의 특징부(예컨대, 하나 이상의 핑거 또는 연장부)를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 가열 부재(518)의 접촉 구멍(531A, 531B)은 가열 부재(518)가 히터 커넥터(520A, 520B)와 전기적 접촉을 유지할 수 있도록 히터 커넥터(520A, 520B)의 상단과의 억지 끼워맞춤을 생성할 수 있다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(520A, 520B)는 하단 캡(526) 내에 인서트 몰딩된다.
도시된 구현예의 하단 캡(526)은 초음파 용접 프로세스를 통해 탱크(510)의 원위 단부에 고정되도록 구성되지만, 그러나 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 스냅 핏 등에 의함). 도시된 구현예에서, 카트리지(500)의 하단 캡(526)은 하단 캡(526)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 카트리지 공기 유입 채널(530)을 포함한다. 다른 구성도 가능하지만, 도시된 구현예에서 카트리지 공기 유입 채널(530)은 노즐형 형상을 갖는다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지 공기 유입 채널(530)은 실질적으로 원통형 형상을 갖는 제 1 부분(하단 캡(526)의 바닥면에 근접함) 및 실질적으로 원추 형상을 가지며 기화 챔버(532)로 이어지는 제 2 부분을 포함한다. 이러한 방식으로, 카트리지 공기 유입 채널(530)의 내경은 기화 챔버(532)로 이르기 전에 감소한다. 이러한 구성은 공기 유입 채널(530)을, 기화 챔버(532)로 이어지는 액체의 축적으로부터 비교적 깨끗하게 유지하는 데 도움이 될 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(500)는 또한 하단 캡(526) 내에 위치되고 그 바닥면을 통해 노출되도록 구성된 한 쌍의 금속 삽입체(524A, 524B)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(524A, 524B)는 하단 캡(526) 내에 인서트 몰딩된다. 일부 구현예에서, 금속 삽입체(524A, 524B)는 하단 캡(526)과 압입 또는 스냅 핏 연결되도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(524A, 524B)는 니켈로 도금된 스테인리스 강으로 제조되지만, 그러나, 철, 니켈, 코발트, 합금(예컨대, 강철) 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료를 포함한다.
전술한 바와 같이, 카트리지(500)가 제어 장치(400)의 카트리지 수용 챔버(430)와 결합될 때, 카트리지(500)와 제어 장치(400) 사이에 기계적 및 전기적 연결이 형성된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(500)가 제어 장치(400)의 상부 프레임(406)과 결합될 때, 상부 프레임(406) 내에 배치된 자석(446A, 446B)과 카트리지(500)의 하단 캡(526) 내에 배치된 금속 삽입체(524A, 524B) 사이에 자기적 연결이 형성된다. 또한, 도시된 구현예의 카트리지(500)가 내부 프레임(406)과 결합될 때, 제어 장치(400)의 한 쌍의 전도성 핀(436A, 436B)과 카트리지(500)의 히터 커넥터(520A, 520B) 사이에 전기적 연결이 형성된다. 따라서, 도시된 구현예의 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 결합될 때, 카트리지(500)는 카트리지(500)(특히 가열 조립체(534))와 제어 장치(특히, 제어 부품(414) 및 배터리(416)) 사이에 전기적 연결이 유지되도록 제어 장치(400)와의 연결 상태로 기계적으로 편향된다.
도시된 구현예의 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 결합될 때, 제어 장치(400)와 카트리지(500)의 가열 부재(518) 사이의 전기적 연결(제어 장치(400)의 전도성 핀(436A, 436B)과 카트리지의 히터 커넥터(520A, 520B)에 의함)에 의해 제어 본체(400)가 전류를 가열 부재(518)로 흐르게 한다. 도시된 구현예에서, 이것은 에어로졸 전달 장치에 대한 모금이 탐지될 때(또는 다른 구현예에서, 예컨대, 푸시버튼을 통한 것과 같은 사용자에 의한 작동을 통해) 발생할 수도 있다. 도시된 구현예의 에어로졸 장치의 사용자가 마우스피스(502)를 빨아들일 때, 유입 기류는 카트리지(500)와 제어 장치(400) 사이의 간극을 통해 장치 내로 향한다. 도시된 구현예에서, 간극은 실질적으로 카트리지(500)의 전체 주변부 주위로 연장되는 주변 간극을 포함한다. 다른 구현예에서, 간극은 카트리지의 전체 주변부 주위로 연장될 필요가 없으며, 예컨대 일부 구현예에서 간극은 카트리지 주변부 전체가 아닌 일부 주위로 연장되는 하나 이상의 간극을 포함할 수도 있고 일부 구현예에서는 간극이 하나 이상의 개별 구멍을 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 도시된 구현예에서, 간극은 카트리지(500)의 외표면과 제어 장치(400)의 내표면 사이의 계면에서 비롯된다. 특히, 간극은 카트리지(500)의 마우스피스(502)의 외면과 제어 장치(400)의 하우징(402)의 외벽(404)의 상단 에지의 계면에서 비롯된다.
도시된 구현예에서, 카트리지(500)와 제어 장치(400) 사이의 간극은 카트리지(500) 및 제어 장치(400)의 특징부에 의해 확립되고 유지된다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 상부 프레임(406)은 상부 프레임(406)의 내면 주위에 이격되고 카트리지(500)를 측방향으로 위치시키도록 구성되는 복수의 돌기를 포함한다. 도시된 구현예에서, 복수의 돌기는 상부 프레임(406)의 대략적인 상단으로부터 그것의 오목한 표면까지 연장되는 복수의 융기된 세장형 보스를 포함한다. 도시된 구현예의 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 결합될 때, 상부 프레임(406)의 복수의 돌기는 카트리지(500)의 외면(특히, 마우스피스(502)의 외면 및/또는 탱크(510)의 외면 및/또는 하단 캡(526)의 외면)과 접촉한다. 이러한 방식으로, 돌기는 상부 프레임(406)에 대해 측방향으로 카트리지(500)를 위치시키고, 그에 따라 간극을 확립하여 유지한다. 다른 구현예에서, 돌기는 다른 형태(예컨대, 하나 이상의 범프를 포함함)를 취할 수 있으며, 제어 장치 대신에(또는 이에 추가하여) 카트리지의 하나 이상의 구성요소에 위치될 수도 있음을 이해해야 한다.
사용자가 장치를 빨아들일 때, 카트리지(500)와 제어 장치(400) 사이의 간극으로 진입한 공기는 카트리지(500)의 외면 주위에서 하향으로 그리고 하단 캡(526) 아래로 이동한다. 도시된 구현예에서, 유입 공기는 카트리지 수용 챔버(430)의 바닥에 대한 카트리지(500)의 수직 위치로 인해 하단 캡(526) 아래로 이동하는 것이 허용된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(500)의 수직 위치는 상부 프레임(406)의 오목한 표면으로부터 위쪽으로 연장되는 하나 이상의 위치 특징부를 사용하여 확립되며, 이들 중 적어도 하나는 카트리지(500)가 제어 장치(400)와 결합될 때 하단 캡(526)의 바닥면과 접촉하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 카트리지(500)가 제어 장치(400) 내에 수용될 때, 카트리지(500)와 제어 장치(400) 사이의 간극은 또한 하단 캡(526)의 바닥과 상부 프레임(406)의 오목한 표면 사이에 확립된다.
위에서 언급한 바와 같이, 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 하단 캡(526)은 하단 캡(526)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 유입 채널(530)을 포함한다. 하단 캡(526)의 바닥과 상부 프레임(406)의 오목한 표면 사이에 형성된 간극 때문에, 카트리지(500)의 외면 주위로 그리고 하단 캡(526) 아래로 이동한 유입 공기는 하단 캡(526)의 유입 채널(530)을 통해 카트리지(500)로 들어간다. 유입 채널(530)을 통해 유입된 공기는 카트리지의 기화 챔버(532)로 유입된다. 공기가 유입 채널(530)을 통해 카트리지(500) 내로 흡인됨에 따라, 제어 장치(400)의 압력 센서(440)가 빨아들임을 감지한다. 압력 센서(440)에 의해 빨아들임이 탐지되면, 제어 부품(414)은 가열 부재(518)를 가열하기 위해 가열 부재(518)를 통해 전류를 흐르게 한다. 가열 부재(518)가 가열됨에 따라, 액체 이송 요소(516) 내에 포함된 액체 조성물의 적어도 일부는 기화 챔버(532)에서 기화된다. 따라서, 기화 챔버(532)에서 생성된 에어로졸은 그 후에 사용자에게 인도될 수도 있다. 특히, 공기가 공기 유입 채널(530)을 통해 카트리지(500)로 들어가면, 공기는 기화 챔버(532)를 통해 이동하는데, 기화 챔버(532)에서 공기는 기화된 액체 조성물과 혼합되어 에어로졸이 된다. 기화 챔버(532) 및 하단 캡(526)의 기하학적 구조로 인해, 에어로졸은 하단 캡(526)의 내부를 통해, 이어서 에어로졸 유동 튜브(이들 튜브는 탱크(510)의 저장소 공동(528)의 양 측면에 한정됨)를 통해 연장되는 2개의 개별 경로로 분할된다. 이러한 상대적으로 구불구불한 구성은 방열을 위해 유효 유동 경로 길이 및 면적을 증가시켜서, 사용자에게 도달하기 전에 에어로졸 스트림의 냉각을 증가시킬 수 있다. 2개의 에어로졸 경로는 탱크(510)의 근위 단부에서 그리고 상부 에어로졸 채널 삽입체(506) 아래에서 수렴한다. 그 후에, 재결합된 에어로졸은 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)를 통과하며 마우스피스(500)의 유출구(515)로부터 사용자에게로 흐른다. 공기 유입 채널(530) 입구로부터 하류측의 에어로졸 통로는 이들 통로에 의해 생성되는 임의의 추가적인 시스템 압력 강하를 최소화하기 위해 큰 크기로 구성되어 있음을 이해해야 한다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)는 기화 챔버(532) 내에 형성된 에어로졸로부터의 침착 및/또는 응축에 의해 형성되는 액체를 흡수하도록 구성되고, 강성 또는 반 강성 특성을 갖도록 구성된다. 이에 따라, 도시된 구현예의 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)는 섬유질 재료, 소결 비드 재료 또는 오픈 셀 폼 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체는 섬유 결합 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재료로 제조될 수도 있다. 이러한 방식으로, 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)는 마우스피스(502)와의 압입 또는 스냅 핏 부착을 위해 구성될 수도 있다. 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)는 또한 액체 축적물이 마우스피스(502)를 통해 카트리지(500)를 빠져나가는 것을 방지하는 데 도움이 되도록 구성된다. 또한, 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)는 기화 챔버(532)에서 생성된 에어로졸이 카트리지(500)를 빠져나가기 직전에 삽입체(506)를 통과하도록 위치된다. 도시된 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체(506)의 내부 공동은 또한 형성된 에어로졸이 유출구(515)를 통과하기 전에 팽창 및/또는 냉각될 수 있는 냉각 챔버로서 기능할 수도 있다. 일부 구현예에서, 기화 챔버(532) 및 냉각 챔버는 한정된 상대 부피비를 갖도록 구성될 수도 있다.
도 21a 및 도 21b는 본 개시의 예시적 구현예에 따른 도 18의 카트리지의 서브조립체들을 도시한다. 특히, 도 21a는 하단 캡 서브조립체(545) 및 탱크 서브조립체(547)를 도시하고, 도 21b는 하부 서브조립체(551) 및 마우스피스 서브조립체(549)를 도시한다. 도시된 구현예에서, 하단 캡 서브조립체(545)는 하단 캡(526), 금속 삽입체(524A, 524B), 히터 커넥터(520A, 520B), 가열 부재(518), 액체 이송 요소(516), 베이스 부재(514) 및 하부 카트리지 시일(512)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(524A, 524B) 및 히터 커넥터(520A, 520B)는 하단 캡(526) 내에 인서트 몰딩된다. 또한, 하부 카트리지 시일(512)은 베이스 부재(514) 주위로 신장되어 그 홈에 위치된다. 액체 이송 요소(516)는 베이스 부재(514) 내에 삽입되고 가열 부재는 베이스 부재(514) 내에 압입되어 접촉 구멍(531A, 531B)이 히터 커넥터(520A, 520B)의 각자의 부분 주위를 가압하고 가열 부재(518)가 만곡된 형상으로 굽혀져서, 그 안에서 액체 이송 요소(516)를 포획하고 만곡된 형상으로 구부린다. 도시된 구현예의 탱크 서브조립체(547)는 탱크(510)의 개방 단부를 통해 액체 조성물이 채워진 탱크(510)를 포함한다.
도시된 구현예에서, 도 21b의 하부 서브조립체(551)는 하단 캡 서브조립체(545)를 탱크 서브조립체(547)에 접합함으로써 조립된다. 특히, 도시된 구현예의 하단 캡 서브조립체(545)는 실질적으로 연속적인 초음파 용접을 통해 탱크 서브조립체(547)에 접합된다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 서브조립체(549)는 마우스피스(502), 마우스피스 삽입체(504), 에어로졸 채널 삽입체(506) 및 카트리지 시일(508)을 포함한다. 도시된 구현예의 마우스피스 서브조립체(549)는 마우스피스 삽입체(504)를 마우스피스(502) 내로 가압하고, 카트리지 시일(508)를 마우스피스(502) 내로 가압하고, 에어로졸 채널 삽입체(506)를 카트리지 시일(508) 내로 가압함으로써 조립된다. 도시된 구현예에서, 카트리지(500)의 최종 조립체는 탱크(510)의 외면의 홈 특징부(541) 및 마우스피스(502)의 내면의 릿지 특징부를 통해 마우스피스 서브조립체(549)를 하부 서브조립체(551) 상에 스냅핑함으로써 발생한다.
도 22는 본 개시의 다른 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 장치(600)는 개략적으로 외벽(604)을 한정하는 하우징(602), 상부 프레임(606), 상부 프레임 시일(608), 압력 센서 시일(610), 하부 프레임(612), 제어 부품(614), 배터리(616), 진동 모터(618), 모터 하우징(620), 핀 시일(622), 단부 캡(624), 광 확산기(626), 및 벤트(645)를 포함한다. 도시된 구현예의 제어 장치(600)는 또한 전면 폼 패드(631), 복수의 측면 폼 패드(637), 및 절연체(639)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 전면 폼 패드(631)는 배터리(616)와 제어 부품(614) 사이에 배치되도록 구성되고, 측면 폼 패드(637)는 배터리(616)의 양 측면에 배치되도록 구성된다. 일부 구현예에서, 제어 장치는 예컨대 상부 섀시 시일 및/또는 하부 섀시 시일을 포함할 수 있는 하나 이상의 다른 시일을 포함할 수도 있다.
본 개시의 예시적인 구현예에 따른 제어 장치의 단면도를 도시하는 도 23에 제어 장치(600)의 구성요소들의 배열이 도시되어 있다. 특히, 도 23은 제어 장치(600)의 정면 단면도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제어 장치(600)의 상부 프레임(606)은 카트리지가 내부에 결합될 수 있는 카트리지 수용 챔버(630)를 한정한다. 제어 장치(600)는 또한 하우징(602)의 외벽(604)뿐만 아니라 상부 프레임(606)을 통해 한정되는 한 쌍의 대향 표시창(632)을 포함한다. 그러나, 일부 구현예에서는 어떠한 표시창도 필요로 하지 않음을 유의해야 한다. 표시창을 포함하는 구현예의 경우, 그러한 표시창은 사용자에게 설치된 카트리지의 하나 이상의 구성요소(및/또는 이들의 상태)를 볼 수 있는 능력을 제공할 수도 있다. 그러나, 도시된 표시창(632)은 제한이 아니라 단지 예로서 제공된다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 대안적인 구현예는 도시된 것과 다른 형태를 갖는 표시창을 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 일부 구현예는 오직 하나의 표시창(632)만을 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(606)과 하우징(602)은 서로 다른 부분을 나타내지만, 그러나, 다른 구현예에서는, 상부 프레임과 하우징은 이들이 동일한 부품을 구성하도록 연속적으로 형성될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하우징(602)은 예컨대 알루미늄과 같은 금속 재료를 포함하지만, 그러나, 다른 구현예에서 하우징은 금속 합금 재료를 포함할 수 있고, 또 다른 구현예에서 하우징은 성형 폴리머 재료를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(606), 하부 프레임(612) 및 단부 캡(624) 중 하나 이상은 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 이들 구성요소 중 하나 이상은 예컨대 금속 재료(예컨대, 알루미늄, 스테인리스 강, 금속 합금 등), 유리 재료, 세라믹 재료(예컨대, 알루미나, 실리카, 멀라이트, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄 등), 복합 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다른 재료로 제조될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하부 프레임(612)은 내부 영역에 배터리(616)를 수용하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 배터리는 리튬 폴리머(LiPo) 배터리를 포함할 수 있지만, 그러나 다양한 다른 배터리가 적합할 수도 있다. 본 개시에 따라 사용될 수 있는 배터리의 일부 다른 예는 Peckerar 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0028766 호에 기술되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 다른 유형의 전원이 활용될 수도 있다. 예컨대, 다양한 구현예에서 전원은 교체식 배터리 또는 충전식 배터리, 전고체 배터리, 박막 전고체 배터리, 충전식 슈퍼 커패시터 등을 포함할 수도 있으며, 따라서 벽면 충전기에 대한 연결, 차량용 충전기(즉, 시가 라이터 소켓, USB 포트 등)에 대한 연결, 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터(예컨대 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C)를 통하는 것과 같은 컴퓨터에 대한 연결, USB 커넥터에의 연결(예컨대, 벽면 충전기, 전자 장치, 차량 등에서 구현될 수도 있는 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C), 광 전지(때로 태양 전지라 함) 또는 태양 전지의 태양 전지판에 대한 연결, 유도성 무선 충전[예컨대 WPC로부터의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함]을 사용하는 충전기와 같은 무선 충전기 또는 무선 RF(무선 주파수) 기반 충전기, 및 USB 커넥터 또는 무선 충전기를 통해 장치를 충전하기 위한 보조 배터리와 같은 외장 전지 배열체에의 연결을 포함하여 임의의 유형의 재충전 기술과 결합될 수도 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112196 호에 설명되어 있다. 추가 구현예에서, 전원은 또한 커패시터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며 모금들 사이에 충전될 수 있으므로, 배터리를 그것이 가열 부재에 직접 전력을 공급하는 데 사용되는 경우보다 더 낮은 속도로 커패시터로 방전되게 할 수 있다. 예컨대, 슈퍼 커패시터― 즉, 전기 이중층 커패시터(EDLC)가 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합하여 사용될 수도 있다. 단독으로 사용되는 경우, 슈퍼 커패시터는 매번 물품을 사용하기 전에 충전될 수도 있다. 따라서, 본 장치는 또한 슈퍼 커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 흡연 물품에 부착될 수 있는 충전기 부품을 포함할 수도 있다. 슈퍼 커패시터를 포함하는 전원 공급 장치의 예는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112191 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 제어 장치(600)는 부분적으로 카트리지의 가열 부재에 제공되는 전력의 양을 제어하도록 구성된 제어 부품(614) 형태의 제어 메커니즘을 포함한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 제어 부품(614)은 강성 부분과 가요성 부분을 모두 포함하는 회로 기판(634)(예컨대, 인쇄 회로 기판(PCB))을 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 회로 기판(634)은 강성 중앙 섹션(615), 및 근위 단부 섹션(617)과 원위 단부 섹션(619)을 포함하는 2개의 강성 단부 섹션을 포함하고, 각각의 단부 섹션(617, 619)은 각자의 가요성 연결부에 의해 중앙 섹션(615)에 연결된다. 이러한 방식으로, 하부 프레임(612), 배터리(616) 및 회로 기판(634)이 제어 장치(600) 내에 조립될 때, 회로 기판(634)의 중앙 섹션(615)은 배터리(616)의 주 표면에 근접하게 배치되도록 구성되고, 2개의 단부 섹션(617, 619)은 중앙 섹션(615)에 실질적으로 수직으로 배치되도록 구성된다. 특히, 회로 기판(634)의 근위 단부 섹션(617)은 하부 프레임(612)의 상단 너머로 연장되도록 구성되고, 원위 단부 섹션(619)은 하부 프레임(612)의 하단 너머로 연장되도록 구성된다. 제어 장치(600)의 하부 프레임(612)은 또한 진동 모터(618)가 내부에 수용되는 모터 하우징(620)을 포함하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 진동 모터(618)는 장치의 다양한 동작과 관련된 촉각 피드백을 제공할 수도 있다.
도시된 구현예의 중앙 섹션(615)은 또한 광원(621) 형태의 표시기를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원은 예컨대 하나 이상의 색상의 광을 제공할 수 있는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 광원은 단 하나의 색상으로 조명하도록 구성될 수 있는 반면에, 다른 구현예에서, 광원은 다양한 서로 다른 색상으로 조명하도록 구성될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 광원은 백색광을 제공하도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광원(621)은 백색광을 포함하여 다양한 색상의 광을 제공하도록 구성된 RGB(적색, 녹색, 청색) LED를 포함한다. 도시된 회로 기판(634)의 중앙 섹션(615)은 또한 회로 기판(634)을 진동 모터(618)에 작동 가능하게 연결하도록 구성된 전기 접점(623)을 포함한다. 다른 유형의 전자 부품들, 이들의 구조 및 구성, 이들의 특징, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2009/0230117 호, Collet 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0270727 호, 및 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0257445 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 개시의 에어로졸 전달 장치에 통합될 수 있는 또 다른 특징, 제어부 또는 구성요소는 Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Hon의 미국 특허 제 8,365,742 호, Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0163063 호, Tucker 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0192623 호, Leven 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0298905 호, Kim 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0180553 호, Sebastian 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0000638 호, Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호, DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261408 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 벤트(645)는 하우징(602)의 내부에 설치되어 그것이 개구(625)를 덮도록 구성된다. 그에 따라, 도시된 구현예에서 벤트(645)의 한 면은 감압 접착제를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 벤트(645)는 예컨대 Gore-Tex® 재료와 같은 통기성 멤브레인 재료를 포함하지만, 그러나 다른 적절한 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 광원(621)은 그 일부가 단부 캡(624)에 의해 수용되도록 구성된 광 확산기(626)에 의해 덮여 있다. 이러한 방식으로, 조립시에, 광 확산기(626)는 하우징(602)의 외벽(604)에 한정된 개구(625) 내에 또는 그에 근접하게 그리고 그 원위 단부에 근접하게 위치된다. 도시된 구현예에서, 개구(625)는 좁고 기다란 개구를 포함하지만, 그러나 다른 구현예에서, 개구는 임의의 원하는 형상으로 제공될 수 있으며 제어 장치(600) 상의 임의의 위치에 위치될 수도 있다. 일부 구현예에서, 광 확산기(626)는 사용자가 하우징(602)의 외부로부터 광원(621)을 볼 수 있도록 구성된 투명 또는 반투명 부재를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광 확산기(626)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 유리를 포함한 다른 재료도 가능하다. 다양한 구현예에서는, 도시된 구현예에 포함된 표시기에 추가로 또는 그 대안으로서 다른 표시기(예컨대, 다른 촉각 피드백 구성요소, 청각 피드백 구성요소 등)가 포함될 수 있다. LED 부품과 같은, 시각적 신호를 생성하는 구성요소 또는 표시기의 다른 대표적인 유형과, 이들의 구성 및 용도는 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, Newton의 미국 특허 제 8,499,766 호, Scatterday의 미국 특허 제 8,539,959 호, Galloway 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020825 호, 및 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216233 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 회로 기판(634)의 근위 단부 섹션(617)은 한 쌍의 전도성 핀(636A, 636B)뿐만 아니라 압력 센서(640)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(636A, 636B)은 핀(636A, 636B)의 단부의 일부가 카트리지 수용 챔버(630) 내로 연장되고 전도성 핀(636A, 636B)의 내부 스프링의 힘으로 인해 그 위치에서 편향되도록 상부 프레임(606)을 통해 연장되는 스프링 장착 핀(예컨대, 전기 포고 핀)을 포함한다. 이러한 방식으로, 카트리지가 제어 장치(600)와 결합될 때, 전도성 핀(636A, 636B)은 카트리지의 대응하는 특징부에 접촉하고 스프링의 힘에 대항하여 아래로(예컨대, 하부 프레임(612) 쪽으로) 편향되도록 구성됨으로써, 설치된 카트리지를 제어 부품(614) 및 배터리(616)와 작동 가능하게 연결한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(636A, 636B)은 금도금된 금속 핀을 포함하지만, 그러나, 전기 전도성 재료의 코팅 및/또는 도금을 포함할 수 있는 다른 재료 또는 재료들의 조합도 가능하다. 전기 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 다른 프로파일이 가능하지만, 도시된 구현예의 전도성 핀(636A, 636B)의 단부는 카트리지가 카트리지 수용 챔버(630) 내에 삽입될 때 전도성 핀(636A, 636B)의 편향이 용이하도록 둥근 프로파일을 갖는다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 예컨대 카트리지 수용 챔버(630)의 상단에 근접한 것과 같이 카트리지 수용 챔버(630)의 다른 위치에 위치될 수도 있다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 외부 하우징의 근위 단부와 상부 프레임의 바닥벽 사이의 상부 프레임의 측면 상의 지점에 위치될 수도 있다. 또한, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 외부 하우징의 근위 단부 사이(즉, 측벽의 상반부)에 위치될 수도 있다. 대안적으로, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 내부 프레임 벽의 바닥벽 사이에(예컨대, 측벽의 하반부 내에) 위치될 수도 있다. 나아가, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 상부 프레임의 임의의 위치에 존재할 수도 있다.
다양한 구현예에서, 에어로졸 전달 장치는 기류 센서, 압력 센서 등을 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 부품(614)은 카트리지 수용 챔버(630) 근처에 그리고 그 아래에 위치되는 압력 센서(640)를 포함한다. 도시된 구현예의 압력 센서(640)의 위치 및 기능은 아래에서 설명될 것이지만, 그러나 다른 구현예에서, 기류 또는 압력 센서는 장치에 대한 빨아들임을 신호할 수 있는 기류 및/또는 압력 변화를 겪고 그에 따라 배터리(616)로 하여금 카트리지의 가열 부재에 전력을 전달하게 하기 위해 제어 장치(600) 내의 어느 곳에나 위치될 수도 있다. 예컨대, 인쇄 회로 기판 및 압력 센서의 다양한 구성은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 기류 센서, 압력 센서 등이 없는 경우, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 제어 장치 및/또는 카트리지 상에 위치될 수 있는 푸시버튼을 통해 수동으로 활성화될 수도 있다. 예컨대, 하나 이상의 푸시버튼은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 마찬가지로, 터치 스크린은 2015년 3월 10일에 출원된 Sears 등의 미국 특허 출원 번호 제 14/643,626 호에 기술된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가 예로서, 에어로졸 전달 장치의 특정 움직임에 기초한 제스처 인식에 적합한 구성요소가 입력부로서 사용될 수도 있다. 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0158782 호를 참고할 것.
도시된 구현예에 포함되지는 않았지만, 일부 구현예는 기류 또는 압력 센서를 대체하거나 보완할 수 있는 다른 유형의 입력 요소를 포함할 수도 있다. 입력부는 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 포함될 수도 있다. 임의의 구성요소 또는 구성요소들의 조합은 장치의 기능을 제어하기 위한 입력부로서 활용될 수도 있다. 일부 구현예에서, 입력부는 스마트폰 또는 태블릿과 같은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수도 있다. 특히, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 USB 코드 또는 유사한 프로토콜의 이용을 통해서 컴퓨터 또는 기타 장치에 유선 연결될 수도 있다. 에어로졸 전달 장치는 또한 무선 통신을 통해 입력부의 역할을 하는 컴퓨터 또는 기타 장치와 통신할 수도 있다. 예컨대, 인용에 의해 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 포함되는 Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0007561 호에 기재된 바와 같이 읽기 요청을 통해 장치를 제어하는 시스템 및 방법을 참조할 것. 그러한 실시예에서, 앱 또는 다른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 기타 컴퓨팅 장치와 관련하여 에어로졸 전달 장치에 제어 명령을 입력하는 데 사용될 수도 있으며, 이러한 제어 명령은 예컨대 포함될 니코틴 함량 및/또는 추가 향료 함량을 선택함으로써 특정 조성의 에어로졸을 형성하는 능력을 포함한다. 또 다른 대표적인 유형의 감지 또는 탐지 메커니즘, 이들의 구조 및 구성, 이들의 구성요소, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제 5,261,424 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, 및 Flick의 PCT 국제 공개 제 WO 2010/003480 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 압력 센서 시일(610)은 설치된 카트리지로부터의 임의의 액체 및/또는 에어로졸로부터 압력 센서(640)를 보호하기 위해 압력 센서(640)를 덮도록 구성된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 압력 센서 시일(610)(또한 모터 하우징(620), 핀 시일(622) 및/또는 단부 캡 시일(643)을 포함하는 다른 밀봉 부재)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 일부 구현예에서, 단부 캡 핀의 상부 부분은 하부 프레임과 맞물리도록 구성된다. 예컨대, 일부 구현예에서 단부 캡 핀의 상부 부분은 하부 프레임 내의 대응하는 슬롯형 개구와의 억지 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤 결합을 생성하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 단부 캡과 하우징 사이의 계면(예컨대, 단부 캡 시일과 하우징 외벽의 내면 사이 및/또는 단부 캡 핀의 상부 부분과 하부 프레임 사이의 계면에 의함)은 단부 캡(또는 단부 캡 조립체)이 제거 가능할 수 있도록 분리 가능하도록 구성된 하우징과의 압입 끼워맞춤 결합을 생성할 수도 있다. 일부 구현예에서, 제어 장치는 UL 8139에 따른 배터리 가스 배출 요건을 충족하도록 구성된 하나 이상의 구성요소를 포함할 수도 있다. 예컨대, 제어 장치는 제어 장치 인클로저 내에서 갑작스러운 가압이 발생하는 경우 배출하도록 구성된 단부 캡을 포함할 수도 있다. 일 구현예에서, 단부 캡은 단부 캡의 벽으로부터 실질적으로 수직으로 연장되는 유지 핀을 포함할 수도 있다. 유지 핀은 제어 장치 하우징 내의 내부 압력이 한정된 내부 압력을 초과하는 경우 극복될 수 있는 마찰 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤을 확립하기 위해 제어 장치의 프레임 내에 있는 수용 특징부(예컨대, 구멍)와 감합하도록 구성될 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 회로 기판(634)의 원위 단부 섹션(619)은 외부 연결 요소(638)를 포함한다. 다양한 구현예에서, 외부 연결 요소(638)는 외부 커넥터 및/또는 도킹 스테이션 또는 다른 전력 또는 데이터 소스에 연결하도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 외부 커넥터는 예컨대 가변 길이의 코드일 수 있는 유니온에 의해 상호 연결될 수 있는 제 1 및 제 2 커넥터 단부를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 제 1 커넥터 단부는 장치와의 전기적 및 임의 선택적으로 기계적 연결을 위해 구성될 수 있으며, 제 2 커넥터 단부는 컴퓨터 또는 유사한 전자 장치에 연결하거나 전원에 연결하도록 구성될 수도 있다. 한쪽 끝에 USB 커넥터를 포함하고 반대쪽 끝에 전원 장치 커넥터를 포함하는 어댑터가 Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 도시된 구현예에서, 핀 시일(622)은 외부 연결 요소(638)와 단부 캡(624) 사이의 계면을 밀봉하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 외부 연결 요소(638)의 하나 이상의 핀은 전술한 바와 같이 제어 장치의 단부 캡(624)을 통해 연장될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 단부 캡(624)은 또한 단부 캡(624)에 부착될 수 있는 한 쌍의 단부 캡 핀(641A, 641B)을 포함한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 단부 캡 핀(641A, 641B)은 단부 캡(624)에 인서트 몰딩될 수도 있다. 일부 구현예에서, 단부 캡 핀(641A, 641B)의 바닥면(일부 구현예에서 평평할 수도 있음)은 외부 충전기 조립체 내에 포함된 자석에 인력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 단부 캡 핀(641A, 641B)은 강철, 철, 니켈, 코발트, 기타 합금 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료로 제조될 수도 있다.
도시된 구현예의 상부 프레임(606)은 카트리지 수용 챔버(630)에서 노출되는 한 쌍의 자석(646A, 646B)을 포함한다. 다양한 구현예에서, 자석(646A, 646B)은 희토류 자석을 포함하여 임의의 유형의 자석을 포함할 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 네오디뮴 자석(NdFeB, NIB 또는 Neo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 다양한 구현예에서, 예컨대 N35, N38, N40, N42, N45, N48, N50 및/또는 N52 등급을 포함하여 상이한 등급의 네오디뮴 자석이 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 사마륨 코발트 자석(SmCo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 세라믹/페라이트 자석을 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 알루미늄-니켈-코발트(AlNiCo) 자석을 포함할 수도 있다. 전술한 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 자석이 도금 및/또는 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석이 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 아연, 주석, 구리, 에폭시, 은 및/또는 금 중 하나 이상으로 코팅될 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 이들 재료의 조합으로 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 그리고 다시 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 니켈, 그리고 상부의 금 코팅으로 코팅될 수도 있다.
도 24는 본 개시의 다른 예시적 구현예에 따른 카트리지(700)의 분해 사시도를 도시한다. 도 25는 카트리지(700)의 정면 단면도를 도시하고, 도 26은 카트리지(700)의 측단면도를 도시한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(700)는 개략적으로 마우스피스(702), 마우스피스 삽입체(704), 상부 에어로졸 채널 삽입체(706), 상부 카트리지 시일(708), 탱크 벽(711)을 한정하는 탱크(710), 하부 카트리지 시일(712), 베이스 부재(714), 액체 이송 요소(예컨대, 심지)(716), 가열 부재(718), 한 쌍의 히터 커넥터(720A, 720B), 한 쌍의 금속 삽입체(724A, 724B) 및 하단 캡(726)을 포함한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 마우스피스(702)는 근위 단부와 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(702)의 근위 단부는 내부에 유출구(715)를 한정한다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(704)는 그것이 유출구(715)를 통해 연장되도록 마우스피스(702)의 근위 단부에 근접하게 위치되도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 마우스피스(702)는 폴리프로필렌과 같은 성형 가능한 플라스틱 재료로 제조될 수 있지만, Tritan™ 코폴리에스테르, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(704)는 예컨대 Tritan™ 코폴리에스테르와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수 있지만, 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 상부 카트리지 시일(708)은 마우스피스 삽입체(704) 상에/그와 함께 오버 몰딩되지만, 다른 구현예에서는 이들 구성요소가 개별 부품을 나타낼 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 카트리지 시일(708)은 탱크(710)와 마우스피스(702) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된다. 이에 따라, 상부 카트리지 시일(708)은 열가소성 엘라스토머로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 상부 카트리지 시일은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(704)는 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)를 수용하고 밀봉하도록 구성된다(도 25 및 도 26 참조).
도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(704) 및 상부 카트리지 시일(708) 조립체는 마우스피스 삽입체(704) 및 상부 카트리지 시일(708)이 마우스피스(702) 내부로부터 설치될 수 있고 유출구(715) 및/또는 마우스피스(702)의 다른 부분과의 압입 또는 스냅-핏 연결을 위해 구성될 수 있도록 플랜지 특징부를 포함한다. 다른 구현예에서, 다른 부착 방법이 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함). 도시된 구현예에서, 마우스피스(702)는 스냅 특징부를 통해 탱크(710)에 고정되도록 구성된다. 예컨대, 도시된 구현예의 마우스피스(702)는 그 내면의 적어도 일부 주위로 연장되는 릿지 특징부(743)(도 26 참조)를 포함하고, 탱크(710)는 그 외면의 적어도 일부 주위로 연장되는 대응하는 홈 특징부(741)를 포함한다. 다른 구현예에서, 이들 특징부는 반전될 수도 있다(예컨대, 마우스피스가 홈을 포함할 수 있고 탱크가 릿지 특징부를 포함할 수도 있음). 또 다른 구현예에서, 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함).
일부 구현예에서, 마우스피스 삽입체는 카트리지의 독특한 특성과 관련된 색상을 나타낼 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 본 개시의 카트리지는 예컨대 특정 향료(아래에서 논의됨) 또는 특정 농도의 니코틴과 같은 독특한 특성을 포함하는 액체 조성물을 포함할 수 있는데, 카트리지의 임의의 특성이 독특한 특성으로 간주될 수도 있다. 본 설명의 목적을 위해 "색상"이라는 용어는 예컨대, 임의의 색상 또는 동일한 색상의 임의의 색조를 포함하여 광범위하게 해석되어야 한다. 일부 구현예에서, 특정 색상은 일반적으로 특정의 독특한 특성과 연관될 수 있다는 점에 유의해야 하지만(예컨대, 녹색은 민트 향료와 연관될 수 있고 적색은 사과 향료와 연관될 수 있음), 그러나, 다른 구현예에서, 특정 색상은 사용자에게 제공되거나 이용 가능하게 될 수 있는 인덱스 또는 가이드에 따라 특정의 독특한 특성과 연관될 수도 있다. 독특한 특성의 예는 향미 표시기를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Flavor Indicator)라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/171,920 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 탱크(710)는 근위 단부 및 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(702)는 탱크(710)의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 하단 캡(726)은 탱크(710)의 원위 단부와 맞물리도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 탱크(710)는 또한 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 포함하는 저장소 공동(728)을 한정한다. 이에 따라, 탱크(710)의 저장소 공동(728)은 내부에 액체 조성물(예컨대, e-액체 또는 에어로졸 전구체 조성물)을 포함하도록 구성된다. 저장소 공동(728)의 폐쇄 근위 단부는 공동이 액체 조성물 기둥의 상면에 신뢰할 수 있는 밀봉을 형성하는 것을 허용한다. 이렇게 하면, 카트리지가 직립으로 유지될 때, 상단부로부터 저장소 공동 내로의 공기의 침투/진입을 방지할 수 있다. 이것은 또한 공기가 액체 조성물 기둥의 상단으로부터 유입되는 것을 방지할 수 있는데, 이는 진공을 형성할 수 있고 액체 조성물이 액체 이송 요소 또는 다른 통로를 통해 탱크의 바닥으로부터 누출될 가능성을 감소시킬 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 한 쌍의 내부 에어로졸 유동 튜브(733A, 733B)가 탱크(710)의 저장소 공동(728)의 양 측면에 한정된다. 사출 성형된 탱크(710)의 경우, 내부 에어로졸 유동 튜브가 내부에 성형되도록 구성된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 카트리지(700)의 기화 챔버에서 생성된 에어로졸은 사용자로의 전달을 위해 에어로졸 유동 튜브를 통해 이동하도록 구성된다.
도시된 구현예에서, 탱크 벽(711)은 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보일 수 있게 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 따라서, 도시된 구현예에서 탱크 벽(711) 전체가 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 대안적으로, 일부 구현예에서, 탱크 벽의 일부만 또는 탱크 벽의 한 면만이 투명 또는 반투명할 수 있는 반면에 탱크 벽의 나머지 부분은 실질적으로 불투명할 수도 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 실질적으로 불투명할 수 있고, 탱크의 근위 단부로부터 탱크의 원위 단부까지 연장되는 스트립이 투명 또는 반투명할 수도 있다. 추가 구현예에서, 탱크 벽은 착색될 수도 있다. 일부 구현예에서, 투명 또는 반투명한 외부 탱크 벽을 사용하는 것 등에 의해 탱크 내의 액체 조성물이 여전히 보이도록 색상이 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 외부 탱크 벽이 실질적으로 불투명한 색상을 갖도록 구성될 수 있다. 도시된 구현예에서, 탱크(710)는 Tritan™ 코폴리에스테르로 제조되지만, 다른 구현예에서 탱크는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대 유리를 포함한 또 다른 재료도 가능하다.
제어 장치에 표시창을 포함하는 구현예의 경우, 카트리지가 제어 장치와 맞물릴 때 탱크의 적어도 일부 및/또는 하단 캡의 적어도 일부가 가시적일 수도 있다. 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서 탱크 벽(711)의 적어도 일부는 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보이도록 적어도 부분적으로 투명 또는 반투명하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 구현예에서 탱크 내에 존재하는 임의의 액체 조성물의 상대적인 양은 카트리지가 제어 장치와 결합될 때 표시창을 통해 보일 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 제어 장치의 근위 단부 근처에 배치될 수 있고, 하우징의 외벽 및 제어 장치의 상부 프레임에서 기다란 타원형 절결부로 구성된다. 또 다른 구현예에서, 표시창은 다른 도시된 구현예에 대해 전술한 바와 같이 임의의 다른 형상 및/또는 위치를 가질 수도 있고, 언급된 바와 같이, 일부 구현예는 어떠한 표시창도 포함할 필요가 없다는 것을 이해해야 한다.
도시된 구현예에서, 탱크(710), 특히 저장소 공동(728)은 에어로졸 전구체 조성물 및/또는 향료를 포함할 수 있는 액체 조성물을 포함한다. 이들 재료 및 그 변형에 대한 상기 논의를 참조한다. 도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 카트리지(700)는 또한 탱크(710)의 저장소 공동(728)의 개방 원위 단부와 맞물리고 그를 덮도록 구성된 베이스 부재(714)를 포함한다. 도시된 구현예의 하부 시일(712)은 탱크(710)의 하부 부분과 하단 캡(726) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성되고(도 25 및 도 26 참조), 특히, 하부 시일(712)은 베이스 부재(714)와 탱크(710) 사이의 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 용이하게 하기 위해 베이스 부재(714)의 외면 상의 홈 내에 배치되도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 하부 시일(712)은 실리콘 고무로 제조된다. 다른 구현예에서, 하부 시일은 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 베이스 부재(714)는 Tritan™ 코폴리에스테르로 제조된다. 다른 구현예에서, 베이스 부재는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예의 베이스 부재(714)는 또한 액체 이송 요소(716)로의 액체의 전달을 용이하게 하기 위해 탱크(710)의 저장소 공동(728) 내에 수용된 액체 조성물에 대한 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯(735)을 포함한다. 일부 구현예에서, 슬롯은 또한 저장소 공동(728) 내의 벌크 액체 조성물이 베이스 부재(714)와 접촉하지 않을 때(예컨대, 에어로졸 전달 장치가 뒤집혀 있을 때)에도 일부 액체의 보유를 제공할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 액체 이송 요소(716)는 베이스 부재(714) 내에 배치되고, 저장소 공동(728) 내의 액체 조성물과 가열 부재(718) 사이에서 연장된다(도 25 및 도 26 참조). 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(716)는 100% 면으로 제조되고, 카트리지(700) 내에 설치될 때 곡선 형상을 갖는다. 그러나, 다른 구현예에서, 액체 이송 요소는 다른 형상을 가질 수 있으며, 모세관 작용에 의한 것과 같이 액체의 이송을 위해 구성된 다양한 재료로 형성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서 액체 이송 요소는 섬유 재료(예컨대, 유기농 면, 셀룰로오스 아세테이트, 재생 셀룰로오스 패브릭, 유리 섬유), 다공성 세라믹, 다공성 탄소, 흑연, 다공성 유리, 소결 유리 비드, 소결 세라믹 비드, 모세관 등으로 형성될 수도 있다. 다른 구현예에서, 액체 이송 요소는 개방 세공 네트워크(즉, 유체가 요소를 통해 복수의 방향으로 하나의 세공에서 다른 세공으로 흐를 수 있도록 상호 연결된 복수의 세공)를 포함하는 임의의 재료일 수도 있다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 본 개시의 일부 구현예는 특히 비 섬유질 이송 요소의 사용과 관련될 수도 있다. 따라서, 섬유질 이송 요소는 명시적으로 배제될 수도 있다. 대안적으로, 섬유질 이송 요소 및 비 섬유질 이송 요소의 조합이 활용될 수도 있다. 에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기재, 저장소 또는 기타 구성요소는 Newton의 미국 특허 제 8,528,569 호, Chapman 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261487 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0059780 호, 및 Bless 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216232 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가로, 다양한 위킹 재료, 그리고 특정 유형의 전자 담배 내에서의 이들 위킹 재료의 구성 및 작동은 Sears 등의 미국 특허 제 8,910,640 호에 명시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 액체 이송 요소는 다공성 세라믹, 다공성 유리 등과 같은 다공성 모놀리스로부터 부분적으로 또는 완전히 형성될 수도 있다. 본 개시의 실시예에 따라 사용하기에 적합한 예시적인 모놀리스 재료는 예컨대, 미국 특허 출원 번호 제 14/988,109 호(2016년 1월 5일 출원됨) 및 LaMothe의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0123989 호에 기재되어 있으며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 가열 부재(718)는 또한 베이스 부재(714) 내에 배치되도록 구성된다. 특히, 도시된 구현예의 가열 부재(718)는 실질적으로 편평한 프로파일을 갖는 가열 요소를 포함한다. 일부 구현예에서 가열 부재는 카트리지 내에 설치될 때 실질적으로 편평한 프로파일을 유지할 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(718)는 카트리지(700) 내에 설치될 때 액체 이송 요소(716)의 곡선 형상에 대응하는 만곡된 또는 궁형 형상을 갖는다(도 26 참조). 다른 구현예는 다를 수도 있지만, 도시된 구현예에서 가열 부재(718)는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 제 1 단부와 제 2 단부를 연결하는 히터 루프를 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 히터 루프는 각자의 단부에서 연결되고 제 1 단부를 제 2 단부에 연결하기 위해 가열 부재의 종축에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 사행 패턴의 히터 트레이스를 포함한다. 일부 구현예에서 히터 트레이스들은 연속적일 수도 있지만, 도시된 구현예의 히터 트레이스는 복수의 분할 트레이스를 포함한다. 도시된 구현예에서, 가열 부재의 에지는 실질적으로 연속적이며 복수의 분할 트레이스는 가열 부재의 중앙 영역에 배치된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 히터 루프는 액체 이송 요소(716)와 접촉하도록 구성된 가열 요소의 영역에 열을 집중시키도록 구성될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 설치된 위치에서의 가열 부재(718)는 액체 이송 요소(716)의 바닥면과 접촉한다. 도시된 구현예에서, 편평한 가열 부재(718)의 곡선 형태는 액체 이송 요소(716)를 통한 유동 경로 길이에 대한 유동 단면적의 큰 비율을 제공할 수도 있다. 이것은 액체 조성물을 액체 이송 요소(716)로 전달하는 것과 관련하여 증가된 성능을 제공할 수도 있다. 설치시, 가열 부재(718)의 에지는 가열 부재(718)가 곡선 형상을 유지하도록 베이스 부재(714)와 맞물리도록 구성된다. 이러한 방식으로, 가열 부재(718)의 곡률은 또한 액체 이송 요소(716)에 대한 압축력을 제공할 수도 있다. 또한, 가열 부재(718)의 스프링 회복력은 가열 부재(718)의 에지가 베이스 부재(714) 내에 위치하거나 잠길 수 있게 하며, 이는 가열 부재(718)를 다른 쪽으로부터 베이스 부재(714) 내에 유지하도록 구성된 추가 특징부에 대한 필요를 줄이거나 제거할 수도 있다. 가열 부재(718)의 설치된 곡률은 또한 열 팽창과 함께 발생할 수 있는 가열 부재(718)의 휨을 액체 이송 요소(716) 쪽으로 편향시킬 수 있으며, 그에 따라 가열 부재(718)와 액체 이송 요소(716) 사이의 열 접촉을 유지하는 것을 돕는다. 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(716) 및 가열 부재(718)는 베이스 부재(714) 및 노즐 부재(755)와 함께 기화 챔버(732)를 한정하는 가열 조립체(734)를 구성한다. 도시된 구현예에서, 노즐 부재(755)는 중앙 개구를 포함하고, 베이스 부재(726) 근처에 그리고 가열 부재(718) 아래에 위치된다. 도시된 구현예에서, 노즐 부재(755)는 실리콘 고무로 제조되지만, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료도 가능하다. 다른 구현예에서, 노즐 부재는 성형 가능한 플라스틱 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다.
일부 구현예는 가열 조립체를 포함할 필요가 없고, 오히려 다른 방식으로 에어로졸을 생성하도록 구성된 무화 조립체를 포함할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 다른 방식으로 에어로졸을 생성하는 무화 조립체의 몇 가지 예는 2019년 8월 19일에 출원된 에어로졸 전달 장치를 위한 탈착형 무화 조립체(Detachable Atomization Assembly for Aerosol Delivery Device)란 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/544,326 호에서 찾을 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 가열 부재(718)는 316L 스테인리스 강으로 제조되지만, 316, 304 또는 304L 스테인리스 강을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료가 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 가열 부재는 예컨대 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 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(예컨대, 탄소 기반 폼 및 얀)와 같은 여러 재료로 제조될 수도 있다. 추가 구현예에서, 가열 부재는 전도성 잉크, 붕소 도핑된 실리카, 및/또는 세라믹(예컨대, 양 또는 음의 온도 계수 세라믹)으로 형성될 수도 있다. 레이저 다이오드 또는 마이크로히터와 같은 다른 유형의 히터가 활용될 수도 있다. 레이저 다이오드는 에어로졸 전구체 조성물의 기화를 위해 조정될 수 있거나 및/또는 기화를 위해 에어로졸 전구체 조성물이 제공될 수 있는 액체 이송 요소를 가열하도록 조정될 수 있는 특정 파장 또는 파장 대역의 전자기 복사를 전달하도록 구성될 수도 있다. 레이저 다이오드는 특히 챔버 내에서 전자기 복사를 전달하도록 위치될 수 있으며, 챔버는 복사 트래핑(예컨대, 흑체 또는 백체)이 되도록 구성될 수도 있다. 적합한 마이크로히터는 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 예컨대, 마이크로히터는 그 위에 히터 트레이스가 있는 기판(예컨대, 석영, 실리카)(예컨대, Ag, Pd, Ti, Pt, Pt/Ti, 붕소 도핑된 실리콘 또는 기타 금속 또는 금속 합금과 같은 저항성 요소)을 포함할 수 있는데, 히터 트레이스는 기판에 인쇄되거나 그와 달리 적용될 수도 있다. 부동태화 층(예컨대, 산화 알루미늄 또는 실리카)이 히터 트레이스 위에 제공될 수도 있다. 다른 히터는 DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0345633 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구현예에서 추가 및/또는 상이한 접촉 특징부가 제공될 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(718)는 가열 부재(718)를 카트리지(700)의 히터 커넥터(720A, 720B)에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍(731A, 731B)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(720A, 720B)는 황동으로 제조되고 니켈 위에 금으로 도금된다. 다른 구현예에서, 히터 커넥터는 도금되거나 도금되지 않을 수도 있는 다른 전도성 재료로 제조될 수도 있다. 다른 가능한 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 도시된 구현예에서, 접촉 구멍(731A, 731B)은 히터 커넥터(720A, 720B)의 감합 부분의 외경보다 작은 내경을 갖도록 구성된다. 일부 구현예에서, 접촉 구멍은 히터 커넥터(720A, 720B)의 감합 부분의 외경보다 작은 유효 내경을 형성하는 하나 이상의 특징부(예컨대, 하나 이상의 핑거 또는 연장부)를 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로, 가열 부재(718)의 접촉 구멍(731A, 731B)은 가열 부재(718)가 히터 커넥터(720A, 720B)와 전기적 접촉을 유지할 수 있도록 히터 커넥터(720A, 720B)의 상단과의 억지 끼워맞춤을 생성할 수 있다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(720A, 720B)는 하단 캡(726) 내에 인서트 몰딩된다.
도시된 구현예의 하단 캡(726)은 초음파 용접 프로세스를 통해 탱크(710)의 원위 단부에 고정되도록 구성되지만, 그러나 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 스냅 핏 등에 의함). 도시된 구현예에서, 카트리지(700)의 하단 캡(726)은 하단 캡(726)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 카트리지 공기 유입 채널(730)을 포함한다. 다른 구성도 가능하지만, 도시된 구현예에서 카트리지 공기 유입 채널(730)은 타원형 형상을 가지며, 카트리지 공기 유입 채널(730)의 개구와 기화 챔버(732) 사이의 입구를 가로질러 연장되는 크로스 바아 특징부를 포함한다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(700)는 또한 하단 캡(726) 내에 위치되고 그 바닥면을 통해 노출되도록 구성된 한 쌍의 금속 삽입체(724A, 724B)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(724A, 724B)는 하단 캡(726) 내에 인서트 몰딩된다. 일부 구현예에서, 금속 삽입체는 하단 캡과 압입 또는 스냅 핏 연결되도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(724A, 724B)는 니켈로 도금된 스테인리스 강으로 제조되지만, 그러나, 철, 니켈, 코발트, 합금(예컨대, 강철) 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료를 포함한다.
전술한 바와 같이, 카트리지가 제어 장치의 카트리지 수용 챔버와 결합될 때, 카트리지와 제어 장치 사이에 기계적 및 전기적 연결이 형성된다. 도 27은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 정면 단면도를 도시한다. 특히, 도 27은 제어 장치(600)와 결합된 카트리지(700)를 도시한다. 도시된 구현예의 카트리지(700)가 제어 장치(600)의 상부 프레임(606)과 결합될 때, 상부 프레임(606) 내에 배치된 자석(646A, 646B)과 카트리지(700)의 하단 캡(726) 내에 배치된 금속 삽입체(724A, 724B) 사이에 자기적 연결이 형성된다. 또한, 제어 장치(600)의 한 쌍의 전도성 핀(636A, 636B)과 카트리지(700)의 히터 커넥터(720A, 720B) 사이에 전기적 연결이 형성된다. 따라서, 도시된 구현예의 카트리지(700)가 제어 장치(600)와 결합될 때, 카트리지(700)는 카트리지(700)(특히 가열 조립체(734))와 제어 장치(특히, 제어 부품(614) 및 배터리(616)) 사이에 전기적 연결이 유지되도록 제어 장치(600)와의 연결 상태로 기계적으로 편향된다.
도시된 구현예의 카트리지(700)가 제어 장치(600)와 결합될 때, 제어 장치(600)와 카트리지(700)의 가열 부재(718) 사이의 전기적 연결(제어 장치(600)의 전도성 핀(636A, 636B)과 카트리지의 히터 커넥터(720A, 720B)에 의함)에 의해 제어 본체(600)가 전류를 가열 부재(718)로 흐르게 한다. 도시된 구현예에서, 이것은 에어로졸 전달 장치에 대한 모금이 탐지될 때(또는 다른 구현예에서, 예컨대, 푸시버튼을 통한 것과 같은 사용자에 의한 작동을 통해) 발생할 수도 있다. 도시된 구현예의 에어로졸 장치의 사용자가 마우스피스(702)를 빨아들일 때, 유입 기류는 카트리지(700)와 제어 장치(600) 사이의 간극을 통해 장치 내로 향한다. 도시된 구현예에서, 간극은 실질적으로 카트리지(700)의 전체 주변부 주위로 연장되는 주변 간극을 포함한다. 다른 구현예에서, 간극은 카트리지의 전체 주변부 주위로 연장될 필요가 없으며, 예컨대 일부 구현예에서 간극은 카트리지 주변부 전체가 아닌 일부 주위로 연장되는 하나 이상의 간극을 포함할 수도 있고 일부 구현예에서는 간극이 하나 이상의 개별 구멍을 포함할 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 도시된 구현예에서, 간극은 카트리지(700)의 외표면과 제어 장치(600)의 내표면 사이의 계면에서 비롯된다. 특히, 간극은 카트리지(700)의 마우스피스(702)의 외면과 제어 장치(600)의 하우징(602)의 외벽(604)의 상단 에지의 계면에서 비롯된다.
도시된 구현예에서, 카트리지(700)와 제어 장치(600) 사이의 간극은 카트리지(700) 및/또는 제어 장치(600)의 특징부에 의해 확립되고 유지된다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 상부 프레임(606)은 카트리지 수용 챔버(630)의 일 면 상에 배치된 한 쌍의 이격된 돌기, 및 카트리지 수용 챔버(630)의 반대 면 상에 배치된 한 쌍의 이격된 채널을 포함한다. 도시된 구현예에서, 돌기는 상부 프레임(606)의 대략적인 상단으로부터 그것의 오목한 표면까지 연장되는 융기된 세장형 보스를 포함한다. 마찬가지로, 채널은 상부 프레임(606)의 대략적인 상단으로부터 그것의 오목한 표면까지 연장된다. 도시된 구현예의 카트리지(700)가 제어 장치(600)와 결합될 때, 카트리지 수용 챔버(630)의 내면 상에 배치된 돌기, 채널들 사이의 상부 프레임의 영역(대안적으로, 상대적으로 넓은 또는 큰 돌기로 간주될 수도 있음), 및/또는 돌기와 채널 사이의 영역은 카트리지(700)의 외면(특히, 마우스피스(702)의 외면 및/또는 탱크(710)의 외면 및/또는 하단 캡(726)의 외면)과 접촉한다. 이러한 방식으로, 이들 특징부는 상부 프레임(606)에 대해 측방향으로 카트리지(700)를 위치시키고, 그에 따라 간극을 확립하여 유지한다. 다른 구현예에서, 위치 설정용 특징부는 다른 형태(예컨대, 하나 이상의 범프를 포함함)를 취할 수 있으며, 제어 장치 대신에(또는 이에 추가하여) 카트리지의 하나 이상의 구성요소에 배치될 수도 있음을 이해해야 한다.
사용자가 장치를 빨아들일 때, 카트리지(700)와 제어 장치(600) 사이의 간극으로 진입한 공기는 카트리지(700)의 외면 주위에서 하향으로 그리고 하단 캡(726) 아래로 이동한다. 도시된 구현예에서, 유입 공기는 카트리지 수용 챔버(630)의 바닥에 대한 카트리지(700)의 수직 위치로 인해 하단 캡(726) 아래로 이동하는 것이 허용된다. 특히, 도시된 구현예의 카트리지(700)의 수직 위치는 상부 프레임(606)의 오목한 표면으로부터 위쪽으로 연장되는 하나 이상의 위치 특징부를 사용하여 확립되며, 이들 중 적어도 하나는 카트리지(700)가 제어 장치(600)와 결합될 때 하단 캡(726)의 바닥면과 접촉하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 위치 특징부는 적어도 한 쌍의 보스를 포함하고, 각각의 보스는 각자의 자석(646) 주위로 연장된다. 이러한 방식으로, 카트리지(700)가 제어 장치(600) 내에 수용될 때, 카트리지(700)와 제어 장치(600) 사이의 간극은 또한 하단 캡(726)의 바닥과 상부 프레임(606)의 오목한 표면 사이에 확립된다.
위에서 언급한 바와 같이, 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 하단 캡(726)은 하단 캡(726)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 유입 채널(730)을 포함한다. 도시된 구현예에서, 카트리지 수용 챔버(630)의 오목한 표면은 이를 관통하는 개구를 포함하고, 도시된 구현예의 상부 프레임 시일(608)은, 카트리지(700)가 수용 챔버(630) 내에 설치될 때 하단 캡(726)의 바닥에 접하고 실질적으로 유입 채널(730)을 둘러싸도록 구성된 융기부를 포함한다. 이에 따라, 카트리지(700)와 제어 장치(600) 사이의 간극으로 들어가는 공기는 수용 챔버(630)의 오목한 표면 내의 (그리고 압력 센서에 근접한) 개구를 통해, 상부 프레임 시일의 융기부를 통해, 카트리지(700)의 유입 채널(730) 내부로 이동한다. 유입 채널(730)을 통해 유입된 공기는 카트리지의 기화 챔버(732)로 유입된다. 공기가 유입 채널(730)을 통해 카트리지(700) 내로 흡인됨에 따라, 제어 장치(600)의 압력 센서(640)가 빨아들임을 감지한다. 압력 센서(640)에 의해 빨아들임이 탐지되면, 제어 부품(614)은 가열 부재(718)를 가열하기 위해 가열 부재(718)를 통해 전류를 흐르게 한다. 가열 부재(718)가 가열됨에 따라, 액체 이송 요소(716) 내에 포함된 액체 조성물의 적어도 일부는 기화 챔버(732)에서 기화된다. 따라서, 기화 챔버(732)에서 생성된 에어로졸은 그 후에 사용자에게 인도될 수도 있다. 특히, 공기가 공기 유입 채널(730)을 통해 카트리지(700)로 들어가면, 공기는 기화 챔버(732)를 통해 이동하는데, 기화 챔버(732)에서 공기는 기화된 액체 조성물과 혼합되어 에어로졸이 된다. 기화 챔버(732) 및 하단 캡(726)의 기하학적 구조로 인해, 에어로졸은 하단 캡(726)의 내부를 통해, 이어서 에어로졸 유동 튜브(이들 튜브는 탱크(710)의 저장소 공동(728)의 양 측면에 한정됨)를 통해 연장되는 2개의 개별 경로로 분할된다. 이러한 상대적으로 구불구불한 구성은 방열을 위해 유효 유동 경로 길이 및 면적을 증가시켜서, 사용자에게 도달하기 전에 에어로졸 스트림의 냉각을 증가시킬 수 있다. 2개의 에어로졸 경로는 탱크(710)의 근위 단부에서 그리고 상부 에어로졸 채널 삽입체(706) 아래에서 수렴한다. 그 후에, 재결합된 에어로졸은 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)를 통과하며 마우스피스(700)의 유출구(715)로부터 사용자에게로 흐른다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)는 기화 챔버(732) 내에 형성된 에어로졸로부터의 침착 및/또는 응축에 의해 형성되는 액체를 흡수하도록 구성되고, 강성 또는 반 강성 특성을 갖도록 구성된다. 이에 따라, 도시된 구현예의 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)는 섬유질 재료, 소결 비드 재료 또는 오픈 셀 폼 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체는 섬유 결합 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 재료로 제조될 수도 있다. 이러한 방식으로, 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)는 마우스피스(702)(특히, 마우스피스 삽입체(704))와의 압입 또는 스냅 핏 부착을 위해 구성될 수도 있다. 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)는 또한 액체 축적물이 마우스피스(702)를 통해 카트리지(700)를 빠져나가는 것을 방지하는 데 도움이 되도록 구성된다. 또한, 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)는 기화 챔버(732)에서 생성된 에어로졸이 카트리지(700)를 빠져나가기 직전에 삽입체(706)를 통과하도록 위치된다. 도시된 구현예에서, 상부 에어로졸 채널 삽입체(706)의 내부 공동은 또한 형성된 에어로졸이 유출구(715)를 통과하기 전에 팽창 및/또는 냉각될 수 있는 냉각 챔버로서 기능할 수도 있다. 일부 구현예에서, 기화 챔버(732) 및 냉각 챔버는 한정된 상대 부피비를 갖도록 구성될 수도 있다.
도 28는 본 개시의 다른 예시적 구현예에 따른 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 분해 사시도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 장치(800)는 개략적으로 외벽(804)을 한정하는 하우징(802), 상부 프레임(806), 상부 프레임 시일(808), 압력 센서 시일(810), 하부 프레임(812), 제어 부품(814), 배터리(816), 진동 모터(818), 모터 하우징(820), 핀 시일(822), 단부 캡(824), 광 확산기(826), 및 벤트(845)를 포함한다. 도시된 구현예의 제어 장치(800)는 또한 전면 폼 패드(831), 복수의 측면 폼 패드(837)(이들은 사용 중에 배터리가 팽창하기 위한 공간을 허용할 수도 있음), 배터리 절연체(839), 및 전기 절연체(847)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 배터리 절연체(839)는 배터리(816)와 제어 부품(814) 사이에 배치되도록 구성되고, 측면 폼 패드(837)는 배터리(816)의 양 측면에 배치되도록 구성되고, 전면 폼 패드(831)는 제어 부품(841)과 하우징(804) 사이에 배치되도록 구성되고, 전기 절연체(847)는 모터와 제어 부품이 접촉할 때 납땜 지점을 위한 절연체 역할을 하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 이들 구성요소 중 어느 하나 또는 임의의 조합을 포함할 필요는 없다. 또한, 다양한 구현예에서 이들 구성요소 중 하나 이상은 경화 실란트, 포팅(potting), 테이프 등으로 대체될 수도 있다. 일부 구현예에서, 제어 장치는 예컨대 상부 섀시 시일 및/또는 하부 섀시 시일을 포함할 수 있는 하나 이상의 다른 시일을 포함할 수도 있다.
본 개시의 예시적인 구현예에 따른 제어 장치의 단면도를 도시하는 도 29에 제어 장치(800)의 구성요소들의 배열이 도시되어 있다. 특히, 도 29는 제어 장치(800)의 정면 단면도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 제어 장치(800)의 상부 프레임(806)은 카트리지가 내부에 결합될 수 있는 카트리지 수용 챔버(830)를 한정한다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(806)과 하우징(802)은 서로 다른 부분을 나타내지만, 그러나, 다른 구현예에서는, 상부 프레임과 하우징은 이들이 동일한 부품을 구성하도록 연속적으로 형성될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하우징(802)은 예컨대 알루미늄과 같은 금속 재료를 포함하지만, 그러나, 다른 구현예에서 하우징은 금속 합금 재료를 포함할 수 있고, 또 다른 구현예에서 하우징은 성형 폴리머 재료를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(806), 하부 프레임(812) 및 단부 캡(824) 중 하나 이상은 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 이들 구성요소 중 하나 이상은 예컨대 금속 재료(예컨대, 알루미늄, 스테인리스 강, 금속 합금 등), 유리 재료, 세라믹 재료(예컨대, 알루미나, 실리카, 멀라이트, 탄화 규소, 질화 규소, 질화 알루미늄 등), 복합 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 다른 재료로 제조될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 하부 프레임(812)은 내부 영역에 배터리(816)를 수용하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 배터리는 리튬 폴리머(LiPo) 배터리를 포함할 수 있지만, 그러나 다양한 다른 배터리가 적합할 수도 있다. 본 개시에 따라 사용될 수 있는 배터리의 일부 다른 예는 Peckerar 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0028766 호에 기술되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 다른 유형의 전원이 활용될 수도 있다. 예컨대, 다양한 구현예에서 전원은 교체식 배터리 또는 충전식 배터리, 전고체 배터리, 박막 전고체 배터리, 충전식 슈퍼 커패시터 등을 포함할 수도 있으며, 따라서 벽면 충전기에 대한 연결, 차량용 충전기(즉, 시가 라이터 소켓, USB 포트 등)에 대한 연결, 범용 직렬 버스(USB) 케이블 또는 커넥터(예컨대 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C)를 통하는 것과 같은 컴퓨터에 대한 연결, USB 커넥터에의 연결(예컨대, 벽면 충전기, 전자 장치, 차량 등에서 구현될 수도 있는 USB 2.0, 3.0, 3.1, USB 타입-C), 광 전지(때로 태양 전지라 함) 또는 태양 전지의 태양 전지판에 대한 연결, 유도성 무선 충전[예컨대 WPC로부터의 Qi 무선 충전 표준에 따른 무선 충전을 포함함]을 사용하는 충전기와 같은 무선 충전기 또는 무선 RF(무선 주파수) 기반 충전기, 및 USB 커넥터 또는 무선 충전기를 통해 장치를 충전하기 위한 보조 배터리와 같은 외장 전지 배열체에의 연결을 포함하여 임의의 유형의 재충전 기술과 결합될 수도 있다. 유도성 무선 충전 시스템의 예는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112196 호에 설명되어 있다. 추가 구현예에서, 전원은 또한 커패시터를 포함할 수도 있다. 커패시터는 배터리보다 더 빠르게 방전할 수 있으며 모금들 사이에 충전될 수 있으므로, 배터리를 그것이 가열 부재에 직접 전력을 공급하는 데 사용되는 경우보다 더 낮은 속도로 커패시터로 방전되게 할 수 있다. 예컨대, 슈퍼 커패시터― 즉, 전기 이중층 커패시터(EDLC)가 배터리와 별도로 또는 배터리와 조합하여 사용될 수도 있다. 단독으로 사용되는 경우, 슈퍼 커패시터는 매번 물품을 사용하기 전에 충전될 수도 있다. 따라서, 본 장치는 또한 슈퍼 커패시터를 보충하기 위해 사용 사이에 흡연 물품에 부착될 수 있는 충전기 부품을 포함할 수도 있다. 슈퍼 커패시터를 포함하는 전원 공급 장치의 예는 Sur 등의 미국 특허 출원 공개 제 2017/0112191 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 제어 장치(800)는 부분적으로 카트리지의 가열 부재에 제공되는 전력의 양을 제어하도록 구성된 제어 부품(814) 형태의 제어 메커니즘을 포함한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 제어 부품(814)은 강성 부분과 가요성 부분을 모두 포함하는 회로 기판(834)(예컨대, 인쇄 회로 기판(PCB))을 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 회로 기판(834)은 강성 중앙 섹션(815), 및 근위 단부 섹션(817)과 원위 단부 섹션(819)을 포함하는 2개의 강성 단부 섹션을 포함하고, 각각의 단부 섹션(817, 819)은 각자의 가요성 연결부에 의해 중앙 섹션(815)에 연결된다. 이러한 방식으로, 하부 프레임(812), 배터리(816) 및 회로 기판(834)이 제어 장치(800) 내에 조립될 때, 회로 기판(834)의 중앙 섹션(815)은 배터리(816)의 주 표면에 근접하게 배치되도록 구성되고, 2개의 단부 섹션(817, 819)은 중앙 섹션(815)에 실질적으로 수직으로 배치되도록 구성된다. 특히, 회로 기판(834)의 근위 단부 섹션(817)은 하부 프레임(812)의 상단 너머로 연장되도록 구성되고, 원위 단부 섹션(819)은 하부 프레임(812)의 하단 너머로 연장되도록 구성된다. 제어 장치(800)의 하부 프레임(812)은 또한 진동 모터(818)가 내부에 수용되는 모터 하우징(820)을 포함하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 진동 모터(818)는 장치의 다양한 동작과 관련된 촉각 피드백을 제공할 수도 있다.
도시된 구현예의 중앙 섹션(815)은 또한 광원(821) 형태의 표시기를 포함한다. 일부 구현예에서, 광원은 예컨대 하나 이상의 색상의 광을 제공할 수 있는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 광원은 단 하나의 색상으로 조명하도록 구성될 수 있는 반면에, 다른 구현예에서, 광원은 다양한 서로 다른 색상으로 조명하도록 구성될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 광원은 백색광을 제공하도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광원(821)은 백색광을 포함하여 다양한 색상의 광을 제공하도록 구성된 RGB(적색, 녹색, 청색) LED를 포함한다. 도시된 회로 기판(834)의 중앙 섹션(815)은 또한 회로 기판(834)을 진동 모터(818)에 작동 가능하게 연결하도록 구성된 전기 접점(823)을 포함한다. 다른 유형의 전자 부품들, 이들의 구조 및 구성, 이들의 특징, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호, Brooks 등의 미국 특허 제 4,947,874 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호, Pan의 미국 특허 제 8,205,622 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2009/0230117 호, Collet 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0060554 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0270727 호, 및 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0257445 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 개시의 에어로졸 전달 장치에 통합될 수 있는 또 다른 특징, 제어부 또는 구성요소는 Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호, Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호, Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호, Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호, Hon의 미국 특허 제 8,365,742 호, Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호, Fernando 등의 미국 특허 출원 공개 제 2010/0163063 호, Tucker 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0192623 호, Leven 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0298905 호, Kim 등의 미국 특허 출원 공개 제 2013/0180553 호, Sebastian 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0000638 호, Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호, DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261408 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 벤트(845)는 하우징(802)의 내부에 설치되어 그것이 개구(825)를 덮도록 구성된다. 그에 따라, 도시된 구현예에서 벤트(845)의 한 면은 감압 접착제를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 벤트(845)는 예컨대 Gore-Tex® 재료와 같은 통기성 멤브레인 재료를 포함하지만, 그러나 다른 적절한 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 광원(821)은 그 일부가 단부 캡(824)에 의해 수용되도록 구성된 광 확산기(826)에 의해 덮여 있다. 도시된 구현예에서, 광 확산기는 단부 캡(824)과 압입 끼워맞춤 연결을 형성하지만, 그러나, 다른 구현예에서, 광 확산기는 다른 방식으로 단부 캡에 부착될 수도 있다. 조립시에, 광 확산기(826)는 하우징(802)의 외벽(804)에 한정된 개구(825) 내에 또는 그에 근접하게 그리고 그 원위 단부에 근접하게 위치된다. 도시된 구현예에서, 개구(825)는 좁고 기다란 개구를 포함하지만, 그러나 다른 구현예에서, 개구는 임의의 원하는 형상으로 제공될 수 있으며 제어 장치(800) 상의 임의의 위치에 위치될 수도 있다. 일부 구현예에서, 광 확산기(826)는 사용자가 하우징(802)의 외부로부터 광원(821)을 볼 수 있도록 구성된 투명 또는 반투명 부재를 포함할 수도 있다. 도시된 구현예에서, 광 확산기(826)는 예컨대, 성형 플라스틱 재료(예컨대, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합)와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수도 있지만, 유리를 포함한 다른 재료도 가능하다. 다양한 구현예에서는, 도시된 구현예에 포함된 표시기에 추가로 또는 그 대안으로서 다른 표시기(예컨대, 다른 촉각 피드백 구성요소, 청각 피드백 구성요소 등)가 포함될 수 있다. LED 부품과 같은, 시각적 신호를 생성하는 구성요소 또는 표시기의 다른 대표적인 유형과, 이들의 구성 및 용도는 Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호, Newton의 미국 특허 제 8,499,766 호, Scatterday의 미국 특허 제 8,539,959 호, Galloway 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0020825 호, 및 Sears 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216233 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 회로 기판(834)의 근위 단부 섹션(817)은 한 쌍의 전도성 핀(836A, 836B)뿐만 아니라 압력 센서(840)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(836A, 836B)은 핀(836A, 836B)의 단부의 일부가 카트리지 수용 챔버(830) 내로 연장되고 전도성 핀(836A, 836B)의 내부 스프링의 힘으로 인해 그 위치에서 편향되도록 상부 프레임(806)을 통해 연장되는 스프링 장착 핀(예컨대, 전기 포고 핀)을 포함한다. 이러한 방식으로, 카트리지가 제어 장치(800)와 결합될 때, 전도성 핀(836A, 836B)은 카트리지의 대응하는 특징부에 접촉하고 스프링의 힘에 대항하여 아래로(예컨대, 하부 프레임(812) 쪽으로) 편향되도록 구성됨으로써, 설치된 카트리지를 제어 부품(814) 및 배터리(816)와 작동 가능하게 연결한다. 도시된 구현예에서, 전도성 핀(836A, 836B)은 금도금된 금속 핀을 포함하지만, 그러나, 전기 전도성 재료의 코팅 및/또는 도금을 포함할 수 있는 다른 재료 또는 재료들의 조합도 가능하다. 전기 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 황동, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 다른 프로파일이 가능하지만, 도시된 구현예의 전도성 핀(836A, 836B)의 단부는 카트리지가 카트리지 수용 챔버(830) 내에 삽입될 때 전도성 핀(836A, 836B)의 편향이 용이하도록 둥근 프로파일을 갖는다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 예컨대 카트리지 수용 챔버(830)의 상단에 근접한 것과 같이 카트리지 수용 챔버(830)의 다른 위치에 위치될 수도 있다. 다른 구현예에서, 전도성 핀은 외부 하우징의 근위 단부와 상부 프레임의 바닥벽 사이의 상부 프레임의 측면 상의 지점에 위치될 수도 있다. 또한, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 외부 하우징의 근위 단부 사이(즉, 측벽의 상반부)에 위치될 수도 있다. 대안적으로, 전도성 핀은 측벽의 중간점과 내부 프레임 벽의 바닥벽 사이에(예컨대, 측벽의 하반부 내에) 위치될 수도 있다. 나아가, 또 다른 구현예에서, 전도성 핀은 상부 프레임의 임의의 위치에 존재할 수도 있다.
다양한 구현예에서, 에어로졸 전달 장치는 기류 센서, 압력 센서 등을 포함할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 도시된 구현예의 제어 부품(814)은 카트리지 수용 챔버(830) 근처에 그리고 그 아래에 위치되는 압력 센서(840)를 포함한다. 도시된 구현예의 압력 센서(840)의 위치 및 기능은 아래에서 설명될 것이지만, 그러나 다른 구현예에서, 기류 또는 압력 센서는 장치에 대한 빨아들임을 신호할 수 있는 기류 및/또는 압력 변화를 겪고 그에 따라 배터리(816)로 하여금 카트리지의 가열 부재에 전력을 전달하게 하기 위해 제어 장치(800) 내의 어느 곳에나 위치될 수도 있다. 예컨대, 인쇄 회로 기판 및 압력 센서의 다양한 구성은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재되어 있으며, 이의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 기류 센서, 압력 센서 등이 없는 경우, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 제어 장치 및/또는 카트리지 상에 위치될 수 있는 푸시버튼을 통해 수동으로 활성화될 수도 있다. 예컨대, 하나 이상의 푸시버튼은 Worm 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0245658 호에 기재된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 마찬가지로, 터치 스크린은 2015년 3월 10일에 출원된 Sears 등의 미국 특허 출원 번호 제 14/643,626 호에 기술된 바와 같이 사용될 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가 예로서, 에어로졸 전달 장치의 특정 움직임에 기초한 제스처 인식에 적합한 구성요소가 입력부로서 사용될 수도 있다. 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함되는 Henry 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0158782 호를 참고할 것.
도시된 구현예에 포함되지는 않았지만, 일부 구현예는 기류 또는 압력 센서를 대체하거나 보완할 수 있는 다른 유형의 입력 요소를 포함할 수도 있다. 입력부는 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 포함될 수도 있다. 임의의 구성요소 또는 구성요소들의 조합은 장치의 기능을 제어하기 위한 입력부로서 활용될 수도 있다. 일부 구현예에서, 입력부는 스마트폰 또는 태블릿과 같은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수도 있다. 특히, 에어로졸 전달 장치는 예컨대 USB 코드 또는 유사한 프로토콜의 이용을 통해서 컴퓨터 또는 기타 장치에 유선 연결될 수도 있다. 에어로졸 전달 장치는 또한 무선 통신을 통해 입력부의 역할을 하는 컴퓨터 또는 기타 장치와 통신할 수도 있다. 예컨대, 인용에 의해 그 개시 내용 전체가 본 명세서에 포함되는 Ampolini 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0007561 호에 기재된 바와 같이 읽기 요청을 통해 장치를 제어하는 시스템 및 방법을 참조할 것. 그러한 실시예에서, 앱 또는 다른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 기타 컴퓨팅 장치와 관련하여 에어로졸 전달 장치에 제어 명령을 입력하는 데 사용될 수도 있으며, 이러한 제어 명령은 예컨대 포함될 니코틴 함량 및/또는 추가 향료 함량을 선택함으로써 특정 조성의 에어로졸을 형성하는 능력을 포함한다. 또 다른 대표적인 유형의 감지 또는 탐지 메커니즘, 이들의 구조 및 구성, 이들의 구성요소, 및 이들의 일반적인 작동 방법은 Sprinkel, Jr.의 미국 특허 제 5,261,424 호, McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호, 및 Flick의 PCT 국제 공개 제 WO 2010/003480 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 압력 센서 시일(810)은 설치된 카트리지로부터의 임의의 액체 및/또는 에어로졸로부터 압력 센서(840)를 보호하기 위해 압력 센서(840)를 덮도록 구성된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 압력 센서 시일(810)뿐만 아니라 다른 밀봉 부재, 예컨대 상부 프레임 시일(808)(및/또는 카트리지 흡기 시일(850)), 모터 하우징(820), 핀 시일(822)(및/또는 단부 캡 시일(843))은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 일부 구현예에서, 단부 캡 핀의 상부 부분은 하부 프레임과 맞물리도록 구성된다. 예컨대, 일부 구현예에서 단부 캡 핀의 상부 부분은 하부 프레임 내의 대응하는 슬롯형 개구와의 억지 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤 결합을 생성하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 단부 캡과 하우징 사이의 계면(예컨대, 단부 캡 시일과 하우징 외벽의 내면 사이 및/또는 단부 캡 핀의 상부 부분과 하부 프레임 사이의 계면에 의함)은 단부 캡(또는 단부 캡 조립체)이 제거 가능할 수 있도록 분리 가능하도록 구성된 하우징과의 압입 끼워맞춤 결합을 생성할 수도 있다. 일부 구현예에서, 제어 장치는 UL 8139에 따른 배터리 가스 배출 요건을 충족하도록 구성된 하나 이상의 구성요소를 포함할 수도 있다. 예컨대, 제어 장치는 제어 장치 인클로저 내에서 갑작스러운 가압이 발생하는 경우 배출하도록 구성된 단부 캡을 포함할 수도 있다. 일 구현예에서, 단부 캡은 단부 캡의 벽으로부터 실질적으로 수직으로 연장되는 유지 핀을 포함할 수도 있다. 유지 핀은 제어 장치 하우징 내의 내부 압력이 한정된 내부 압력을 초과하는 경우 극복될 수 있는 마찰 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤을 확립하기 위해 제어 장치의 프레임 내에 있는 수용 특징부(예컨대, 구멍)와 감합하도록 구성될 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 회로 기판(834)의 원위 단부 섹션(819)은 외부 연결 요소(838)를 포함한다. 다양한 구현예에서, 외부 연결 요소(838)는 외부 커넥터 및/또는 도킹 스테이션 또는 다른 전력 또는 데이터 소스에 연결하도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 외부 커넥터는 예컨대 가변 길이의 코드일 수 있는 유니온에 의해 상호 연결될 수 있는 제 1 및 제 2 커넥터 단부를 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 제 1 커넥터 단부는 장치와의 전기적 및 임의 선택적으로 기계적 연결을 위해 구성될 수 있으며, 제 2 커넥터 단부는 컴퓨터 또는 유사한 전자 장치에 연결하거나 전원에 연결하도록 구성될 수도 있다. 한쪽 끝에 USB 커넥터를 포함하고 반대쪽 끝에 전원 장치 커넥터를 포함하는 어댑터가 Novak 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261495 호에 개시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 도시된 구현예에서, 핀 시일(822)은 외부 연결 요소(838)와 단부 캡(824) 사이의 계면을 밀봉하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 외부 연결 요소(838)의 하나 이상의 핀은 전술한 바와 같이 제어 장치의 단부 캡(824)을 통해 연장될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 단부 캡(824)은 또한 단부 캡(824)에 부착될 수 있는 한 쌍의 단부 캡 핀(841A, 841B)을 포함한다. 예컨대, 일부 구현예에서, 단부 캡 핀(841A, 841B)은 단부 캡(824)에 인서트 몰딩될 수도 있다. 일부 구현예에서, 단부 캡 핀(841A, 841B)의 바닥면(일부 구현예에서 평평할 수도 있음)은 외부 충전기 조립체 내에 포함된 자석에 인력을 제공하도록 구성될 수도 있다. 이러한 방식으로, 단부 캡 핀(841A, 841B)은 강철, 철, 니켈, 코발트, 기타 합금 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 단부 캡 핀(841A, 841B)의 대향 단부들은 다중 직경 섹션을 갖는다. 예컨대, 핀(841A, 841B) 각각은 단부 캡(824) 위에 적어도 3개의 섹션, 즉 단부 캡(824)에 근접한 제 1 섹션, 제 1 섹션 위의 제 2 섹션, 및 단부 캡(824)으로부터 먼 단부 섹션을 한정한다. 도시된 구현예에서, 핀(841A, 841B)의 단부 섹션은 각진 직경(angled diameter)을 갖고, 제 1 섹션은 제 2 섹션의 외경보다 큰 외경을 갖는다.
도시된 구현예의 상부 프레임(806)은 카트리지 수용 챔버(830)에서 노출되는 한 쌍의 자석(846A, 846B)을 포함한다. 다양한 구현예에서, 자석(846A, 846B)은 희토류 자석을 포함하여 임의의 유형의 자석을 포함할 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 네오디뮴 자석(NdFeB, NIB 또는 Neo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 다양한 구현예에서, 예컨대 N35, N38, N40, N42, N45, N48, N50 및/또는 N52 등급을 포함하여 상이한 등급의 네오디뮴 자석이 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 사마륨 코발트 자석(SmCo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 세라믹/페라이트 자석을 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 알루미늄-니켈-코발트(AlNiCo) 자석을 포함할 수도 있다. 전술한 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 자석이 도금 및/또는 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석이 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 아연, 주석, 구리, 에폭시, 은 및/또는 금 중 하나 이상으로 코팅될 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 이들 재료의 조합으로 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 그리고 다시 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 니켈, 그리고 상부의 금 코팅으로 코팅될 수도 있다.
도 30은 에어로졸 전달 장치의 제어 장치의 부분 사시 단면도를 도시한다. 특히, 도 30은 제어 장치(800)의 하우징(802), 상부 프레임(806), 상부 프레임 시일(808), 압력 센서 시일(810), 압력 센서(840), 카트리지 흡기 시일(850) 및 하부 프레임(812)의 부분 단면도를 도시한다. 도시된 구현예에서, 카트리지 흡기 시일(850)은 수용 챔버(830)의 오목한 표면(844) 위로(예컨대, 수용 챔버(830) 쪽으로/내로) 연장되는 외향 연장 방사상 프로파일(예컨대, 흡입 컵(suction cup)과 같은 프로파일)을 형성한다. 도시된 구현예에서, 카트리지 흡기 시일(850)은 상부 프레임 시일(808)을 포함하는 동일한 오버몰드(overmold)의 일부이지만(따라서 동일한 재료로 제조될 수도 있음), 그러나, 다른 구현예에서 이들 시일은 오버 몰딩 프로세스의 결과일 수도 있고 아닐 수도 있는 별도의 부품을 형성할 수도 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제어 부품(814)의 전도성 핀(836A, 836B)의 일부는 상부 프레임(806) 및 카트리지 흡기 시일(850)의 일부를 통해 연장된다. 특히, 위에서 언급한 바와 같이, 스프링 장착 접점을 포함하는 도시된 구현예의 전도성 핀(836A, 836B)의 일부는 오목한 표면(844) 및 상부 프레임(806)의 카트리지 흡기 시일(850)의 일부를 통해 그리고 카트리지 수용 챔버(830) 내로 연장된다.
또한 도면에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(806)은 카트리지 수용 챔버(830)에서 노출되는 한 쌍의 자석(846A, 846B)을 포함한다. 다양한 구현예에서, 자석(846A, 846B)은 희토류 자석을 포함하여 임의의 유형의 자석을 포함할 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 네오디뮴 자석(NdFeB, NIB 또는 Neo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 다양한 구현예에서, 예컨대 N35, N38, N40, N42, N45, N48, N50 및/또는 N52 등급을 포함하여 상이한 등급의 네오디뮴 자석이 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 사마륨 코발트 자석(SmCo 자석으로도 알려짐)을 포함할 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 세라믹/페라이트 자석을 포함할 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 알루미늄-니켈-코발트(AlNiCo) 자석을 포함할 수도 있다. 전술한 구현들 중 임의의 것에서, 하나 이상의 자석이 도금 및/또는 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석이 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 아연, 주석, 구리, 에폭시, 은 및/또는 금 중 하나 이상으로 코팅될 수도 있다. 일부 구현예에서, 하나 이상의 자석은 이들 재료의 조합으로 코팅될 수도 있다. 예컨대, 일 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 그리고 다시 니켈로 코팅될 수도 있다. 다른 구현예에서, 하나 이상의 자석은 니켈, 구리, 니켈, 그리고 상부의 금 코팅으로 코팅될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 각각의 자석(846A, 846B)은 상부 프레임(806)의 각자의 위치 특징부(848A, 848B)에 의해 실질적으로 둘러싸이고, 위치 특징부(848A, 848B)는 또한 카트리지 수용 챔버(830) 내로 연장된다. 아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이, 상부 프레임(806)의 위치 특징부(848A, 848B) 중 하나 이상은 설치된 카트리지에 대한 정지용 또는 수직 위치 결정용 특징부로서 구성되고, 따라서 제어 장치(800)의 상부 프레임(806)의 오목한 표면(844)에 대해 카트리지를 위치시키도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 상부 프레임(806)의 오목한 표면(844)은 또한 상부 프레임(806)을 통해 그리고 압력 센서 시일(810)에 근접하게 연장되는 공기 흡입구(852)를 한정한다. 도시된 구현예에서, 공기 흡입구(852)는 사용자에 의해 에어로졸 전달 장치로 빨아들여진 공기를 수용하도록 구성된다(도 35 참조).
전술한 바와 같이, 카트리지의 일부는 카트리지와 제어 장치(800) 사이에 기계적 및 전기적 연결이 형성되도록 제어 장치(800)의 내부 프레임(806)의 카트리지 수용 챔버(830)와 결합되도록 구성된다. 특히, 카트리지가 제어 장치(800)의 상부 프레임(806)과 결합될 때, 상부 프레임(806) 내에 배치된 자석(846A, 846B)과 카트리지의 대응 특징부 사이에 자기적 연결이 형성되고, 제어 장치(800)의 한 쌍의 전도성 핀(836A, 836B)과 카트리지의 대응 특징부 사이에 전기적 연결이 형성된다. 이에 따라, 카트리지가 제어 장치(800)의 수용 챔버(830) 내에 수용될 때, 카트리지는 제어 장치(800)의 제어 부품(814) 및 배터리(816)에 작동 가능하게 연결될 수도 있다. 또한, 카트리지 흡기 시일(850)의 외측으로 각진 프로파일은 아래쪽으로 편향되어 카트리지의 바닥, 특히 카트리지의 공기 유입 채널 주위에 실질적으로 기밀한 밀봉을 형성한다. 따라서, 카트리지가 제어 장치와 결합될 때, 카트리지는 카트리지와 제어 장치 사이에 전기적 연결이 유지되고 카트리지와 제어 장치 사이에 밀봉이 형성되도록 하는 제어 장치와의 연결 상태로 기계적으로 편향된다. 본 개시의 목적을 위해, "작동 가능하게 연결되는"의 용어 및 이것의 다른 관련 형태는 직접 연결되거나 및/또는 하나 이상의 추가 구성요소를 통해 연결되는 구성요소들을 포괄하도록 광범위하게 해석되어야 함을 이해해야 한다.
도 31은 본 개시의 예시적 구현예에 따른 단부 캡 조립체의 사시도를 도시한다. 특히, 도 31은 단부 캡(824), 광 확산기(826) 및 단부 캡 핀(841A, 841B)의 사시도를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 단부 캡(824)은 또한 단부 캡(824)과 하우징(802), 특히 외벽(804)의 내면 사이에 밀봉 계면을 제공하는 단부 캡 시일(843)을 포함한다. 도시된 구현예는 또한 외부 연결 요소와 단부 캡 사이의 계면을 밀봉하도록 구성된 핀 시일(822)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 핀 시일(822) 및 단부 캡 시일(843)은 단일 오버 몰딩 부품을 구성하지만, 그러나 다른 구현예에서는 이들 부분이 별개일 수도 있다. 다양한 구현예에서, 단부 캡 시일(843) 및/또는 핀 시일(822)은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료로 제조될 수도 있다. 또한 도 29에 도시된 바와 같이, 다양한 구현예에서 단부 캡 핀(841A, 841B)의 상부 부분은 하부 프레임(812)과 맞물리도록 구성될 수도 있다. 예컨대, 도시된 구현예에서 단부 캡 핀(841A, 841B)의 상부 부분은 하부 프레임(812) 내의 대응하는 슬롯형 개구와 슬라이딩 또는 억지 또는 압입 끼워맞춤 결합을 생성하도록 구성된다. 다양한 구현예에서, 단부 캡(824)과 하우징(802) 사이의 계면(예컨대, 단부 캡 시일(843)와 하우징 외벽(804)의 내면 사이 및/또는 단부 캡 핀(841A, 841B)의 상부 부분과 하부 프레임(812) 사이의 계면에 의함)은 단부 캡(824)(또는 단부 캡 조립체)이 제거 가능할 수 있도록 분리 가능하도록 구성된 하우징(802)과의 압입 끼워맞춤 결합을 생성할 수도 있다.
다양한 구현예에서, 제어 장치는 UL 8139에 따른 배터리 가스 배출 요건을 충족하도록 구성된 하나 이상의 구성요소를 포함할 수도 있다. 예컨대, 제어 장치는 제어 장치 인클로저 내에서 갑작스러운 가압이 발생하는 경우 배출하도록 구성된 단부 캡을 포함할 수도 있다. 일 구현예에서, 단부 캡은 단부 캡의 벽으로부터 실질적으로 수직으로 연장되는 유지 핀을 포함할 수도 있다. 유지 핀은 제어 장치 하우징 내의 내부 압력이 한정된 내부 압력을 초과하는 경우 극복될 수 있는 마찰 끼워맞춤 또는 압입 끼워맞춤을 확립하기 위해 제어 장치의 프레임 내에 있는 수용 특징부(예컨대, 구멍)와 감합하도록 구성될 수도 있다.
도 32, 도 33 및 도 34는 본 개시의 다른 예시적 구현예에 따른 카트리지를 도시한다. 특히, 도 32는 카트리지(900)의 분해 사시도를 도시하고, 도 33은 카트리지(900)의 정면 단면도를 도시하고, 도 34는 카트리지(900)의 측단면도를 도시한다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(900)는 개략적으로 마우스피스(902), 마우스피스 삽입체(904), 상부 에어로졸 채널 삽입체(906), 상부 카트리지 시일(908), 탱크 벽(911)을 한정하는 탱크(910), 하부 카트리지 시일(912), 베이스 부재(914), 액체 이송 요소(예컨대, 심지)(916), 가열 부재(918), 한 쌍의 히터 커넥터(920A, 920B), 한 쌍의 금속 삽입체(924A, 924B) 및 하단 캡(926)을 포함한다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 마우스피스(902)는 근위 단부와 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(902)의 근위 단부는 내부에 유출구(915)를 한정한다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(904)는 그것이 유출구(915)를 통해 연장되도록 마우스피스(902)의 근위 단부에 근접하게 위치되도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 마우스피스(902)는 폴리프로필렌과 같은 성형 가능한 플라스틱 재료로 제조될 수 있지만, Tritan™ 코폴리에스테르, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(904)는 예컨대 Tritan™ 코폴리에스테르와 같은 성형 폴리머 재료로 제조될 수 있지만, 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 상부 카트리지 시일(908)은 마우스피스 삽입체(904) 상에/그와 함께 오버 몰딩되지만, 다른 구현예에서는 이들 구성요소가 개별 부품을 나타낼 수도 있다. 도시된 구현예에서, 상부 카트리지 시일(908)은 탱크(910)와 마우스피스(902) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된다. 이에 따라, 상부 카트리지 시일(908)은 열가소성 엘라스토머로 제조될 수도 있다. 다른 구현예에서, 상부 카트리지 시일은 실리콘 고무, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(904)는 상부 에어로졸 채널 삽입체(906)를 수용하고 밀봉하도록 구성된다.
도시된 구현예에서, 마우스피스 삽입체(904) 및 상부 카트리지 시일(908) 조립체는 마우스피스 삽입체(904) 및 상부 카트리지 시일(908)이 마우스피스(902) 내부로부터 설치될 수 있고 유출구(915) 및/또는 마우스피스(902)의 다른 부분과의 압입 또는 스냅-핏 연결을 위해 구성될 수 있도록 플랜지 특징부를 포함한다. 다른 구현예에서, 다른 부착 방법이 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함). 도시된 구현예에서, 마우스피스(902)는 스냅 특징부를 통해 탱크(910)에 고정되도록 구성된다. 예컨대, 도시된 구현예의 마우스피스(902)는 그 내면의 적어도 일부 주위로 연장되는 릿지 특징부를 포함하고, 탱크(910)는 그 외면의 적어도 일부 주위로 연장되는 대응하는 홈 특징부를 포함한다. 다른 구현예에서, 이들 특징부는 반전될 수도 있다(예컨대, 마우스피스가 홈을 포함할 수 있고 탱크가 릿지 특징부를 포함할 수도 있음). 또 다른 구현예에서, 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 초음파 용접 등에 의함).
일부 구현예에서, 마우스피스 삽입체는 카트리지의 독특한 특성과 관련된 색상을 나타낼 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서, 본 개시의 카트리지는 예컨대 특정 향료(아래에서 논의됨) 또는 특정 농도의 니코틴과 같은 독특한 특성을 포함하는 액체 조성물을 포함할 수 있는데, 카트리지의 임의의 특성이 독특한 특성으로 간주될 수도 있다. 본 설명의 목적을 위해 "색상"이라는 용어는 예컨대, 임의의 색상 또는 동일한 색상의 임의의 색조를 포함하여 광범위하게 해석되어야 한다. 일부 구현예에서, 특정 색상은 일반적으로 특정의 독특한 특성과 연관될 수 있다는 점에 유의해야 하지만(예컨대, 녹색은 민트 향료와 연관될 수 있고 적색은 사과 향료와 연관될 수 있음), 그러나, 다른 구현예에서, 특정 색상은 사용자에게 제공되거나 이용 가능하게 될 수 있는 인덱스 또는 가이드에 따라 특정의 독특한 특성과 연관될 수도 있다. 독특한 특성의 예는 향미 표시기를 갖는 에어로졸 전달 장치(Aerosol Delivery Device with Flavor Indicator)라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/171,920 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예의 탱크(910)는 근위 단부 및 원위 단부를 한정하고, 마우스피스(902)는 탱크(910)의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 하단 캡(926)은 탱크(910)의 원위 단부와 맞물리도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 탱크(910)는 또한 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 포함하는 저장소 공동(928)을 한정한다. 이에 따라, 탱크(910)의 저장소 공동(928)은 내부에 액체 조성물(예컨대, e-액체 또는 에어로졸 전구체 조성물)을 포함하도록 구성된다. 저장소 공동(928)의 폐쇄 근위 단부는 공동이 액체 조성물 기둥의 상면에 신뢰할 수 있는 밀봉을 형성하는 것을 허용한다. 이렇게 하면, 카트리지가 직립으로 유지될 때, 상단부로부터 저장소 공동 내로의 공기의 침투/진입을 방지할 수 있다. 이것은 또한 공기가 액체 조성물 기둥의 상단으로부터 유입되는 것을 방지할 수 있는데, 이는 진공을 형성할 수 있고 액체 조성물이 액체 이송 요소 또는 다른 통로를 통해 탱크의 바닥으로부터 누출될 가능성을 감소시킬 수도 있다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 한 쌍의 내부 에어로졸 유동 튜브(933A, 933B)가 탱크(910)의 저장소 공동(928)의 양 측면에 한정된다. 사출 성형된 탱크(910)의 경우, 내부 에어로졸 유동 튜브가 내부에 성형되도록 구성된다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 카트리지(900)의 기화 챔버에서 생성된 에어로졸은 사용자로의 전달을 위해 에어로졸 유동 튜브를 통해 이동하도록 구성된다.
도시된 구현예에서, 탱크 벽(911)은 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보일 수 있게 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 따라서, 도시된 구현예에서 탱크 벽(911) 전체가 투명 또는 반투명하도록 구성된다. 대안적으로, 일부 구현예에서, 탱크 벽의 일부만 또는 탱크 벽의 한 면만이 투명 또는 반투명할 수 있는 반면에 탱크 벽의 나머지 부분은 실질적으로 불투명할 수도 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 실질적으로 불투명할 수 있고, 탱크의 근위 단부로부터 탱크의 원위 단부까지 연장되는 스트립이 투명 또는 반투명할 수도 있다. 추가 구현예에서, 탱크 벽은 착색될 수도 있다. 일부 구현예에서, 투명 또는 반투명한 외부 탱크 벽을 사용하는 것 등에 의해 탱크 내의 액체 조성물이 여전히 보이도록 색상이 구성될 수 있다. 다른 구현예에서, 탱크 벽은 외부 탱크 벽이 실질적으로 불투명한 색상을 갖도록 구성될 수 있다. 도시된 구현예에서, 탱크(910)는 Tritan™ 코폴리에스테르로 제조되지만, 다른 구현예에서 탱크는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 예컨대 유리를 포함한 또 다른 재료도 가능하다.
제어 장치에 표시창을 포함하는 구현예의 경우, 카트리지가 제어 장치와 맞물릴 때 탱크의 적어도 일부 및/또는 하단 캡의 적어도 일부가 가시적일 수도 있다. 전술한 바와 같이, 일부 구현예에서 탱크 벽(911)의 적어도 일부는 내부에 들어 있는 액체 조성물이 외부에서 보이도록 적어도 부분적으로 투명 또는 반투명하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 구현예에서 탱크 내에 존재하는 임의의 액체 조성물의 상대적인 양은 카트리지가 제어 장치와 결합될 때 표시창을 통해 보일 수도 있다. 일부 구현예에서, 표시창은 제어 장치의 근위 단부 근처에 배치될 수 있고, 하우징의 외벽 및 제어 장치의 상부 프레임에서 기다란 타원형 절결부로 구성된다. 또 다른 구현예에서, 표시창은 다른 도시된 구현예에 대해 전술한 바와 같이 임의의 다른 형상 및/또는 위치를 가질 수도 있고, 언급된 바와 같이, 일부 구현예는 어떠한 표시창도 포함할 필요가 없다는 것을 이해해야 한다.
도시된 구현예에서, 탱크(910), 특히 저장소 공동(928)은 에어로졸 전구체 조성물 및/또는 향료를 포함할 수 있는 액체 조성물을 포함한다. 이들 재료 및 그 변형에 대한 상기 논의를 참조한다. 도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 카트리지(900)는 또한 탱크(910)의 저장소 공동(928)의 개방 원위 단부와 맞물리고 그를 덮도록 구성된 베이스 부재(914)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 하부 카트리지 시일(912)은 마우스피스 삽입체(904)와 함께/상에 오버 몰딩되지만, 다른 구현예에서는 이들 부분이 별개의 부분을 나타낼 수도 있다. 도시된 구현예의 하부 카트리지 시일(912)은 탱크(910)의 하부 부분과 하단 캡(926) 사이에 실질적으로 기밀 및 액밀한 밀봉을 형성하도록 구성된다. 도시된 구현예에서, 하부 카트리지 시일(912)은 실리콘 고무로 제조된다. 다른 구현예에서, 하부 시일은 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 베이스 부재(914)는 Tritan™ 코폴리에스테르로 제조된다. 다른 구현예에서, 베이스 부재는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 폴리에틸렌, 폴리카보네이트, 폴리아미드(나일론), 내충격성 폴리스티렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다. 도시된 구현예의 베이스 부재(914)는 또한 액체 이송 요소(916)로의 액체의 전달을 용이하게 하기 위해 탱크(910)의 저장소 공동(928) 내에 수용된 액체 조성물에 대한 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯을 포함할 수도 있다. 일부 구현예에서, 슬롯은 또한 저장소 공동(928) 내의 벌크 액체 조성물이 베이스 부재(914)와 접촉하지 않을 때(예컨대, 에어로졸 전달 장치가 뒤집혀 있을 때)에도 일부 액체의 보유를 제공할 수도 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 액체 이송 요소(916)는 베이스 부재(914) 내에 배치되고, 저장소 공동(928) 내의 액체 조성물과 가열 부재(918) 사이에서 연장된다. 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(916)는 100% 면으로 제조되고, 카트리지(900) 내에 설치될 때 곡선 형상을 갖는다. 그러나, 다른 구현예에서, 액체 이송 요소는 다른 형상을 가질 수 있으며, 모세관 작용에 의한 것과 같이 액체의 이송을 위해 구성된 다양한 재료로 형성될 수도 있다. 예컨대, 일부 구현예에서 액체 이송 요소는 섬유 재료(예컨대, 유기농 면, 셀룰로오스 아세테이트, 재생 셀룰로오스 패브릭, 유리 섬유), 다공성 세라믹, 다공성 탄소, 흑연, 다공성 유리, 소결 유리 비드, 소결 세라믹 비드, 모세관 등으로 형성될 수도 있다. 다른 구현예에서, 액체 이송 요소는 개방 세공 네트워크(즉, 유체가 요소를 통해 복수의 방향으로 하나의 세공에서 다른 세공으로 흐를 수 있도록 상호 연결된 복수의 세공)를 포함하는 임의의 재료일 수도 있다. 본 명세서에서 추가로 논의되는 바와 같이, 본 개시의 일부 구현예는 특히 비 섬유질 이송 요소의 사용과 관련될 수도 있다. 따라서, 섬유질 이송 요소는 명시적으로 배제될 수도 있다. 대안적으로, 섬유질 이송 요소 및 비 섬유질 이송 요소의 조합이 활용될 수도 있다. 에어로졸 전구체를 지지하기 위한 대표적인 유형의 기재, 저장소 또는 기타 구성요소는 Newton의 미국 특허 제 8,528,569 호, Chapman 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0261487 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0059780 호, 및 Bless 등의 미국 특허 출원 공개 제 2015/0216232 호에 기재되어 있으며, 이들은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 추가로, 다양한 위킹 재료, 그리고 특정 유형의 전자 담배 내에서의 이들 위킹 재료의 구성 및 작동은 Sears 등의 미국 특허 제 8,910,640 호에 명시되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 일부 구현예에서, 액체 이송 요소는 다공성 세라믹, 다공성 유리 등과 같은 다공성 모놀리스로부터 부분적으로 또는 완전히 형성될 수도 있다. 본 개시의 실시예에 따라 사용하기에 적합한 예시적인 모놀리스 재료는 예컨대, 미국 특허 출원 번호 제 14/988,109 호(2016년 1월 5일 출원됨) 및 LaMothe의 미국 특허 출원 공개 제 2014/0123989 호에 기재되어 있으며, 이들의 개시 내용은 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도면에 도시된 바와 같이, 도시된 구현예의 가열 부재(918)는 또한 베이스 부재(914) 내에 배치되도록 구성된다. 특히, 도시된 구현예의 가열 부재(918)는 실질적으로 편평한 프로파일을 갖는 가열 요소를 포함한다. 일부 구현예에서 가열 부재는 카트리지 내에 설치될 때 실질적으로 편평한 프로파일을 유지할 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(918)는 카트리지(900) 내에 설치될 때 액체 이송 요소(916)의 곡선 형상에 대응하는 만곡된 또는 궁형 형상을 갖는다. 다른 구현예는 다를 수도 있지만, 도시된 구현예에서 가열 부재(918)는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 제 1 단부와 제 2 단부를 연결하는 히터 루프를 포함한다. 특히, 도시된 구현예의 히터 루프는 각자의 단부에서 연결되고 제 1 단부를 제 2 단부에 연결하기 위해 가열 부재의 종축에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 사행 패턴의 히터 트레이스를 포함한다. 일부 구현예에서 히터 트레이스들은 연속적일 수도 있지만, 도시된 구현예의 히터 트레이스는 복수의 분할 트레이스를 포함한다. 도시된 구현예에서, 가열 부재의 에지는 실질적으로 연속적이며 복수의 분할 트레이스는 가열 부재의 중앙 영역에 배치된다. 이러한 방식으로, 도시된 구현예의 히터 루프는 액체 이송 요소(916)와 접촉하도록 구성된 가열 요소의 영역에 열을 집중시키도록 구성될 수도 있다.
도시된 구현예에서, 설치된 위치에서의 가열 부재(918)는 액체 이송 요소(916)의 바닥면과 접촉한다. 도시된 구현예에서, 편평한 가열 부재(918)의 곡선 형태는 액체 이송 요소(916)를 통한 유동 경로 길이에 대한 유동 단면적의 큰 비율을 제공할 수도 있다. 이것은 액체 조성물을 액체 이송 요소(916)로 전달하는 것과 관련하여 증가된 성능을 제공할 수도 있다. 설치시, 가열 부재(918)의 에지는 가열 부재(918)가 곡선 형상을 유지하도록 베이스 부재(914)와 맞물리도록 구성된다. 이러한 방식으로, 가열 부재(918)의 곡률은 또한 액체 이송 요소(916)에 대한 압축력을 제공할 수도 있다. 또한, 가열 부재(918)의 스프링 회복력은 가열 부재(918)의 에지가 베이스 부재(914) 내에 위치하거나 잠길 수 있게 하며, 이는 가열 부재(918)를 다른 쪽으로부터 베이스 부재(914) 내에 유지하도록 구성된 추가 특징부에 대한 필요를 줄이거나 제거할 수도 있다. 가열 부재(918)의 설치된 곡률은 또한 열 팽창과 함께 발생할 수 있는 가열 부재(918)의 휨을 액체 이송 요소(916) 쪽으로 편향시킬 수 있으며, 그에 따라 가열 부재(918)와 액체 이송 요소(916) 사이의 열 접촉을 유지하는 것을 돕는다. 도시된 구현예에서, 액체 이송 요소(916) 및 가열 부재(918)는 베이스 부재(914) 및 노즐 부재(955)와 함께 기화 챔버(932)를 한정하는 가열 조립체(934)를 구성한다. 도시된 구현예에서, 노즐 부재(955)는 중앙 개구를 포함하고, 베이스 부재(926) 근처에 그리고 가열 부재(918) 아래에 위치된다. 도시된 구현예에서, 노즐 부재(955)는 실리콘 고무로 제조되지만, 질화 붕소(BN) 고무, 천연 고무, 열가소성 폴리우레탄 또는 다른 탄성 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료도 가능하다. 도시된 구현예에서, 노즐 부재(955)는 또한 가열 부재(918)로부터의 복사열로부터 베이스 부재(926)를 보호하기 위한 열 차폐물로서 작용하도록 구성된다. 또한 간접 공기 유입 유로를 생성하거나, 카트리지(900) 외부로부터 가열 부재(918)에 대한 직접적인 시선(line of sight)을 차단하거나, 및/또는 에어로졸 입자가 공기 유입 채널(930)을 통해 빠져나가는 것을 방지할 수도 있다. 다른 구현예에서, 노즐 부재는 성형 가능한 플라스틱 재료를 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료로 제조될 수도 있다.
일부 구현예는 가열 조립체를 포함할 필요가 없고, 오히려 다른 방식으로 에어로졸을 생성하도록 구성된 무화 조립체를 포함할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 다른 방식으로 에어로졸을 생성하는 무화 조립체의 몇 가지 예는 2019년 8월 19일에 출원된 에어로졸 전달 장치를 위한 탈착형 무화 조립체(Detachable Atomization Assembly for Aerosol Delivery Device)란 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 16/544,326 호에서 찾을 수 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
도시된 구현예에서, 가열 부재(918)는 316L 스테인리스 강으로 제조되지만, 316, 304 또는 304L 스테인리스 강을 포함하나 이에 제한되지 않는 다른 재료가 사용될 수도 있다. 다른 구현예에서, 가열 부재는 예컨대 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 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(예컨대, 탄소 기반 폼 및 얀)와 같은 여러 재료로 제조될 수도 있다. 추가 구현예에서, 가열 부재는 전도성 잉크, 붕소 도핑된 실리카, 및/또는 세라믹(예컨대, 양 또는 음의 온도 계수 세라믹)으로 형성될 수도 있다. 레이저 다이오드 또는 마이크로히터와 같은 다른 유형의 히터가 활용될 수도 있다. 레이저 다이오드는 에어로졸 전구체 조성물의 기화를 위해 조정될 수 있거나 및/또는 기화를 위해 에어로졸 전구체 조성물이 제공될 수 있는 액체 이송 요소를 가열하도록 조정될 수 있는 특정 파장 또는 파장 대역의 전자기 복사를 전달하도록 구성될 수도 있다. 레이저 다이오드는 특히 챔버 내에서 전자기 복사를 전달하도록 위치될 수 있으며, 챔버는 복사 트래핑(예컨대, 흑체 또는 백체)이 되도록 구성될 수도 있다. 적합한 마이크로히터는 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다. 예컨대, 마이크로히터는 그 위에 히터 트레이스가 있는 기판(예컨대, 석영, 실리카)(예컨대, Ag, Pd, Ti, Pt, Pt/Ti, 붕소 도핑된 실리콘 또는 기타 금속 또는 금속 합금과 같은 저항성 요소)을 포함할 수 있는데, 히터 트레이스는 기판에 인쇄되거나 그와 달리 적용될 수도 있다. 부동태화 층(예컨대, 산화 알루미늄 또는 실리카)이 히터 트레이스 위에 제공될 수도 있다. 다른 히터는 DePiano 등의 미국 특허 출원 공개 제 2016/0345633 호에 기재되어 있으며, 이는 인용에 의해 그 전체가 본 명세서에 포함된다.
다른 구현예에서 추가 및/또는 상이한 접촉 특징부가 제공될 수도 있지만, 도시된 구현예의 가열 부재(918)는 가열 부재(918)를 카트리지(900)의 히터 커넥터(920A, 920B)에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍을 포함한다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(920A, 920B)는 황동으로 제조되고 니켈 위에 금으로 도금된다. 다른 구현예에서, 히터 커넥터는 도금되거나 도금되지 않을 수도 있는 다른 전도성 재료로 제조될 수도 있다. 다른 가능한 전도성 재료의 예는 구리, 알루미늄, 백금, 금, 은, 철, 강철, 청동, 흑연, 전도성 세라믹 재료 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 도시된 구현예에서, 히터 커넥터(920A, 920B)는 하단 캡(926) 내에 인서트 몰딩된다. 다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예에서 히터 커넥터(920A, 920B)의 바닥면은 하단 캡(926)의 바닥면에 대해 오목하게 되어 있다.
도시된 구현예의 하단 캡(926)은 초음파 용접 프로세스를 통해 탱크(910)의 원위 단부에 고정되도록 구성되지만, 그러나 다른 부착 방법도 가능하다(예컨대, 접착제, 히트 스테이킹/용접, 스냅 핏 등에 의함). 도시된 구현예에서, 카트리지(900)의 하단 캡(926)은 하단 캡(926)의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 카트리지 공기 유입 채널(930)을 포함한다. 다른 구성도 가능하지만, 도시된 구현예에서 카트리지 공기 유입 채널(930)은 타원형 형상을 가지며, 카트리지 공기 유입 채널(930)의 개구와 기화 챔버(932) 사이의 입구를 가로질러 연장되는 크로스 바아 특징부를 포함한다.
다른 구성이 가능하지만, 도시된 구현예의 카트리지(900)는 또한 하단 캡(926) 내에 위치되고 그 바닥면을 통해 노출되도록 구성된 한 쌍의 금속 삽입체(924A, 924B)를 포함한다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(924A, 924B)는 하단 캡(926) 내에 인서트 몰딩된다. 일부 구현예에서, 금속 삽입체는 하단 캡과 압입 또는 스냅 핏 연결되도록 구성될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 금속 삽입체(924A, 924B)는 니켈로 도금된 스테인리스 강으로 제조되지만, 그러나, 철, 니켈, 코발트, 합금(예컨대, 강철) 및/또는 이들의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 강자성 재료와 같이 자석에 의해 끌리도록 구성된 임의의 재료를 포함한다.
본 개시의 일 예시적 구현예의 제어 장치로의 기류가 도 35에 도시되어 있다. 특히, 도 35는 제어 장치(800)의 측단면도를 도시한다. 공기가 상술한 바와 같이 설치된 카트리지와 제어 장치(800) 사이의 간극(예컨대, 카트리지와 하우징(802)의 외벽(804)의 상단 사이 및/또는 카트리지와 상부 프레임(806) 사이)을 통해 제어 장치(800) 내로 빨아들여질 때, 공기는 수용 챔버(830)의 바닥을 향해 아래로 흡인되며 공기 흡입구(852)로 들어간다. 다양한 구현예에서, 공기 흡입구 및/또는 카트리지와 제어 장치 사이의 간극의 크기 및/또는 형상의 변화는 빨아들임에 대한 저항에 영향을 미칠 수 있다는 점에 유의해야 하며, 따라서, 하나 이상의 관련 구성요소가 희망 저항을 생성하도록 설계될 수도 있다. 도시된 구현예에서, 공기 흡입구(852)로 유입된 공기는 압력 센서 시일(810)(및 압력 센서(840)) 위로 흐르며, 여기에서 공기는 상부 프레임(806) 및 카트리지 흡기 시일(850)을 통해 카트리지 내로 인도된다.
일 예시적 구현예의 카트리지를 통한 공기 및 에어로졸 흐름이 도 36, 도 37 및 도 38에 도시되어 있다. 특히, 도 36은 공기 및 에어로졸 흐름을 보여주는 카트리지(900)의 각진 측단면도를 도시하고, 도 37은 카트리지(900)의 각진 정면 단면도를 도시하고, 도 38은 카트리지(900)의 하부 사시도를 도시한다. 공기가 유입 채널(930)을 통해(그리고 크로스 바아 특징부 주위로) 도시된 구현예의 카트리지(900) 내로 빨아들여질 때, 압력 센서는 카트리지(900) 내의 압력 강하를 감지함으로써 빨아들임을 탐지할 수도 있다. 압력 센서에 의해 빨아들임이 탐지되면, 제어 부품은 가열 부재(918)를 가열하기 위해 가열 부재(918)를 통해 전류를 흐르게 한다. 가열 부재(918)가 가열됨에 따라, 액체 이송 요소(916) 내에 포함된 액체 조성물의 적어도 일부는 기화 챔버(932)에서 기화된다. 따라서, 기화 챔버(932)에서 생성된 에어로졸은 그 후에 사용자에게 인도될 수도 있다. 특히, 공기가 공기 유입 채널(930)을 통해 카트리지(900)로 들어가면, 공기는 기화 챔버(932)를 통해 이동하는데, 기화 챔버(932)에서 공기는 가열 부재(918)에 실질적으로 수직으로 충돌하고, 기화된 액체 조성물과 혼합되어 에어로졸이 된다. 기화 챔버(932), 하단 캡(926) 및/또는 베이스 부재(914)의 기하학적 구조로 인해, 에어로졸은 하단 캡(926)의 내부를 통해, 히터 커넥터(920A, 920B) 주위로, 이어서 에어로졸 유동 튜브(933A, 933B)(이들 튜브는 탱크(910)의 저장소 공동(928)의 양 측면에 한정됨)를 통해 연장되는 2개의 개별 경로로 분할된다. 도면에 도시된 바와 같이, 2개의 에어로졸 경로는 탱크(910)의 근위 단부에서 그리고 상부 에어로졸 채널 삽입체(906) 아래에서 수렴한다. 그 후에, 재결합된 에어로졸은 상부 에어로졸 채널 삽입체(906)를 통과하며 마우스피스(900)의 유출구(915)로부터 사용자에게로 흐른다.
일부 구현예에서 카트리지 및 제어 장치가 개략적으로 완전한 에어로졸 전달 장치로서 함께 제공될 수 있지만, 이들 구성요소는 별도로 제공될 수도 있다. 예컨대, 본 개시는 또한 재사용 가능한 유닛과 함께 사용하기 위한 일회용 유닛을 포함한다. 특정 구현예에서, 그러한 일회용 유닛(첨부 도면에 도시된 바와 같은 카트리지일 수도 있음)은 재사용 가능 유닛(첨부 도면에 도시된 바와 같은 제어 장치일 수도 있음)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 또 다른 구성에서, 카트리지가 재사용 가능한 유닛을 구성할 수 있고 제어 장치가 일회용 유닛을 구성할 수도 있다.
본 명세서에 설명된 일부 도면은 작동 관계에 있는 카트리지 및 제어 장치를 예시하지만, 카트리지 및 제어 장치는 개별 구성요소로 존재할 수도 있음을 이해해야 한다. 따라서, 조합된 구성요소들과 관련하여 본 명세서에서 그와 달리 제공되는 모든 논의는 또한 개별적인 별도의 구성요소로서의 제어 장치 및 카트리지에도 적용되는 것으로 이해되어야 한다.
다른 태양에서, 본 개시는 본 명세서에 기재된 바와 같은 다양한 구성요소들을 제공하는 키트에 관한 것일 수도 있다. 예컨대, 키트는 하나 이상의 카트리지를 갖는 제어 장치를 포함할 수도 있다. 키트는 하나 이상의 충전 구성요소를 갖는 제어 장치를 더 포함할 수도 있다. 키트는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 장치를 더 포함할 수도 있다. 키트는 하나 이상의 카트리지 및 하나 이상의 충전 구성요소 및/또는 하나 이상의 배터리를 갖는 제어 장치를 더 포함할 수도 있다. 추가 구현예에서, 키트는 복수의 카트리지를 포함할 수도 있다. 키트는 복수의 카트리지 및 하나 이상의 배터리 및/또는 하나 이상의 충전 구성요소를 더 포함할 수도 있다. 상기의 구현예에서, 카트리지 또는 제어 장치에는 가열 부재가 포함되어 제공될 수도 있다. 본 발명의 키트는 추가 키트 구성요소들 중 하나 이상을 수용하는 케이스(또는 다른 포장, 운반 또는 보관 구성요소)를 추가로 포함할 수도 있다. 케이스는 재사용 가능한 경질 또는 연질 용기일 수도 있다. 또한, 케이스는 단순히 상자 또는 기타 포장 구조체일 수도 있다.
본 개시의 많은 변경예 및 다른 실시예가 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 본 개시가 속하는 기술 분야의 숙련자에게 떠오를 것이다. 따라서, 본 개시는 본 명세서에 개시된 특정 실시예에 제한되지 않으며, 변경예 및 다른 실시예가 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에 특정 용어가 사용되지만 제한 목적이 아니라 포괄적이고 설명적인 의미로만 사용된다.

Claims (38)

  1. 에어로졸 전달 장치에 있어서,
    외벽을 한정하고 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 외부 하우징을 포함하는 제어 장치― 상기 제어 장치의 근위 단부는 수용 챔버를 한정하고, 상기 제어 장치는 전원 및 제어 부품을 더 포함함 ―; 및
    마우스피스(mouthpiece), 탱크, 가열 조립체 및 하단 캡(bottom cap)을 포함하는 카트리지― 상기 마우스피스는 근위 단부 및 원위 단부를 갖고, 상기 마우스피스의 근위 단부에는 그를 관통하여 한정된 유출구(exit portal)가 있고, 상기 탱크는 근위 단부 및 원위 단부를 한정하며, 액체 조성물을 수용하도록 구성되고, 상기 마우스피스는 상기 탱크의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 상기 하단 캡은 상기 탱크의 원위 단부와 맞물리도록 구성됨 ―를 포함하고,
    상기 카트리지는 상기 제어 장치의 수용 챔버와 제거 가능하게(removably) 결합되도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 기화 챔버를 한정하며, 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성되고, 상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극에 의해 유입 기류(inlet airflow)가 한정되고, 상기 탱크 및 상기 마우스피스의 유출구를 통해 에어로졸 경로가 한정되고, 상기 간극은 상기 마우스피스의 외주면과 상기 제어 장치 사이의 계면에서 비롯되는
    에어로졸 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 계면은 상기 마우스피스의 외주면 및 상기 하우징의 외벽의 상단 에지에 근접하게 위치되는
    에어로졸 전달 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입 기류는 상기 하단 캡의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 단일 유입 채널을 통해 상기 카트리지로 들어가는
    에어로졸 전달 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극은 상기 제어 장치 상에 위치된 복수의 돌기에 의해 확립되는
    에어로졸 전달 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 돌기는 상기 제어 장치의 상부 프레임 상에 위치된 복수의 융기된 세장형 보스(raised elongate boss)를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극은 상기 제어 장치의 외부 하우징 및 상부 프레임과 상기 카트리지의 마우스피스, 탱크 및 하단 캡 사이에 확립되는
    에어로졸 전달 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 카트리지와 상기 제어 장치 사이의 간극은 상기 제어 장치의 상부 프레임의 오목한 표면(recessed surface)과 상기 카트리지의 하단 캡의 바닥면 사이에 추가로 확립되는
    에어로졸 전달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크는 액체 조성물을 보유하도록 구성된 저장소 공동(reservoir cavity)을 추가로 한정하는
    에어로졸 전달 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 에어로졸 경로는 상기 탱크 내에 위치된 한 쌍의 유동 튜브에 의해 한정되고, 상기 유동 튜브의 적어도 일부는 상기 저장소 공동의 양 측면에 위치되는
    에어로졸 전달 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 장치는 압력 센서를 포함하고, 상기 카트리지 및 상기 제어 장치는 상기 압력 센서에 음압을 신호하도록 구성된 압력 경로를 포함하는
    에어로졸 전달 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징의 외벽의 상단 에지는 상기 카트리지의 최대 둘레가 상기 수용 챔버 내에 완전히 수용되도록 상기 마우스피스의 외주면보다 크기가 더 큰 개구를 한정하는
    에어로졸 전달 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 장치에 결합될 때, 상기 마우스피스의 일부가 상기 하우징의 외벽의 상단 에지 아래로 그리고 상기 수용 챔버 내로 연장되는
    에어로졸 전달 장치.
  13. 에어로졸 전달 장치와 함께 사용하기 위한 카트리지에 있어서,
    상기 카트리지는,
    근위 단부 및 원위 단부를 갖는 마우스피스― 상기 근위 단부에는 그를 관통하여 한정된 유출구가 있음 ―;
    근위 단부 및 원위 단부를 가지며 내부에 액체 조성물을 수용하도록 구성된 탱크;
    에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성된 기화 챔버를 한정하는 가열 조립체;
    상기 액체 조성물을 보유하도록 구성된 저장소 공동; 및
    하단 캡을 포함하고,
    상기 마우스피스는 상기 탱크의 근위 단부와 맞물리도록 구성되고, 상기 하단 캡은 상기 탱크의 원위 단부와 맞물리도록 구성되고, 상기 하단 캡의 바닥면의 대략적인 중앙에 위치된 단일 유입 채널을 통해 유입 기류가 상기 카트리지로 들어가고, 상기 탱크 및 상기 마우스피스의 유출구를 통해 에어로졸 경로가 한정되고, 상기 에어로졸 경로는 상기 탱크 내에 위치된 한 쌍의 유동 튜브에 의해 한정되고, 상기 유동 튜브의 적어도 일부는 상기 저장소 공동의 양 측면에 위치되는
    카트리지.
  14. 상기 하단 캡 내에 위치된 상기 유입 채널은 노즐형 형상을 갖는, 제 1 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  15. 상기 가열 조립체는 편평한 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 편평한 가열 부재 및 상기 액체 이송 요소는 만곡된 배향(curved orientation)으로 설치되는, 제 1 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  16. 상기 카트리지는 상기 하단 캡 및 가열 조립체에 의해 한정되는 기화 챔버를 추가로 한정하는, 제 1 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  17. 상기 에어로졸 경로는 상기 기화 챔버에서 비롯되는, 제 16 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 16 항의 카트리지.
  18. 상기 기화 챔버에 진입한 유입 공기는 상기 가열 부재에 실질적으로 수직으로 충돌하고 실질적으로 수평으로 확산되는, 제 16 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 16 항의 카트리지.
  19. 상기 저장소 공동은 폐쇄 근위 단부 및 개방 원위 단부를 한정하는, 제 8 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  20. 상기 저장소 공동의 개방 원위 단부는 별개의 베이스 부재에 의해 적어도 부분적으로 밀봉되는, 제 19 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 19 항의 카트리지.
  21. 상기 베이스 부재는 액체 유동 통로를 제공하도록 구성된 복수의 슬롯을 포함하는, 제 20 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 20 항의 카트리지.
  22. 상기 에어로졸 경로는 상기 탱크와 상기 마우스피스의 유출구 사이에 위치된 상부 에어로졸 채널 삽입체를 통해 추가로 한정되는, 제 1 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  23. 상기 하단 캡은 강자성 금속 재료를 포함한 한 쌍의 삽입체를 포함하는, 제 1 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  24. 상기 제어 장치의 상부 프레임은 상기 카트리지의 한 쌍의 금속 삽입체와 실질적으로 정렬되도록 구성된 한 쌍의 자석을 포함하는, 제 23 항의 에어로졸 전달 장치.
  25. 상기 카트리지의 하단 캡 내에 한정된 오프셋 압력 채널(offset pressure channel)에 의해 압력 경로가 적어도 부분적으로 한정되는, 제 1 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 13 항의 카트리지.
  26. 상기 압력 경로는 상기 제어 장치의 상부 프레임 시일의 대응하는 채널에 의해 적어도 부분적으로 한정되는, 제 25 항의 에어로졸 전달 장치.
  27. 상기 상부 프레임 시일은 상기 압력 경로가 상기 카트리지의 2개의 회전 방향 중 어느 하나로 확립되도록 구성되게 하는 한 쌍의 채널을 포함하는, 제 26 항의 에어로졸 전달 장치.
  28. 에어로졸 전달 장치에 있어서,
    외벽을 한정하고 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 외부 하우징을 포함하는 제어 장치― 상기 제어 장치의 근위 단부는 수용 챔버를 한정하고, 상기 제어 장치는 전원 및 제어 부품을 더 포함함 ―; 및
    마우스피스, 탱크 및 가열 조립체를 포함하는 카트리지― 상기 탱크는 액체 조성물을 수용하도록 구성됨 ―를 포함하고,
    상기 카트리지는 상기 제어 장치의 수용 챔버와 제거 가능하게 결합되도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 실질적으로 평면형 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 가열 부재는 궁형 배향(bowed orientation)으로 설치되는
    에어로졸 전달 장치.
  29. 에어로졸 전달 장치와 함께 사용하기 위한 카트리지에 있어서,
    상기 카트리지는,
    마우스피스,
    액체 조성물을 수용하도록 구성된 탱크, 및
    가열 조립체를 포함하고,
    상기 가열 조립체는 에어로졸을 생성하기 위해 액체 조성물을 가열하도록 구성되고, 상기 가열 조립체는 실질적으로 평면형 가열 부재 및 액체 이송 요소를 포함하고, 상기 가열 부재는 만곡된 배향으로 설치되는
    카트리지.
  30. 상기 가열 부재는 제 1 단부, 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부를 연결하는 히터 루프(heater loop)를 포함하는, 제 28 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 29 항의 카트리지.
  31. 상기 히터 루프는 상기 가열 부재의 종축에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장되는 사행 패턴의 연결된 히터 트레이스(heater trace)를 포함하는, 제 30 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 30 항의 카트리지.
  32. 상기 사행 패턴의 히터 트레이스는 상기 가열 부재의 중앙 영역에 위치된 복수의 분할 트레이스를 포함하는, 제 31 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 31 항의 카트리지.
  33. 상기 히터 루프는 상기 액체 이송 요소와 접촉하는 상기 가열 요소의 영역에 열을 집중시키도록 구성되는, 제 30 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 30 항의 카트리지.
  34. 상기 가열 부재 및 상기 액체 이송 요소가 내부에 배치되는 베이스 부재를 더 포함하는, 제 28 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 29 항의 카트리지.
  35. 상기 가열 부재의 적어도 하나의 에지는 상기 가열 부재의 궁형 배향을 용이하게 하기 위해 상기 베이스 부재와 맞물리도록 구성되는, 제 34 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 34 항의 카트리지.
  36. 상기 카트리지를 제어 장치와 전기적으로 연결하도록 구성된 한 쌍의 커넥터를 더 포함하는, 제 28 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 29 항의 카트리지.
  37. 상기 가열 요소는 상기 가열 부재를 상기 커넥터에 연결하도록 구성된 한 쌍의 접촉 구멍을 포함하는, 제 36 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 36 항의 카트리지.
  38. 각각의 접촉 구멍은 감합 커넥터(mating connector)의 외경보다 작은 유효 내경을 형성하는 하나 이상의 연장부를 포함하는, 제 36 항의 에어로졸 전달 장치 또는 제 36 항의 카트리지.
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