KR20210098481A - 에어로졸 발생 시스템 및 누출 보호를 갖는 카트리지 - Google Patents

에어로졸 발생 시스템 및 누출 보호를 갖는 카트리지 Download PDF

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알리 뮈라 세이길리
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 기재; 공기 유입구(16); 공기 유출구(28); 공기 유입구로부터 공기 유출구로 연장되는 기류 통로(22); 기류 통로 내의 무화 챔버(23); 에어로졸 발생 기재를 무화시켜 에어로졸을 발생시키도록 구성된 무화 챔버 내의 에어로졸 발생 요소; 및 공기 유입구와 무화 챔버 사이의 기류 통로 내의 유입구 필터(24)를 포함한다. 유리하게는, 유입구 필터는 공기 유입구로부터 유입구 필터를 통해 기류 통로 내로 공기의 흐름을 허용하도록 구성되지만, 기류 통로 내의 미리 결정된 크기보다 큰 액체, 또는 액체 액적이 공기 유입구를 향해 유입구 필터를 통과하는 것을 방지하도록 구성된다.

Description

에어로졸 발생 시스템 및 누출 보호를 갖는 카트리지
본 발명은 에어로졸 발생 시스템 및 특히 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
하나의 유형의 에어로졸 발생 시스템은 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키는 전기 가열식 흡연 시스템이다. 전기 가열식 흡연 시스템은 다양한 형태로 나타난다. 하나의 인기 있는 유형의 전기 가열식 흡연 시스템은 액체 에어로졸 형성 기재, 또는 다른 응축된 형태의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 e-궐련이다.
WO2015/117702A는 액체 기재를 가열하여 에어로졸을 형성하는 에어로졸 발생 시스템을 설명한다. 가열은 가열 필라멘트의 메쉬를 사용하여 달성된다. 액체는 메쉬의 일 측면 상의 모세관 재료에 의해 액체 저장조로부터 메쉬로 운반된다. 기류 채널은 메쉬의 다른 측면 상에 있다. 기화된 액체 에어로졸 형성 기재는 메쉬를 통해 기류 채널 내로 전달된다. 메쉬는 칼리알리 재료와 함께, 액체 액적이 기류 채널 내로 통과하는 것을 방지하는 데 사용된다. 그러나, 일부 액체 액적은 기류 채널 내로 메쉬를 통과하거나 그 주위를 통과할 수 있다. 또한, 기화된 기재의 일부가 기류 채널의 벽 상에 응축되고 상당한 크기의 액적으로 형성되는 것이 가능하다.
기류 채널 내에 큰 액체 액적의 형성은 큰 액체 액적이 사용자의 입에 도달하거나 그렇지 않으면 시스템으로부터 탈출하면 사용자에게 불쾌한 경험을 초래할 수 있기 때문에 바람직하지 않다. 액체 액적은 또한 시스템의 다른 부분, 특히 시스템의 전자 구성요소의 작동에 손상을 주거나 해로울 수 있다. 따라서, 액체 액적이 시스템의 이러한 부분에 도달하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 양태에서, 에어로졸 발생 시스템이 제공되며, 에어로졸 발생 시스템은:
에어로졸 형성 기재;
공기 유입구;
공기 유출구;
공기 유입구로부터 공기 유출구로 연장되는 기류 통로;
기류 통로 내의 무화 챔버;
에어로졸 형성 기재를 무화시켜 에어로졸을 발생시키도록 구성된 무화 챔버 내의 에어로졸 발생 요소; 및
공기 유입구와 무화 챔버 사이의 기류 통로 내의 유입구 필터를 포함한다.
유리하게는, 유입구 필터는 공기 유입구로부터 유입구 필터를 통해 기류 통로 내로 공기의 흐름을 허용하도록 구성되지만, 기류 통로 내의 미리 결정된 크기보다 큰 액체 액적이 유입구 필터를 통해 공기 유입구로 전달되는 것을 방지하도록 구성된다.
유입구 필터는 메쉬를 포함할 수 있다. 메쉬는 공기 유입구로부터 기류 통로를 통해 공기 유출구로 흐르는 공기가 메쉬를 통과해야 하도록 기류 통로에 걸칠 수 있다.
일부 구현예에서, 유입구 필터는 약 10 μm 내지 100 μm의 직경을 갖는 와이어로 형성된 메쉬를 포함한다. 유입구 필터는 20 μm 내지 200 μm의 직경을 가진 간극을 갖는 메쉬를 포함할 수 있다.
유입구 필터는 복수의 메쉬를 포함할 수 있다. 복수의 메쉬는 기류 통로를 따라 서로 이격되어 서로 평행하게 배열될 수 있다. 복수의 메쉬를 제공하는 것은 필터를 통한 액체 누출의 가능성을 감소시킬 수 있다.
복수의 메쉬는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 유입구 필터는 제1 애퍼처 크기를 갖는 제1 메쉬 및 비교적 더 작은 애퍼처 크기를 갖는 제2 메쉬를 포함할 수 있으며, 제1 메쉬는 제2 메쉬보다 에어로졸 발생 요소에 더 가깝게 위치된다. 이러한 배열에서, 더 큰 액적은 제1 메쉬에 의해 차단된다. 이는 더 큰 액적이 제2 메쉬를 막는 것을 방지하며, 이는 기류를 상당히 감소시킬 수 있다. 제1 메쉬를 통과하는 더 작은 액적은 제2 메쉬에 의해 차단되고, 제1 메쉬를 다시 통과하여 무화 챔버로 복귀할 수 있다. 유입구 필터는 이러한 방식으로 배열된 2개 초과의 상이한 메쉬를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 공기 유출구와 무화 챔버 사이의 기류 통로 내에 유출구 필터를 더 포함할 수 있다. 유출구 필러는 유출부 필터를 통해 기류 통로 밖으로 에어로졸의 흐름을 허용하도록 구성될 수 있지만, 기류 통로 내의 미리 결정된 크기보다 큰 액체 액적이 유출구 필터를 통과하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다.
유출구 필터는 메쉬를 포함할 수 있다. 유출구 필터는 유입구 필터에 관하여 설명된 것과 동일한 방식으로 복수의 메쉬를 포함할 수 있다. 복수의 메쉬는 기류 통로를 따라 서로 이격되어 서로 평행하게 배열될 수 있다.
복수의 메쉬는 상이한 크기의 액적을 효과적으로 차단하기 위해 서로 상이할 수 있다.
유출구 필터는 약 10 μm 내지 100 μm의 직경을 갖는 와이어로 형성된 메쉬를 포함할 수 있다. 유출구 필터는 20 μm 내지 200 μm의 직경을 가진 간극을 갖는 메쉬를 포함할 수 있다.
유입구 또는 유출구 필터가 메쉬를 포함하는 경우, 메쉬는 유리하게는 스테인리스 강과 같은 내부식성 재료로 형성될 수 있다. 메쉬는 메쉬의 소수성 또는 친유성을 증가시키는 재료로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 탄화규소, 산화 실리콘, 플루오로중합체, 산화 티타늄 또는 산화 알루미늄의 나노 코팅은 액상 증착, 기상 증착 또는 열적 플라즈마 증발에 의해, 메쉬에 도포되거나, 필라멘트로부터 메쉬의 형성 전에 필라멘트에 도포될 수 있다.
유입구 또는 유출구 필터가 복수의 필라멘트로 형성된 메쉬를 포함하는 경우, 필라멘트는 서로 접촉하는 필라멘트 사이의 각도가 대략 90°이도록 정사각형 직조로 배열될 수 있다. 그러나, 서로 접촉하는 필라멘트 사이의 다른 각도가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 서로 접촉하는 필라멘트 사이의 각도는 30° 내지 90°이다. 복수의 필라멘트는 직조 또는 부직포 직물을 포함할 수 있다.
기류 통로는 공기 유입구와 공기 유출구 사이에서 직선으로 연장될 수 있다. 이는 간단한 구성 및 조립을 허용하고, 응축물이 기류 경로 내의 특정 위치에 수집될 가능성을 감소시킨다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재를 보유하기 위한 기재 챔버를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체일 수 있다. 그러한 경우, 기재 챔버는 액체 저장조로서 설명될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실온에서 고체일 수 있거나, 실온에서 겔과 같은 다른 응축된 형태일 수 있다. 에어로졸 발생 요소는 적어도 부분적으로, 기재 챔버와 기류 통로 사이에 제공될 수 있다.
에어로졸 발생 요소는 가열 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재를 가열하는 것은 증기로서 에어로졸 형성 기재로부터 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 그 다음, 기화된 화합물은 기류 내에 냉각되어 에어로졸을 형성할 수 있다.
가열 요소는 저항성 가열에 의해 동작하도록 구성될 수 있다. 즉, 가열 요소는 전류가 가열 요소를 통과할 때 열을 발생시키도록 구성될 수 있다.
가열 요소는 유도 가열에 의해 동작하도록 구성될 수 있다. 즉, 가열 요소는 작동 시, 서셉터 내에 유도된 와전류에 의해 가열되는 서셉터를 포함할 수 있다. 히스테리시스 손실은 또한 유도 가열에 기여할 수 있다.
가열 요소는 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 배열될 수 있다. 가열 요소는 에어로졸 형성 기재와 유체 연통, 예를 들어, 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있다. 가열 요소는 대류에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 배열될 수 있다. 특히, 가열 요소는 에어로졸 형성 기재를 후속하여 통과하거나, 지나가는 공기의 흐름을 가열하도록 구성될 수 있다.
가열 요소는 유체 투과성일 수 있다. 특히, 가열 요소는 에어로졸 형성 기재로부터의 증기가 가열 요소를 통과하여 무화 챔버 내로 통과할 수 있게 한다. 가열 요소는 무화 챔버와 에어로졸 형성 기재 챔버 사이에 위치될 수 있다. 가열 요소는 에어로졸 형성 기재 챔버로부터 무화 챔버를 분리할 수 있다. 가열 요소의 일 측면은 기류 통로와 유체 연통, 예를 들어, 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있고, 가열 요소의 대향 측면은 에어로졸 형성 기재와 유체 연통, 예를 들어, 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있다.
일부 구현예에서, 가열 요소는 일반적으로 평면, 유체 투과성 가열 요소, 예컨대 메쉬, 천공된 플레이트 또는 천공된 호일이다.
가열 요소는 복수의 전기 전도성 필라멘트로 형성된 메쉬를 포함할 수 있다. 전기 전도성 필라멘트는 필라멘트 사이의 간극을 정의할 수 있고, 간극은 10 μm 내지 100 μm의 폭을 가질 수 있다. 바람직하게는 필라멘트는 간극에서 모세관 작용을 일으켜서, 사용시, 기화될 액체 에어로졸 형성 기재가 간극 내로 흡인되어, 히터 조립체와 액체 사이의 접촉 면적을 증가시킨다.
전기 전도성 필라멘트는 160 내지 600 메쉬 US(± 10%) 크기(즉, 인치당 160 내지 600 필라멘트(± 10%))의 메쉬를 형성할 수 있다. 간극의 폭은 바람직하게는 75 μm 내지 25 μm이다. 메쉬의 총 면적에 대한 간극들의 면적의 비인 메쉬의 개방 면적의 백분율은 바람직하게는 25 내지 56%이다. 메쉬는 상이한 유형의 직조(weave) 또는 격자(lattice) 구조를 사용하여 형성될 수 있다. 대안적으로, 전기 전도성 필라멘트는 서로 평행하게 배열된 필라멘트의 어레이로 이루어진다.
전기 전도성 필라멘트는 8 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 8 μm 내지 50 μm, 더욱 바람직하게는 8 μm 내지 39 μm의 직경을 가질 수 있다.
전기 전도성 필라멘트의 메쉬, 어레이 또는 직물의 면적이 작을 수 있고, 바람직하게는 25 mm2 이하일 수 있어, 핸드헬드식 시스템에 포함될 수 있다. 전기 전도성 필라멘트의 메쉬, 어레이 또는 직물은, 예를 들어 직사각형일 수 있고, 5 mm x 2 mm의 치수를 가질 수 있다.
전기 전도성 필라멘트들은 임의의 적절한 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 재료는, 도핑된 세라믹, 전기 "전도성" 세라믹(예를 들어, 이규화 몰리브덴와 같은), 탄소, 그래파이트, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만든 복합 재료와 같은 반도체를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족의 금속을 포함한다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금들, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸에 기초한 초합금, Timetal®, 철-알루미늄계 합금, 및 철-망간-알루미늄계 합금을 포함한다. Timetal®은 티타늄 메탈사(Titanium Metals Corporation)의 등록 상표이다. 필라멘트는 하나 이상의 절연체로 코팅될 수 있다. 전기 전도성 필라멘트용으로 바람직한 재료는 304, 316, 304L, 316L 스테인리스 스틸, 및 흑연이다.
히터 요소의 전기 전도성 필라멘트들의 메쉬, 어레이 또는 직물의 전기 저항은 바람직하게 0.3 내지 4 옴(Ohms)이다. 더욱 바람직하게, 전기 전도성 필라멘트들의 메쉬, 어레이 또는 직물의 전기 저항은 0.5 내지 3 옴, 더욱 바람직하게는 약 1 옴이다.
시스템은 가열 요소에 고정된 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 전기 전류는 전기 접촉부를 통해 가열 요소로 그리고 가열 요소로부터 전달될 수 있다. 전기 전도성 필라멘트의 메쉬, 어레이 또는 직물의 전기 저항은 바람직하게는 전기 접촉부의 전기 저항보다 적어도 한 자릿수, 더욱 바람직하게는 적어도 두 자릿수 더 크다. 이는 열이 가열 요소에 의해 열이 발생되고 전기 접촉부에 의해 발생되지 않는 것을 보장한다.
에어로졸 발생 요소는 가열과 다른 방법에 의해 에어로졸 형성 기재를 무화시킬 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 요소는 진동 멤브레인을 포함할 수 있거나, 에어로졸 형성 기재를 미세 메쉬를 통해 밀어 넣을 수 있다.
에어로졸 형성 기재 챔버는 가열 요소 또는 다른 에어로졸 발생 요소에 에어로졸 형성 기재의 공급을 보장하도록 구성된 모세관 재료 또는 다른 액체 보유 재료를 포함할 수 있다.
모세관 재료는 섬유상 또는 스펀지 구조를 가질 수 있다. 모세관 재료는, 바람직하게는 모세관 다발을 포함하고 있다. 예를 들어, 모세관 재료는 복수의 섬유 또는 스레드(thread) 또는 기타 미세 보어(bore) 튜브를 포함할 수 있다. 섬유 또는 스레드는 액체를 히터에 전달하도록 전체적으로 정렬될 수 있다. 대안적으로, 모세관 재료는 스펀지류 또는 발포체류의 재료를 포함할 수 있다. 모세관 재료의 구조는 액체가 모세관 작용에 의해 수송될 수 있는 복수의 작은 보어 또는 관을 형성한다. 모세관 재료는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 스펀지 또는 발포체 재료, 섬유 또는 소성된 분말 형태의 세라믹계 또는 그래파이트계 재료, 발포된 금속 또는 플라스틱 재료, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은 방사되거나 압출된 섬유로 만들어진 섬유상 재료이다.
모세관 재료는 가열 요소의 전기 전도성 필라멘트와 유체 연통하며, 예를 들어 직접 또는 간접적으로 접촉할 수 있다. 모세관 재료는 필라멘트 사이의 간격 내로 연장될 수 있다. 가열 요소는, 모세관 작용에 의해 액체 에어로졸 형성 기재를 간격 내로 흡인할 수 있다.
하우징은 2개 이상의 서로 다른 모세관 재료를 포함할 수 있으며, 가열 요소와 접촉하는 제1 모세관 재료는 더 높은 열 분해 온도를 가지고, 제1 모세관 재료와 접촉하지만 가열 요소와 접촉하지 않는 제2 모세관 재료는 더 낮은 열 분해 온도를 갖는다. 제1 모세관 재료는 가열 요소를 제2 모세관 재료로부터 분리하는 스페이서로서 효과적으로 작용하여, 제2 모세관 재료는 그의 열 분해 온도를 초과하는 온도에 노출되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "열 분해 온도"는, 재료가 분해되어 기체 부산물의 생성에 의해 질량을 잃기 시작하는 온도를 의미한다. 제2 모세관 재료는, 제1 모세관 재료보다 큰 용적을 유리하게 점유할 수 있고, 제1 모세관 재료의 에어로졸 형성 기재보다 많은 에어로졸 형성 기재를 보유할 수 있다. 제2 모세관 재료는 제1 모세관 재료보다 뛰어난 수분 운반(wicking) 성능을 가질 수 있다. 제2 모세관 재료는 제1 모세관 재료보다 덜 비싸거나 높은 충진 성능을 가질 수 있다. 제2 모세관 재료는 폴리프로필렌일 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 무화 챔버를 정의하는 내부 하우징 부분을 포함할 수 있다. 내부 하우징 부분은 외부 하우징 부분 내에 수용될 수 있다. 외부 하우징 부분은 사용자가 공기 유입구로부터 기류 통로를 통해 공기 유출구로 공기를 흡인하기 위해 퍼핑하는 마우스피스를 포함할 수 있다. 유입구 필터는 내부 하우징 부분 상에 위치될 수 있다. 유입구 필터는 내부 하우징 분의 외부 표면 상에 위치될 수 있다. 유출구 필터는 내부 하우징 부분 상에 위치될 수 있다. 유출구 필터는 내부 하우징 부분의 외부 표면 상에 위치될 수 있다.
유입구 필터 또는 유출구 필터, 또는 유입구 필터 및 유출구 필터 둘 모두는 클램핑에 의해 내부 하우징 부분에 고정될 수 있다. 예를 들어, 유출구 필터는 2개의 하우징 부분 사이에 클램핑될 수 있다. 유입구 필터 또는 유출구 필터, 또는 유입구 필터 및 유출구 필터 둘 모두는 오버몰딩에 의해 내부 하우징 부분에 고정될 수 있다. 즉, 내부 하우징 부분의 일부는 유입구 필터 또는 유출구 필터 주위에 성형될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 복수의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 각각의 공기 유입구 내의 유입구 필터를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 복수의 공기 유출구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 각각의 공기 유출구 내의 유출구 필터를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 외부 하우징 부분을 가질 수 있다. 외부 하우징 부분은은 한 손으로 사용자에 의해 보유되도록 구성될 수 있다. 외부 하우징 부분은 플라스틱 재료 또는 금속으로 형성될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재로 재충진 가능할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 겔일 수 있거나 실온에서 고체일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 형태 또는 캡슐 또는 정제로 제공될 수 있거나, 미립자 형태로 제공될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 가열될 때 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는 사용 시 치밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동의 작동 온도에서 열 감성에 대하여 실질적으로 견디는 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 에어로졸 형성제는 다가 알코올 또는 그의 혼합물, 예컨대 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다. 에어로졸 형성 기재는 향미제 및 물과 같은, 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다.
시스템은 히터 요소 및 전기 전력원에 연결된 전기 회로를 더 포함할 수 있으며, 전기 회로는 가열 요소 또는 가열 요소의 하나 이상의 필라멘트의 전기 저항을 감시하고, 가열 요소의 전기 저항 또는 특히 하나 이상의 필라멘트의 전기 저항에 의존하는 전력원으로부터 히터 요소로 전력의 공급을 제어하도록 구성된다.
전기 회로는 마이크로프로세서 또는 제어를 제공할 수 있는 다른 전기 회로를 포함할 수 있으며, 마이크로프로세서는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC)일 수 있다. 전기 회로는 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 가열 요소에 대한 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 시스템의 활성화 후에 가열 요소에 연속적으로 공급될 수 있거나 퍼핑 간 간격(puff-by-puff)을 기준으로 하는 등 간헐적으로 공급될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 가열 요소에 공급될 수 있다.
시스템은 전기 작동식 흡연 시스템일 수 있다. 시스템은 핸드헬드식 에어로졸 발생 시스템일 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 통상의 엽궐련 또는 궐련에 상응하는 크기를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 30 mm 내지 대략 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 흡연 시스템은 대략 5 mm 내지 대략 30 mm의 외경을 가질 수 있다.
상기 시스템은 유리하게는 하우징의 본체 내부에 전력 공급부, 통상적으로 리튬 철 인산염 배터리와 같은 배터리를 포함하고 있다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 필요로 할 수 있고 한 번 이상의 흡연 체험을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들면, 전력 공급부는 통상의 궐련을 흡연하는 데 걸리는 통상적인 시간에 상응하는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 정해진 수의 퍼프 또는 개별적인 히터의 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수도 있다.
에어로졸 발생 시스템은 카트리지 및 장치부를 포함할 수 있으며, 카트리지는 사용 시 장치부에 결합된다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재, 무화 챔버 및 에어로졸 발생 요소를 포함할 수 있다. 장치부는 전력 공급부 및 전력 공급부에 연결된 제어 회로를 포함할 수 있다. 장치부는 카트리지에 결합되어 전력 공급부로부터 에어로졸 발생 요소로 전력의 공급을 허용한다.
카트리지는 공기 유출구를 포함할 수 있다. 카트리지는 유출구 필터를 포함할 수 있다. 카트리지는 공기 유입구 및 유입구 필터를 포함할 수 있다. 카트리지는 내부 하우징 부분 및 외부 하우징 부분을 포함할 수 있다. 장치부는 내부 하우징 부분 또는 외부 하우징 부분, 또는 둘 모두와 체결되는 장치 하우징을 포함할 수 있다. 기류 통로는 카트리지 및 장치부를 통해 연장될 수 있거나, 카트리지부만을 통해 연장될 수 있다.
전기 접촉부는 카트리지 내에 있을 수 있고, 장치부 상의 대응하는 전기 접촉부와 체결될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에서, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템용 카트리지가 제공되며, 카트리지는:
에어로졸 발생 기재;
공기 유입구;
공기 유출구;
공기 유입구로부터 공기 유출구로 연장되는 기류 통로;
기류 통로 내의 무화 챔버;
에어로졸 발생 기재를 무화시켜 에어로졸을 발생시키도록 구성된 무화 챔버 내의 에어로졸 발생 요소; 및
공기 유입구와 무화 챔버 사이의 기류 통로 내의 유입구 필터를 포함한다.
제2 양태의 카트리지는 본 발명의 제1 양태에 관하여 설명된 카트리지의 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 다수의 장점을 갖는다. 특히, 본 발명은 에어로졸 발생 시스템 또는 에어로졸 발생 시스템 내의 카트리지로부터의 액체 누출을 감소시킨다. 유입구 필터의 제공은 사용 전에 제거되어야 하는 별도의 유입구 시일 또는 캡에 대한 요구를 제거한다. 유입구 필터의 제공은 또한 시스템 또는 카트리지 외부로부터 기류 통로로 진입하는 다른 물체의 잔해로부터 에어로졸 발생 요소에 약간의 보호를 제공된다. 본 발명은 또한 견고하고 제조가 간단한 시스템을 제공한다.
이제 본 발명의 구현예는 단지 예시로서 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이며, 첨부 도면 중:
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 카트리지의 단면이다.
도 3은 도 2의 카트리지의 분해도이다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략도이다. 에어로졸 발생 시스템은 사용자 흡입을 위한 에어로졸을 발생시키도록 구성된 핸드헬드식 흡연 시스템이다. 특히, 도 1에 도시된 시스템은 니코틴 및 향미 화합물을 함유하는 에어로졸을 발생시키는 흡연 시스템이다.
도 1의 시스템은 2개의 부분, 즉 장치부(10) 및 카트리지(20)를 포함한다. 사용 시, 카트리지(20)는 장치부(10)에 부착된다.
장치부(10)는 재충전식 배터리(12) 및 전기 제어 회로(14)를 보유하는 장치 하우징(18)를 포함한다. 재충전식 배터리(12)는 리튬 인산 철 배터리이다. 제어 회로(14)는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서 및 기류 센서를 포함한다.
카트리지(20)는 스냅-핏 연결에 의해 장치 하우징(18)에 부착되는 카트리지 하우징(34)을 포함한다. 카트리지 하우징(34)은 이러한 예에서 가열 요소(32)인 에어로졸 발생 요소를 보유한다. 가열 요소(32)는 저항성 가열 요소이다. 전력은 설명될 바와 같이, 제어 회로의 제어 하에, 배터리(12)로부터 가열 요소로 제공된다. 카트리지는 또한 기재 챔버(30) 내에 에어로졸 형성 기재를 보유한다. 이러한 예에서, 에어로졸 형성 기재는 실온에서 액체 혼합물이고, 니코틴, 향미제, 에어로졸 형성제, 예컨대 글리세롤 또는 프로필렌 글리콜, 및 물을 포함한다. 모세관 재료(33)는 기재 챔버(30) 내에 제공되고, 중력에 대한 시스템의 배향에 관계없이, 가열 요소로 에어로졸 형성 기재의 전달을 촉진하도록 배열된다.
기류 통로(22)는 시스템을 통해 정의된다. 이러한 예에서, 기류 통로의 일부는 카트리지(20)를 관통하고, 기류 통로의 일부는 장치부(10)를 관통한다. 제어 회로에 포함된 기류 센서는 장치부 내의 기류 통로의 부분을 통한 기류를 검출하도록 위치된다. 기류 통로는 공기 유입구(16)로부터 공기 유출구(28)로 연장된다. 공기 유출구(28)는 카트리지의 마우스피스 단부 내에 있다. 사용자가 카트리지의 마우스피스 단부를 퍼핑할 때, 공기는 공기 유입구(16)로부터 기류 통로(22)를 통해 공기 유출구(28)로 흡인된다.
기류 통로의 일부는 무화 챔버(23)를 형성한다. 가열 요소(32)는 무화 챔버 내에 위치된다. 가열 요소(32)는 스테인리스 강 메쉬 가열 요소이다. 가열 요소(32)는 일반적으로 평면이며, 일 측면은 기재 챔버(30)와 유체 연통, 예를 들어, 직접 또는 간접적으로 접촉하고, 반대 측면은 무화 챔버(23)를 통과하는 공기와 유체 연통, 예를 들어, 직접 또는 간접적으로 접촉한다. 작동 시, 가열 요소에 의해 가열된 액체 에어로졸 형성 기재가 기화되어 증기를 형성한다. 증기는 메쉬 가열 요소를 통해 무화 챔버 내로 전달될 수 있다. 증기는 무화 챔버(23)를 통해 흐르는 공기에 연행되고 냉각되어 공기 유출구(28)를 통해 시스템을 빠져나가기 전에 에어로졸을 형성한다.
유입구 필터(24)는 가열 요소의 상류 측면 상의 기류 통로 내에 제공된다. 유출구 필터(26)는 가열 요소의 하류 측면 상의 기류 통로 내에 제공된다. 이러한 맥락에서, 상류 및 하류는 의도된 방식으로 장치의 사용 동안 기류 통로(22)를 통과하는 기류의 방향을 참조하여 정의된다. 무화 챔버는 유입구 필터와 유출구 필터 사이에 위치된다.
유입구 필터(24)는 메쉬를 포함한다. 메쉬는 특정 직경보다 큰 직경을 갖는 액체 액적이 공기 유입구(24)를 통해 무화 챔버(23)를 이탈하는 것을 방지한다. 유사하게, 유출구 필터(26)는 메쉬를 포함한다. 유출구 필터 메쉬는 특정 직경보다 큰 직경을 갖는 액체 액적이 공기 유출구(26)를 통해 무화 챔버(23)를 이탈하는 것을 방지한다. 유입구 필터의 메쉬는 유출구 필터의 메쉬와 동일하거나 상이할 수 있다. 특정 예는 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
이러한 예에서 장치부 및 카트리지로 이루어진 시스템은 그 폭 또는 그 두께보다 상당히 큰 길이를 갖는 세장형이다. 마우스피스 단부는 시스템의 길이의 일 단부에 있다. 이러한 형상은 시스템을 사용할 때 시스템이 한 손으로 사용자에 의해 편안하게 보유될 수 있게 한다. 시스템의 길이는 길이 방향으로 연장된다고 할 수 있다. 기류 통로는 유체 투과성 가열 요소(32)를 지나 길이 방향으로 연장된다. 유체 투과성 가열 요소는 일반적으로 평면이고 길이 방향에 평행하게 연장된다. 가열 요소는 또한 세장형일 수 있으며, 그 길이는 길이 방향으로 연장된다. 이러한 배열은 비교적 큰 표면적을 갖는 가열 요소가 슬림하고 보유가 용이한 시스템 내에 수용될 수 있게 한다.
작동 시, 가열 요소는 사용자 퍼프 동안에만 활성화될 수 있거나, 장치가 스위치 온된 후에 연속적으로 활성화될 수 있다. 제1 경우에, 사용자 퍼프는 흐름 센서가 임계 기류 속도 위에서 기류 통로를 통한 기류를 검출할 때 검출된다. 흐름 센서의 출력에 응답하여, 제어 회로는 가열 요소에 전력을 공급한다. 가열 요소에 전력의 공급은 흐름 센서로부터의 신호 및/또는 가열 요소 온도 또는 저항의 측정치와 같은 제어 회로에 의해 수신된 다른 입력에 기초하여, 사용자 퍼프의 검출 후에 미리 결정된 기간 동안 제공될 수 있거나, 스위치-오프 조건이 충족될 때까지 제어될 수 있다. 일 예에서, 가열 요소는 사용자 퍼프의 검출 후에 3초 동안 6와트의 전력을 공급받는다. 가열 요소가 전력을 공급받을 때 그것이 가열된다. 그것이 충분히 뜨거울 때, 가열 요소에 근접한 액체 에어로졸 형성 기재는 기화된다.
제2 경우에, 가열 요소는 시스템의 활성화 후에, 작동 동안 연속적으로 전력을 공급받는다. 활성화는 버튼을 누르는 것과 같이, 시스템에 대한 사용자 입력에 기초할 수 있다. 일 구현예에서, 가열 요소는 사용자 퍼프에 관계없이, 장치의 활성화 후에 3.3 와트의 전력을 공급받는다. 다시, 이는 측정된 가열 요소 온도 또는 저항과 같은, 제어 회로에 대한 다른 입력에 기초하여 조정될 수 있다. 시스템은 활성화 후에 또는 추가 사용자 입력에 기초하여 미리 결정된 시간 후에 스위치 오프될 수 있다.
다른 대안으로서, 3.3와트와 같은 더 낮은 전력이 사용자 퍼프 사이에 공급되지만, 7와트와 같은 더 높은 전력이 각각의 사용자 퍼프의 검출 후에 2초 동안 공급되는 하이브리드 전력 공급 체계가 사용될 수 있다. 이는 더 많은 부피의 에어로졸이 발생되는 것을 초래할 수 있다. 하나의 비제한적인 구성에서, 약 7와트의 전력은 메쉬 가열 요소를 약 220 oC의 온도로 가열한다.
발생된 증기는 메쉬 가열 요소를 통해 무화 챔버 내로 전달되며, 그것은 기류 통로를 통해 기류에 연행된다. 증기는 기류 내에서 냉각되어 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 유출구 필터(26)를 통해 사용자의 입 내로 전달된다.
가열 요소에 의해 기화되는 액체는 모세관 재료(33)를 남긴다. 이러한 액체는 기재 챔버(30) 내에 여전히 남아 있는 액체로 대체되어, 다음 사용자 퍼프를 위해 준비된 가열 요소에 근접한 액체가 있다.
모든 기화된 에어로졸 형성 기재가 사용자 퍼프에 의해 시스템 밖으로 흡인되는 것은 아니라는 것이 가능하다. 이러한 경우, 에어로졸 형성 기재는 응축되어 무화 챔버(23) 내에 큰 액적을 형성할 수 있다. 또한, 일부 액체가 시스템의 사용 동안 또는 사용 사이에, 기화되지 않고 가열 요소를 통과하는 것이 가능할 수 있다. 유입구 필터(24)는 무화 챔버 내의 임의의 큰 액적이 공기 유입구(16)를 향해 탈출하는 것을 방지한다. 따라서, 유입구 필터는 카트리지로부터의 액체 누출로부터 사용자 및 장치부 내의 전자 부품 및 배터리 모두를 보호한다.
유출구 필터는 큰 액체 액적이 공기 유출구(28)를 향해 무화 챔버를 탈출하는 것을 유사하게 방지한다. 큰 액적은 사용자의 입에 도달하면 사용자에게 불쾌한 경험을 제공할 수 있다.
유입구 필터는 하나 초과의 메쉬 층을 포함할 수 있다. 층은 상이한 크기를 가질 수 있다. 유입구 필터는 유출구 필터가 형성된 에어로졸 내의 일부 액체 액적의 통과를 허용해야 하기 때문에 유출구 필터보다 더 미세한 메쉬 또는 메쉬를 포함할 수 있는 반면, 유입구 필터가 공기 유입구로부터 무화 챔버 내로 충분한 공기 흐름을 허용하면, 모든 액체 액적이 공기 유입구로 전달되는 것을 실질적으로 방지하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 카트리지의 사시 단면도이다. 도 3은 도 3의 카트리지의 구성요소를 분해된 형태로 도시한다.
카트리지는 외부 하우징(34)을 포함할 수 있다. 외부 하우징(34) 내에는 내부 하우징(31)이 있다. 내부 하우징은 히터 조립체를 보유한다. 히터 조립체는 메쉬 가열 요소(32)를 지지하는 히터 마운트(39)를 포함한다. 모세관 재료(미도시)는 가열 요소(32)와 유체 연통, 예를 들어, 직접 또는 간접적으로 접촉하여 히터 마운트(39) 내에 보유된다. 카트리지는 또한 (마우스피스 단부의 반대인) 카트리지의 장치부 단부에서, 메쉬 가열 요소와 카트리지의 외부 표면 사이에서 연장되는 전기 접촉 요소(37)를 포함한다. 전기 접촉 요소(37)는 시스템의 장치부 상의 대응하는 전기 접촉부와 인터페이스하여 가열 요소(32)에 전력의 공급을 허용한다. 유입구 필터(24)는 클램핑 링(36)에 의해 내부 하우징(31)의 유입구 단부에 클램핑된다. 유출구 필터(26)는 내부 하우징(31)과 외부 하우징(34) 사이에 클램핑된다. 기류 통로는 내부 하우징 및 외부 하우징을 통해 정의되고 필터(24, 26) 둘 모두를 통과한다. 내부 하우징은 무화 챔버를 정의한다. 탄성중합체 밀봉 요소(35)는 내부 하우징(31)과 외부 하우징(34) 사이에 액체 밀봉을 제공하도록 제공된다.
이러한 예에서, 유입구 필터 및 유출구 필터(26)는 동일한 메쉬로 형성된다. 유입구 필터의 메쉬는 약 3 μm 내지 약 50 μm의 직경을 갖는 스테인리스 강 와이어로 제조된다. 메쉬의 애퍼처는 약 10 μm 내지 약 100 μm의 직경을 갖는다. 메쉬는 탄화규소로 코팅된다.
가열 요소(32)의 메쉬는 또한 스테인리스 강으로 형성되고 약 400 메쉬 US(약 400 필라멘트/인치)의 메쉬 크기를 갖는다. 필라멘트는 약 3 μm 내지 약 50 μm, 예를 들어 약 16 μm의 직경을 갖는다. 메쉬를 형성하는 필라멘트들은 필라멘트들 사이의 간극들을 정의한다. 이러한 예에서의 간극은 약 10 μm 내지 50 μm, 예를 들어, 약 37 μm의 폭을 갖지만, 더 크거나 더 작은 간극이 사용될 수 있다. 이러한 대략적 치수의 메쉬를 사용하여, 에어로졸 형성 기재의 메니스커스가 간극에 형성될 수 있고, 히터 조립체의 메쉬가 에어로졸 형성 기재를 모세관 작용에 의해 흡인할 수 있다. 가열 요소 메쉬의 개방 면적, 즉 메쉬의 총 면적에 대한 간극 면적의 비율은 유리하게는 15% 내지 75%, 예를 들어, 25 내지 56%이다. 히터 조립체의 총 전기 저항은 약 0.5 옴 내지 약 1 옴이다.
내부 하우징 및 외부 하우징은 금속 또는 견고한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 유사하게, 히터 마운트는 내열성 플라스틱 재료로 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3의 카트리지는 조립이 간단하다. 내부 하우징(31), 히터 조립체, 유입구 필터(24), 클램핑 링(36), 유출구 필터(26) 및 밀봉 요소(35)의 조립체는 무화기 조립체로서 설명될 수 있다. 무화기 조립체가 먼저 조립된다. 그 다음, 무화기 조립체는 외부 하우징(34) 내로 밀어넣어진다. 내부 하우징 상의 한 쌍의 돌출부는 외부 하우징 상의 대응하는 애퍼처 내로 스냅핑되어 내부 하우징을 외부 하우징에 고정한다. 에어로졸 형성 기재를 보유하는 챔버(30)는 내부 및 외부 하우징 둘 모두에 의해 정의된다. 외부 하우징은 무화기 조립체가 부착되기 전에 액체(또는 다른 응축된 상) 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재 챔버는 무화기 조립체가 충진 포트(미도시)를 통해 외부 하우징에 부착된 후에 충진될 수 있다.
도 2 및 도 3의 카트리지는 도 1에 관하여 설명된 방식으로 작동한다.
설명된 예에서, 유입구 필터 및 유출구 필터 둘 모두는 카트리지 내에 있다. 그러나, 예를 들어, 유입구 필터가 장치부 내에 위치될 수 있다는 것이 명백해야 한다. 유사하게, 유출구 필터는 별도의 탈착식 마우스피스 요소 내에 위치될 수 있다. 또한, 기류 채널 및 특히 무화 챔버의 형상 및 크기가 변경되어 사용자에게 전달되는 에어로졸의 특히 원하는 특성을 제공할 수 있다는 것이 명백해야 한다.
설명된 예가 액체 에어로졸 형성 기재를 사용하지만, 유입구 필터 또는 유출구 필터 또는 유입구 필터 및 유출구 필터 둘 모두의 제공은 다른 형태의 에어로졸 형성 기재를 사용하는 시스템에 유익하다는 것이 명백해야 한다. 실온에서 고체 또는 겔인 에어로졸 형성 기재는 무화 챔버 내의 액체 형태로 응축되는 휘발성 성분을 여전히 방출할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는 겔 정제로서 제공될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 미립자 또는 절단된 담배를 포함할 수 있다.
또한, 예가 에어로졸을 형성하기 위해 저항성 가열 요소의 사용을 설명하지만, 유입구 필터 또는 유출구 필터 또는 유입구 필터 및 유출구 필터 둘 모두의 제공은 유도 가열식 가열 요소와 같은 상이한 종류의 가열 요소를 사용하여 작동하는 시스템에 유익하다는 것이 명백해야 한다. 가열 요소는 에어로졸 형성 기재와 기류 통로 사이에 위치된 유체 투과성 가열 요소일 필요는 없다. 가열 요소는 에어로졸 형성 기재 챔버의 벽을 가열하여 증기를 발생시키는 오븐 히터일 수 있다. 증기는 밸브 또는 증기 투과성 멤브레인 또는 요소를 통해 기류 통로로 전달될 수 있다. 유사하게, 기류 통로 내에 필터의 제공은 먼저 기류 통로 내의 기류를 가열하고 후속하여 가열된 공기를 에어로졸 형성 기재를 통과하거나 지남으로써 에어로졸을 형성하는 시스템에 유익할 수 있다. 기류 통로 내에 필터의 제공은 가열 이외의 수단에 의해 에어로졸을 형성하는 시스템에 유리할 수 있다.

Claims (14)

  1. 에어로졸 발생 시스템으로서:
    에어로졸 형성 기재;
    공기 유입구;
    공기 유출구;
    상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구로 연장되는 기류 통로;
    상기 기류 통로 내의 무화 챔버;
    상기 에어로졸 형성 기재를 무화시켜 에어로졸을 발생시키도록 구성된 무화 챔버 내의 에어로졸 발생 요소; 및
    상기 공기 유입구와 상기 무화 챔버 사이의 기류 통로 내의 유입구 필터를 포함하며,
    상기 유입구 필터는 복수의 메쉬를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유입구 필터는 메쉬를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공기 유출구와 상기 무화 챔버 사이의 기류 통로 내에 유출구 필터를 더 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유출구 필터는 메쉬를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 메쉬는 서로 상이한, 에어로졸 발생 시스템.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입구 필터는 약 10 μm 내지 100 μm의 직경을 갖는 와이어로 형성된 메쉬를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입구 필터는 20 μm 내지 200 μm의 직경을 가진 간극을 갖는 메쉬를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기류 통로는 상기 공기 유입구와 상기 공기 유출구 사이에 직선으로 연장되는, 에어로졸 발생 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 요소는 가열 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가열 요소는 메쉬 가열 요소인, 에어로졸 발생 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유입구 필터는 소수성 또는 친유성 코팅을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서:
    장치부에 결합된 카트리지를 포함하며,
    상기 카트리지는:
    상기 에어로졸 형성 기재, 상기 무화 챔버 및 상기 에어로졸 발생 요소를 포함하고;
    상기 장치부는 전력 공급부 및 상기 전력 공급부에 연결된 제어 회로를 포함하고, 상기 카트리지에 결합되어 상기 전력 공급부로부터 상기 에어로졸 발생 요소로 전력의 공급을 허용하는, 에어로졸 발생 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 카트리지는 상기 공기 유입구 및 상기 유입구 필터를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
  14. 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템용 카트리지로서, 상기 카트리지는:
    에어로졸 형성 기재;
    공기 유입구;
    공기 유출구;
    상기 공기 유입구로부터 상기 공기 유출구로 연장되는 기류 통로;
    상기 기류 통로 내의 무화 챔버;
    상기 에어로졸 형성 기재를 무화시켜 에어로졸을 발생시키도록 구성된 무화 챔버 내의 에어로졸 발생 요소; 및
    상기 공기 유입구와 상기 무화 챔버 사이의 기류 통로 내의 유입구 필터를 포함하며,
    상기 유입구 필터는 복수의 메쉬를 포함하는, 카트리지.
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