KR20210105337A - 전자 담배 - Google Patents

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KR20210105337A
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heater
cartridge
liquid
program
electronic cigarette
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KR1020217015395A
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매튜 존 로렌슨
티모시 자일즈 비어드
크리스토퍼 라이트
Original Assignee
제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
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Publication date
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Abstract

본 발명은 전자 담배(100)를 제공하고, 전자 담배(100)는, 상이한 액체를 저장하도록 구성된 복수의 액체 저장소(122)로서, 각각의 액체 저장소(122)는 히터에 유체 결합되는, 복수의 액체 저장소(122); 활성화되는 히터, 및 활성화를 위한 지속시간을 한정하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리(132); 각각의 히터가 활성화되는 시간을 조절하도록 구성된 타이머(134); 메모리(132)의 적어도 하나의 프로그램에 따라, 각각의 히터의 활성화를 선택적으로 제어하도록 구성된 제어기(136)를 포함하며, 전자 담배는, 베이핑 세션의 진행 동안, 시간이 지남에 따라 이의 조성의 변화를 갖는 증기를 생성하도록 구성된다.

Description

전자 담배
본 발명은 전자 담배에 관한 것으로서, 특히 에어로졸 발생 액체로부터 증기가 발생되는 전자 담배에 관한 것이다.
일반적으로, 전자 담배 또는 e-담배라는 용어는, 전통적인 담배로 담배를 흡연하는 느낌 또는 경험을 모방하는 휴대용 전자 장치에 적용된다. 전자 담배는, 에어로졸 발생 액체를 기화 시점까지 가열함으로써, 이후에 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸(통상적으로 증기로 지칭됨)을 발생시키도록 작동된다.
따라서, e-담배를 사용하는 것은 때로는 "베이핑(vaping)"으로도 지칭된다. 전자 담배의 에어로졸 발생 액체는 때로는 "e-액체"로 지칭되며, 일반적으로 니코틴, 프로필렌 글리콜, 글리세린 및 향미제(flavourings)를 포함한다.
대부분의 e-담배는 단일 e-액체 향미제를 갖는 저장소를 포함한다. 이러한 저장소는 한 번 또는 여러 번의 베이핑 세션을 위한 e-액체를 수용하는 카트리지의 형태로 일회용일 수 있으며, 일회용 부분에 발열체를 포함할 수 있다. 대안적으로, 탱크는 사용자에 의해 재충전 가능할 수 있으며, 전자 담배의 영구적 부분으로서 구성될 수 있다.
WO2013/152873은 복수의 액체 저장소, 및 사용자가 원하는 향미 혼합비를 설정할 수 있도록 하는 혼합 수단을 갖는 전자 담배를 개시한다. 그러나, 증기의 향미를 변경하기 위해, 사용자가 수동으로 설정을 변경해야 한다. 사용자가 스스로 장치를 보정하여 향미의 원하는 설정을 생성하고 만족스러운 결과를 얻는 것은 어려울 수 있다.
위의 관점에서, 본 발명의 목적은 용이하고 정확한 향미 혼합 기능을 제공하는 전자 담배를 제공하는 것이다.
또한, 전자 담배는 통상적인 담배에 비해, 흡연 의식이 명확한 시작 및 종료를 갖지 않는 단점이 있다. 통상적인 담배의 경우, 시작 및 종료는, 흡연 동안 담배의 길이 및 담배의 시각적 변화에 의해 한정된다. 따라서, 예를 들어, 흡연 후에 전자 담배가 턴 오프될 수 있는 시기를 사용자에게 통지함으로써, 사용자를 위해 한정된 흡연 의식을 제공할 수 있는 전자 담배를 제공하고, 사용자가 장치를 정확하게 작동시키도록 보조하는 것이 유리하다.
또한, 전자 담배는 대체로 여러 번 사용되는 구성 요소를 포함하므로, 사용자가 새로운 향미를 갖는 일회용 팩을 언제든지 구입할 수 있는 전형적인 기성품 담배 궐련에 비하여, 일반적으로 특정 유형의 향미 또는 향미 조합으로 사용자를 제한한다.
위의 목적은 청구항 제1항에 기재된 바와 같은 전자 담배, 및 청구항 제18항에 한정된 바와 같은 카트리지에 의해 달성된다.
제1 양태에 따라, 전자 담배가 제공되고, 전자 담배는,
상이한 액체를 저장하도록 구성된 복수의 액체 저장소;
적어도 하나의 히터로서, 각각의 액체 저장소는 적어도 하나의 히터에 유체 결합되는, 적어도 하나의 히터;
적어도 하나의 액체 저장소로부터 적어도 하나의 히터로의 액체의 전달을 선택적으로 활성화시키도록 구성된 조절 장치(regulating arrangement);
적어도 하나의 히터로의 액체 전달을 위해 활성화되는 액체 저장소, 및 활성화를 위한 지속시간을 한정하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리;
메모리의 적어도 하나의 프로그램에 따라, 각각의 액체 저장소의 활성화를 선택적으로 제어하도록 구성된 제어기; 각각의 액체 저장소가 활성화되는 시간을 조절하도록 구성된 타이머를 포함하며,
이에 따라, 전자 담배는, 바람직하게는 베이핑 세션의 진행 동안, 시간이 지남에 따라 이의 조성의 변화를 갖는 증기를 생성하도록 구성된다.
액체 저장소는 전자 담배의 일체형 부분일 수 있으므로, 이들이 재충전 및 재사용될 수 있다. 또한, 액체 저장소는 카트리지와 같은 소모품의 일부일 수 있으며, 소모품은 전자 담배 내로 삽입될 수 있고, 적어도 하나의 액체 저장소 또는 모든 액체 저장소가 고갈된 경우 전자 담배로부터 추출될 수 있다. 또한, 액체 저장소는 전자 담배 내로 개별적으로 삽입 가능할 수 있고, 전자 담배로부터 추출 가능할 수 있으므로, 사용자가 원하는 종류 및 조성의 상이한 액체 저장소를 전자 담배 내로 삽입할 수 있으며, 이에 따라 새로운 조성의 증기를 활성화시킬 수 있다. 또한, 각각의 이러한 개별적으로 삽입 가능한 그리고 추출 가능한 액체 저장소는 카트리지 자체로서 기능할 수 있으며, 전자 담배는 다수의 카트리지를 수용하도록 구성될 수 있다.
"카트리지"라는 용어는 본원에서 폭넓은 의미로 사용되며, 소모품의 외부 형태를 제한해서는 안된다; 오히려, 이는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 전자 담배 내로 삽입될 수 있거나, 전자 담배에 부착 가능할 수 있고, 원하는 경우, 특히 카트리지의 하나 이상의 액체 저장소가 고갈된 경우, 전자 담배로부터 탈거될 수 있는 소모품을 나타내는 것을 의미한다. 카트리지와 관련하여 다수의 실시형태가 본원에서 설명될 것이다. 그러나, 각각의 경우 카트리지가 임의의 다른 적합한 유형의 소모품으로도 대체될 수 있음을 이해해야 한다.
증기 조성의 변화는, 기화되는 가변 액체 조성을 갖는 액체의 결과일 수 있거나/결과일 수 있으며, 동시에 기화되는 상이한 액체들에 의해 생성된 증기들의 가변 혼합물의 결과일 수 있다.
타이머는, 흡입(puff)의 수로 및/또는 초(또는 밀리초 등)로 시간을 측정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따라, 전자 담배를 위한 카트리지가 제공되고, 카트리지는, 별개의 격실로서 형성된 복수의 액체 저장소를 가지며, 카트리지는, 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하고, 프로그램은, 전자 담배의 조절 장치가 바람직하게는 베이핑 세션의 진행 동안, 시간이 지남에 따라 이의 조성의 변화를 갖는 증기를 생성할 수 있도록 하는 명령을 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 따라, 전자 담배가 제공되고, 전자 담배는, 적어도 하나의 액체 저장소를 각각 갖는 복수의 카트리지; 및
복수의 카트리지에 해제 가능하게 연결 가능하도록 구성된 카트리지 좌대(cartridge seating)를 갖는 본체를 포함하며,
본체는 신장형 형상을 갖고, 적어도 하나의 액체 저장소로부터 전자 담배의 적어도 하나의 히터로의 액체의 전달을 선택적으로 활성화시키도록 구성된 조절 장치 및 전원 공급기를 포함하며,
카트리지 좌대는 관형 수용 공동(cavity)을 포함하고, 복수의 카트리지는, 복수의 카트리지의 결합된 축방향 단면이 관형 수용 공동의 축방향 단면과 일치하도록 형성된다.
본 발명의 제4 양태에 따라, 전자 담배를 위한 소모품이 제공되고, 소모품은 히터 및 액체 저장소를 포함하며, 하우징은, 원형의 일부(바람직하게는, 반원형)의 형상인 축방향 단면을 갖는다.
추가적인 바람직한 변형예 및 변형은, 도면과 조합된 설명 및 종속 청구항과 관련하여 이하에서 설명될 것이다.
일부 바람직한 실시형태에서, 조절 장치는 적어도 하나의 밸브를 포함한다. 이러한 방식으로, 액체의 전달이 보다 정확하게 제어될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 밸브는, 복수의 액체 저장소로부터의 액체 공급을 활성화 및 변경시키도록 구성된 밸브 본체를 더 포함한다. 이에 따라, 상이한 향미 조합을 달성하기 위해 액체를 조합함에 있어서 더 많은 유연성을 허용한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 밸브는, 액체 저장소의 배출구에(또는 배출구와) 선택적으로 정렬되고 선택적으로 정렬 해제되도록 구성된 복수의 채널을 갖는 회전식 본체이다.
일부 바람직한 실시형태에서, 조절 장치는 복수의 밸브를 포함한다. 일부 그러한 실시형태에서, 각각의 밸브는, 각각의 액체 저장소로부터의 액체의 흐름을 조절하도록 구성된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 조절 장치는 복수의 히터를 포함하며, 각각의 액체 저장소는 적어도 하나의 히터에 유체 결합된다. 이러한 방식으로, 각각의 히터는, 예를 들어 상이한 기화 온도 등을 고려하여, 특정 액체를 가열하여 기화시키도록 특별히 조정될 수 있거나 제어될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 각각의 액체 저장소는 전용 히터에 연결된다. 즉, 전자 담배는, 그것이 포함하는 액체 저장소와 동일한 수의 히터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 각각의 액체 저장소로부터의 각각의 액체를 개별적인 최적의 베이핑 온도로 개별적으로 가열할 수 있거나/가열할 수 있고, 각각의 액체 저장소로부터의 액체를 독립적으로 가열할 수 있다(또는 가열하지 않을 수 있다). 액체 저장소가 전자 담배의 외부에 있는 경우(즉, 소모품 상에 배치된 경우), 바람직하게는 전자 담배는, 그것이 포함하는 유체 전달 요소와 동일한 수의 히터를 포함하며, 유체 전달 요소는 액체 저장소로부터 히터로 에어로졸 발생 액체를 안내하도록 구성되고, 각각의 유체 전달 요소는 각각의 전용 히터에 유체 연결될 수 있으며, 그 반대로도 마찬가지이다.
일부 바람직한 실시형태에서, 제어기는, 메모리의 적어도 하나의 프로그램에 따라, 각각의 히터의 활성화를 선택적으로 제어하도록 구성된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 타이머는, 각각의 히터가 활성화되는 시간을 조절하도록 구성된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 2개의 히터가 별개의 시간에 활성화될 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 제1 히터를 먼저 활성화시킨 다음, 시간 오프셋을 두고, 제2 히터를 활성화시킴으로써, 시간이 지남에 따라 가변하는 증기 조성물을 보다 정확하게 생성할 수 있다. 특히, 이에 따라, 향미제들을 혼합할 수 있고, 급격한 변화 또는 차이 없이, 하나의 향미제로부터 다른 향미제로 단계적으로 실행할 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 2개의 히터가 동일한 시간에 활성화될 수 있다. 이에 따라, 적어도 2개의 상이한 액체 저장소로부터의 적어도 2개의 상이한 액체로부터 복합 증기 조성물을 동시에 생성할 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 2개의 액체 저장소는, 니코틴과 같은 활성 성분을 포함한다. 일부 바람직한 실시형태에서, 액체 저장소는, 활성 성분의 상이한 강도 또는 농도(예를 들어, 상이한 니코틴 강도)의 액체를 포함한다. 일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 2개의 액체 저장소는, 동일한 활성 성분(예를 들어, 니코틴)의 이들 각각의 강도 또는 농도를 제외하고는, 동일한 조성을 갖는 액체를 포함한다. 바람직하게는, 시간이 지남에 따른 증기 조성의 변화는, 활성 성분의 강도 또는 농도(예를 들어, 니코틴 강도)의 변화를 포함하거나, 변화로 이루어진다. 이러한 방식으로, 전자 담배는, 미리 결정된 복용량 체제에 따라, 약물 또는 약물의 활성 성분을 정확하게 복용하기 위해 사용될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 액체 저장소는, 적어도 2개의 상이한 향미의 액체를 포함한다. 바람직하게는, (예를 들어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램에 따라) 증기 조성의 변화는 향미의 변화를 포함하거나, 향미의 변화로 이루어진다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 액체 저장소는, 향미를 갖지 않거나 향미-중성인(즉, 향미 없는) 액체를 포함한다. 이러한 향미-중성 액체는, 다른 너무 강한 향미를 희석시키거나, 전자 담배에 의해 제공될 수 있는 임의의 가능한 향미 조성물에 이에 따라 첨가 가능한 예를 들어 약물의 활성 성분을 효율적으로 전달하기 위해 사용될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 프로그램은, 상이한 향미 강도, 및/또는 활성 성분의 농도의 상이한 강도를 달성하기 위한 상이한 가열 프로파일을 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 액체 저장소는 단일 카트리지를 형성하는 지지체 상에 제공되며, 적어도 하나의 프로그램은 카트리지의 메모리에 위치된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 프로그램은 전자 담배의 본체의 메모리에 위치된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 프로그램은, 상이한 향미 강도를 달성하기 위한 상이한 가열 프로파일을 포함한다. 이러한 가열 프로파일은, 특정 지속시간 동안 그리고 특정 가열 온도로 활성화될 일련의 히터를 포함할 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 프로그램은 상이한 가열 프로파일의 세트를 포함하며, 각각의 가열 프로파일은 특정 조성물 및/또는 향미제와 연관된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 프로그램은 예를 들어, 전자 담배의 사용자 인터페이스를 사용하여, 또는 무선 또는 유선 연결 인터페이스를 통해 전자 담배에 연결 가능한 모바일 장치를 통해 실행되는 앱을 사용하여, 사용자에 의해 생성 및/또는 조정될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, (예를 들어, 적어도 하나의 프로그램의) 타이밍 및 향미 조합은 사용자에 의해 설정될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 프로그램은 센서 입력(예를 들어, 식품 분자 센서와 같은 입자 센서의 입력)에 기초한다. 이러한 방식으로, 증기 조성은, 예를 들어, 사용자의 이전 소비, 및/또는 사용자의 입 안의 화학적 균형(예를 들어, 산성/염기성)에 기초하여, 자동으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 증기의 일부 성분은, 특정 분자 또는 특정 화학적 균형과 조합하여, 특히 좋은 맛 또는 특히 나쁜 맛을 낼 수 있거나, 심지어 메스꺼움 또는 다른 원치 않는 효과를 유발할 수도 있다. 그러한 경우, 센서 입력은, 적어도 그러한 효과를 보정하도록 증기 조성을 자동으로 조정하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 센서는 사용자의 24시간 주기 리듬(circadian rhythm)을 검출하도록 구성된 센서일 수 있으며, 제어기는, 검출된 24시간 주기 리듬에 기초하여, 바람직하게는 추가적으로 현재 시간 및/또는 현재 날짜에 기초하여, 프로그램을 조정 및/또는 선택하도록 구성될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 프로그램은 상이한 가열 프로파일의 세트를 포함한다. 각각의 가열 프로파일은 특정 조성물 및/또는 향미제와 연관될 수 있다. 전술한 바와 같이, 특정 증기 조성물은, 활성 성분의 맛 및/또는 전달을 최적화하기 위한 특정 가열 프로파일을 필요로 할 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 히터는, 모세관을 갖는 니들(needle)의 형태이거나 니들을 포함한다. 니들은, 모세관 효과에 의해 유체 전달 부재로서 기능하도록 구성될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 히터(집합적으로 또는 각각 개별적으로, 또는 개별적으로 히터의 그룹)는, 수축된 위치와 연장된 위치 사이에서 이동 가능하다. 이는 그 다음에, 소모품 상의 밀봉부 또는 포장재를 천공하여 그 안에 저장된 에어로졸 발생 액체에 액세스하기 위해, 히터가 연장된 위치로 이동될 수 있기 때문에, 히터가 니들과 같은 천공 부재로 형성되거나 천공 부재를 포함하는 것으로 형성되는 경우 특히 바람직하다.
본 발명의 제2 양태에 따른 카트리지의 일부 바람직한 실시형태에서, 카트리지는, 전용 액체 저장소에 각각 연결된 복수의 히터를 더 포함한다.
본 발명의 제3 양태에 따른 전자 담배의 일부 바람직한 실시형태에서, 복수의 카트리지의 결합된 축방향 단면은, 관형 수용 공동의 축방향 단면과 본질적으로 또는 정확히 동일하다.
일부 바람직한 실시형태에서, 카트리지 좌대는, 분무기(atomizer) 조립체에 연결되도록 구성된 복수의 전기 커넥터를 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 카트리지는, 히터 및 유체 전달 요소를 포함하는 일체형 분무기를 포함하며, 카트리지 좌대는, 각각의 카트리지에 연결되도록 구성된 복수의 전기 연결부를 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 전기 연결부는 탄성 접점으로 구성된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 분무기 조립체는 복수의 천공 부재를 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 카트리지 좌대는, 유체 전달 요소로서 구성된 천공 부재를 더 포함한다. 바람직하게는, 유체 전달 요소는 다공성 부재이다.
일부 바람직한 실시형태에서, 카트리지 좌대는, 카트리지가 카트리지 좌대의 커넥터와 정렬되도록 하는 각위치에 카트리지를 위치시키도록 구성된 안내 요소를 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 신장형 본체는, 에어로졸을 발생시키기 위해 사용자가 각각의 액체 저장소로부터 사용되는 액체의 양을 제어할 수 있게 하도록 구성된 사용자 제어 장치를 더 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 사용자 제어 장치는, 스크롤 휠, 2개의 버튼의 세트, 로커(rocker) 버튼, 및 회전식 다이얼을 포함하는 그룹으로부터 선택된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 사용자 제어 장치는, 전자 담배의 마우스피스 또는 마우스피스 커넥터에 대향하는 신장형 본체의 원위 단부에 위치된 회전식 다이얼이다.
일부 바람직한 실시형태에서, 전자 담배는 디스플레이를 더 포함하며, 디스플레이는, 증기 중의 향미제의 비율을 디스플레이하도록 구성된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 디스플레이는, 상이한 색상에 의해 또는 색상의 상이한 강도에 의해 니코틴 강도 또는 향미를 표시하도록 구성된 광원(예를 들어, RGB LED)이다.
일부 바람직한 실시형태에서, 디스플레이는, 카트리지 좌대의 원위에 있는 본체의 단부 부분에 위치되며, 회전식 다이얼은 원위 단부의 단부 부분의 둘레에 배치된다.
일부 바람직한 실시형태에서, 액체 저장소 중 적어도 하나는 향미제를 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 적어도 2개의 액체 저장소는, 상이한 니코틴 강도의 에어로졸 생성 조성물을 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 액체 저장소 중 하나는, 니코틴 없는 에어로졸 생성 조성물을 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 전자 담배는, 액체 저장소를 밀봉하여 이들을 함께 유지시키도록 구성된 슬리브(sleeve)를 더 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 슬리브는, 마우스피스 부분 또는 마우스피스 커넥터를 더 포함한다.
제2 양태 또는 제4 양태에 따른 소모품의 일부 바람직한 실시형태에서, 액체 저장소는, 기화 챔버, 기화 챔버로부터의 증기 배출구 채널의 제1 부분, 및 홈을 포함하며, 적어도 2개의 액체 저장소의 홈은 증기 배출구 채널을 형성한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 소모품은 맞물림(inter-locking) 커넥터를 포함한다.
일부 바람직한 실시형태에서, 소모품은, 증기 채널에서 난류를 발생시키도록 구성된 공기 흐름 전환기를 포함한다.
또한, 본 발명은 전자 담배를 위한 카트리지 조립체를 제공하고, 카트리지 조립체는, 별개의 격실로서 형성된 복수의 액체 저장소를 가지며, 카트리지는, 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하고, 프로그램은, 전자 담배의 조절 장치가 바람직하게는 베이핑 세션의 진행 동안, 시간이 지남에 따라 이의 조성의 변화를 갖는 증기를 생성할 수 있도록 하는 명령을 포함한다.
본 발명 및 이의 이점의 보다 완전한 이해를 위해, 본 발명의 예시적인 실시형태가 첨부된 도면을 참조하여 이하의 설명에서 보다 상세히 설명되며, 첨부된 도면에서 유사한 참조 부호는 유사한 부분을 나타내고, 첨부된 도면으로서:
도 1a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 담배, 소모품, 및 흡연 시스템의 개략도를 도시한다;
도 1b는 도 1a의 전자 담배의 개략적인 단면도를 도시한다;
도 2a는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전자 담배의 일부의 개략도를 도시한다;
도 2b는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 전자 담배의 일부의 개략도를 도시한다;
도 3은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 전자 담배의 일부의 개략적인 분해도를 도시한다;
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시형태에 따른 카트리지의 개략도를 도시한다;
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 카트리지의 개략적인 분해도를 도시한다;
도 6은 본 발명의 일부 실시형태에서 사용된 바와 같은 히터의 개략도를 도시한다;
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 카트리지의 개략적인 단면도를 도시한다; 그리고
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 전자 담배의 개략도를 도시한다.
첨부된 도면은 본 발명의 추가적인 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 병합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 발명의 구체적인 실시형태를 도시하며, 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 본 발명의 다른 실시형태 및 본 발명의 다수의 부수적인 이점은, 이하의 상세한 설명을 참조하여 이들이 더 잘 이해됨에 따라 용이하게 이해될 것이다.
실시형태의 보다 요약된 도면을 가능하게 하기 위해, 상업적으로 실현 가능한 실시형태에서 유용하거나 필요할 수 있는 통상적인 및/또는 잘 알려져 있는 요소는 반드시 도시되는 것은 아님을 이해할 것이다. 도면의 요소는 반드시 서로에 대해 일정한 비율로 도시되지는 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어 및 표현은, 특정 의미가 본원에서 달리 설명된 경우를 제외하고는, 이들의 해당하는 각각의 조사 및 연구 분야와 관련하여 그러한 용어 및 표현에 부여된 바와 같은 일반적인 의미를 갖는다는 것을 이해할 것이다.
도면의 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전자 담배(100)가 도시된다.
전자 담배(100)는, 본체(110), 및 마우스피스 부분(111)을 포함한다. 마우스피스 부분(11)은 마우스피스 자체를 형성할 수 있거나, 마우스피스를 연결하기 위한 커넥터 구조물("마우스피스 커넥터")을 포함할 수 있다. 전자 담배(100)에 의해 발생된 에어로졸 또는 증기는 마우스피스 부분(111)을 통하여 흡입될 수 있다.
이하에서 설명되는 바와 같이, 적어도 하나의 에어로졸 발생 액체를 가열함으로써 에어로졸이 발생된다. 가열을 위한 전기 에너지는, 전자 담배(100)의 전원(112)(예를 들어 배터리, 바람직하게는 재충전식 배터리)에 의해 제공된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 전자 담배(100)는, 복수의 액체 저장소(122), 조절 장치(160), 적어도 하나의 히터(180)(도 1b에 도시되지 않음), 제어기(136), 및 타이머(134)를 포함한다.
액체 저장소(122)는 상이한 액체를 저장하도록 구성된다. 액체는, 상이한 니코틴 강도, 산 등과 같은, 상이한 활성 성분 또는 상이한 향미제를 포함할 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 액체는, 상이한 향미(예를 들어, 하나의 에어로졸 발생 액체는 향미가 없거나 향미-중성일 수 있고, 다른 하나는 멘톨 아로마를 포함할 수 있음), 상이한 물리적 특성(예를 들어, 기화 온도), 및/또는 활성 성분의 상이한 강도 또는 농도일 수 있다. 액체 저장소(122)는 교체식/일회용 카트리지(122)로서 구성될 수 있다. 또한, 전자 담배(100)는, 카트리지(122)가 전자 담배(100) 내로 삽입될 때 제공되는 액체 저장소(122)와 더불어, 적어도 하나의 일체형 액체 저장소를 가질 수 있다.
예를 들어, 일체형 액체 저장소는 활성 성분(예를 들어, 니코틴)을 포함하는 향미 없는 에어로졸 발생 액체를 포함할 수 있는 반면에, 액체 저장소(122)는 활성 성분을 거의 포함하지 않거나 활성 성분을 전혀 포함하지 않는 에어로졸 발생 액체를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 규칙적으로 또는 항상 일정량의 활성 성분을 흡입하려고 하는 사용자는, 활성 성분을 제공하기 위한 전자 담배(100)의 일체형 액체 저장소를 충전할 수 있으며, 그 다음, 활성 성분을 포함하는 기화된 액체와 함께 발생될 증기 내로 혼합될 원하는 종류의 향미제를 포함하는 카트리지(140) 내의 액체 저장소(122)의 조립체를 배치할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전자 담배(100)는, 복수의 액체 저장소(122)(예를 들어, 도시된 바와 같은 3개의 액체 저장소(122))를 포함하거나 복수의 액체 저장소(122)로 이루어진 카트리지 조립체(140)를 수용하도록 구성된 단일 카트리지 좌대(145)를 포함할 수 있다. 카트리지 좌대(145)는 전자 담배(100)의 본체의 원위 단부(예를 들어, 배터리 부분)에 위치될 수 있으며, 중공 관으로 구성될 수 있다.
일 실시형태에서, 카트리지 조립체(140)는, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 따라서, 카트리지 조립체(140)는 하우징(143), 액체 저장소(122)를 포함할 수 있으며, 유체 전달 요소(120)를 포함할 수 있다. 액체 저장소(122)는, 단일 액체 저장소(122)를 각각 수용하는 별개의 카트리지(140a)로서 제공될 수 있다. 바람직하게는, 복수의(적어도 2개의) 카트리지(122)의 축방향 단면이 카트리지 좌대(145)의 축방향 단면과 일치하도록, 카트리지의 축방향 단면이 카트리지 좌대(145)에 대하여 형성된다.
카트리지 조립체(140)는, 적어도 2개의 카트리지(140)가 함께 장착되는 경우 카트리지 좌대(145)의 공간을 차지하도록 구성된다. 따라서, 카트리지(140)의 하우징(143)은, 원형의 일부(바람직하게는, 반원형 또는 1/4 원형)의 형상인 축방향 단면을 가질 수 있다. 이중 카트리지 조립체(140)를 형성하는 2개의 1/4 원형을 단일 유닛으로 조합하는 것도 가능하다.
도 5는 예시적인 실시형태에 따른 카트리지(140)의 개략적인 상세도를 분해도로 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 카트리지(140)는, 밸브 폐쇄 부재(152)(예를 들어, 볼의 형태) 및 밸브 좌대(153)를 포함하는 밸브(150)를 포함할 수 있다. 밸브 폐쇄 부재(152)는 채널(151)을 폐쇄시키도록 밸브 좌대(153)에 의해 편향됨으로써, 액체 저장소(122)로부터의 액체 공급이 폐쇄된다. 카트리지 좌대(145)는 유체 전달 요소(120)를 구비한다. 유체 전달 요소(120)는, 채널의 둘레에 의해 한정된 밸브 좌대와 접촉되도록 구성된다. 다른 실시형태에서, 히터(180)는, 액체 저장소로부터 액체를 수용하여 액체를 증기로 기화시키도록 구성된 모세관일 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 6에 도시된 대안적인 실시형태에서 알 수 있는 바와 같이, 액체 저장소(122)와 히터(180) 사이의 유체 연통은, 모세관 형태의 히터(180)의 일부분과의 직접 접촉에 의해 설정될 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 히터(180)는 모세관(180a)의 형상을 가질 수 있으며, 흡수 부분(180b) 및 가열 부분(180c)을 갖는 신장형 형상을 구비할 수 있다. 따라서, 흡수 부분(180b)은, 액체 저장소(122)로부터 가열 부분(180c)으로 유체를 전달하기 위한 유체 전달 요소(120)로서 작용할 수 있다. 바람직하게는, 전자 담배(100)의 사용 동안의 흡수 부분(180b)의 온도는, 사용 동안의 가열 부분(180c)의 온도 미만이다. 따라서, 액체가 모세관 작용에 의해 액체 저장소(122)로부터 히터(180)로 이송될 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 카트리지(140)는 복수의 액체 저장소(122)를 포함할 수 있다. 따라서, 액체 저장소(122)의 축방향 단면은, 조합하여, 이들의 형상이 카트리지 좌대(145)의 형상과 일치하도록 형성될 수 있다. 이러한 맥락에서 "일치하는"은, 서로 나란히 배치된 축방향 단면이 카트리지 좌대(145)의 축방향 단면을 본질적으로 채우는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 액체 저장소(122)의 단면은, 반원형, 1/4 원형 등으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 히터(180)는, 카트리지(140)(카트리지 좌대(145)가 언제든지 이를 수용하도록 구성됨)의 최대 수와 동일한 수의 모세관(180a)(그리고 해당 흡수 부분(180b) 및 가열 부분(180c))을 구비한다. 대안적으로, 최대 수의 카트리지(140) 각각에 대해 하나의 히터(180)가 제공될 수 있다.
도 6에서, 해당 흡수 부분(180b) 및 가열 부분(180c)을 각각 갖는 4개의 모세관(180a)을 포함하는 일 실시형태에 따른 히터(180)가 도시된다. 바람직하게는, 개별 가열 부분(180c)은, 해당 흡수 부분(180b)에 의해 흡수된 액체를 가열하도록 개별적으로 제어 가능하다. 그러한 방식으로, 상이한 액체 저장소(122)로부터의 액체가 상이한 시간에 및/또는 상이한 온도로 가열될 수 있다.
바람직하게는, 그러한 히터(180)는, 최대 4개의 상이한 카트리지(140)를 동시에 수용하도록 구성된 카트리지 좌대(145)와 함께 사용하도록 구성되며, 이 때, 각각의 흡수 부분(180b)은 4개의 상이한 카트리지(140) 중 하나와 각각 유체 접촉될 것이다.
동일한 구성의 히터(180)는, 동일한 카트리지 좌대(145)가 예를 들어, 3개의 상이한 카트리지(140)를 포함하는 경우에 대해 동일하게 적합하며, 하나의 카트리지(140)는 도 4a 내지 도 4c 및 도 5에 도시된 바와 같은 반원형 단면을 갖고, 2개의 카트리지는 1/4 원형 단면을 각각 갖는다는 것을 이해할 것이다. 물론, 카트리지 좌대(145)가 2개의 카트리지(140)(예를 들어, 둘 모두가 반원형 단면으로 형성되거나, 하나는 1/4 원형 단면으로 형성되고 하나는 3/4 원형 단면으로 형성됨)만을 포함하는 경우, 또는 카트리지 좌대(145)가 완전한 원형 형태의 단면을 갖는 하나의 카트리지(140)만을 포함하는 경우에도 동일하게 적용된다.
또한, 히터(180)는, 상이한 수의 모세관(180a)(대응하는 수의 흡수 부분(180b) 및 가열 부분(180c)을 갖는 예를 들어, 2개, 3개, 5개, 6개, 또는 그 이상의 모세관(180a))으로 구성될 수도 있음을 이해할 것이다.
다른 예시적인 실시형태에서, 카트리지는 도 5의 실시형태와 유사하게 구성될 수 있지만, 밸브(150) 대신에, 이는 이의 액체 저장소(122)를 밀봉하는 천공 가능 막 또는 격막을 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 카트리지는, 카트리지 좌대(145) 내의 천공 부재 형태의 유체 전달 요소에 연결되도록 구성된다. 바람직하게는, 막은, 카트리지(140)가 천공 부재로부터 수축되는 경우 다시 밀봉할 수 있도록 높은 탄성을 구비한다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 카트리지(140)는, 연결 부분(154) 및 증기 배출구 부분(155)을 더 구비한다. 연결 부분(154)은 본체(110)와 연결되도록 구성된다. 연결 부분 및 증기 배출구 부분으로부터 증기 홈(147)이 연장된다. 각각의 카트리지(140)의 증기 홈(147)은, 적어도 2개의 카트리지(140)가 카트리지 좌대(145)의 내부에 위치되는 경우, 폐쇄된 증기 채널을 형성한다(즉, 복수의 카트리지(140)의 증기 홈(147)은 폐쇄된 증기 채널을 함께 형성할 수 있다). 따라서, 증기 채널은, 히터(180)의 부근에 위치된 기화 챔버(146)로부터 증기의 흐름을 활성화시키도록 구성된다. 기화 챔버(146)는 카트리지(140)의 내부에 부분적으로 위치될 수 있으며, 카트리지 좌대(145)의 내부에 부분적으로 위치될 수 있거나, 카트리지(140) 내에 완전히 위치될 수 있거나, 본체(110)의 카트리지 좌대(145) 내에 완전히 위치될 수 있다.
카트리지(140)는 카토마이저(cartomizer)로서 제공될 수 있으며, 이에 따라 일체형 히터(180)를 포함한다. 이러한 실시형태에서, 액체 저장소(122)로부터 히터로 액체를 전달하기 위한 흡수체와 같은 유체 전달 요소(120)가 카트리지(140) 내에도 통합된다. 카트리지의 연결 부분(154)에 전기 접점이 제공될 수 있다. 이러한 취지로, 카트리지 좌대(145)는, 각각의 카트리지 히터에 전력을 개별적으로 제공하도록 구성된 복수의 전기 접점 쌍을 포함할 수 있다. 카트리지(140)의 하부 표면(즉, 원위 또는 근위 단부 표면)에 위치된 제1 접점, 및 카트리지(140)의 둘레 주위에 제공된 제2 전기 접점을 갖는 전기 접점 쌍이 제공될 수 있다.
카트리지 좌대(145) 내부의 전기 접점은, 카토마이저 카트리지의 제1 전력 단자에 연결되도록 구성된 탄성 접점으로서 제공될 수 있다. 탄성 접점은, 카트리지가 카트리지 좌대(145) 내에 가변 삽입 깊이 전체에 걸쳐서 연결될 수 있도록, 카트리지와 단자 사이의 적절한 접촉을 설정한다.
히터(180)는 카트리지 내에 통합될 수 있다. 이러한 카트리지는 때로는 "카토마이저"로 지칭된다. 대안적으로, 유사하게 도 6에 도시된 바와 같이, 히터(180)는, 복수의 히터(예를 들어, 가열 부분(180c)) 및 해당 유체 전달 요소(예를 들어, 흡수 부분(180b))를 포함하는 별개의 분무기 부분으로서 형성될 수 있다. 각각의 유체 전달 요소는, 카트리지 내의 하나의 액체 저장소와 하나의 해당 히터 사이의 유체 연결을 설정하도록 구성된다.
유체 전달 요소(120)는 카트리지 좌대에 배치된 천공 부재일 수 있으며, 액체 저장소(122)와 히터(180) 사이에 유체 연결이 설정되도록 카트리지(140) 내로 관통하도록 구성될 수 있다.
상이한 히터로부터의 증기의 혼합을 추가로 향상시키기 위해, 증기 홈(147)(그리고 또한, 결과적으로, 다수의 증기 홈(147)에 의해 형성된 증기 채널)은, 증기 채널의 내부에 난류를 생성하도록 구성된 공기 흐름 전환기(148)를 포함할 수 있다. 도 4c에서 알 수 있는 바와 같이, 공기 흐름 전환기(148)는, 증기 홈(147)에 대하여 횡방향으로 연장되는 돌출부(148)일 수 있다. 돌출부(148)는 반구형 형상을 구비할 수 있다. 상이한 액체를 갖는 카트리지(140)는, 난류를 추가로 향상시키기 위해 카트리지의 상이한 축방향 길이로 돌출부(148)를 구비할 수 있다.
카트리지 좌대(145)의 내벽 및 카트리지(140)는, 카트리지 좌대(145)에 카트리지(140)를 정확하게 위치시키기 위해, 연동 가이드(149a, 149b)를 구비할 수 있다. 가이드는, 마우스피스 부분(111)의 레일 부재(149c), 및/또는 예를 들어 이의 내측 표면에서, 카트리지 좌대(145)의 레일 부재(149b) 및 카트리지(140) 상의 키홈(keyway)(149a)으로 제공될 수 있다. 연동 가이드는 카트리지(140)의 삽입 방향으로 카트리지 좌대(145) 내로 연장된다. 이에 따라, 카트리지(140)의 전기 접점이 카트리지 좌대(145)의 전기 접점과 정렬될 수 있다.
또한, 카트리지(140)는, 액체 저장소가 균일한 마우스피스 부분(111)을 형성할 수 있거나 균일한 마우스피스 부분(111)에 연결될 수 있도록, 도 7에 도시된 바와 같은 맞물림 커넥터(150a, 150b)를 포함할 수 있다. 맞물림 커넥터는, 키홈(150a) 및 레일 부재(15b)를 포함할 수 있다. 맞물림 커넥터는, 구성된 카트리지에 안정성을 제공한다. 추가적으로, 맞물림 커넥터에 따라, 카트리지가 마우스피스로 직접 사용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 전자 담배(100)는, 카트리지(140)의 둘레에 슬리브로서 형성된 마우스피스 부분(111)을 더 포함할 수 있다. 슬리브는 카트리지(140)를 밀봉하여 이들을 함께 유지시키도록 구성된다. 이를 위해, 슬리브는, 예를 들어 나사 부품에 의해, 카트리지 좌대(145) 내로 삽입 가능하거나, 카트리지 좌대(145)에 연결 가능할 수 있다.
이하의 도 8a, 도 8b, 도 9, 및 도 10에 도시된 바와 같이, 전자 담배(100)는, 전자 담배(100)의 사용자가 액체의 혼합을 제어할 수 있게 하도록 구성된 사용자 제어 장치(170)를 더 포함할 수 있다. 액체는 앞서 설명된 바와 같이, 상이한 향미제 또는 상이한 농도의 성분(예를 들어, 니코틴)을 함유할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치에 따라, 에어로졸을 발생시키기 위해 각각의 액체 저장소(122)로부터 사용되는 액체의 양을 제어할 수 있다. 도 8a, 도 8b, 도 9 및 도 10에서, 2개의 상이한 액체 저장소(122)를 갖는 단일 카트리지(140)를 수용하도록 구성되거나, 상이한 액체 및/또는 기타를 각각 포함할 수 있는 2개의 별개의 카트리지(140)를 수용하도록 구성됨으로써, 전자 담배(100)가 2개의 상이한 액체를 포함하는 일 실시형태가 도시된다.
도 9a 및 도 9b에서 알 수 있는 바와 같이, 사용자 제어 장치(170)는 로커 버튼(171)의 형태일 수 있거나, 도 8에 도시된 바와 같이, 2개의 별개의 버튼(172, 173)을 포함하거나 2개의 별개의 버튼(172, 173)으로 이루어진 세트의 형태일 수 있다. 로커 버튼(171)의 로킹 단부 중 하나, 또는 2개의 별개의 버튼(172, 173) 중 하나를 작동시킴으로써, 사용자에 의해 흡입되기 위해 발생되는 증기의 혼합 시에, 2개의 상이한 액체 중 해당 액체의 양 및/또는 백분위수(percentile)가 증가되는 반면에, 2개의 별개의 버튼(172, 173) 중 다른 하나 또는 다른 로킹 단부를 각각 작동시킴으로써, 2개의 상이한 액체 중 다른 액체의 양 및/또는 백분위수가 혼합 시에 증가되도록, 전자 담배(100)가 구성될 수 있다.
버튼(172, 173)의 세트는, 3개 초과의 버튼, 또는 2개 초과의 로킹 단부를 갖는 로커 버튼(171)을 구비할 수 있으며, 각각의 경우, 바람직하게는, 버튼/로킹 단부의 수는, 전자 담배(100) 내로 삽입 가능한 상이한 액체 및/또는 상이한 카트리지의 최대 수와 일치함을 이해해야 한다. 그러한 방식으로, 사용자는 이들의 선호하는 혼합을 직접 설정할 수 있다.
전자 담배(100)는, 증기 중의 향미제(즉, 기화되는 결과적인 액체 중의 액체)의 비율을 디스플레이(또는 표시)하도록 구성된 디스플레이(175)(즉, 시각적 표시기)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이(175)는, 선택된 액체의 상대 비율을 나타내는 발광체 막대(light bar)로 형성될 수 있다.
대안적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 사용자 제어 장치(170)는 회전식 다이얼(174)을 포함할 수 있거나, 회전식 다이얼(174)의 형태일 수 있다. 회전식 다이얼(174)은, 마우스피스 부분(111)에 대향하는 전자 담배(100)의 원위 단부 상에 위치될 수 있다. 회전식 다이얼(174)이 사용되는 경우, 디스플레이(175)는 회전식 다이얼(174)의 중앙 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 디스플레이(175)는, 원형으로 배치된, 바람직하게는 회전식 다이얼(174)과 동심으로 배치된 다수의 발광체 요소(막대, 점, 스타트(starts) 등)를 포함할 수 있다. 이는 소형 사용자 제어 장치(170) 및 디스플레이(175)를 생성하며, 사용자가 통상적으로 자신의 손가락을 놓는 영역의 외부에 위치됨으로써, 베이핑 동안 사용자 제어 장치(170)의 우발적인 변경이 발생하지 않는다.
그러나, 보다 간단한 실시형태에서, 디스플레이는, 상이한 색상 및/또는 색상(들)의 강도로 증기의 향미, 향미 혼합 또는 니코틴 강도를 표시하도록 구성된 광원(예를 들어, RGB LED)일 수 있다. 선택적으로, 복수의 광원이 사용될 수 있다.
전자 담배(100)는, 적어도 하나의 액체 저장소(122)로부터 적어도 하나의 히터(180)로의 액체의 전달을 선택적으로 활성화시키도록 구성된 조절 장치(160)를 더 포함한다. 따라서, 조절 장치는, 상이한 액체 저장소(122)로부터의 액체 전달을 개방 및 폐쇄시키도록 구성된다.
조절 장치는 밸브를 포함할 수 있다. 밸브는, 복수의 액체 저장소로부터의 액체 공급을 활성화 및 변경시키도록 구성된 밸브 본체를 포함할 수 있다. 밸브 본체는, 액체 저장소의 배출구에 정렬 및 정렬 해제되도록 구성된 복수의 채널을 가질 수 있으며, 각각의 밸브는, 각각의 액체 배출구로부터의 액체의 흐름을 조절하도록 구성된다. 예를 들어, 밸브 본체는 회전식일 수 있다. 조절 장치는, 제어기 및 적어도 하나의 밸브에 연결된 작동기를 더 포함한다.
대안적으로, 조절 장치(160)는 복수의 밸브를 포함할 수 있다. 각각의 밸브는 고유의 액체 저장소 또는 다수의 저장소에 연결될 수 있다.
도 2b 및 도 6에 도시된 바와 같은 다른 실시형태에서, 조절 장치(160)는 복수의 히터를 포함할 수 있다. 히터는 예를 들어 저항성 발열체(예를 들어, 열선)로 구현될 수 있다. 복수의 히터의 개별 히터는, 히터로서 다수의 개별적으로 제어 가능한 세그먼트로 분할되는 단일 히터 구조물의 일부일 수 있다.
각각의 히터(180)는 적어도 하나의 유체 전달 요소(120)에 연결되며, 적어도 하나의 유체 전달 요소(120)는, 액체 저장소(122)로부터 유체 전달 요소(120)에 연결된 히터(180)로 에어로졸 발생 액체를 안내하도록 구성된다. 유체 전달 요소(120)는, 예를 들어 모세관 작용에 의해, 에어로졸 발생 액체를 전달하는 윅(wick) 또는 니들을 포함할 수 있다. 또한, 히터(180)는 유체 전달 요소(120)와 일체형으로 형성될 수 있다(즉, 히터(180)는 이들이 유체 전달 요소(120)로도 기능하도록 형성될 수 있다).
일부 실시형태에서, 액체 저장소(122)는 전자 담배(100)의 하우징(110) 내의 격실일 수 있으며, 전자 담배(100)의 하우징(110) 내의 격실은, 적어도 하나, 바람직하게는 더 많은 에어로졸 발생 액체로 충전되고, 바람직하게는 재충전 가능하다.
전자 담배(100)는 제어 회로(130)를 더 포함한다. 제어 회로(130)는, 활성화를 위한 액체 전달 지속시간 동안 활성화되는 일련의 액체 저장소(122)를 한정하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리(132)를 포함한다. 따라서, 복수의 전용 히터(180)가 사용되는 실시형태에서, 제어 회로(130)는, 히터 활성화 시간(즉, 어떤 히터가 언제 활성화되는지), 및 활성화를 위한 지속시간을 제어할 수 있다. 밸브가 조절 장치에 사용되는 경우, 제어 회로(130)는, 원하는 조성의 증기를 달성하도록 선택된 액체 저장소(122)로부터 액체 전달을 활성화시키기 위한 밸브를 위치시키기 위해, 상기 밸브의 작동기를 제어할 수 있다.
메모리(132)는 전자 담배(100)의 본체 내에 고정식으로 통합될 수 있거나/통합될 수 있고, 전자 담배(100)와 부분적으로 또는 완전히 착탈식일 수 있다. 예를 들어, 메모리(132)는, SIM 카드와 같은 메모리 칩으로서 반도체 메모리와 같은 컴퓨터 메모리로 구현될 수 있거나, 메모리를 저장하기 위한 임의의 다른 알려진 방식으로 구현될 수 있다. 따라서, 새로운 및/또는 업데이트된 프로그램을 포함하는 메모리(132)가 사용자에 의해 전자 담배(100) 내에 삽입될 수 있다. 프로그램은, 가열 프로파일(즉, 어떤 히터가 어떤 온도 또는 온도들로 언제 그리고 얼마나 오래 동안 가열되어야 하는지에 대한 정보)을 포함할 수 있거나, 메모리(132)에 별도로 저장되는 하나 이상의 가열 프로파일과 함께 사용 가능할 수 있다.
일 실시형태에서, 카트리지는 상이한 전기 저항을 갖는 발열체(예를 들어, 가열 코일)를 구비하며, 적어도 2개의 상이한 전기 저항은 각각의 상이한 액체 유형을 나타낸다. 본체의 제어 회로(130)는 각각의 발열체의 전기 저항을 측정하고, 측정된 전기 저항에 기초하여 액체 유형을 결정하도록 구성될 수 있다.
또한, 메모리(132)(그리고 특히, 그 안에 저장된 적어도 하나의 프로그램)는 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 전자 담배(100)는 사용자 인터페이스(터치 스크린, 버튼 및/또는 다이얼 등과 같은 다수의 조작기 등)를 포함할 수 있으며, 이를 통해 사용자가 메모리(132)에 저장된 하나 이상의 프로그램의 일부 또는 모든 파라미터를 변경할 수 있다.
바람직하게는, 전자 담배(100)는 유선 연결 또는 무선 인터페이스를 포함하며, 이를 통해, 메모리(132)로부터 프로그램을 제거 및/또는 메모리(132)에 새로운 프로그램을 추가하도록, 하나 이상의 저장된 프로그램의 파라미터를 변경하기 위해, 휴대전화, 태블릿, 랩톱 등과 같은 사용자의 컴퓨팅 장치가 메모리(132)에 바람직하게는 무선으로 연결될 수 있다. 바람직하게는, 인터페이스는, 파라미터를 변경하는 경우, 사용자가 하나 이상의 히터의 히터 활성화 시간의 지속시간을 연장 또는 단축시킬 수 있게 하도록 구성되거나/구성되고, 적어도 하나의 히터의 히터 활성화 시간을 적어도 하나의 다른 히터 활성화 시간과 관련하여 시간에 따라 전 또는 후로 변경시킬 수 있게 하도록 구성된다. 대안적으로, 인터페이스는 "더 강한 맛" 또는 "더 상쾌한"과 같은 옵션의 목록을 사용자에게 제공할 수 있으며, 그 다음, 가열 프로파일 및/또는 적어도 하나의 프로그램 내의 적절한 설정으로 사용자의 설정을 전환시킬 수 있다.
인터페이스에 의해, 어떤 유형의 에어로졸 발생 액체가 각각의 액체 저장소(122)에 있는지를 나타내거나, 보다 직접적으로, 어떤 유형의 에어로졸 발생 액체가 어떤 히터에 공급되도록 현재 배치되어 있는지를 나타내는 데이터가 컴퓨팅 장치에 전송될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자가 해당 히터의 히터 활성화 시간을 임의의 방식으로 변경하는 경우, 사용자는 어떤 유형의 에어로졸 발생 액체가 영향을 받는지를 인지한다.
또한, 제어 회로(130)는, 메모리(132)로부터 선택된 프로그램에 따라, 각각의 액체 저장소(122)의 활성화를 제어하도록 구성된 타이머(134)를 포함한다. 따라서, 타이머(134)는 밸브가 각각의 위치에 있는 시간을 제어할 수 있거나, 특히 각각의 히터가 얼마나 오래 동안 활성화되는지를 모니터링(즉, 히터 활성화 시간을 측정)하여 해당 히터 활성화 시간 신호를 출력하기 위해, 각각의 히터가 활성화되는 시간을 조절할 수 있다. 히터 활성화 시간 신호는, 예를 들어 흡입의 수로 또는 초(또는 밀리초 등)로 시간을 나타낼 수 있다.
제어 회로(130)는, 메모리(132)의 적어도 하나의 프로그램에 따라 및/또는 적어도 하나의 가열 프로파일에 따라, 각각의 히터의 활성화를 선택적으로 제어하도록 구성된 제어기(136)를 더 포함한다. 타이머(134)는 제어기(136) 내에 통합될 수도 있다.
프로그램은, 동시에 활성화되는 2개 이상의 히터, 및/또는 상이한 시간에 활성화되는 2개 이상의 히터를 포함할 수 있다. 2개 이상의 히터의 활성화 시간은, 특히 어느 하나의 활성화 시간의 적어도 10%, 적어도 30%, 적어도 50%, 적어도 70% 또는 적어도 90%에 대해 중첩될 수 있다. 각각의 히터에 대한 히터 활성화 시간은 동일한 지속시간을 가질 수 있다. 대안적으로, 일부 히터 활성화 시간은 서로 상이한 지속시간을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 모든 히터는 상이한 히터 활성화 시간을 가질 수 있다.
전자 담배의 한 가지 중요한 특성은, 소모품이 가열되어 에어로졸을 발생시키는 온도이다. 이러한 온도는 "베이핑 온도"로도 지칭된다. 베이핑 온도는 다수의 이유로 사용자의 베이핑 경험에 큰 영향을 줄 수 있다. 과도한 가열은 흡입되는 증기의 온도를 불쾌한 수준으로 증가시킬 수 있으며, 소모품(특히, 에어로졸 발생 액체)의 더 빠른 소비를 유발할 수 있고, 전자 담배의 구성 요소의 더 급속한 성능 저하를 유발할 수 있다. 또한, e-액체의 상이한 성분이 상이한 온도에서 향미를 방출 및/또는 기화될 수 있기 때문에, 상이하게 구성된 소모품에 대한 최적의 베이핑 온도는 상이할 수 있다.
각각의 히터는, 히터의 온도를 감지하여 이에 따른 히터 온도 센서 신호를 제어기(136)에 제공하도록 구성된 온도 센서를 구비할 수 있다. 그러한 히터 온도 센서 신호에 기초하여, 제어기(136)는 서로 상이할 수 있는 히터의 개별 베이핑 온도를 제어할 수 있다. 전자 담배(100)는, 히터의 베이핑 온도가 적어도 부분적으로 상이하고 고정되도록 구성될 수 있다. 그러한 경우, 이하에서 설명되는 바와 같이, 에어로졸 발생 액체는 카트리지(140)에 이들 각각의 베이핑 온도에 따라 배치될 수 있다. 다른 실시형태에서, 예를 들어 각각의 개별 히터에 현재 공급되는 에어로졸 발생 액체에 관한 정보에 기초하여, 구체적으로는, 예를 들어 카트리지(140)의 데이터 저장소와 관련하여 후술되는 바와 같이, 상기 에어로졸 발생 액체의 베이핑 온도에 관한 정보에 기초하여, 각각의 히터의 베이핑 온도가 제어기(136)에 의해 개별적으로 제어 가능할 수 있다.
히터가 상이한 시간에 및/또는 상이한 히터 활성화 시간 동안에 활성화되는 경우, 바람직하게는, 메모리(132)에 저장된 프로그램에 따라, 증기의 증기 조성이 시간에 따라 가변한다.
도 1 및 그 다음의 도 2a 및 도 2b에서, 적어도 하나의 액체 저장소(122), 그리고 바람직하게는 적어도 2개의 액체 저장소(122)를 포함하는 소모품(특히, 카트리지(140))을 수용하도록 전자 담배(100)가 구성되는 일 실시형태가 도시된다. 보다 바람직하게는, 카트리지(140)의 적어도 2개의 액체 저장소(122)는, 2개의 상이한 에어로졸 발생 액체, 즉 상이한 조성의 에어로졸 발생 액체를 포함한다.
따라서, 전자 담배(100) 내에 통합된 (적어도 하나의) 액체 저장소는, 카트리지(140)의 액체 저장소 중 하나 또는 전부보다 더 클 수 있거나, 심지어 카트리지(140) 자체보다도 더 클 수 있다.
이하에서는, 전자 담배(100) 내에 통합된 액체 저장소가 없는 사례가 더 상세히 설명될 것이다. 도 1의 실시형태는 도 2a 및 도 2b와 관련하여 또한 도시된다.
도 2a는 전자 담배(100)의 유체 전달 요소(120), 및 액체 저장소(122)를 포함하는 밀봉된 카트리지(140)의 개략적인 사시도를 도시한다. 액체 저장소(122)는, 복수의 저장소(122)를 함께 그룹화하도록 구성된 지지체(123) 상에 제공될 수 있다.
도 2a는 에어로졸 발생 액체가 쏟아지지 않을 수 있도록 밀봉된, 각각 동일한 크기의 3개의 상이한 액체 저장소(122)를 갖는 카트리지(140)를 도시한다. 3개의 상이한 액체 저장소(122)는 서로 나란히 배치되고, 각각의 분할기 벽에 의해 분리되며, 직사각형 형상이다. 바람직하게는, 각각의 액체 저장소(122)는, 이러한 실시예에서, 카트리지(140)가 3개의 상이한 에어로졸 발생 액체를 전달하도록, 다른 액체 저장소(122)와 상이한 에어로졸 발생 액체를 포함한다.
또한 도 2a로부터 명백한 바와 같이, 카트리지(140)가 전자 담배(100) 내로 완전하고 정확하게 삽입되거나 전자 담배(100)에 부착된 경우, 유체 전달 요소(120)는 카트리지(140)와 사전 정의된 방식으로 정렬된다. 바람직하게는, 각각의 유체 전달 요소(120)는 카트리지(140)의 정확히 하나의 액체 저장소(122)와 정렬된다. 이러한 방식으로, 최대한 다양한 향미가 사용자에게 제공될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 카트리지(140)가 사전 정의된 방식으로 전자 담배(100) 내로 삽입되거나 전자 담배(100)에 부착된 경우, 카트리지(140)의 각각의 액체 저장소(122)가 전자 담배(100)의 적어도 하나(바람직하게는, 정확히 하나)의 유체 전달 요소(120)와 사전 정의된 방식에 따라 정렬되도록 배치 및 구성된 복수의 액체 저장소(122)를 포함하는 카트리지(140)를 또한 제공한다.
도 2b는 히터(180)가 천공 부재(특히, 이들이 카트리지(140)의 액체 저장소(122)를 보호하는 밀봉부 또는 막을 천공한 후에, 모세관 작용에 의해 유체 전달 요소(120)로서 작용하는 모세관을 포함하는 니들)와 함께 각각 형성될 수 있음을 도시한다.
따라서, 본 발명은 전술한 방식으로 서로 정렬되도록 구성된 본 발명에 따른 카트리지(140) 및 본 발명에 따른 전자 담배(100)를 포함하는 흡연 시스템(1000)을 또한 제공한다.
도 1 및 도 2a의 실시예에서, 카트리지(140)는, 각각의 액체 저장소(122)가 6개의 유체 전달 요소(120)와 정렬되도록 배치된 3개의 액체 저장소(122)만을 갖는다. 동일한 전자 담배(100)를 위한 다른 카트리지(140)에서, 배분은 상이할 수 있다.
도 1 및 도 2a에 도시된 실시예에서, 카트리지(140)는, 누출을 방지하기 위해 카트리지(140)의 하나 이상의 액체 저장소(122)를 밀봉하도록 구성 및 배치된 밀봉부(142) 또는 포장재를 더 구비한다. 예를 들어, 카트리지(140)는, 적어도 2개의 상이한 에어로졸 발생 액체로 이후에 충전될 수 있는 복수의 액체 저장소(122)로 형성될 수 있으며, 그 다음, 밀봉 포일이 액체 저장소(122) 위에 배치 및 고정되어 이들을 밀봉할 수 있다.
도 1 및 도 2a의 실시형태에서, 전자 담배(100)의 유체 전달 요소(120)는, 카트리지(140)의 개별 액체 저장소(122)를 밀봉하는 밀봉부 또는 포장재를 천공할 수 있도록 구성된 천공 부재(124)를 포함하거나 천공 부재(124)로 이루어지는 것으로 구현된다. 액체 저장소(122)의 천공은, 전자 담배(100)의 수용 공동 내로 완전히 그리고 정확하게 삽입되는 카트리지(140)와 일치하게 수행될 수 있다. 천공 부재는, 액체 저장소(122)로부터 모세관 작용을 통해 에어로졸 발생 액체가 흡입되는 뾰족한 단부를 갖는 중공 관으로(예를 들어, 중공 니들로) 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 유체 전달 요소(120), 천공 부재(124), 및 해당 히터는 단일 요소로서 구현될 수 있다(즉, 히터는, 히터로서, 유체 전달 요소로서, 그리고 천공 부재로서 기능할 수 있다).
전자 담배(100)의 수용 공동은 천공 부재(124)를 포함할 수 있으며, 천공 부재(124)는, 사용자가 처음으로 수용 공동 내에 카트리지(140)를 삽입하는 경우, 천공 부재(124)가 카트리지(140)의 액체 저장소(122)의 밀봉부 또는 포장재를 천공할 때까지, 사용자가 천공 부재(124)와 접촉되게 카트리지(140)의 밀봉부 또는 포장재를 압입하도록 배치된다. 다른 실시형태에서, 천공 부재(124)는 수축된 위치와 연장된 위치 사이에서 이동 가능할 수 있으며, 천공 부재(124)는 이들이 연장된 위치에 있는 경우에만, 카트리지(140)의 밀봉부(142)를 천공한다. 그 다음, 카트리지(140)는 이의 밀봉부(142)가 자동으로 천공되지 않으면서, 전자 담배(100) 내에 삽입될 수 있다. 따라서, 카트리지(140)의 내용물은 더 오래 신선하게 유지될 수 있다(즉, 사용자가 실제로 베이핑 세션을 시작하기를 원할 때까지, 그 시점에 사용자는 푸시 버튼 또는 레버와 같은 작동 부재를 사용하여 천공 부재(124)를 연장시킬 것이다).
천공 부재(124)가 액체 저장소(122)의 밀봉부(142) 또는 포장재를 천공한 경우, 유체 전달 요소(120)가 액체 저장소(122) 내의 에어로졸 발생 액체를 각각의 히터로 안내함으로써, 증기를 발생시키도록 가열된다.
카트리지(140)는, 어떤 종류의 에어로졸 발생 액체가 카트리지(140)의 각각의 액체 저장소(122)에 수용되어 있는지에 관한 정보를 포함하는 데이터 저장소를 구비할 수 있다. 즉, 정보는, 카트리지(140)의 어떤 에어로졸 발생 액체가 어떤 액체 저장소(122)에 배치되어 있는지 및/또는 그것이 어떤 조성을 갖는지를 나타낼 수 있다. 또한, 정보는 각각의 에어로졸 발생 액체의 최적의 베이핑 온도를 나타낼 수 있거나, 제어기(136)가 데이터베이스, 룩업 테이블, 인터넷 링크 등을 통해 각각의 에어로졸 발생 액체를 위한 베이핑 온도를 결정할 수 있게 하는 정보를 나타낼 수 있다. 그 다음, 제어기(136)는, 각각의 베이핑 온도로 기능하도록 각각의 히터를 제어할 수 있다.
정보는 카트리지(140)의 데이터 저장소로부터 전자 담배(100)(예를 들어, 제어기(136) 또는 메모리(132))로 전송될 수 있으므로, 카트리지(140)의 액체 저장소(122) 중 하나에 수용된 특정 에어로졸 발생 액체로부터 증기를 생성하기 위해 어떤 히터가 활성화되어야 하는지를 제어기(136)가 인지한다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 두 가지 유형의 카트리지(140)가 특히, 동일한 에어로졸 발생 액체를 포함하지만, 카트리지(140)의 상이한 위치에서 상기 에어로졸 발생 액체를 수용하는 액체 저장소(122)를 배치한 경우, 제어기(136)는 에어로졸 발생 액체의 해당 위치를 인식하며, 이에 따라, 적어도 하나의 프로그램 및/또는 가열 프로파일에 기초하여, 히터를 제어한다.
카트리지(140)로부터의 정보는, 예를 들어 RFID 또는 블루투스 등에 의해, 카트리지(140)로부터 전자 담배(100)로 무선으로 전송될 수 있거나, 접촉 접속기(contact interface)가 제공될 수 있으며, 이에 의해, 제어기(136)는 카트리지(140)의 액체 저장소(122)에 수용된 에어로졸 발생 액체의 내용물 및/또는 위치를 결정할 수 있다.
또한, 카트리지(140)에 관한 정보는, 카트리지(140)의 일부 상에(예를 들어, 카트리지(140)의 표면 상에) 코드 세그먼트로서 프린팅될 수 있다. 따라서, 그러한 코드 세그먼트는, 카트리지(140)의 데이터 저장소로서의 역할을 할 수 있다. 코드 세그먼트는 전자 담배(100)에 의해 전기적으로 및/또는 광학적으로 판독될 수 있으며, 즉 전자 담배(100)의 전기 및/또는 광학 판독 장치에 의해 판독될 수 있다.
대안적으로, 카트리지 상의 데이터 저장소는, 복수의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리의 형태일 수 있다. 프로그램은, 카트리지 내의 액체의 상이한 조합 및 순서를 포함할 수 있다. 이러한 취지로, 본체는, 메모리에 포함된 프로그램 중 하나를 선택하도록 구성될 수 있다. 카트리지는, 프로그램의 향미 특성에 관하여 사용자에게 통지하기 위해, 카트리지를 통해 이용 가능한 프로그램의 표시 또는 설명을 더 포함할 수 있다.
따라서, 카트리지(140)의 데이터 저장소는, 제어기(136)가 따르는 완전한 프로그램을 더 포함할 수 있다. 따라서, 제어기(136)는, 데이터 저장소로부터 프로그램을 자동으로 선택하여 따르도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 특정 카트리지(140)는, 시간이 지남에 따라 증기 조성물을 신중하게 혼합하여 가변시킴으로써, 다양한 코스의 식사와 흡사한 향미 편력(flavour journey)을 사용자에게 제공하도록 설계될 수 있다. 이러한 향미 편력을 위한 단일 프로그램이 카트리지(140)에 저장되어 전자 담배(100)의 제어기(136)가 자동으로 이를 따를 수 있거나, 카트리지(140)에 저장된 복수의 프로그램이 있을 수 있으며, 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 사용자의 선호도, 전자 담배(100)의 설정(예를 들어, 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 표시되는 향미 편력의 원하는 지속시간), 하루 중의 시간, 사용자의 24시간 주기 리듬 중의 시간, 처방된 약물 복용량, 센서 데이터, 및/또는 개인 데이터에 기초하여, 제어기(136)가 복수의 프로그램으로부터 하나의 프로그램을 자동으로 선택한다.
카트리지(140)의 내용물에 관한 정보는, 사용자의 모바일 장치에 의해, 예를 들어 스마트폰의 앱으로, 전자 담배(100)의 디스플레이를 통해 및/또는 전술한 선택적인 인터페이스를 통해 사용자에게 디스플레이될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용자가 사용자 인터페이스에 의해 전자 담배(100)로 입력하거나 자동으로 결정되는 특정 유형의 카트리지(140)로부터 이용 가능한 에어로졸 발생 액체로부터 선택함으로써, 사용자가 개인화된 향미 프로그램을 구성할 수 있다. 단일 카트리지(140) 대신에, 전자 담배(100)는, 전술한 방식 중 하나로 제어기(136)에 이의 내용물에 관한 정보를 각각 제공하는 복수의 카트리지(140)를 수용하도록 구성될 수 있다.
유사하게, 전자 담배(100)는, 예를 들어, 서버로부터 옵션으로 제공되는 향미에서 선택함으로써, 사용자가 어떤 유형의 향미 프로그램을 경험하길 원하는지를 예를 들어 사용자 인터페이스를 사용하여 사용자에게 입력하게 하도록 구성될 수 있다. 그 다음, 전자 담배(100)가 원하는 향미 프로그램을 생성할 수 있도록 하기 위해, 사용자가 어떤 카트리지를 전자 담배(100) 내에 삽입해야 하는지를, 전자 담배(100)의 디스플레이에 의해, 및/또는 전자 담배(100)에 인터페이스에 의해 연결된 모바일 장치에 의해, 사용자에게 통지할 수 있다.
또한, 향미 프로그램은 부분적으로 또는 완전히 자동으로 설정될 수 있다. 전자 담배(100)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 센서는 환경 조건 및/또는 사용자의 상태 또는 특성을 감지하고, 이에 따라 전자 담배(100)의 프로그램을 결정하거나 조정하도록 구성된다.
예를 들어, 제어기(136)의 결정 루틴 및/또는 센서는 사용자의 24시간 주기 리듬을 결정할 수 있고, 상기 리듬에 관한 데이터를 제어기에 전송할 수 있다. 그 다음, 제어기는, 증기 조성물의 파라미터와의 24시간 주기 리듬의 데이터베이스 연결 섹션을 포함할 수 있는 메모리(132)를 참조할 수 있다. 데이터베이스는 모든 사용자를 위한 범용 데이터베이스일 수 있거나, 한 명 이상의 개별 사용자를 위해 개인화될 수 있다.
24시간 주기 리듬의 결정은, 제어기(136)를 사용자의 24시간 주기 리듬에 동기화시키도록 돕기 위한 정보를 사용자가 제공하도록 할 수 있고 시간을 기록할 수 있는 제어기(136)를 통해 실행되는 결정 루틴에 의해 보조 및/또는 수행될 수 있다. 결정 루틴은, 제어기(136)에 의해 결정되어 메모리(132) 내에 저장될 수 있는 장치의 이전 사용에 또한 기초하여, 24시간 주기 리듬을 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 결정 루틴은 사용자의 모바일 장치로부터(예를 들어, 스마트 시계 또는 스마트폰으로부터) 측정치 및/또는 개인 데이터를 수신할 수 있으며, 상기 측정치 및/또는 개인 데이터에 기초하여 24시간 주기 리듬을 결정할 수 있다. 개인 데이터는, 예를 들어 수면 패턴 또는 사용자의 다른 활동의 패턴을 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 아침에 잠에서 깬 후에 "순한"으로 인식되는 증기 조성을 선호할 수 있으며, 낮 동안에는 더 강한 맛을 선호할 수 있고, 저녁에는 보다 균형 잡힌 증기 조성을 선호할 수 있다. 전자 담배(100)는 하루 중의 시간을 제어기(136)에 제공하도록 구성된 클록을 포함할 수 있으며, 제어기(136)는 하루 중의 시간에 기초하여, 프로그램의 증기 조성물을 조정 및/또는 프로그램을 선택하도록 구성될 수 있다.
따라서, 사용자의 24시간 주기 리듬을 결정하기 위한 센서 및/또는 루틴과 조합됨으로써, 전자 담배(100)는 사용자가 전자 담배(100)를 활성화시킬 때마다 가장 바람직한 증기 조성물을 사용자에게 항상 제공할 수 있다. 예를 들어, 대부분의 사용자의 미각 및/또는 후각은, 시간이 지남에 따라, 특히 24시간 주기 리듬에 따라 달라진다. 사용자의 미각 및/또는 후각이 비교적 더 낮은 경우, 예를 들어, 향미 없는 또는 향미-중성 에어로졸 발생 액체에 대한 향미-전달 에어로졸 발생 액체의 비율을 증가시킴으로써, 그리고 사용자의 감각이 더 높은 경우, 상기 비율을 감소시킴으로써, 사용자의 인식된 향미 경험이 시간이 지남에 따라 일정하도록, 프로그램이 구성될 수 있다.
전자 담배(100)는, (바람직하게는, 사용자의 24시간 주기 리듬과 관련된 상이한 시간 및/또는 하루 중의 상이한 시간에) 사용자에게 상이한 향미 강도를 제공하고, 향미의 인식된 강도를 특성화하는 사용자의 입력을 요구하는 테스트를 사용자에게 수행하도록 구성될 수 있다. 제어기(136)는, 테스트의 결과에 기초하여, 메모리(132)에 저장된 프로그램을 선택 및/또는 조정하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예로서, 전자 담배(100)가 불쾌한 냄새 및/또는 맛을 갖는 약물을 복용하기 위해 사용되는 경우, 그러한 냄새 및/또는 맛을 사용자에게 감추거나 증기 조성물에 의해 중화시키도록 증기 조성물이 구성될 수 있다.
또한, 24시간 주기 리듬을 결정하기 위한 내부 클록 및/또는 센서는, 복용량 체제에 따라 사용자의 약물의 처방을 보장하거나 원활하게 하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 아침 동안(및/또는 잠에서 깬 후에 몇 시간 동안) 비교적 더 적은 복용량의 약물의 처방을 받을 수 있으며, 오후 동안(및/또는 잠자기 전에 또는 이전 기간 후에 몇 시간 동안) 비교적 더 많은 복용량의 약물의 처방을 받을 수 있다. 따라서, 전자 담배(100)는, 시간이 지남에 따라 사전 설정된 약물 복용량을 사용자에게 전달하기 위한 장치로서 사용될 수 있다. 증기 조성물에 약물을 첨가하는 것을 제어하는 프로그램은, 의사에 의해 구성되거나 승인될 수 있으며, 바람직하게는 사용자에 의해 변경 가능하지 않을 수 있다.
또한, 내부 클록은 현재 날짜를 제공하도록 구성될 수 있으며, 프로그램은, 약물의 복용량이 예를 들어 매일 감소되는, 약물을 끊게 하기 위한 프로그램을 포함할 수 있다. 해당 프로그램은, 증기 조성물의 다른 성분의 해당 변화에 의해 약물의 감소되는 양을 보정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 니코틴의 감소되는 양은, 담배 향미를 갖거나 실제 담배를 흡연하는 느낌에 가까운 느낌을 유발하는 에어로졸 발생 액체의 증가되는 양에 의해 보정될 수 있다. 유사하게, 특정 활성 성분이 흡입 시에 사용자에게 특정 느낌을 유발하는 경우, 상기 활성 성분의 감소되는 양은, 사용자에게 동일한 느낌을 유발하는 에어로졸 발생 액체의 증가되는 양에 의해 보정될 수 있다. 따라서, 사용자는 약물 함량이 전혀 감소되지 않는다는 느낌을 받을 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 전자 담배(100)는, 식품 분자 센서와 같은 입자 센서를 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 사용자의 입 안의 화학적 균형(예를 들어, 산성/염기성) 및/또는 사용자의 이전 소비에 기초하여, 증기 조성이 제어기(136)에 의해 자동으로 설정될 수 있다. 바람직하게는, 입자 센서는 전자 담배(100)의 마우스피스(111)에 배치되거나, 마우스피스를 전자 담배(100)에 연결하기 위한 커넥터에 배치된다. 바람직하게는, 입자 센서는, 예를 들어 분자 각인 폴리머(molecularly imprinted polymers)를 사용하여, 사용자의 타액 중의 분자를 검출하도록 배치 및 구성된다.
해당 설정은 사용자의 선호에 따라 사용자에 의해 메모리(132)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 매운 식사를 먹은 후에 청량 느낌 또는 청량 효과가 있는 증기 조성물을 선호할 수 있다. 입자 센서는, 사용자의 입김 및/또는 타액에서 캅사이신을 검출하고, "매운 식사 후" 프로그램을 선택하거나, 프로그램 내의 "매운 식사 후" 설정을 선택하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 사용자의 미각 및/또는 후각은 특히 향미가 강한 식사 후에 둔해질 수 있으므로, 증기 조성물은 효과를 중화시키기 위해 더 강한 향미제를 더 포함하도록 조정되어야 할 수 있다.
또한, 카트리지(140)는, 흡입된 후에 사용자가 향미를 더 잘 감지하도록 돕는 입가심제(palate cleanser)로서 작용하는 에어로졸 발생 액체를 포함할 수 있다. 제어기(136)는, 입자 센서의 센서 신호에 기초하여, 모든 프로그램 전에 입가심 에어로졸 발생 액체를 가열하도록 배치된 히터를 위한 히터 활성화 시간을 자동으로 추가하도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 메모리(132)는, 입가심 에어로졸 발생 액체를 위한 히터 활성화 시간을 포함하는 특별 입가심 프로그램을 포함할 수 있다. 제어기(136)가 입자 센서의 센서 신호에 기초하여 입가심 프로그램을 자동으로 선택하도록 구성될 수 있거나/구성될 수 있고, 사용자가 입가심 프로그램을 수동으로 활성화시킬 수 있다.
또한, 입자 센서는, 사용자의 입김 또는 입 안에서 악취를 검출하고, 특별히 검출된 악취를 상쇄시키거나 감소시키기 위한 증기 조성물 또는 프로그램을 선택하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 다른 기준(예를 들어, 개인 선호도, 카트리지(140)의 내용물 및/또는 하루 중의 시간 등)에 따라 설정된 증기 조성물은, 사용자의 입김 내의 검출된 악취 또는 악취들을 중화시키도록 설계된 작용제를 추가적으로 포함하도록 조정될 수 있다. 증기 조성물에 이러한 호흡 개량제(breath-improving agent)를 첨가하는 것은, 사전 정의된 임계치와 비교하여 특정 화학 물질의 농도를 측정함으로써 트리거될 수 있으며, 측정된 농도가 제1 임계치와 동일하거나 상이할 수 있는(특히 더 낮은) 임계치 아래로 떨어질 때까지 지속될 수 있다.
유체 전달 요소(120)가 카트리지(140)로부터 전자 담배(100)의 히터로 에어로졸 발생 액체를 안내할 수 있도록 또는 안내하도록, 사용자가 카트리지(140)를 전자 담배(100) 내로 완전히 그리고 정확하게 삽입함으로써(예를 들어, 그 후에 전자 담배(100)를 폐쇄함으로써), 전형적인 베이핑 세션이 시작될 수 있다. 그 다음, 사용자는 전자 담배(100)를 턴 온시키고, 마우스피스를 사용자의 입술 위에 놓는다.
그 다음, 제어기(136)는, 초기 프로그램(즉, 사용하기 위한 초기 증기 조성물 및 온도 설정)을 결정하기 위해 향미 선택 알고리즘을 적용할 수 있다. 초기 증기 조성물은 단일 에어로졸 발생 액체로부터의 증기만을 포함할 수 있지만, 카트리지(140)로부터 이용 가능한 복수의 또는 심지어 모든 에어로졸 발생 액체로부터의 증기를 포함할 수도 있다.
베이핑 세션의 진행 동안, 상이한 히터를 활성화 및/또는 비활성화시킴으로써, 및/또는 선택된 향미 프로그램 및/또는 전술한 바와 같은 임의의 입력에 기초하여(예를 들어, 센서 데이터, 및/또는 사용자에 관한 개인 데이터(24시간 주기 리듬, 사용자의 입김 또는 타액의 조성, 하루 중의 시간, 현재 날짜 등), 및/또는 카트리지(140)의 데이터 저장소로부터의 데이터에 기초하여), 상이한 베이핑 온도로 기능하도록 히터를 제어함으로써, 제어기(136)가 증기 조성을 조정할 수 있다. 물론, 사용자는 전자 담배(100)의 사용자 인터페이스를 사용하여, 프로그램의 설정의 일부 또는 전부를 수동으로 변경하도록 허용될 수도 있다. 예를 들어, 사용자 제어 장치는, 사용자가 좋아하지 않는 향미를 건너뛰고 다음 향미로 진행시키기 위해 사용될 수 있다. 메모리(132)는 사용자가 그 순서를 좋아하지 않았음을 기록할 수 있고, 프로그램으로부터 이를 제거할 수 있다.
본 발명의 구체적인 실시형태가 본원에서 도시되고 설명되지만, 다양한 대안적인 및/또는 동등한 구현예가 존재함을 당업자라면 이해할 것이다. 예시적인 실시형태 또는 예시적인 실시형태들은 단지 예시일 뿐이며, 어떤 방식으로든 범위, 적용 가능성, 또는 구성을 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다. 오히려, 전술한 요약 및 상세한 설명은 적어도 하나의 예시적인 실시형태를 구현하기 위한 간편한 지침을 당업자에게 제공할 것이며, 첨부된 청구범위 및 이들의 법적 등가물에 기재된 바와 같은 범위로부터 벗어나지 않으면서, 예시적인 실시형태에 설명된 요소의 기능 및 배치에서 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 전반적으로, 본 출원은 본원에서 설명된 구체적인 실시형태의 임의의 조정 또는 변형을 커버하는 것으로 의도된다.
또한, 본 문헌에서, "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)", "포함한다(include)", "포함하는(including)", "포함한다(contain)", "포함하는(containing)", "갖는다", "갖는"이라는 용어, 및 이들의 임의의 어미 변화는 포괄적인(즉, 비-배타적인) 의미로 이해되는 것으로 의도되므로, 본원에 설명된 공정, 방법, 기기, 장치 또는 시스템은 나열된 그러한 특징부 또는 부분 또는 요소 또는 단계로 제한되는 것이 아니라, 명시적으로 나열되지 않거나 그러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 고유하지 않은 다른 요소, 특징부, 부분 또는 단계를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본원에 사용된 "일(a)" 및 "하나(an)"라는 용어는, 명시적으로 달리 설명되지 않는 한, 하나 이상을 의미하는 것으로 이해되도록 의도된다. 또한, "제1", "제2", "제3" 등의 용어는 단지 라벨로서 사용되는 것일 뿐이며, 수치 요건을 부과하거나 이들의 목적의 중요도에 대한 특정 랭킹을 설정하려는 의도가 아니다.
100: 전자 담배
110: 본체
111: 마우스피스 부분
112: 전원
120: 안내 부재
122: 액체 저장소
123: 지지체
124: 천공 부재
130: 제어 회로
132: 메모리
134: 타이머
136: 제어기
140: 카트리지
142: 밀봉부
143: 하우징
145: 카트리지 좌대
146: 기화 챔버
147: 증기 홈
148: 공기 흐름 전환기
149a: 키홈
149b: 레일 부재
149c: 레일 부재
150: 밸브
150a: 레일 부재
150b: 키홈
151: 채널
152: 폐쇄 부재
153: 밸브 좌대
154: 연결 부분
155: 증기 배출구 부분
160: 조절 장치
170: 사용자 제어 장치
171: 로커 버튼
172: 버튼
173: 버튼
174: 회전식 다이얼
175: 디스플레이
180: 히터
180a: 모세관
180b: 흡수 부분
180c: 가열 부분
1000: 흡연 시스템

Claims (18)

  1. 전자 담배(100)로서,
    상이한 액체를 저장하도록 구성된 복수의 액체 저장소(122);
    적어도 하나의 히터(180)로서, 각각의 상기 액체 저장소(122)는 상기 적어도 하나의 히터(180)에 유체 결합되는, 적어도 하나의 히터(180);
    적어도 하나의 액체 저장소(122)로부터 상기 적어도 하나의 히터(180)로의 액체의 전달을 선택적으로 활성화시키도록 구성된 조절 장치(160);
    상기 적어도 하나의 히터(180)로의 액체 전달을 위해 활성화되는 액체 저장소, 및 상기 활성화를 위한 지속시간을 한정하는 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리(132);
    상기 메모리(132)의 상기 적어도 하나의 프로그램에 따라, 각각의 액체 저장소(122)의 활성화를 선택적으로 제어하도록 구성된 제어기(136);
    각각의 액체 저장소(122)가 활성화되는 상기 시간을 조절하도록 구성된 타이머(134)를 포함하며,
    이에 따라, 상기 전자 담배(100)는, 베이핑 세션의 진행 동안, 시간이 지남에 따라 이의 조성의 변화를 갖는 증기를 생성하도록 구성되는,
    전자 담배(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절 장치(160)는 적어도 하나의 밸브를 포함하는, 전자 담배(100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 조절 장치는 복수의 히터(180)를 포함하며,
    각각의 상기 액체 저장소(122)는 상기 적어도 하나의 히터(180)에 유체 결합되는, 전자 담배(100).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 액체 저장소(122)는 전용 히터(180)에 결합되는, 전자 담배.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어기(136)는, 상기 메모리(132)의 상기 적어도 하나의 프로그램에 따라, 각각의 히터(180)의 활성화를 선택적으로 제어하도록 구성되는, 전자 담배(100).
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이머(134)는, 각각의 히터(180)가 활성화되는 상기 시간을 조절하도록 구성되는, 전자 담배(100).
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 2개의 히터(180)가 별개의 시간에 활성화될 수 있거나, 적어도 2개의 히터(180)가 동시에 활성화될 수 있는, 전자 담배(100).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 저장소(122)는 상이한 니코틴 강도의 액체를 포함하며,
    액체 조성의 상기 변화는 니코틴 강도의 변화를 포함하는, 전자 담배(100).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 저장소(122)는 상이한 향미의 액체를 포함하며,
    증기 조성의 상기 변화는 향미의 변화를 포함하는, 전자 담배(100).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액체 저장소(122)는 단일 카트리지 조립체(140)를 형성하는 지지체 상에 제공되며,
    상기 적어도 하나의 프로그램은 상기 카트리지 조립체(140) 상의 메모리에 위치되는, 전자 담배(100).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로그램은 상기 전자 담배의 본체 상의 메모리(132)에 위치되는, 전자 담배(100).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로그램은, 상이한 향미 강도를 달성하기 위한 상이한 가열 프로파일을 포함하는, 전자 담배(100).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로그램은 상이한 가열 프로파일의 세트를 포함하며,
    각각의 가열 프로파일은 특정 조성물 및/또는 향미제와 연관되는, 전자 담배(100).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로그램은 사용자에 의해 생성될 수 있는, 전자 담배(100).
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로그램은 센서 입력에 기초하는, 전자 담배(100).
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터(180)는 모세관(180a)을 갖는 니들(124, 180b)의 형태인, 전자 담배(100).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터(180)는 수축된 위치와 연장된 위치 사이에서 이동 가능한, 전자 담배(100).
  18. 전자 담배(100)를 위한 카트리지 조립체(140)로서,
    상기 카트리지 조립체(140)는, 별개의 격실로서 형성된 복수의 액체 저장소(122)를 가지며,
    상기 카트리지(140)는, 적어도 하나의 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로그램은, 상기 전자 담배(100)의 조절 장치(160)가 베이핑 세션의 진행 동안, 시간이 지남에 따라 이의 조성의 변화를 갖는 증기를 생성할 수 있도록 하는 명령을 포함하는,
    전자 담배(100)를 위한 카트리지 조립체(140).
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