KR20210119965A - 캡을 갖는 시샤 카트리지 - Google Patents

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프레데릭 니콜라스
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 카트리지는 벽 개구를 갖는 하나 이상의 벽을 가진 몸체; 적어도 하나의 벽 개구와 유체 연통하는 몸체 내의 공동; 및 몸체에 회전 가능하게 연결된 캡을 포함하며, 캡은 벽 개구가 노출되는 제1 위치와 벽 개구가 캡에 의해 폐쇄되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하다. 캡은 카트리지의 내용물의 일부분을 선택적으로 가열하기 위한 전기 연결 지점을 포함한다.

Description

캡을 갖는 시샤 카트리지
본 개시는 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 카트리지, 특히 에어로졸 발생 장치에서 사용하기 위한 카트리지에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 이러한 카트리지를 폐쇄하거나 적어도 부분적으로 폐쇄하기 위한 캡을 포함하는 카트리지에 관한 것이다.
전통적인 시샤(shisha) 장치는 담배를 피우는 데 사용되고 증기 및 연기가 소비자에 의해 흡입되기 전에 수조를 통과하도록 구성된다. 시샤 장치는 장치가 한 번에 한 명 초과의 소비자에 의해 사용될 수 있도록 하나의 배출구 또는 하나 이상의 배출구를 포함할 수 있다. 시샤 장치의 사용은 많은 사람에 의해 여가 활동과 사회 경험으로 간주된다.
전형적으로, 전통적인 시샤는 당이 상대적으로 높은(일부의 경우, 담배 기재에서 통상적으로 발견되는 최대 약 50% 대 약 20%) 당밀로 공지된 기재와 조합하여 사용된다. 시샤 장치에 사용된 담배는 다른 성분과 혼합되어, 예를 들어 생성된 증기 및 연기의 체적을 증가시키거나, 향미를 변경하거나 둘 모두일 수 있다.
전통적인 시샤 장치는 숯을 사용하여 담배 기재를 연소하여 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 발생시킨다. 숯 펠릿을 사용하여 담배를 가열하는 것은 담배 또는 다른 성분의 완전 연소 또는 부분 연소를 유발할 수 있다. 추가적으로, 숯 펠릿은 일산화탄소와 같은 해로운 또는 잠재적으로 해로운 생성물을 발생시킬 수 있으며, 이는 시샤 증기와 혼합되고 수조를 통해 배출구로 전달될 수 있다.
일산화탄소 및 연소 부산물의 생성을 감소시키는 하나의 방법은 담배보다는 e-액체를 사용하는 것이다. e-액체를 사용하는 시샤 장치는 연소 부산물을 제거하지만, 전통적인 담배 기반 경험을 시샤 소비자에게서 박탈한다.
담배를 연소시키지 않고 가열하기 위해 전기 히터를 사용하는 다른 시샤 장치가 제안되었다. 이러한 전기 가열식 비연소-가열 시샤 장치는 기재를 연소시키지 않고 기재로부터 에어로졸을 생성하기에 충분한 온도로 담배 기재를 가열하고, 따라서 담배의 연소와 연관된 부산물을 감소시키거나 제거한다.
시샤 장치는 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 카트리지를 사용할 수 있다. 카트리지는 에어로졸 형성 기재로 충진될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배, 바람직하게는 시샤 기재, 예컨대 당밀-담배, 물, 당, 및 다른 성분, 예컨대 글리세린, 향미제 등의 혼합물을 포함할 수 있다. 전기 가열식 시샤 장치의 가열 시스템은 기류 경로를 통해 사용자에게 운반되는 에어로졸을 발생시키기 위해 카트리지의 내용물을 가열한다.
카트리지를 통한 기류 및 카트리지로부터의 에어로졸의 흐름을 용이하게 하기 위해, 시샤 카트리지는 하나 이상의 벽을 통한 하나 이상의 구멍을 가질 수 있다. 카트리지는 상단에 하나 이상의 구멍, 하단에 하나 이상의 구멍, 또는 상단에 하나 이상의 구멍 및 하단에 하나 이상의 구멍 둘 모두를 포함할 수 있다. 구멍은 또한 카트리지의 측면을 따라 배치될 수 있다. 대안적으로, 상단은 개방될 수 있으며, 즉 상단 벽은 부분적으로 또는 완전히 부재할 수 있다. 상단 및 하단 벽 내의 임의의 구멍 또는 개구는 저장 동안 제거 가능한(예를 들어, 박리 가능한) 필름(예를 들어, 스티커)에 의해 폐쇄될 수 있다. 제거 가능한 필름은 공기 및 산소에 대한 노출로부터 내용물(예를 들어, 당밀)을 보호할 수 있다. 제거 가능한 필름은 카트리지를 처음 사용하기 전에 사용자에 의해 제거될 수 있다.
밀봉되지 않은 상태로 방치되면, 카트리지 내의 구멍 또는 개구는 기재의 신선도(예를 들어, 수분 함량)의 손실 또는 오염뿐만 아니라 누출 문제를 초래할 수 있다. 하나 이상의 이유로, 예컨대 신선도를 유지하기 위해, 기재의 누출을 방지하기 위해, 또는 저장 동안 기재의 품질 및 무결성을 보존하기 위해, 사용 전에 또는 사용 사이에, 카트리지의 전체 내용물이 한 번에 사용되지 않으면, 카트리지의 개구 또는 구멍을 폐쇄하거나 밀봉하는 것이 바람직하다.
일부 사용자는 2개 이상의 사용 세션에 걸쳐 카트리지 사용을 연장하고자 할 수 있거나, 카트리지의 내용물이 완전히 고갈되기 전에 사용 세션을 일시 정지하고자 할 수 있다. 그러나, 공기에 대한 노출은 비교적 짧은 기간 내에 당밀의 산화를 야기할 수 있다. 따라서, 카트리지가 짧은 기간 내에 완전히 소모되지 않으면, 당밀은 개방된 카트리지에서 열화될 수 있다. 또한, 통상적인 당밀은 시샤 장치 내부에 저장된다 하더라도, 카트리지가 짧은 기간 내에 완전히 소모되지 않으면 카트리지로부터 누출될 수 있는 액체 성분을 포함한다. 누출된 당밀은 시샤 장치의 내부를 오염시킬 수 있고, 사용자에게 지저분하거나, 비위생적이거나, 불쾌할 수 있고, 감소된 신선도로서 미래의 감각적 경험을 손상시킬 수 있다.
일부 사용자는 또한 하나 이상의 향미 또는 유형의 기재 중 하나를 선택하고자 할 수 있다.
저장 동안 카트리지를 밀봉하기 위해 사용되는 기존의 제거 가능한 스티커 또는 리드는 접착제, 용접, 크림핑, 또는 이들의 조합에 의해 부착될 수 있다. 그러나, 이러한 스티커 또는 리드는 통상적으로 일회용이며, 사용 사이에 카트리지를 폐쇄하도록 교체 가능하거나 재밀봉 가능하지 않다.
다수의 사용을 제공할 수 있거나 한 번에 일부분이 사용될 수 있는 시샤 카트리지를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 사용 후에, 폐쇄될 수 있고, 바람직하게는 재밀봉될 수 있는 시샤 카트리지를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 개봉 시에만 가열될 수 있는 시샤 카트리지를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 선택적으로 개방되거나 가열되거나 둘 모두가 될 수 있는 구획부를 포함하는 시샤 카트리지를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 카트리지가 밀봉해제된 후, 예를 들어 전체 에어로졸 형성 기재가 사용 세션 동안 완전히 고갈되지 않았으면, 카트리지 내의 나머지 당밀(또는 다른 에어로졸 형성 기재)의 보호를 가능하게 하는 시샤 카트리지를 제공하는 것이 더 바람직할 것이다.
본 개시의 다양한 양태는 카트리지 몸체의 벽(예를 들어, 상단 벽, 하단 벽, 또는 측벽; 바람직하게 상단 벽) 상의 개구를 폐쇄, 밀봉, 또는 재밀봉하기 위해 캡을 포함하는 시샤 카트리지에 관한 것이다. 카트리지의 몸체는 개구를 갖는 하나 이상의 벽을 갖는다. 캡은 개구를 갖는 벽의 적어도 일부를 커버한다. 벽 또는 캡 또는 둘 모두의 개구는 단일 구멍(예를 들어, 섹터 형상 개구) 또는 복수의 구멍을 포함할 수 있다. 복수의 구멍은 재료, 메시, 또는 공기 투과성 재료를 통한 천공을 포함할 수 있다. 캡은 가열 요소를 포함하는 전기 회로를 형성하기 위해 다른 전기 구성요소와 정렬 가능할 수 있는 전기 연결 지점을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 일 양태는 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 카트리지에 관한 것이며, 카트리지는 하나 이상의 벽, 및 하나 이상의 벽 중 적어도 하나 내의 벽 개구를 포함하는 몸체; 적어도 하나의 벽 개구와 유체 연통하는 몸체 내의 공동; 및 몸체에 회전 가능하게 연결된 캡을 포함한다. 캡은 외부 에지(outer edge); 비전기 전도성 재료(non-electrically-conductive material); 외부 에지를 따라 배치된 제1 전기 연결 지점(first electrical connection point); 외부 에지를 따라 배치된 제2 전기 연결 지점(second electrical connection point); 및 제1 전기 연결 지점으로부터 제2 전기 연결 지점으로 연장되는 전기 전도성 경로를 형성하는 전기 전도성 재료(electrically conductive material)를 포함한다. 캡은 벽 개구가 노출되는 제1 위치와 벽 개구가 캡에 의해 폐쇄되는 제2 위치 사이에서 이동 가능하다. 캡은 캡 개구를 포함할 수 있다. 캡 개구는 해치에 의해 힌지식으로 폐쇄될 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따르면, 캡은 캡 개구가 벽 개구와 적어도 부분적으로 정렬되는 제1 위치로부터 캡 개구가 벽 개구와 정렬되지 않는 제2 위치로 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 제1 위치에서, 캡의 전기 연결 지점은 가열 요소를 포함하는 전기 회로를 형성하는 카트리지 또는 시샤 장치의 다른 전기 구성요소와 정렬될 수 있다. 따라서, 캡이 제1(개방) 위치에 있을 때, 카트리지의 내용물이 가열될 수 있다. 카트리지는 내부 벽에 의해 구획부로 분할될 수 있다. 캡은 구획부를 선택적으로 개방 및 폐쇄하기 위해 사용될 수 있다. 캡은 개방 구획부만이 가열되도록 구획부의 가열을 선택적으로 제어하기 위해 사용될 수 있다.
일부 양태에 따르면, 캡은 리드 부분 및 리드 부분으로부터 축방향으로 연장되는 원통형 부분을 포함할 수 있다. 캡은 비전기 전도성 재료 및 전기 전도성 재료를 포함한다. 캡은 전기 연결 지점 및 제1 전기 연결 지점으로부터 제2 전기 연결 지점으로 연장되는 전기 전도성 경로를 포함한다. 제1 및 제2 전기 연결 지점은 전기 연결 지점이 다른 전기 구성요소와 선택적으로 정렬되고 연결되도록 하는 리드 부분 또는 원통형 부분 상의 임의의 적합한 위치에 배치될 수 있다. 캡의 전기 전도성 경로 및 전기 연결 지점은 가열 요소로 전기 회로를 폐쇄하도록 구성된다. 가열 요소는 시샤 장치의 리셉터클 또는 카트리지의 몸체 또는 둘 모두에 저항성 재료를 포함할 수 있다. 저항성 재료는 카트리지 공동의 하나의 구획부만이 한 번에 가열되도록 배치될 수 있다.
일부 양태에 따르면, 캡은 리드 부분 및 몸체 내로 축방향으로 연장되는 관형 부분을 포함할 수 있으며, 리드 부분은 관형 부분과 정렬된 중심 개구를 포함하고, 관형 부분은 카트리지의 몸체 내의 공동 내로 이어지는 개구를 갖는다. 관형 부분의 개구는 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 관형 부분은 개구가 관형 부분 내의 갭에 의해 형성되도록 완전히 형성되지 않는다. 카트리지 몸체는 공동이 외부 벽과 내부 벽 사이에 형성된 상태에서 외부 벽 및 원통형 내부 벽을 갖는 이중 벽 구성을 가질 수 있다. 캡의 관형 부분은 원통형 내부 벽에 인접하여 배치될 수 있다. 캡의 관형 부분은 원통형 내부 벽과 동축일 수 있다. 원통형 내부 벽은 개구를 가질 수 있다. 캡은 몸체의 원통형 내부 벽 내의 개구를 캡의 관형 부분 내의 개구와 정렬하도록 회전될 수 있다.
본 개시의 캡은 사용자가 카트리지를 쉽게 개방하고 폐쇄할 수 있게 한다. 예를 들어, 사용자는 사용 사이에 카트리지를 일시적으로 폐쇄할 수 있다. 캡은 사용자가 내용물 또는 시샤 장치의 오염 위험 없이 에어로졸 형성 기재의 일부분만을 사용할 수 있게 한다. 캡은 또한 사용자가 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재의 일부분만을 가열할 수 있게 한다. 일부 양태에 따르면, 캡은 사용자가 2개 이상의 구획부를 포함하는 카트리지 내에서 한 번에 하나의 구획부만을 개방하고 가열할 수 있게 한다. 2개 이상의 구획부를 갖는 것은 또한 에어로졸 형성 기재의 상이한 블렌드 또는 향미를 용이하게 하여, 사용자가 다양한 선택 사항 중에서 선택할 수 있게 한다.
용어 “에어로졸”은 휘발성 향미 화합물을 함유할 수 있는, 공기와 같은 기체 내의 미세 고체 입자 또는 액체 액적의 현탁액을 지칭하기 위해 본원에서 사용된다.
용어 “기재”는 카트리지 내부에 배치될 수 있는 소모성 재료를 지칭하기 위해 본원에서 사용된다.
용어 “일체형” 및 “일체로 형성된”은 하나의 피스(단일, 통합된 피스)로 형성되고 피스에 구조적 손상을 야기하지 않고 서로 분리 가능하게 제거될 수 없는 요소를 설명하기 위해 본원에서 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 부정관사 “a”, “an”, 및 정관사 “the”는 달리 그 내용을 명확하게 기술하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 갖는 실시예를 포괄한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 일반적으로 내용이 달리 명확하게 지시하지 않는 한 "하나 또는 다른 것 또는 둘 모두"를 포함하는 의미로 사용된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, “갖다”, “갖는”, “포함하다(include), “포함하는(including)”, “포함하다(comprise)”, “포함하는(comprising)”은 개방형의 의미로 사용되며, 일반적으로 “포함하지만, 이에 한정되지 않는” 것을 의미한다. “~로 본질적으로 이루어지는”, “~로 이루어지는” 등은 “포함하는(comprising)” 등에 포함되는 것임이 이해될 것이다.
단어 "바람직한" 및 "바람직하게는"는 특정한 상황 하에서 특정한 이득을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 다른 구현예 또한 동일하거나 다른 상황 하에서 바람직할 수 있다. 또한, 하나 이상의 바람직한 구현예의 설명은 다른 실시예가 유용하지 않음을 암시하는 것이 아니며, 청구항을 포함하는 본 개시의 범위로부터 다른 실시예를 배제하도록 의도되지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "실질적으로"는 "상당히"와 동일한 의미를 갖고, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 또는 적어도 약 98%로 이어지는 용어를 수정하는 것으로 이해될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 용어 "실질적으로 아닌"은 "상당히 아닌"과 동일한 의미를 갖고, "실질적으로"의 반대 의미를 갖는 것, 즉 10% 이하, 5% 이하, 또는 2% 이하로 이어지는 용어를 수정하는 것으로 이해될 수 있다.
"상단", "하단", "좌측", "우측", "상부", "하부", 및 다른 방향 또는 배향과 같은, 본원에서 언급된 임의의 방향은 명료성과 간결성을 위해 본원에서 설명된 것이지, 실제 장치 또는 시스템을 제한하려는 의도가 아니다. 본원에 설명된 장치 및 시스템은 다수의 방향 및 배향으로 사용될 수 있다.
카트리지는 공동을 정의하는 임의의 적합한 몸체를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 카트리지의 공동 내에 배치될 수 있다. 몸체는, 바람직하게는 내열성 금속 또는 중합체와 같은 하나 이상의 내열성 재료로 형성된다. 몸체는 열 전도성 재료를 포함할 수 있다. 몸체는 재료를 통해 전류를 전도함으로써 가열될 수 있는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몸체는 알루미늄, 구리, 아연, 니켈, 은, 이의 임의의 합금 및 이의 조합 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 몸체는 알루미늄을 포함하고 있다.
카트리지는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 시샤 장치에 의해 수용되도록 구성된 형상을 가질 수 있다. 카트리지는 실질적으로 입방체 형상, 원통형 형상, 절두 원추형 형상, 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 카트리지는 일반적으로 원통형 형상 또는 절두 원추형 형상을 갖는다.
시샤 장치는 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성된다. 장치는 전도에 의해 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하도록 구성될 수 있다. 카트리지는, 바람직하게는 가열 요소로부터 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재로 효율적인 열 전달을 제공하기 위해 시샤 장치의 가열 요소와의 접촉을 허용하거나, 가열 요소로부터 거리를 최소화하도록 형상화되고 크기화된다. 열은 임의의 적합한 메커니즘, 예컨대 저항 가열 또는 유도에 의해 발생될 수 있다. 유도 가열을 용이하게 하기 위해, 카트리지에는 서셉터가 제공될 수 있다. 예를 들어, 카트리지 몸체는 서셉터로서 작용할 수 있는 재료(예를 들어, 알루미늄)로 제조되거나 이를 포함할 수 있거나, 서셉터 재료는 카트리지의 공동 내에 제공될 수 있다. 서셉터 재료는 임의의 형태, 예를 들어 분말, 고체 블록, 슈레드 등으로 카트리지의 공동 내에 제공될 수 있다.
임의의 적합한 에어로졸 형성 기재가 카트리지의 몸체에 의해 정의된 공동 내에 제공될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 바람직하게는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 에어로졸 형성 기재는, 바람직하게는 에어로졸을 형성할 수 있는 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액체일 수 있거나, 고체 성분과 액체 성분 둘 모두를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 시샤 기재이다. 시샤 기재는 시샤 장치에서 사용하기에 적합한 소모성 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 시샤 기재는 당밀을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함할 수 있다. 니코틴 함유 에어로졸 형성 기재는 니코틴 염 매트릭스를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 바람직하게는 담배를 포함한다. 담배 함유 재료는, 바람직하게는 가열될 때 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는, 휘발성 담배 향미 화합물을 함유한다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 담배 재료를 포함할 수 있다. 균질화된 담배 재료는 미립자 담배를 응집시켜서 형성될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 또는 추가적으로 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 예를 들어, 분말, 과립, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립, 또는 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 허브 잎, 담뱃잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화된 담배, 압출 담배, 및 팽화 담배 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제는 사용 시, 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시샤 장치의 작동 온도에서의 열적 열화(degradation)에 실질적으로 저항하는 화합물 또는 화합물의 혼합물을 포함한다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 이에 한정되지 않지만, 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 포함한다. 특히 바람직한 에어로졸 형성제는, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올과 같은 다가 알코올 또는 이들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는, 글리세린이다. 에어로졸 형성 기재는 임의의 적합한 양의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기재의 에어로졸 형성제 함량은 건조 중량 기준으로 5% 이상, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 30 중량% 초과일 수 있다. 에어로졸 형성제 함량은 건조 중량 기준으로 약 95% 미만일 수 있다. 바람직하게는, 에어로졸 형성제 함량은 약 55%까지이다.
에어로졸 형성 기재는, 바람직하게는 니코틴 및 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함한다. 일부 구현예에서, 에어로졸 형성제는 글리세린 또는 글리세린 및 상기에서 나열된 것과 같은 하나 이상의 다른 적합한 에어로졸 형성제의 혼합물이다.
에어로졸 형성 기재는 향미제, 감미료 등과 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 에어로졸 형성 기재는 임의의 적합한 양으로 하나 이상의 당을 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 자당을 분할함으로써 얻어진 포도당 및 과당의 혼합물인 전화당을 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 형성 기재는 약 1 중량% 내지 약 40 중량% 당, 예컨대 전화당을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 당은 옥수수 전분 또는 말토덱스트린과 같은 적합한 캐리어와 혼합될 수 있다.
일부 예에서, 에어로졸 형성 기재는 하나 이상의 감각 증강제를 포함한다. 적합한 감각 증강제는 향미제 및 감각제, 예컨대 냉각제를 포함한다. 적합한 향미제는 천연 또는 합성 멘톨, 페퍼민트, 스피어민트, 커피, 홍차, 향신료(예컨대 계피, 정향, 생강, 또는 이의 조합), 코코아, 바닐라, 과일 향미, 초콜릿, 유칼립투스, 제라늄, 유제놀, 용설란, 쥬니퍼, 아네톨, 리날로올, 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 에어로졸 형성 기재는 현탁액의 형태이다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재는 당밀을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “당밀”은 약 20% 이상의 당을 포함하는 에어로졸 형성 기재 조성물을 의미한다. 예를 들어, 당밀은 적어도 약 25 중량% 당, 예컨대 적어도 약 35 중량% 당을 포함할 수 있다. 통상적으로, 당밀은 약 60 중량% 미만의 당, 예컨대 약 50 중량% 미만의 당을 함유할 것이다.
임의의 적합한 양의 에어로졸 형성 기재(예를 들어, 당밀 또는 담배 기재)는 공동 내에 배치될 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 약 3 g 내지 약 25 g의 에어로졸 형성 기재는 공동 내에 배치된다. 카트리지는 적어도 6 g, 적어도 7 g, 적어도 8 g, 또는 적어도 9 g의 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 카트리지는 최대 15 g, 최대 12 g; 최대 11 g, 또는 최대 10 g의 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 약 7 g 내지 약 13 g의 에어로졸 형성 기재는 공동 내에 배치된다. 일부 구현예에서, 카트리지는 카트리지의 구획부 내에 배치된 2개 이상의 상이한 유형의 에어로졸 형성 기재를 포함한다.
카트리지의 몸체는 하나 이상의 벽을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 몸체는 상단 벽, 하단 벽, 및 측벽을 포함한다. 측벽은 상단으로부터 하단으로 연장되는 원통형 또는 절두 원추형일 수 있다. 몸체는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 측벽 및 하단 벽은 일체형 단일 부분일 수 있다. 측벽 및 하단 벽은 임의의 적합한 방식으로 서로 맞물리도록 구성된 2개의 부분일 수 있다. 예를 들어, 측벽 및 하단 벽은 나사 맞물림 또는 억지 끼워 맞춤에 의해 서로 맞물리도록 구성될 수 있다. 측벽 및 하단 벽은 함께 결합되는 2개의 부분일 수 있다. 예를 들어, 측벽 및 하단 벽은 용접에 의해 또는 접착제에 의해 함께 결합될 수 있다. 상단 벽 및 측벽은 단일 일체형 부분일 수 있다. 측벽 및 상단 벽은 임의의 적합한 방식으로 서로 맞물리도록 구성된 2개의 부분일 수 있다. 예를 들어, 측벽 및 상단 벽은 나사 맞물림 또는 억지 끼워 맞춤에 의해 서로 맞물리도록 구성될 수 있다. 측벽 및 상단 벽은 함께 결합되는 2개의 부분일 수 있다. 예를 들어, 측벽 및 상단 벽은 용접에 의해 또는 접착제에 의해 함께 결합될 수 있다. 상단 벽, 측벽 및 하단 벽은 모두 단일 일체형 부분일 수 있다. 상단 벽, 측벽, 및 하단 벽은 임의의 적합한 방식으로 서로 맞물리도록 구성된 3개의 개별 부분일 수 있다. 예를 들어, 상단 벽, 측벽, 및 하단 벽은 나사 맞물림 억지 끼워 맞춤, 용접, 또는 접착제에 의해 맞물리도록 구성될 수 있다.
몸체의 하나 이상의 벽은 가열 가능한 벽 또는 표면을 형성할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "가열 가능한 벽" 및 "가열 가능한 표면"은 직접적으로 또는 간접적으로, 열이 적용될 수 있거나, 예를 들어 유도 또는 전기 저항에 의해 열을 자체 발생시킬 수 있는 벽 또는 표면의 구역을 의미한다. 가열 가능한 벽 또는 표면은 열이 몸체의 외부로부터 공동 또는 공동의 내부 표면으로 전달될 수 있는 열 전달 표면으로서 기능할 수 있다. 가열 가능한 벽 또는 표면은 가열되어 열을 카트리지의 내용물(예를 들어, 기재)에 전달하는 가열 요소로서 기능할 수 있다.
바람직하게는, 카트리지의 몸체는 약 15 cm 이하의 길이(예를 들어, 수직 중심 축을 따르는 축방향 길이)를 갖는다. 일 구현예에서, 몸체는 약 10 cm 이하의 길이를 갖는다. 몸체는 약 1 cm 이상의 내경을 가질 수 있다. 몸체의 내경은 약 1.75 cm 이상일 수 있다. 카트리지는 약 25 cm2 내지 100 cm2, 예컨대 약 70 cm2 내지 약 100 cm2의 공동 내의 가열 가능한 표면적을 가질 수 있다. 공동의 체적은 약 10 cm3 내지 약 50 cm3; 바람직하게는 약 25 cm3 내지 약 40 cm3일 수 있다. 일 구현예에서, 몸체는 약 3.5 cm 내지 약 7 cm의 길이를 갖는다. 몸체의 내경은 약 1.5 cm 내지 약 4 cm일 수 있다. 몸체는 약 30 cm2 내지 약 100 cm2, 예컨대 약 70 cm2 내지 약 100 cm2의 공동 내의 가열 가능한 표면적을 가질 수 있다. 공동의 체적은 약 10 cm3 내지 약 50 cm3; 바람직하게는 약 25 cm3 내지 약 40 cm3일 수 있다. 바람직하게는, 몸체는 원통형 또는 절두 원추형이다.
카트리지 몸체는 몸체의 하나 이상의 벽을 통한 하나 이상의 개구 또는 환기 구멍을 포함할 수 있다. 환기 구멍은 유입구, 배출구, 또는 둘 모두일 수 있다. 환기 구멍은 카트리지의 하단 벽, 상단 벽, 측면, 또는 이들의 조합에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 카트리지는 카트리지가 시샤 장치와 함께 사용될 때 공기가 에어로졸 형성 기재를 통해 흐를 수 있도록 하나 이상의 유입구 및 하나 이상의 배출구를 포함한다. 일부 구현예에서, 카트리지의 상단 벽은 하나 이상의 개구를 정의하여 카트리지의 하나 이상의 유입구를 형성할 수 있다. 카트리지의 하단 벽은 하나 이상의 개구를 정의하여 카트리지의 하나 이상의 배출구를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 유입구 및 배출구는 카트리지를 통한 적합한 흡인 저항(RTD)을 제공하는 크기 및 형상이다. 몇몇 실시예에서, 유입구 또는 유입구들로부터 배출구 또는 배출구들로 카트리지를 통한 RTD는 약 10 mm H2O 내지 약 50 mm H2O, 바람직하게는 약 20 mm H2O 내지 약 40 mm H2O일 수 있다. 시료의 RTD는 체적 유량(volumetric flow)이 출력 단부에서 초당 17.5 밀리리터인 정상 조건 하에서 기류에 의해 가로지를 때 시료의 2개의 단부 사이의 정압차를 지칭한다. 시료의 RTD는 ISO 표준 6565:2002에 규정된 방법을 사용하여 측정될 수 있다.
몸체 상의 하나 이상의 개구는 개구가 위에 있는 벽의 면적의 5% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 또는 25% 이상을 커버할 수 있다. 예를 들어, 개구가 상단 벽 상에 있으면, 개구는 상단 벽의 면적의 적어도 5%를 커버할 수 있다. 몸체 상의 하나 이상의 개구는 개구가 위에 있는 벽의 면적의 75% 이하, 50% 이하, 40% 이하, 또는 30% 이하를 커버할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 카트리지는 몸체에 회전 가능하게 연결된 캡을 포함한다. 캡은 카트리지 몸체 상의 개구를 폐쇄하고 재폐쇄하기 위해 사용될 수 있다. 캡은 몸체 상의 하나 이상의 개구를 선택적으로 개방하고 폐쇄하기 위해 사용될 수 있다. 캡은 가열 요소로 전기 회로를 선택적으로 폐쇄하기 위해 사용될 수 있다.
캡은 캡을 통해 연장되는 중심 축을 중심으로 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전 가능할 수 있다. 제1 위치에서, 몸체 상의 개구가 환경에 노출되거나 개방될 수 있다. 제2 위치에서, 몸체 상의 개구는 커버되거나 폐쇄될 수 있다. 캡의 중심 축은 카트리지 몸체의 중심 축과 평행하거나 동축일 수 있다. 카트리지 몸체의 중심 축은 몸체가 직립 위치에 있을 때 몸체의 중심을 수직으로 통과하는 가상 선으로 간주된다. 캡은 제거 가능할 수 있거나, 몸체에 영구적으로 부착될 수 있다. 캡은 임의의 적합한 메커니즘, 예를 들어 파스너, 스냅 끼워 맞춤, 또는 마찰 끼워 맞춤에 의해 몸체에 부착될 수 있다.
캡은 몸체의 상단 벽 또는 하단 벽을 적어도 부분적으로 커버할 수 있다. 캡은 몸체의 측벽의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 캡은 카트리지의 몸체의 상단 또는 하단을 커버하는 리드 부분을 가질 수 있다. 리드 부분은 평면일 수 있거나, 윤곽을 가질 수 있다(예를 들어, 돔형일 수 있음). 리드 부분은 캡의 상단 표면을 형성할 수 있다. 캡은 또한 리드 부분으로부터 중심 축의 방향에서 축방향으로 연장되는 원통형 부분을 포함할 수 있다. 원통형 부분은 캡의 측벽일 수 있고, 몸체의 측벽의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 일부 구현예에서, 캡은 리드 부분만을 포함하고 원통형 부분을 포함하지 않는다.
일 구현예에 따르면, 캡은 제1 및 제2 전기 연결 지점을 포함한다. 용어 “전기 연결 지점”은 다른 전기 구성요소와 전기 연결(예를 들어, 전기 회로)을 형성할 수 있는 캡의 일부를 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. 지점은 더 큰 구조가 전기 연결을 형성할 수 있는 적어도 하나의 지점을 포함하는 한, 작은 지점일 수 있거나 더 큰 구조(예를 들어, 구역, 표면, 플레이트, 그리드, 라인 등)의 일부일 수 있다. 캡은 외부 에지를 가질 수 있고, 제1 및 제2 전기 연결 지점 중 하나 또는 둘 모두는 외부 에지를 따라 배치될 수 있다. 캡은 주로 (예를 들어, 적어도 50%, 적어도 75%, 또는 적어도 90%) 비전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 캡은 비전도성 재료 상에, 비전도성 재료 내에, 또는 비전도성 재료 내에 부분적으로 배치된 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 전기 전도성 재료는 제1 전기 연결 지점으로부터 제2 전기 연결 지점으로 연장되는 전기 전도성 경로를 형성할 수 있다.
제1 및 제2 전기 연결 지점은 20°도 이상, 30°도 이상, 40°도 이상, 50° 이상, 또는 60° 이상으로 방사상으로 떨어져 설정될(radially set apart) 수 있다. 제1 및 제2 전기 연결 지점은 최대 180°, 최대 150°, 최대 120°, 최대 90°, 또는 최대 60°만큼 방사상으로 떨어져 설정될 수 있다.
캡은 하나 이상의 캡 개구를 가질 수 있다. 예를 들어, 캡은 리드 부분, 원통형 부분, 또는 둘 모두에 캡 개구를 가질 수 있다. 캡 개구는 캡의 재료를 통한 구멍 또는 애퍼처일 수 있거나, 캡의 에지로 연장되는 절개부(cut-out)일 수 있거나, 둘 모두일 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 및 제2 전기 연결 지점은 캡의 섹터를 정의하며, 여기서 캡 개구는 섹터 내에 배치된다. 일 예에서, 캡 개구는 제1 전기 연결 지점으로부터 제2 전기 연결 지점으로 연장되는, 리드 부분의 절개부이다. 전기 전도성 경로는 절개부의 에지를 따라 연장될 수 있다. 제1 및 제2 전기 연결 지점 외부의 캡의 외부 에지는 비전기 전도성일 수 있다. 제1 및 제2 전기 연결 지점 및 전기 전도성 경로 외부의 캡의 재료는 비전기 전도성일 수 있다.
캡 개구는 임의의 적합한 크기 및 형상일 수 있다. 예를 들어, 캡 개구는 원형, 다각형(예를 들어, 정사각형, 삼각형 등), 섹터 형상, 슬롯이거나, 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 캡 개구는 단일 구멍 또는 복수의 구멍을 포함할 수 있다. 캡 개구의 크기는 캡의 외부 면적의 백분율로서 표현될 수 있다. 캡의 외부 면적은 리드 부분 및 원통형 부분의 외부로 향하는 표면적과 같은, 외부로 향하는(예를 들어, 몸체와 대면하지 않는) 캡의 표면적을 의미하는 것으로 이해된다. 일부 구현예에서, 캡 개구는 캡의 면적의 5% 이상, 10% 이상, 15% 이상, 20% 이상, 또는 25% 이상을 포함할 수 있다. 캡 개구는 캡의 면적의 75% 이하, 50% 이하, 40% 이하, 또는 30% 이하를 포함할 수 있다. 몸체 및 캡의 개구는 반드시 동일한 형상, 수 또는 크기일 필요는 없다. 일부 구현예에서, 캡 개구는 몸체 개구와 상이하다(예를 들어, 상이한 형상, 크기, 또는 구멍 수를 가짐). 일부 구현예에서, 캡 개구는 몸체 개구와 동일하거나 유사하다(예를 들어, 동일한 형상, 크기, 또는 구멍 수를 가짐).
몸체 및 캡의 개구는 캡을 제1 위치로 회전시킴으로써, 몸체의 공동이 정렬된 개구를 통해 환경(예를 들어, 시샤 장치의 기류 경로)과 유체 연통하도록 개구의 적어도 일부가 정렬되고, 캡을 제2 위치로 회전시킴으로써, 개구가 정렬되지 않도록(즉, 캡이 몸체의 개구를 폐쇄하도록) 위치될 수 있다.
카트리지의 몸체는 공동을 구획부로 분할하는 하나 이상의 내부 벽을 가질 수 있다. 예를 들어, 공동은 제1 구획부 및 제2 구획부로 분할될 수 있다. 공동은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 또는 심지어 8개의 구획부로 분할될 수 있다. 내부 벽은 몸체의 하단으로부터 상단으로 연장될 수 있다. 일부 구현예에서, 내부 벽은 천공 또는 개구를 가질 수 있다.
캡은 구획부를 선택적으로 개방하기 위해 회전될 수 있다. 캡은 모든 구획부, 또는 하나를 제외한 모든 구획부를 폐쇄하기 위해 회전될 수 있다. 이는 사용자가 하나의 구획부의 내용물을 선택적으로 사용하면서 다른 구획부를 폐쇄(바람직하게는 밀봉) 상태로 유지할 수 있게 한다. 카트리지의 구획부는 동일한 기재로 충진될 수 있다. 일부 경우에, 구획부는 상이한 기재, 예를 들어 상이한 향미를 갖거나 그렇지 않으면 상이한 화합물을 포함하는 기재로 충진될 수 있다. 캡을 회전시킴으로써, 사용자는 사용 세션 동안 특정 기재(예를 들어, 특정 향미)를 선택할 수 있다.
캡은 제1 및 제2 전기 연결 지점을 다른 전기 구성요소와 정렬하여 전기 회로를 폐쇄하도록 회전될 수 있다. 다른 전기 구성요소는 전기 연결 지점 또는 전기 전도성 경로 또는 카트리지 몸체 상의 영역 또는 시샤 장치 상의 영역일 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 전기 연결 지점을 다른 전기 구성요소와 정렬하는 것은 제1 및 제2 전기 연결 지점이 다른 전기 구성요소와 전기적으로 연결되게 하며, 따라서 전기 회로를 폐쇄한다. 전기 회로의 폐쇄는 또한 시샤 장치의 리셉터클 내에 카트리지를 배치하는 것과 같은 다른 조치를 필요로 할 수 있다. 캡을 회전시키고 제1 및 제2 전기 연결 지점을 다른 전기 구성요소와 정렬시켜 전기 회로를 폐쇄하는 것은 카트리지 내의 기재의 일부분을 선택적으로 가열하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 몸체는 몸체의 주연부 주위에 배치된 복수의 가열 요소를 포함할 수 있고, 캡을 회전시키는 것은 하나의 가열 요소를 선택적으로 가열하기 위해 사용될 수 있지만 다른 것은 그렇지 않다. 다른 예에서, 시샤 장치는 복수의 가열 요소를 포함할 수 있고, 캡을 회전시키는 것은 하나의 가열 요소를 선택적으로 가열하기 위해 사용될 수 있지만 다른 것은 그렇지 않다.
일부 구현예에서, 카트리지의 몸체는 공동이 외부 벽과 내부 원통형 벽 사이에 형성되도록 외부 벽 및 내부 원통형 벽을 갖는다. 공동은 하나 이상의 내부 벽에 의해 구획부로 추가로 분할될 수 있다. 내부 벽은 외부 벽으로부터 내부 원통형 벽으로 연장될 수 있다. 내부 원통형 벽은 캡의 관형 부분을 수용할 수 있는 중심 공동을 형성할 수 있다. 내부 원통형 벽은 중심 공동을 기재를 수용하는 공동의 구획부에 연결하는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 캡의 관형 부분은 구획부, 중심 공동, 및 카트리지의 외부 사이에 기류 경로를 제공하기 위해 내부 원통형 벽의 개구와 정렬될 수 있는 대응하는 개구를 포함할 수 있다. 캡은 내부 원통형 벽 상의 개구를 개방하거나 폐쇄하기 위해 회전될 수 있다.
카트리지는 하나 이상의 유입구를 덮는 제거 가능한 밀봉 층 및 하나 이상의 배출구를 덮는 제2 제거 가능한 층을 더 포함할 수 있다. 제거 가능한 층은 박리 가능한 라벨, 스티커, 포일 등을 포함할 수 있다. 라벨, 스티커, 또는 포일은 임의의 적합한 방식으로, 예컨대 접착제, 크림핑, 용접, 또는 그렇지 않으면 용기에 결합되는 것과 같이 카트리지에 부착될 수 있다. 제거 가능한 층은 처음 사용하기 전에 카트리지로부터 라벨, 스티커, 또는 포일을 박리 또는 제거하도록 파지될 수 있는 탭(tab)을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 카트리지는 임의의 적합한 시샤 장치와 함께 사용될 수 있는 시샤 카트리지이다. 바람직하게는, 시샤 장치는 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 형성하지만 에어로졸 형성 기재를 연소하지 않기 위해 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재를 충분히 가열하도록 구성된다. 예를 들어, 시샤 장치는 에어로졸 형성 기재를 약 150℃ 내지 약 300℃, 더 바람직하게는 약 180℃ 내지 약 250℃, 또는 약 200℃ 내지 약 230℃ 범위의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다.
시샤 장치는 카트리지를 수용하기 위한 리셉터클을 포함할 수 있다. 시샤 장치는 카트리지가 리셉터클 내에 수용될 때 카트리지의 몸체와 접촉하거나 카트리지의 몸체에 근접하도록 구성된 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 리셉터클의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 가열 요소는 리셉터클의 표면의 적어도 일부분을 형성할 수 있다. 시샤 카트리지는 전도에 의해 가열 요소로부터 공동 내의 에어로졸 형성 기재로 열을 전달하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 가열 요소는 카트리지의 몸체 상에 배치될 수 있다. 일부 구현예에서, 가열 요소는 전기 가열 요소를 포함한다. 일부 구현예에서, 가열 요소는 저항 가열 구성요소를 포함한다. 예를 들어, 가열 요소는 하나 이상의 저항성 와이어 또는 다른 저항성 요소를 포함할 수 있다. 저항성 와이어는 더 넓은 구역에 걸쳐 생성된 열을 분포시키기 위해서 열 전도성 재료와 접촉할 수 있다. 적합한 전도성 재료의 예는 알루미늄, 구리, 아연, 니켈, 은 및 이들의 조합을 포함한다. 가열 요소는 리셉터클의 표면의 적어도 일부분을 형성할 수 있다. 일부 구현예에서, 가열 요소는 카트리지의 몸체 상에 포함되고, 시샤 장치는 가열 요소를 포함하지 않는다.
시샤 장치는 가열 요소에 작동 가능하게 결합된 제어 전자기기를 포함할 수 있다. 제어 전자기기는 가열 요소의 가열을 제어하도록 구성될 수 있다. 제어 전자기기는 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재가 가열되는 온도를 제어하도록 구성될 수 있다. 제어 전자기기는 임의의 적합한 형태로 제공될 수 있고, 예를 들어 컨트롤러 또는 메모리와 제어부를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 주문형 집적 회로(ASIC) 상태 기계, 디지털 신호 프로세서, 게이트 어레이, 마이크로프로세서, 또는 동등한 별개의 또는 집적 논리 회로 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제어 전자기기는 회로의 하나 이상의 구성요소가 제어 전자기기의 기능 또는 양태를 수행하게 하는 명령을 포함하는 메모리를 포함할 수 있다. 본 개시에서의 제어 전자기기에 기인하는 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 및 하드웨어 중 하나 이상으로 구현될 수 있다.
전자 회로는, 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서일 수 있는 마이크로프로세서를 포함할 수 있다. 전자 회로는 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 전류 펄스의 형태로 히터 요소에 공급될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 제어 전자기기는 가열 요소의 전기 저항을 모니터링하고 가열 요소의 전기 저항에 따라서 가열 요소로의 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 제어 전자기기는 저항성 요소의 온도를 조절할 수 있다.
시샤 장치는 열전대와 같은 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 가열 요소의 온도를 제어하기 위해 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합될 수 있다. 온도 센서는 임의의 적합한 위치에 위치될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 가열될 에어로졸 형성 기재의 온도를 모니터링하기 위해서 리셉터클 내부에 수용될 때 카트리지에 삽입되도록 구성될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 온도 센서는 가열 요소와 접촉할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 온도 센서는 시샤 장치의 에어로졸 배출구 또는 그의 일부분에서 온도를 검출하도록 위치될 수 있다. 센서는 감지된 온도에 관한 신호를 제어 전자기기에 송신할 수 있다. 제어 전자기기는 신호에 응답하여 가열 요소의 가열을 조정하여 센서에서 적합한 온도를 달성할 수 있다.
제어 전자기기는 전력 공급부에 작동 가능하게 커플링될 수 있다. 시샤 장치는 임의의 적합한 전력 공급부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 시샤 장치의 전력 공급부는 배터리 또는 배터리 세트일 수 있다. 전력 공급부의 배터리는 재충전 가능, 제거 가능 및 교체 가능, 또는 재충전 가능 및 제거 가능 및 교체 가능할 수 있다. 임의의 적합한 배터리가 사용될 수 있다. 예를 들어, 산업용 대형 전력 공구에 사용되는 것과 같은 대형 배터리 또는 표준 배터리가 존재한다. 대안적으로, 전력 공급부는 슈퍼 또는 하이퍼 커패시터를 포함하는 임의의 유형의 전기 전력 공급부일 수 있다. 대안적으로, 조립체는 외부 전원에 연결되고, 이러한 목적을 위해 전기적으로 그리고 전자적으로 설계될 수 있다. 사용되는 전원의 유형에 상관없이, 전력 공급부는, 바람직하게는 재충전되거나 외부 전력원에 연결될 필요가 있기 전에, 에어로졸이 카트리지 내의 에어로졸 형성 기재로부터 고갈될 때까지 적어도 하나의 시샤 세션 동안 조립체의 정상 기능을 위해 충분한 에너지를 제공한다. 바람직하게는, 전력 공급부는 재충전되거나 외부 전원에 연결될 필요가 있기 전에, 장치의 연속 작동의 적어도 약 70분 동안 조립체의 정상 기능을 위한 충분한 에너지를 제공한다.
일 예에서, 시샤 장치는 카트리지 리셉터클, 가열 요소, 에어로졸 배출구, 및 신선한 공기 유입구를 포함하는 에어로졸 발생 요소를 포함한다. 카트리지 리셉터클은 에어로졸 형성 기재를 포함하는 본 개시에 따른 카트리지를 수용하도록 구성된다. 가열 요소는 리셉터클의 표면의 적어도 일부를 정의할 수 있거나 카트리지의 일부일 수 있다.
시샤 장치는 리셉터클과 유체 연결되는 신선한 공기 유입구 채널을 포함한다. 사용 시, 카트리지 내부의 기재가 가열될 때, 기재 내의 에어로졸 형성제 성분이 기화한다. 신선한 공기 유입구 채널로부터 카트리지를 통해 흐르는 공기는 카트리지 내의 에어로졸 형성제 구성요소로부터 발생된 에어로졸과 비말동반된다.
일부 전기 가열식 시샤 장치는 공기가 퍼핑 시 열원 근처에서 이동하도록 예열된 공기를 사용하고 통상적으로 기류 경로를 사용한다. 또한, 일부 전기 가열식 시샤 장치는 가열된 표면적을 증가시킴으로써 복사열 전달을 증가시키는 요소를 사용한다.
신선한 공기 유입구 채널은 시샤 장치 외부로부터의 신선한 공기가 채널을 통해 그리고 하나 이상의 애퍼처를 통해 카트리지 리셉터클 내로 흐를 수 있도록 카트리지 리셉터클을 통과하는 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 채널이 하나 이상의 애퍼처를 포함하면, 채널은 채널을 통해 흐르는 공기를 각각의 애퍼처로 지향시키기 위한 매니폴드를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 시샤 장치는 2개 이상의 신선한 공기 유입구 채널을 포함한다.
전술한 바와 같이, 카트리지는 몸체 내에 형성된 하나 이상의 개구(예를 들어, 유입구 또는 배출구)를 포함한다. 회전 가능한 캡이 회전되어 캡 상의 적어도 하나의 개구를 몸체 상의 적어도 하나의 개구와 정렬할 때, 공기는 카트리지를 통해 흐르도록 허용된다. 리셉터클이 하나 이상의 유입구 애퍼처를 포함하면, 카트리지 내의 유입구 중 적어도 일부는 리셉터클의 상단 내의 애퍼처와 정렬될 수 있다. 카트리지는 카트리지가 리셉터클 내로 삽입될 때 카트리지의 유입구를 리셉터클의 애퍼처와 정렬하기 위해 리셉터클의 상보적인 정렬 특징부와 결합되도록 구성된 정렬 특징부를 포함할 수 있다.
카트리지로 진입하는 공기는 에어로졸 형성 기재를 가로질러 또는 이 기재를 통해, 또는 이 기재를 가로질러 그리고 이 기재를 통해 흐르고, 에어로졸을 비말동반하고, 에어로졸 배출구를 통해 카트리지 및 리셉터클을 빠져나갈 수 있다. 에어로졸 배출구로부터, 에어로졸을 운반하는 공기는 시샤 장치의 용기로 진입한다.
시샤 장치는 액체를 포함하도록 구성된 내부 체적을 정의하고, 액체 충진 레벨 위의 헤드스페이스에 배출구를 정의하는 임의의 적합한 용기를 포함할 수 있다. 용기는 소비자가 용기에 포함된 내용물을 관찰하게 하도록 광학적으로 투명하거나 불투명한 하우징을 포함할 수 있다. 용기는 액체 충진선과 같은 액체 충진 경계선을 포함할 수 있다. 용기 하우징은 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 용기 하우징은 유리 또는 적합한 강성 플라스틱 재료를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 용기는 소비자가 용기를 충진하고, 비우거나 세척할 수 있도록 에어로졸 발생 요소를 포함하는 시샤 조립체의 일부분으로부터 제거 가능하다.
용기는 소비자에 의해 액체 충진 레벨로 충진될 수 있다. 액체는, 바람직하게는 하나 이상의 착색제, 향미제, 또는 착색제 및 향미제가 선택적으로 주입될 수 있는 물을 포함한다. 예를 들어, 물에는 식물성 또는 허브 주입물 중 하나 또는 둘 모두가 주입될 수 있다.
리셉터클의 에어로졸 배출구를 빠져나가는 공기에 비말동반된 에어로졸은 용기 내에 위치된 도관을 통해 이동할 수 있다. 도관은 에어로졸 발생 요소의 에어로졸 배출구에 결합될 수 있고 용기의 액체 충진 레벨 아래에 개구를 가질 수 있어, 용기를 통해 흐르는 에어로졸은 도관의 개구를 통해 흐르고, 그 다음 액체를 통해 용기의 헤드스페이스 내로 흐르고, 소비자에게 전달하기 위해 헤드스페이스 배출구를 통해 빠져나간다.
헤드스페이스 배출구는 에어로졸을 소비자에게 전달하기 위해 마우스피스를 포함하는 호스에 커플링될 수 있다. 마우스피스는 활성화 요소, 예컨대 사용자에 의해 활성화 가능한 스위치, 사용자가 마우스피스를 퍼핑하는 것을 검출하도록 배열된 퍼프 센서, 또는 사용자에 의해 활성화 가능한 스위치 및 퍼프 센서 둘 모두를 포함할 수 있다. 활성화 요소는 시샤 장치의 제어 전자기기에 작동 가능하게 결합된다. 활성화 요소는 제어 전자기기에 무선으로 결합될 수 있다. 활성화 요소의 활성화는 제어 전자기기가 가열 요소에 에너지를 지속적으로 공급하기보다는 가열 요소를 활성화하게 할 수 있다. 활성화 요소의 활성화는 제어 전자기기가 가열 요소에 에너지를 지속적으로 공급하기보다는 가열 요소를 활성화하게 할 수 있다. 따라서, 활성화 요소의 사용은 일정한 가열보다는 요구에 따른 가열을 제공하기 위해 이러한 요소를 사용하지 않는 장치에 비해 에너지를 절약하는 역할을 할 수 있다.
예의 목적으로, 본원에 설명된 바와 같은 시샤 장치를 사용하는 하나의 방법이 아래에서 시간 순서로 제공된다. 용기가 시샤 장치의 다른 구성요소에서 분리되어 물로 충진될 수 있다. 천연 과일 주스, 식물성 및 허브 주입물 중 하나 이상이 향료를 위해 물에 첨가될 수 있다. 첨가되는 액체의 양은 도관의 일부분을 커버해야 하지만 용기에 선택적으로 존재할 수 있는 충진 레벨 마크를 초과해서는 안 된다. 그 다음, 용기가 시샤 장치에 재조립된다. 카트리지는 캡 상의 개구가 몸체 상의 개구와 정렬되도록 임의의 제거 가능한 층(존재하는 경우)을 제거하고 캡을 회전시킴으로써 준비될 수 있다. 캡은 전기 연결 지점을 몸체 상의 또는 리셉터클 내의 또는 둘 모두 내의 다른 전기 구성요소와 정렬하도록 회전될 수 있다. 캡은 몸체 내부의 공동의 구획부를 선택적으로 개방하고 전기 연결 지점을 정렬하여 개방 구획부를 선택적으로 가열하도록 회전될 수 있다. 에어로졸 발생 요소의 일부분은 카트리지가 리셉터클 내로 삽입되게 하도록 제거되거나 개방될 수 있다. 그 다음, 에어로졸 발생 요소가 재조립되거나 폐쇄된다. 그 다음, 장치가 켜질 수 있다. 장치를 켜는 것은 가열 요소의 가열 프로파일을 개시하여, 에어로졸 형성 기재의 기화 온도에서 또는 기화 온도보다 높은 온도로, 그러나 에어로졸 형성 기재의 연소 온도 아래의 온도로 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 에어로졸 형성 화합물은 기화하여 에어로졸을 발생시킨다. 사용자는 원하는 대로 마우스피스를 퍼프할 수 있다. 사용자는 원하지 않는 한 또는 에어로졸이 더 이상 보이지 않거나 전달되지 않을 때까지 장치를 계속해서 사용할 수 있다. 일부 구현예에서, 장치는 카트리지 또는 카트리지의 구획부가 사용 가능한 에어로졸 형성 기재를 고갈할 때 자동적으로 차단되도록 배열될 수 있다. 사용자는 카트리지 상의 캡을 회전시켜 다른 구획부를 개방 및 가열하고 시샤 장치를 계속 사용할 수 있다. 대안적으로, 사용자는 캡을 회전시켜 카트리지를 폐쇄하거나 카트리지의 나머지 구획부를 폐쇄할 수 있다. 일부 구현예에서, 소비자는, 예를 들어 카트리지 또는 구획부 내의 에어로졸 형성 기재가 고갈되거나 거의 고갈되었다는 장치로부터의 큐를 수신한 후에 다른 구획부를 개방하거나 신선한 카트리지로 장치를 재충진할 수 있다. 시샤 장치는, 예를 들어 장치를 스위치 오프시킴으로써 소비자에 의해 언제든지 턴 오프될 수 있다.
시샤 장치는 임의의 적합한 공기 관리를 수행할 수 있다. 일 예에서, 사용자로부터의 퍼핑 작용은 흡입 효과를 생성하여, 외부 공기가 장치의 공기 유입구를 통해, 신선한 공기 입구 채널 내로, 그리고 리셉터클 내로 흐르게 할 장치 내부에서 저압을 야기할 것이다. 공기는 이어서, 리셉터클 내의 카트리지를 통해 흘러 에어로졸 형성 기재로부터 생성된 에어로졸을 운반할 수 있다. 그 다음, 비말동반된 에어로졸을 갖는 공기는 리셉터클의 에어로졸 배출구를 빠져나가고 도관을 통해 용기 내부의 액체로 흐른다. 그 다음, 에어로졸은 소비자에게 전달하기 위해서 액체 밖으로 그리고 액체 레벨 위에 있는 용기의 헤드스페이스 내로, 헤드스페이스 배출구로부터 그리고 호스 및 마우스피스를 통해 포말화될 것이다. 외부 공기의 흐름 및 시샤 장치 내부의 에어로졸의 흐름은 사용자로부터의 퍼핑 작용에 의해 구동될 수 있다.
본 개시에 기재된 하나 이상의 양태를 도시하는 도면이 이제 참조될 것이다. 그러나, 도면에 도시되지 않은 다른 양태가 본 개시의 범주 및 사상에 포함되어 있다는 것이 이해될 것이다. 도면에서 사용되는 유사한 번호는 유사한 구성요소를 지칭한다. 그러나, 주어진 도면 내의 구성요소를 지칭하는 번호를 사용하는 것이 동일한 번호로 라벨링된 다른 도면 내의 구성요소를 한정하고자 하는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 또한, 상이한 도면에서 구성요소를 지칭하는 상이한 번호를 사용하는 것은 상이한 번호의 구성요소가 다른 번호의 구성요소와 동일하거나 유사할 수 없음을 표시하고자 하는 것이 아니다. 도면은 제한의 목적이 아닌 예시의 목적으로 제시된다. 도면에 제시된 개략도는 반드시 실제 축척대로 도시된 것은 아니다.
도 1은 시샤 장치의 개략도이다.
도 2a 및 도 2b는 일 구현예에 따른 도 1의 시샤 장치에서 사용하기 위한 회전 가능한 캡을 갖는 시샤 카트리지의 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 구현예에 따른 도 1의 시샤 장치에서 사용하기 위한 시샤 카트리지의 몸체의 사시도이다.
도 3c는 상단이 제거된 시샤 카트리지의 몸체의 사시도이다.
도 3d는 시샤 카트리지의 저면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 구현예에 따른 도 1의 시샤 장치에서 사용하기 위한 시샤 카트리지의 캡의 횡단면도 및 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 구현예에 따른 도 1의 시샤 장치의 리셉터클 내의 시샤 카트리지의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6c는 구현예에 따른 카트리지의 몸체에 대한 캡의 부착 메커니즘의 단면도이다.
도 7a는 일 구현예에 따은 도 1의 시샤 장치에서 사용하기 위한 구획부로 분할된 관형 부분 및 몸체를 갖는 회전 가능한 캡을 갖는 시샤 카트리지의 사시도이다.
도 7b는 도 7a의 시샤 카트리지의 캡의 사시도이다.
도 7c는 도 7a의 시샤 카트리지의 몸체의 사시도이다.
도 7d는 도 7a의 시샤 카트리지의 캡의 다른 구현예의 사시도이다.
도 7e는 도 7a의 시샤 카트리지 내로 캡의 삽입의 개략도이다.
도 1은 시샤 장치(100)의 일 예의 개략 단면도이다. 장치(100)는 액체(19)를 함유하도록 구성된 내부 체적을 정의하고, 액체(19)의 충진 레벨 위에 헤드스페이스 배출구(15)를 정의하는 용기(17)를 포함한다. 액체(19)는, 바람직하게는 하나 이상의 착색제, 하나 이상의 향미제, 또는 하나 이상의 착색제 및 하나 이상의 향미제가 선택적으로 주입될 수 있는 물을 포함한다. 예를 들어, 물에는 식물성 주입물 또는 허브 주입물 중 하나 또는 둘 모두가 주입될 수 있다.
장치(100)는, 또한 에어로졸 발생 요소(130)를 포함한다. 에어로졸 발생 요소(130)는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 카트리지(200)를 수용하도록 구성된 리셉터클(140)을 포함한다. 에어로졸 발생 요소(130)는 또한 리셉터클(140)의 적어도 하나의 표면을 형성하는 가열 요소(160)를 포함할 수 있다. 도시된 구현예에서, 가열 요소는(160)는 리셉터클(140)의 측면 표면을 정의한다. 에어로졸 발생 요소(130) 또한, 신선한 공기를 장치(100) 내로 흡인하는 신선한 공기 유입구 채널(170)을 포함한다. 일부 구현예에서, 신선한 공기 유입구 채널(170)의 일부는 공기가 리셉터클(140)에 진입하기 전에 가열 요소(160)에 의해 공기를 가열하도록 형성된다. 그 다음, 예열된 공기는 카트리지(200)에 진입하며, 이는 또한 가열 요소(160)에 의해 가열되어 에어로졸 형성제 및 에어로졸 형성 기재에 의해 발생된 에어로졸을 운반한다. 공기는 에어로졸 발생 요소(130)의 배출구를 빠져나가서 도관(190)으로 진입한다.
도관(190)은 액체(19)의 레벨 아래로 공기 및 에어로졸을 용기(17) 내로 운반한다. 공기 및 에어로졸은 액체(19)를 통해 포말화되어 용기(17)의 헤드스페이스 배출구(15)를 빠져나갈 수 있다. 호스(20)는 에어로졸을 사용자의 입으로 운반하기 위해서 헤드스페이스 배출구(15)에 부착될 수 있다. 마우스피스(25)는 호스(20)에 부착되거나 호스의 일부를 형성할 수 있다.
사용 시, 장치의 예시적인 기류 통로는 도 1의 두꺼운 화살표로 도시된다.
마우스피스(25)는 활성화 요소(27)를 포함할 수 있다. 활성화 요소(27)는 스위치, 버튼 등일 수 있거나 퍼프 센서 등일 수 있다. 활성화 요소(27)는 장치(100)의 임의의 다른 적합한 위치에 배치될 수 있다. 활성화 요소(27)는 제어 전자기기(30)와 무선 통신하여 장치(100)를 사용 조건으로 두거나, 예를 들어 전력 공급부(35)가 가열 요소(160)에 에너지를 공급함으로써 제어 전자기기가 가열 요소(160)를 활성화하게 할 수 있다.
제어 전자기기(30) 및 전력 공급부(35)는 도 1에 도시된 바와 같이 요소(130)의 하단 부분 이외의 위치를 포함하는, 에어로졸 발생 요소(130)의 임의의 적합한 위치 내에 위치될 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 카트리지(200)는 에어로졸 형성 기재(201)가 배치될 수 있는 공동(218)을 형성하는 몸체(210)를 갖는다. 몸체(210)는 상단 벽(215), 하단 벽(213), 및 측벽(212)을 포함한다. 측벽(212)은 도시된 바와 같이 원통형, 절두 원추형, 또는 형상의 조합일 수 있다. 몸체(210)는 몸체(210)를 통해 연장되는 중심 축(A)을 가질 수 있다. 몸체(210)는 하나 이상의 부분으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상단 벽(215) 또는 하단 벽(213)은 측벽(212)으로부터 제거 가능하게 부착되어 에어로졸 형성 기재(201)가 공동(218) 내에 배치되게 할 수 있다. 카트리지(200)는 또한 캡(300)을 포함한다. 도시된 예에서, 캡(300)은 상단 벽(215) 및 측벽(212)의 일부를 적어도 부분적으로 커버한다.
도 2b에 도시된 예에서, 캡(300)은 리드 부분(315) 및 리드 부분(315)으로부터 축방향으로(즉, 중심 축(A)의 방향으로) 연장되는 원통형 부분(312)을 포함한다. 캡(300)에는 또한 원통형 부분 없이, 리드 부분(315)만이 제공될 수 있다. 리드 부분(315)은 몸체(210)의 상단 벽(215)을 적어도 부분적으로 커버할 수 있다. 리드 부분(315)은 평면 부분일 수 있다. 캡(300)은 리드 부분(315)을 통해 연장되는 캡 개구(317)를 갖는다. 캡(300)은 중심 축(A)을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 캡(300)을 회전시키는 것은 캡 개구(317)를 몸체(210) 상의 개구와 정렬함으로써 카트리지(200)를 개방하기 위해 사용될 수 있다.
캡(300)은 제1 전기 연결 지점(341) 및 제2 전기 연결 지점(342)을 포함한다. 캡(300)은 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342) 사이에서 연장되는 전기 전도성 경로(343)를 더 포함한다. 전기 전도성 경로(343)는 전기 비전도성 재료 상에 또는 이 경로 내에 배치될 수 있는(예를 들어, 내장될 수 있는) 전기 전도성 재료를 포함한다. 전기 연결 지점은 가시성을 위해 개략도에서 과장된다. 그러나, 전기 연결 지점은 전기 전도성 경로(343)의 단부를 단순히 포함할 수 있다. 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342) 중 하나 또는 둘 모두는 캡(300)의 에지를 따라 또는 예를 들어, 리드 부분(315)의 에지를 따라 배치될 수 있거나, 원통형 부분(312)을 따라 아래로 연장될 수 있다. 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342)은 몸체(210) 상의 또는 시샤 장치 상의 대응하는 전기 연결 지점과 같은, 다른 전기 구성요소에 대한 전기 연결을 할 수 있도록 노출된다.
이제 도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 몸체(210)의 다양한 양태가 도시된다. 몸체(210)는 도 3a에 도시된 바와 같은 단일 개구(217), 또는 도 3b에 도시된 바와 같은 복수의 개구(217)를 포함할 수 있다. 개구(들)(217)는 상단 벽(215) 상에, 하단 벽(213) 상에, 또는 둘 모두에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 개구(217)는 캡(300)에 의해 커버된 몸체(210)의 구역 내에 배치되어 캡(300)을 회전시킴으로써, 개구(217)는 노출(개방)되거나 커버(폐쇄)될 수 있다. 하나 이상의 개구(217)가 배치되는 벽은 또한 비투과성 부분(214)을 포함할 수 있다. 용어 비투과성은 공기에 대해 투과성이 없는 재료를 지칭하기 위해 본원에서 사용된다. 몸체(210)는 또한 카트리지가 사용 중일 때 카트리지를 통한 기류를 허용하기 위해 대향 벽(예를 들어, 하단 벽) 상의 복수의 애퍼처(216)를 포함할 수 있다. 하단 벽(213)에서 애퍼처(216)의 예시적인 배열이 도 3d에 도시된다. 카트리지(200)는 또한 또는 대안적으로 측벽(212)을 따라 애퍼처를 포함할 수 있다. 몸체 개구 또는 애퍼처(217, 216) 중 하나 이상은 카트리지가 사용 전에 저장될 때 박리 가능한 밀봉부 또는 커버에 의해 더 차단될 수 있다.
도 3c는 상단 벽(215)이 제거된 예시적인 카트리지 몸체(210)를 도시한다. 몸체(210)는 내부 벽(228) 또는 파티션을 포함할 수 있다. 내부 벽(228)은 공동(218)을 다수의 구획부(219)로 분할할 수 있다. 6개의 구획부(219)가 도시되지만, 임의의 적합한 수가 생성될 수 있다. 내부 벽(228)을 갖는 몸체(210)는 상부 벽(215)(개방 상부 측면을 덮는 캡을 가짐)을 갖지 않거나, 각각의 구획부(219)와 정렬된 개구(217)를 포함하는 상부 벽(215)를 가지고 사용될 수 있다. 일부 구현예에서, 내부 벽(228) 중 하나 이상은 인접한 구획부(219)를 연결하는 관통 구멍(227)을 포함할 수 있다. 캡(300)이 카트리지 몸체(210) 상에 배치될 때, 캡(300)은 캡 개구(317)를 몸체 개구(217)와 정렬하거나, 또는 캡 개구(317)를 구획부(219)의 개방 상단과 정렬함으로써 캡 개구(317)를 적어도 하나의 구획부(219)와 정렬하도록 회전되어, 공기가 카트리지를 통해 흐르게 할 수 있다.
일부 구현예에서, 몸체(210)는 구획부(219) 내의 기재를 가열하도록 선택적으로 활성화될 수 있는 가열 요소(260)를 포함할 수 있다. 가열 요소(260)는 카트리지(210)의 벽(212) 상에 배치될 수 있다. 가열 요소(260)는 카트리지(210)의 구획부(219)와 정렬될 수 있다. 가열 요소(260)는 캡(300)이 회전됨에 따라 캡(300)의 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342)과 정렬되고 연결될 수 있는 제1 및 제2 전기 연결 지점(241, 242)에 연결될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 캡(300)의 다양한 구현예를 나타낸다. 캡은 도 4a에 도시된 바와 같이, 평면일 수 있는 리드 부분(315)을 포함할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 캡(300)은 또한 리드 부분(315)으로부터 축방향으로 연장되는 원통형 부분(312)을 포함할 수 있다. 원통형 부분은 도 2b에 도시된 바와 같이, 캡의 측벽을 형성할 수 있다. 캡(300)은 캡 개구(317)를 포함한다. 캡 개구(317)는 도 4b에 도시된 바와 같은 단일 개구(317), 또는 도 4c에 도시된 바와 같은 복수의 개구(317)를 포함할 수 있다. 캡 개구(317)가 복수의 개구를 포함하는 경우, 일부 구현예에서, 복수의 개구는 메시에 의해 제공될 수 있다. 도 4d에 도시된 구현예에서, 캡(300)은 해치(325)에 의해 커버된 단일 개구(317)를 포함한다. 해치(325)는 개방 및 폐쇄를 위해 힌지 결합될 수 있다. 단일 개구(317)를 갖는 캡(300)은 단일 개구(217) 또는 복수의 개구(217)를 갖는 몸체(210)와 결합될 수 있다. 복수의 개구(317)를 갖는 캡(300)은 단일 개구(217) 또는 복수의 개구(217)를 갖는 몸체(210)와 결합될 수 있다. 캡(300)(예를 들어, 리드 부분(315))은 또한 비투과성 부분(314)을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 캡(300)은 캡 개구(317)가 몸체(210) 상의 적어도 하나의 개구(217)와 정렬되는(개구(217)를 노출시키는) 제1 위치로부터, 캡 개구(317)가 몸체(210) 상의 상이한 개구(217)와 정렬되는 또는 캡 개구(317)가 몸체(210) 상의 임의의 개구와 정렬되지 않는(카트리지(200)를 폐쇄하는) 제2 위치로 회전 가능하다. 폐쇄 위치에서, 캡 개구(317)는 몸체(210)의 비투과성 부분(214)과 정렬되고, 몸체 개구(217)는 캡(300)의 비투과성 부분(314)과 정렬된다.
캡(300)은 제1 전기 연결 지점(341) 및 제2 전기 연결 지점(342)을 포함한다. 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342) 중 하나 또는 둘 모두는 캡(300)의 에지를 따라 배치될 수 있다. 전기 전도성 재료로 제조된 전기 전도성 경로(343)는 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342)을 연결한다. 전기 전도성 경로(343)는 전기 비전도성 재료에 내장될 수 있다. 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342)은 몸체(210) 상의 또는 시샤 장치 상의 대응하는 전기 연결 지점과 같은, 다른 전기 구성요소에 대한 전기 연결을 할 수 있도록 노출된다.
도 5a 및 도 5b는 캡(300)의 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342) 및 전기 전도성 경로(343)가 시샤 장치의 리셉터클(140) 상에 배치된 가열 요소(160)를 갖는 전기 회로(440)를 형성하는 배열을 개략적으로 도시한다. 전기 회로(440)는 적어도 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342), 전기 전도성 경로(343), 및 가열 요소(160)를 포함할 수 있다. 전기 회로(440)는 와이어, 커넥터, 전력 공급부, 스위치, 제어부 등과 같은 다른 전기 구성요소를 더 포함할 수 있다. 리셉터클(140)은 도 5b에 도시된 바와 같이 복수의 가열 요소(160)를 포함할 수 있다. 가열 요소(160)는 카트리지 몸체(210)의 구획부(219)와 정렬되도록 위치될 수 있다. 카트리지(200) 및 리셉터클(140)은 카트리지가 리셉터클 내로 삽입될 때 구획부(219) 및 캡(300)의 전기 연결 지점(341, 342)을 리셉터클(140)의 가열 요소(160)와 정렬하는 것을 돕는 상보적인 정렬 특징부를 포함할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 캡(300)을 몸체(210)에 부착하기에 적합한 다양한 메커니즘을 도시한다. 캡(300)은 제거 가능하게 부착될 수 있다. 캡(300)은 나사식 연결을 통해 부착될 수 있다. 캡(300)은 도 6a에 도시된 바와 같이 마찰 끼워 맞춤에 의해 부착될 수 있다. 캡(300)은 또한 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이 스냅 끼워 맞춤에 의해 부착될 수 있다. 몸체(210)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 립(222)과 같은 구조를 포함할 수 있고, 캡(300)은 몸체(210) 상의 구조에 끼워지고 캡(300)을 제자리에서 회전 가능하게 유지하는, 립(322)과 같은 대응하는 구조를 포함할 수 있다. 몸체(210) 상의 구조는 또한 도 6c에 도시된 바와 같이, 립(223)을 갖는 중앙 포스트를 포함할 수 있고 캡(300)은 립(323)을 갖는 대응하는 공동을 포함할 수 있다. 중앙 포스트 부착을 갖는 캡(300)은 원통형 부분(312)을 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있다.
이제 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 공동(218)으로부터의 기류는 중심 개구를 통해 배열될 수 있다. 캡(300)은 중심 개구 내에 끼워지도록 구성된 관형 부분(352)을 포함할 수 있다. 관형 부분(352)은 리드 부분(315)의 직경(D315)보다 더 작은 직경(D352)을 가질 수 있다. 관형 부분(352)은 리드 부분(315)으로부터 축방향으로 연장될 수 있다. 캡(300)은 관형 부분(352)과 동축일 수 있는 원통형 부분(312)(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 관형 부분(352)은 리드 부분(315) 상의 캡 개구(317)와 실질적으로 정렬되는 공동(318)을 형성할 수 있다. 관형 부분(352)은 또한 몸체(210) 상의 개구와 정렬될 수 있는 하나 이상의 개구(327)를 포함할 수 있다. 캡(300)은 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 상기 설명된 바와 같이 제1 전기 연결 지점(341) 및 제2 전기 연결 지점(342)을 포함한다.
몸체(210)는 대응하는 내부 원통형 벽(232)을 포함할 수 있다(도 7c 참조). 공동(218)은 외부 벽(212)과 내부 원통형 벽(232) 사이에 형성될 수 있다.
공동(218)은 하나 이상의 내부 벽(228)에 의해 구획부(219)로 선택적으로 분할될 수 있다. 내부 벽(228)은 측벽(212)의 내부 표면으로부터 카트리지 몸체의 내부 원통형 벽(232)의 외부 표면으로 연장될 수 있다. 내부 원통형 벽(232)은 중심 공동(227)을 형성할 수 있다. 캡(300)의 관형 부분(352)은 몸체(210)의 중심 공동(227)을 정의하는 내부 원통형 벽(232)과 협력할 수 있다. 예를 들어, 캡(300)의 관형 부분(352)은 도 7e에 도시된 바와 같이, 몸체(210)의 내부 원통형 벽(232)에 의해 정의된 중심 공동(227) 내에 수용될 수 있다. 내부 원통형 벽(232)은 구획부를 중심 공동(227)에 연결하는 하나 이상의 개구(237)를 포함할 수 있다.
몸체(210)의 중심 공동(227) 내로 관형 부분(352)의 삽입은 도 7e의 아래쪽 화살표에 의해 예시된다. 캡(300)은 리드 부분(315)이 몸체(210)의 측벽(212)과 만날(또는 결합될) 때까지 아래로 가압될 수 있다. 관형 부분(352)이 중심 공동(227) 내에 수용되도록 캡(300)이 몸체(210) 상에 배치될 때, 캡(300)은 축(A)을 중심으로 회전되어 개구(327)를 몸체(210)의 내부 원통형 벽(232) 상의 하나 이상의 개구(237)와 정렬할 수 있다. 개구(327, 237)를 정렬하는 것은 또한 제1 및 제2 전기 연결 지점(341, 342)을 몸체(210) 상의 또는 시샤 장치 상의 다른 전기 구성요소(예를 들어, 제1 및 제2 전기 연결 지점(241, 242))와 정렬한다. 개구(327, 237)가 그렇게 정렬될 때, 가열 요소(160 또는 260)는 (구획부(219)에 대한 전기 연결 지점(341, 342)의 위치에 따라) 특정 구획부(219) 내의 기재를 가열하도록 활성화될 수 있고, 공기는 공동(318)으로부터 구획부(219) 내로 흐를 수 있다(또는, 시샤 장치 내의 유동로의 배열 및 흐름 방향에 따라 그 역도 또한 같음).
내부 원통형 벽(232)은 또한 공동(218)으로부터 기류 경로를 폐쇄하기 위해(카트리지를 폐쇄하기 위해) 개구(318)를 비투과성 부분과 정렬하도록 캡(300)이 회전될 수 있도록 비투과성 부분(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
카트리지는 시샤 장치의 리셉터클 내에 카트리지를 위치시키거나 리셉터클로부터 카트리지를 제거하는 것을 용이하게 하는 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 정렬, 위치 설정, 파지 등을 위한 돌출부(예를 들어, 플랜지)를 포함할 수 있다. 캡은 또한 돌출부로서 작용할 수 있다.
이와 같이, 시샤 장치용 카트리지가 설명되었다. 본 발명의 다양한 수정 및 변형은 본 발명의 범주 및 사상에서 벗어나지 않고 당업자에게 자명할 것이다. 본 발명이 특정 바람직한 구현예와 관련하여 설명되었지만, 이는 이러한 특정 구현예에 부당하게 한정되지 않아야 한다는 것을 이해해야 한다. 실제로, 기계 분야, 화학 분야 및 에어로졸 발생 물품 제조 또는 관련 분야의 숙련자에게 명백한 본 발명을 수행하기 위한 설명된 모드의 다양한 수정은 다음 청구범위의 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

Claims (18)

  1. 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 카트리지로서, 상기 카트리지는:
    하나 이상의 벽, 및 상기 하나 이상의 벽 중 적어도 하나 내의 벽 개구를 포함하는 몸체;
    상기 적어도 하나의 벽 개구와 유체 연통하는 몸체 내의 공동; 및
    상기 몸체에 회전 가능하게 연결된 캡을 포함하며, 상기 캡은:
    외부 에지(outer edge);
    비전기 전도성 재료(non-electrically-conductive material);
    상기 외부 에지를 따라 배치된 제1 전기 연결 지점(first electrical connection point);
    상기 외부 에지를 따라 배치된 제2 전기 연결 지점(second electrical connection point); 및
    상기 제1 전기 연결 지점으로부터 상기 제2 전기 연결 지점으로 연장되는 전기 전도성 경로를 형성하는 전기 전도성 재료(electrically conductive material)를 포함하고,
    상기 캡은 상기 벽 개구가 노출되는 제1 위치와 상기 벽 개구가 상기 캡에 의해 폐쇄되는 제2 위치 사이에서 이동 가능한, 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전기 연결 지점들 및 전기 전도성 경로를 형성하는 전기 전도성 재료의 외부에 있는 캡의 외부 에지는 비전기 전도성인, 카트리지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 몸체의 하나 이상의 벽 중 적어도 하나는 저항성 재료를 포함하는, 카트리지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 축을 중심으로 회전 가능하여 가열 요소 및 상기 전기 전도성 경로를 포함하는 전기 회로를 선택적으로 형성하는, 카트리지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체는 상기 공동을 적어도 제1 구획부 및 제2 구획부로 분할하는 내부 벽을 포함하는, 카트리지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 캡은 상기 제1 구획부 또는 상기 제2 구획부를 선택적으로 개방하거나 상기 제1 및 제2 구획부 둘 모두를 폐쇄하도록 축을 중심으로 회전 가능한, 카트리지.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 몸체의 하나 이상의 벽 중 적어도 하나는 저항성 재료의 2개 이상의 섹션을 포함하며, 저항성 재료의 각각의 섹션은 상기 2개 이상의 구획부 중 하나에 대응하는, 카트리지.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전기 연결 지점들은 상기 캡의 섹터를 정의하며, 상기 캡은 상기 섹터 내에 캡 개구를 포함하고, 상기 제1 위치에서 상기 캡 개구는 상기 벽 개구와 적어도 부분적으로 정렬되고, 상기 제2 위치에서 상기 캡 개구는 상기 벽 개구와 정렬되지 않는, 카트리지.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전기 연결 지점들은 20° 이상, 30° 이상, 40° 이상, 50° 이상, 또는 60° 이상, 및/또는 최대 180°, 최대 150°, 최대 120°, 최대 90°, 또는 최대 60°만큼 방사상으로 떨어져 설정되는, 카트리지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캡은 상기 제1 전기 연결 지점으로부터 상기 제2 전기 연결 지점으로 연장되는 절개부(cut-out)를 포함하는 개구를 포함하는, 카트리지.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽 개구는 상단 벽, 하단 벽, 또는 측벽, 또는 이들의 임의의 조합 상에 있는, 카트리지.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공동 내에 배치된 에어로졸 형성 기재를 포함하는, 카트리지.
  13. 제12항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함하는, 카트리지.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 시샤(shisha) 에어로졸 형성 기재를 포함하는, 카트리지.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몸체는 공동을 제1 구획부 및 제2 구획부로 분할하는 내부 벽을 포함하며, 상기 카트리지는 상기 제1 구획부 내에 배치된 제1 유형의 에어로졸 형성 기재 및 상기 제2 구획부 내에 배치된 제2 유형의 에어로졸 형성 기재를 포함하는, 카트리지.
  16. 시샤 시스템으로서,
    상기 카트리지 내에 배치된 에어로졸 형성 기재를 갖는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 카트리지; 및
    시샤 장치를 포함하며, 시샤 장치는,
    상기 카트리지를 수용하기 위한 리셉터클;
    상기 카트리지가 상기 시샤 장치의 리셉터클 내에 수용될 때 상기 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 가열 요소;
    액체 충진 레벨을 갖고 액체 충진 레벨 위의 헤드스페이스를 정의하는 용기;
    상기 리셉터클로부터 상기 용기로 에어로졸을 운반하기 위한 에어로졸 도관; 및
    상기 헤드스페이스와 연통하는 배출구를 포함하는, 시샤 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 리셉터클은 상기 카트리지의 제1 및 제2 전기 연결 지점들과 정렬되고 연결되도록 구성된 전기 연결 지점들을 포함하는, 시샤 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 카트리지의 제1 및 제2 전기 연결 지점들이 상기 리셉터클의 전기 연결 지점들과 정렬되고 연결될 때 선택적으로 가열 가능한 저항성 재료의 2개 이상의 섹션을 포함하는, 시샤 시스템.
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