KR20220091522A - 전자 에어로졸 제공 시스템 - Google Patents

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KR20220091522A
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generating
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조슬린 버닝
켈리 리스
왈리드 아비 아운
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니코벤처스 트레이딩 리미티드
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Abstract

에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스가 개시된다. 에어로졸 제공 디바이스는, 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들 및 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부를 포함한다. 제어 회로부는, 적어도 2번의 별개의 기회(occasion)들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성된다.

Description

전자 에어로졸 제공 시스템
본 개시내용은 불연성 에어로졸 제공 시스템(non-combustible aerosol provision system)들에 관한 것이다.
전자 시가렛(e-cigarette)들과 같은 전자 에어로졸 제공 시스템들은 일반적으로, 전형적으로 니코틴을 포함하는 제제를 보유하는 소스 액체(source liquid)의 저장조(reservoir)를 보유하며, 이로부터 에어로졸이, 예를 들어 가열 증발(heat vaporisation)을 통해 생성된다. 따라서, 에어로졸 제공 시스템을 위한 에어로졸 소스는, 예를 들어 위킹/모세관 작용(wicking/capillary action)을 통해, 저장조로부터 소스 액체를 수용하도록 배열된 가열 엘리먼트를 갖는 히터를 포함할 수 있다. 사용자가 디바이스에서 흡입하는 동안, 전력이 가열 엘리먼트에 공급되어, 가열 엘리먼트 부근의 소스 액체를 증발시켜서 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성한다. 그러한 디바이스들에는 통상적으로 시스템의 마우스피스(mouthpiece) 단부로부터 멀리 위치된 하나 이상의 공기 유입구 홀(air inlet hole)들이 제공된다. 사용자가 시스템의 마우스피스 단부에 연결된 마우스피스를 빨때, 공기는 유입구 홀들을 통해 그리고 에어로졸 소스를 지나 흡인된다. 마우스피스의 개구와 에어로졸 소스 사이를 연결하는 유동 경로가 존재하고, 이에, 에어로졸 소스를 지나서 흡인된 공기는 유동 경로를 따라 마우스피스 개구로 이어져, 에어로졸 소스로부터의 에어로졸의 일부가 공기와 함께 운반된다. 에어로졸-운반 공기는 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스피스 개구를 통해 에어로졸 제공 시스템을 빠져나간다.
다른 에어로졸 제공 디바이스들은 담배 또는 담배 파생품과 같은 고체 재료로부터 에어로졸을 생성한다. 그러한 디바이스들은, 고체 담배 재료가 증발 온도로 가열되어 에어로졸을 생성하고, 이 에어로졸이 후속하여 사용자에 의해 흡입된다는 점에서, 전술한 액체-기반 시스템들과 대체로 유사한 방식으로 동작한다. 일부 예시적인 시스템들에서, 담배 재료의 전체 부분은 일정 세션의 지속기간 동안(즉, 다수의 사용자 흡입을 위해) 일정하게 가열된다.
벌크 고체 재료가 가열되는 경우, 이는 벌크 고체 재료를 가열하는데 요구되는 에너지 및 또한, 벌크 재료가 상당히 길 수 있는, 에어로졸 발생 온도에 도달하는데 요구되는 시간 둘 다의 관점에서 비효율적 프로세스일 수 있다.
이러한 문제들 중 일부를 해결하는 데 도움이 되는 다양한 접근법들이 설명된다.
특정 실시예들의 제1 양상에 따라, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 에어로졸 제공 디바이스는, 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들; 및 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부를 포함하고, 제어 회로부는, 적어도 2번의 별개의 기회(occasion)들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성된다.
다양한 실시예들에 따라, 제어 회로부는 적어도 3번, 4번, 5번, 6번, 7번, 8번, 9번, 10번 또는 10번 초과의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다.
제어 회로부는 임의의 시간에(at any one time) 에어로졸 생성 재료의 일 부분의 에어로졸화를 야기시키도록 구성될 수 있다.
제어 회로부는, 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들은 가열 엘리먼트들일 수 있다.
제어 회로부는, 에어로졸 생성 재료의 제2 부분의 가열을 야기하기 전에, 적어도 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하도록 구성될 수 있다.
제어 회로부는, 두 번째 기회에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하기 전에, 한 번의 기회에 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분의 순차적인 가열을 야기하도록 구성될 수 있다.
제어 회로부는, 에어로졸을 생성하려는 사용자의 의도를 나타내는 신호를 수신하고 그리고 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로, 에어로졸 생성 재료의 일부의 가열을 야기하도록 구성될 수 있다.
제어 회로부는 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 350℃ 이하의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다.
제어 회로부는, 연속 10초 이하 동안 에어로졸이 생성되는 동작 온도로 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 가열하도록 구성될 수 있다.
각각의 가열 엘리먼트는 130㎟ 이하의 면적 범위를 가질 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 비정질 고체(amorphous solid)일 수 있다.
비정질 고체는 0.05㎜ 내지 2㎜의 범위의 두께를 가질 수 있다.
특정 실시예들의 제2 양상에 따라, 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템이 제공되며, 시스템은, 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함하는 에어로졸 생성 물품; 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들; 및 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부를 포함하고, 제어 회로부는, 적어도 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성된다.
제2 양상은 제1 양상과 관련하여 본원에 설명되는 선택적인 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예들의 제3 양상에 따라, 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함하는 에어로졸 생성 물품이 제공되며, 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들 각각은 0.05㎜ 내지 2㎜의 두께를 갖는다.
특정 실시예들의 제4 양상에 따라, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸을 생성하는 방법이 제공되며, 방법은, 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 제1 에어로졸화 프로세스를 수행하는 단계; 및 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 제2 에어로졸화 프로세스를 수행하는 단계를 포함하고, 제1 에어로졸화 프로세스 및 제2 에어로졸화 프로세스는 서로 별개이다.
특정 실시예들의 제5 양상에 따라, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 에어로졸 제공 디바이스는, 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 수단; 및 하나 이상의 에어로졸 생성 수단에 전력을 공급하기 위한 제어 수단을 포함하고, 제어 수단은, 적어도 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성된다.
본 발명의 제1 양상 및 다른 양상들과 관련하여 상술된 본 발명의 특징들 및 양상들은 상술된 특정 조합들뿐만 아니라 적절하게 본 발명의 다른 양상들에 따른 본 발명의 실시예들에 동등하게 적용가능하고 그리고 그 실시예들과 조합될 수 있음이 인식될 것이다.
본 발명의 실시예들은, 이제, 단지 예로서 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 에어로졸 제공 디바이스 및 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 제공 시스템의 개략적 단면도이며, 디바이스는 복수의 가열 엘리먼트들을 포함하고, 물품은 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함한다;
도 2a 내지 도 2c는 도 1의 에어로졸 제공 물품의 상이한 각도들로부터의 다양한 도면들이다;
도 3은 도 1의 에어로졸 제공 디바이스의 가열 엘리먼트들의 평면 단면도이다;
도 4는, 도 1의 디바이스를 사용하여 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 가열하기 위한, 본 개시내용의 양상들에 따른 예시적인 방법이며, 여기서 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분은 적어도 2번의 기회들에서 가열된다;
도 5는 에어로졸 제공 디바이스 및 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 제공 시스템의 개략적 단면도의 예이며, 디바이스는 복수의 유도 작업 코일들을 포함하고, 물품은 에어로졸 생성 재료의 복수 부분들 및 대응하는 서셉터 부분들을 포함한다; 그리고
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 에어로졸 제공 물품의 상이한 각도들로부터의 다양한 도면들이다.
특정 예들 및 실시예들의 양상들 및 특징들이 본원에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양상들 및 특징들은 통상적인 방식으로 구현될 수 있고, 이들은 간결성을 위해 상세히 논의/설명되지는 않는다. 이에 따라, 상세히 설명되지 않은, 본원에서 논의된 장치 및 방법들의 양상들 및 특징들이 이러한 양상들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 통상적 기법들에 따라 구현될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
본 개시내용은 "불연성" 에어로졸 제공 시스템에 관한 것이다. "불연성" 에어로졸 제공 시스템은, 에어로졸 제공 시스템(또는 이의 컴포넌트)의 에어로졸화가능 구성 재료(constituent aerosolisable material)가 사용자에게로의 에어로졸의 전달을 가능하게 하기 위해 연소되거나 태워지지 않는 시스템이다. 더욱이, 기술 분야에서 보편적인 바와 같이, "증기" 및 "에어로졸"이라는 용어 그리고 "증발하다", "휘발시키다" 및 "에어로졸화하다"와 같은 관련 용들은 일반적으로 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 전자 시가렛(또한, 베이핑 디바이스 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END; electronic nicotine delivery system)으로 공지됨)이지만, 에어로졸화가능 재료에서 니코틴의 존재가 요건이 아니라는 점이 주목된다. 하기 설명 전반에 걸쳐에서, "e-시가렛" 또는 "전자 시가렛"라는 용어가 때때로 사용되지만, 이 용어는 에어로졸 (증기) 제공 시스템과 상호교환가능하게 사용될 수 있다.
전형적으로, 불연성 에어로졸 제공 시스템은 불연성 에어로졸 제공 디바이스 및 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기 위한 물품(때때로 소모품(consumable)으로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 컴포넌트에 전력을 공급하기 위한 수단을 자체적으로 포함하는 물품들은 그 자체가 불연성 에어로졸 제공 시스템을 형성할 수 있는 것으로 구상된다.
물품의 일부 또는 전부는, 사용자에 의한 사용 동안 소모되도록 의도된다. 물품은 에어로졸화가능 재료를 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다. 물품은 하나 이상의 다른 엘리먼트들을, 이를테면 필터 또는 에어로졸 수정 물질(예를 들어, 에어로졸 수정 물질을 통과하거나 또는 그를 지나가는 에어로졸에 향미를 추가하거나 그렇지 않으면 그의 특성을 변경하기 위한 컴포넌트)을 포함할 수 있다.
불연성 에어로졸 제공 시스템들은, 항상 그런 것은 아니지만, 종종, 재사용가능한 에어로졸 제공 디바이스 및 교체가능한 물품 둘 다를 포함하는 모듈식 어셈블리를 포함한다. 일부 구현들에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 전력 소스(power source) 및 제어기(또는 제어 회로부)를 포함할 수 있다. 전력 소스는, 예를 들어, 배터리 또는 재충전식 배터리와 같은 전기 전력 소스일 수 있다. 일부 구현들에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 또한, 에어로졸 생성 컴포넌트를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 물품은 부분적으로 또는 전체적으로 에어로졸 생성 컴포넌트를 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 에어로졸 생성 컴포넌트는, 에어로졸화가능 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들(volatiles)을 방출하여 에어로졸을 형성하기 위해, 에어로졸화가능 재료와 상호작용할 수 있는 히터이다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 컴포넌트는 가열 없이 에어로졸화가능 재료로부터 에어로졸을 생성할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 컴포넌트는, 예를 들어, 진동, 기계적, 가압 또는 정전기 수단 중 하나 이상을 통해, 에어로졸 생성 컴포넌트에 열을 가하지 않고 에어로졸화가능 재료로부터 에어로졸을 생성할 수 있다.
불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기 위한 물품은 일반적으로 에어로졸화가능 재료를 포함한다. 본원에서 에어로졸 생성 재료로 또한 지칭될 수 있는 에어로졸화가능 재료는, 예를 들어, 임의의 다른 방식으로 가열되거나 조사되거나(irradiated) 또는 에너자이징(energized)될 때 에어로졸을 생성할 수 있는 재료이다. 에어로졸화가능 재료는, 예를 들어, 니코틴 및/또는 향미제들을 보유하거나 보유하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔 형태일 수 있다. 다음의 개시내용에서, 에어로졸화가능 재료는, 대안적으로 "모놀리식 고체"(즉, 비섬유질)로 지칭될 수 있는 "비정질 고체"를 포함하는 것으로 설명된다. 일부 구현들에서, 비정질 고체는 건조된 겔(dried gel)일 수 있다. 비정질 고체는, 그 안에 일부 유체, 이를테면 액체를 보유할 수 있는 고체 재료이다. 일부 구현들에서, 에어로졸화가능 재료는, 예를 들어, 약 50wt%, 60wt% 또는 70wt%의 비정질 고체 내지 약 90wt%, 95wt% 또는 100wt%의 비정질 고체를 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 원리들이 다른 에어로졸화가능 재료들, 이를테면 담배, 재생 담배, 액체, 이를테면 e-액체 등에 적용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
적절한 경우, 에어로졸화가능 재료는, 활성 구성성분(constituent), 캐리어 구성성분, 향미, 및 하나 이상의 다른 기능성 구성성분들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 활성 구성성분은, 생리학적 반응을 성취하거나 향상시키도록 의도된 재료인 생리학적 활성 재료일 수 있다. 활성 구성성분은 예를 들어 누트라수티컬(nutraceutical)들, 누트로픽(nootropic)들, 향정신성물(psychoactive)들로부터 선택될 수 있다. 활성 구성성분은 자연적으로 발생하거나 합성하여 획득될 수 있다. 활성 구성성분은, 예를 들어, 니코틴, 카페인, 타우린, 테인(theine), 비타민들, 이를테면 B6 또는 B12 또는 C, 멜라토닌, 칸나비노이드(cannabinoid)들, 또는 이들의 구성성분들, 유도체들, 또는 조합들을 포함할 수 있다. 활성 구성성분은 담배, 대마초 또는 다른 식물생약(botanical)의 하나 이상의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다. 본원에서 주목된 바와 같이, 활성 구성성분은 하나 이상의 칸나비노이드들 또는 테르펜(terpene)들과 같은, 대마초의 하나 이상의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 활성 구성성분은 니코틴을 포함한다. 일부 실시예들에서, 활성 구성성분은 카페인, 멜라토닌 또는 비타민 B12를 포함한다.
본원에 주목된 바와 같이, 활성 구성성분은 하나 이상의 식물생약들 또는 이들의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 도출될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "식물생약"이란 용어는, 추출물들, 잎들, 나무껍질(bark), 섬유들, 줄기들, 뿌리들, 종자들, 꽃들, 과일들, 꽃가루, 겉껍질(husk), 껍질(shell)들 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 식물들로부터 도출된 임의의 재료를 포함한다. 대안적으로, 재료는 합성하여 획득된 식물생약에 자연적으로 존재하는 활성 화합물을 포함할 수 있다. 재료는 액체, 가스, 고체, 분말, 가루, 으깨진 입자들, 알갱이들, 펠릿들, 파쇄물(shred)들, 스트립들, 시트들 등의 형태일 수 있다. 식물생약들의 예는, 담배, 유칼립투스, 팔각(star anise), 대마(hemp), 코코아, 대마초, 회향(fennel), 레몬그라스(lemongrass), 페퍼민트, 스피어민트, 루이보스(rooibos), 카모마일, 아마(flax), 생강, 은행 나무(ginkgo biloba), 개암(hazel), 히비스커스, 월계수(laurel), 감초(licorice)(감초사탕(liquorice)), 말차(matcha), 마테(mate), 오렌지 껍질(orange skin), 파파야, 장미, 세이지(sage), 차(이를테면, 녹차 또는 홍차), 타임(thyme), 정향(clove), 계피, 커피, 아니스열매(aniseed)(아니스(anise)), 바질, 월계수 잎(bay leaves), 카다멈(cardamom), 고수(coriander), 커민(cumin), 육두구(nutmeg), 오레가노(oregano), 파프리카, 로즈마리, 사프란, 라벤더, 레몬 껍질, 민트, 향나무(juniper), 엘더플라워(elderflower), 바닐라, 노루발풀(wintergreen), 차조기(beefsteak plant), 강황(curcuma), 터메릭(turmeric), 백단향(sandalwood), 고수잎(cilantro), 베르가못(bergamot), 오렌지 블로섬(orange blossom), 머틀(myrtle), 카시스(cassis), 발레리안(valerian), 피멘토(pimento), 메이스(mace), 데미안(damien), 마조람(marjoram), 올리브(olive), 레몬 밤(lemon balm), 레몬 바질(lemon basil), 골파(chive), 카르비(carvi), 버베나(verbena), 타라곤(tarragon), 제라늄(geranium), 뽕(mulberry), 인삼, 테아닌(theanine), 테아크린(theacrine), 마카(maca), 아슈와간다(ashwagandha), 다미아나(damiana), 구아라나(guarana), 클로로필(chlorophyll), 바오밥(baobab) 또는 이들의 임의의 조합이다. 민트는 다음의 민트 품종들 중에서 선정될 수 있다: 멘타 아르벤티스(Mentha arvensis), 멘타 c.v.(Mentha c.v.), 멘타 닐리아스(Mentha niliaca), 멘타 피페리타(Mentha piperita), 멘타 피페리타 시트라타 c.v.(Mentha piperita citrata c.v.), 멘타 피페라타 c.v.(Mentha piperita c.v.), 멘타 스피카타 크리스파(Mentha spicata crispa), 멘타 코디폴리아(Mentha cordifolia), 멘타 롱기폴리아(Mentha longifolia), 멘타 수아블렌즈 바리에가타(Mentha suaveolens variegata), 멘타 풀레기움(Mentha pulegium), 멘타 스피카타 c.v.(Mentha spicata c.v.) 및 멘타 수아블렌즈(Mentha suaveolens).
일부 실시예들에서, 활성 구성성분은 하나 이상의 식물생약들 또는 이들의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 도출되고, 식물생약은 담배이다.
일부 실시예들에서, 활성 구성성분은 하나 이상의 식물생약들 또는 이들의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 도출되고, 식물생약은 유칼립투스, 팔각, 코코아 및 대마로부터 선택된다.
일부 실시예들에서, 활성 구성성분은 하나 이상의 식물생약들 또는 이들의 구성성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함하거나 이들로부터 도출되고, 식물생약은 루이보스 및 회향으로부터 선택된다.
일부 구현들에서, 에어로졸화가능 재료는 향미(또는 향미제)를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "향미(flavour)" 및 "향미제(flavourant)"라는 용어들은, 현지 규제들이 허용하는 경우, 성인 소비자들을 위한 제품에 원하는 맛, 또는 향기 또는 다른 체지각 감각(somatosensorial sensation)을 생성하는 데 사용될 수 있는 재료들을 지칭한다. 이들은, 자연적으로 발생하는 향미 재료들, 식물생약들, 식물생약들의 추출물들, 합성하여 획득된 재료들 또는 이들의 조합들(예를 들어, 담배, 대마초, 감초(감초사탕), 수국(hydrangea), 유제놀(eugenol), 일본 흰 껍질 목련 잎(Japanese white bark magnolia leaf), 카모마일(chamomile), 호로파(fenugreek), 정향, 메이플(maple), 말차, 멘톨, 일본 민트(Japanese mint), 아니스열매(아니스), 계피, 터메릭, 인도 향신료(Indian spices), 아시아 향신료(Asian spices), 허브, 노루발풀, 체리(cherry), 베리(berry), 레드 베리, 크랜베리, 복숭아, 사과, 오렌지, 망고, 클레멘타인, 레몬, 라임, 열대과일, 파파야, 대황(rhubarb), 포도, 두리안, 용과(dragon fruit), 오이, 블루베리, 뽕, 감귤류(citrus fruits), 드람뷔(Drambuie), 버번(bourbon), 스카치(scotch), 위스키(whiskey), 진(gin), 데킬라(tequila), 럼(rum), 스피어민트, 페퍼민트, 라벤더, 알로에 베라, 카다멈, 셀러리(celery), 카스카릴라(cascarilla), 육두구, 백단향, 베르가못(bergamot), 제라늄(geranium), 카트(khat), 나스와르(naswar), 빈랑(betel), 시샤(shisha), 소나무, 허니 에센스(honey essence), 로즈 오일(rose oil), 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 오렌지 블로섬, 벚꽃(cherry blossom), 계수나무(cassia), 캐러웨이(caraway), 코냑(cognac), 자스민(jasmine), 일랑-일랑(ylang-ylang), 세이지, 회향, 와사비(wasabi), 피망(piment), 생강, 고수, 커피, 대마, 멘타 속(genus Mentha)의 임의의 종으로부터의 민트 오일, 유칼립투스, 팔각, 코코아, 레몬그라스, 루이보스, 아마, 은행 나무, 헤이즐(hazel), 히비스커스(hibiscus), 월계수, 마테, 오렌지 껍질, 장미, 차(이를테면, 녹차 또는 홍차), 타임, 향나무, 엘더플라워, 바질, 월계수 잎, 커민, 오레가노, 파프리카, 로즈마리, 사프란, 레몬 껍질(lemon peel), 민트, 차조기, 강황, 고수, 머틀, 카시스, 발레리안, 피멘토, 메이스, 데미안, 마조람, 올리브, 레몬 밤, 레몬 바질, 골파, 카르비, 버베나, 타라곤, 리모넨(limonene), 티몰(thymol), 캄펜(camphene)), 향미 증강제들(flavour enhancers), 쓴맛 수용체 부위 차단제들(bitterness receptor site blockers), 감각 수용체 부위 활성화제들(sensorial receptor site activators) 또는 자극제들(stimulators), 당류 및/또는 당 대용품들(예를 들어, 수크랄로스(sucralose), 아세설팜 칼륨(acesulfame potassium), 아스파탐(aspartame), 사카린(saccharine), 사이클라메이트들(cyclamates), 락토오스(lactose), 자당(sucrose), 포도당(glucose), 과당(fructose) 소르비톨(sorbitol) 또는 만니톨(mannitol)), 및 다른 첨가제들, 이를테면 목탄(charcoal), 클로로필, 미네랄들, 식물생약들 또는 입냄새 제거제들(breath freshening agents)을 포함할 수 있다. 이들은 모조(imitation), 합성 또는 천연 구성요소(ingredient)들 또는 이들의 블렌드(blend)들일 수 있다. 이들은 임의의 적합한 형태, 예를 들어, 오일과 같은 액체, 분말과 같은 고체, 또는 가스일 수 있다.
일부 실시예들에서, 향미는 멘톨, 스피어민트 및/또는 페퍼민트를 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 오이, 블루베리, 감귤과류 및/또는 레드베리의 향미 성분들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 유제놀을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 담배로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 향미는 대마초로부터 추출된 향미 성분들을 포함한다.
일부 실시예들에서, 향미는, 향기 또는 미각 신경들에 추가로 또는 이 대신에, 제5 뇌신경(삼차 신경)의 자극에 의해 지각되고 일반적으로 화학적으로 유도되는 체지각 감각을 성취하도록 의도된 센세잇(sensate)을 포함할 수 있으며, 이들은 히팅, 쿨링, 저림, 마비 작용을 제공하는 제제들을 포함할 수 있다. 적절한 열 작용제(heat effect agent)는 바닐릴 에틸 에테르(vanillyl ethyl ether)일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 적절한 쿨링제(cooling agent)는 유칼리프톨(eucolyptol), WS-3일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
캐리어 구성성분은 에어로졸을 형성할 수 있는 하나 이상의 구성성분들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 캐리어 구성성분은 글리세린, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에리트리톨, 메조-에리트리톨, 에틸 바닐레이트, 에틸 라우레이트, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 캐리어 구성성분은, 하나 이상의 다가 알콜(polyhydric alcohol)들, 이를테면 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린; 다가 알콜들의 에스테르들, 이를테면 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트; 및/또는 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산들의 지방족 에스테르들, 이를테면 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트를 포함한다. 하나 이상의 다른 기능 구성성분들은 pH 조절제들, 착색제(colouring agent)들, 방부제(preservative)들, 결합제(binder)들, 충전제(filler)들, 안정제(stabilizer)들, 및/또는 항산화제(antioxidant)들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
에어로졸화가능 재료는 또한 산을 포함할 수 있다. 산은 유기산일 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 산은 일양성자산, 이양성자산 및 삼양성자산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 적어도 하나의 카르복실 작용기를 보유할 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 알파-히드록시산, 카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산 및 케토산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 알파-케토산일 수 있다.
일부 이러한 실시예들에서, 산은 숙신산, 락트산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 푸마르산, 레불린산, 아세트산, 말산, 포름산, 소르브산, 벤조산, 프로판산 및 피루브산 중 적어도 하나일 수 있다.
적합하게는 산은 락트산이다. 다른 실시예들에서, 산은 벤조산이다. 다른 실시예들에서, 산은 무기산일 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 산은 광산(mineral acid)일 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 황산, 염산, 붕산 및 인산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 산은 레불린산이다.
산의 포함은, 에어로졸화가능 재료가 니코틴을 포함하는 실시예들에서 특히 바람직하다. 그러한 실시예들에서, 산의 존재는 에어로졸화가능 재료를 형성하는 슬러리 내의 용해된 종(dissolved species)을 안정화할 수 있다. 산의 존재는 슬러리의 건조 동안 니코틴의 증발을 감소시키거나 실질적으로 방지하고, 이로써 제조 동안 니코틴의 손실이 감소된다.
일부 실시예들에서, 에어로졸화가능 재료는, CBD(cannabidiol), THC(tetrahydrocannabinol), THCA(tetrahydrocannabinolic acid), CBDA(cannabidiolic acid), CBN(cannabinol), CBG(cannabigerol), CBC(cannabichromene), CBL(cannabicyclol), CBV(cannabivarin), THCV(tetrahydrocannabivarin), CBDV(cannabidivarin), CBCV(cannabichromevarin), CBGV(cannabigerovarin), CBGM(cannabigerol monomethyl ether) 및 CBE(cannabielsoin), CBT(cannabicitran)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함한다.
에어로졸화가능 재료는 CBD(cannabidiol) 및 THC(tetrahydrocannabinol)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함할 수 있다.
에어로졸화가능 재료는 CBD(cannabidiol)를 포함할 수 있다.
에어로졸화가능 재료는 니코틴 및 CBD(cannabidiol)를 포함할 수 있다.
에어로졸화가능 재료는 니코틴, CBD(cannabidiol) 및 THC(tetrahydrocannabinol)를 포함할 수 있다. 에어로졸화가능 재료는 기재(substrate)를 형성하기 위해 캐리어 지지체(또는 캐리어 컴포넌트) 상에 또는 내에 존재할 수 있다. 캐리어 지지체는, 예를 들어, 종이, 카드, 판지(paperboard), 마분지(cardboard), 재생 에어로졸화가능 재료(reconstituted aerosolisable material), 플라스틱 재료, 세라믹 재료, 복합 재료, 유리, 금속 또는 금속 합금일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
일부 구현들에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기 위한 물품은 에어로졸화가능 재료 또는 에어로졸화가능 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 불연성 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기 위한 물품은 마우스피스를 포함할 수 있거나, 또는 대안적으로, 불연성 에어로졸 제공 디바이스는 물품과 연통하는 마우스피스를 포함할 수 있다. 에어로졸화가능 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸화가능 재료를 저장하기 위한 저장 영역일 수 있다. 예를 들어, 저장 영역은 저장조일 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 에어로졸 제공 시스템(1)의 개략적인 표현을 통한 단면도이다. 에어로졸 제공 시스템(1)은 2개의 주요 컴포넌트들, 즉 에어로졸 제공 디바이스(2) 및 에어로졸 생성 물품(4)을 포함한다.
에어로졸 제공 디바이스(2)는 외부 하우징(21), 전력 소스(22), 제어 회로부(23), 복수의 에어로졸 생성 컴포넌트들(24), 리셉터클(25), 마우스피스 단부(26), 공기 유입구(27), 공기 배출구(28), 터치 감지 패널(29), 흡입 센서(30) 및 사용 종료 표시기(31)를 포함한다.
외부 하우징(21)은 임의의 적절한 재료, 예를 들어 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 외부 하우징(21)은 전력 소스(22), 제어 회로부(23), 에어로졸 생성 컴포넌트들(24), 리셉터클(25) 및 흡입 센서(30)가 외부 하우징(21) 내에 위치되도록 배열된다. 외부 하우징(21)은 또한, 아래에서 더 상세히 설명되는, 공기 유입구(27) 및 공기 배출구(28)를 정의한다. 터치 감지 패널(29) 및 사용 종료 표시기는 외부 하우징(21)의 외부에 위치된다.
외부 하우징(21)은 마우스피스 단부(26)를 더 포함할 수 있다. 외부 하우징(21) 및 마우스피스 단부(26)는 단일 컴포넌트로서 형성된다(즉, 마우스피스 단부(26)는 외부 하우징(21)의 일부를 형성한다). 마우스피스 단부(26)는, 공기 배출구(28)를 포함하는 외부 하우징(21)의 구역으로서 정의되며, 그리고 사용자가 마우스피스 단부(26) 둘레에 자신의 입술을 편안하게 대어 입술이 공기 배출구(28)와 맞물리도록 하는 방식으로 형상화될 수 있다. 도 1에서, 외부 하우징(21)의 두께는 공기 배출구(28) 쪽으로 갈수록 감소하여, 사용자의 입술에 의해 더 용이하게 수용될 수 있는, 디바이스(2)의 비교적 더 얇은 부분을 제공한다. 그러나, 다른 구현들에서, 마우스피스 단부(26)는, 외부 하우징(21)과 분리되어 있지만 외부 하우징(21)에 커플링될 수 있는 제거가능한 컴포넌트일 수 있으며, 세척 및/또는 다른 마우스피스 단부(26)로의 교체를 위해 제거될 수 있다.
전력 소스(22)는 에어로졸 제공 디바이스(2)에 동작 전력을 제공하도록 구성된다. 전력 소스(22)는 임의의 적절한 전력 소스, 이를테면 배터리일 수 있다. 예를 들어, 전력 소스(22)는 재충전식 배터리, 이를테면 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다. 전력 소스(22)는 에어로졸 제공 디바이스(2)의 일체형 부품을 형성할 수 있거나 또는 제거가능할 수 있다. 일부 구현들에서, 전력 소스(22)는 연관된 연결 포트, 이를테면 USB 포트(미도시)를 통해 또는 적절한 무선 수신기(미도시)를 통한 외부 전원(이를테면, 주전원)에 대한 디바이스(2)의 연결을 통해 재충전될 수 있다.
제어 회로부(23)는 에어로졸 제공 디바이스(2)의 특정 동작 기능들을 제공하기 위해 에어로졸 제공 디바이스의 동작을 제어하도록 적절하게 구성/프로그래밍된다. 제어 회로부(23)는 에어로졸 제공 디바이스의 동작의 상이한 양상들과 연관된 다양한 서브-유닛들/회로부 엘리먼트들을 논리적으로 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(23)는 전력 소스(22)의 재충전을 제어하기 위한 논리적 서브-유닛을 포함할 수 있다. 부가적으로, 제어 회로부(23)는, 예를 들어, 디바이스(2)로부터의 또는 디바이스(2)로의 데이터 전달을 용이하게 하기 위해, 통신을 위한 논리적 서브-유닛을 포함할 수 있다. 그러나, 제어 회로부(23)의 주요 기능은, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 에어로졸 생성 재료의 에어로졸화를 제어하는 것이다. 제어 회로부(23)의 기능성이, 예를 들어, 원하는 기능성을 제공하도록 구성된, 하나 이상의 적절하게 프로그래밍된 프로그램가능 컴퓨터(들) 및/또는 하나 이상의 적절하게 구성된 주문형 집적 회로(들)/회로부/칩(들)/칩셋(들)을 사용하여 다양한 여러 방식들로 제공될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 제어 회로부(23)는, 전원(23)에 연결되고 전력 소스(22)로부터 전력을 수신하며, 에어로졸 제공 디바이스(2)의 다른 컴포넌트들에 대한 전원을 분배하거나 또는 제어하도록 구성될 수 있다.
설명된 구현에서, 에어로졸 제공 디바이스(2)는 에어로졸 생성 물품(4)을 수용하도록 배열되는 리셉터클(25)을 더 포함한다.
에어로졸 생성 물품(4)은 캐리어 컴포넌트(42) 및 에어로졸 생성 재료(44)를 포함한다. 에어로졸 생성 물품(4)은 도 2a 내지 도 2c에 더 상세하게 도시되어 있다. 도 2a는 물품(4)의 하향식 도면이며, 도 2b는 물품(4)의 세로(길이) 축을 따르는 엔드-온 도면(end-on view)이며, 그리고 도 2c는 물품(4)의 폭 축을 따르는 사이드-온 도면(side-on view)이다.
물품(4)은, 본 구현에서 카드(card)로 형성된 캐리어 컴포넌트(42)를 포함한다. 캐리어 컴포넌트(42)는, 물품(4)의 대부분을 형성하고, 에어로졸 생성 재료(44)가 증착될 베이스(base)로서의 역할을 한다.
캐리어 컴포넌트(42)는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 길이(I), 폭(w) 및 두께(tc)를 갖는 넓은 입방형(cuboidal) 형상이다. 구체적인 예로서, 캐리어 컴포넌트(42)의 길이는 30 내지 80㎜일 수 있으며, 폭은 7 내지 25㎜일 수 있으며, 두께는 0.2 내지 1㎜일 수 있다. 그러나, 상기한 것은 캐리어 컴포넌트(42)의 예시적인 치수들이며, 다른 구현들에서는 캐리어 컴포넌트(42)가 적절한 경우에 상이한 치수들을 가질 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 일부 구현들에서, 캐리어 컴포넌트(42)는 사용자에 의한 물품(4)의 취급을 용이하게 하는 것을 돕기 위해 캐리어 컴포넌트(42)의 길이 및/또는 폭 방향들로 연장하는 하나 이상의 돌출부들을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 예에서, 물품(4)은 캐리어 컴포넌트(42)의 표면 상에 배치된 에어로졸 생성 재료(44)의 복수의 개별 부분들을 포함한다. 보다 구체적으로, 물품(4)은, 44a 내지 44f로 라벨링되고 2×3 어레이로 배치된, 에어로졸 생성 재료(44)의 6개의 개별 부분들을 포함한다. 그러나, 다른 구현들에서는 더 많은 또는 더 적은 수의 개별 부분들이 제공될 수 있고 그리고/또는 부분들이 상이한 어레이(예를 들어, 1 x 6 어레이)로 배치될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 도시된 예에서, 에어로졸 생성 재료(44)는 컴포넌트 캐리어(42)의 단일 표면 상의 개별적인 별개의 위치들에 배치된다. 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들은 원형 풋프린트를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들은 적절한 경우 임의의 다른 풋프린트, 이를테면 정사각형 또는 직사각형을 취할 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들은 도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이 직경(d) 및 두께(ta)를 갖는다. 두께(ta)는 임의의 적절한 값을 취할 수 있으며, 예를 들어, 두께(ta)는 50㎛ 내지 1.5㎜의 범위일 수 있다. 일부 실시예에서, 두께(ta)는 약 50㎛ 내지 약 200㎛, 또는 약 50㎛ 내지 약 100㎛, 또는 약 60㎛ 내지 약 90㎛, 적절하게는 약 77㎛이다. 다른 실시예들에서, 두께(ta)는 200㎛ 초과, 예를 들어 약 50㎛ 내지 약 400㎛이거나 약 1㎜이거나 약 1.5㎜일 수 있다.
에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들은 서로 분리되어 있어서, 개별 부분들의 각각은 에어로졸을 발생시키기 위해 개별적으로/선택적으로 에너자이징(예를 들어, 가열)될 수 있다. 일부 구현들에서, 에어로졸 생성 재료(44)의 부분들은 20mg 이하의 질량을 가질 수 있어서, 주어진 에어로졸 생성 컴포넌트(24)에 의해 임의의 시간에 에어로졸화될 재료의 양은 비교적 적다. 예를 들어, 부분 당 질량은 20mg 이하일 수 있거나, 10mg 이하일 수 있거나 또는 5mg 이하일 수 있다. 물론, 물품(4)의 총 질량은 20mg을 초과할 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
설명된 구현에서, 에어로졸 생성 재료(44)는 비정질 고체이다. 일반적으로, 비정질 고체는 겔화제(때때로 바인더로 지칭됨) 및 에어로졸 생성제(예를 들어, 글리세롤을 포함할 수 있음)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 에어로졸 생성 재료는 활성 물질(담배 추출물을 포함할 수 있음), 향미제, 산, 및 충전제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 성분들도 또한 원하는 대로 존재할 수 있다. 적합한 활성 물질들, 향미제들, 산들 및 충전제들은 에어로졸화가능 재료와 관련하여 위에서 설명되었다.
따라서, 에어로졸 생성제는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에리트리톨, 메조-에리트리톨, 에틸 바닐레이트, 에틸 라우레이트, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성제는, 하나 이상의 다가 알콜들, 이를테면 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린; 다가 알콜들의 에스테르들, 이를테면 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트; 및/또는 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산들의 지방족 에스테르들, 이를테면 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트를 포함한다.
겔화제는 셀룰로스 겔화제들, 비-셀룰로스 겔화제들, 구아 검, 아카시아 검 및 이들의 혼합물들로부터 선택된 하나 이상의 화합물들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 셀룰로스 겔화제는 히드록시메틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, CMC(carboxymethylcellulose), HPMC(hydroxypropyl methylcellulose), 메틸 셀룰로스, 에틸 셀룰로스, CA(cellulose acetate), CAB(cellulose acetate butyrate), CAP(cellulose acetate propionate) 및 이들의 조합들로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
일부 실시예들에서, 겔화제는 히드록시에틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, HPMC(hydroxypropyl methylcellulose), 카르복시메틸셀룰로스, 구아 검 또는 아카시아 검 중 하나 이상을 포함한다(또는 이들 중 하나 이상이다).
일부 실시예들에서, 겔화제는 한천(agar), 크산탄 검(xanthan gum), 아라비아 검(gum Arabic), 구아 검, 로커스트 빈 검(locust bean gum), 펙틴(pectin), 카라기난(carrageenan), 전분(starch), 알기네이트(alginate) 및 이들의 조합을 포함하는(그러나, 이들로 제한되지 않음) 하나 이상의 비-셀룰로스 겔화제들을 포함한다(또는 이들이다). 바람직한 실시예들에서, 비-셀룰로스계 겔화제는 알기네이트 또는 한천이다.
에어로졸 생성 재료는 산을 포함할 수 있다. 산은 유기산일 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 산은 일양성자산(monoprotic acid), 이양성자산(diprotic acid) 및 삼양성자산(triprotic acid) 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 적어도 하나의 카르복실 작용기를 보유할 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 알파-히드록시산, 카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산 및 케토산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 알파-케토산일 수 있다.
일부 이러한 실시예들에서, 산은 숙신산, 락트산, 벤조산, 시트르산, 타르타르산, 푸마르산, 레불린산, 아세트산, 말산, 포름산, 소르브산, 벤조산, 프로판산 및 피루브산 중 적어도 하나일 수 있다.
적합하게는 산은 락트산이다. 다른 실시예들에서, 산은 벤조산이다. 다른 실시예들에서, 산은 무기산일 수 있다. 이들 실시예들 중 일부에서, 산은 광산일 수 있다. 일부 이러한 실시예들에서, 산은 황산, 염산, 붕산 및 인산 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 실시예들에서, 산은 레불린산이다.
산의 포함은, 에어로졸 생성 재료가 니코틴을 포함하는 실시예들에서 특히 바람직하다. 그러한 실시예들에서, 산의 존재는 에어로졸 생성 재료를 형성하는 슬러리 내의 용해된 종을 안정화할 수 있다. 산의 존재는 슬러리의 건조 동안 니코틴의 증발을 감소시키거나 또는 실질적으로 방지할 수 있고, 이로써 제조 동안 니코틴의 손실이 감소될 수 있다.
특정 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료는, 셀룰로스 겔화제 및/또는 비-셀룰로스 겔화제, 활성 물질 및 산을 포함하는 겔화제를 포함한다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료는, CBD(cannabidiol), THC(tetrahydrocannabinol), THCA(tetrahydrocannabinolic acid), CBDA(cannabidiolic acid), CBN(cannabinol), CBG(cannabigerol), CBC(cannabichromene), CBL(cannabicyclol), CBV(cannabivarin), THCV(tetrahydrocannabivarin), CBDV(cannabidivarin), CBCV(cannabichromevarin), CBGV(cannabigerovarin), CBGM(cannabigerol monomethyl ether) 및 CBE(cannabielsoin), CBT(cannabicitran)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함한다.
에어로졸 생성 재료는 CBD(cannabidiol) 및 THC(tetrahydrocannabinol)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 칸나비노이드 화합물들을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 CBD(cannabidiol)를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 니코틴 및 CBD(cannabidiol)를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료는 니코틴, CBD(cannabidiol) 및 THC(tetrahydrocannabinol)를 포함할 수 있다. 비정질 고체 에어로졸화가능 재료는 일부 전자 에어로졸 제공 디바이스들에서 흔히 볼 수 있는 다른 타입들의 에어로졸화가능 재료에 비해 몇 가지 이점들을 제공한다. 예를 들어, 액체 에어로졸화가능 재료를 에어로졸화하는 전자 에어로졸 제공 디바이스들과 비교하여, 비정질 고체가 저장되는 위치로부터 비정질 고체가 누출되거나 또는 아니면 유동할 가능성이 크게 감소된다. 이는 에어로졸 제공 디바이스들 또는 물품들이 보다 저렴하게 제조될 수 있음을 의미하는데, 왜냐하면 이 컴포넌트들은 사용될 동일한 액체-기밀 밀봉들 등을 반드시 필요로 하지는 않기 때문이다.
고체 에어로졸화가능 재료, 예를 들어 담배를 에어로졸화하는 전자 에어로졸 제공 디바이스들과 비교하여, 동등한 양의 에어로졸을 생성하기 위해 (또는 에어로졸에 동등한 양의 구성성분, 예를 들어, 니코틴을 제공하기 위해), 필적할만한 더 낮은 질량의 비정질 고체 재료가 에어로졸화될 수 있다. 이는 부분적으로, 비정질 고체가 다른 고체 에어로졸화가능 재료들(예를 들어, 이를테면 담배의 셀룰로스 재료)에서 발견될 수 있는 부적합한 구성성분들을 포함하지 않도록 맞춤화될 수 있다는 사실에 기인한다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 비정질 고체의 부분 당 질량은 20mg 이하, 10mg 이하, 또는 5mg 이하이다. 이에 따라, 에어로졸 제공 디바이스는 에어로졸 생성 컴포넌트에 비교적 적은 전력을 공급할 수 있고, 그리고/또는 에어로졸 생성 컴포넌트는 유사한 에어로졸을 생성하기 위해 필적할만하게 더 작을 수 있으며, 따라서 이는 에어로졸 제공 디바이스에 대한 에너지 요건들이 감소될 수 있음을 의미한다.
비정질 고체는 착색제를 포함할 수 있다. 착색제의 첨가는 비정질 고체의 시각적 외관을 변경시킬 수 있다. 비정질 고체에서 착색제의 존재는 비정질 고체 및 에어로졸 생성 재료의 시각적 외관을 향상시킬 수 있다. 비정질 고체에 착색제를 첨가함으로써, 비정질 고체는 에어로졸 생성 재료의 다른 컴포넌트과 또는 비정질 고체를 포함하는 물품의 다른 컴포넌트들과 색상-매칭될 수 있다.
비정질 고체의 원하는 색상에 따라 다양한 착색제들이 사용될 수 있다. 비정질 고체의 색상은, 예를 들어, 백색, 녹색, 적색, 보라색, 청색, 갈색 또는 흑색일 수 있다. 다른 색상들도 또한 구상된다. 천연 또는 합성 착색제들, 이를테면 천연 또는 합성 염료들, 식품-등급 착색제들 및 제약-등급 착색제들이 사용될 수 있다. 특정 실시예들에서, 착색제는 캐러멜(caramel)이며, 이는 갈색 외관을 갖는 비정질 고체를 부여할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 비정질 고체의 색상은 비정질 고체를 포함하는 에어로졸 생성 재료의 다른 컴포넌트들(이를테면, 담배 재료)의 색상과 유사할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체에 대한 착색제의 첨가는, 비정질 고체가 에어로졸 생성 재료의 다른 컴포넌트들과 시각적으로 구별될 수 없게 만든다.
착색제는 비정질 고체의 형성 동안(예를 들어, 비정질 고체를 형성하는 재료들을 포함하는 슬러리를 형성할 때) 통합될 수 있거나 또는 (예를 들어, 착색제를 비정질 고체에 분무함으로써) 비정질 고체의 형성 이후에 비정질 고체에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 비정질 고체는 담배 추출물을 포함한다. 이들 실시예들에서, 비정질 고체는 다음의 (DWB(Dry Weight Basis)으로) 조성을 가질 수 있다: 약 1wt% 내지 약 60wt%, 또는 약 10wt% 내지 30wt%, 또는 약 15wt% 내지 약 25wt% 양의 겔화제(바람직하게는 알기네이트를 포함함); 약 10wt% 내지 약 60wt%, 또는 약 40wt% 내지 55wt%, 또는 약 45wt% 내지 약 50wt%의 양의 담배 추출물; 약 5wt% 내지 약 60wt%, 또는 약 20wt% 내지 약 40wt%, 또는 약 25wt% 내지 약 35wt%(DWB) 양의 에어로졸 생성제(바람직하게는 글리세롤을 포함함). 담배 추출물은 단일 종류의 담배 또는 상이한 상이한 종류들의 담배로부터의 추출물들의 블렌드일 수 있다. 그러한 비정질 고체들은, "담배 비정질 고체들"로 지칭될 수 있으며, 에어로졸화될 때 담배와 같은 경험을 전달하도록 설계될 수 있다.
일 실시예에서, 비정질 고체는 약 20wt% 알기네이트 겔화제, 약 48wt% 버지니아 담배 추출물 및 약 32wt% 글리세롤(DWB)을 포함한다.
이들 실시예들의 비정질 고체는 임의의 적절한 물 함량을 가질 수 있다. 예를 들어, 비정질 고체는 약 5wt% 내지 약 15wt%, 또는 약 7wt% 내지 약 13wt%, 또는 약 10wt%의 물 함량을 가질 수 있다.
적절하게, 이들 실시예들 중 임의의 실시예에서, 비정질 고체는 약 50㎛ 내지 약 200㎛, 또는 약 50㎛ 내지 약 100㎛, 또는 약 60㎛ 내지 약 90㎛, 적절하게는 약 77㎛의 두께(ta)를 갖는다.
일부 구현들에서, 비정질 고체는 0.5-60wt%의 겔화제; 및 5-80wt%의 에어로졸 생성제를 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 중량들은 건조 중량당으로 계산된다. 이러한 비정질 고체들은 향미를 보유하지 않을 수 있으며, 산을 보유하지 않을 수 있으며 그리고 활성 물질을 보유하지 않을 수 있다. 이러한 비정질 고체들은 "에어로졸 생성제 풍부" 또는 "에어로졸 생성제 비정질 고체들"로 지칭될 수 있다. 보다 일반적으로, 이는 에어로졸 생성제 풍부 에어로졸 생성 재료의 예이며, 이는, 이름에서 알 수 있듯이, 에어로졸화될 때 에어로졸 생성제를 전달하도록 설계된 에어로졸 생성 재료의 부분이다.
이러한 구현들에서, 비정질 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5wt% 내지 약 40wt%, 또는 약 10wt% 내지 30wt%, 또는 약 15wt% 내지 약 25wt%의 양의 겔화제; 약 10wt% 내지 약 50wt%, 또는 약 20wt% 내지 약 40wt%, 또는 약 25wt% 내지 약 35wt%의 양의 에어로졸 생성제(DWB).
일부 다른 구현들에서, 비정질 고체는 0.5-60wt%의 겔화제; 5-80wt%의 에어로졸 생성제; 및 1-60wt%의 향미를 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 중량들은 건조 중량당으로 계산된다. 이러한 비정질 고체들은 향미를 보유할 수 있지만, 활성 물질 또는 산은 보유하지 않을 수 있다. 이러한 비정질 고체들은 "향미제 풍부" 또는 "향미 비정질 고체들"로 지칭될 수 있다. 보다 일반적으로, 이는 향미제 풍부 에어로졸 생성 재료의 예이며, 이는, 이름에서 알 수 있듯이, 에어로졸화될 때 향미제를 전달하도록 설계된 에어로졸 생성 재료의 부분이다.
이들 구현들에서, 비정질 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5wt% 내지 약 40wt%, 또는 약 10wt% 내지 30wt%, 또는 약 15wt% 내지 약 25wt% 양의 겔화제; 약 10wt% 내지 약 50wt%, 또는 약 20wt% 내지 40wt%, 또는 약 25wt% 내지 약 35wt%(DWB)의 양의 에어로졸 생성제; 약 30wt% 내지 약 60wt%, 또는 약 40wt% 내지 약 55wt%, 또는 약 45wt% 내지 약 50wt% 양의 향미.
일부 다른 구현들에서, 비정질 고체는, 0.5-60wt%의 겔화제; 5-80wt%의 에어로졸 생성제; 및 5-60wt%의 적어도 하나의 활성 물질을 포함할 수 있고, 여기서 이들 중량들은 건조 중량당으로 계산된다. 이러한 비정질 고체들은 활성 물질을 보유할 수 있으나, 향미 또는 산은 보유하지 않을 수 있다. 이러한 비정질 고체들은 "활성 물질 풍부" 또는 "활성 물질 비정질 고체들"로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 일 구현에서, 활성 물질은 니코틴일 수 있고, 이에 따라 니코틴을 포함하는 전술한 비정질 고체는 "니코틴 비정질 고체"로 지칭될 수 있다. 보다 일반적으로, 이는 활성 물질 풍부 에어로졸 생성 재료의 예이며, 이는, 이름에서 알 수 있듯이, 에어로졸화될 때 활성 물질을 전달하도록 설계된 에어로졸 생성 재료의 부분이다.
이들 구현들에서, 비정질 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5wt% 내지 약 40wt%, 또는 약 10wt% 내지 30wt%, 또는 약 15wt% 내지 약 25wt% 양의 겔화제; 약 10wt% 내지 약 50wt%, 또는 약 20wt% 내지 40wt%, 또는 약 25wt% 내지 약 35wt%(DWB)의 양의 에어로졸 생성제; 약 30wt% 내지 약 60wt%, 또는 약 40wt% 내지 약 55wt%, 또는 약 45wt% 내지 약 50wt% 양의 활성 물질.
일부 다른 구현들에서, 비정질 고체는 0.5-60wt%의 겔화제; 5-80wt%의 에어로졸 생성제; 및 0.1-10wt%의 산을 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 중량들은 건조 중량당으로 계산된다. 이러한 비정질 고체들은 산을 보유할 수 있지만, 활성 물질 및 향미제는 보유하지 않을 수 있다. 이러한 비정질 고체들은 "산 풍부" 또는 "산 비정질 고체들"로 지칭될 수 있다. 보다 일반적으로, 이는 산 풍부 에어로졸 생성 재료의 예이며, 이는, 이름에서 알 수 있듯이, 에어로졸화될 때 산을 전달하도록 설계된 에어로졸 생성 재료의 부분이다.
이들 구현들에서, 비정질 고체는 다음의 조성(DWB)을 가질 수 있다: 약 5wt% 내지 약 40wt%, 또는 약 10wt% 내지 30wt%, 또는 약 15wt% 내지 약 25wt% 양의 겔화제; 약 10wt% 내지 약 50wt%, 또는 약 20wt% 내지 40wt%, 또는 약 25wt% 내지 약 35wt%(DWB)의 양의 에어로졸 생성제; 약 0.1wt% 내지 약 8wt%, 또는 약 0.5wt% 내지 약 7wt%, 또는 약 1wt% 내지 약 5wt%, 또는 약 1wt% 내지 약 3wt% 양의 산.
물품(4)은 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함할 수 있으며, 복수의 부분들 모두는 동일한 에어로졸 생성 재료(예를 들어, 전술한 비정질 고체들 중 하나)로 형성된다. 대안적으로, 물품(4)은 에어로졸 생성 재료(44)의 복수의 부분들을 포함할 수 있고, 여기서 적어도 2개의 부분들은 상이한 에어로졸 생성 재료(예를 들어, 전술한 비정질 고체들 중 하나)로 형성된다.
리셉터클(25)은 내부에 물품(4)을 제거가능하게 수용하기에 적합한 크기이다. 도시되지는 않았지만, 디바이스(2)는, 사용자가 리셉터클(25)에 대해 물품(4)을 삽입 및/또는 제거할 수 있도록 리셉터클(25)에 대한 접근을 허용하기 위한, 외부 하우징(21)의 제거가능한 부분 또는 힌지형 도어를 포함할 수 있다. 외부 하우징(21)의 제거가능한 부분 또는 힌지형 도어는 또한, 폐쇄될 때, 리셉터클(25) 내에 물품(4)을 보유하는 역할을 할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(4)이 고갈되었거나 또는 사용자가 단순히 상이한 에어로졸 생성 물품(4)으로 전환하기를 원하는 경우에, 에어로졸 생성 물품(4)은 에어로졸 제공 디바이스(2)로부터 제거되고 교체용 에어로졸 생성 물품(4)이 그 위치에서 리셉터클(25)에 포지셔닝될 수 있다. 대안적으로, 디바이스(2)는 리셉터클(25)과 연통하는 영구적인 개구를 포함할 수 있으며, 영구적인 개구를 통해 물품(4)이 리셉터클(25) 내로 삽입될 수 있다. 이러한 구현들에서, 디바이스(2)의 리셉터클(25) 내에 물품(4)을 보유하기 위한 보유 메커니즘이 제공될 수 있다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 디바이스(2)는 다수의 에어로졸 생성 컴포넌트들(24)을 포함한다. 설명된 구현에서, 에어로졸 생성 컴포넌트들(24)은 가열 엘리먼트들(24), 보다 구체적으로는, 저항성 가열 엘리먼트들(24)이다. 저항성 가열 엘리먼트들(24)은 전류를 수신하고 전기 에너지를 열로 변환한다. 저항성 가열 엘리먼트들(24)은, 전류를 수신할 때 열을 생성하는 임의의 적절한 저항성 가열 재료, 이를테면 니크롬(Ni20Cr80)으로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 일 구현에서, 가열 엘리먼트들(24)은, 저항성 트랙들이 배치된 전기 절연성 기재를 포함할 수 있다.
도 3은 가열 엘리먼트들(24)의 어레인지먼트를 더 상세하게 도시하는 에어로졸 제공 디바이스(2)의 평면 단면도이다. 도 1 및 도 3에서, 가열 엘리먼트들(24)은 가열 엘리먼트(24)의 표면이 리셉터클(25) 표면의 일부를 형성하도록 포지셔닝된다. 즉, 가열 엘리먼트들(24)의 외부 표면은 리셉터클의 내부 표면과 동일한 높이를 갖는다. 보다 구체적으로, 리셉터클(25)의 내부 표면과 동일한 높이를 갖는 가열 엘리먼트(24)의 외부 표면은, 전류가 가열 엘리먼트(24)를 통과할 때 가열되는(즉, 그의 온도가 증가하는) 가열 엘리먼트(24)의 표면이다.
본 예에서, 가열 엘리먼트(24)는 전기적으로 전도성인 플레이트로 형성되고, 이는 온도를 증가시키도록 배열된 가열 엘리먼트의 표면을 정의한다. 전기적으로 전도성인 플레이트는 금속성 재료, 예를 들어 니크롬(NiChrome)으로 형성될 수 있으며, 이는, 전류가 전기적으로 전도성인 플레이트를 통과할 때 열을 생성한다. 다른 구현들에서, 별개의 전기적으로 전도성인 트랙은, 제2 재료(예를 들어, 금속 재료 또는 세라믹 재료)의 표면을 지나가거나 또는 이를 통과할 수 있고, 이 전기적으로 전도성인 트랙은 제2 재료에 전달되는 열을 생성한다. 즉, 전기적으로 전도성인 트랙과 결합된 제2 재료는 가열 엘리먼트(24)를 형성한다. 후자의 예에서, 온도를 증가시키도록 배열된 가열 엘리먼트의 표면은 제2 재료의 주변부에 의해 정의된다.
설명된 구현에서, 온도를 증가시키도록 배열된 가열 엘리먼트(24)의 표면들은, 또한 평면형이고 일반적으로 리셉터클(25)의 벽에 평행한 평면에 위치된다. 그러나, 다른 구현들에서, 표면들은 만곡될 수 있다; 즉, 가열 엘리먼트들(24)의 표면들이 위치되는 평면은 하나의 축에서 곡률 반경을 가질 수 있다(예를 들어, 표면은 대략 포물선형일 수 있음). 가열 엘리먼트들(24)은, 물품(4)이 리셉터클(25)에 수용될 때, 각각의 가열 엘리먼트(24)가 에어로졸 생성 재료(44)의 대응하는 개별 부분과 정렬되도록 배열된다. 따라서, 본 예에서, 6개의 가열 엘리먼트들(24)은, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 에어로졸 생성 재료(44)의 6개의 개별 부분들의 2×3 어레이의 어레인지먼트에 대체로 대응하는 2×3 어레이로 배열된다. 그러나, 앞서 논의된 바와 같이, 가열 엘리먼트들(24)의 수는 상이한 구현들에서 상이할 수 있으며, 예를 들어, 8개, 10개, 12개, 14개 등의 가열 엘리먼트들(24)이 존재할 수 있다. 일부 구현들에서, 가열 엘리먼트들(24)의 수는 6개 이상이나, 20개 이하이다.
보다 구체적으로, 가열 엘리먼트들(24)은 도 3에서 24a 내지 24f로 라벨링되며, 각각의 가열 엘리먼트(24)가 참조 번호들 24/44 다음에 대응하는 문자로 표시된 바와 같이 에어로졸 생성 재료(44)의 대응하는 부분과 정렬되도록 배열된다는 것이 인식되어야 한다. 이에 따라, 가열 엘리먼트들(24) 각각은 에어로졸 생성 재료(44)의 대응하는 부분을 가열하도록 개별적으로 활성화될 수 있다.
가열 엘리먼트들(24)이 리셉터클(25)의 내부 표면과 동일한 높이로 도시되어 있지만, 다른 구현들에서는 가열 엘리먼트들(24)이 리셉터클(25) 내로 돌출될 수 있다. 어느 경우든, 물품(4)은, 가열 엘리먼트들(24)에 의해 생성된 열이 캐리어 컴포넌트(42)를 통해 에어로졸 생성 재료(44)로 전도되도록, 리셉터클(25)에 존재할 때 가열 엘리먼트들(24)의 표면과 접촉한다.
가열 엘리먼트들(24)의 표면들은 직경(d)을 가지며, 이는 도 2의 직경(d)와 실질적으로 동일하지만, 일부 구현에서는 직경들이 상이할 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 가열 엘리먼트(24)는 길이 방향으로는 이격 거리(S2)만큼 그리고 폭 방향으로는 이격 거리(S1)만큼 서로 이격되어 있다. 이격 거리들(S1, S2)은, 에어로졸 생성 재료의 한 부분이 하나의 가열 엘리먼트(예를 들어, 가열 엘리먼트(24a) 및 대응하는 부분(44a))에 의해 가열되는 경우, 이 가열 엘리먼트(24a)로부터의 열이 에어로졸 생성 재료의 인접 부분, 예를 들어 부분들(44b 및 44c)에서의 온도의 실질적 증가를 야기하지 않도록 설정된다. 즉, 이격 거리들(S1, S2)은, 에어로졸 생성 재료의 인접 부분들이 의도치않게, 에어로졸 생성 재료의 인접 부분들이 에어로졸의 생성을 시작할 정도로 가열되지 않도록 배열된다. 이격 거리들(S1, S2)은, 가열 엘리먼트들(24)이 동작할 것으로 예상되는 예상 동작 온도에 의해 영향을 받을 수 있다. 일반적으로, 동작 온도가 높을수록 더 큰 이격 거리(S1, S2)가 유도될 것이다. 이격 거리들(S1, S2)은 동일할 수도 또는 상이할 수도 있지만, 임의의 주어진 시스템에 대해, 이격 거리들(S1, S2)은 최소 거리를 공유할 수 있다. 이 경우, 최소 이격 거리는 1.5㎜ 내지 5㎜일 수 있다. 도 3은 또한, 아래에서 더 상세히 논의되는, 길이(lr) 및 폭(wr)을 갖는 리셉터클을 도시한다.
일부 구현들에서, 열 전달 효율을 개선시키기 위해, 리셉터클은, 캐리어 컴포넌트(42)를 히터 엘리먼트들(24) 상에 누르도록 캐리어 컴포넌트(42)의 표면에 힘을 가하는 컴포넌트들을 포함할 수 있고, 이로써 에어로졸 생성 재료(44)로의 전도를 통한 열 전달의 효율이 증가한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 히터 엘리먼트들(24)은 물품(4)을 향하는/물품(4)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 재료(44)를 포함하지 않는 캐리어 컴포넌트(42)의 표면 내로 눌려질 수 있다.
사용시, 디바이스(2)(더 구체적으로 제어 회로부(23))는 사용자 입력에 대한 응답으로 가열 엘리먼트들(24)에 전력을 전달하도록 구성된다. 대체적으로, 제어 회로부(23)는, 가열 엘리먼트들(24)에 전력을 선택적으로 인가하여, 에어로졸 생성 재료(44)의 대응하는 부분들을 후속적으로 가열하여 에어로졸을 생성하도록 구성된다. 사용자가 디바이스(2)에서 흡입할 때(즉, 마우스피스 단부(26)에서 흡입할 때), 공기는 공기 유입구(27)를 통해 디바이스(2) 내로, 리셉터클(25)(여기서, 공기가 에어로졸 생성 재료(44)를 가열함으로써 생성된 에어로졸과 혼합됨) 내로 그리고 그런 다음, 공기 배출구(28)를 통해 사용자의 입으로 흡인된다. 즉, 에어로졸은 마우스피스 단부(26) 및 공기 배출구(28)를 통해 사용자에게 전달된다.
다시 도 1의 디바이스(2)의 동작을 참조하면, 디바이스(2)는 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30)를 포함한다. 총괄적으로, 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30)는, 에어로졸의 생성을 야기하는 사용자 입력을 수신하기 위한 메커니즘들로서의 역할을 하며, 따라서 더 광범위하게 사용자 입력 메커니즘들로 지칭될 수 있다. 수신된 사용자 입력은 에어로졸을 생성하려는 사용자의 요망을 표시하는 것이라고 말할 수 있다.
터치 감지 패널(29)은 정전식 터치 센서(capacitive touch sensor)일 수 있고, 디바이스(2)의 사용자가 터치 감지 패널 상에 자신의 손가락 또는 다른 적절한 전도성 물체(예를 들어, 스타일러스)를 놓는 것에 의해 동작될 수 있다. 설명된 구현에서, 터치 감지 패널은 에어로졸 생성을 시작하기 위해 사용자가 누를 수 있는 구역을 포함한다. 제어 회로부(23)는, 터치 감지 패널(29)로부터 시그널링을 수신하고 그리고 이 시그널링을 사용하여, 사용자가 터치 감지 패널(29)의 구역을 누르고 있는지(즉, 활성화하는지)를 결정하도록 구성될 수 있다. 제어 회로부(23)는, 제어 회로부(23)가 이러한 시그널링을 수신하면, 전력 소스(22)로부터 가열 엘리먼트들(24) 중 하나 이상에 전력을 공급하도록 구성된다. 전력은 터치가 검출된 순간으로부터 미리결정된 시간 기간(예를 들어, 3초)동안 또는 터치가 검출된 시간 길이에 대한 응답으로 공급될 수 있다. 다른 구현들에서, 터치 감지 패널(29)은 사용자 작동가능 버튼 등으로 대체될 수 있다.
흡입 센서(30)는, 사용자가 디바이스(2)에서 흡입함으로써 야기되는 압력의 강하 또는 공기의 유동을 검출하도록 구성된 압력 센서 또는 마이크로폰 등일 수 있다. 흡입 센서(30)는 공기 유동 경로와 유체 연통하도록(즉, 유입구(27)와 배출구(28) 사이의 공기 유동 경로와 유체 연통하도록) 위치된다. 전술한 것과 유사한 방식으로, 제어 회로부(23)는, 흡입 센서로부터 시그널링을 수신하고 그리고 이 시그널링을 사용하여, 사용자가 에어로졸 제공 시스템(1)을 흡입하고 있는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 제어 회로부(23)는, 제어 회로부(23)가 이러한 시그널링을 수신하면, 전력 소스(22)로부터 가열 엘리먼트들(24) 중 하나 이상에 전력을 공급하도록 구성된다. 전력은 흡입이 검출된 순간으로부터 미리결정된 시간 기간(예를 들어, 3초)동안 또는 흡입이 검출된 시간 길이에 대한 응답으로 공급될 수 있다.
설명된 예에서, 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30) 둘 모두는 흡입을 위한 에어로졸의 생성을 시작하려는 사용자의 요망을 검출한다. 제어 회로부(23)는, 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30) 둘 모두로부터의 시그널링이 검출될 때만 가열 엘리먼트(24)에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 이는, 가열 엘리먼트들(24)의 의도치않은 활성화가 사용자 입력 메커니즘들 중 하나의 메커니즘을 우발적으로 활성화시키는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 에어로졸 제공 시스템(1)은 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30) 중 하나만을 가질 수 있다.
에어로졸 제공 시스템(1)의 동작의 이러한 양상들(즉, 퍼프 검출 및 터치 검출)은, 구축된 기법들에 따라 (예를 들어, 종래의 흡입 센서 및 흡입 센서 신호 프로세싱 기법들을 사용하여 그리고 종래의 터치 센서 및 터치 센서 신호 프로세싱 기법들을 사용하여) 자체적으로 수행될 수 있다.
전술한 에어로졸 제공 시스템(1)의 구현에서, 에어로졸 생성 컴포넌트들(24)을 사용하여 선택적으로 에어로졸화될 수 있는 에어로졸 생성 재료(44)의 복수의 (개별) 부분들이 제공된다. 이러한 에어로졸 제공 시스템들(1)은 더 많은 양의 재료를 가열하도록 설계된 다른 시스템들에 비해 장점들을 제공한다. 특히, 주어지는 흡입에 대해, 에어로졸 생성 재료의 선택된 부분(또는 부분들)만이 에어로졸화되어, 전체적으로 더 에너지 효율적인 시스템이 유도된다.
가열 시스템들에서, 몇몇 파라미터들은 퍼프당 기준으로 사용자에게 충분한 양의 에어로졸을 전달하는데 있어서 이러한 시스템의 전반적인 효율에 영향을 미친다. 한편, 에어로졸 생성 재료의 두께는, 에어로졸 생성 재료가 동작 온도에 얼마나 빨리 도달하는지(그리고 후속하여 에어로졸을 생성하는지)에 영향을 미치기 때문에 중요하다. 이는, 몇몇 이유들로 인해 중요할 수 있지만, 가열 엘리먼트가 재료의 더 두꺼운 부분을 가열하는 것과 비교하여 오랫동안 활성화될 필요가 없을 수 있기 때문에 전력 소스(22)로부터의 에너지의 보다 효율적 사용을 유도할 수 있다. 한편, 가열되는 에어로졸 생성 재료의 총 질량은, 생성되고 후속하여 사용자에게 전달될 수 있는 에어로졸의 총량에 영향을 미친다. 추가로, 에어로졸 생성 재료가 가열되는 온도는, 에어로졸 생성 재료가 동작 온도에 얼마나 빨리 도달하는지 및 생성되는 에어로졸의 양 둘 모두에 영향을 미칠 수 있다.
(예를 들어, 전술한 바와 같은) 비정질 고체들은, 부분적으로 비정질 고체들이 선택된 구성요소들/구성성분들로 형성되고 이에 따라 비교적 높은 비율의 질량이 유용한(또는 전달가능한) 구성성분들(예를 들어, 이를테면 니코틴 및 글리세롤)이 되도록 가공될 수 있기 때문에, 위에서의 애플리케이션에 특히 적합하다. 따라서, 비정질 고체들은 일부 다른 에어로졸 생성 재료들(예를 들어, 담배)과 비교하여 주어진 질량으로부터 비교적 높은 비율의 에어로졸을 생성할 수 있는데, 이는 비정질 고체의 비교적 더 작은 부분들이 필적할만한 양의 에어로졸을 출력할 수 있음을 의미한다. 추가로, 비정질 고체들은 (유동한다 하더라도) 쉽게 유동하지 않는 경향이 있는데, 이는 예를 들어 액체 에어로졸 생성 재료를 사용할 때의 누출에 입각한 문제들이 크게 완화된다는 것을 의미한다.
그러나, 언급된 바와 같이, 퍼프별 기준으로 에어로졸을 생성하기 위해, 몇 가지 요인들이 이러한 시스템들의 효율에 영향을 미칠 수 있다. 위에서 암시된 바와 같이, 주어진 온도에 대해, 에어로졸 생성 재료의 부분이 얇을수록, 가열 시작부터 에어로졸이 생성되기까지의 시간은 더 빨라지지만, 그 부분으로부터 생성될 수 있는 에어로졸의 총 질량은 더 낮아진다. 부가적으로, 주어진 온도에 대해, 에어로졸 생성 재료 부분의 면적 범위가 클수록(즉, 도 3 참조로, 직경(d)이 클수록), 에어로졸 생성 재료의 부분당 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.
그러나, 에어로졸 제공 시스템은 소형화/핸드헬드화되는 추세이고, 이에 시스템들은 휴대가능하다. 사람 손의 손바닥 크기(예를 들어, 10cm x 7cm)를 훨씬 초과하는 풋프린트를 갖는 디바이스는, 사용자가(특히 한 손으로) 휴대하기가 더 어려워지기 시작했고, 또한 사용하기 더 복잡하고 불편한 경향이 있다. 도 1 내지 도 3의 에어로졸 제공 시스템(1)에서, 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들, 예를 들어 도시된 바와 같은 6개의 부분들이 증발되어야 하며, 이는 에어로졸 생성 재료 부분들의 면적 범위가 얼마나 클 수 있는지에 대한 실제적 제한이 있음을 의미한다(이는, 디바이스의 관점에서, 가열 엘리먼트들의 면적 범위에 대한 제한으로 해석된다). 이러한 규제는, 예를 들어, 에어로졸화될 부분들의 수가, 예를 들어, 최대 10개 또는 12개로 증가할 때 훨씬 더 중요하다.
예로서, 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분이 1번 가열되어야 한다(즉, 각각의 부분이, 가열될 때, 1명의 사용자가 흡입하기에 충분한 에어로졸을 생성한다)고 가정하면, 원형 단면 및 가령, 12㎜의 직경을 가지며 2 x 6 어레이로 배열된, 에어로졸 생성 재료의 12개 부분을 포함하는 물품(4)에 대해, 이러한 물품(4)을 수용하기 위한 리셉터클(25)의 길이(lr)는 대략 80㎜ 이상일 수 있고, 이는, 위에서 표시된 것처럼 사용자의 손바닥의 크기를 넘기 시작하는 치수들을 갖는 전체 디바이스(2)를 유도한다.
본 개시내용의 실시예에 따라, 에어로졸 생성 재료(44)를 포함하는 에어로졸 생성 물품(4)에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스(2)가 제공된다. 에어로졸 제공 디바이스(2)는, 에어로졸 생성 재료(44)의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트(24), 및 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트(24)에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부(23)를 포함한다. 제어 회로부(23)는 추가로, 적어도 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성된다.
여기서, 에어로졸화 프로세스는 에어로졸 생성 재료의 일부의 에어로졸화를 야기킬 수 있는 임의의 적절한 프로세스를 지칭한다. 설명된 구현에서, 이는 에어로졸 생성 재료의 일부로부터 에어로졸을 생성하기에 충분한 온도로 그리고 일정 지속기간 동안 에어로졸 생성 재료를 가열하는 것을 포함한다. 온도는 동작 온도로 지칭될 수 있으며, 160℃ 내지 350℃의 범위일 수 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 재료를 에너자이징하거나 교반하는 임의의 다른 형태를 수행하는 것이 에어로졸화 프로세스로 간주될 수 있다.
여기서 "적어도 2번의 별개의 기회들"은, 에어로졸화 프로세스가 2번의 별도의 기회들, 예를 들어 제1 기회 및 제2 기회에서 수행된다는 것을 의미하는 것으로 이해되며, 여기서 2번의 기회들은 특정 시간에 의해 구분된다. 예를 들어, 에어로졸 생성 컴포넌트는 에어로졸을 생성하기 위한(즉, 제1 에어로졸화 프로세스를 수행하기 위한) 제1 신호를 수신하고, 그런 다음, 제1 에어로졸화 프로세스가 완료된 후 얼마 후 에어로졸을 생성하기 위한(즉, 제2 에어로졸화 프로세스를 수행하기 위한) 제2 신호를 수신한다. 특정 시간은 에어로졸 생성 부분으로부터 에어로졸이 생성되지 않는 시간 기간(즉, 비-에어로졸화 프로세스)일 수 있다. 에어로졸 생성 재료의 일부가 가열되는 위의 예에서, 히터 엘리먼트(24)는, 에어로졸화 프로세스의 제1 발생으로서, 에어로졸 생성 재료의 일부로부터 에어로졸을 생성하기 위해 동작 온도로 상승되고, 후속적으로 비-에어로졸화 프로세스로서, 동작 온도 미만으로 냉각(또는 냉각되도록 허용)되고, 그리고 그런 다음, 에어로졸 생성 재료의 일부를 에어로졸화하는 제2 기회 동안 동작 온도에 도달하도록 제어될 수 있다. 그러나, 일부 예시들에서, 제1 에어로졸화 프로세스 후에 일부 가열 엘리먼트에 잠열(latent heat)이 여전히 남아 있을 수 있기 때문에 제1 에어로졸화 프로세스와 제2 에어로졸화 프로세스 사이에서 에어로졸화가 중단될 필요는 없고, 오히려 제1 에어로졸화 프로세스와 제2 에어로졸화 프로세스는, 별개의 기회들에 에어로졸화를 야기하도록 제어 회로부에 의해 수행되는 별도의 제어 단계들을 의미한다.
전술한 바와 같이, 본 발명자들은 에어로졸 생성 재료의 단일 부분을 적어도 2번의 별개의 기회들에 에어로졸화하는 것을 수반하는 에어로졸 제공 시스템(1) 및 이 시스템(1)을 사용하는 방법을 제안하였다. 즉, 제어 회로부는 에어로졸 생성 재료의 일부에 대해 제1 에어로졸화 프로세스를 수행하여 그로부터 에어로졸을 생성하고, 여기서 이 프로세스는 에어로졸 생성 재료의 일부를 고갈시키지 않은 다음, 나중에 에어로졸 생성 재료의 동일한 부분에 대해 적어도 제2 에어로졸화 프로세스를 수행하여, 그로부터 제2 시간 동안 에어로졸을 생성한다.
이와 관련하여, 에어로졸 생성 재료의 일부는 충분한 질량을 가져야 하고 에어로졸이 적어도 2번의 별개의 기회들에 생성되는 것을 가능하게 하는 충분한 온도로 가열되어야 한다. 일부 구현들에서, 제2 에어로졸화 프로세스의 결과로서 생성된 에어로졸은, 제1 에어로졸화 프로세스의 결과로서 생성된 에어로졸과 실질적으로 동일해야 한다. 이와 관련하여, 실질적으로 동일하다는 것은, 에어로졸을 특징화하는 데 사용되는 파라미터의 20% 이내, 10% 이내, 또는 5% 이내(발생된 총 에어로졸 질량 또는 에어로졸의 성분(예를 들어, 니코틴)의 양 또는 비율일 수 있음)를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 제1 에어로졸화 프로세스 및 제2 에어로졸화 프로세스가 동일하지 않을 수 있다는 것이 인식되어야 한다 ―즉, 예를 들어 제2 에어로졸화 프로세스는 제1 에어로졸화 프로세스보다 더 높은 온도에서 에어로졸 생성 재료의 일부를 가열하는 것을 수반할 수 있다.
에어로졸 생성 재료의 일부에 대해 에어로졸화 프로세스를 적어도 2번 수행한다는 것은, 에어로졸 생성 시스템(1)의 설계자에게 더 큰 설계 자유도가 부여될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 한 시나리오에서, 물품이 12회 퍼프를 전달하는 것이라면, 본 개시내용의 원리들에 따라 12개 미만의 가열 엘리먼트가 요구될 것이다. 예를 들어, 각각의 부분이 2번 가열될 수 있는 경우 단지 6개의 가열 엘리먼트들(24)만이 요구될 수 있으며, 가열 엘리먼트들(24)은 도 3에 도시된 바와 같이 2 x 3 어레이로 배열된다. 이에 따라, 리셉터클(25)의 상대적 크기(예를 들어, 길이(lr))는, 2배의 많은 가열 엘리먼트들이 요구되는 경우 보다 상대적으로 작게 만들어질 수 있다. 일부 구현들에서, 가열 동안 그 온도를 증가시키도록 배열된 각각의 가열 엘리먼트(24)의 표면은 130㎜2 이하의 표면적을 가질 수 있다. 이는 대략 12.9㎜의 가열 엘리먼트의 최대 직경(d)에 해당한다. 이에 따라, 2 x 3 어레이로 배열된 6개의 가열 엘리먼트들을 갖는 리셉터클(25)에 대한 최소 길이(lr)는 약 40㎜이지만; 이는 이격 거리(S1 또는 S2)를 고려하지 않았다. 이를 고려하면, lr은 대략 50 내지 60㎜일 수 있다. 이보다 훨씬 큰 직경(d)을 갖는 가열 엘리먼트들(24)은, 사용자의 손바닥의 크기보다 큰 전체 크기를 갖는 디바이스들(2)(다른 실용성들, 이를테면 마우스피스 단부(26)를 고려할 때)로 유도될 것이다. 다른 구현들에서, 가열 엘리먼트 면적은 80㎜2 이하, 또는 75㎜2 이하일 수 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 가열 엘리먼트의 면적 범위는 설명된 것과 상이할 수 있다.
추가로, 가열 엘리먼트들의 직경(d)은 또한, 에어로졸 생성 재료가 원하는 시간 스케일로 적절하게 가열되어 에어로졸을 생성할 수 있도록, 에어로졸 생성 재료의 일부의 상대 질량 증가를 수용하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, (상대 질량을 2배 늘리기 위해) 에어로졸 생성 재료의 두께(ta)를 2배 늘린다면, 직경(d)은 2의 제곱근으로 스케일링된다. 따라서, 가열 엘리먼트(24)/에어로졸 생성 재료(44)의 일부의 면적을 2배 늘리는 것은 직경의 2배를 유도하지 않는다.
따라서, 디바이스의 전체 크기에 대한 엄격한 설계 요건들을 충족시키기 위해, 가열 엘리먼트의 면적 범위와 에어로졸 생성 부분의 두께 간의 균형이 이루어질 수 있으며, 여기서 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분은 적어도 2번의 별개의 기회들에 가열될 수 있다.
도 4는 전술한 바와 같은 그리고 본 개시내용의 원리들에 따른 디바이스(2)를 사용하여 에어로졸을 생성하는 예시적인 방법을 표현한다.
방법은, 단계(S1)에서 시작하며, 여기서 디바이스(2)는, 위에서 논의된 바와 같이, 에어로졸을 흡입하려는 사용자의 의도를 나타내는 신호를 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30) 중 하나 또는 이 둘 모두로부터 수신한다. 디바이스(2)는 단계(S1) 이전에 이미 "대기(stand-by)" 상태에 있을 수 있고, 따라서 제어 회로부(23)는 그가 시그널링을 모니터링하고 있는 상태에 있다.
터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30) 중 하나 또는 이 둘 모두로부터 시그널링을 검출하는 것에 대한 응답으로, 제어 회로부(23)는, 단계(S2)에서, 선택된 가열 엘리먼트(24)에 전력을 공급하도록 구성된다(또는 보다 일반적으로, 동작 온도에서 에어로졸 생성 재료(44)의 선택된 부분의 가열을 야기하도록 배열된다).
선택된 가열 엘리먼트는 미리정의된 가열 시퀀스를 사용하여 선택될 수 있다.
예를 들어, 가열 시퀀스(이 가열 시퀀스를 통해, 제어 회로부가 가열 엘리먼트들의 온도를 동작 온도로 상승시키기도록 배열됨)는 다음과 같을 수 있다: 가열 엘리먼트(24a)에 이어 가열 엘리먼트(24b)에 이어 가열 엘리먼트(24c)… 식으로 가열 엘리먼트(24f)까지, 그런 다음, 다시 가열 엘리먼트(24a)에 이어 가열 엘리먼트(24b)… 식으로 가열 엘리먼트(24f)까지. 이 시퀀스에 따르면, 시퀀스의 다음 가열 엘리먼트는 시퀀스의 현재 가열 엘리먼트와 결코 동일하지 않다. 달리 말하면, 제어 회로부(23)는, 두 번째 기회에 에어로졸 생성 재료의 임의의 주어진 부분의 가열을 야기하기 전에, 한 번의 기회에 에어로졸 생성 재료(44)의 각각의 부분의 순차적인 가열을 야기하도록 구성된다. 이러한 타입의 시퀀스는, 흡입 세션을 두 개의 절반부들(또는 다수의 섹션들); 에어로졸이 "신선한" 에어로졸 생성 재료로부터 생성되는 전반부 및 에어로졸이 "이전에 사용된" 에어로졸 생성 재료로부터 생성되는 후반부로 효과적으로 분할될 수 있다. 이는, 에어로졸의 품질이 세션이 끝날 때쯤 약간 저하될 수 있고 그리고 자연스럽게 세션이 끝날 조짐을 표시하는 다른 제품들을 시뮬레이팅할 수 있다.
대안적으로, 가열 시퀀스(이 가열 시퀀스를 통해, 제어 회로부는, 가열 엘리먼트들의 온도를 동작 온도로 상승시키도록 배열됨)는 다음과 같을 수 있다: 가열 엘리먼트(24a), 그런 다음 가열 엘리먼트(24a)의 두 번째 가열에 이어 가열 엘리먼트(24b), 그런 다음 가열 엘리먼트(24b)의 두 번째 가열의 식으로...가열 엘리먼트(24f)까지, 그런 다음 가열 엘리먼트(24f)의 두 번째 가열. 이 시퀀스에 따르면, 시퀀스의 다음 가열 엘리먼트는 시퀀스의 현재 가열 엘리먼트와 결코 동일하지 않다. 달리 말하면, 제어 회로부(23)는, 에어로졸 생성 재료의 제2 부분의 가열을 야기하기 전에, (적어도) 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하도록 구성될 수 있다. 이러한 타입의 시퀀스는 "신선한" 에어로졸 생성 재료로부터 생성된 에어로졸과 "이전에 사용된" 에어로졸 생성 재료로부터 생성된 에어로졸 사이의 흡입을 효과적으로 교번할 수 있다. 에어로졸 품질의 변화는 보다 일관된 전반적 경험을 위해 이 예시에서 사용자에게 눈에 덜 띄게 될 수 있다.
위의 시퀀스는 예시적인 것이며, 위에서 언급된 2가지 타입들의 조합을 포함하는, 가열 시퀀스들의 다른 변형들이 본 개시내용의 원리들에 따라 이용될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
단계(S2)에서, 선택된 가열 엘리먼트에 일단 전력이 공급되면, 단계(S3)에서, 제어 회로부는 선택된 가열 엘리먼트에 대한 전력 공급을 중단한다. 제어 회로부(23)는, 단계(S1)에서 검출된 시그널링으로부터 경과한 미리결정된 시간에 기반하여 또는 단계(S1)에서의 시그널링이 제어 회로부(23)에 의해 수신되는 것을 중단하는 시기에 기반하여, 전력 공급을 중단할 수 있다. 즉, 가열의 지속기간은 미리결정된 시간에 따라 미리설정되거나 또는 흡입 센서(30)에 의해 검출되는 사용자의 퍼프의 길이에 따라 또는 사용자가 터치 감지 패널(29)과 상호작용하는 시간 길이에 기반하여 좌우될 수 있다. 그러나, 어느 경우든, 가열 지속기간은 사용자의 퍼프 또는 전형적 퍼프에 대체로 대응할 것이다. 전형적으로, 가열의 지속기간은 대략 2초 내지 5초일 것이며, 대부분의 구현들에서는 10초 이하일 것이다. 가열의 길이가 사용자의 퍼프 지속기간에 기반하는 일부 구현들에서, 시스템(1)의 남용을 방지하기 위해 10초의 흡입 이후에 가열 엘리먼트(24)에 대한 전력이 중단되는 컷-오프(cut-off)가 구현될 수 있다. 컷-오프(cut-off)는 또한, 두 번째 가열 발생을 위한 에어로졸 생성 재료의 부분에 재료가 거의 남지 않도록 에어로졸 생성 재료를 너무 많이 사용하는 것(즉, 너무 많은 에어로졸을 생성함)을 방지하도록 구현된다. 따라서, 본질적으로, 제어 회로부는 연속 10초 이하 동안 에어로졸이 생성되는 동작 온도로 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 가열하도록 구성된다(여기서, 2번 이상의 가열 발생들에 대한 누적 가열 시간은 일부 구현에서 10초 보다 클 수 있다는 것이 인식되어야 한다).
단계(S4)에서, 제어 회로부(23)는 시퀀스에서의 다음 가열 엘리먼트를 결정하고 이를 선택된 가열 엘리먼트로서 설정한다. 이와 관련하여, 제어 회로부(23)는, 시퀀스의 포지션을 표시하는 값을 메모리(미도시)에 저장하고 그리고 단계(S2, S3 또는 S4)에서(즉, 현재 가열 단계 페이즈 동안 또는 그 이후), 저장된 수를 1씩 증분시키도록 구성된다. 제어 회로부(23)는 또한, 메모리에 시퀀스를 저장할 수 있다.
단계(S5)에서, 제어 회로부(23)는 시퀀스가 완료되었는지 여부를 결정하도록 구성된다. 예를 들어, 제어 회로부(23)는 예를 들어, 단계(S4)에서, 시퀀스에서의 다음 가열 엘리먼트를 결정할 수 없을 수 있다. 시퀀스가 완료되지 않았다(즉, 단계(S5)에서 아니오)고 가정하면, 방법은, 제어 회로부(23)가 에어로졸을 흡입하려는 사용자의 의도를 나타내는 추가 시그널링을 터치 감지 패널(29) 및 흡입 센서(30) 중 하나 또는 둘 모두로부터 모니터링하고 후속적으로 이를 수신할 수 있는 단계(S6)로 진행한다. 일단 시그널링이 수신되면, 방법은 다시 단계(S2)로 진행하여, 도 4에 표시된 바와 같이 계속된다. 이 프로세스는, 사용자가 계속해서 적절한 신호를 제공한다면, 시퀀스에서의 나머지 가열 엘리먼트들(24)에 대해 반복된다.
단계(S5)가 단계(S4)와 별도인 것으로 도 4에 도시되어 있지만, 이들 단계들은 다른 구현들에 따라 결합되거나 심지어 역전될 수 있다는 점이 주목되어야 한다. 이러한 단계들의 순서는 본원에 설명된 원칙들에 중요하지 않다.
제어 회로부(23)가, 단계(S5)에서, 시퀀스가 완료되었다고 결정하면(즉, 단계(S5)에서 예이면), 방법은 단계(S7)로 진행한다. 단계(S7)에서, 제어 회로부(23)는, 예를 들어, 시퀀스가 완료되었고 가열 엘리먼트(24)가 적어도 2번의 별개의 기회들에서 활성화되었된 경우, 물품(4)의 사용의 종료를 나타내는 경고 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 도 1을 참조로, 디바이스(2)는 사용 종료 표시기(31)를 포함하며, 사용 종료 표시기(31)는 본 구현에서 LED이다. 그러나, 다른 구현들에서, 사용 종료 표시기(31)는 경고 신호를 사용자에게 공급할 수 있는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있으며; 즉 사용 종료 표시기(31)는 광학 신호를 전달하기 위한 광학 엘리먼트, 청각 신호를 전달하기 위한 사운드 생성기, 및/또는 햅틱 신호를 전달하기 위한 진동기일 수 있다. 일부 구현들에서, 표시기(31)는 (예를 들어, 터치 감지 패널이 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 경우에) 터치 감지 패널(29)에 의해 결합되거나 그렇지 않으면 제공될 수 있다. 디바이스(2)는, 경고 신호가 출력되고 있을 때 디바이스(2)의 후속 활성화를 방지할 수 있다. 경고 신호는 스위치 오프될 수 있고, 제어 회로부(23)는, 사용자가 버튼(미도시)과 같은 수동 수단을 통해 경고 신호를 스위치 오프하고 그리고/또는 물품(4)을 교체하는 경우, 재설정된다. 이후, 사용자가 새로운 물품(4)을 사용하여 다른 세션을 시작하기를 원하는 경우, 방법은 단계(S1)로 다시 진행할 수 있다.
효과적으로, 도 4에 설명된 방법은, 각각의 흡입에 대해 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들 중 상이한 부분이 가열되고 이로부터 에어로졸이 생성됨을 의미한다. 이러한 순차적 활성화들은 "순차적 활성화 모드"라고 불릴 수 있으며, 이는 주로 흡입마다 일관된 에어로졸(이는, 예를 들어, 생성된 총 에어로졸 또는 전달된 총 구성성분의 관점에서 측정될 수 있음)을 전달하도록 설계된다.
위에서 명시적으로 언급되지는 않았지만, 설명된 구현에서, 제어 회로부는 임의의 시간에 에어로졸 생성 재료의 단지 한 부분의 에어로졸화를 야기하도록 구성된다.
도 4와 관련하여 명시적으로 설명되지는 않았지만, 일부 구현들에서, 제어 회로부(23)는 단계(S2)를 시작하기 전에(그리고 잠재적으로, 또한 단계들(S1 또는 S6) 전에) 예열 페이즈(pre-heat phase)를 수행하도록 구성될 수 있다. 즉, 에어로졸화를 시작하라는 시그널링을 수신하기 전에, 제어 회로부(23)는 선택된 가열 엘리먼트를 사전에 미리 가열하고 있을 수 있지만, 에어로졸 생성 재료의 실질적인 에어로졸화를 야기하지 않는 온도까지 가열할 수 있다. 예열 온도는, 50 내지 150℃ 범위일 수 있고 그리고 일부 구현들에서는 비정질 고체에 대해 대략 100℃지만, 에어로졸 생성 재료에 따라 달라질 것이다. 이러한 방식에서, 단계(S1 또는 S6)에서 신호가 수신된 경우, 제어 회로부(23)는, 단계(S2)에서의 선택된 가열 엘리먼트에 대한 전력의 공급을 증가시켜, 선택된 가열 엘리먼트의 온도를 에어로졸이 생성되는 동작 온도로 증가시킨다. 위에서 언급한 바와 같이, 적어도 2개의 별개의 기회들에서 에어로졸화되도록 설계된 에어로졸 생성 재료의 일부는, 일부 구현들에서, 단 한번의 기회에서 에어로졸화되도록 설계된 에어로졸 생성 재료의 일부보다 상대적으로 더 두꺼울 수 있다. 따라서, 다음 가열 엘리먼트/에어로졸 생성 재료의 일부를 예열하는 것은, 에어로졸 온도에 도달하는 데 요구되는 시간을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 이와 관련하여, 일부 예시들에서, 2개의 가열 엘리먼트들이 동시에 활성화될 수 있는데, 하나는 동작 온도에서 그리고 하나는 예열 온도에서 활성화될 수 있다. 그러나, 위의 예에 따르면, 오직 하나의 가열 엘리먼트만이 동작 온도로 제어된다(따라서, 에어로졸은 임의의 주어진 순간에 에어로졸 생성 재료의 한 부분에서만 생성된다).
언급된 바와 같이, 가열 엘리먼트의 온도는, 초기 가열과 에어로졸 생성 간의 시간뿐만 아니라 생성되는 에어로졸의 양에 영향을 미칠 수 있다. 동작 온도는, 상이한 에어로졸 생성 재료들에 따라 상이할 가능성이 있고 그리고 예를 들어, 경험적으로 또는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 결정될 수 있다. 그러나, 대부분의 에어로졸 발생 재료들의 경우, 동작 온도는 350℃ 이하, 320℃ 이하 또는 300℃ 이하이다. 이는 이러한 제한들을 훨씬 넘어선 온도에서, 대부분의 에어로졸 생성 재료들이 연소를 시작하거나 또는 적어도 연소 온도에 근접할 수 있기 때문이다. 너무 높은 온도에서 동작하는 것은 생성된 에어로졸에서 불쾌한 맛들을 제공할 수 있는, 에어로졸 생성 재료(44)의 탄화(charring) 또는 태움(burning)을 야기시킬 가능성이 있다.
예 1
각각 약 20wt%의 알기네이트 겔화제, 약 48wt%의 버지니아 담배 추출물 및 약 32wt%의 글리세롤(DWB)을 포함하는 비정질 고체의 2개의 샘플들은, 12.52㎜의 직경을 갖는 원형 가열 엘리먼트를 사용하여 가열되었다. 제1 샘플은 0.1㎜의 두께를 갖고, 제2 샘플은 0.2㎜의 두께를 갖는다.
가열 엘리먼트 온도는 270℃로 설정되었다. 이러한 테스트에서, 가열 엘리먼트는 그러한 온도까지 상승되었고, 그런 다음, 5.5초 동안 비정질 고체와 접촉하게 되었다. 에어로졸은 시뮬레이팅된 퍼프를 사용하여 가열 엘리먼트와 비정질 고체의 초기 접촉으로부터 4초 후에 수집되기 시작하였다.
평균적으로, 퍼프 당 에어로졸 수집 질량(ACM)은, 0.1㎜ 두께의 비정질 고체에 대해 대략 2.0㎎/퍼프인 것으로 발견되었고, 그리고 동일한 조건들 하에서, 0.2㎜ 두께 비정질 고체에 대해 대략 2.4㎎/퍼프인 것으로 발견되었다.
즉, 본 예는, 비정질 고체의 부분에 대한 두께(및 따라서 질량)를 2배로 하는 것이 대체로 동일한 가열 조건들 하에서 실질적으로 퍼프 당 동일한 출력을 제공한다는 것을 보여준다. 그러나, 더 두꺼운 비정질 고체 부분은 가열 동안 에어로졸로서 비정질 고체의 총 질량의 더 작은 비율을 출력한다.
따라서, 본 개시내용의 일부 구현들에서, 적어도 2개의 가열 발생들에 대해 퍼프 당 충분한 에어로졸을 출력하는 에어로졸 생성 재료의 부분들을 제공하기 위한 비정질 고체의 두께는 0.05㎜ 내지 2㎜ 범위의 두께 또는 0.1㎜ 내지 1.0㎜ 범위의 두께를 가질 수 있다. 일부 구현들에서, 두께는 0.1㎜ 보다 크다. 다른 구현들에서, 두께는 2㎜ 미만 또는 1㎜ 미만이다. 대안적으로 또는 부가적으로, 에어로졸 생성 재료의 부분의 질량은 20㎎ 이하, 10㎎ 이하 또는 5㎎ 이하일 수 있다.
위에서는 에어로졸 생성 재료(44)의 부분들이 순차적으로 가열되는 시스템들이 설명되었지만, 다른 구현들에서, 제어 회로부(23)는 가열 엘리먼트들(24) 중 하나 이상에 전력을 동시에 공급하도록 구성된다. 그러한 구현들에서, 제어 회로부(23)는, 미리결정된 구성에 대한 응답으로, 가열 엘리먼트들(24) 중 선택된 가열 엘리먼트들에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 미리결정된 구성은 사용자에 의해 선택되거나 결정되는 구성일 수 있다. 이에 따라, 이러한 동시적 가열 엘리먼트(24) 활성화들은 "동시적 활성화 모드"로 불릴 수 있으며, 이는 주로, 사용자가 세션별(session-by-session) 또는 심지어 퍼프별(puff-by-puff) 기준으로 자신의 경험에 맞춤화하도록 허용할 의도로, 주어진 물품(4)으로부터 맞춤형(customisable) 에어로졸을 전달하도록 설계될 수 있다. 따라서, 이러한 모드는, 에어로졸 생성 물품(4)의 에어로졸 생성 재료(44)의 부분들이 서로 상이할 때 가장 효과적일 수 있다. 예를 들어, 부분들(44a 및 44b)은 하나의 재료로 형성되고, 부분들(44c 및 44d)은 상이한 재료로 형성되는 식이다. 이에 따라, 이 동작 모드에 대해, 사용자는 임의의 주어진 순간에 에어로졸화할 부분들을 선택할 수 있고 따라서 제공될 에어로졸의 조합들을 선택할 수 있다. 본 개시내용에 따르면, 각각의 부분(44)은, 부분들이 전술한 바와 같이 적어도 2개의 기회들에 가열될 수 있도록 충분한 질량 및 면적 범위로 제공된다. 그러나, 도 4의 방법과는 달리, 단계(S2)에서, 제어 회로부(23)는, 전술한 구성에 따라, 선택된 모든 가열 엘리먼트들에 전력을 공급할 수 있다. 단계(S3)에서, 전력은 중단될 수 있다. S4는 생략될 수 있으며, 대신에 제어 회로부(23)는, 예를 들어 부분(44) 당 활성화들의 횟수를 모니터링함으로써, 물품(4)이 수명의 말기에 있는지 여부를 결정한다.
그러한 구현들에서, 제어 회로부는 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들로부터 생성된 복수의 에어로졸을 동시에 가열하는 것으로 인해 생성된 에어로졸들을 블렌딩하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부는, 하나의 기회에 아직 에어로졸화되지 않은 에어로졸 생성 재료의 부분(즉, 에어로졸 생성 재료의 "신선한" 부분) 및 하나의 기회에 에어로졸화되었던 에어로졸 생성 재료의 부분을 동시에 가열하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 동작하는 것은, 에어로졸화 프로세스의 제1 및 제2 발생들에서 생성된 상이한 맛들 또는 구성성분들이 블렌딩되어, (물품(4)의 처음 및 마지막 흡입들은 제외하고) 사용자에게 일반적으로 일관된 경험을 제공할 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 에어로졸 제공 시스템(200)의 개략적 표현을 통한 단면도이다. 에어로졸 제공 시스템(200)은, 도 1과 관련하여 설명된 것과 대체로 유사한 컴포넌트들을 포함하지만; 참조 번호들은 200씩 증가되었다. 효율을 위해, 유사한 참조 번호들을 갖는 컴포넌트들은 달리 언급되지 않는 한 도 1 및 도 2a 내지 도 2c에서의 자신들의 대응물들과 대체로 동일한 것으로 이해되어야 한다.
에어로졸 제공 디바이스(202)는 외부 하우징(221), 전력 소스(222), 제어 회로부(223), 유도 작업 코일들(224a), 리셉터클(225), 마우스피스 단부(226), 공기 유입구(227), 공기 배출구(228), 터치 감지 패널(229), 흡입 센서(230), 및 사용 종료 표시기(231)를 포함한다.
에어로졸 생성 물품(204)은, 도 6a 내지 도 6c에 더 상세히 도시되는 바와 같이, 캐리어 컴포넌트(242), 에어로졸 생성 재료(244), 및 서셉터 엘리먼트들(244b)을 포함한다. 도 6a는 물품(4)의 하향식 도면이며, 도 6b는 물품(4)의 세로(길이) 축을 따르는 엔드-온 도면이며, 그리고 도 6c는 물품(4)의 폭 축을 따르는 사이드-온 도면이다.
도 5 및 도 6은 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 재료(244)를 가열하기 위해 유도(induction)를 사용하는 에어로졸 제공 시스템(200)을 표현한다.
설명된 구현에서, 에어로졸 생성 컴포넌트(224)는 2개의 부분들; 즉 에어로졸 제공 디바이스(202)에 위치된 유도 작업 코일들(224a) 및 에어로졸 생성 물품(204)에 위치된 서셉터들(224b)로 형성된다. 이에 따라, 이러한 설명된 구현에서, 각각의 에어로졸 생성 컴포넌트(224)는, 에어로졸 생성 물품(204)과 에어로졸 제공 디바이스(202) 사이에 분배되어 있는 엘리먼트들을 포함한다.
유도 가열은, 서셉터로 지칭되는 전기적으로 전도성인 물체가, 변화하는 자기장으로 물체를 침투시킴으로써 가열되는 프로세스이다. 이 프로세스는 패러데이의 유도 법칙(Faraday's law of induction) 및 옴의 법칙(Ohm's law)에 의해 설명된다. 유도 히터는 전자석, 및 교류(alternating current)와 같은 변화하는 전류를 전자석을 통해 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 전자석에 의해 발생된 결과적인 변화하는 자기장이 물체를 침투하도록 가열될 물체와 전자석이 적절하게 상대적으로 포지셔닝되는 경우, 하나 이상의 와전류들이 물체 내부에서 생성된다. 물체는 전류들의 흐름에 대한 저항을 갖는다. 따라서, 이러한 와전류들이 물체에서 생성될 때, 물체의 전기 저항에 대한 이들의 흐름은 물체가 가열되는 것을 야기한다. 이 프로세스는 줄(Joule), 옴(ohmic) 또는 저항 가열로 불린다.
서셉터는 교번 자기장과 같은 변화하는 자기장을 통한 침투에 의해 가열가능한 재료이다. 가열 재료는 전기적으로 전도성인 재료일 수 있으며, 변화하는 자기장을 통한 이 가열 재료로의 침투는 가열 재료의 유도 가열을 야기한다. 가열 재료는 자기 재료일 수 있으며, 이에 변화하는 자기장을 통한 가열 재료로의 침투는 가열 재료의 자기 히스테리시스 가열을 야기한다. 가열 재료는 전기적으로 전도성인 재료 및 자기 재료 둘 모두일 수 있으며, 이에 가열 재료는 가열 메커니즘들 둘 모두에 의해 가열가능하다.
자기 이력 가열(magnetic hysteresis heating)은, 자기 재료로 만들어진 물체에 변화하는 자기장을 침투시킴으로써 그 물체가 가열되는 프로세스이다. 자기 재료는 많은 원자-스케일 자석들 또는 자기 쌍극자들을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 자기장이 이러한 재료를 침투할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬된다. 따라서, 예를 들어 전자석에 의해 발생되는 바와 같은 교번 자기장과 같은 변화하는 자기장이 자기 재료를 침투할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가되는 변화하는 자기장에 따라 변한다. 이러한 자기 쌍극자 재배향(reorientation)은 자기 재료에서의 발열을 야기한다.
물체가 전기적으로 전도성인 그리고 자기성 둘 모두를 가질 때, 변화하는 자기장으로 물체를 침투시키는 것은 주울(Joule) 가열 및 자기 이력 가열 둘 모두를 물체에서 야기시킬 수 있다. 더욱이, 자기 재료의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있고, 이는 주울 가열을 가중시킬 수 있다.
설명된 구현에서, 서셉터들(224b)은 알루미늄 호일로 형성되지만, 다른 구현들에서는 다른 금속성 및/또는 전기적으로 전도성인 재료들이 사용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 캐리어 컴포넌트(242)는 캐리어 컴포넌트(242)의 표면 상에 배치된 에어로졸 생성 재료(244)의 개별 부분들과 크기 및 위치가 대응하는 다수의 서셉터들(224b)을 포함한다. 즉, 서셉터들(224b)은 에어로졸 생성 재료(244)의 개별 부분들과 유사한 폭 및 길이를 갖는다.
서셉터들은 캐리어 컴포넌트(242)에 내장된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 다른 구현들에서, 서셉터들(224b)은 캐리어 컴포넌트(242)의 표면 상에 배치될 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스(202)는 도 5에 개략적으로 도시된 복수의 유도 작업 코일들(224a)을 포함한다. 작업 코일들(224a)은, 리셉터클(225)에 인접하게 도시되며, 그리고 주어진 코일이 권취되는 회전 축이 리셉터클(225) 내로 연장되고 물품(204)의 캐리어 컴포넌트(242)의 평면에 대체로 직교하도록 배열된 일반적으로 평판 코일들이다. 도 5에는 정확한 권선들이 도시되어 있지 않으며, 임의의 적절한 유도 코일이 사용될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
제어 회로부(223)는 유도 코일들(224a) 중 임의의 하나 이상의 유도 코일에 전달되는 교류를 생성하기 위한 메커니즘을 포함한다. 교류는 전술한 바와 같이 교번 자기장을 생성하며, 이는 결국 대응하는 서셉터(들)(224b)가 가열되게 한다. 이에 따라, 서셉터(들)(224b)에 의해 생성된 열은 에어로졸 생성 재료(244)의 부분들에 전달된다.
도 1 및 도 2a 내지 도 2c와 관련하여 전술한 바와 같이, 제어 회로부(223)는, 터치 감지 패널(229) 및/또는 흡입 센서(230)로부터 시그널링을 수신하는 것에 대한 응답으로 작업 코일들(224a)에 전류를 공급하도록 구성된다. 이전에 설명된 바와 같이 제어 회로부(23)에 의해 어떤 가열 엘리먼트들(24)이 가열되는지를 선택하기 위한 기법들 중 임의의 기법은, 사용자 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위해, 제어 회로부(223)가 터치 감지 패널(229) 및/또는 흡입 센서(230)로부터 시그널링을 수신한 것에 대한 응답으로, 어떤 작업 코일들(224a)이 에너자이징되는지(따라서, 에어로졸 생성 재료(244)의 어떤 부분들이 후속적으로 가열되는지)를 선택하는 것에 유사하게 적용될 수 있다.
작업 코일들(224a) 및 서셉터들(224b)이 물품(204)과 디바이스(202) 사이에 분배되는 유도 가열 에어로졸 제공 시스템이 앞서 설명되었지만, 작업 코일들(224a) 및 서셉터들(224b)이 오로지 디바이스(202)내에 위치되는 유도 가열 에어로졸 제공 시스템이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 서셉터들(224b)은, 유도 작업 코일들(224a) 위에 제공될 수 있으며 그리고 서셉터들(224b)이 캐리어 컴포넌트(242)의 하부 표면과 접촉하도록 (도 1에 도시된 에어로졸 제공 시스템(1)과 유사한 방식으로) 배열될 수 있다.
따라서, 도 5는, 본 개시내용에서 설명된 기법들이 적용될 수 있는, 사용자 흡입을 위한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 제공 디바이스(202)에서 유도 가열이 사용될 수 있는 보다 구체적인 구현을 설명한다.
에어로졸 생성 컴포넌트들(24)(예를 들어, 히터 엘리먼트들)의 어레이가 에어로졸 생성 재료의 개별 부분들을 에너자이징하기 위해 제공되는 시스템이 앞서 설명되었지만, 다른 구현들에서는, 물품(4) 및/또는 에어로졸 생성 컴포넌트(24)가 서로 상대적으로 이동하도록 구성될 수 있다. 즉, 물품(4)의 캐리어 컴포넌트(42) 상에 제공된 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들보다 더 적은 수의 에어로졸 생성 컴포넌트들(24)이 존재할 수 있으며, 이에 따라, 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들 각각을 개별적으로 에너자이징할 수 있도록 하기 위해, 물품(4) 및 에어로졸 생성 컴포넌트들(24)의 상대적인 이동이 요구된다. 예를 들어, 이동가능한 가열 엘리먼트(24)는, 가열 엘리먼트(24)가 리셉터클(25)에 대해 이동할 수 있도록 리셉터클(25) 내에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 이동가능한 가열 엘리먼트(24)는, 가열 엘리먼트(24)가 에어로졸 생성 재료(44)의 개별 부분들 중 개개의 개별 부분들과 정렬될 수 있도록 (예를 들어, 캐리어 컴포넌트(42)의 폭 및 길이 방향들로) 병진될 수 있다. 이러한 접근법은 유사한 사용자 경험을 계속해서 제공하면서 요구되는 에어로졸 생성 컴포넌트들(42)의 수를 감소시킬 수 있다.
에어로졸 생성 재료(44)의 개별적인 공간적으로 별도의 부분들이 캐리어 컴포넌트(42) 상에 증착되는 구현들이 앞서 설명되었지만, 다른 구현들에서는, 에어로졸 생성 재료가 개별적인 공간적으로 별도의 부분들에 제공되는 것이 아니라 대신에 에어로졸 생성 재료(44)의 연속 시트에 제공될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 이러한 구현들에서, 에어로졸 생성 재료(44)의 시트의 특정 구역들은 전술한 것과 대체로 동일한 방식으로 에어로졸을 생성하도록 선택적으로 가열될 수 있다. 그러나, 부분들이 공간적으로 별도인지 여부에 관계없이, 본 개시내용은 에어로졸 생성 재료(44)의 부분들을 가열하는 것 (또는 그렇지 않으면 에어로졸화하는 것)을 설명했다. 특히, 구역(에어로졸 생성 재료의 일부에 대응함)은 가열 엘리먼트(24)(또는 보다 구체적으로 온도가 증가하도록 설계된 가열 엘리먼트(24)의 표면)의 치수들에 기반하여 에어로졸 생성 재료의 연속 시트 상에 정의될 수 있다. 이와 관련하여, 에어로졸 생성 재료의 시트 상으로 돌출될 때 가열 엘리먼트(24)의 대응하는 영역은 에어로졸 생성 재료의 구역 또는 부분을 정의하는 것으로 간주될 수 있다. 본 개시내용에 따르면, 에어로졸 생성 재료의 각각의 구역 또는 부분은 20mg 이하의 질량을 가질 수 있지만, 전체 연속 시트는 20mg 초과의 질량을 가질 수 있다.
디바이스(2)가 디바이스(2)상에 장착된 터치 감지 패널(29)을 사용하여 구성되거나 또는 동작될 수 있는 구현들이 앞서 설명되었지만, 이 대신, 디바이스(2)는 원격으로 구성되거나 또는 제어될 수 있다. 예를 들어, 제어 회로부(23)에는, 제어 회로부(23)가 스마트폰과 같은 원격 디바이스와 통신하는 것을 가능하게 하는 대응하는 통신 회로부(예를 들어, 블루투스)가 제공될 수 있다. 이에 따라, 터치 감지 패널(29)은 사실상 스마트폰상에서 실행되는 앱(App) 등을 사용하여 구현될 수 있다. 이후, 스마트폰은 사용자 입력들 또는 구성들을 제어 회로부(23)에 송신할 수 있고, 제어 회로부(23)는 수신된 입력들 또는 구성들에 기초하여 동작하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 생성 재료(44)를 에너자이징(예를 들어, 가열)함으로써 에어로졸이 생성되는(이 생성된 에어로졸은 이후, 사용자에 의해 흡입됨) 구현들이 앞서 설명되었지만, 일부 구현들에서, 생성된 에어로졸은 사용자에 의해 흡입되기 전에 에어로졸의 하나 이상의 특성을 수정하기 위해 에어로졸 수정 컴포넌트를 통과하거나 그를 지나갈 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 에어로졸 제공 디바이스(2, 202)는 에어로졸 생성 재료(44)의 하류의 공기유동 경로에 삽입되는 통기성 삽입물(air permeable insert)(미도시)을 포함할 수 있다(예를 들어, 삽입물은 배출구(28)에 포지셔닝될 수 있다). 삽입물은, 에어로졸이 사용자의 입에 들어가기 전에 삽입물을 통과함에 따라, 에어로졸의 향미, 온도, 입자 크기, 니코틴 농도 등 중 임의의 하나 이상을 변경하는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 삽입물은 담배 또는 처리된 담배를 포함할 수 있다. 이러한 시스템들은 하이브리드 시스템들로 지칭될 수 있다. 삽입물은 전술한 에어로졸 생성 재료들을 포함할 수 있는 임의의 적절한 에어로졸 수정 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료의 일부로부터 에어로졸이 생성되는 동작 온도에서 가열 엘리먼트들(24)이 그 에어로졸 생성 재료의 일부에 열을 제공하도록 배열되는 것이 앞서 설명되었지만, 일부 구현들에서는 가열 엘리먼트들(24)이 (동작 온도 보다 낮는) 예열 온도까지 에어로졸 생성 재료의 부분들을 예열하도록 배열된다. 예열 온도에서는, 부분이 예열 온도로 가열될 때 에어로졸이 소량으로 생성되거나 또는 전혀 생성되지 않는다. 그러나, 에어로졸 생성 재료의 온도를 예열 온도로부터 동작 온도까지 상승시키기 위해서는 더 적은 양의 에너지가 요구된다. 이는, 에어로졸 생성 재료의 비교적 더 두꺼운 부분들, 예를 들어 동작 온도에 도달하기 위해 비교적 더 많은 양의 에너지가 공급되는 것을 요구하는 400㎛ 초과의 두께를 갖는 부분들에 특히 적합할 수 있다. 그러나, 이러한 구현들에서, (예를 들어, 전력 소스(22)로부터의) 에너지 소비가 필적할만하게 더 높을 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스(2)가 사용 종료 표시기(31)를 포함하는 구현들이 앞서 설명되었지만, 사용 종료 표시기(31)가 에어로졸 제공 디바이스(2)로부터 멀리 떨어진 다른 디바이스에 의해 제공될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 예를 들어, 일부 구현들에서, 에어로졸 제공 디바이스(2)의 제어 회로부(23)는, 예를 들어 스마트폰 또는 스마트워치와 같은 원격 디바이스와 에어로졸 제공 디바이스(2) 간의 데이터 전달을 가능하게 하는 통신 메커니즘을 포함할 수 있다. 이러한 구현들에서, 물품(4)이 그의 사용 종료에 도달했다고 제어 회로부(23)가 결정하는 경우, 제어 회로부(23)는 원격 디바이스에 신호를 송신하도록 구성되며, 원격 디바이스는 (예를 들어, 스마트폰의 디스플레이를 사용하여) 경고 신호를 생성하도록 구성된다. 경고 신호를 생성하기 위한 다른 원격 디바이스들 및 다른 메커니즘들이 전술한 바와 같이 사용될 수 있다.
일부 구현들에서, 물품(4)은 식별자, 이를테면 판독가능 바코드 또는 RFID 태그 등을 포함할 수 있으며, 에어로졸 제공 디바이스(2)는 대응하는 판독기를 포함한다. 물품이 디바이스(2)의 리셉터클(25)에 삽입될 때, 디바이스(2)는 물품(4) 상의 식별자를 판독하도록 구성될 수 있다. 제어 회로부(23)는 물품(4)의 존재를 인식하거나 (따라서, 가열을 허용하고 그리고/또는 수명 종료 표시기를 재설정하거나) 또는 물품(4)에 대한 에어로졸 생성 재료의 부분들의 타입 및/또는 위치를 식별하도록 구성될 수 있다. 이는, 제어 회로부(23)가 어떤 부분들을 에어로졸화할지 그리고/또는 그 부분들이 예를 들어 에어로졸 생성 온도 및/또는 가열 지속기간의 조절을 통해 에어로졸화되는 방식에 영향을 미칠 수 있다. 물품(4)을 인식하기 위한 임의의 적절한 기법이 이용될 수 있다.
추가로, 에어로졸 생성 재료의 부분들이 캐리어 컴포넌트(42) 상에 제공될 때, 일부 구현들에서, 그 부분들은 캐리어 컴포넌트(42)의 평면에 대략 직교하는 방향에서 비교적 더 얇은 에어로졸 생성 재료의 약화된 구역(weakened region)들, 예를 들어 관통 홀들 또는 영역들을 포함할 수 있다. 이는, 에어로졸 생성 재료의 가장 뜨거운 부분이 캐리어 컴포넌트와 직접 접촉하는 영역인 경우일 수 있다(즉, 열이 캐리어 컴포넌트(42)와 접촉하는 에어로졸 생성 재료의 표면에 주로 인가되는 시나리오들일 수 있다). 이에 따라, 관통 홀들은, 캐리어 컴포넌트(42)와 에어로졸 생성 재료(44) 사이에 에어로졸의 잠재적인 축적을 야기하기 보다는, 생성된 에어로졸이 디바이스(2)를 통해 빠져 나가서 환경/공기 유동으로 방출되도록 하는 채널들을 제공할 수 있다. 에어로졸의 이러한 축적은 시스템의 가열 효율을 감소시킬 수 있는데, 왜냐하면 일부 구현들에서, 에어로졸의 이러한 축적은 캐리어 컴포넌트(42)로부터 에어로졸 생성 재료의 리프팅을 야기하여 에어로졸 생성 재료로의 열 전달 효율을 감소시키기 때문이다. 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분에는 적절하게 하나 이상의 약화된 구역들이 제공될 수 있다.
따라서, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스가 설명되었다. 에어로졸 제공 디바이스는, 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트, 및 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부를 포함한다. 제어 회로부는, 적어도 2번의 별개의 기회들에 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성된다. 이에 따라, 에어로졸은, 에어로졸 생성 재료의 동일한 부분으로부터 적어도 2번의 별개의 기회들에 사용자 흡입을 위해 생성될 수 있고, 따라서 더 큰 공간 효율이 허용된다. 또한, 에어로졸 제공 시스템, 에어로졸 생성 물품, 및 에어로졸을 생성하기 위한 방법이 설명된다.
전술한 실시예들이 일부 특정 예시적인 에어로졸 제공 시스템들에 초점을 맞추었지만, 다른 기술들을 사용하는 에어로졸 제공 시스템들에 대해 동일한 원리들이 적용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 즉, 에어로졸 제공 시스템 기능의 다양한 양상들이 본원에 설명된 예들의 기초가 되는 원리들과 직접적으로 관련이 없는 특정 방식이다.
다양한 문제들을 해결하고 본 분야를 발전시키기 위해, 본 개시내용은 청구된 발명(들)을 실시할 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 도시한다. 본 개시내용의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 샘플일 뿐이며, 총망라하지 않고 그리고/또는 배타적이지 않다. 이들은 단지 이해를 돕고, 그리고 청구된 발명(들)을 교시하기 위해서만 제시된다. 본 개시내용의 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들 및/또는 다른 양상들은 청구항들에 의해 정의되는 본 개시내용에 대한 제한들 또는 청구항들의 균등물들에 대한 제한들로 간주되지 않아야 하며, 청구항들의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들이 활용될 수 있고 수정들이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 본원에 구체적으로 설명된 것들 이외의 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합을 적절하게 포함하거나, 구성하거나, 또는 필수적 요소로 하여 구성(consisting essentially of)될 수 있으며, 따라서 종속항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 기술된 것들 이외의 조합들로 독립항들의 특징들과 조합될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 본 개시내용은 현재 청구되지 않았지만 미래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims (25)

  1. 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스로서,
    상기 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들; 및
    상기 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부
    를 포함하고, 상기 제어 회로부는 적어도 2번의 별개의 기회(occasion)들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 임의의 시간에(at any one time) 에어로졸 생성 재료의 일 부분의 에어로졸화를 야기시키도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 적어도 2번의 별개의 기회들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들은 가열 엘리먼트들인,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 회로부는, 상기 에어로졸 생성 재료의 제2 부분의 가열을 야기하기 전에, 적어도 2번의 별개의 기회들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 회로부는, 두 번째 기회에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하기 전에, 한 번의 기회에 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분의 순차적인 가열을 야기하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 회로부는, 에어로졸을 생성하려는 사용자의 의도를 나타내는 신호를 수신하고 그리고 상기 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로, 상기 에어로졸 생성 재료의 일부의 가열을 야기하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 상기 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 350℃ 이하의 온도로 가열하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 연속 10초 이하 동안 에어로졸이 생성되는 동작 온도로 상기 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 가열하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 가열 엘리먼트는 130㎟ 이하의 면적 범위(areal extent)를 갖는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
  11. 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템으로서,
    에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함하는 에어로졸 생성 물품;
    상기 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들; 및
    상기 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들에 전력을 공급하기 위한 제어 회로부
    를 포함하고, 상기 제어 회로부는 적어도 2번의 별개의 기회들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 임의의 시간에 에어로졸 생성 재료의 일 부분의 에어로졸화를 야기시키도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 2번의 별개의 기회들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 에어로졸 생성 컴포넌트들은 가열 엘리먼트들인,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 회로부는, 상기 에어로졸 생성 재료의 제2 부분의 가열을 야기하기 전에, 적어도 2번의 별개의 기회들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어 회로부는, 두 번째 기회에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분의 가열을 야기하기 전에, 한 번의 기회에 에어로졸 생성 재료의 각각의 부분의 순차적인 가열을 야기하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 제어 회로부는, 에어로졸을 생성하려는 사용자의 의도를 나타내는 신호를 수신하고 그리고 상기 신호를 수신하는 것에 대한 응답으로, 상기 에어로졸 생성 재료의 일부의 가열을 야기하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 상기 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 350℃ 이하의 온도로 가열하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 회로부는 연속 10초 이하 동안 상기 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 가열하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트들은 130㎟ 이하의 면적 범위를 갖는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 재료는 비정질 고체(amorphous solid)인,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 비정질 고체는 0.05㎜ 내지 2㎜의 범위의 두께를 갖는,
    에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 시스템.
  23. 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함하는 에어로졸 생성 물품으로서,
    상기 에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들 각각은 0.05㎜ 내지 2㎜의 두께를 갖는,
    에어로졸 생성 재료의 복수의 부분들을 포함하는 에어로졸 생성 물품.
  24. 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸을 생성하는 방법으로서,
    상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 제1 에어로졸화 프로세스를 수행하는 단계; 및
    상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 제2 에어로졸화 프로세스를 수행하는 단계
    를 포함하고, 상기 제1 에어로졸화 프로세스 및 상기 제2 에어로졸화 프로세스는 서로 별개인,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸을 생성하는 방법.
  25. 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스로서,
    상기 에어로졸 생성 재료의 상이한 부분들을 에어로졸화하도록 배열된 하나 이상의 에어로졸 생성 수단; 및
    상기 하나 이상의 에어로졸 생성 수단에 전력을 공급하기 위한 제어 수단
    을 포함하고, 상기 제어 수단은 적어도 2번의 별개의 기회들에 상기 에어로졸 생성 재료의 제1 부분에 대해 에어로졸화 프로세스를 수행하도록 구성되는,
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 생성 물품에 사용하기 위한 에어로졸 제공 디바이스.
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