KR20230003376A - 에어로졸화 가능한 재료에 적합한 가열 요소 - Google Patents
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Abstract
에어로졸화 가능한 재료(20)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소(3)가 개시되어 있다. 가열 요소는 내열성 지지체(3a) 및 지지체 상의 코팅(3b)을 포함한다. 가열 코팅은 코발트를 포함한다. 또한, 가열 요소는 보호 코팅(3c)을 포함한다. 또한, 가열 요소와 열 접촉하는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하기 위한 장치(2000)와 함께 사용하기 위한 물품이 개시되어 있다. 가열 요소를 사용하여 에어로졸화 가능한 재료를 가열하기 위한 시스템이 추가로 개시되어 있다. 장치(2000)는 제1 항의 가열 요소에 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생기를 포함한다.
Description
본 발명은 에어로졸화 가능한 재료(aerosolisable material)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소들(heating elements), 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품들(articles), 및 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치에 관한 것이다.
시가렛들(cigarettes), 시가들(cigars) 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 연소시키지 않고 화합물들을 방출하는 제품들을 생성함으로써, 이들 물품들에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다. 그러한 제품들의 예들은, 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출하는, 소위 "비연소식 가열(heat not burn)" 제품들 또는 담배 가열 디바이스들(tobacco heating devices) 또는 제품들이다. 이 재료는, 예를 들어 니코틴(nicotine)을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 담배 또는 다른 비-담배 제품들(non-tobacco products)일 수 있다.
본 발명의 제1 양태는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소를 제공하며, 가열 요소는 내열성 지지체(heat resistant support) 및 지지체 상의 코팅(coating)을 포함하며, 코팅은 코발트를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 가열 요소는 평면형 또는 실질적으로 평면형이다.
예시적인 실시예에서, 가열 요소는 관형이거나 실질적으로 관형이다.
예시적인 실시예에서, 코팅은 지지체의 반경방향 외측에 위치된다.
예시적인 실시예에서, 코팅은 50 미크론 이하의 두께를 갖는다. 예시적인 실시예에서, 코팅은 20 미크론 이하의 두께를 갖는다.
예시적인 실시예에서, 지지체는 금속, 금속 합금, 세라믹 재료 및 플라스틱 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함한다. 예시적인 실시예에서, 지지체는 스테인리스강을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 가열 요소는 내열성 보호 코팅(heat resistant protective coating)을 포함하며, 코발트를 포함하는 코팅은 지지체와 내열성 보호 코팅 사이에 위치된다.
예시적인 실시예에서, 코발트 코팅은 캡슐화된다. 예시적인 실시예에서, 내열성 보호 코팅 및 지지체는 함께 코발트 코팅을 캡슐화한다. 예시적인 실시예에서, 내열성 보호 코팅은 코발트 코팅 및 지지체를 캡슐화한다.
예시적인 실시예에서, 내열성 보호 코팅은 세라믹 재료, 금속 질화물, 질화티타늄 및 다이아몬드로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 내열성 보호 코팅은 50 미크론 이하의 두께를 갖는다. 예시적인 실시예에서, 내열성 보호 코팅은 20 미크론 이하의 두께를 갖는다.
본 발명의 제2 양태는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품을 제공하며, 물품은 본 발명의 제1 양태의 가열 요소, 및 가열 요소와 열 접촉하는 에어로졸화 가능한 재료를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 에어로졸화 가능한 재료는 가열 요소와 표면 접촉한다.
예시적인 실시예에서, 에어로졸화 가능한 재료는 재생형(reconstituted), 셀룰로오스형(cellulosic) 또는 겔 형태(gel form)이다.
예시적인 실시예에서, 에어로졸화 가능한 재료는 담배(tobacco) 및/또는 하나 이상의 습윤제들(humectants)을 포함한다.
예시적인 실시예에서, 물품은 실질적으로 원통형이다.
본 발명의 제3 양태는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템을 제공하며, 상기 시스템은, 본 발명의 제2 양태의 물품; 및 물품의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 물품의 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 포함하며, 상기 장치는 물품을 수용하기 위한 가열 구역, 및 물품이 가열 구역에 있을 때 물품의 가열 요소의 가열을 야기하기 위한 디바이스(device)를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 디바이스는 물품이 가열 구역에 있을 때, 물품의 가열 요소에 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생기(magnetic field generator)를 포함한다.
본 발명의 제4 양태는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는, 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품을 수용하기 위한 가열 구역; 가열 구역을 가열하기 위한 본 발명의 제1 양태의 가열 요소; 및 가열 요소의 가열을 야기하기 위한 디바이스를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 디바이스는 사용 시에 가열 요소에 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생기를 포함한다.
예시적인 실시예에서, 가열 요소는 가열 구역 내로 돌출된다.
본 발명의 제5 양태는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템을 제공하며, 상기 시스템은, 본 발명의 제4 양태의 장치; 및 상기 장치의 가열 구역에 위치하기 위한 물품을 포함한다.
이제, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 예로서만 설명될 것이다:
도 1은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 2는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 다른 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하며;
도 3은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 추가의 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 4는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 또한 추가의 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하며;
도 5는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고, 이 물품은 도 3의 가열 요소를 포함하고;
도 6은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품의 다른 예의 개략적인 측단면도를 도시하고, 이 물품은 도 4의 가열 요소를 포함하며;
도 7은 도 5의 물품, 및 이 물품의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 8은 도 6의 물품, 및 이 물품의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하며;
도 9는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품 및 도 3의 가열 요소를 포함하는 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 10은 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품 및 도 4의 가열 요소를 포함하는 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시한다.
도 1은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 2는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 다른 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하며;
도 3은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 추가의 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 4는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 또한 추가의 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하며;
도 5는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고, 이 물품은 도 3의 가열 요소를 포함하고;
도 6은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품의 다른 예의 개략적인 측단면도를 도시하고, 이 물품은 도 4의 가열 요소를 포함하며;
도 7은 도 5의 물품, 및 이 물품의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 8은 도 6의 물품, 및 이 물품의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하며;
도 9는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품 및 도 3의 가열 요소를 포함하는 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고;
도 10은 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품 및 도 4의 가열 요소를 포함하는 장치를 포함하는 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸화 가능한 재료(aerosolisable material)"는 전형적으로 증기 또는 에어로졸의 형태로 가열 시에 휘발된 성분들을 제공하는 재료들을 포함한다. "에어로졸화 가능한 재료"는 비-담배-보유 재료 또는 담배-보유 재료일 수 있다. "에어로졸화 가능한 재료"는, 예를 들어 담배 자체, 담배 파생품들(derivatives), 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco), 담배 추출물(tobacco extract), 균질화 담배(homogenised tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitutes) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸화 가능한 재료는 분쇄 담배(ground tobacco), 컷 래그 담배(cut rag tobacco), 팽화 담배, 재생 담배, 재생 에어로졸화 가능한 재료, 액체, 겔(gel), 겔화 시트(gelled sheet), 분말 또는 응집체들 등의 형태일 수 있다. "에어로졸화 가능한 재료"는 또한, 제품에 따라 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 다른 비-담배 제품들을 포함할 수 있다. "에어로졸화 가능한 재료"는 글리세롤(glycerol) 또는 프로필렌 글리콜(propylene glycol)과 같은 하나 이상의 습윤제들(humectants)을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "가열 재료(heating material)" 또는 "히터 재료(heater material)"는 가변 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 재료를 지칭한다.
유도 가열은 가변 자기장이 물체에 침투함으로써 전기 전도성 물체가 가열되는 프로세스이다. 이 프로세스는 패러데이의 유도 법칙(Faraday's law of induction)과 옴의 법칙(Ohm's law)에 의해 설명된다. 유도 히터는 전자석, 및 교류 전류와 같은 가변 전류를 전자석을 통해 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 전자석에 의해 생성된 결과적인 가변 자기장이 물체에 침투하도록 전자석과 가열될 물체가 적절하게 상대적으로 위치결정될 때, 하나 이상의 와전류들이 물체 내부에 생성된다. 물체는 전류들의 흐름에 대한 저항을 갖는다. 따라서, 그러한 와전류들이 물체에 발생될 때, 물체의 전기 저항에 대한 와전류 흐름은 물체가 가열되게 한다. 이러한 프로세스는 주울(Joule), 옴(ohmic) 또는 저항(resistive) 가열로 불린다. 유도 가열될 수 있는 물체는 서셉터(susceptor)로서 알려져 있다.
서셉터가 폐쇄 전기 회로의 형태인 경우, 사용 시에 서셉터와 전자석 사이의 자기 커플링(magnetic coupling)이 강화되고, 이는 보다 크거나 향상된 주울 가열을 초래하는 것으로 밝혀졌다.
자기 이력 가열(magnetic hysteresis heating)은 가변 자기장이 물체에 침투함으로써 자성 재료로 제조된 물체가 가열되는 프로세스이다. 자성 재료는, 많은 원자-스케일(atomic-scale) 자석들, 또는 자기 쌍극자들(magnetic dipoles)을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 자기장이 그러한 재료에 침투할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬된다. 그러므로, 예를 들어 전자석에 의해 생성된 교번 자기장과 같은 가변 자기장이 자성 재료에 침투할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가되는 가변 자기장에 의해 변화한다. 그러한 자기 쌍극자 재배향은 열이 자성 재료 내에 발생되게 한다.
물체가 전기 전도성 및 자성 둘 모두인 경우, 가변 자기장이 물체에 침투하는 것은 물체에 주울 가열 및 자기 이력 가열 둘 모두를 야기할 수 있다. 더욱이, 자성 재료의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있으며, 이는 주울 및 자기 이력 가열을 강력하게 할 수 있다.
상기 프로세스들 각각에서, 열 전도에 의한 외부 열원에 의해서보다는 물체 자체 내부에서 열이 발생되기 때문에, 물체에서의 급속한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분배가, 특히, 적합한 물체 재료 및 기하형상(geometry)의 선택, 그리고 적합한 가변 자기장 크기 및 물체에 대한 배향을 통해 달성될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 및 자기 이력 가열은 물리적 연결이 가변 자기장의 소스와 물체 사이에 제공될 필요가 없기 때문에, 가열 프로파일(heating profile)에 대한 제어 및 설계 자유도는 보다 클 수 있고, 비용은 보다 낮을 수 있다.
유도 가열 동안에, 가변 자기장으로부터의 에너지가 서셉터로 전달되어 서셉터에 하나 이상의 가변 전류들을 유도하여, 서셉터의 온도가 상승되게 한다. 서셉터가 가능한 한 효율적으로 가열되도록 하기 위해, 서셉터로의 에너지 전달은 전류들의 에너지가 신속하게 열로 변환되도록 가능한 한 손실이 많아야 한다. 서셉터의 열 질량(thermal mass)을 감소시키는 것은 주어진 에너지 입력에 대한 온도 변화를 증가시키고, 유도 전류들의 전체 크기를 감소시키는 것은 에너지가 자기장 발생기로 다시 반사되는 것을 감소시키거나 회피하는 것을 도울 수 있다.
소비자 제품을 위한 실제 시스템을 제조할 때, 비용, 재료 가용성, 제조 동안의 성형 용이성 및 수명(내식성을 포함함)을 포함하여 많은 측면들이 고려되어야 한다. 연강(mild steel)은 이들 이점들 중 일부를 갖지만, 부식에 대한 취약성으로 인해, 장기간 사용에는 부적합할 수 있다. 추가적으로, 그리고 가능하게는, 부식에 대한 취약성과 관련된 이유들로 인해, 연강의 매우 얇은 시트들은 제한적인 가용성을 갖는다.
반대로, 스테인리스강은 보다 널리 이용 가능하고, 사용 시에 연강보다 훨씬 더 강인하다. 불행하게도, 유도 가열 시스템의 경우, 강자성 특성들의 결핍으로 인해 그 사용이 제한된다. 옴 가열의 관점에서, 스테인리스강은 연강보다 약 6 배 내지 7 배 더 저항을 가질 수 있지만, 스테인리스강의 자화 능력은 그 상대 투자율(relative permeability)(μr)의 값이 약 1이기 때문에 무시 가능하다. 비교하자면, 연강에 대한 해당 값은 약 100일 수 있다. 430 등급의 스테인리스강과 같이, 보다 높은 값들의 상대 투자율(μr)의 값을 갖는 일부 스테인리스강 합금들이 있지만, 이들은 시장의 전문 부문들에 놓여 있는 경향이 있으며, 특히 얇은 단면들로 널리 이용 가능하지는 않다.
본 발명은 실제 유도 히터 서셉터를 제조하기 위해 비용과 성능 사이의 허용 가능한 절충이 어떻게 달성될 수 있는지에 대한 발명자들의 발견에 근거하고 있다.
전도성(및 자화성) 매체들의 경우에는, 전자기장이 침투할 수 있는 특성 깊이(characteristic depth)("표피 깊이(skin depth)")가 있다. 연강에서, 전자기장은 표면으로부터의 거리에 지수적인 의존성을 갖고서 침투할 것이다. 따라서, 전자기장 강도 및 함축적으로 그에 보유된 에너지는 약 25 미크론의 재료에 거의 흡수될 것이다. 스테인리스강의 계산은 약 280 미크론의 특성 흡수 깊이를 제공하며, 이는 주어진 자기장으로부터 동일한 양의 에너지를 추출하기 위해 훨씬 더 두꺼운 서셉터가 필요할 것임을 나타낸다.
본 발명자들은, 자기장 발생기와 대면하는 표면과 같은 가열 요소의 표면이 순수한 니켈의 얇은 코팅(예컨대, 수 미크론)으로 코팅되는 경우, 보다 두꺼운 연강판과 동일한 흡수를 이루기 위해 코팅의 두께가 약 15 미크론만을 필요로 한다는 것을 발견하였다. 니켈은 예를 들어 화학적 도금법, 전기-화학적 도금법 또는 진공 증착(vacuum evaporation)에 의해 도포될 수 있다. 또한, 니켈 대신에 코발트가 사용되는 경우, 코팅 또는 층 두께는 약 10 미크론으로 감소될 수 있다. 1 이상의 표피 깊이의 두께는 가용 에너지의 대부분이 서셉터 내로 지향되는 것을 보장하는데 도움이 되어야 한다. 일부 실시예들에서, 약 2의 표피 깊이의 두께가 최적일 수 있다. 코발트는 또한 도금에 의해 도포될 수 있다.
또한, 코발트는 니켈보다 높은 퀴리점 온도(Curie point temperature)를 갖는다(1,120 내지 1,127 ℃ 대 353 내지 354 ℃). 퀴리점 온도 또는 퀴리 온도는 특정 자성 재료가 자기 특성들의 급격한 변화를 겪는 온도이다. 퀴리점 온도는 그 미만이면 외부적으로 인가된 자기장의 부재 시에 자발 자화하고, 그 초과이면 재료가 상자성이 되는 온도인 것으로 이해된다. 예를 들어, 퀴리점 온도는 강자성과 상자성 상 사이의 강자성 재료의 자기 변태 온도이다. 그러한 자성 재료가 퀴리점 온도에 도달하는 경우, 그 투자율은 감소되거나 사라지고, 가변 자기장에 의한 침투에 의해 재료가 가열되는 능력도 또한 감소되거나 사라진다. 즉, 자기 이력 가열에 의해 퀴리점 온도 초과로 재료를 가열하는 것은 가능하지 않을 수 있다. 코발트는 본 발명의 실시예들의 가열 요소들의 정상 작동 온도보다 아주 높은 퀴리점 온도를 갖기 때문에, 퀴리점 온도의 효과는 니켈이 대신 사용된 경우보다 정상 작동 동안 훨씬 덜 현저할 것이다(또는 심지어 일부 실시예들에서는, 식별할 수 없음).
코발트 코팅 또는 층이 제공되는 지지체는 인가된 가변 자기장과 상호작용하여 지지체에서 열을 발생시킬 필요가 없다. 즉, 가변 자기장에 의한 침투에 의해 지지체 자체가 가열될 필요는 없다. 달성 가능할 필요가 있는 모든 지지체는 코발트 코팅을 지지하면서 그 안에서 발생된 열에 저항하는 것이다. 따라서, 지지체는 임의의 적합한 내열성 재료로 제조될 수 있다. 예시적인 재료들은 알루미늄, 강, 구리 및 고온 중합체들, 예컨대 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 또는 캡톤(Kapton)이다.
따라서, 본 발명의 예시적인 실시예들의 가열 요소들은 비교적 낮은 비용, 재료의 가용 용이성 및 제조 동안의 성형 용이성의 이점들을 유지하면서, 가변 자기장으로부터 가열 요소 내로의 효율적인 에너지 전달을 가능하게 한다.
코발트 코팅은 온도가 상승함에 따라 점점 더 산화되기 쉬워질 수 있다. 이것은 산화되지 않은 금속 표면에 대한 상대 방사율(relative emissivity)(εr)을 증가시킴으로써 복사로 인한 열 손실을 증가시켜서, 복사를 통해 에너지가 손실되는 속도를 향상시킬 수 있다. 복사된 에너지가 결국 환경으로 손실되면, 그러한 복사는 시스템 에너지 효율을 감소시킬 수 있다. 산화는 또한 화학적 부식에 대한 코발트 코팅의 저항성을 감소시킬 수 있으며, 이는 가열 요소의 사용 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 코발트 코팅은 질화티타늄과 같은 내열성 보호 코팅으로 코팅된다. 질화티타늄은 예를 들어 물리적 기상 증착을 사용하여 도포될 수 있다. 다른 예의 내열성 보호 코팅들은 세라믹 재료, 금속 질화물 및 다이아몬드이다. 일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅은 상이한 방식으로, 예컨대 코발트 코팅 위에 보호막의 성장을 촉진하기 위해 코발트 코팅을 화학적으로 처리함으로써, 또는 양극 산화와 같은 프로세스를 사용하여 보호 산화물 층을 형성함으로써 제공될 수 있다. 산화로부터 하지 코발트 코팅을 보호하는 것에 부가하여, 내열성 보호 코팅은 또한 기계적 마모로부터 코발트 코팅을 물리적으로 보호하는 것을 도울 수 있다. 일부 실시예들에서, 코발트 코팅은 캡슐화된다. 일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅 및 지지체는 함께 코발트 코팅을 캡슐화할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅은 코발트 코팅 및 지지체를 캡슐화할 수 있다.
일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅은 코발트 코팅보다는 내열성 보호 코팅에서 전류들의 유도들을 초래하지 않도록(또는 현저하게 하지 않도록) 전기 전도성이 낮거나 없을 수 있다.
이제, 일부 예시적인 실시예들이 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 가열 요소(1)는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 것이다. 가열 요소(1)는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치에 사용하기 위한 것일 수 있고, 그리고/또는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품에 사용하기 위한 것일 수 있다. 가열 요소(1)는 평면형 또는 실질적으로 평면형이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열 요소(1)는 비-평면형일 수 있다.
가열 요소(1)는 내열성 지지체(1a)를 포함한다. 본 실시예의 내열성 지지체(1a)는 강, 보다 구체적으로는 스테인리스강을 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 내열성 지지체(1a)는 예를 들어, 금속, 금속 합금, 세라믹 재료 및 플라스틱 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 내열성 지지체(1a)는 강, 연강, 알루미늄, 구리, 또는 고온 중합체들, 예컨대 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 또는 캡톤을 포함할 수 있다.
가열 요소(1)는 지지체(1a) 상에 층, 막 또는 코팅(1b)을 포함한다. 코팅(1b)은 코발트를 포함한다. 본 실시예에서, 코발트 코팅(1b)은 약 10 미크론의 두께를 갖는다. 그러나, 다른 실시예들에서, 코발트 코팅(1b)은 상이한 두께, 예컨대 50 미크론 이하 또는 20 미크론 이하의 두께를 가질 수 있다. 코팅은 도금일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 도 2의 가열 요소(2)는 내열성 지지체(2a), 및 지지체(2a) 상에 위치된 코발트를 포함하는 코팅(2b)을 포함한다. 가열 요소(2)는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치에 사용하기 위한 것일 수 있고, 그리고/또는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품에 사용하기 위한 것일 수 있다.
가열 요소(2)는 평면형 또는 실질적으로 평면형이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열 요소(2)는 비-평면형일 수 있다. 도 2의 가열 요소(2)는, 도 2의 가열 요소(2)가 또한 내열성 보호 코팅(2c)을 포함한다는 점을 제외하고는, 도 1의 가열 요소(1)와 동일하다. 내열성 보호 코팅(2c)은 코발트 코팅(2b) 상에 제공된다. 보다 구체적으로, 코발트 코팅(2b)은 지지체(2a)와 내열성 보호 코팅(2c) 사이에 위치된다. 본 실시예의 내열성 보호 코팅(2c)은 질화티타늄을 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(2c)은 예를 들어, 세라믹 재료, 금속 질화물, 질화티타늄 및 다이아몬드로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 내열성 보호 코팅(2c)은 약 10 미크론의 두께를 갖는다. 그러나, 다른 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(2c)은 상이한 두께, 예컨대 50 미크론 이하 또는 20 미크론 이하의 두께를 가질 수 있다. 도 1의 실시예에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 2의 실시예에 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 도 3의 가열 요소(3)는 내열성 지지체(3a), 지지체(3a) 상에 위치된 코발트를 포함하는 코팅(3b), 및 내열성 보호 코팅(3c)을 포함하며, 내열성 보호 코팅(3c)은 코발트 코팅(3b)이 지지체(3a)와 내열성 보호 코팅(3c) 사이에 위치되도록 배열된다. 가열 요소(3)는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치에 사용하기 위한 것일 수 있고, 그리고/또는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품에 사용하기 위한 것일 수 있다.
가열 요소(3)는 평면형 또는 실질적으로 평면형이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열 요소(3)는 비-평면형일 수 있다. 도 3의 가열 요소(3)는, 도 2의 실시예에서, 코발트 코팅(2b) 및 내열성 보호 코팅(2c)이 내열성 지지체(2a)의 일 측면 상에만 위치되는 반면, 도 3의 실시예에서, 코발트 코팅(3b) 및 내열성 보호 코팅(3c)이 내열성 지지체(3a)의 2 개의 대향 주 측면들 각각 상에 위치된다는 점을 제외하고는, 도 2의 가열 요소(2)와 동일하다. 즉, 도 3의 실시예에서, 지지체(3a)는 코발트 코팅(3b)의 2 개의 용적부들(volumes) 사이에 위치되고, 지지체(3a)와 코발트 코팅(3b)의 용적부들의 조합은 내열성 보호 코팅(3c)의 2 개의 용적부들 사이에 위치된다. 다른 실시예에서, 내열성 보호 코팅(3c)은 생략될 수 있거나, 지지체(3a)와 코발트 코팅(3b)의 용적부들의 조합의 일 측면 상에만 제공될 수 있다. 도 1 및 도 2의 실시예들에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 추가 실시예를 형성하기 위해 도 3의 실시예에 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가열 요소의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 도 4의 가열 요소(4)도 역시 내열성 지지체(4a), 지지체(4a) 상에 위치된 코발트를 포함하는 코팅(4b), 및 내열성 보호 코팅(4c)을 포함하며, 내열성 보호 코팅(4c)은 코발트 코팅(4b)이 지지체(4a)와 내열성 보호 코팅(4c) 사이에 위치되도록 배열된다. 가열 요소(4)는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치에 사용하기 위한 것일 수 있고, 그리고/또는 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품에 사용하기 위한 것일 수 있다.
본 실시예에서, 가열 요소(4)는 실질적으로 원형 단면을 갖는 실질적으로 원통형이지만, 다른 실시예들에서, 가열 요소(4)는 계란형 또는 타원형 단면을 가질 수 있거나, 원통형이 아닐 수 있다. 일부 실시예들에서, 가열 요소(4)는, 예를 들어 다각형, 사변형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 별형 또는 불규칙한 단면을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 가열 요소(4)는 중공 내부 영역(4d)을 갖는 관형이다. 다른 실시예들에서, 가열 요소(4)는 그 둘레부에 축방향 연장 갭(axially-extending gap)을 가질 수 있지만, 가열 요소(4)는 여전히 실질적으로 관형일 수 있다. 일부 실시예들에서, 가열 요소(4)는 로드(rod)일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료와 같은 재료는 내부 영역(4d) 내에 위치되거나, 내부 영역(4d)을 충전할 수 있다.
본 실시예에서, 가열 요소(4)는 세장형이며, 종축(A-A)을 갖는다. 다른 실시예들에서, 가열 요소(4)는 세장형이 아닐 수 있다. 일부의 그러한 다른 실시예들에서, 가열 요소(4)는 여전히 가열 요소(4)의 단면에 수직인 축방향(A-A)을 갖는다.
본 실시예에서, 코발트 코팅(4b)은 내열성 지지체(4a)의 반경방향 외측에 위치된다. 즉, 코발트 코팅(4b)은 내열성 지지체(4a)의 외부측 상에 있다. 또한, 본 실시예에서, 내열성 지지체(4a)의 반경방향 내향측에는 코발트 코팅(4b)이 없다. 다른 실시예들에서, 코발트 코팅(4b)은 내열성 지지체(4a)의 반경방향 외측에 부가하여 또는 그에 대한 대안으로, 내열성 지지체(4a)의 반경방향 내측에 제공될 수 있다. 그러나, 코발트 코팅(4b)이 반경방향 외측에 부가하여 반경방향 내측에 제공되는 경우, 가열 요소(4)의 열 질량이 증가될 수 있으며, 이는 가열 요소(4)가 사용 시에 주어진 가변 자기장에 의해 가열 가능한 속도를 감소시킬 수 있다.
본 실시예에서, 내열성 보호 코팅(4c)은 내열성 지지체(4a) 및 코발트 코팅(4b)의 반경방향 외측에 위치된다. 즉, 내열성 보호 코팅(4c)은 코발트 코팅(4b)의 외부측 상에 있다. 또한, 본 실시예에서, 내열성 지지체(4a)의 반경방향 내향측에는 내열성 보호 코팅(4c)이 없다. 그러나, 다른 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(4c)은 내열성 지지체(4a)의 반경방향 외측에 부가하여 또는 그에 대한 대안으로, 내열성 지지체(4a)의 반경방향 내측에 제공될 수 있다. 그러나, 또한, 내열성 보호 코팅(4c)이 반경방향 외측에 부가하여 반경방향 내측에 제공되는 경우, 가열 요소(4)의 열 질량이 증가될 수 있다.
예시된 실시예들에 대한 각각의 변형예들인 일부 실시예들에서, 코발트 코팅(2b, 3b, 4b)은 캡슐화된다. 예시된 실시예들에 대한 각각의 변형예들인 일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(2c, 3c, 4c) 및 지지체(2a, 3a, 4a)는 함께 코발트 코팅(2b, 3b, 4b)을 캡슐화한다. 예시된 실시예들에 대한 각각의 변형예들인 일부 다른 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(2c, 3c, 4c)은 코발트 코팅(2b, 3b, 4b) 및 지지체(2a, 3a, 4a)를 캡슐화한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물품의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 물품(10)은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 것이다.
물품(10)은 도 3의 가열 요소(3), 및 에어로졸화 가능한 재료(11)를 포함한다. 에어로졸화 가능한 재료(11)는 본원에서 논의된 에어로졸화 가능한 재료들 중 임의의 것, 예컨대 재생 에어로졸화 가능한 재료(예를 들어, 재생 담배) 또는 겔 형태일 수 있다. 물품(10)은 겔과 같은 에어로졸화 가능한 재료(11)로 함침되거나 코팅된 종이와 같은 기재(substrate)를 포함할 수 있다. 에어로졸화 가능한 재료(11)는 셀룰로오스형 에어로졸화 가능한 재료일 수 있다.
물품(10)은 실질적으로 원형 단면을 갖는 실질적으로 원통형이지만, 다른 실시예들에서, 물품(10)은 계란형 또는 타원형 단면을 가질 수 있거나, 원통형이 아닐 수 있다. 일부 실시예들에서, 물품(10)은, 예를 들어 다각형, 사변형, 직사각형, 정사각형, 삼각형, 별형 또는 불규칙한 단면을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 물품(100)은 로드이다.
본 실시예에서, 물품(10)은 세장형이며, 종축(B-B)을 갖는다. 물품(10)의 종축(B-B)은 가열 요소(3)의 종축(A-A)과 일치한다. 다른 실시예들에서, 물품(10)은 세장형이 아닐 수 있다. 일부의 그러한 다른 실시예들에서, 물품(10)은 여전히 물품(10)의 단면에 수직인 축방향(B-B)을 갖는다.
에어로졸화 가능한 재료(11)는 가열 요소(3)와 열 접촉한다. 따라서, 사용 시에, 가열 요소(3)에서 발생된 열은 에어로졸화 가능한 재료(11)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료(11)의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용 가능하다. 일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(11)는 가열 요소(3)와 표면 접촉한다. 따라서, 열은 가열 요소로부터 에어로졸화 가능한 재료(11)로 직접 전도될 수 있다. 이것은 에어로졸화 가능한 재료(11)의 가열 효율을 더욱 증가시키는 것을 도울 수 있다. 다른 실시예들에서, 가열 요소(3)는 에어로졸화 가능한 재료(11)와 표면 접촉하지 않을 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 가열 재료 및 에어로졸화 가능한 재료가 없는 열 전도성 배리어(thermally-conductive barrier)는 가열 요소(3)를 에어로졸화 가능한 재료(11)로부터 이격시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 열 전도성 배리어는 에어로졸화 가능한 재료(11) 또는 가열 요소(3) 상의 코팅일 수 있다. 그러한 배리어의 제공은 가열 요소(3)에서 열점들(hot spots)을 경감시키기 위해 열을 소산시키는 것을 돕는데 유리할 수 있다.
물품(10)은 또한 에어로졸화 가능한 재료(11) 주위에 래핑된(wrapped) 래퍼(wrapper)(12)를 포함한다. 래퍼(12)는 에어로졸화 가능한 재료(11)를 에워싸고 있고, 운송 및 사용 동안에 손상으로부터 에어로졸화 가능한 재료(11)를 보호하는 것을 도울 수 있다. 사용 동안에, 래퍼(12)는 또한 에어로졸화 가능한 재료(11) 내로, 그리고 에어로졸화 가능한 재료(11)를 통해 공기의 유동을 지향시키는 것을 도울 수 있고, 에어로졸화 가능한 재료(11)를 통해 그리고 에어로졸화 가능한 재료(11) 밖으로 에어로졸의 유동을 지향시키는 것을 도울 수 있다.
본 실시예에서, 래퍼(12)는 래퍼(12)의 자유 단부들이 서로 중첩되도록 에어로졸화 가능한 재료(11) 주위에 래핑된다. 래퍼(12)는 물품(10)의 외주면의 전부 또는 대부분을 형성할 수 있다. 래퍼(12)는 종이, 카드, 재생 에어로졸화 가능한 재료(예를 들어, 재생 담배), 또는 가열 재료(예를 들어, 알루미늄 포일(aluminium foil)과 같은 금속 또는 금속 합금 포일)와 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 래퍼(12)는 또한 래퍼(12)의 중첩된 자유 단부들을 서로 접착시키는 접착제(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 접착제는, 예를 들어 아라비아 껌(gum Arabic), 천연 또는 합성 수지들, 전분들(starches) 및 바니시(varnish) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 접착제는 래퍼(12)의 중첩된 자유 단부들이 분리되는 것을 방지한다. 다른 실시예들에서, 접착제는 생략될 수 있거나, 래퍼(12)는 설명된 것과 상이한 형태를 취할 수 있다. 래퍼의 이들 유형들 중 어느 하나는 추가의 실시예들을 형성하기 위해 본원에 설명되거나 예시된 다른 물품들에 적용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 래퍼(12)는 생략될 수 있다.
일부 실시예들에서, 물품(10)은 하나 이상의 추가 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 물품(10)은 사용 시에 물품(10)의 에어로졸화 가능한 재료(11)로부터 방출된 에어로졸 또는 증기를 여과하기 위한 필터(filter)를 포함할 수 있다. 필터는 담배 산업에서 사용되는 임의의 유형일 수 있다. 예를 들어, 필터는 셀룰로오스 아세테이트로 제조될 수 있다. 필터는 실질적으로 원형 단면 및 종축을 갖는 실질적으로 원통형이다. 다른 실시예들에서, 필터는 물품들에 대해 본원에서 논의된 것들 중 임의의 것과 같은 상이한 단면을 갖고, 그리고/또는 원통형이 아니고, 그리고/또는 세장형이 아닐 수 있다. 일부 실시예들에서, 필터는 에어로졸화 가능한 재료(11)의 종방향 단부에 접하고, 가열 요소(3)와 축방향으로 정렬된다. 다른 실시예들에서, 필터는, 예컨대 갭에 의해, 그리고/또는 물품(10)의 하나 이상의 추가 구성요소들에 의해, 에어로졸화 가능한 재료(11)로부터 이격될 수 있다. 예시적인 추가 구성요소(들)는, 예를 들어 여과 재료의 본체에 의해 또는 여과 재료의 2 개의 본체들 사이에 유지될 수 있는 첨가제 또는 향미 소스(flavour source)(예컨대, 첨가제-보유 또는 향미-보유 캡슐(capsule) 또는 스레드(thread))이다.
일부 실시예들에서, 물품(10)은 에어로졸화 가능한 재료(11)에 대해 필터를 유지하기 위해 에어로졸화 가능한 재료(11) 및 필터(제공된 경우) 주위에 래핑된 랩(wrap)을 포함한다. 랩은 에어로졸화 가능한 재료(11) 및 필터를 에워쌀 수 있다. 사용 동안에, 랩은 또한 에어로졸화 가능한 재료(11) 내부로 그리고 에어로졸화 가능한 재료(11)를 통해 공기의 유동을 지향시키는 것을 도울 수 있고, 에어로졸화 가능한 재료(11)를 통해 그리고 에어로졸화 가능한 재료(11) 밖으로 증기 또는 에어로졸의 유동을 지향시키는 것을 도울 수 있다. 랩은 랩의 자유 단부들이 서로 중첩되도록 에어로졸화 가능한 재료(11) 및 필터 주위에 래핑될 수 있다. 랩은 물품(10)의 외주면의 전부 또는 대부분을 형성할 수 있다. 랩은 종이, 카드 또는 재생 에어로졸화 가능한 재료(예를 들어, 재생 담배)와 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 랩은 또한 랩의 중첩된 자유 단부들을 서로 접착시키는, 본원의 다른 곳에서 논의된 것들 중 하나와 같은 접착제(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 접착제는 랩의 중첩된 자유 단부들이 분리되는 것을 방지하는 것을 돕는다. 다른 실시예들에서, 접착제는 생략될 수 있거나, 랩은 설명된 것과 상이한 형태를 취할 수 있다. 다른 실시예들에서, 필터는 접착제와 같은, 랩 이외의 커넥터에 의해 에어로졸화 가능한 재료(11)에 대해 유지될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 물품의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 물품(20)은 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 것이다. 도 6의 물품(20)은, 물품(20)이 도 3의 가열 요소(3) 대신에 도 4의 가열 요소(4)를 갖는다는 점을 제외하고는, 도 5의 물품과 동일하다. 물품(20)은 가열 요소(4)의 중공 내부 영역(4d)에 의해 규정된 중공 내부 영역을 갖는 관형이고, 래퍼(22)는 에어로졸화 가능한 재료(21) 및 가열 요소(4) 주위에 래핑된다. 본원에서 논의된 도 5의 물품(10)에 대한 가능한 변형예들 중 임의의 것이 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 6의 물품(20)에 이루어질 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료와 같은 재료는 가열 요소(4)의 내부 영역(4d) 내에 위치되거나, 내부 영역(4d)을 충전할 수 있다.
일부 실시예들에서, 물품(10, 20)은 물품(10, 20)의 에어로졸화 가능한 재료(11, 21)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료(11, 21)의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 제공될 수 있다. 물품(10, 20)과 장치는 함께 시스템에 포함될 수 있다.
예를 들어, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 시스템(1000)은 도 5의 물품(10), 및 물품(10)의 에어로졸화 가능한 재료(11)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료(11)의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치(100)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 물품(10)은 본원에 설명된 다른 물품들 중 임의의 것으로 대체될 수 있다. 본 실시예에서, 장치(100)는 담배 가열 제품(당업계에서 담배 가열 디바이스 또는 비연소식 가열 디바이스로도 알려짐)이다.
광범위하게 말하면, 장치(100)는 물품(10)을 수용하기 위한 가열 구역(111), 및 물품(10)이 가열 구역(111) 내에 있을 때 물품(10)의 가열 요소(3)의 가열을 야기하기 위한 디바이스(112)를 포함한다.
보다 구체적으로, 본 실시예의 장치(100)는 본체(110) 및 마우스피스(120)를 포함한다. 마우스피스(120)는 플라스틱 재료, 판지(cardboard), 셀룰로오스 아세테이트, 종이, 금속, 유리, 세라믹 또는 고무와 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 마우스피스(120)는 관통하는 채널(channel)(122)을 규정한다. 마우스피스(120)는 가열 구역(111) 내로의 개구를 덮도록 본체(110)에 대해 위치 가능하다. 마우스피스(120)가 그렇게 본체(110)에 대해 위치되는 경우, 마우스피스(120)의 채널(122)은 가열 구역(111)과 유체 연통한다. 사용 시에, 채널(122)은 휘발된 재료가 가열 구역(111) 내에 삽입된 물품의 에어로졸화 가능한 재료로부터 장치(100)의 외부로 통과하게 하는 통로로서 작용한다. 본 실시예에서, 마우스피스(120)는 마우스피스(120)를 본체(110)에 연결시키도록 본체(110)와 해제 가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 마우스피스(120)와 본체(110)는, 예컨대 힌지(hinge) 또는 가요성 부재를 통해, 영구적으로 연결될 수 있다. 물품 자체가 마우스피스를 포함하는 실시예들과 같은 일부 실시예들에서, 장치(100)의 마우스피스(120)는 생략될 수 있다.
장치(100)는 가열 구역(111)을 장치(100)의 외부와 유체적으로 연결하는 공기 입구(도시되지 않음)를 규정할 수 있다. 그러한 공기 입구는 본체(110) 및/또는 마우스피스(120)에 의해 규정될 수 있다. 사용자는 마우스피스(120)의 채널(122)을 통해 휘발된 성분(들)을 흡인함으로써 에어로졸화 가능한 재료의 휘발된 성분(들)을 흡입 가능할 수 있다. 휘발된 성분(들)이 물품(10)으로부터 제거됨에 따라, 공기는 장치(100)의 공기 입구를 통해 가열 구역(111) 내로 흡인될 수 있다.
본 실시예에서, 본체(110)는 가열 구역(111)을 포함한다. 본 실시예에서, 가열 구역(111)은 물품(10)의 적어도 일부를 수용하기 위한 리세스(recess)(111)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 가열 구역(111)은 셀프부(shelf), 표면 또는 돌출부와 같은 리세스 이외의 것일 수 있으며, 물품과 협력하거나 물품을 수용하도록 물품과의 기계적인 맞물림을 필요로 할 수 있다. 본 실시예에서, 가열 구역(111)은 세장형이고, 전체 물품(10)을 수용하도록 크기설정 및 형상화된다. 다른 실시예들에서, 가열 구역(111)은 세장형이 아닐 수 있고, 그리고/또는 물품(10)의 일부만을 수용하도록 치수설정될 수 있다.
본 실시예에서, 디바이스(112)는 물품(10)이 가열 구역(111)에 있을 때 물품(10)의 가열 요소(3)에 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생기(112)를 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 다른 형태들의 디바이스(112)가 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 자기장 발생기(112)는 전력원(electrical power source)(113), 코일(coil)(114), 코일(114)을 통해 교류 전류와 같은 가변 전류를 통과시키기 위한 디바이스(116), 제어기(117), 및 제어기(117)의 사용자 작동을 위한 사용자 인터페이스(118)를 포함한다.
본 실시예의 전력원(113)은 재충전식 배터리(rechargeable battery)이다. 다른 실시예들에서, 전력원(113)은 비-충전식 배터리, 커패시터(capacitor), 배터리-커패시터 하이브리드(battery-capacitor hybrid) 또는 본선 전기 공급부(mains electricity supply)에 대한 연결부와 같은 재충전식 배터리 이외의 것일 수 있다.
코일(114)은 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 본 실시예에서, 코일(114)은 구리와 같은 전기 전도성 재료의 나선형 코일이다. 일부 실시예들에서, 자기장 발생기(112)는 코일(114)이 권취되는 자기 침투성 코어(magnetically permeable core)를 포함할 수 있다. 그러한 자기 침투성 코어는 사용 시에 코일(114)에 의해 생성된 자기 플럭스(magnetic flux)를 집중시켜 보다 강력한 자기장을 만든다. 자기 침투성 코어는 예를 들어 철로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 자기 침투성 코어는 코일(114)의 길이를 따라 부분적으로만 연장되어, 특정 영역들에서만 자기 플럭스를 집중시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 코일은 플랫 코일(flat coil)일 수 있다. 즉, 코일은 2 차원 나선형일 수 있다. 본 실시예에서, 코일(114)은 가열 구역(111)을 에워싸고 있다. 코일(114)은 가열 구역(111)의 종축과 실질적으로 정렬된 종축을 따라 연장된다. 정렬된 축들이 일치한다. 본 실시예의 변형예들에서, 축들은 서로에 대해 평행하거나 비스듬하거나 수직할 수 있다.
본 실시예에서, 코일(114)을 통해 가변 전류를 통과시키기 위한 디바이스(116)는 전력원(113)과 코일(114) 사이에 전기적으로 연결된다. 본 실시예에서, 제어기(117)는 또한 전력원(113)에 전기적으로 연결되고, 디바이스(116)를 제어하기 위해 디바이스(116)에 통신 가능하게 연결된다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서, 제어기(117)는 전력원(113)으로부터 코일(114)로의 전력 공급을 제어하도록 디바이스(116)를 제어하기 위한 것이다. 본 실시예에서, 제어기(117)는 집적 회로(IC), 예컨대 인쇄 회로 기판(PCB) 상의 IC를 포함한다. 다른 실시예들에서, 제어기(117)는 다른 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예들에서, 장치는 디바이스(116) 및 제어기(117)를 포함하는 단일 전기 또는 전자 구성요소를 가질 수 있다. 제어기(117)는 본 실시예에서 사용자 인터페이스(118)의 사용자 작동에 의해 작동된다. 본 실시예에서, 사용자 인터페이스(118)는 본체(110)의 외부에 위치된다. 사용자 인터페이스(118)는 푸시-버튼(push-button), 토글 스위치(toggle switch), 다이얼(dial), 터치스크린(touchscreen)) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 사용자 인터페이스(118)는 원격일 수 있고, 무선으로, 예컨대 블루투스를 통해 장치의 나머지부에 연결될 수 있다.
본 실시예에서, 사용자에 의한 사용자 인터페이스(118)의 작동은 제어기(117)가 디바이스(116)로 하여금 교류 전류가 코일(114)을 통과하게 하도록 한다. 이것은 코일(114)이 교번 자기장을 발생시키게 한다. 장치(100)의 코일(114) 및 가열 구역(111)은 물품(10)이 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 코일(114)에 의해 생성된 가변 자기장이 물품(10)의 가열 요소(3)에 침투하도록 적절하게 상대적으로 위치된다. 가열 요소(3)의 코발트 코팅(3b)의 코발트는 전기 전도성 재료이기 때문에, 이러한 침투는 가열 요소(3)의 코발트 코팅(3b)에서의 하나 이상의 와전류들의 발생을 야기한다. 코발트의 전기 저항에 대한 와전류들의 흐름은 코발트 코팅(3b)이 주울 가열에 의해 가열되게 한다. 코발트가 강자성체이므로, 코발트 내의 자기 쌍극자들의 배향은 인가된 자기장의 변화에 따라 변할 수 있으며, 이는 가열 요소(3)의 코발트 코팅(3b)에서 열이 발생되게 한다. 코발트 코팅(3b)에서 발생된 열 에너지는 물품(10)의 에어로졸화 가능한 재료로 전달된다.
본 실시예의 장치(100)는 가열 구역(111)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(119)를 포함한다. 온도 센서(119)는 제어기(117)에 통신 가능하게 연결되어, 제어기(117)가 가열 구역(111)의 온도를 모니터링할 수 있게 한다. 온도 센서(119)로부터 수신된 하나 이상의 신호들에 기초하여, 제어기(117)는 디바이스(116)가 필요에 따라 코일(114)을 통과하는 가변 또는 교류 전류의 특성을 조정하게 하여, 가열 구역(111)의 온도가 사전결정된 온도 범위 내에 유지되는 것을 보장할 수 있다. 특성은, 예를 들어 진폭 또는 주파수 또는 듀티 사이클(duty cycle)일 수 있다. 사전결정된 온도 범위 내에서, 사용 시에, 가열 구역(111) 내에 위치된 물품 내의 에어로졸화 가능한 재료는 에어로졸화 가능한 재료를 연소시키지 않으면서 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기에 충분히 가열된다. 따라서, 제어기(117) 및 장치(100)는 전체적으로, 에어로졸화 가능한 재료를 연소시키지 않으면서 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 에어로졸화 가능한 재료를 가열하도록 배열된다. 일부 실시예들에서, 온도 범위는 약 50 ℃ 내지 약 300 ℃, 예컨대 약 50 ℃ 내지 약 250 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 150 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 120 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 100 ℃, 약 50 ℃ 내지 약 80 ℃, 또는 약 60 ℃ 내지 약 70 ℃이다. 일부 실시예들에서, 온도 범위는 약 170 ℃ 내지 약 220 ℃이다. 다른 실시예들에서, 온도 범위는 이러한 범위 이외일 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 범위의 상한은 300 ℃보다 높을 수 있다. 일부 실시예들에서, 온도 센서(119)는 생략될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가열 요소(3)의 코팅(3b)은 코팅(3b)을 가열하기 원하는 최대 온도에 기초하여 선택된 퀴리점 온도를 갖는 코발트 합금을 포함할 수 있으며, 그에 따라 코팅(3b)을 유도 가열함으로써 해당 온도 초과로 더욱 가열하는 것이 저지되거나 방지된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 시스템(2000)은 도 6의 물품(20), 및 물품(20)의 에어로졸화 가능한 재료(21)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료(21)의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치(200)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 물품(20)은 본원에 설명된 다른 물품들 중 임의의 것으로 대체될 수 있다. 도 7의 장치에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 장치의 추가 실시예들 및/또는 시스템의 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 8의 장치에 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 장치(200)는, 도 8의 장치(200)가 사용 시에 가열 구역(111) 내의 사전결정된 위치에 물품(20)을 위치결정하기 위해 물품(20)의 중공 내부 영역(4d)에 위치 가능한 지지체(130)를 포함한다는 점을 제외하고는, 도 7에 도시된 장치(100)와 동일하다(그래서, 유사한 특징부들은 유사한 참조 번호들로 표시됨). 이것은 장치(200)의 코일(114)에 대해 물품(20)의 가열 요소(4)를 정확하게 위치결정하는 것을 도울 수 있다. 장치(200)의 작동 및 물품(20)에 대한 그 효과는 그 외에는 실질적으로 전술한 바와 같으며, 그래서 간결화를 위해 다시 설명되지 않을 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 시스템(3000)은 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품(30)을 포함한다. 시스템(3000)은 또한 물품(30)의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치(300)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 물품(30)은 본원에 설명된 다른 물품들 중 임의의 것으로 대체될 수 있다. 도 7 또는 도 8의 장치에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 장치의 추가 실시예들 및/또는 시스템의 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 9의 장치에 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 장치(300)는, 도 9의 장치(300) 자체가 가열 구역(111)을 가열하기 위한 가열 요소(140)를 포함한다는 점을 제외하고는, 도 7에 도시된 장치(100)와 동일하다(그래서, 유사한 특징부들은 유사한 참조 번호들로 표시됨). 가열 요소(140)는 가열 구역(111) 내로 돌출된다. 가열 요소(140)는 도 3의 가열 요소(3)와 동일하고, 그래서 내열성 지지체(3a), 지지체(3a) 상에 위치된 코발트를 포함하는 코팅(3b) 및 내열성 보호 코팅(3c)을 포함하며, 내열성 보호 코팅(3c)은 코발트 코팅(3b)이 지지체(3a)와 내열성 보호 코팅(3c) 사이에 위치되도록 배열된다. 도 3의 가열 요소(3)에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 장치의 추가 실시예들 및/또는 시스템의 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 9의 장치의 가열 요소(140)에 이루어질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(3c)은 장치(300)의 가열 요소(140)로부터 생략될 수 있다. 일부 실시예들에서, 장치(300)의 가열 요소는 가열 구역(111) 내로 돌출되는 것에 부가하여 또는 그에 대한 대안으로, 가열 구역(111)을 적어도 부분적으로 둘러싸고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도를 도시하고 있다. 시스템(4000)은 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품(40)을 포함한다. 시스템(4000)은 또한 물품(40)의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치(400)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 물품(40)은 본원에 설명된 다른 물품들 중 임의의 것으로 대체될 수 있다. 도 7 또는 도 8 또는 도 9의 장치에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 장치의 추가 실시예들 및/또는 시스템의 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 10의 장치에 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 장치(400)는, 도 10의 장치(400)의 가열 요소가 도 4의 가열 요소(4)와 동일하다는 점을 제외하고는, 도 9에 도시된 장치(300)와 동일하다(그래서, 유사한 특징부들은 유사한 참조 번호들로 표시됨). 따라서, 가열 요소(150)는 내열성 지지체(4a), 지지체(4a) 상에 그리고 지지체(4a)의 반경방향 외측에 위치된 코발트를 포함하는 코팅(4b), 및 내열성 보호 코팅(4c)을 포함하며, 내열성 보호 코팅(4c)은 코발트 코팅(4b)이 지지체(4a)와 내열성 보호 코팅(4c) 사이에 위치되도록 배열된다. 도 4의 가열 요소(4)에 대한 본원에 설명된 가능한 변형예들 중 임의의 것이 장치의 추가 실시예들 및/또는 시스템의 추가 실시예들을 형성하기 위해 도 10의 장치의 가열 요소(150)에 이루어질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 내열성 보호 코팅(4c)은 장치(400)의 가열 요소(150)로부터 생략될 수 있다.
도 9 및 도 10의 시스템들(3000, 4000) 각각에서, 장치(300, 400)의 코일(114) 및 가열 요소(140, 150)는 사용 시에 코일(114)에 의해 생성된 가변 자기장이 가열 요소(140, 150)에 침투하도록 적절하게 상대적으로 위치된다. 가열 요소(140, 150)의 코발트 코팅(3b, 4b)의 코발트는 전기 전도성 재료이기 때문에, 이러한 침투는 가열 요소(140, 150)의 코발트 코팅(3b, 4b)에서의 하나 이상의 와전류들의 발생을 야기한다. 코발트의 전기 저항에 대한 와전류들의 흐름은 가열 요소(140, 150)가 주울 가열에 의해 가열되게 한다. 코발트가 강자성체이므로, 코발트 내의 자기 쌍극자들의 배향은 인가된 자기장의 변화에 따라 변할 수 있으며, 이는 가열 요소(140, 150)의 코발트 코팅(3b, 4b)에서 열이 발생되게 한다.
도 9 및 도 10의 시스템들(3000, 4000) 각각에서, 가열 요소(140, 150)는 물품(30, 40)이 가열 구역(111) 내로 삽입될 때 물품(30, 40) 내에(예컨대, 물품(30, 40)의 이미 존재하는 중공 영역에, 또는 물품(30, 40)의 에어로졸화 가능한 재료의 일부를 변위시킴으로써) 위치 가능하며, 그에 따라 물품(30, 40)이 가열 구역(111)에 위치될 때, 가열 요소(140, 150)에서 발생된 열이 물품(30, 40)의 에어로졸화 가능한 재료로의 전도(및/또는 가능하게는 대류)에 의해 효율적으로 전달된다. 장치(300, 400)의 작동 및 물품(30, 40)에 대한 그 효과는 그 외에는 실질적으로 전술한 바와 같으며, 그래서 간결화를 위해 다시 설명되지 않을 것이다.
일부 실시예들에서, 시스템들(3000, 4000) 중 하나의 물품(30, 40)은 코일(114)에 의해 생성된 가변 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 가열 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 물품(30, 40)의 에어로졸화 가능한 재료는 물품(30, 40)의 가열 요소 및 장치(300, 400)의 가열 요소(140, 150) 중 하나 또는 둘 모두에 의해 가열될 수 있다.
일부 실시예들에서, 코발트를 포함하는 코팅은 코발트만으로 구성된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 코발트에 부가하여, 코팅은 전기 전도성 재료, 자성 재료 및 자성의 전기 전도성 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 코팅은 코발트 합금을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 코발트를 포함하는 코팅은 또한 알루미늄, 금, 철, 니켈, 도전성 탄소(conductive carbon), 흑연, 강, 보통 탄소강(plain-carbon steel), 연강, 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel), 구리 및 청동으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 코발트에 부가하여, 다른 가열 재료(들)가 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 가열 요소에는 구멍들 또는 불연속부들(discontinuities)이 없다. 일부 실시예들에서, 가열 요소는 포일을 포함한다. 그러나, 일부 실시예들에서, 가열 요소는 구멍들 또는 불연속부들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 가열 요소는 메쉬(mesh), 천공된 시트(perforated sheet), 또는 천공된 포일(perforated foil)을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 가열 요소는 스테인리스강의 내열성 지지체, 지지체 상의 코발트 코팅, 및 질화티타늄을 포함하는 내열성 보호 코팅을 포함하거나 이로 구성되며, 코발트 코팅은 지지체와 내열성 보호 코팅 사이에 위치된다.
코발트 코팅은 자기 쌍극자들의 유도 재배향 및/또는 유도 전류의 대부분이 발생하는 외부 구역인 표피 깊이를 가질 수 있다. 코발트 코팅이 비교적 작은 두께를 갖는 것을 제공함으로써, 가열 재료의 다른 치수들에 비하여 상대적으로 큰 깊이 또는 두께를 갖는 가열 재료와 비교하여, 보다 큰 비율의 코발트 코팅이 주어진 가변 자기장에 의해 가열 가능할 수 있다. 따라서, 재료의 보다 효율적인 사용이 달성되고, 결국 비용들이 절감된다.
일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료는 담배를 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료는 담배로 구성될 수 있거나, 담배로 실질적으로 전체적으로 구성될 수 있거나, 담배, 및 담배 이외의 에어로졸화 가능한 재료를 포함할 수 있거나, 담배 이외의 에어로졸화 가능한 재료를 포함할 수 있거나, 담배가 없을 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료는 증기 또는 에어로졸 형성제 또는 습윤제, 예컨대 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 트리아세틴(triacetin) 또는 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료는 비-액체 에어로졸화 가능한 재료이며, 장치는 비-액체 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 것이다.
일부 실시예들에서, 물품(10, 20, 30)은 소모성 물품이다. 물품(10, 20, 30) 내의 에어로졸화 가능한 재료의 휘발성 성분(들)의 전부 또는 실질적으로 전부가 소비되면, 사용자는 장치(100, 200, 300, 400)의 가열 구역(111)으로부터 물품(10, 20, 30)을 제거하고 물품(10, 20, 30)을 폐기할 수 있다. 이어서, 사용자는 물품들(10, 20, 30) 중 다른 것과 함께 장치(100, 200, 300, 400)를 재사용할 수 있다. 그러나, 다른 각각의 실시예들에서, 물품은 비-소모품일 수 있으며, 장치 및 물품은 에어로졸화 가능한 재료의 휘발성 성분(들)이 소비되면, 함께 폐기될 수 있다.
일부 실시예들에서, 물품(10, 20, 30)은 물품(10, 20, 30)과 함께 사용 가능한 장치(100, 200, 300, 400)와 별도로 판매되거나 공급되거나 다른 방식으로 제공된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 장치(100, 200, 300, 400) 및 물품들(10, 20, 30) 중 하나 이상은 키트(kit) 또는 조립체와 같은 시스템으로서, 가능하게는 세정 기구들(cleaning utensils)과 같은 추가 구성요소들과 함께 제공될 수 있다.
다양한 쟁점들을 해결하고 당해 기술을 진전시키기 위하여, 본 개시의 전체는, 청구된 발명이 실시될 수 있고, 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 우수한 가열 요소들, 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품들, 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치, 및 그러한 물품들 및 그러한 장치를 포함하는 시스템들을 제공하는 다양한 실시예들을 예시 및 예로서 보여준다. 본 개시의 장점들 및 특징들은 실시예들의 대표적인 샘플에 불과하고, 여기에만 국한되거나 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 이러한 장점들 및 특징들은 청구되거나 그렇지 않으면 개시된 특징들을 이해하는 것을 돕기 위해 그리고 교시하기 위해 단지 제시된다. 본 개시의 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양태들은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 개시에 대한 제한들로서, 또는 청구항들의 균등물들에 대한 제한들로서 고려되지 않아야 하고, 본 개시의 범위 및/또는 사상으로부터 이탈하지 않으면서 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변형들이 행해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적절하게 포함할 수 있거나, 이들로 구성될 수 있거나, 이들을 필수 구성으로 포함(consist in essence of)할 수 있다. 본 개시는 현재 청구되지 않지만 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.
Claims (22)
- 에어로졸화 가능한 재료(aerosolisable material)를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소(heating element)로서,
상기 가열 요소는 내열성 지지체(heat resistant support) 및 상기 지지체 상의 코팅(coating)을 포함하며, 상기 코팅은 코발트를 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제1 항에 있어서,
상기 가열 요소는 평면형 또는 실질적으로 평면형인,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제1 항에 있어서,
상기 가열 요소는 관형이거나 실질적으로 관형인,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제3 항에 있어서,
상기 코팅은 상기 지지체의 반경방향 외측에 위치되는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅은 50 미크론 이하의 두께를 갖는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제5 항에 있어서,
상기 코팅은 20 미크론 이하의 두께를 갖는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지체는 금속, 금속 합금, 세라믹 재료 및 플라스틱 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
내열성 보호 코팅(heat resistant protective coating)을 포함하며, 상기 코발트를 포함하는 코팅은 상기 지지체와 상기 내열성 보호 코팅 사이에 위치되는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제8 항에 있어서,
상기 내열성 보호 코팅은 세라믹 재료, 금속 질화물, 질화티타늄 및 다이아몬드로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
상기 내열성 보호 코팅은 50 미크론 이하의 두께를 갖는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 제10 항에 있어서,
상기 내열성 보호 코팅은 20 미크론 이하의 두께를 갖는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키는데 사용하기 위한 가열 요소. - 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품(article)으로서,
상기 물품은 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 가열 요소, 및 상기 가열 요소와 열 접촉하는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품. - 제12 항에 있어서,
상기 에어로졸화 가능한 재료는 상기 가열 요소와 표면 접촉하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품. - 제12 항 또는 제13 항에 있어서,
상기 에어로졸화 가능한 재료는 재생형(reconstituted), 셀룰로오스형(cellulosic) 또는 겔 형태(gel form)인,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품. - 제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸화 가능한 재료는 담배(tobacco) 및/또는 하나 이상의 습윤제들(humectants)을 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품. - 제12 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품은 실질적으로 원통형인,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치와 함께 사용하기 위한 물품. - 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템으로서,
제12 항 내지 제16 항 중 어느 한 항의 물품; 및
상기 물품의 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 물품의 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치를 포함하며, 상기 장치는 상기 물품을 수용하기 위한 가열 구역, 및 상기 물품이 상기 가열 구역에 있을 때 상기 물품의 가열 요소의 가열을 야기하기 위한 디바이스(device)를 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템. - 제17 항에 있어서,
상기 디바이스는 상기 물품이 상기 가열 구역에 있을 때, 상기 물품의 가열 요소에 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생기(magnetic field generator)를 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템. - 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치로서,
에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품을 수용하기 위한 가열 구역;
상기 가열 구역을 가열하기 위한 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 가열 요소; 및
상기 가열 요소의 가열을 야기하기 위한 디바이스를 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치. - 제19 항에 있어서,
상기 디바이스는 사용 시에 상기 가열 요소에 침투하기 위한 가변 자기장을 발생시키기 위한 자기장 발생기를 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치. - 제19 항 또는 제20 항에 있어서,
상기 가열 요소는 상기 가열 구역 내로 돌출되는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 상기 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 장치. - 에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템으로서,
제19 항 내지 제21 항 중 어느 한 항의 장치; 및
상기 장치의 가열 구역에 위치하기 위한 물품을 포함하는,
에어로졸화 가능한 재료를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 시스템.
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