KR20230022214A - 에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치 Download PDF

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올레그 푸르사
안드레아스 마이클 로솔
엔리코 스투라
스테판 웨버
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필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

본 개시는 에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 장치는 가열될 에어로졸 형성 기재를 제거 가능하게 수용하도록 구성된 공동을 포함하는 장치 하우징을 포함한다. 장치는 공동 내에 가변 자기장을 발생시키기 위한 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 배열체를 더 포함하며, 유도 코일은 수용 공동의 적어도 일부분 주위에 배열된다. 또한, 장치는 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열되고 장치의 사용 동안 공동을 향해서 적어도 하나의 유도 가열 배열체의 가변 자기장을 왜곡하도록 구성된 자속 집중기를 포함한다. 자속 집중기는 적어도 제1 지지 층으로 적층된 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 포함하며, 자기 층은 연자성 합금의 복수의 분리된 단편을 포함한다. 본 개시는 또한, 이러한 장치 및 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이며, 물품은 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 또한, 본 개시는 이러한 장치의 다층 자속 집중기 포일을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치
본 개시는 에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 자속 집중기 포일을 포함한다. 본 개시는 또한, 이러한 장치 및 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이며, 물품은 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 또한, 본 개시는 이러한 장치의 다층 자속 집중기 포일을 제조하는 방법에 관한 것이다.
흡입 가능한 에어로졸을 형성할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하기 위한 에어로졸 발생 시스템은 일반적으로 종래 기술로부터 공지되어 있다. 이러한 시스템은 가열될 기재를 수용하기 위한 공동을 갖는 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있다. 기재는 장치와 함께 사용하도록 구성된 에어로졸 발생 물품의 일체형 부분일 수 있다. 기재를 가열하기 위해, 장치는 공동 내에 가변 자기장을 발생시키기 위한 유도 코일을 포함하는 유도 가열 배열체를 포함할 수 있다. 필드는 - 시스템의 사용 중에 - 가열되도록 기재와 열적으로 근접하거나 직접 물리적으로 접촉하게 배열되는 서셉터 내의 열 발생 와전류 또는 히스테리시스 손실 중 적어도 하나를 유도하는 데 사용된다. 일반적으로, 서셉터는 장치의 일체형 부분 또는 물품의 일체형 부분일 수 있다.
자기장은 서셉터를 유도 가열할 뿐만 아니라, 에어로졸 발생 장치의 다른 민감한 부품이나 장치에 밀접한 민감한 외부 물품을 방해할 수 있다. 이러한 원하지 않는 방해를 감소시키기 위해, 에어로졸 발생 장치에는 유도 가열 배열체 주위에 배열된 자속 집중기가 제공될 수 있으며, 이는 자속 집중기에 의해 둘러싸인 체적 내의 가열 배열체에 의해 발생된 자기장을 실질적으로 구속하는 작용을 한다. 그러나, 예를 들어 장치가 우연히 떨어진 후에 장치가 과도한 힘 충격 또는 쇼크를 겪었을 때, 구속 효과가 종종 감소되거나 심지어 손실되는 것이 관찰되었다. 또한, 많은 자속 집중기는 다소 부피가 크기 때문에 에어로졸 발생 장치의 전체 질량 및 크기를 상당히 증가시킬 수 있다. 또한, 자속 집중기는 장치의 사용 시, 특히 메가-헤르츠 범위 내의 가변 자기장으로 장치를 작동시킬 때 바람직하지 않게 그 자체를 가열하는 것으로 관찰되었다.
따라서, 종래 기술의 한계를 완화하면서 종래 기술의 해결책의 장점을 갖는 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치 및 시스템을 갖는 것이 바람직할 것이다. 특히, 향상된 견고성과 컴팩트한 디자인을 갖지만 장치의 사용시 장치를 덜 가열하는 자속 집중기를 포함한 에어로졸 발생 장치 및 시스템을 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 양태에 따라, 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 장치는 가열될 에어로졸 형성 기재를 제거 가능하게 수용하도록 구성된 공동을 포함하는 장치 하우징을 포함한다. 장치는 공동 내에 가변 자기장을 발생시키기 위한 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 배열체를 더 포함하며, 유도 코일은 수용 공동의 적어도 일부분 주위에 배열된다. 또한, 장치는 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열되고 장치의 사용 동안 공동을 향해서 적어도 하나의 유도 가열 배열체의 가변 자기장을 왜곡하도록 구성된 자속 집중기를 포함한다. 자속 집중기는 적어도 제1 지지 층으로 적층된 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 포함하며, 자기 층은 연자성 합금의 복수의 분리된 단편을 포함한다.
본 발명에 따르면, 자속 집중기 포일을 포함하거나 자속 집중기 포일로 만들어진 자속 집중기는 다른 자속 집중기 구성, 예를 들어 페라이트계 중실체보다 더 가요성인 것으로 발견되었다. 이로 인해, 자속 집중기 포일은 양호한 충격 흡수 특성을 제공하며, 따라서 파단 없이 더 높은 과도한 힘 충격 또는 쇼크를 견딜 수 있다. 예를 들어, 소결된 페라이트 분말로 만들어진 서셉터와 비교하여, 가요성 자속 집중기 포일은 우발적인 낙하로 인해 발생하는 것과 같은 충격 부하에 대해 크게 개선된 저항성을 제공한다. 또한, 자속 집중기 포일은 그의 작은 치수로 인해 에어로졸 발생 장치의 보다 컴팩트한 디자인을 허용한다. 특히, 소결된 페라이트 자속 집중기와 비교하여, 자속 집중기 포일은 상당히 더 얇게 만들어질 수 있다. 또한, 중실체 자속 집중기와 대조적으로, 자속 집중기 포일은 또한, 인덕턴스를 미세하게 조정할 뿐만 아니라 제조 공차를 보상할 수 있게 한다. 특히, 자속 집중기 포일은, 유리하게는 온도에 따른 유도성 코일의 임피던스 안정성을 향상시키는 것을 도울 수 있다. 일반적으로, 유도 코일의 임피던스는 자속 집중기의 존재에 의해 영향을 받는다. 자속 집중기 포일을 사용할 때, 유도 가열 시스템의 컨덕턴스는 특히, 큰 체적의 중실체 자속 집중기와 비교하여 포일의 작은 체적으로 인해 온도에 따라 더 적게 변할 수 있다. 이로 인해, 임피던스는 또한 온도에 따라 덜 변할 수 있다. 또한, 자속 집중기 포일은 제조하기가 쉽다.
가장 중요한 것은 자기 층이 복수의 분리된 단편을 포함하므로, 자기 층 내의 와전류의 형성은 각각의 단일 단편으로 인해 부분적으로 억제되어 와전류가 형성되도록 제한된 공간만을 제공한다. 즉, 비-단편화된 자기 층과 비교하여, 단편화된 자기 층은 감소된 AC 저항을 갖는다. 그 결과, 단편 내에 에너지 소산이 없거나 단지 적기 때문에, 자속 집중기 포일은 전체적으로 약간만 가열되게 한다. 따라서, 가변 자기장에 의해 제공되는 에너지의 대부분이 서셉터에서 소산되어 공동 내의 에어로졸 형성 기재를 가열하는 데 효과적으로 사용될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "자기장을 집중시키다"는 자속 집중기가 자기장을 왜곡하여 자기장의 밀도가 공동 내에서 증가될 수 있음을 의미한다.
공동을 향해 자기장을 왜곡함으로써, 자속 집중기는 자기장이 유도 코일을 넘어서 전파되는 정도를 감소시킨다. 즉, 자속 집중기는 자기 차폐부로서 작용한다. 이는 장치의 인접한 민감 부분, 예를 들어 금속 외부 하우징의 원하지 않는 가열, 또는 장치 외부의 인접한 민감 물품의 원하지 않는 가열을 감소시킬 수 있다. 원하지 않는 가열 손실을 감소시킴으로써, 에어로졸 발생 장치의 효율이 더욱 개선될 수 있다.
또한, 공동을 향해 자기장을 왜곡함으로써, 자속 집중기는 유리하게는는 공동 내에 자기장을 집중시키거나 집속시킬 수 있다. 이는 자속 집중기를 갖지 않는 유도 코일과 비교하여 유도 코일을 통과하는 주어진 레벨의 전력에 대해 서셉터에서 발생된 열의 레벨을 증가시킬 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 장치의 효율이 개선될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "포일"은 두께 방향에 수직인 임의의 방향으로의 치수보다 훨씬 작은 두께를 갖는 얇은 시트 재료를 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "두께"는 포일의 주 표면에 수직인 포일의 치수를 지칭한다. 자속 집중기 포일은 0.02 mm 내지 0.25 mm, 특히 0.05 mm 내지 0.2 mm, 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.15 mm 범위의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 자속 집중기 포일은 62 μm의 두께를 가질 수 있다. 자속 집중기 포일은 최대 150 μm, 특히 최대 100 μm, 바람직하게는 최대 80 μm의 두께를 가질 수 있다. 이러한 두께의 값은 에어로졸 발생 장치의 특히 컴팩트한 디자인을 허용한다. 그러나, 이들 값은 장치의 사용 중에 공동을 향해서 유도 가열 배열체의 교번 자기장을 충분히 왜곡시키는 데 충분히 크다.
자속 집중기의 두께는 자속 집중기의 두께에 수직인 임의의 방향을 따라 실질적으로 일정할 수 있다. 다른 예에서, 자속 집중기의 두께는 자속 집중기의 두께에 수직인 하나 이상의 방향을 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 자속 집중기의 두께는 일 단부에서 타 단부 쪽으로 또는 자속 집중기의 중앙부로부터 양 단부 쪽으로 테이퍼링되거나 감소될 수 있다. 자속 집중기의 두께는 그의 원주 둘레에서 실질적으로 일정할 수 있다. 다른 예에서, 자속 집중기의 두께는 그의 원주 둘레에서 변할 수 있다.
자기 층은 15 μm 내지 100 μm, 특히 18 μm 내지 40 μm 범위, 예를 들어 20 μm의 층 두께를 가질 수 있다. 자기 층은 최대 100 μm, 특히 최대 50 μm, 바람직하게는 최대 40 μm의 층 두께를 가질 수 있다. 자기 층은 최대 75%, 특히 50%, 보다 구체적으로는 적어도 40%, 바람직하게는 적어도 35% 두께의 자속 집중기 포일의 층 두께를 가질 수 있다.
유리하게는, 제1 지지 층은 제1 지지 층으로 적층된 단편을 접합하고 운반하는 역할을 한다. 바람직하게는, 다층 자속 집중기 포일은 적어도 하나의 자기 층의 측면 상에 제2 지지 층을 더 포함할 수 있거나, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 제1 지지 층에 대향하는 복수의 인접한 자기 층의 측면 상에 제2 지지 층을 더 포함할 수 있다. 제1 지지 층과 마찬가지로, 제2 지지 층은 바람직하게는 적어도 하나의 자기 층 또는 적용 가능한 경우 복수의 인접한 자기 층으로 적층된다. 유리하게는, 제2 층은 또한 단편을 접합하고 운반하는 데 사용된다.
제1 지지 층 및 -존재하는 경우 - 제2 지지 층 기재 층 중 적어도 하나는 중합체 필름을 포함할 수 있다. 중합체 필름은 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리올레팜, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 기재 층은 이형 라이너를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1 지지 층 및 -존재하는 경우 - 제2 지지 층 중 적어도 하나는 접착 층, 전기 절연 층, 또는 전기 절연 접착 층 중 하나일 수 있다. 전기 절연성 접착 층을 사용하는 것은 유리하게는 적어도 하나의 자기 층 또는 - 적용 가능한 경우 - 제1 또는 제2 지지 층에 인접한 복수의 인접한 자기 층 내의 단편의 단락을 방지한다.
제1 지지 층 및 -존재하는 경우 - 제2 지지 층은 다층 자속 집중기 포일의 에지 층, 즉 다층 자속 집중기 포일의 2개의 최외층 중 하나일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "자성"은 강자성 또는 페리자성 중 어느 하나를 지칭한다. 즉, 연자성 합금은 강자성 또는 페리자성이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 연자성 합금은 저 자기 계수, 특히 최대 100 A/m(Ampere/meter), 바람직하게는 최대 50 A/m, 보다 바람직하게는 최대 10 A/m, 가장 바람직하게는 최대 5 A/m의 자기 계수를 갖는 자기 합금을 지칭한다. 자기 보자력은 탈-자화되지 않고 외부 자기장을 견디는 자성 재료의 능력의 척도이다. 낮은 자기 보자력으로 인해, 연자성 합금은 유리하게는 낮은 히스테리시스 손실을 갖는다.
바람직하게는, 연자성 합금은 취성이다. 이는 연자성 합금을 복수의 분리된 단편으로 균열시키는 것과 관련하여 유리한 것으로 입증된다.
자속 집중기 포일의 연자성 합금은 자기장을 왜곡하는 데 적합한 임의의 재료 또는 재료들의 조합을 포함하거나 이들로 만들어질 수 있다.
바람직하게는, 연자성 합금은 금속 유리(비정질 금속) 또는 나노결정질 연자성 합금, 특히 나노결정질 연성 자기 Fe-계 합금일 수 있다.
특히, 자속 집중기 포일의 연자성 합금은 Fe100-a-b-c-x-y-zCuaMbTcSixZz 및 최대 0.5 원자% 오염물의 조성물일 수 있거나 조성물을 포함할 수 있으며, 여기서 M은 Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, T는 V, Cr, Co 및 Ni로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, Z는 C, P 및 Ge로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, 여기서 0.5 원자% < a < 1.5 원자%, 2 원자 %
Figure pct00001
b < 4 원자 %, 0 원자 %
Figure pct00002
c < 5 원자 %, 12 원자 % < x < 18 원자 %, 5 원자 % < y < 12 원자 % 및 0 원자 %
Figure pct00003
z < 2 원자 %이다.
예를 들어, 자속 집중기 포일의 연자성 합금은 독일 소재의 VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG로부터 상표 Vitroperm®으로 입수 가능한 합금을 포함하거나 이로 만들어질 수 있다. Vitroperm® 합금은 나노-결정질 연자성 합금이다. 예를 들어, 자속 집중기 포일은 Vitroperm 220, Vitroperm 250, Vitroperm 270, Vitroperm 400, Vitroperm 500 또는 Vitroperm 800을 포함하거나 이로 만들어질 수 있다. 특히, 연자성 합금은 Fe73.8Nb3Cu1Si15.6B6.6의 조성물이거나 이를 포함할 수 있다. 이러한 조성물은 Vitroperm 800에 대응한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "자속 집중기"는 유도 코일에 의해 발생된 자기장 또는 자기장 라인을 집중시키고 안내하도록 작용하는 높은 상대 투자율을 갖는 구성요소를 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "높은 상대 투자율"은 적어도 100, 특히 적어도 1000, 바람직하게는 적어도 10000, 더욱 더 바람직하게는 적어도 50000, 가장 바람직하게는 적어도 80000의 상대 투자율을 지칭한다. 이들 예시적인 값은 최대 50 kHz의 주파수와 25℃의 온도에 대한 상대 투자율의 최대값을 지칭한다. 용어 "상대 투자율"은 자유 공간의 투자율(μ0)에 대한 재료 또는 자속 집중기와 같은 매체의 투자율의 비율을 지칭하며, 여기서 μ는 4ð　·　10-7　N·A-2(4·Pi ·10E-07 뉴턴/제곱 암페어)이다. 따라서, 연자성 합금은 바람직하게는 적어도 100, 특히 적어도 1000, 바람직하게는 적어도 10000, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 50000, 가장 바람직하게는 적어도 80000의 상대 투자율을 갖는다. 이들 값은 바람직하게는, 최대 50 kHz와 25℃의 온도에서 상대 투자율의 최대값을 지칭한다.
본 발명의 방법과 관련하여 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 단편화된 자기 층은 자기 층이 복수의 분리된 단편으로 균열되는 적어도 제1 지지 층으로 적층된 연자성 합금의 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일로부터 기인할 수 있다. 자기 층의 균열은 예를 들어, 포일 평면을 가로지르는 자속 집중기 포일에 외력을 인가함으로써 달성될 수 있다. 자기 층이 복수의 단편으로 균열되는 동안, 제1 지지 층 및 - 존재하는 경우 - 제2 지지 층은 단편화된 자기 층을 함께 유지하기 위해 온전하게 유지되고 단편으로 균열되지 않는다.
자기 층을 단편으로 균열하는 데 사용되는 도구 및 방법에 따라, 복수의 분리된 단편은 복수의 크랙 중심을 포함하는 패턴으로 배열될 수 있으며, 복수의 크랙은 웹 형상의 패턴으로 각각의 크랙 중심으로부터 반경 방향으로 외측으로 확산된다.
또한, 사용된 도구 및 방법에 따라, 단편은 상이한 종류의 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 단편은 플레이크-와 같은 형상을 가질 수 있다.
바람직하게는, 각각의 단일 단편은 최대 1 밀리미터, 특히 최대 750 마이크로미터 또는 최대 500 마이크로미터인 단편 크기를 가질 수 있다. 마찬가지로, 복수의 분리된 단편은 최대 1 밀리미터, 특히 최대 750 마이크로미터 또는 최대 500 마이크로미터인 평균 단편 크기를 가질 수 있다. 단편 크기의 이러한 값은 자기 층의 AC 저항의 향상된 감소를 허용하며, 따라서 자속 집중기 포일에서의 와전류 손실의 향상된 감소를 허용한다.
일반적으로, 다층 자속 집중기 포일은 단일(하나) 자기 층을 포함할 수 있다. 다층 자속 집중기 포일은 복수의 인접한 자기 층을 포함하는 것도 가능하다. 복수의 인접한 자기 층은 자속 집속 효과를 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 인접한 자기 층을 갖는 포일을 사용하는 것은 다중 자기 층 자속 집중기 포일의 단일 권선이 서로의 상부에 복수의 권선으로 유도 코일 주위에 배열된 단일 자기 층 자속 집중기 포일과 동일한 효과를 달성할 수 있기 때문에, 유도 코일 주위에 자속 집중기 포일을 배열하기 위한 노력을 감소시킬 수 있다.
복수의 인접한 자기 층을 갖는 자속 집중기 포일과 관련하여, 다층 자속 집중기 포일은 접착 필름, 특히 인접한 자기 층의 각각의 쌍 사이에 배열되는 전기 절연성 접착 필름을 포함할 수 있다. 유리하게는, 접착 필름은 다양한 자기 층의 복수의 단편을 접합하고 운반하는 역할을 한다. 전기 절연성 접착 필름의 사용은 접착 필름을 통한 하나의 자기 층 또는 인접한 층들 내의 단편의 단락을 방지한다. 인접한 자기 층의 각각의 쌍 사이에 배열된 접착 필름은 또한 중간 지지 층으로서 표시될 수 있다. 즉, 자속 집중기 포일은 또한 적어도 하나의 중간 지지 층을 포함할 수 있다. 중간 지지 층은 한 쌍의 인접한 자기 층 사이에 배열될 수 있다. 보다 상세한 내용은 본 발명에 따른 방법에 관하여 이하에서 더 설명될 것이며, 본 명세서에 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치에 균등하게 적용될 것이다.
예를 들어, 다층 자속 집중기 포일은 (하단에서 상단으로) 다음 층:
- 접착성(비-PET) 제1 지지 층,
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제1 자기 층,
- 접착성(비-PET) 중간 지지 층,
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제2 자기 층, 및
- 접착성(PET-계) 제2 지지 층을 포함한다.
이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 다층 자속 집중기 포일은 밀봉된 다층 자속 집중기 포일일 수 있다. 즉, 다층 자속 집중기 포일은 단편이 포일로부터 측방향으로 이탈하는 것을 방지하기 위해 밀봉될 수 있다. 이를 위해, 밀봉 접착 테이프가 (밀봉되지 않은) 자속 집중기 포일의 일 측면 또는 각각의 측면 상에 배열될 수 있으며, 여기서 접착성 밀봉 테이프는 동일한 방향으로 밀봉되지 않은 자속 집중기 포일의 폭 연장부보다 큰, 자속 집중기 포일의 대향하는 (절단된) 에지에 대해 횡방향으로, 즉 (밀봉되지 않은) 자속 집중기 포일의 반대쪽 절단 에지를 가로지르는 방향으로 폭 연장부를 갖는다. 그 결과, (밀봉되지 않은) 자속 집중기 포일의 각각의 측면 상의 밀봉 접착 테이프는 측면 방향으로 돌출된 날개를 포함하며, 이는 예컨대, (밀봉되지 않은) 자속 집중기의 에지를 밀봉하기 위해 서로 접착 접촉하게 될 수 있다. 예로서, 밀봉된 다층 자속 집중기 포일은 (하단에서 상단으로) 다음 층:
- 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 (PEN- 또는 PI-계) 필름을 포함하는 제1 3층 접착 밀봉 적층체,
- 접착성(비-PET) 제1 지지 층,
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제1 자기 층,
- 접착성(비-PET) 중간 지지 층,
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제2 자기 층,
- 접착성(PET-계) 제2 지지 층, 및
- 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 (PEN- 또는 PI-계) 필름을 포함하는 제2 3층 접착 밀봉 적층체를 포함할 수 있다.
다른 예로서, 밀봉된 다층 자속 집중기 포일은 (하단에서 상단으로) 다음 층:
- 제1 PET-계 접착 필름,
- 접착성(비-PET) 제1 지지 층,
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제1 자기 층,
- 접착성(비-PET) 중간 지지 층,
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제2 자기 층,
- 접착성(PET-계) 제2 지지 층, 및
- 제2 PET-계 접착 필름을 포함할 수 있다.
3개의 제1 및 제2 층 접착 밀봉 적층체는 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 PEN(폴리에틸렌 테레프탈레이트)-계 필름을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 3개 층 접착 밀봉 적층체는 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 PI(폴리이미드)-계 필름을 포함할 수 있다. PEN(폴리에틸렌 테레프탈레이트)계 필름은 2 내지 5 μm, 특히 3 μm의 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로, PI(폴리이미드)계 필름은 2 내지 8 μm, 특히 5 내지 7 μm의 두께를 가질 수 있다. 전체적으로, 3층 접착 밀봉 적층체는 3 내지 15 μm, 특히 4 내지 13 μm, 예를 들어, 5 μm 또는 7 μm 또는 9 μm 또는 13 μm의 두께를 가질 수 있다. 3층 밀봉 접착 테이프의 제1 및 제2 접착 층은 비-PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)계 접착제를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 PET-계 접착 필름은 2 내지 5 μm, 특히 3 μm의 두께를 가질 수 있다.
접착성(비-PET-계) 제1 및 제2 지지 층 및 접착성(PET-계) 제3 지지 층은 2 μm 내지 10 μm 범위, 특히 2 μm 내지 5 μm 범위, 예를 들어 3 μm의 두께를 가질 수 있다.
제1 및 제2 자기 층은 15 μm 내지 25 μm의 범위, 특히 18 μm 내지 23 μm의 범위, 예를 들어 21 μm의 두께를 가질 수 있다.
다양한 테이프, 필름 및 층의 추가의 세부 사항은 본 발명에 따른 방법과 관련하여 이하에서 더 설명될 것이며, 본 명세서에 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치에 동일하게 적용될 것이다.
본원에서 사용되는, 용어 "분리된 단편"은 예컨대, 와전류 효과를 억제할 수 있도록, 특히 인접한 단편 또는 인접한 단편 클러스터와 전기적으로 접촉하지 않는, 간접 접촉이 아닌 복수의 단편 또는 복수의 단편 클러스터를 포함하는 자기 층의 구성을 지칭한다.
복수의 분리된 단편 또는 단편 클러스터 사이의 갭은 결합제와 같은 전기 절연 재료, 예를 들어 실리콘과 같은 중합체로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다. 특히, 복수의 분리된 단편 또는 단편 클러스터 사이의 갭은 제1 지지 층의 재료, 또는 - 존재하는 경우 - 제2 지지 층의 재료, 또는 - 존재하는 경우 - 인접한 자기 층 사이의 접착 필름의 재료, 또는 연자성 합금의 매트릭스 재료(결합제) 중 적어도 하나로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다. 갭을 충전하는 것은 유리하게는 복수의 단편 또는 단편 클러스터를 서로 영구적으로 분리된 상태로 유지하는 것을 돕고, 따라서 자속 집중기 포일이 전체적으로 변형되는 경우에도 와전류 효과를 영구적으로 억제하는 것을 돕는다.
또한, 에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 유도 코일과 자속 집중기 사이에 방사상 갭을 포함할 수 있으며, 자속 집중기는 유도 코일을 적어도 부분적으로 둘러싼다. 따라서, 갭은 또한 적어도 부분적으로 유도 코일을 둘러싼다. 갭은 40 μm 내지 400 μm, 특히 100 μm 내지 240 μm 범위, 예를 들어 220 μm의 방사상 연장부를 가질 수 있다. 유리하게는, 갭은 유도 코일에서의 손실을 감소시키고 가열될 서셉터에서의 손실을 증가시키는 것, 즉 에어로졸 발생 장치의 가열 효율을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
갭은 Kapton®으로도 공지된, 필러 재료, 예를 들어 폴리이미드, 예컨대 폴리(4,4'-옥시디페닐렌-피로멜리트이미드) 또는 임의의 다른 적합한 유전체 재료로 적어도 부분적으로 충전된 에어 갭 또는 갭일 수 있다. 특히, 제1 유전체 래퍼는 유도 코일의 적어도 일부분 주위에, 유도 코일과 자속 집중기 사이에 배열될 수 있다. 예를 들어, 유도 코일은 예컨대, 적어도 하나의 유도 코일과 자속 집중기 사이의 반사상 갭을 충전하기 위해, Kapton 테이프의 하나 이상의 층에 의해 래핑될 수 있다. 한 층의 캡톤 테이프는 40 μm 내지 80 μm 범위의 두께를 가질 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 장치는 자속 집중기 주위에 배열되는 전기 전도성 차폐 래퍼를 포함할 수 있다. 유리하게는, 전기 전도성 차폐 래퍼는 장치 내의 자기장으로부터 장치의 환경을 차폐하는 역할을 한다.
또한, 에어로졸 발생 장치는 자속 집중기 주위에, 특히, 존재하는 경우, 차폐 래퍼 주위에 배열되는 제2 유전체 래퍼를 포함할 수 있다. 제1 유전체 래퍼와 마찬가지로, 제2 유전체 래퍼는 유도 코일의 손실을 줄이고 가열될 서셉터의 손실을 증가시키는 것, 즉 에어로졸 발생 장치의 가열 효율을 증가시키는 것을 도울 수 있다.
일반적으로, 자속 집중기는 임의의 형상을 가질 수 있지만, 바람직하게는 자속 집중기가 적어도 부분적으로 주위에 배열되는 적어도 하나의 유도부의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 자속 집중기는 실질적으로 원통형 형상, 특히 슬리브 형상 또는 관형 형상을 가질 수 있다. 즉, 자속 집중기는 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브 또는 원통형 자속 집중기일 수 있다. 이러한 형상은 적어도 하나의 유도 코일이 실질적으로 원통형 형상을 갖는 나선형 유도 코일인 경우에 특히 적합하다. 이러한 구성에서, 자속 집중기는 코일의 축방향 길이 연장부의 적어도 일부를 따라 적어도 하나의 유도 코일을 완전히 외접한다. 관형 형상 또는 슬리브 형상은 공동의 원통형 형상뿐만 아니라 유도 코일의 원통형 및/또는 나선형 구성에 관해 특히 유리하게는 입증된다. 이러한 형상과 같이, 자속 집중기는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 자속 집중기는 정사각형, 난형, 직사각형, 삼각형, 오각형, 육각형 또는 유사한 단면 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 자속 집중기는 원형 단면을 갖는다. 예를 들어, 자속 집중기는 원형의 원통형 형상을 가질 수 있다.
자속 집중기가 적어도 하나의 유도 코일의 원주의 일부 주위에서만 연장되는 것이 또한 가능하다.
임의의 이들 구성에서, 자속 집중기는 바람직하게는, 적어도 하나의 유도 코일의 중심선과 동축으로 배열된다. 훨씬 더 바람직하게는, 자속 집중기 및 적어도 하나의 유도 코일은 공동의 중심선과 동축이다.
일반적으로, 유도 가열 배열체는 단일 유도 코일 또는 복수의 유도 코일, 특히 2개의 유도 코일을 포함할 수 있다. 단일 유도 코일의 경우, 자속 집중기는 단일 유도 코일의 적어도 일부분 주위에, 바람직하게는 유도 코일 주위에 전체적으로 배열될 수 있다. 복수의 유도 코일의 경우, 자속 집중기는 유도 코일 중 하나의 적어도 일부분 주위, 바람직하게는 유도 코일 각각의 하나의 적어도 일부분 주위에, 훨씬 더 바람직하게는 각각의 유도 코일 주위에 전체적으로 배열될 수 있다.
자속 집중기 포일은 특히, 단부가 서로 중첩되거나 서로 접경하게 권취되어, 예컨대 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성할 수 있다. 서로 중첩되거나 서로 접경하는 단부는 서로 부착될 수 있다. 마찬가지로, 서로 중첩되거나 서로 접경하는 단부는 서로 느슨하게 중첩되거나 서로 느슨하게 접경할 수 있다.
특히, 자속 집중기 포일은 예컨대, 자속 집중기 포일의 단일 권선을 포함하는 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성하기 위해 단일 권선으로 권취될 수 있다. 대안적으로, 자속 집중기 포일은 예컨대, 자속 집중기 포일의 다중, 특히 소용돌이형 권선을 포함하는 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성하기 위해 다중의 회선/권선으로 권취될 수 있다.
자속 집중기 포일은 또한, 예컨대 서로 중첩되는 자속 집중기 포일의 하나 이상의 나선형 권선을 포함하는 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성하기 위해 권선 축에 대해 축방향으로 나선형으로 권취될 수 있다.
물론, 자속 집중기 포일은 서로의 상부에 별도의 동심 권선으로 권취되는 것도 가능하다. 즉, 자속 집중기는 층층이 별도의 동심 단일 (회선) 권선으로 권취된 복수의 자속 집중기 포일을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 자속 집중기 포일은 층층이 별도의 다중 소용돌이형 또는 다중 권선으로 권취되는 것이 또한 가능하다. 즉, 자속 집중기는 층층이 별도의 동심 다중 소용돌이형 또는 나선형 (회선) 권선으로 권취된 복수의 자속 집중기 포일을 포함할 수 있다.
또한, 자속 집중기는 서로 옆에 나란히 배열된 복수의 자속 집중기 포일을 포함하는 것이 가능하며, 여기서 각각의 자속 집중기 포일은 서로 중첩되는 단일 권선 또는 다중 소용돌이형 권선 또는 서로의 상부에 별도의 동심 권선으로 권취된다.
자속 집중기 포일의 서로의 상부에 다중, 특히 다중 소용돌이형 또는 다중 나선형 권선 또는 다중 별도의 동심 권선을 포함하는 구성은 유리하게는, 다층 자속 집중기 포일 또는 다층 자속 집중기를 생성하는 데 사용될 수 있으며, 여기서 각각의 권선은 하나의 층에 대응한다. 예를 들어, 자속 집중기는 2개, 또는 3개, 또는 4개, 또는 5개, 또는 6개 또는 그 초과의 다중 소용돌이형 또는 다중 나선형 권선 또는 다중 별도의 동심 권선을 포함할 수 있다. 따라서, 이러한 다층 자속 집중기 포일 또는 다층 자속 집중기는 단일 층 두께 또는 포일의 두께에 권선 또는 층의 수를 곱한 것에 실질적으로 대응하는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 포일이 0.02 mm(밀리미터) 내지 0.25 mm(밀리미터), 특히, 0.05 mm(밀리미터) 내지 0.2 mm(밀리미터), 바람직하게는 0.1 mm(밀리미터) 내지 0.15 mm(밀리미터) 범위의 두께를 가지는 경우, 다층 자속 집중기 포일 또는 6개의 층을 포함하는 다층 자속 집중기는 0.12 mm(밀리미터) 내지 1.5 mm(밀리미터), 특히, 0.3 mm(밀리미터) 내지 1.2 mm(밀리미터), 바람직하게는 0.6 mm(밀리미터) 내지 0.9 mm(밀리미터) 범위의 두께를 가질 수 있다.
예컨대, 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성하기 위해 자속 집중기 포일이 특히 단일 권선으로 권취된 경우, 자속 집중기 포일은 권취된 자속 집중기 포일의 탄성 복원력의 부분 방출로 인해 강제 끼워 맞춤 방식으로 장치 하우징의 내부 표면에 부착될 수 있다. 즉, 탄성 복원력은 장치 하우징의 내부 표면에 대해 반경 방향 외측으로 자속 집중기 포일을 가압한다. 이러한 구성에서, 권취된 포일의 단부는 바람직하게는, 서로 느슨하게 중첩되거나 서로에 대해 느슨하게 접한다. 유리하게는, 이러한 구성은 특히 임의의 추가 고정 수단 없이 자속 집중기의 단순한 장착을 허용한다.
자속 집중기는 자속 집중기의 최종 형상으로 자속 집중기 포일을 직접 압출한 결과일 수도 있다. 특히, 자속 집중기는 압출된 자속 집중기 포일, 예를 들어 압출된 관형 자속 집중기 포일 또는 압출된 자속 집중기 포일 슬리브 또는 압출된 원통형 자속 집중기 포일을 포함하거나 이들일 수 있다. 압출된 관형 자속 집중기 포일 또는 압출된 자속 집중기 포일 슬리브 또는 압출된 원통형 자속 집중기 포일은 0.05 mm(밀리미터) 내지 0.25 mm(밀리미터), 바람직하게는 0.1 mm(밀리미터) 내지 0.15 mm(밀리미터) 범위의 벽 두께를 가질 수 있다. 벽 두께는 또한 0.12 mm(밀리미터) 내지 1.5 mm(밀리미터), 특히 0.3 mm(밀리미터) 내지 1.2 mm(밀리미터), 바람직하게는 0.6 mm(밀리미터) 내지 0.9 mm(밀리미터) 범위일 수 있다.
유도 가열 배열체는 장치의 일부인 적어도 하나의 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 적어도 하나의 서셉터 요소는 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품의 일체형 부분인 것도 가능하다. 장치의 일부로서, 적어도 하나의 서셉터 요소는 예컨대 사용 동안 에어로졸 형성 기재와 열적으로 근접하거나 열 접촉, 바람직하게는 물리적으로 접촉하도록 공동 내에 적어도 부분적으로 배열되거나 배열 가능하다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "서셉터 요소"는 가변 자기장을 받을 때 전자기 에너지를 열로 변환할 수 있는 요소를 지칭한다. 이는 서셉터 재료의 전기 및 자기 특성에 따라, 서셉터에 유도된 히스테리시스 손실 또는 와전류 중 적어도 하나의 결과일 수 있다. 히스테리시스 손실은 가변 자기장의 영향 하에 스위칭되는 서셉터 재료 내의 자기 도메인으로 인해 강자성 또는 페리자성 서셉터에서 발생한다. 와전류는 서셉터가 전기 전도성인 경우에 유도될 수 있다. 전기 전도성 강자성 또는 페리자성 서셉터의 경우, 와전류 및 히스테리시스 손실 둘 모두로 인해 열이 발생될 수 있다.
따라서, 서셉터 요소는 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기에 충분한 온도로 유도 가열될 수 있는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 서셉터 요소는 금속 또는 탄소를 포함한다. 바람직한 서셉터 요소는 강자성 재료, 예를 들어 페라이트 철 또는 강자성 강 또는 스테인리스 스틸을 포함할 수 있다. 적합한 서셉터 요소는 알루미늄이거나 이를 포함할 수 있다. 바람직한 서셉터 요소는 400 시리즈 스테인리스 스틸, 예를 들어 410 등급, 또는 420 등급 또는 430 등급 스테인리스 강으로 형성될 수 있다.
서셉터 요소는 다양한 기하학적 구성을 포함할 수 있다. 서셉터 요소는 서셉터 핀, 서셉터 로드, 서셉터 블레이드, 서셉터 스트립 또는 서셉터 플레이트를 포함할 수 있거나 이들일 수 있다. 서셉터 요소가 에어로졸 발생 장치의 일부인 경우, 서셉터 핀, 서셉터 로드, 서셉터 블레이드, 서셉터 스트립 또는 서셉터 플레이트는 장치의 공동 내로, 바람직하게는 에어로졸 발생 물품을 공동 내로 삽입하기 위해 공동의 개구를 향해 돌출될 수 있다.
서셉터 요소는 또한, 필라멘트 서셉터, 메시 서셉터, 심지 서셉터를 포함할 수 있거나 이들일 수 있다. 마찬가지로, 서셉터 요소는 서셉터 슬리브, 서셉터 컵, 원통형 서셉터 또는 관형 서셉터를 포함할 수 있거나 이들일 수 있다. 바람직하게는, 서셉터 슬리브, 서셉터 컵, 원통형 서셉터 또는 관형 서셉터의 내부 공극은 에어로졸 형성 기재의 적어도 일부분 또는 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품을 제거 가능하게 수용하도록 구성된다.
전술한 서셉터 요소는 임의의 단면 형상, 예를 들어 원형, 난형, 정사각형, 직사각형, 삼각형 또는 임의의 다른 적합한 형상을 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 일반적으로 예컨대 기재를 가열함으로써 에어로졸을 발생시키기 위해, 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재, 특히 에어로졸 발생 물품 내에 제공되는 에어로졸 형성 기재와 상호작용할 수 있는 전기 작동식 장치를 지칭한다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 사용자의 입을 통해 사용자가 직접 흡입할 수 있는 에어로졸을 발생시키기 위한 퍼핑 장치이다. 특히, 에어로졸 발생 장치는 핸드헬드 에어로졸 발생 장치이다.
유도 코일에 더하여, 유도 가열 배열체는 교류(AC) 발전기를 포함할 수 있다. AC 발전기는 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 의해 전력을 공급받을 수 있다. AC 발전기는 적어도 하나의 유도 코일에 작동 가능하게 결합된다. 특히, 적어도 하나의 유도 코일은 AC 발전기의 일체형 부분일 수 있다. AC 발전기는 가변 자기장을 발생시키기 위해 유도 코일을 통과할 고주파 발진 전류를 발생시키도록 구성된다. AC 전류는 시스템의 활성화 후 연속적으로 유도 코일에 공급될 수 있거나 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때마다 공급될 수 있다.
바람직하게는, 유도 가열 배열부는 LC 네트워크를 포함하는 DC 전력 공급부에 연결된 DC/AC 변환기를 포함하며, LC 네트워크는 커패시터 및 유도 코일의 직렬 연결을 포함한다.
유도 가열 배열체는 바람직하게는 고주파 가변 자기장을 발생시키도록 구성된다. 본원에서 지칭되는 바와 같이, 고주파 가변 자기장은 500 kHz(킬로헤르츠) 내지 30 MHz(메가헤르츠), 특히 5　MHz(메가헤르츠) 내지 15 MHz(메가헤르츠), 바람직하게는 5 MHz(메가헤르츠) 내지 10 MHz(메가헤르츠) 범위 내에 있을 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 장치의 작동을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 특히, 컨트롤러는 에어로졸 형성 기재의 가열을 미리 결정된 작동 온도로 제어하기 위해, 바람직하게는 폐쇄 루프 구성에서 유도 가열 배열부의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 사용되는 작동 온도는 적어도 180℃ 특히 적어도 300℃ 특히 적어도 350℃ 바람직하게는 적어도 370℃ 가장 바람직하게는 적어도 400℃일 수 있다. 이러한 온도는 에어로졸 형성 기재를 가열하지만 연소하지 않기 위한 통상적인 작동 온도이다. 바람직하게, 작동 온도는 180℃ 내지 370℃ 특히 180℃ 내지 240℃또는 280℃내지 370℃의 범위이다. 일반적으로, 작동 온도는 가열될 에어로졸 형성 기재의 유형, 서셉터의 구성 및 시스템의 사용 시 에어로졸 형성 기재에 대한 서셉터의 배열 중 적어도 하나에 의존할 수 있다. 예를 들어, 서셉터가 예컨대 시스템의 사용 시 에어로졸 형성 기재를 둘러싸도록 구성되고 배열되는 경우, 작동 온도는 180℃ 내지 240℃의 범위일 수 있다. 마찬가지로, 서셉터가 예컨대 시스템의 사용 시 에어로졸 형성 기재 내에 배열되도록 구성되는 경우, 작동 온도는 280℃ 내지 370℃의 범위일 수 있다. 전술한 바와 같은 작동 온도는, 바람직하게는 서셉터의 사용 시 온도를 지칭한다.
컨트롤러는 마이크로프로세서, 예를 들어 프로그래밍 가능 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC) 또는 제어를 제공할 수 있는 다른 전자 회로를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 적어도 하나의 DC/AC 인버터 및/또는 전력 증폭기, 예를 들어 클래스-C, 클래스-D, 또는 클래스-E 전력 증폭기와 같은 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 특히, 유도 가열 배열부는 컨트롤러의 일부일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 전력 공급부, 특히 DC 공급 전압 및 DC 공급 전류를 유도 가열 배열부에 제공하도록 구성된 DC 전력 공급부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 전력 공급부는 리튬 철 인산염 배터리와 같은 배터리이다. 대안으로서, 전력 공급부는 커패시터와 같은 전하 저장 장치의 다른 형태일 수 있다. 전력 공급부는 재충전을 필요로 할 수 있으며, 즉 전력 공급부는 재충전 가능할 수 있다. 전력 공급부는 한번 이상의 사용자 경험을 위해 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다. 예를 들어, 전력 공급부는 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 여러 배의 기간 동안 연속적으로 에어로졸을 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급부는 미리 결정된 수의 퍼프, 또는 유도 가열 배열체의 개별적인 활성화를 허용하는 데 충분한 용량을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 바람직하게는 유도 가열 배열체, 특히 적어도 하나의 유도 코일, 자속 집중기, 컨트롤러, 전력 공급부 및 공동의 적어도 일부분 중 적어도 하나를 포함하는 본체를 포함할 수 있다.
본체에 더하여, 에어로졸 발생 장치는, 특히 장치와 함께 사용될 에어로졸 발생 물품이 마우스피스를 포함하지 않는 경우에, 마우스피스를 더 포함할 수 있다. 마우스피스는 장치의 본체에 장착될 수 있다. 마우스피스는 마우스피스를 본체에 장착할 때 수용 공동을 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 본체에 마우스피스를 부착하기 위해, 본체의 근위 말단부는, 마우스피스의 원위 말단부에서 대응 부분과 맞물리는, 자석 또는 기계적 장착, 예를 들어 베이오넷 마운트 또는 스냅핏(snap-fit) 장착부를 포함할 수 있다. 장치가 마우스피스를 포함하지 않는 경우에, 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 에어로졸 발생 물품은 마우스피스, 예를 들어 필터 플러그를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 공기 배출구, 예를 들어 (존재하는 경우) 마우스피스 내에 공기 배출구를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 공기 유입구로부터 수용 공동을 통해, 가능하면 추가로, 존재하는 경우, 마우스피스 내의 공기 배출구로 연장되는 공기 경로를 포함한다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는 수용 공동과 유체 연통하는 적어도 하나의 공기 유입구를 포함한다. 따라서, 에어로졸 발생 시스템은 적어도 하나의 공기 유입구로부터 수용 공동으로, 그리고 가능하게는 물품 내의 에어로졸 형성 기재를 및 마우스피스를 통해 사용자의 입으로 연장되는 공기 경로를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 유도 코일 및 자속 집중기는 장치 하우징 내에 배열되고, 장치의 공동의 적어도 일부분을 형성하거나 적어도 일부분 주위에 원주 방향으로 배열되는, 특히 제거 가능하게 배열되는 유도 모듈의 일부일 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 또한, 예컨대 장치의 공동의 적어도 일부분을 형성하거나 적어도 일부분 주위에 원주방향으로 배열되도록 에어로졸 발생 장치 내에 배열 가능한 유도 모듈을 제공하며, 공동은 유도 가열될 에어로졸 형성 기재를 제거 가능하게 수용하도록 구성된다. 유도 모듈은 사용 시 공동 내에 가변 자기장을 발생시키기 위한 적어도 하나의 유도 코일을 포함하며, 적어도 하나의 유도 코일은 유도 모듈이 장치 내에 배열될 때 수용 공동의 적어도 일부분 주위에 배열된다. 유도 모듈은 적어도 하나의 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 원주방향으로 배열되고 유도 모듈이 장치 내에 배열될 때, 공동을 향해 사용 동안 유도 코일의 가변 자기장을 왜곡하도록 구성된 자속 집중기를 더 포함한다. 자속 집중기는 본 발명에 따라 그리고 본원에서 설명된 바와 같이 자속 집중기 포일을 포함하거나 이로 만들어진다. 즉, 자속 집중기 포일은 적어도 제1 지지 층으로 적층된 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일이며, 자기 층은 연자성 합금의 복수의 분리된 단편을 포함한다.
유도 모듈, 특히 유도 코일 및 자속 집중기의 추가 특징 및 장점은 에어로졸 발생 장치에 대해 설명되었고 동등하게 적용된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명에 따른 그리고 본원에 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 또한 제공된다. 시스템은 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품을 더 포함하며, 물품은 장치에 의해 유도 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 발생 물품은 장치의 공동 내에 적어도 부분적으로 수용되거나 수용 가능할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 시스템"은 본 발명에 따른 그리고 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치와 함께 본원에 추가로 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 물품의 조합을 지칭한다. 시스템에 있어서, 물품 및 장치는 협력하여 호흡성 에어로졸을 발생시킨다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 물품"은, 가열될 때, 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출하는 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재를 포함한 물품을 지칭한다. 바람직하게는, 에어로졸 발생 물품은 가열식 에어로졸 발생 물품이다. 즉, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출하기 위해 연소되는 것이 아니라 가열되도록 의도되는 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 발생 물품은 소모품, 특히 단일 사용 후에 폐기될 소모품일 수 있다. 예를 들어, 물품은 가열될 액체 에어로졸 형성 기재를 포함하는 카트리지일 수 있다. 대안적으로는, 물품은 로드 형상 물품, 종래의 궐련과 유사한, 특히 담배 물품일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 발생시키기 위해 가열 시 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 재료를 포함하거나 그로 형성된 기재를 나타낸다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성 휘발성 화합물을 방출하기 위해 연소되기보다는 가열되도록 의도된다. 에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재, 액체 에어로졸 형성 기재, 겔형 에어로졸 형성 기재, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다. 에어로졸 형성 기재는 또한 니코틴 또는 향미제와 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 또한 페이스트형 재료, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 다공성 재료의 향낭, 또는, 예를 들어 글리세린과 같은 일반적인 에어로졸 형성제를 포함할 수 있는, 겔화제 또는 점착제와 혼합되고, 플러그로 압축 또는 몰딩되는 말아피는 담배(loose tobacco)일 수 있다.
전에 언급된 바와 같이, 에어로졸 형성 기재를 유도 가열하기 위해 사용된 적어도 하나의 서셉터 요소는 에어로졸 발생 장치의 일부 대신, 에어로졸 발생 물품의 일체형 부분일 수 있다. 따라서, 에어로졸 발생 물품은 물품이 장치의 공동 내에 수용될 때 서셉터 요소가 사용 시 유도 가열 배열체에 의해 유도 가열 가능하도록 에어로졸 형성 기재와 열적으로 근접하거나 열적으로 접촉하게 위치된 적어도 하나의 서셉터 요소를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템의 추가 특징 및 장점은 에어로졸 발생 장치에 관해 설명되었고 동등하게 적용된다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 본 발명에 따른 그리고 본원에 설명된 에어로졸 발생 장치의 다층 자속 집중기를 제조하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은,
- 적어도 제1 지지 층으로 적층된 연자성 합금의 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 제공하는 단계;
- 포일 평면을 가로지르게 자속 집중기 포일에 외력을 가함으로써 적어도 하나의 자기 층을 복수의 단편으로 균열시키는 단계; 및
- 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당김으로써 자속 집중기 포일을 신장시키는 단계를 포함한다.
특히, 당김으로써 자속 집중기 포일을 신장시키는 단계는 적어도 하나의 에지에 걸쳐, 특히 단지 하나의 에지에 걸쳐 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자속 집중기 포일의 자기 층은 먼저 외부 힘을 포일 평면을 가로지르게 자속 집중기 포일에 가하고 후속하여 자속 집중기 포일을 포일 평면에 평행한 인장력 하에서, 특히 적어도 하나의 에지에 걸쳐 당김으로써 자속 집중기 포일을 신장시킴으로써, 복수의 분리된 단편으로 신뢰성 있게 단편화될 수 있음을 발견하였다. 제1 단계는 복수의 단편으로 자기 층의 균열로 유도하는 반면에, 제2 단계는 단편이 훨씬 더 작은 단편으로 균열되게 하고, 가장 중요한 것은 예컨대, 서로 분리되도록 당겨지게 한다. 유리하게는, 제2 단계는 자기 층의 AC 저항의 개선된 감소를 초래하며, 따라서, 단편이 당겨져 떨어짐으로 인해 자속 집중기 포일의 자기 층에서 와전류 손실의 개선된 감소를 초래한다.
적어도 하나의 자기 층을 복수의 분리된 단편으로 균열시키는 단계는 자속 집중기 포일을 적어도 한 쌍의 롤러, 특히 이를 통과하는 자속 집중기 포일에 압력을 인가하는 역회전 롤러를 통해 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 롤러를 통과하는 포일이 2개의 롤러 사이에서 압착되도록 롤러를 서로에 대해 가압하도록 압력이 인가된다. 롤러 중 적어도 하나는 그의 외부 표면에 복수의 돌출부를 포함할 수 있으며, 이들 각각은 자속 집중기 포일을 포일 평면에 대해 횡단하는 힘을 국부적으로 인가한다. 각각의 다른 롤러는 카운터 롤러로서 작용할 수 있다. 각각의 롤러가 그의 외부 표면 상에 복수의 돌출부를 포함하는 경우에 균열이 향상될 수 있다. 양쪽 롤러 상의 복수의 돌출부는 상보적인 돌출부로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 작동 시, 하나의 롤러의 돌출부는 각각의 다른 롤러의 돌출부 사이에 끼워질 수 있다. 롤러 중 하나만이 복수의 돌출부를 포함하는 반면에, 각각의 다른 롤러는 매끄러운 외부 표면을 포함하는 것도 가능하다. 복수의 돌출부를 갖는 롤러(들)는 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸로 만들어질 수 있다. 매끄러운 외부 표면을 갖는 롤러는 고무로 만들어질 수 있다. 고무 재료는 균열을 가능하게 하는 데 적합한 경도를 가져야 한다. 자속 집중기 포일은 한 쌍의 롤러 또는 일련의 롤러 쌍을 통과할 수 있다. 적어도 하나의 자기 층을 복수의 분리된 단편으로 균열시키기 위해, 4 bar 내지 8 bar 범위, 예를 들어 6 bar의 파단 압력이 자속 집중기 포일 상에, 특히 롤러를 통해 포일 평면을 가로지르게 적용될 수 있다. 적어도 하나의 롤러 쌍을 통과하기 전후에, 자속 집중기 포일은 각각 풀리고 다시 감길 수 있다. 적어도 한 쌍의 롤러를 통과하기 전후의 자속 집중기 포일의 풀기 및 되감기는 40 내지 60 N(뉴턴), 예를 들어, 50 N(뉴턴)의 인장력 및 5 내지 10 m/분, 예를 들어, 7 m/분의 권취 속도로 발생할 수 있다.
외부 힘을 포일 평면을 가로지르게 자속 집중기 포일에 가함으로써 적어도 하나의 자기 층을 복수의 단편으로 균열시키는 단계는 여러 번, 예를 들어 한 번 또는 두 번 반복될 수 있다. 따라서, 자속 집중기 포일은 적어도 한 쌍의 롤러를 2회 또는 3회 통과시킬 수 있다. 자속 집중기 포일은 적어도 한 쌍의 롤러를 단지 한 번만 통과하는 것이 또한 가능하다.
적어도 하나의 에지에 걸쳐 자속 집중기 포일을 당기는 단계는 적어도 하나의 에지 위로 앞뒤에 걸쳐, 특히 반복적으로 앞뒤로, 예를 들어 4 내지 6회 앞뒤로 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함할 수 있다. 앞뒤로 당기면 단편이 분리되게 당기는 것을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 에지는 날카로운 에지이다. 즉, 적어도 하나의 에지는 최대 1 밀리미터, 특히 최대 0.3 밀리미터, 바람직하게는 최대 0.2 밀리미터, 더 바람직하게는 최대 0.15 밀리미터의 둥근 반경을 포함할 수 있다.
에지에 걸쳐 당기는 것은 60도 내지 120도, 특히 80도 내지 100도의 범위, 바람직하게는 90도의 각도에서 발생할 수 있다. 즉, 자속 집중기 포일은 에지에 걸쳐 당길 때 그 각도만큼 구부러진다. 상기 각도는 에지 상류의 포일의 일부분과 에지 하류의 포일의 일부분 사이에 측정된다.
자속 집중기 포일을 당기는 동안, 인장력은 20 N(뉴턴) 내지 60 N(뉴턴), 특히 25 N(뉴턴) 내지 40 N(뉴턴) 범위, 예를 들어 30 N(뉴턴)일 수 있다. 이들 값은 단편을 분리시키게 당기는 데 특히 유익한 것으로 입증되었다. 에지에 걸쳐 자속 집중기 포일을 당기는 것은 5 내지 15 m/분, 예를 들어 10 m/분의 속도로 발생할 수 있다.
적어도 제1 지지 층으로 적층된 연자성 합금의 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 제공하는 단계는 다음 단계:
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본을 제공하는 단계;
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본을 어닐링하는 단계;
- 접착제인 제1 지지 층을 포함하는 제1 접착 테이프를 제공하는 단계;
- 예컨대, 제1 적층 배열체를 생성하도록 제1 지지 층 및 연자성 합금을 함께 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본을 적층하는 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다층 자속 집중기 포일을 제공하는 단계는 다음 단계:
- 리본을 제공하는 단계, 리본을 어닐링하는 단계, 접착제인 (중간) 지지 층을 포함하는 (중간) 접착 테이프를 제공하는 단계, 그리고 (중간) 지지 층 및 (어닐링된) 리본을 적층하는 전술한 단계들을 반복함으로써, 예컨대 중간 지지 층을 포함하는 (중간) 접착 테이프를 포함하는 중간 적층 배열체를 생성하는 단계;
- 접착제인 제2 지지 층을 포함하는 제2 접착 테이프를 제공하는 단계;
- 제1 적층 배열체, 중간 적층 배열체 및 제2 접착 테이프를 적층하여, 예컨대 (밀봉되지 않은) 다층 자속 집중기 포일을 생성하는 단계로서, 중간 적층 배열체는 제1 적층 배열체와 제2 접착 테이프 사이에 끼워지는, 단계; 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본은 15 μm 내지 25 μm, 특히 18 μm 내지 23 μm 범위, 예를 들어 21 μm의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본은 롤 또는 보빈 상에 제공된다. 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본을 어닐링하기 전에, 리본은 예를 들어, 리본의 장력을 조정하기 위해, 하나의 보빈 또는 롤 지지부로부터 다른 보빈 또는 롤 지지부로 1회 이상 다시 감길 수 있다. 예를 들어, 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본은 20 N(뉴턴) ± 10%의 인장력으로 제1 단계에서, 그리고 10 N(뉴턴) ± 10%의 인장력으로 제2 단계에서 다시 감길 수 있다. 권취 속도는 제1 단계 동안 30 m/분 ± 10%, 그리고 제1 단계 동안 20 m/분 ± 10%일 수 있다.
연질 자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본을 어닐링하는 단계는 300분 내지 500분 범위, 예를 들어 450분의 시간 주기 동안 450℃ 내지 520℃ 범위, 예를 들어 495℃의 온도에서 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본을 가열하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 접착 테이프의 제1 지지 층 및 중간 접착 테이프의 중간 지지 층은 접착제, 특히 비-PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)계 접착제를 포함할 수 있다. 제1 지지 층 및 중간 지지 층은 2 μm 내지 10 μm의 범위, 특히 2 μm 내지 5 μm의 범위, 예를 들어 3 μm의 두께를 가질 수 있다. 제1/중간 지지 층에 더하여, 제1/중간 접착 테이프는 제1/중간 접착 테이프를 (어닐링된) 리본에 장착하기 전에 접착성 제1/중간 지지 층의 양 면 상에 제1 및 제2 이형 필름을 포함할 수 있다. 즉, 제1 및/또는 제2 이형 필름은 접착성 제1/중간 지지 층을 임의의 다른 물체에 부착하기 전에 제거되어야 한다. 따라서, 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 리본에 제1/중간 지지 층을 적층하는 단계는 제1/중간 접착 테이프로부터 제1 이형 필름을 제거하는 단계, (어닐링된) 리본을 제2 이형 필름에 대향하는 측면 상에 접착성 제1/중간 지지 층에 장착하는 단계, 및 바람직하게는 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 상부에 제1 이형 필름을 재-장착하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 단계는 제1/중간 접착 테이프 및 (어닐링된) 리본을 푸는 단계, 제1 이형 필름을 제거하는 단계, 서로 접촉하게 하고 (제1 이형 필름 없이) 풀린 (어닐링된) 리본 및 풀린 접착성 제1/중간 테이프를 함께 부착하는 단계, 제1 이형 필름을 재-장착하는 단계, 생성된 제1/중간 적층 배열체에 압력을 가하는 단계 및 선택적으로 제1/중간 적층 배열체를 다시 감는 단계에 의해 실현될 수 있다. 제1/중간 접착 테이프 및 (어닐링된) 리본의 풀림은 40 내지 60 N(뉴턴)의 인장력, 예를 들어, 50 N(뉴턴)의 인장력 및 5 내지 10 m/분, 예를 들어 7m/분의 권취 속도로 발생할 수 있다. 마찬가지로, 제1/중간 적층 배열체를 다시 감는 것은 40 내지 60 N(뉴턴), 예를 들어 50 N(뉴턴)의 인장력 및 5 내지 10 m/분, 예를 들어, 7 m/분의 권취 속도로 발생할 수 있다.
마찬가지로, 제2 접착 테이프의 제2 지지 층은 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)계 접착제를 포함할 수 있다. 제2 지지 층은 2 μm 내지 10 μm의 범위, 특히 2 μm 내지 5 μm의 범위, 예를 들어 3 μm의 두께를 가질 수 있다. 제2 지지 층 이외에, 제2 접착 테이프는 제2 접착 테이프를 중간 적층 배열체에 장착하기 전에 제1 및 제2 이형 필름을 접착성 제2 지지 층의 양 면 상에 포함할 수 있다. 즉, 제1 및/또는 제2 이형 필름은 접착성 제2 지지 층을 임의의 다른 물체에 부착하기 전에 제거되어야 한다. 따라서, 제2 지지 층을 중간 적층 배열체에 적층하는 단계는 제2 접착 테이프로부터 제2 이형 필름을 제거하는 단계, 접착성 제2 지지 층을 제2 이형 필름과 대향하는 측면 상의 중간 적층 배열체에 장착하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 단계들은 제2 접착 테이프, 제1 적층 배열체 및 중간 적층 배열체를 푸는 단계, 제2 접착 테이프로부터 제2 이형 필름을 제거하는 단계, 제1 및 제2 이형 필름을 중간 적층 배열체로부터 제거하고 제1 이형 필름을 제1 적층 배열체로부터 제거하는 단계, 서로 접촉하게 하여 풀린 제1 적층 배열체(제1 이형 필름 없음), 중간 적층 배열체(제1 및 제2 이형 필름 없음) 및 제2 접착 테이프(제2 이형 필름 없음)를 함께 부착하는 단계, 생성된 (밀봉되지 않은) 다층 자속 집중기 포일에 압력을 인가하고 이어서 다층 자속 집중기 포일을 다시 감는 단계에 의해 실현될 수 있다. 제2 접착 테이프, 제1 적층 배열체 및 중간 적층 배열체를 푸는 단계는 40 내지 60 N의 인장력(뉴턴), 예를 들어, 50 N의 인장력(뉴턴) 및 5 내지 10 m/분, 예를 들어, 7 m/분의 권취 속도로 발생할 수 있다. 마찬가지로, 다층 자속 집중기 포일을 다시 감는 단계는 40 내지 60 N(뉴턴), 예를 들어, 50 N(뉴턴)의 인장력 및 5 내지 10 m/분, 예를 들어, 7 m/분의 권취 속도로 발생할 수 있다.
전술한 공정은 (하단에서 상단까지) 다음 층을 포함하는 (밀봉되지 않은) 다층 자속 집중기 포일을 생성할 수 있다:
- (제1 적층 배열체로부터 유래하는) 접착성(비-PET) 제1 지지 층,
- (제1 적층 배열체로부터 유래하는) 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 제1 자기 층,
- (중간 적층 배열체로부터 유래하는) 접착성(비-PET) 중간 지지 층,
- (제2 적층 배열체로부터 유래하는) 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 제2 자기 층, 및
- (제2 접착 테이프로부터 유래하는) 접착성(PET-계) 제2 지지 층.
또한, 다층 자속 집중기 포일은 (제2 접착 테이프로부터 유래하는) 접착성 제2 지지 층의 상단에 제1 이형 필름, 및 (제1 적층 배열체의 제1 접착 테이프로부터 유래하는) 접착성 제1 지지 층 아래에 제2 이형 필름을 포함할 수 있다. 제1 이형 필름(제2 접착 테이프로부터 유래됨) 및 제2 이형 필름(제1 적층 배열체의 제1 접착 테이프로부터 유래됨)은 에어로졸 발생 장치의 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 다층 자속 집중기 포일을 배열하기 전에 제거되고, 다층 자속 집중기 포일은 사용되어야 한다. 마찬가지로, 제1 이형 필름(제2 접착 테이프로부터 유래함) 및 제2 이형 필름(제1 적층 배열체의 제1 접착 테이프로부터 유래함)은 본원에 설명된 방법의 가능한 추가 단계 이전에, 특히 (밀봉되지 않은) 자속 집중기의 하나 이상의 절단 에지를 밀봉하기 전에, 특히 (밀봉되지 않은) 자속 집중기 포일의 일 측면 또는 각각의 측면에 접착성 밀봉 테이프를 부착하기 전에 제거될 수 있다.
또한, 상기 방법은 자속 집중기 포일을 구부러지기 위해 적어도 하나의 롤러, 특히 일련의 롤러에 걸쳐 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함할 수 있다. 유리하게는, 이러한 단계는 심지어 더 작은 단편에서 단편이 균열되게 하여, 자기 층의 AC 저항의 향상된 감소를 초래할 수 있다. 자속 집중기 포일을 적어도 하나의 롤러에 걸쳐 당기는 것은 자속 집중기 포일을 적어도 하나의 에지에 걸쳐 당기기 전에 수행될 수 있다.
적어도 하나의 롤러는 최대 50 mm, 특히 최대 30 mm, 바람직하게는 최대 10 mm의 반경을 가질 수 있다.
적어도 하나의 롤러에 걸쳐 자속 집중기 포일을 당기기 위한 인장력은 20 N(뉴턴) 내지 60 N(뉴턴), 특히 25 N(뉴턴) 내지 40 N(뉴턴) 범위, 예를 들어 30 N(뉴턴)일 수 있다.
상기 방법은 자속 집중기 포일을 소정의 크기로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 절단은 자기 층을 복수의 단편으로 균열시키기 전에, 또는 적어도 하나의 에지에 걸쳐 자속 집중기 포일을 당기기 전에, 또는 적어도 하나의 에지에 걸쳐 자속 집중기 포일을 당기기 이후에 발생할 수 있다.
상기 방법은 크기에 맞춰 절단된 자속 집중기 포일의 하나 이상의 절단 에지를 밀봉하는 단계를 더 포함할 수 있다. 유리하게는, 이는 단편이 포일로부터 측면으로 이탈하는 것을 방지한다.
크기에 맞춰 절단된 (밀봉되지 않은) 다층 자속 집중기 포일의 하나 이상의 절단된 에지를 밀봉하는 단계는 크기에 맞춰 절단된 자속 집중기 포일의 하나 또는 각각의 측면 상에 밀봉 접착 테이프를 부착하는 단계를 포함할 수 있고, 접착성 밀봉 테이프는 동일한 방향으로 크기에 맞춰 절단된 자속 집중기 포일의 폭 연장부보다 더 큰 자속 집중기 포일의 대향 절단 에지를 가로지르는 방향으로 즉, 자속 집중기 포일의 대향 절단 에지를 가로지르는 방향으로 폭 연장부를 가진다. 그 결과, (밀봉되지 않은) 자속 집중기 포일의 각각의 측면 상의 밀봉 접착 테이프는 측면으로 돌출된 날개를 포함하며, 이는 예컨대 (밀봉되지 않은) 자속 집중기의 절단 에지를 밀봉하기 위해 서로 접착 접촉하게 될 수 있다.
접착성 밀봉 테이프는 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 PEN(폴리에틸렌 테레프탈레이트)-계 필름을 포함하는 3층 접착성 밀봉 적층체를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 접착성 밀봉 테이프는 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워져 있는 PI(폴리이미드)-계 필름을 포함하는 3층 접착성 밀봉 적층체를 포함할 수 있다. PEN(폴리에틸렌 테레프탈레이트)계 필름은 2 내지 5 μm, 특히 3 μm의 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로, PI(폴리이미드)계 필름은 2 내지 8 μm, 특히 5 내지 7 μm의 두께를 가질 수 있다. 전체적으로, 3층 접착 밀봉 적층체는 3 내지 15 μm, 특히 4 내지 13 μm, 예를 들어, 5 μm 또는 7 μm 또는 9 μm 또는 13 μm의 두께를 가질 수 있다. 3층 밀봉 접착 테이프의 제1 및 제2 접착 층은 비-PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)-계 접착제를 포함할 수 있다. 3층 접착성 밀봉 적층체에 더하여, 접착성 밀봉 테이프는 제1 접착제 층 상에(PEN- 또는 PI-계 필름의 반대에) 제1 이형 필름을 포함할 수 있고, 제2 접착제 층 상에 (PEN- 또는 PI-베이스 필름의 반대에) 제2 이형 필름을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 이형 필름 중 하나는 밀봉 접착 테이프를 크기에 맞춰 절단된 자속 집중기 포일에 부착하기 전에 제거되고, 제1 및 제2 이형 필름 중 각각의 다른 하나는 밀봉된 다층 자속 집중기 포일을 에어로졸 발생 장치의 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열하기 전에 제거되고, 다층 자속 집중기 포일은 사용될 수 있다.
마찬가지로, 접착성 밀봉 테이프는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)-계 접착 필름을 포함할 수 있다. PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)-계 접착 필름은 2 내지 5 μm, 특히 3 μm의 두께를 가질 수 있다. PET-계 접착 필름에 더하여, 접착성 밀봉 테이프는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)-계 접착 필름을 사이에 끼우고 있는 제1 이형 필름 및 제2 이형 필름을 포함할 수 있고, 제1 및 제2 이형 필름 중 하나는 밀봉 접착 테이프를 크기에 맞춰 절단된 자속 집중기 포일에 부착하기 전에 제거되고, 제1 및 제2 이형 필름 중 각각의 다른 하나는 밀봉된 다층 자속 집중기 포일을 에어로졸 발생 장치의 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열하기 전에 제거되고, 다층 자속 집중기 포일은 사용될 수 있다.
따라서, 크기에 맞춰 절단된 다층 자속 집중기 포일에 밀봉 접착 테이프를 부착하는 단계는 2개 중 각각으로부터 제1 및 제2 이형 필름 중 하나를 제거하는 단계를 포함할 수 있다(접착 테이프를 밀봉하는 단계 및 밀봉 접착 테이프를 다층 플럭스 집중기 포일에 장착하는 단계, 다층 플럭스 집중기 포일의 각각의 측면에 하나). 전술한 단계는 2개의 밀봉 접착 테이프를 풀고, 밀봉 접착 테이프로부터 제1 및 제2 이형 필름 중 하나를 제거하고, - 적용 가능한 경우, 제1 이형 필름(제2 접착 테이프로부터 유래함) 및 제2 이형 필름(제1 적층 배열체의 제1 접착 테이프로부터 유래함)을 다층 자속 집중기 포일로부터 제거하고 -, 서로 접촉하게 하고 밀봉 접착 테이프의 측면으로 돌출된 날개가 서로 접착 접촉하도록 다층 자속 집중기 포일(제1 및 제2 이형 필름 없음) 및 풀린 밀봉 접착 테이프(제1 및 제2 이형 필름 중 하나가 없음) - 다층 자속 집중기 포일의 각각의 측면에 하나의 밀봉 접착 테이프 - 를 함께 부착하고, 생성된 밀봉된 다층 자속 집중기 포일에 압력을 가하고, 선택적으로 밀봉된 다층 자속 집중기 포일을 다시 감음으로써 실현될 수 있다.
전술한 공정은 (하단에서 상단으로) 다음 층을 포함하는 밀봉된 다층 자속 집중기 포일을 생성할 수 있다:
- 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 (PEN- 또는 PI-계) 필름을 포함하는 제1 3층 접착성 밀봉 적층체,
- (제1 적층 배열체로부터 유래하는) 접착성(비-PET-계) 제1 지지 층,
- (제1 적층 배열체로부터 유래하는) 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 제1 자기 층,
- (제2 적층 배열체로부터 유래하는) 접착성(비-PET-계) 중간 지지 층,
- (제2 적층 배열체로부터 유래하는) 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 제2 자기 층,
- (제3 접착 테이프로부터 유래하는) 접착성(PET-계) 제2 지지 층, 및
- 제1 접착 층과 제2 접착 층 사이에 끼워진 (PEN- 또는 PI-계) 필름을 포함하는 제2 3층 접착성 밀봉 적층체.
마찬가지로, 전술한 공정은 (하단에서 상단으로) 다음 층을 포함하는 밀봉된 다층 자속 집중기 포일을 생성할 수 있다:
- 제1 PET-계 접착 필름,
- (제1 적층 배열체로부터 유래하는) 접착성(비-PET-계) 제1 지지 층,
- (제1 적층 배열체로부터 유래하는) 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 제1 자기 층,
- (제2 적층 배열체로부터 유래하는) 접착성(비-PET-계) 중간 지지 층,
- (제2 적층 배열체로부터 유래하는) 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 (어닐링된) 리본의 제2 자기 층,
- (제3 접착 테이프로부터 유래하는) 접착성(PET-계) 제2 지지 층, 및
- 제2 PET-계 접착 필름.
또한, 밀봉된 다층 자속 집중기 포일은 제2 3층 접착성 밀봉 적층체 또는 제2 PET-계 접착 필름의 상부에 각각 제1 이형 필름, 및 제1 3층 접착성 밀봉 적층체 또는 제1 PET-계 접착 필름 아래에 각각 제2 이형 필름을 포함할 수 있다. 제1 이형 필름 및 제2 이형 필름은 밀봉 접착 테이프로부터 유래될 수 있고 에어로졸 발생 장치의 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 밀봉된 다층 자속 집중기 포일을 배열하기 이전에 제거되어야 하며, 다층 자속 집중기 포일은 사용된다.
바람직하게는, 자속 집중기 포일은 자속 집중기 테이프로서, 특히 연속적인 자속 집중기 포일로서 제공된다. 유리하게는, 이는 릴-대-릴 공정으로서 상기 방법을 실현할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 방법의 추가 특징 및 장점은 에어로졸 발생 장치와 관련하여 설명되었고 동등하게 적용된다.
본 발명은 청구범위에 정의된다. 그러나, 아래에 비제한적인 예의 비-포괄적인 목록이 제공된다. 이들 예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 기술된 또 다른 예, 구현예 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 Ex1: 에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 장치는,
- 가열될 상기 에어로졸 형성 기재를 제거 가능하게 수용하도록 구성된 공동을 포함하는 장치 하우징;
- 공동 내에 가변 자기장을 발생시키기 위한 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 배열체로서, 유도 코일은 수용 공동의 적어도 일부분 주위에 배열되는, 유도 가열 배열체;
- 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열되고 상기 장치의 사용 동안에 공동을 향해 적어도 하나의 유도 가열 배열체의 가변 자기장을 왜곡하도록 구성된 자속 집중기를 포함하며, 자속 집중기는 적어도 제1 지지 층으로 적층된 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 포함하고, 자기 층은 연자성 합금의 복수의 분리된 단편을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex2: 실시예 Ex1에 있어서, 연자성 합금은 나노결정질 연자성 합금, 특히 나노결정질 연자성 Fe-계 합금인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex3: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 연자성 합금은 Fe100-a-b-c-x-y-zCuaMbTcSixZz 및 최대 0.5 원자% 오염물의 조성을 포함하며, 여기서 M은 Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, T는 V, Cr, Co 및 Ni로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, Z는 C, P 및 Ge로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, 0.5 원자% < a < 1.5 원자%, 2 원자 %
Figure pct00004
b < 4 원자 %, 0 원자 %
Figure pct00005
c < 5 원자 %, 12 원자 % < x < 18 원자 %, 5 원자 % < y < 12 원자 % 및 0 원자 %
Figure pct00006
z < 2 원자 %인, 에어로졸 발생 물품.
실시예 Ex4: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 연자성 합금은 Fe73.8Nb3Cu1Si15.6B6.6의 조성을 포함하는, 에어로졸 발생 물품.
실시예 Ex5: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 각각의 단일 단편은 최대 1 mm, 특히 최대 750 μm 또는 최대 500 μm인 단편 크기를 갖는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex6: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 복수의 분리된 단편은 최대 1 밀리미터, 특히 최대 750 마이크로미터 또는 최대 500 마이크로미터인 평균 단편 크기를 가질 수 있는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex7: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 연자성 합금은 적어도 100, 특히 적어도 1000, 바람직하게는 적어도 10000, 더욱 더 바람직하게는 적어도 50000의 상대적인 최대 자기 투자율을 갖는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex8: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 복수의 분리된 단편은 복수의 크랙 중심을 포함하는 패턴으로 배열되고, 복수의 크랙은 웹 형상 패턴으로 각각의 크랙 중심으로부터 반경 방향으로 외측으로 확산되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex9: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 다층 자속 집중기 포일은 복수의 인접한 자기 층을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex10: 실시예 Ex9에 있어서, 접착 필름, 특히 전기 절연성 접착 필름은 인접한 자기 층의 각각의 쌍 사이에 배열되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex11: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 다층 자속 집중기 포일은 적어도 하나의 자기 층의 측면 상에 제2 지지 층, 또는 적용 가능한 경우 제1 지지 층에 대향하는 복수의 인접 자기 층을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex12: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 제1 지지 층 및 - 존재하는 경우 - 제2 지지 층 중 적어도 하나는 접착 층, 전기 절연 층, 또는 전기 절연 접착 층 중 하나인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex13: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 복수의 분리된 단편 사이의 갭은 전기 절연 재료, 특히 제1 지지 층의 재료, 또는 - 존재하는 경우 - 제2 지지 층의 재료, 또는 - 존재하는 경우 - 인접한 자기 층들 사이의 접착 필름의 재료, 또는 연자성 합금의 매트릭스 재료 중 적어도 하나로 적어도 부분적으로 충전되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex14: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 자속 집중기 포일은 0.02 mm 내지 0.25 mm, 특히 0.05 mm 내지 0.2 mm, 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.15 mm 범위의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex15: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 유도 코일과 자속 집중기 사이에 제1 유전체 래퍼가 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex16: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 전기 전도성 차폐 래퍼가 자속 집중기 주위에 배열되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex17: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 제2 유전체 래퍼는 자속 집중기 주위에, 특히, - 존재하는 경우 - 차폐 래퍼 주위에 배열되는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex18: 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 공동 내에 적어도 부분적으로 배열된 적어도 하나의 서셉터 요소를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex19: 실시예 Ex18에 있어서, 서셉터는 관형 서셉터 또는 서셉터 슬리브인, 에어로졸 발생 장치.
실시예 Ex20: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치 및 상기 장치의 공동 내에 적어도 부분적으로 수용되거나 수용 가능한 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로서, 상기 에어로졸 발생 물품은 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 Ex21: 실시예 Ex20에 있어서, 에어로졸 발생 물품은 물품이 장치의 공동 내에 수용될 때 사용 시 서셉터가 유도 가열 배열체에 의해 유도 가열 가능하도록 에어로졸 형성 기재와 열적으로 근접하거나 열적으로 접촉하게 위치된 적어도 하나의 서셉터를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
실시예 Ex22: 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 에어로졸 발생 장치의 다층 자속 집중기 포일을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
- 적어도 제1 지지 층으로 적층된 연자성 합금의 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 제공하는 단계;
- 포일 평면을 가로지르게 자속 집중기 포일에 외부 힘을 가함으로써 자기 층을 복수의 분리된 단편으로 균열시키는 단계; 및
- 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당김으로써 자속 집중기 포일을 신장시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex23: 실시예 Ex22에 있어서, 자기 층을 복수의 분리된 단편으로 균열시키는 단계는 롤러를 통과하는 자속 집중기 포일에 압력을 가하는 적어도 한 쌍의 롤러를 통해 자속 집중기 포일을 통과시키는 단계를 포함하며, 롤러 중 적어도 하나는 그의 외부 표면 상에 복수의 돌출부를 포함하는, 방법.
실시예 Ex24: 실시예 Ex23에 있어서, 각각의 다른 롤러는 매끄러운 외부 표면을 포함하거나, 롤러 각각은 그의 외부 표면 상에 복수의 돌출부를 포함하는, 방법.
실시예 Ex25: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex25 중 어느 하나에 있어서, 당김으로써 자속 집중기 포일을 신장시키는 단계는 적어도 하나의 에지에 걸쳐, 특히 단지 하나의 에지에 걸쳐, 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex26: 실시예 Ex25에 있어서, 적어도 하나의 에지에 걸쳐 자속 집중기 포일을 당기는 단계는 적어도 하나의 날카로운 에지에 걸쳐 앞뒤로, 특히 앞뒤로 반복적으로, 바람직하게는 4 내지 6회 앞뒤로 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 Ex27: 실시예 Ex25 또는 실시예 Ex26에 있어서, 적어도 하나의 에지는 최대 1 mm, 특히 최대 0.3 mm, 바람직하게는 최대 0.2 mm, 보다 바람직하게는 최대 0.15 mm의 둥근 반경을 포함하는, 방법.
실시예 Ex28: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex27 중 어느 하나에 있어서, 인장력은 20 N 내지 60 N, 특히 25 N 내지 40 N 범위, 예를 들어 30 N인, 방법.
실시예 Ex29: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex28 중 어느 하나에 있어서, 자속 집중기 포일을 구부리기 위해 적어도 하나의 롤러, 특히 일련의 롤러에 걸쳐 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex30: 실시예 Ex29에 있어서, 적어도 하나의 롤러는 최대 50 mm, 특히 최대 30 mm, 바람직하게는 최대 10 mm의 반경을 갖는, 방법.
실시예 Ex31: 실시예 Ex29 또는 실시예 Ex30에 있어서, 인장력은 20 N 내지 60 N, 특히 25 N 내지 40 N 범위, 예를 들어 30 N인, 방법.
실시예 Ex32: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex31 중 어느 하나에 있어서, 자속 집중기 포일은 자속 집중기 테이프로서 제공되는, 방법.
실시예 Ex33: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex32 중 어느 하나에 있어서, 자속 집중기 포일은 연속적인 자속 집중기 포일로서 제공되는, 방법.
실시예 Ex34: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex33 중 어느 하나에 있어서, 자속 집중기 포일을 소정의 크기로 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex35: 실시예 Ex34에 있어서, 크기에 맞춰 절단된 자속 집중기 포일의 하나 이상의 절단 에지를 밀봉하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 Ex36: 실시예 Ex22 내지 실시예 Ex35에 있어서, 상기 방법은 릴-대-릴 공정으로서 실현되는, 방법.
이제, 예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 종단면이다.
도 2는 도 1에 따른 유도 모듈의 상세도이다.
도 3, 도 4a 및 도 4b는 도 1에 따른 장치에 사용된 다층 자속 집중기 포일의 세부사항을 도시한다.
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 자속 집중기 포일의 3개의 상이한 배열을 도시한다.
도 9는 복수의 자기 층을 포함하는 다층 자속 집중기 포일의 예시적인 구현예를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 제2 구현예에 따른 유도 모듈의 상세도이다.
도 11은 본 발명의 다른 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 종단면도를 도시한다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 방법의 다양한 단계를 예시적으로 예시한다.
도 16은 도 1에 따른 장치에서 사용될 수 있고 복수의 자기 층을 포함하는 다층 자속 집중기 포일의 다른 예의 세부 사항을 도시한다.
도 17은 밀봉 접착 테이프에 의해 밀봉되는 도 16에 따른 다층 자속 집중기 포일을 도시한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템(1)의 예시적인 제1 구현예의 개략적인 단면도를 도시한다. 시스템(1)은 에어로졸 형성 기재(91)를 유도 가열함으로써 에어로졸을 발생시키도록 구성된다. 시스템(1)은 2개의 주요 구성요소: 가열될 에어로졸 형성 기재(91)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(90), 및 물품(90)과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치(10)를 포함한다. 장치(10)는 물품(90)을 수용하기 위한 수용 공동(20), 및 물품(90)이 공동(20) 내로 삽입될 때 물품(90) 내의 기재(91)를 가열하기 위한 유도 가열 배열체를 포함한다.
물품(90)은 종래의 궐련의 형상과 유사한 로드 형상을 갖는다. 본 구현예에서, 물품(90)은 동축 정렬로 배열된 네 개의 요소를 포함한다: 기재 요소(91), 지지 요소(92), 에어로졸 냉각 요소(94), 및 필터 플러그(95). 기재 요소는 물품(90)의 원위 단부에 배열되고 가열될 에어로졸 형성 기재를 포함한다. 에어로졸 형성 기재(91)는, 예를 들어 에어로졸 형성제로서 글리세린을 포함하는 균질화 담배 재료의 크림핑된 시트(crimped sheet)를 포함할 수 있다. 지지 요소(92)는 중앙 공기 통로(93)를 형성하는 중공 코어를 포함한다. 필터 플러그(95)는 마우스피스로서 기능하며, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트 섬유를 포함할 수 있다. 모든 4개의 요소는 서로 순차적으로 배열되는 실질적으로 원통형 요소이다. 요소는 실질적으로 동일한 직경을 갖고 궐련지로 만들어진 외부 래퍼(96)에 의해 둘러싸여, 예컨대 원통형 로드를 형성한다. 외부 래퍼(96)는 래퍼의 자유 단부가 서로 중첩되도록 전술한 요소 주위에 래핑될 수 있다. 래퍼는 래퍼의 중첩된 자유 단부를 서로 부착시키는 접착제를 더 포함할 수 있다.
장치(10)는 실질적으로 원통형 장치 하우징에 의해 형성된 실질적으로 로드 형상 본체(11)를 포함한다. 원위 부분(13) 내에, 장치(10)는 전력 공급부(16), 예를 들어 리튬 이온 배터리, 및 장치(10)의 작동을 제어하기 위한, 특히 가열 공정을 제어하기 위한 컨트롤러를 포함하는 전기 회로(17)를 포함한다. 원위 부분(13)에 대향하는 근위 부분(14) 내에, 장치(10)는 수용 공동(20)을 포함한다. 공동(20)은 장치(10)의 근위 단부(12)에서 개방되며, 따라서 물품(90)이 수용 공동(20) 내로 쉽게 삽입될 수 있게 한다.
수용 공동의 하단 부분(21)은 장치(10)의 근위 부분(14)으로부터, 특히 수용 공동(20)으로부터 장치(10)의 원위 부분(13)을 분리한다. 바람직하게는, 하단 부분은 열 절연 재료, 예를 들어 PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)로 제조된다. 따라서, 원위 부분(13) 내의 전기 부품은 공동(20) 내에서 에어로졸 발생 공정에 의해 생성된 에어로졸 또는 잔여물로부터 분리되어 유지될 수 있다.
장치(10)의 유도 가열 배열체는 교류, 특히 고주파 가변 자기장을 발생시키기 위한 유도 코일(31)을 포함하는 유도 공급원을 포함한다. 본 구현예에서, 유도 코일(31)은 원통형 수용 공동(20)을 원주방향으로 둘러싸는 나선형 코일이다. 유도 코일(31)은 와이어로 형성되고 공동(20)의 길이 연장부를 따라 연장하는 복수의 회선 또는 권선을 갖는다. 와이어는 정사각형, 타원형, 또는 삼각형과 같은 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다. 이러한 구현예에서, 와이어는 원형 단면을 갖는다. 다른 구현예에서, 와이어는 편평한 단면 형상을 가질 수 있다.
유도 가열 배열체는 예컨대, 유도 코일(31)에 의해 발생된 가변 자기장을 경험하도록 수용 공동(20) 내에 배열되는 서셉터 요소(60)를 더 포함한다. 본 구현예에서, 서셉터 요소(60)는 서셉터 블레이드(61)이다. 원위 단부(64)에서, 서셉터 블레이드는 장치의 수용 공동(20)의 하단 부분(21)에 배열된다. 그로부터, 서셉터 블레이드(61)는 장치(10)의 근위 단부(12)에서 수용 공동(20)의 개구부를 향해 수용 공동(20)의 내부 공극 내로 연장된다. 서셉터 블레이드(60)의 다른 단부, 즉, 원위 자유 단부(63)는 서셉터 블레이드가 물품(90)의 원위 단부 부분 내에서 에어로졸 형성 기재(91)를 관통할 수 있도록 테이퍼링된다.
장치(10)가 작동될 때, 고주파 교류가 유도 코일(31)을 통과한다. 이는 코일(31)이 공동(20) 내에 가변 자기장을 발생시키게 한다. 결과적으로, 서셉터 블레이드(61)는 서셉터 요소(60)의 재료의 자기 및 전기 특성에 따라, 와전류 및/또는 히스테리시스 손실로 인해 가열된다. 서셉터(60)는 물품(90)의 에어로졸 형성 기재(91)를 에어로졸을 형성하기에 충분한 온도로 차례로 가열한다. 에어로졸은 사용자에 의한 흡입을 위해 에어로졸 발생 물품(90)을 통해 하류로 흡인될 수 있다.
고주파 가변 자기장은 500 kHz(킬로헤르츠) 내지 30 MHz(메가헤르츠), 특히 5　MHz(메가헤르츠) 내지 15 MHz(메가헤르츠), 바람직하게는 5 MHz(메가헤르츠) 내지 10 MHz(메가헤르츠) 범위 내에 있을 수 있다.
본 구현예에서, 유도 코일(31)은 에어로졸 발생 장치(10)의 근위 부분(14)과 함께 배열된 유도 모듈(30)의 일부이다. 유도 모듈(30)은 실질적으로 로드 형상 장치(10)의 길이방향 중심 축(C)과 동축으로 정렬되는 실질적으로 원통형 형상을 갖는다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 유도 모듈(30)은 공동(20)의 적어도 일부 또는 공동(20)의 내부 표면의 적어도 일부를 형성한다.
도 2는 유도 모듈(30)을 더 상세히 도시한다. 유도 코일(31) 이외에, 유도 모듈(30)은 나선형으로 권선된 원통형 유도 코일(31)을 운반하는 관형 내부 지지 슬리브(32)를 포함한다. 일 단부에서, 관형 내부 지지 슬리브(32)는 코일(31)을 내부 지지 슬리브(32) 상의 제자리에 유지하기 위해 내부 지지 슬리브(32)의 원주 주위에서 연장하는 환형 돌출부(34)를 갖는다. 내부 지지 슬리브(32)는 플라스틱과 같은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 특히, 내부 지지 슬리브(32)는 공동(20)의 적어도 일부, 즉 공동(20)의 내부 표면의 적어도 일부일 수 있다.
유도 코일(31) 및 내부 지지 슬리브(32)(돌출부(34)와 이격됨) 둘 모두는 16 mm 내지 18 mm 범위일 수 있는 유도 코일(3)의 길이를 따라 연장되는 관형 자속 집중기(33)에 의해 둘러싸인다. 자속 집중기(33)는 공동(20)을 향해 장치(10)의 사용 동안 유도 코일(31)에 의해 발생된 가변 자기장을 왜곡하도록 구성된다. 기본적으로, 자속 집중기(33)는 외부 물체의 원하지 않는 가열 또는 간섭을 감소시키기 위해 자기 차폐부로서 작용한다. 또한, 자속 집중기(33)는 유도 모듈(30)의 내부 체적 내의 자기장 라인이 왜곡되게 하여 공동(20) 내의 자기장의 밀도가 증가된다. 이는 공동(20) 내에 위치된 서셉터 블레이드(61) 내에서 발생된 전류를 증가시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 전자기장은 공동(20)을 향해 집중되어 서셉터 요소(60)의 보다 효율적인 가열을 허용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 자속 집중기(33)는 다층 자속 집중기 포일(35)로 만들어진다. 도 3(축척대로 그려지지 않음) 그리고 도 4a 및 도 4b는 다층 자속 집중기 포일(35)의 각각의 부분을 보다 상세하게 도시한다. 도 3은 다층 자속 집중기 포일(35)을 통한 단면도이다. 도 4a는 자기 층(36)의 시편의 일부분의 흑-백 사진이다. 도 4b는 균열 및 단편(39)의 가시성을 향상시키기 위해 반전된 색상을 갖는 도 4a에 따른 자기 층(36)을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다층 자속 집중기 포일(35)은 3개의 층, 즉 연자성 합금의 자기 층(36), 제1 지지 층(37) 및 제2 지지 층(36)을 포함하며, 자기 층(36)은 제1 지지 층(37)과 제2 지지 층(38) 사이에 적층된다. 본 발명에 따르면, 자기 층(36)은 복수의 분리된 단편(39)을 포함한다. 단편화로 인해, 자기 층(36)에서 와전류의 형성은 플레이크-형 단편(39)이 서로 분리되고 따라서 모든 단일 단편(39)이 와전류가 형성되기 위한 제한된 공간만을 제공함에 따라 부분적으로 억제된다. 따라서, 비-단편화된 자기 층과 비교하여, 단편화된 자기 층(36)은 감소된 AC 저항을 갖는다. 그 결과, 가변 자기장에 노출될 때, 단편(39)에서는 에너지 소산이 없거나 거의 없어, 자속 집중기 포일(35)이 전체적으로 약간만 가열되게 한다. 따라서, 가변 자기장에 의해 제공되는 대부분의 에너지는 서셉터에서 소산된다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 복수의 분리된 단편(39)은 복수의 크랙 중심을 포함하는 패턴으로 배열될 수 있으며, 복수의 크랙은 웹 형상의 패턴으로 각각의 크랙 중심으로부터 반경 방향 외측으로 확산된다. 알 수 있는 바와 같이, 분리된 단편은 상이한 단편 크기를 갖는다. 평균 단편 크기는 최대 1 밀리미터, 특히 최대 500 마이크로미터일 수 있다.
바람직하게는, 연자성 합금은 예를 들어, Vitroperm 800으로 만들어진 나노결정질 연자성 합금이다. Vitroperm 800은 50 Hz의 자기장 주파수에서 20.0000을 초과하는 최대 상대 투자율을 갖는다. 따라서, 이러한 재료는 유도 코일에 의해 발생된 자기장을 집속시키고 안내하는 데 특히 적합하다. 또한, Vitroperm 800은 다소 취성이고 따라서 복수의 단편으로 균열하기 쉽다.
제1 지지 층(37) 및 제2 지지 층(38)은 기본적으로 취성 자기 층(36)을 보호하는 역할을 하며, 특히, 적층체 구조에서 자기 층(36)의 단편(39)을 구부림으로써 단편화된 자기 층(36)의 비틀림을 방지하는 역할을 한다. 이러한 목적을 위해, 제1 지지 층(37) 및 제2 지지 층(38)은 바람직하게는 접착제 층이다. 예를 들어, 제1 및 제2 지지 층(37, 38)은 투명 글루 또는 플라스틱 테이프로 만들어질 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 지지 층(37, 38)의 재료는 분리된 단편(39)의 단락을 방지하기 위해 전기 절연된다.
본 구현예에서, 자기 층(36)은 20 μm의 층 두께를 가질 수 있다. 제1 지지 층(37) 및 제2 지지 층(38)은 각각 22 μm의 층 두께를 가질 수 있다. 따라서, 전체로서 35에 대한 자속 집중기는 64 μm의 두께를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 구현예에서, 35에 대한 자속 집중기는 유도 코일(31)을 둘러싸는 자속 집중기 포일(35)의 단일 권선을 포함하는, 예컨대 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성하기 위해 단일 권선으로 권취된다. 원칙적으로, 자속 집중기 포일(35)은 유도 코일(31) 주위에서 상이한 방식으로 권취될 수 있다. 제1 구현예에 따르면, 자속 집중기 포일(35)은 도 5에 도시된 바와 같이 그의 자유 단부(351)가 서로에 대해 접하게 권취될 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치(10)의 C의 길이 축을 따라 연장되는 자속 집중기 포일(35)의 길이방향 에지는 서로 접한다. 제2 구현예에 따르면, 자속 집중기 포일(35)은 도 6에 도시된 바와 같이 자유 단부(351)가 서로 중첩되게 권취될 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치(10)의 C의 길이 축을 따라 연장되는 자속 집중기 포일(35)의 길이방향 에지는 서로 접한다. 도 7에 도시된 바와 같은 제3 구현예에 따르면, 자속 집중기 포일(35)은 예컨대, 서로 중첩되는 자속 집중기 포일의 다중, 특히 소용돌이형 권선을 포함하는 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성하기 위해 다중 선권으로 권취될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같은 제4 구현예에 따르면, 자속 집중기 포일(35, 13)은 또한, 감기 축에 대해 축방향으로, 즉 에어로졸 발생 장치의 C의 길이 축을 따라 나선형으로 권취되어, 예컨대 자속 집중기 포일(35, 135)의 하나 이상의 나선형 권선을 포함하는 관형 자속 집중기 또는 자속 집중기 슬리브를 형성할 수 있다.
도 9는 다층 자속 집중기 포일(235)의 제2 구현예를 도시한다. 도 2 및 도 3에 도시된 구현예와 비교하여, 도 9에 따른 다층 자속 집중기 포일(235)은 제1 지지 층(237)과 제2 지지 층(238) 사이에 적층된 복수의 자기 층(236)을 포함한다. 또한, 전기 절연성 접착 필름(270)은 인접한 자기 층(236)의 각각의 쌍 사이에 배열된다. 특히, 도 7 및 도 8에 도시된 다중 권취 구성과 관련하여, 복수의 자기 층(236)은 권취되는 데 필요한 회선의 수를 제한할 수 있다. 유리하게는, 이는 자속 집중기의 제조를 단순화할 수 있다.
도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 자속 집중기 포일(35)은 유도 코일(31)과 자속 집중기 포일(35) 사이의 실질적으로 임의의 반경 방향 간격 없이 유도 코일(31) 주위에 직접 래핑된다.
도 10은 자속 집중기 포일(135)이 유도 코일(131)로부터 반경 방향으로 이격되는 유도 모듈(130)의 다른 구현예를 도시한다. 즉, 에어로졸 발생 장치는 유도 코일(131)과 자속 집중기 포일(135) 사이에 방사상 갭(181)을 포함한다. 본 구현예에서, 갭(181)은 제1 유전체 래퍼(182)로 충전된다. 예를 들어, 유도 코일(131)은 예컨대, 유도 코일(131)과 자속 집중기(133) 사이의 방사상 갭(181)을 충전하기 위해 Kapton 테이프(182)의 하나 이상의 층에 의해 래핑될 수 있다. 갭(181) 또는 제1 유전체 래퍼(182)는 각각, 40 μm 내지 240 μm 범위, 예를 들어 80 μm의 반경 방향 연장부를 가질 수 있다. 유리하게는, 갭(181)은 유도 코일에서 손실을 감소시키고 가열될 서셉터에서 손실을 증가시키는 것, 즉 에어로졸 발생 장치의 가열 효율을 증가시키는 것을 도울 수 있다. 대안적으로, 갭은 에어 갭일 수 있다. 또한, 도 10에 따른 유도 모듈(130)은 필드 루프를 전기적으로 폐쇄함으로써 장치의 외부 부분의 추가 차폐를 제공하기 위해 자속 집중기 주위에 배열되는 전기 전도성 차폐 래퍼(183)를 포함한다. 예를 들어, 전도성 차폐 래퍼(180)는 자속 집중기(135) 주위에 하나 이상의 회선으로 권취되는 알루미늄 포일일 수 있다. 이에 더하여, 유도 모듈(130)은 자속 집중기(135) 및 차폐 래퍼(183)를 보호하기 위해 자속 집중기(135) 및 차폐 래퍼(183) 주위에 배열되는 캡톤 테이프로 만들어진 제2 유전체 래퍼(185)를 포함한다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시된 구현예와 대조적으로, 도 10에 도시된 구현예에 따른 서셉터 요소(160)는 예컨대, 물품이 수용 공동 내에 수용될 때 물품을 둘러싸도록 내부 지지 슬리브(132)의 내부 표면에 배열되는 서셉터 슬리브(161)이다. 이와는 별개로, 도 10에 도시된 구현예는 도 1 및 도 2에 도시된 구현예와 매우 유사하다. 따라서, 동일하거나 유사한 특징은 동일한 참조 부호를 갖지만 100만큼 증가된 부호로 표시된다.
도 11은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템(1)의 또 다른 구현예의 개략적인 단면도를 도시한다. 시스템은 서셉터를 제외하면 도 1에 도시된 시스템과 동일하다. 따라서, 동일한 참조 번호는 동일한 특징에 사용된다. 도 1에 도시된 구현예와 대조적으로, 도 11에 따른 시스템의 서셉터(68)는 에어로졸 발생 장치(10)의 일부가 아니라 에어로졸 발생 물품(90)의 일부이다. 본 구현예에서, 서셉터(68)는 기재 요소(91)의 에어로졸 형성 기재 내에 위치되는 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸로 만들어진 서셉터 스트립(69)을 포함한다. 특히, 서셉터(68)는 장치(10)의 공동(20) 내로 물품(90)이 삽입될 때, 서셉터 스트립(69)이 공동(20), 특히 유도 코일(31) 내에 배열되어 사용 중에 서셉터 스트립(69)이 유도 코일(31)의 자기장을 경험하도록 물품(90) 내에 배열된다.
도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 다층 자속 집중기 포일을 제조하는 데 사용되는 본 발명에 따른 방법의 몇몇 단계를 예시적으로 예시한다. 추가로 전술한 바와 같이, 상기 방법은 특히, 포일 평면을 가로지르게 자속 집중기 포일에 외부 힘을 가함으로써 다층 자속 집중기 포일의 하나 이상의 자기 층을 복수의 단편으로 균열시키는 단계를 포함한다. 이는 롤러를 통과하는 포일이 2개의 롤러(710, 720) 사이에서 압착되도록 서로에 대해 가압되는 적어도 한 쌍의 역회전 롤러(710, 720)를 통해 자속 집중기 포일을 통과시킴으로써 달성될 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 롤러(710) 중 적어도 하나는 그의 외부 표면 상에 복수의 돌출부(711)를 포함하고, 이들 각각은 자속 집중기 포일에 포일 평면을 가로지르게 힘을 국소적으로 가한다. 도 12에서, 균열 효과를 향상시키기 위해서 상부 롤러(710)와 하부 롤러(720) 각각의 하나는 복수의 돌출부(711, 721)를 포함한다. 바람직하게는, 롤러(710, 720) 둘 다에 있는 복수의 돌출부(711, 721)는 상보적인 돌출부로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 작동 시, 상부 롤러(710)의 돌출부(711)는 하부 롤러(720)의 돌출부(721) 사이에 끼워질 수 있다. 대조적으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 롤러(710) 중 하나만이 복수의 돌출부(711)를 포함하는 반면에, 각각의 다른 롤러(720)는 돌출부(711)를 위한 카운터 표면으로서 작용하는 매끄러운 외부 표면을 포함하는 것이 또한 가능하다. 간략화를 위해 도 12 및 도 13은 각각의 롤러(710, 720) 상의 4개의 열의 속행부(711, 721)만을 도시한다는 것을 주목해야 한다. 그러나, 롤러는 바람직하게는 각각의 롤러의 원주 주위에 균등하게 분포된 4개 이상의 열의 속행부를 갖는다.
상기 방법은 적어도 하나의 에지(730)에 걸쳐 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일(35)을 당기는 단계를 더 포함한다. 이는 도 14에 도시되며, 여기서 화살표(731)는 인장력을 나타낸다. 이 단계는 단편이 훨씬 더 작은 단편으로 균열되게 하고, 가장 중요하게는, 예컨대 서로로부터 추가로 분리되도록 당겨지게 한다. 유리하게는, 이는 자기 층의 AC 저항의 향상된 감소를 초래하며, 따라서 자속 집중기 포일의 자기 층에서의 와전류 손실의 향상된 감소를 초래한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 에지(730)는 최대 0.3 mm, 특히 최대 0.2 mm, 바람직하게는 최대 0.15 mm의 둥근 반경을 포함한다. 에지(730)에 걸쳐 포일(35)을 당기는 것은 도 14에 도시된 바와 같이 60도 내지 120도 범위, 예를 들어 80도의 각도(732) 하에서 발생할 수 있다. 에지(730)에 걸쳐 포일(35)을 당기는 데 사용된 인장력(731)은 20 N 내지 60 N, 특히 25 N 내지 40 N 범위, 예를 들어 30 N일 수 있다.
또한, 상기 방법은 도 15에 도시된 바와 같이 자속 집중기 포일(35)을 구부리기 위해, 일련의 롤러(740)에 걸쳐 포일 평면에 평행한 인장력(741) 하에서 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함할 수 있다. 유리하게는, 이러한 단계는 심지어 더 작은 단편에서 단편이 균열되게 하여, 자기 층의 AC 저항의 향상된 감소를 초래할 수 있다. 이 단계는 자속 집중기 포일을 적어도 하나의 에지에 걸쳐 당기기 이전에 수행될 수 있다.
도 16은 복수의 자기 층을 포함하는, 본 발명에 따른 다층 자속 집중기 포일의 다른 예를 도시(축척대로 그려지지 않음)한다. 하단에서 상단으로, 도 16에 따른 다층 자속 집중기 포일은 다음의 층을 포함한다:
- 접착성(비-PET) 제1 지지 층(340),
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제1 자기 층(350),
- 접착성(비-PET) 중간 지지 층(360),
- 연자성 합금(370)을 포함하거나 이로 만들어진 제2 자기 층, 및
- 접착성(PET-계) 제2 지지 층(380).
위에서 더 상세히 설명된 바와 같이, 다층 자속 집중기 포일은 단편이 포일로부터 측면으로 이탈하는 것을 방지하기 위해 밀봉될 수 있다. 이를 위해, 밀봉 접착 테이프(330, 390)는 도 16에 따라 (밀봉되지 않은) 자속 집중기 포일의 일 측면 또는 각각의 측면 상에 배열될 수 있다. 이러한 밀봉된 다층 자속 집중기 포일은 도 17에 도시된다. 여기에서 알 수 있는 바와 같이, 접착성 밀봉 테이프(330, 390)는 밀봉되지 않은 자속 집중기 포일의 대향 에지를 가로지르는 방향으로 폭 연장부를 가지며, 이는 밀봉되지 않은 자속 집중기 포일의 동일한 방향으로, 즉 밀봉되지 않은 자속 집중기 포일의 대향 에지를 가로지르는 방향으로 밀봉되지 않은 자속 집중기 포일의 폭 연장부보다 더 크다. 그 결과, 밀봉 접착 테이프(330, 390)는 밀봉되지 않은 자속 집중기 포일의 각각의 측면에 측면으로 돌출된 날개(335, 395)를 포함하며, 이는 예컨대, (밀봉되지 않은) 자속 집중기의 에지를 밀봉하기 위해 서로 접착 접촉하게 될 수 있다. 따라서, 도 17에 따른 밀봉된 다층 자속 집중기 포일의 특정 예는 (하단에서 상단으로) 다음 층을 포함한다:
- 제1 PET-계 접착 필름(331)(제1 접착성 밀봉 테이프(330)),
- 접착성(비-PET) 제1 지지 층(340),
- 연자성 합금을 포함하거나 이로 만들어진 제1 자기 층(350),
- 접착성(비-PET) 중간 지지 층(360),
- 연자성 합금(370)을 포함하거나 이로 만들어진 제2 자기 층,
- 접착성(PET-계) 제2 지지 층(380), 및
- 제2 PET-계 접착 필름(391)(제2 접착성 밀봉 테이프 390).
제1 및 제2 PET-계 접착 필름(331, 391)은 2 내지 5 μm, 특히 3 μm의 두께를 가질 수 있다. 접착성(비-PET-계) 제1 및 제2 지지 층(340, 360) 및 접착성(PET-계) 제3 지지 층(380)은 2 μm 내지 10 μm의 범위, 특히 2 μm 내지 5 μm의 범위, 예를 들어 3 μm의 두께를 가질 수 있다. 제1 및 제2 자기 층(350, 370)은 15 μm 내지 25 μm의 범위, 특히 18 μm 내지 23 μm의 범위, 예를 들어 21 μm의 두께를 가질 수 있다.
제1 및 제2 PET-계 접착 필름(331, 991) 대신에, 제1 및 제2 밀봉 테이프(330, 390)는 제1 및 제2 3층 접착 밀봉 적층체를 포함할 수도 있으며, 각각은 제1 접착 층과 제2 접착 층(도 17에 도시되지 않음) 사이에 끼워진 (PEN- 또는 PI-계) 필름을 포함한다.
본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수정된 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A ± 5% A로서 이해된다. 이러한 맥락 내에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정을 위한 일반적인 표준 에러 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 경우에, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다면, 숫자 A는 위에서 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함한다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 형성 기재의 유도 가열에 의해 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치로서, 상기 장치는,
    가열될 상기 에어로졸 형성 기재를 제거 가능하게 수용하도록 구성된 공동을 포함하는 장치 하우징;
    상기 공동 내에 가변 자기장을 발생시키기 위한 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는 유도 가열 배열체로서, 상기 유도 코일은 상기 수용 공동의 적어도 일부분 주위에 배열되는, 유도 가열 배열체;
    상기 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열되고 상기 장치의 사용 동안에 상기 공동을 향해 상기 적어도 하나의 유도 가열 배열체의 가변 자기장을 왜곡하도록 구성된 자속 집중기를 포함하며, 상기 자속 집중기는 적어도 제1 지지 층으로 적층된 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 포함하고, 상기 자기 층은 연자성 합금의 복수의 분리된 단편을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연자성 합금은 금속 유리 또는 나노결정질 연자성 합금, 특히 나노결정질 연자성 Fe-계 합금인, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연자성 합금은 Fe100-a-b-c-x-y-zCuaMbTcSixZz 및 최대 0.5 원자% 오염물의 조성을 포함하고, 여기서 M은 Nb, Mo 및 Ta로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, T는 V, Cr, Co 및 Ni로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, Z는 C, P 및 Ge로 이루어진 그룹 중 하나 이상이고, 0.5 원자% < a < 1.5 원자%, 2 원자 %
    Figure pct00007
    b < 4 원자 %, 0 원자 %
    Figure pct00008
    c <5 원자 %, 12 원자 % < x <18 원자 %, 5 원자 % < y <12 원자 % 및 0 원자 %
    Figure pct00009
    z < 2 원자 %인, 에어로졸 발생 물품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 자속 집중기 포일은 복수의 인접한 자기 층을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다층 자속 집중기 포일은 상기 적어도 하나의 자기 층의 측면 상에 제2 지지 층을 포함하거나, - 적용 가능한 경우 - 상기 제1 지지 층에 대향하는 상기 복수의 인접한 자기 층을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지지 층 및 - 존재하는 경우 - 상기 제2 지지 층 중 적어도 하나는 접착 층, 전기 절연 층, 또는 전기 절연 접착 층 중 하나인, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 분리된 단편 사이의 갭은 전기 절연 재료로, 특히 상기 제1 지지 층의 재료, 또는 - 존재하는 경우 - 상기 제2 지지 층의 재료, 또는 - 존재하는 경우 - 상기 인접한 자기 층들 사이의 접착 필름의 재료 중 적어도 하나로, 또는 상기 연자성 합금의 매트릭스 재료로 적어도 부분적으로 충전되는, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 유도 코일과 자속 집중기 사이에 제1 유전체 래퍼가 유도 코일의 적어도 일부분 주위에 배열되는, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치의 다층 자속 집중기 포일을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    - 적어도 제1 지지 층으로 적층된 연자성 합금의 적어도 하나의 자기 층을 갖는 다층 자속 집중기 포일을 제공하는 단계;
    - 상기 포일 평면을 가로지르게 상기 자속 집중기 포일에 외부 힘을 가함으로써 상기 자기 층을 복수의 분리된 단편으로 균열시키는 단계; 및
    - 상기 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 상기 자속 집중기 포일을 당김으로써 상기 자속 집중기 포일을 신장시키는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 자기 층을 복수의 분리된 단편으로 균열시키는 것은 롤러를 통과하는 자속 집중기 포일에 압력을 인가하는 적어도 한 쌍의 롤러를 통해 상기 자속 집중기 포일을 통과시키는 단계를 포함하며, 상기 롤러 중 적어도 하나는 그의 외부 표면 상에 복수의 돌출부를 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 각각의 다른 롤러는 매끄러운 외부 표면을 포함하거나, 상기 롤러의 각각은 그의 외부 표면 상에 복수의 돌출부를 포함하는, 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자속 집중기 포일을 당기는 것은 적어도 하나의 에지에 걸쳐, 특히 단지 하나의 에지에 걸쳐 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 상기 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자속 집중기 포일을 구부리기 위해 적어도 하나의 롤러, 특히 일련의 롤러에 걸쳐 상기 포일 평면에 평행한 인장력 하에서 자속 집중기 포일을 당기는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자속 집중기 포일을 소정의 크기로 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 크기에 맞춰 절단된 상기 자속 집중기 포일의 하나 이상의 절단 에지를 밀봉하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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