KR20230053623A - 에어로졸 제공 디바이스 - Google Patents

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KR20230053623A
KR20230053623A KR1020237008072A KR20237008072A KR20230053623A KR 20230053623 A KR20230053623 A KR 20230053623A KR 1020237008072 A KR1020237008072 A KR 1020237008072A KR 20237008072 A KR20237008072 A KR 20237008072A KR 20230053623 A KR20230053623 A KR 20230053623A
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aerosol
support
susceptor
aerosol delivery
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KR1020237008072A
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자이 탁크
마이클 토마스
매튜 홀든
코너 맥그래스
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니코벤처스 트레이딩 리미티드
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Abstract

에어로졸 제공 디바이스(aerosol provision device)가 설명된다. 하나의 이러한 디바이스는 제1 섀시 및 에어로졸 생성 조립체를 포함한다. 에어로졸 생성 조립체는 에어로졸 생성 재료를 수용하기 위해 가열기 조립체를 포함한다. 가열기 조립체는, 변화하는 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 서셉터를 포함한다. 에어로졸 생성 조립체는 또한 서셉터 주위로 연장되는 제2 섀시; 및 제2 섀시 주위로 연장되는 인덕터 코일을 가지며, 인덕터 코일은 변화하는 자기장을 생성하도록 구성된다. 제2 섀시는 에어로졸 생성 조립체를 제1 섀시에 위치시키도록 구성된 위치지정 배열체를 포함한다.

Description

에어로졸 제공 디바이스
본 발명은 에어로졸 제공 디바이스, 및 에어로졸 제공 디바이스 및 에어로졸 생성 재료를 포함하는 물품을 포함하는 에어로졸 제공 시스템에 관한 것이다.
시가렛(cigarette)들, 시가(cigar)들 등과 같은 흡연 물품(smoking article)들은 사용 동안에 담배를 태워서 담배 연기를 생성한다. 태우지 않고 화합물들을 방출하는 제품들을 생성함으로써 담배를 태우는 이들 물품들에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다. 그러한 제품들의 예들에는 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출하는 가열 디바이스들이 있다. 재료는, 예를 들어 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 담배 또는 다른 비담배 제품들일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 에어로졸 제공 디바이스는, 제1 섀시; 및 에어로졸 생성 조립체를 포함하고, 에어로졸 생성 조립체는 제2 섀시; 에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 가열기 조립체 ― 가열기 조립체는 변화하는 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 서셉터를 포함하고, 제2 섀시는 서셉터 주위로 연장됨 ―; 및 제2 섀시 주위로 연장되는 인덕터 코일을 포함하고, 인덕터 코일은 변화하는 자기장을 생성하도록 구성되며; 제2 섀시는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키도록 구성된 위치지정 배열체(locating arrangement)를 포함한다.
상응하게, 제1 섀시는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 위치지정 배열체와 협동하도록 구성된 협동 배열체를 포함할 수 있다.
위치지정 배열체(및 협동 배열체)는 제1 섀시에 대한 에어로졸 생성 조립체의 변위 및/또는 회전과 같은 움직임을 제한하도록 구성될 수 있다.
제2 섀시는 가열기 조립체를 둘러싸도록 구성될 수 있다.
제2 섀시는 제1 섀시 상에 가열기 조립체를 위치시키도록 구성될 수 있다.
제2 섀시는 인덕터 코일을 지지하도록 구성된 코일 지지부를 포함할 수 있다.
위치지정 배열체는 적어도 제2 섀시의 일 단부에 근접한 위치지정 특징부를 포함할 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스는 가열기 조립체의 일 단부에 단부 지지부를 포함할 수 있고, 단부 지지부는 제2 섀시와 함께 장착된다.
위치지정 특징부는 제1 섀시와 함께 제2 섀시를 위치시킬 수 있고, 단부 지지부는 제1 섀시 상에 에어로졸 제공 디바이스를 지지할 수 있다.
위치지정 특징부는 맞닿음부(abutment)를 포함할 수 있고, 제1 섀시는 협동 표면을 포함할 수 있으며, 맞닿음부는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 협동 표면과 맞닿을 수 있다.
제2 섀시는 종축을 가질 수 있고, 맞닿음부는 반경 방향으로 협동 표면에 대해 위치할 수 있다.
위치지정 특징부는 제1 섀시에 대한 제2 섀시의 회전을 제한할 수 있다.
맞닿음부는, 에어로졸 생성 조립체가 제1 섀시에 대해 고유한 포지션 및/또는 배향에 위치결정되도록 할 수 있다. 맞닿음부는, 제1 섀시에 대한 에어로졸 생성 조립체의 움직임이 제한되도록 할 수 있다.
위치지정 특징부는 축 방향으로 연장되는 한 쌍의 맞닿음 표면들을 포함할 수 있다. 표면들은 종축에 수직인 방향으로 이격될 수 있다. 표면들은 서로 실질적으로 평행할 수 있다.
제1 섀시는 종축에 수직인 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 아암들을 포함할 수 있다. 아암들은 종축에 수직이고 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이격될 수 있다. 한 쌍의 아암들의 적어도 하나의 표면은 협동 표면일 수 있다.
위치지정 특징부는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
제1 섀시는 적어도 하나의 소켓을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 돌출부는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 적어도 하나의 소켓에 의해 수용될 수 있다. 돌출부 각각 또는 각각의 돌출부는 소켓 또는 각각의 소켓의 개개의 것과 맞물리도록 구성될 수 있다.
맞물림은, 에어로졸 생성 조립체가 제1 섀시에 대해 고유한 포지션 및/또는 배향에 위치결정되도록 할 수 있다. 맞물림은, 제1 섀시에 대한 에어로졸 생성 조립체의 움직임이 제한되도록 할 수 있다.
제2 섀시는 종축을 가질 수 있다. 종축은 제2 섀시가 둘레로 연장되는 중심축일 수 있다. 적어도 하나의 돌출부는 축 방향으로(예를 들어, 종축에 평행하게) 연장될 수 있다.
적어도 하나의 돌출부는, 제2 섀시의 일 단부로부터 축방향으로 돌출되는 적어도 2개의 레그들을 포함할 수 있다. 레그들은 종축에 수직인 방향으로 이격될 수 있다.
제2 섀시는 림을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 돌출부는 림으로부터 연장될 수 있다.
위치지정 특징부는 제2 섀시의 제1 단부에 적어도 근위인 제1 위치지정 특징부일 수 있고, 제2 섀시는 제2 섀시의 제2 단부에 적어도 근위인 제2 위치지정 특징부를 포함할 수 있다.
제2 위치지정 특징부는 위에서 논의된 위치지정 특징부의 특징들을 가질 수 있다.
제1 위치지정 특징부는 맞닿음부를 포함할 수 있고, 제1 섀시는 협동 표면을 포함할 수 있으며, 맞닿음부는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 협동 표면과 맞닿을 수 있다.
제2 위치지정 특징부는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있고, 제1 섀시는 적어도 하나의 소켓을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 돌출부는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 적어도 하나의 소켓에 의해 수용될 수 있다.
위치지정 배열체를 포함하는 제2 섀시는 일체로 형성될 수 있다.
디바이스는 제2 섀시의 일 단부에서 단부 지지부를 포함할 수 있다. 디바이스는 가열기 조립체 및 단부 지지부를 통과하는 공기 통로를 포함할 수 있다. 제2 섀시는, 제2 섀시에 대한 단부 지지부의 회전을 제한하도록 구성된 배향 특징부를 포함할 수 있다.
한 쌍의 아암들은 그 사이에 단부 지지부를 파지하도록 구성될 수 있다.
제2 섀시는 관형 부재일 수 있다.
가열기 조립체는, 에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 리셉터클을 포함할 수 있다. 리셉터클은 서셉터를 포함할 수 있다. 공기 통로는 리셉터클을 통과할 수 있다. 공기 통로는 서셉터를 통과할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 에어로졸 제공 디바이스는 제1 섀시; 및 에어로졸 생성 조립체를 포함하고, 에어로졸 생성 조립체는 제2 섀시; 및 에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 리셉터클을 포함하는 가열기 조립체를 포함하고; 제2 섀시는 리셉터클 주위로 연장되고, 제2 섀시는 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키도록 구성된 위치지정 배열체를 포함한다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 에어로졸 제공 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 리셉터클 ― 리셉터클은 변화하는 자기장에 의한 침투에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함함 ―; 서셉터 주위로 연장되는 코일 지지부; 코일 지지부 주위로 연장되는 인덕터 코일 ― 인덕터 코일은 변화하는 자기장을 생성하도록 구성됨 ― ; 코일 지지부의 일 단부에 있는 단부 지지부; 및 리셉터클 및 단부 지지부를 통과하는 공기 통로를 포함하고, 코일 지지부는 코일 지지부에 대한 단부 지지부의 회전을 제한하도록 구성된 배향 특징부를 포함한다.
단부 지지부는 공기 통로를 위한 공기 입구를 포함할 수 있다. 사용 시에, 공기가 공기 입구를 통해 공기 통로로 들어갈 수 있다.
단부 지지부는, 코일 지지부에 대한 단부 지지부의 회전을 제한하기 위해 배향 특징부와 협동하도록 구성된 정지부를 포함할 수 있다.
배향 특징부는 슬롯을 포함할 수 있고 정지부는 코일 지지부에 대한 단부 지지부의 회전을 제한하도록 슬롯과 맞물리는 돌출부를 포함할 수 있다.
슬롯은 축방향으로 연장될 수 있다. 대응하여, 돌출부는 축방향으로 연장될 수 있다.
배향 특징부를 포함하는 코일 지지부는 일체로 형성될 수 있다.
디바이스는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은, 제1 섀시 및 에어로졸 생성 조립체를 적어도 부분적으로 수납할 수 있다. 하우징은, 하우징의 포지션이 제1 섀시에 대해 고정되도록 디바이스에 연결될 수 있다. 하우징은 제1 섀시에 견고하게 연결될 수 있다.
디바이스는 적어도 하나의 전자 모듈을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전자 모듈은, 적어도 하나의 전자 모듈의 포지션이 제1 섀시에 대해 고정되도록 디바이스에 연결될 수 있다. 적어도 하나의 전자 모듈은 제1 섀시에 견고하게 연결될 수 있다.
제1 섀시는 강성 부재일 수 있다.
디바이스는 소프트 파우치 셀(soft pouch cell)과 같은 유연한 배터리를 포함할 수 있다. 제1 섀시는 배터리를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
디바이스는, 서셉터와 제2 섀시 사이에서 서셉터 주위로 연장되는 절연 층을 포함할 수 있다.
제1 섀시는 적어도 하나의 전기 커넥터용 마운트를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전기 커넥터는 USB 충전 포트와 같은 충전 포트를 포함할 수 있다.
위치지정 배열체 및 배향 특징부를 포함하는 코일 지지부는 일체로 형성될 수 있다.
코일 지지부는 관형 부재일 수 있다.
코일 지지부는 코일 지지부 상에 인덕터 코일을 정렬하도록 구성된 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 정렬 특징부는 채널을 포함할 수 있다. 인덕터 코일은, 채널 길이의 적어도 일부를 따라 채널에 적어도 부분적으로 수용될 수 있다.
인덕터 코일은 서셉터를 약 200 내지 약 300 ℃의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다. 실시예들에서, 인덕터 코일은 서셉터를 약 350 ℃의 온도로 가열하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 섀시를 포함하는 에어로졸 제공 디바이스용 인덕터 코일 지지부가 제공되며, 인덕터 코일 지지부는 섀시 상에 인덕터 코일 지지부를 위치시키도록 구성된 적어도 하나의 위치지정 특징부를 포함한다.
적어도 하나의 위치지정 특징부는 위에서 논의된 위치지정 특징부의 특징들을 가질 수 있다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 에어로졸 제공 시스템이 제공되고, 이 에어로졸 제공 시스템은: 위에서 설명된 바와 같은 에어로졸 제공 디바이스; 및 에어로졸 생성 재료를 포함하는 물품 ― 물품은 가열기 조립체(의 리셉터클) 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 치수가 정해짐 ― 을 포함한다.
물품은 서셉터 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 치수가 정해질 수 있다.
물품은 서셉터 내에 수용될 때 서셉터와 접촉하도록 치수가 정해질 수 있다.
특정 배열체에서, 서셉터는 세장형일 수 있고 종축과 같은 축을 규정할 수 있다. 따라서, 코일 지지부는 서셉터로부터 방사상 외측에 위치결정될 수 있으며, 예를 들어 코일 지지부는 서셉터와 동축일 수 있다. 이 반경 방향은 서셉터의 축에 수직인 것으로 규정될 수 있다. 인덕터 코일은, 절연 부재 및 서셉터와 동축일 수 있다(즉, 인덕터 코일, 절연 부재 및 서셉터의 축은 일치하고 평행할 수 있음).
인덕터 코일은 실질적으로 헬리컬(helical)일 수 있다. 인덕터 코일은 나선형 코일일 수 있다. 예를 들어, 인덕터 코일은 코일 지지부 주위에 헬리컬로 감긴 리츠 와이어(Litz wire)와 같은 와이어로 형성될 수 있다. 중실(solid)과 같은 다른 와이어 유형들이 예상된다.
엔티티(entity)의 "외부 표면"에 대한 언급은 축에 수직인 방향으로 서셉터의 축으로부터 가장 멀리 떨어져 위치결정(position)된 표면을 의미한다. 유사하게, 엔티티의 "내부 표면"에 대한 언급은 축에 수직인 방향으로 서셉터의 축에 가장 가깝게 위치결정된 표면을 의미한다.
엔티티의 "두께"에 대한 언급은 엔티티의 내부 표면과 엔티티의 외부 표면 사이의 평균 거리를 의미한다. 두께는 서셉터의 축에 수직한 방향으로 측정될 수 있다.
인덕터 코일, 서셉터 및 제2 섀시는 동축일 수 있다.
일부 예들에서, 사용 시, 인덕터 코일은 서셉터를 약 200 ℃ 내지 약 350 ℃, 예를 들어 약 240 ℃ 내지 약 300 ℃, 또는 약 250 ℃ 내지 약 280 ℃의 온도로 가열하도록 구성된다. 외부 커버(cover)가 적절한 거리만큼 서셉터로부터 떨어져 있을 때, 외부 커버의 온도는 약 60 ℃ 미만, 약 50 ℃ 미만, 또는 약 48℃ 미만, 또는 약 43 ℃ 미만과 같은 안전한 수준으로 유지될 수 있다.
제1 및/또는 제2 섀시는 임의의 절연 재료, 이를 테면 예컨대 플라스틱으로 구성될 수 있다. 특정 예에서, 제1 및 제2 섀시는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된다. PEEK는 양호한 절연 특성들을 갖고, 에어로졸 제공 디바이스에 사용하기에 매우 적합하다.
다른 예에서, 제1 및/또는 제2 섀시는 운모 또는 운모-유리 세라믹을 포함할 수 있다.
제1 및/또는 제2 섀시는 약 0.5 W/mK 미만, 또는 약 0.4 W/mK 미만의 열전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 열전도율은 약 0.3 W/mK일 수 있다. PEEK는 약 0.32 W/mK의 의 열전도율을 갖는다.
제1 및/또는 제2 섀시는 약 300 ℃ 초과와 같이 약 320 ℃ 초과, 또는 약 340 ℃ 초과의 융점을 가질 수 있다. PEEK는 343 ℃의 융점을 갖는다.
디바이스는 비연소식 가열(heat-not-burn) 디바이스로도 알려진 담배 가열 디바이스일 수 있다.
본 발명의 추가 특징들 및 이점들은, 첨부된 도면들을 참조하여 이루어진, 예로서만 제공되는 본 발명의 바람직한 실시예들의 하기 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 에어로졸 제공 디바이스의 일 예의 정면도를 도시한다.
도 2는 제1 섀시, 단부 부재들, 전력 소스(source), 에어로졸 생성 조립체, 교체 가능한 물품, 및 외부 커버를 도시하는 도 1의 에어로졸 제공 디바이스의 부분 분해 측면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 에어로졸 제공 디바이스의 일부에 대한 확대 측단면도를 도시한다.
도 4는 도 2의 에어로졸 생성 조립체의 일부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 5는 도 2의 에어로졸 생성 조립체의 근위 부분을 도시하는 다른 확대 단면도이다.
도 6은 도 2의 에어로졸 생성 조립체의 원위 부분을 도시하는 다른 확대 단면도이다.
도 7은 도 2의 에어로졸 생성 조립체의 일부를 도시하는 다른 확대 단면도이다.
도 8은 도 2의 에어로졸 생성 조립체의 일부를 도시하는 다른 확대 단면도이다.
도 9는 코일 지지부를 포함하는 제2 섀시 및 인덕터 코일들을 포함하는, 도 2의 에어로졸 생성 조립체의 측면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 코일 지지부의 측면도를 도시한다.
도 11은 도 2의 제1 섀시 및 에어로졸 생성 조립체의 측면도이다.
도 12는 써모커플 마운트(thermocouple mount)를 도시하는 도 4의 코일 지지부의 일부에 대한 확대 측면도이다.
도 13a는 코일 지지부를 포함하는 제2 섀시의 근위 단부의 확대도이다.
도 13b는 코일 지지부를 포함하는 제2 섀시의 원위 단부의 확대도이다.
도 14a는 제1 섀시 상에 위치된 코일 지지부를 포함하는 제2 섀시의 근위 단부의 확대도이다.
도 14b는 제1 섀시 상에 위치된 코일 지지부를 포함하는 제2 섀시의 원위 단부의 확대도이다.
도 15는 배향 특징부를 갖는 단부 지지부를 도시한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 “에어로졸 생성 재료”는 전형적으로, 에어로졸의 형태로 가열시 휘발되는 성분들을 제공하는 재료들을 포함한다. 에어로졸 생성 재료는 임의의 담배 보유 재료를 포함하고, 예를 들어 담배, 담배 파생품들(tobacco derivatives), 팽화 담배(expanded tobacco), 재구성 담배(reconstituted tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitutes) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 또한, 제품에 따라 니코틴을 보유할 수도 있고 보유하지 않을 수 있는 다른 비-담배 제품들을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 재료는 예를 들어 고체, 액체, 겔(gel), 왁스(wax) 등의 형태일 수 있다. 에어로졸 발생 재료는 예를 들어 또한 재료들의 조합물 또는 블렌드(blend)일 수도 있다. 에어로졸 생성 재료는 또한, "흡연 가능 재료"로서 알려져 있을 수 있다.
에어로졸 생성 재료를 가열하여 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키고, 전형적으로 에어로졸 생성 재료를 태우거나 또는 연소시키지 않고, 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하는 장치가 알려져 있다. 이러한 장치는 때때로 "에어로졸 생성 디바이스", "에어로졸 제공 디바이스", "비연소식 가열 디바이스", "담배 가열 제품 디바이스" 또는 "담배 가열 디바이스" 또는 이와 유사한 것으로 설명된다. 유사하게, 전형적으로 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 액체 형태의 에어로졸 발생 재료를 증발시키는 e-시가렛 디바이스들(e-cigarette devices)이 또한 있다. 에어로졸 생성 재료는 장치 내로 삽입될 수 있는 로드(rod), 카트리지(cartridge) 또는 카세트(cassette) 등의 형태이거나 그 일부로서 제공될 수 있다. 에어로졸 생성 재료를 가열 및 휘발시키기 위한 가열기가 장치의 "영구적” 부분으로서 제공될 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스는 가열을 위한 에어로졸 생성 재료를 포함하는 물품을 수용할 수 있다. 이러한 맥락에서 "물품"은 사용시에 에어로졸 생성 재료를 포함하거나 보유하는 구성요소 ―이는 에어로졸 생성 재료를 휘발시키기 위해 가열됨 ― 및 선택적으로 사용중인 다른 구성요소들이다. 사용자는, 에어로졸을 생성하기 위해 물품이 가열되기 전에 물품을 에어로졸 제공 디바이스에 삽입할 수 있으며, 후속하여 사용자는 에어로졸을 흡입한다. 물품은, 예컨대, 물품을 수용하도록 크기가 정해진 디바이스의 가열 챔버 내에 배치되도록 구성되는 미리 결정된 또는 특정 크기일 수 있다.
도 1은 에어로졸 생성 매체/재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 제공 디바이스(100)의 예를 도시한다. 대략적으로, 디바이스(100)는 에어로졸 생성 매체를 포함하는 교체가능 물품(110)을 가열하여 디바이스(100)의 사용자에 의해 흡입되는 에어로졸 또는 다른 흡입 가능 매체를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
디바이스(100)는 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 둘러싸고 수용하는 하우징(102)(외부 커버를 포함함)을 포함한다. 디바이스(100)는 일 단부에 개구(104)를 갖고, 이를 통해 물품(110)이 가열기 조립체(105)에 의한 가열을 위해 삽입될 수 있다(도 2 참조). 사용 시, 물품(110)은 가열기 조립체(105)의 하나 이상의 구성요소들에 의해 가열될 수 있는 가열기 조립체(105) 내로 완전히 또는 부분적으로 삽입될 수 있다.
디바이스(100)는 또한 누를 때 디바이스(100)를 작동시키는 버튼(button) 또는 스위치(switch)와 같은 사용자 작동 가능 제어 요소(112)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스위치(112)를 작동함으로써 디바이스(100)를 켤 수 있다(turn on).
디바이스(100)는 종축(101)을 규정한다.
도 2는 도 1의 디바이스(100)의 개략적인 분해도를 묘사한다. 디바이스(100)는 외부 커버(102), 제1 단부 부재(106) 및 제2 단부 부재(116)를 포함한다. 디바이스(100)는 섀시(109), 전력 소스(118), 및 가열기 조립체(105)를 포함하는 에어로졸 생성 조립체(111)를 포함한다. 디바이스(100)는 적어도 하나의 전자 모듈(module)(122)을 더 포함한다.
외부 커버(102)는 디바이스 쉘(shell)(108)의 일부를 형성한다. 제1 단부 부재(106)는 디바이스(100)의 일 단부에 배열되고, 제2 단부 부재(116)는 디바이스(100)의 반대쪽 단부에 배열된다. 제1 및 제2 단부 부재들(106, 116)은 외부 커버(102)를 폐쇄한다. 제1 및 제2 단부 부재들(106, 116)은 쉘(108)의 일부를 형성한다. 실시예들에서 디바이스(100)는 물품(110)이 제 위치에 없을 때 개구(104)를 폐쇄하기 위해 제1 단부 부재(106)에 대해 이동 가능한 덮개(도시되지 않음)를 포함한다.
디바이스(100)는 또한 디바이스(100)의 배터리(battery)를 충전하기 위한 케이블(cable)을 수용할 수 있는 커넥터(connector)/포트(port)(114)와 같은 전기 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터(114)는 USB 충전 포트와 같은 충전 포트일 수 있다. 일부 예들에서, 커넥터(114)는 디바이스(100)와 컴퓨팅 디바이스와 같은 다른 디바이스 사이에서 데이터를 전송하기 위해 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.
디바이스(100)는 섀시(109)를 포함한다. 제1 섀시(109)는 커넥터/포트(114)용 마운트를 포함할 수 있다. 섀시(109)는 외부 커버(102)에 의해 수용된다. 외부 커버(102)를 포함하는 하우징은, 외부 커버(102)의 포지션이 섀시(109)에 대해 고정되도록 디바이스(100)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 커버(102)는 섀시(109)에 견고하게 연결될 수 있다. 에어로졸 생성 조립체(111)는 가열기 조립체(105)를 포함하며, 사용 시, 물품(110)은 가열기 조립체 내로 완전히 또는 부분적으로 삽입될 수 있고, 여기서 가열기 조립체(105)의 하나 이상의 구성요소들에 의해 가열될 수 있다. 에어로졸 생성 조립체(111) 및 전력 소스(118)는 섀시(109) 상에 장착된다. 섀시(109)는 일체형 구성요소이다. 섀시(109)는 강성 부재일 수 있다. 따라서, 섀시(109)는 내부에 장착된 디바이스의 구성요소들, 특히 비교적 연질인 구성요소들에 대한 보호를 제공할 수 있다.
섀시(109)는 예를 들어 사출 성형 프로세스를 통해 제조 동안 함께 형성될 수 있다. 대안적으로, 섀시(109)의 2 개 이상의 특징부들이 초기에 개별적으로 형성되고, 그 후 예를 들어 용접 프로세스에 의해 일체형 구성요소를 형성하기 위해 제조 스테이지(stage) 동안 함께 형성될 수 있다.
일체형 구성요소는 디바이스(100)의 조립 후에 2 개 이상의 구성요소들로 분리될 수 없는 디바이스(100)의 구성요소를 지칭한다. 일체형으로 형성된 이라 함은 구성요소의 제조 스테이지 중에 일체형 구성요소로 형성되는 2 개 이상의 특징부들과 관련된다.
제1 및 제2 단부 부재들(106, 116)은 함께 디바이스(100)의 단부 표면들을 적어도 부분적으로 규정한다. 예를 들어, 제2 단부 부재(116)의 최하부 표면은 디바이스(100)의 최하부 표면을 적어도 부분적으로 규정한다. 외부 커버(102)의 에지들은 또한 단부 표면들의 일부를 규정할 수 있다. 제1 및 제2 단부 부재들(116)은 외부 커버(102)의 개방 단부들을 폐쇄한다. 제2 단부 부재(116)는 섀시(109)의 일 단부에 있다.
개구(104)에 가장 가까운 디바이스(100)의 단부는 디바이스(100)의 근위 단부(또는 입 단부)로 알려질 수 있는데, 이는, 사용 시, 사용자의 입에 가장 가깝기 때문이다. 사용 시, 사용자는 물품(110)을 개구(104)에 삽입하고, 에어로졸 생성 재료의 가열을 시작하기 위해 사용자 제어부(112)를 조작하고, 디바이스에서 생성된 에어로졸을 흡인한다. 이것은 에어로졸이 유동 경로를 따라 디바이스(100)의 근위 단부를 향해서 디바이스(100)를 통해 유동하게 한다.
개구(104)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 디바이스의 다른 단부는, 사용 중에 사용자의 입으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 단부이기 때문에 디바이스(100)의 원위 단부로 알려질 수 있다. 사용자가 디바이스에서 생성된 에어로졸을 흡인할 때, 에어로졸은 디바이스(100)의 근위 단부를 향하는 방향으로 흐른다. 디바이스(100)의 특징부들에 적용되는 바와 같은 근위 및 원위라는 용어들은 축(101)을 따라 근위-원위 방향으로 서로에 대한 이러한 특징부들의 상대적 위치결정을 참조하여 설명될 것이다.
전력 소스(118)는 디바이스(100)의 원위 단부에 배치된다. 섀시(109)는 전력 소스(118)를 장착한다. 섀시(109)는 전력 공급 마운트(119)를 포함한다. 섀시(109)는 전력 소스(118)을 부분적으로 에워싼다. 전력 소스(118)는 예를 들어, 충전식 배터리 또는 비-충전식 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 적절한 배터리들의 예들은, 예컨대, 리튬 배터리(이를테면, 리튬-이온 배터리), 니켈 배터리(이를테면, 니켈-카드뮴 배터리), 및 알카라인 배터리를 포함한다. 배터리는 소프트 파우치 셀(soft pouch cell)과 같이 유연할 수 있다. (상대적으로 더 강성인) 제1 섀시(109)는 적어도 부분적으로 배터리를 둘러쌀 수 있고, 따라서 배터리에 대한 보호를 제공할 수 있다. 배터리는 에어로졸 생성 조립체(111)에 전기적으로 결합되어 필요할 때 전기 전력을 공급하고, 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위해 제어기(121)의 제어 하에 있다. 이 예에서, 배터리는 섀시(109)에 연결되어, 배터리(118)를 제 위치에 유지하는 중앙 지지부로서 작용한다.
전력 소스(118) 및 에어로졸 생성 조립체(111)는 축방향 배열로 배치되고, 전력 소스(118)가 디바이스(100)의 원위 단부에 있고, 에어로졸 생성 조립체(111)가 디바이스(100)의 근위 단부에 있다. 다른 구성들이 예상된다. 섀시(109)는 에어로졸 생성 조립체 마운트(113)를 포함한다.
디바이스(100)는 적어도 하나의 전자 모듈(122)을 더 포함한다. 전자 모듈(122)은 예를 들어 인쇄 회로 기판(PCB)(123)을 포함할 수 있다. PCB(123)는 프로세서(processor)와 같은 적어도 하나의 제어기(121) 및 메모리를 지원할 수 있다. PCB(123)는 또한 디바이스(100)의 다양한 전자 구성요소들을 함께 전기적으로 연결하기 위한 하나 이상의 전기 트랙(track)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리 단자들은 PCB(123)에 전기적으로 연결되어, 디바이스(100) 전체에 전력이 분배될 수 있다. 커넥터(114)는 또한 전기 트랙들을 통해 배터리(118)에 전기적으로 결합될 수 있다. 섀시(109)는 PCB 마운트(117)를 포함한다. 적어도 하나의 전자 모듈(122)은, 적어도 하나의 전자 모듈(122)의 포지션이 제1 섀시(109)에 대해 고정되도록 디바이스(100)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 전자 모듈(122)은 제1 섀시(109)에 견고하게 연결될 수 있다.
에어로졸 생성 조립체(111)는 유도 가열 조립체이고, 유도 가열 프로세스를 통해 물품(110)의 에어로졸 생성 재료를 가열하기 위한 다양한 구성요소들을 포함한다. 유도 가열은 전자기 유도에 의해 전기 전도성 물체(예를 들어, 서셉터)를 가열하는 프로세스이다. 유도 가열 조립체는 유도성 요소, 예컨대, 하나 이상의 인덕터 코일들, 및 그 유도성 요소를 통해 교류 전류와 같은 가변 전류를 전달하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 유도 요소의 가변 전류는 변화하는 자기장을 발생시킨다. 변화하는 자기장은, 유도 요소에 대해 적절하게 위치결정된 서셉터를 침투하여 서셉터 내부측에 와전류들을 생성한다. 서셉터는 와전류들에 대한 전기 저항을 가지므로, 따라서 이 저항에 대한 와전류들의 흐름으로 인해 서셉터가 줄 가열에 의해 가열된다. 서셉터가 강자성 재료, 이를테면 철, 니켈 또는 코발트를 포함하는 경우들에서, 열은 또한 서셉터에서의 자기 히스테리시스 손실들에 의해서, 즉, 변화하는 자기장을 갖는 자기 쌍극자들의 정렬의 결과로 자기 재료에서의 자기 쌍극자들의 다양한 배향에 의해서 생성될 수 있다. 유도 가열에서는, 예컨대 전도에 의한 가열에 비해, 서셉터 내부에서 열이 생성되어 급속 가열을 허용한다. 더욱이, 유도 가열기와 서셉터 사이에 임의의 물리적 접촉이 필요하지 않아, 구성 및 적용에서의 향상된 자유를 허용한다.
도 3은 부분 단면에서 디바이스(100)의 일부의 확대 측면도를 도시한다. 외부 커버(102)는 에어로졸 생성 조립체(111)를 에워싼다. 디바이스(100)의 에어로졸 생성 조립체(111)는 가열기 조립체(105) 및 인덕터 코일 조립체(127)를 포함한다. 인덕터 코일 조립체(127)는 가열기 조립체(105) 주위로 연장된다. 인덕터 코일 조립체(127)는 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)을 포함한다. 인덕터 코일 조립체(127)는 또한 코일 지지부(200)를 포함하는 제2 섀시를 포함한다.
가열기 조립체(105)는 서셉터 배열체(132)(본원에서 "서셉터"로 지칭됨)를 포함한다. 이 예의 서셉터(132)는 중공형이고, 따라서 에어로졸 생성 재료가 수용되는 리셉터클(131)을 규정한다. 예를 들어, 물품(110)은 서셉터(132) 내로 삽입될 수 있다. 이 예에서, 서셉터(132)는 단면이 원형인 관형이다. 서셉터(132)는 가열기 조립체(105)의 제1 부분을 규정한다. 서셉터(132)는 그 축방향 길이를 따라 일반적으로 일정한 직경을 갖는다. 서셉터(132)는 제1 근위 단부(133)에 플레어드(flared) 부분(134)을 갖는다. 플레어드 부분(134)은 외측으로 분기된다. 플레어드 부분(134)은 외측으로 연장되는 립(lip)(135)을 규정한다. 즉, 립(135)은 서셉터(132)의 메인 부분의 외부 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 립(135)은 서셉터(132)가 제1 단부(133)에서 다른 구성요소들과 접촉하는 것을 최소화하도록 작용한다. 이러한 배열은 서셉터(132)가 가열될 때 예를 들어 전도를 통한 낮은 열 전달에 도움이 된다.
서셉터(132)는 전자기 유도에 의한 가열에 적합한 전기 전도성 재료로 형성된다. 본 예에서 서셉터는 탄소강으로 형성된다. 다른 적절한 재료들, 예를 들어 철, 니켈 또는 코발트와 같은 강자성 재료가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
다른 실시예들에서, 리셉터클로서 작용하는 특징부는 유도 가열되는 것으로 제한되지 않을 수 있다. 따라서, 가열 요소로서 작용하는 특징부는 전기 저항에 의해 가열 가능할 수 있다. 따라서, 가열기 조립체(105)는 가열 요소를 통해 전기 에너지의 흐름을 통과시킴으로써 가열 요소를 전기적으로 활성화하기 위한 장치와의 전기적 연결을 위한 전기 접점들을 포함할 수 있다.
도 3은 서셉터(132)에 의해 제공된 리셉터클(131) 내에 수용된 물품(110)의 일부를 도시한다. 서셉터(132) 및 물품(110)은, 물품(110)의 외부 표면이 서셉터(132)의 내부 표면에 맞닿도록 치수가 정해진다. 이것은 가열이 가장 효율적인 것을 보장하는 데 도움이 된다. 이 예의 물품(110)은 에어로졸 생성 재료를 포함한다. 에어로졸 생성 재료는 서셉터(132) 내에 위치결정된다. 물품(110)은 또한 필터(filter), 래핑(wrapping) 재료들 및/또는 냉각 구조와 같은 다른 구성요소들을 포함할 수 있다.
가열기 조립체(105)는 또한 퍼넬 부품(140)을 포함한다. 퍼넬 부품(140)은 서셉터(132)의 제2 원위 단부(136)에 있다. 퍼넬 부품(140)은 서셉터(132)로부터 돌출된다. 실시예들에서, 서셉터(132) 및 퍼넬 부품(140)은 일체형 구성요소이다.
퍼넬 부품(140)은 심블(thimble) 배열을 갖는다. 퍼넬 부품(140)은 서셉터(132)의 제2 원위 단부(136)에 있다. 퍼넬 부품(140)은 가열기 조립체(105)의 제2 부분을 규정한다. 퍼넬 부품(140)은 제1 직경을 갖는 제1 섹션(section)(141) 및 제2 직경을 갖는 제2 섹션(142)을 포함한다. 중간 섹션(143)은 제1 및 제2 섹션들(141, 142) 사이에서 연장된다. 제1 섹션(141)은 관형이고, 축 방향으로 연장된다. 제2 섹션(142)은 관형이고, 축 방향으로 연장된다. 퍼넬 부품(140)은 중공형이다. 중간 섹션(143)은 숄더(145)를 형성한다. 숄더(145)는 리셉터클 내로 물품(110)의 삽입을 제한하는 정지부로서 작용한다. 숄더(145)는 종축(101)에 실질적으로 수직한 평면 상에서 연장된다.
제1 섹션(141)은 제2 섹션(142)의 내부 직경보다 큰 내부 직경을 갖는다. 따라서 퍼넬 부품(140)은 제1 섹션(141)으로부터 제2 섹션(142)으로 수렴한다. 따라서 퍼넬 부품(140)은 서셉터 단부(148)로부터 원위 단부(149)까지 직경이 감소한다.
퍼넬 부품(140)은 관통하는 공기 통로(146)를 규정한다. 제1 섹션(141) 및 서셉터(132)는 서셉터(132)의 일 단부에서 부분적으로 서로 중첩된다. 예에서, 중첩은 약 1 mm 내지 약 3 mm이다. 이 특정 예에서, 중첩은 2 mm이다. 예들에서, 중첩은 없다. 이러한 예에서, 서셉터(132) 및 퍼넬 부품(140)은 맞닿는다. 제1 섹션(141)은 서셉터(132)의 제2 원위 단부(136)와 중첩된다. 제1 섹션(141)은 대체로 원통형이고, 서셉터(132)의 외부 직경에 실질적으로 대응하는 내부 직경을 갖는다. 제1 섹션(141)은 서셉터(132)에 맞닿는다. 퍼넬 부품(140)의 제1 섹션(141)과 서셉터(132) 사이에는 접합부(147)가 형성된다. 접합부(147)는 서셉터(132)와 퍼넬 부품(140) 사이에 열전도성 경로를 형성하는 것을 돕는다.
접합부(147)는 유체 밀봉된 접합부이다. 서셉터(132)와 퍼넬 부품(140) 사이에는 유체 시일이 형성된다. 이와 같이, 유체 밀봉된 유체 경로는 서셉터(132)의 대향하는 단부들과 퍼넬 부품(140) 사이에 규정된다. 따라서, 서셉터(132)에 의해 규정된 리셉터클은 유체 밀봉 공기 경로를 형성하고, 공기 통로(146)는 퍼넬 부품(140)에 의해 형성된다.
접합부(147)에서의 유체 시일은 실시예들에서 예를 들어 용접과 같은 기계적 제작 조인트(joint)에 의해 형성된다. 접합부(147)에서의 유체 시일은 레이저 용접 프로세스에 의해 형성되지만, 그러나 브레이징(brazing) 및 접착(adhering)과 같은 다른 방법들이 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 퍼넬 부품(140)은 열전도성 재료로 형성된다. 실시예들에서, 퍼넬 부품(140)은 탄소강으로 형성된다. 실시예들에서 퍼넬 부품은 서셉터(132)와 동일한 재료로 형성된다. 접합부는 서셉터(132)가 그의 미리 결정된 작동 온도에 있을 때 유체 시일을 보유하도록 구성된다. 이러한 프로세스들에 의해, 서셉터(132) 및 퍼넬 부품(140)은 일체형 구성요소로 제작된다.
따라서, 서셉터(132)와 퍼넬 부품(140) 사이의 밀봉된 유체 경로는 가열기 조립체(105)의 하나의 개방 단부로부터 가열기 조립체(105)의 다른 개방 단부까지 가열기 조립체(105)를 통해 연장된다. 이와 같이, 가열기 조립체(105)를 통한 임의의 유체 흐름은 가열기 조립체(105)에 포함된다. 건조 존(zone)이 가열기 조립체(105) 외부에 규정될 수 있다.
서셉터(132)와 퍼넬 부품(140)의 맞닿음은 서셉터(132)로부터 퍼넬 부품(140)으로의 전도에 의한 열 전달을 제공한다. 이와 같이, 퍼넬 부품(140)의 수동 가열을 보조할 수 있다. 퍼넬 부품(140)을 수동적으로 가열함으로써, 디바이스(100)에 응축물이 축적되는 것을 제한할 수 있다.
퍼넬 부품(140)은 인덕터 코일 조립체(127)로부터 축방향으로 이격된다. 특히, 퍼넬 부품(140)의 제2 섹션(142)은 인덕터 코일 조립체(127)로부터 축방향으로 이격된다. 이와 같이, 인덕터 코일 조립체(127)에 의한 퍼넬 부품(140)의 직접적인 가열은 최소화되거나 또는 전혀 없다. 퍼넬 부품(140)은 인덕터 코일 조립체(127)와 축 방향으로 인접하게 놓일 수 있다.
특히 도 4 내지 도 8을 참조하면, 디바이스(100)는 제1 단부 지지부(220) 및 제2 단부 지지부(230)를 포함한다. 가열기 조립체(105)는 제1 및 제2 단부 지지부들(230) 사이에서 연장된다. 배리어 부재(250)가 제1 단부 지지부(220)와 제2 단부 지지부(230) 사이에서 연장된다. 배리어 부재(250)는 지지 부재로서 작용한다.
제1 단부 지지부(220)는 서셉터(132)를 제 위치에 유지하기 위해 가열기 조립체(105)의 제1 근위 단부와 맞물린다. 제1 단부 지지부(220)는 아래에서 설명하는 바와 같이 확장 챔버로서 작용한다. 특히 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 단부 지지부(220)는 서셉터(132)의 제1 단부로부터 디바이스의 개구(104)를 향해 연장된다. 디바이스(100) 내에 수용될 때 물품(110)과 맞닿아 이를 유지하기 위한 보유 클립(clip)과 같은 보유 배열체(221)가 제1 단부 지지부(220) 내에 적어도 부분적으로 위치된다. 제1 단부 지지부(220)는 단부 부재(106)에 연결된다.
제1 단부 지지부(220)는 챔버(222)를 포함한다. 챔버(222)는 이를 통해 물품(110)을 수용하도록 구성된다. 보유 배열체(221)는 챔버(222) 내에 있다. 챔버(222)는 물품(110)의 직경보다 큰 내부 직경을 갖는다. 제1 단부 지지부(220)는 가열기 조립체(105)를 위한 제1 근위 칼라(collar)를 형성한다. 보어(bore)(223)가 이를 통해 연장된다. 예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 원위를 향하는 숄더(225)가 보어(223)의 내부 표면 상에 규정된다. 서셉터가 제1 단부 지지부(220)에 의해 수용될 때 원위를 향하는 숄더(225)는 서셉터(132)의 립(135)과 함께 위치된다.
이제 특히 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 단부 지지부(220)는 제1 단부 지지부(220)의 원위 측면 상에 밀봉 림(226)을 형성한다. 원위 밀봉 림(226)은 보어(223) 주위로 연장된다. 제1 장착 플랜지(flange)(227)가 제1 단부 지지부(220)의 제1 근위 단부 외부 표면(228)으로부터 연장된다. 제1 장착 플랜지(227)는 원주 방향으로 연장되고, 밀봉 림(226)으로부터 이격된다. 제1 장착 플랜지(227)는 제1 단부 외부 표면(228)으로부터 직립하고 제1 근위 단부 장착 표면(229)을 형성한다. 제1 근위 단부 외부 표면(228) 및 제1 단부 장착 표면(229)은 단차형 구성을 규정한다. 제1 단부 장착 표면(229)은 제1 단부 외부 표면(228)보다 더 큰 직경을 갖는다. 실시예들에서, 제1 단부 외부 표면(228) 및 제1 단부 장착 표면은 제1 및 제2 단차 면들을 규정한다.
특히 도 4 내지 도 8을 참조하면, 디바이스(100)는 가열기 조립체(105)를 제 위치에 유지하기 위해 서셉터(132)의 제2 원위 단부에서 퍼넬 부품(140)과 맞물리는 제2 단부 지지부(230)를 더 포함한다. 제2 단부 지지부(230)는 가열기 조립체(105)를 위한 제2 원위 칼라를 형성한다. 퍼넬 부품이 생략된 실시예들에서, 제2 단부 지지부(230)는 서셉터(132)와 직접 맞물린다. 제2 단부 지지부(230)는 아래에서 설명하는 바와 같이 공기 입구로서 작용한다. 제2 단부 지지부(230)는 서셉터(132)의 제2 단부로부터 디바이스(100)의 원위 단부를 향해 연장된다.
특히 도 4 및 도 6을 참조하면, 제2 단부 지지부(230)는 제2 단부 보어(231)를 포함한다. 제2 단부 지지부(230)는 퍼넬 부품(140)을 적어도 부분적으로 수용하도록 구성된다. 제2 단부 지지부(230)의 내부 표면은 단차형이다. 내부 표면은 제1 단차를 갖는 제1 단차형 구역(232), 및 제2 단차를 갖는 제2 단차형 구역(233)을 포함한다. 제1 단차형 구역(232)은 퍼넬 부품(140)의 제1 섹션(141)을 수용한다. 제2 단차형 구역(233)은 퍼넬 부품(140)의 제2 섹션(142)을 수용한다. 제2 단차형 구역(233)은 제1 밀봉 면(234)을 포함한다. 제2 단차형 구역(233)은 제2 밀봉 면(235)을 포함한다. 제1 밀봉 면(234)은 내측 원주 방향 연장 면이다. 제2 밀봉 면(235)은 종축(101)에 실질적으로 수직인 평면에서 연장되는 원주 방향으로 연장되는 면이다.
제2 장착 플랜지(237)가 제2 단부 지지부(230)의 제2 원위 외부 표면(238)으로부터 연장된다. 제2 장착 플랜지(237)는 원주 방향으로 연장되고, 제2 단부 지지부(230)의 근위 단부로부터 이격된다. 제2 장착 플랜지(237)는 제2 단부 외부 표면(238)으로부터 직립하고, 제2 원위 단부 장착 표면(239)을 형성한다. 제2 원위 단부 외부 표면(238) 및 제2 원위 단부 장착 표면(239)은 단차형 구성을 규정한다. 제2 단부 장착 표면(239)은 제2 단부 외부 표면(238)보다 더 큰 직경을 갖는다. 실시예들에서, 제2 단부 외부 표면(238) 및 제2 단부 장착 표면(239)은 제1 및 제2 단차 면들을 규정한다.
배리어 부재(250)는 제1 단부 지지부(220)와 제2 단부 지지부(230) 사이에서 연장된다. 배리어 부재(250)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230) 사이에서 연장된다. 배리어 부재(250)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)과 함께 가열기 조립체(105)를 에워싼다. 이는 디바이스(100)의 다른 구성요소들로부터 가열기 조립체(105)를 열적으로 격리시키는 것을 돕도록 작용한다. 배리어 부재(250)는 중공형 관형 부재이다.
배리어 부재(250)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)에 고정 장착된다. 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 배리어 부재(250)의 단부들에 수용된다. 제1 단부 지지부(220)는 배리어 부재(250)의 근위 단부를 폐쇄한다. 제2 단부 지지부(230)는 배리어 부재(250)의 원위 단부를 폐쇄한다. 배리어 부재(250)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)과 부분적으로 중첩된다. 예에서, 중첩은 약 2 mm 내지 약 3 mm이다. 이 특정 예에서, 중첩은 약 2.2 mm이다. 예들에서, 중첩은 없다. 배리어 부재(250)의 근위 단부는 제1 단부 외부 표면(228)에 맞닿는다. 배리어 부재(250)의 원위 단부는 제2 단부 외부 표면(238)에 맞닿는다.
배리어 부재(250)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)에 고정 장착된다. 배리어 부재(250)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)과 유체 시일을 형성한다. 실시예들에서, 기계적으로 제작된 조인트, 예를 들어 용접부가 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230) 각각과 배리어 부재(250) 사이에 형성된다. 부품들의 접합부에서 유체 시일은 용접 프로세스에 의해 형성되지만, 그러나 브레이징 및 접착과 같은 다른 방법들이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 실시예들에서, 배리어 부재(250) 및 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 동일한 재료로 형성된다. 접합부는 서셉터(132)가 그의 미리 결정된 작동 온도에 있을 때 유체 시일을 보유하도록 구성된다. 이러한 프로세스에 의해, 배리어 부재(250) 및 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 일체형 구성요소로 형성된다.
실시예들에서, 배리어 부재(250)는 자기 유도 간섭을 제한하는 것을 돕기 위해 비-금속 재료로 형성된다. 이 특정 예에서, 배리어 부재(250)는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된다. 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 PEEK로 구성된다. 다른 적합한 재료들도 가능하다. 이러한 재료들로 형성된 부품들은 서셉터가 가열될 때 배리어 부재(250)가 강성/고체 상태로 유지되는 것을 보장하는 데 도움이 된다. 배리어 부재(250)는 가열기 조립체(105) 및 단부 지지부들(220, 230)과 같은 다른 구성요소들의 지지를 돕기 위해 강성 재료로 형성된다. 배리어 부재(250)는 예를 들어 플라스틱과 같은 절연 재료로 구성될 수 있다. 예에서, 배리어 부재(250)는 약 0.1 mm 내지 약 0.5 mm의 두께를 갖는다. 본 예에서, 두께는 약 0.3 mm이다.
가열기 조립체(105), 배리어 부재(250), 및 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 서셉터(132)의 중심 종축 주위에서 동축이다. 배리어 부재(250)는 서셉터(132)에서 생성된 열로부터 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 절연하는 것을 도울 수 있다.
서셉터(132)와 제1 단부 지지부(220) 사이에 반경방향 갭(gap)이 제공된다. 보어(223)의 직경은 서셉터(132)의 외부 면의 직경보다 크다. 반경방향 갭은 약 0.2 mm이지만, 갭은 상이할 수도 있다. 반경방향 갭의 제공은 서셉터(132)와 제1 단부 지지부(220) 사이의 열 전달을 최소화하는 데 도움이 된다.
이제 특히 도 4 내지 도 6을 참조하면, 제1 밀봉 부재(240)는 가열 조립체(105)와 제1 단부 지지부(220) 사이에 유체 시일을 형성한다. 제1 밀봉 부재(240)는 원주 방향으로 연장되는 부재이다. 제1 밀봉 부재(240)는 실리콘 고무 시일을 포함한다. 다른 적절한 재료들이 사용될 수도 있다. 제1 밀봉 부재(240)는 탄성을 갖는다. 재료는 가열 조립체(105)가 작동 온도에 있을 때 안정하도록 구성된다. 제1 밀봉 부재(240)는 서셉터(240) 상에 고정 장착된다. 제1 밀봉 부재(240)는 예를 들어 서셉터(132)의 외부 표면 상에 제1 밀봉 부재(240)를 오버몰딩함으로써 서셉터(132)에 접착된다. 제1 밀봉 부재(240)는 서셉터(132)의 근위 단부로부터 이격된다. 서셉터(132)의 근위 단부가 제1 단부 지지부(220)에 의해 수용될 때, 제1 단부 지지부(220)의 밀봉 림(226)은 제1 밀봉 부재(240)와 맞닿아 이에 대해 밀봉한다. 이와 같이, 시일이 제1 단부 지지부(220)와 서셉터(220) 사이에 형성된다. 제1 밀봉 부재(240)는 축 방향으로 시일을 형성한다.
제1 밀봉 부재(240)는 배리어 부재(250)에 맞닿아 이에 대해 밀봉한다. 제1 밀봉 부재(240)는 서셉터(132)로부터 직립한다. 제1 밀봉 부재(240)는 배리어 부재(250)의 내부 표면에 맞닿는다. 이에 따라, 서셉터(132)와 배리어 부재(250) 사이에 시일이 형성된다. 제1 밀봉 부재(240)는 반경 방향으로 시일을 형성한다. 제1 밀봉 부재(240)는 제1 단부 지지부(220) 및 배리어 부재(250)에 대해 서셉터를 위치시키고 배향시키도록 작용한다.
제2 밀봉 부재(245)는 가열 조립체(105)와 제2 단부 지지부(230) 사이에 유체 시일을 형성한다. 제2 밀봉 부재(245)는 원주 방향으로 연장되는 부재이다. 제2 밀봉 부재(245)는 실리콘 고무 시일을 포함한다. 다른 적절한 재료들이 사용될 수도 있다. 제2 밀봉 부재(245)는 탄성을 갖는다. 재료는 가열 조립체(105)가 작동 온도에 있을 때 안정하도록 구성된다. 퍼넬 부품(140) 상에는 제2 밀봉 부재(245)가 고정 장착된다. 실시예들에서, 제2 밀봉 부재는 서셉터(132) 상에 있고, 예를 들어 이 경우 퍼넬 부품은 생략된다. 제2 밀봉 부재(245)는 예를 들어 퍼넬 부품(140)의 외부 표면 상에 제2 밀봉 부재(245)를 오버몰딩하여 서셉터(132)에 접착된다. 제2 밀봉 부재(245)는 퍼넬 부품(140)의 개방 단부에 인접한다. 가열 조립체의 원위 단부가 제2 단부 지지부(230)에 의해 수용될 때, 제2 단부 지지부(230)의 제1 밀봉 면(234)은 제2 밀봉 부재(245)와 맞닿아 이에 대해 밀봉한다. 이와 같이, 시일이 제2 단부 지지부(230)와 가열 조립체(105) 사이에 형성된다. 제2 밀봉 부재(245)는 반경 방향으로 시일을 형성한다.
제2 밀봉 부재(245)는 제2 단부 지지부(230)의 제2 밀봉 면(235)과 맞닿아 이에 대해 밀봉한다. 제2 밀봉 부재(245)는 축 방향으로 시일을 형성한다. 제2 밀봉 부재(245)는 가열기 조립체(105)로부터 직립한다. 제2 밀봉 부재(245)는 제2 단부 지지부(230) 및 배리어 부재(250)에 대해 가열기 조립체(105)를 위치시키고 배향시키도록 작용한다.
실시예들에서, 제1 밀봉 부재(240)는 제1 단부 지지부(220) 상에 있고, 가열기 조립체(105)와 밀봉한다. 실시예들에서, 제2 밀봉 부재(245)는 제2 단부 지지부(230) 상에 있고 가열기 조립체(105)와 밀봉한다. 퍼넬 부품(140)의 제2 섹션(142) 상에는 제2 밀봉 부재(245)가 있다. 실시예들에서, 제2 밀봉 부재(245)는 퍼넬 부품(140)의 제1 섹션(141) 상에 있다. 이러한 실시예에서, 제2 밀봉 부재(245)는 제2 단부 지지부(230)의 근위 림에 대해 밀봉한다.
제1 밀봉 부재(240) 및 제2 밀봉 부재(250)는 제2 밀봉 부재(250), 가열기 조립체(105) 및 제1 밀봉 부재(240)를 통한 밀봉된 공기 흐름 경로를 형성한다. 배리어 부재(250) 및 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 가열기 조립체(105)를 위한 연속적으로 밀봉된 인클로저를 형성한다. 배리어 부재(250)는 서셉터(132)로부터 이격된다. 배리어 부재(250)의 내부 표면은 서셉터(132)의 외부 표면으로부터 멀리 위치결정되어, 배리어 부재(250)와 가열기 조립체(105) 사이에 에어 갭(air gap)을 제공한다. 에어 갭은 서셉터(132)에서 생성된 열로부터 절연을 제공한다.
가열기 조립체(105)와 배리어 부재(250) 사이에 유체 밀봉된 캐비티(cavity)(260)가 형성된다. 유체 밀봉된 캐비티(260)는 챔버를 형성한다. 캐비티(260)는 에어 갭을 제공한다. 가열기 조립체(105)의 일부 주위에 유체 밀봉 인클로저(261)가 형성된다. 유체 밀봉 인클로저는 배리어 부재(250), 제1 및 제2 밀봉 부재들(240, 245), 가열기 조립체(105) 및 제2 단부 지지부(230)에 의해 형성된다. 일부 실시예들에서, 제1 단부 지지부(220)는 인클로저(261)의 일부를 형성한다. 일부 실시예들에서, 유체 밀봉 인클로저(261)는 배리어 부재(250), 가열기 조립체(105) 및 제1 및 제2 밀봉 부재들(240, 245)에 의해 형성된다. 실시예들에서, 가열기 조립체(105)와 배리어 부재(250) 사이의 갭은 약 0.8 mm 내지 1 mm이다. 실시예들에서, 갭은 약 0.9 mm이다.
써모커플(265)과 같은 센서가 유체 밀봉 캐비티(260)에 배치된다. 써모커플(265)은 서셉터(132) 상에 장착된다. 써모커플(265)은 서셉터(132)의 온도를 결정하도록 구성된다. 써모커플(265)은 서셉터(132)의 온도를 직접 검출한다. 디바이스(100)는 서셉터(132)의 온도를 결정하도록 구성된 2 개 이상의 써모커플들(132)을 포함할 수 있다. 유체 밀봉 캐비티(260)의 제공은 유체 밀봉 캐비티(260) 외부의 대기로부터 써모커플(265)을 격리하는 것을 돕는다. 유체 밀봉된 캐비티(260)의 제공은 디바이스(100)를 통한 공기 흐름 경로로부터 써모커플(265)을 격리하는 것을 돕는다. 이와 같이, 공기 흐름 경로로부터의 응축물이 써모커플(265)로 흐르는 것이 제한된다.
특히 도 9 및 도 10을 참조하면, 인덕터 코일 조립체(127)는 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)을 포함한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 전기 전도성 재료로 제조된다. 이 예에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 헬리컬 인덕터 코일들(124, 126)을 제공하기 위해 헬리컬 방식으로 감긴 리츠 와이어/케이블(Litz wire/cable)로 제조된다. 리츠 와이어는, 개별적으로 절연되고 단일 와이어를 형성하기 위해 함께 꼬여지는 복수의 개별 와이어들을 포함한다. 리츠 와이어들은 전도체에서의 표피 효과 손실(skin effect loss)들을 감소시키도록 설계된다. 예시적인 디바이스(100)에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 원형 단면을 갖는 구리 리츠 와이어로 제조된다. 다른 예들에서, 리츠 와이어는 직사각형과 같은 다른 형상의 단면들을 가질 수 있다. 인덕터 코일들의 개수는 상이할 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 인덕터 코일 조립체(127)는 단일 인덕터 코일을 포함할 수 있다. 제1 또는 제2 인덕터 코일은 생략될 수 있다.
제1 인덕터 코일(124)은 서셉터(132)의 제1 섹션을 가열하기 위한 제1 변하는 자기장을 생성하도록 구성되고(도 4 참조), 제2 인덕터 코일(126)은 서셉터(132)의 제2 섹션을 가열하기 위한 제2 변하는 자기장을 생성하도록 구성된다. 이 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 디바이스(100)의 종축(101)을 따르는 방향으로 제2 인덕터 코일(126)에 인접한다(즉, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 중첩되지 않음). 서셉터 배열체(132)는 단일 서셉터, 또는 2 개 이상의 개별 서셉터들을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)의 단부들(130)은 PCB(123)에 연결될 수 있다(도 2 참조).
일부 예들에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 서로 상이한 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 적어도 하나의 특성을 가질 수 있다. 더 상세하게, 일 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 인덕턴스 값을 가질 수 있다. 도 3 및 도 4에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 제1 인덕터 코일(124)이 제2 인덕터 코일(126)보다 더 작은 서셉터(132)의 섹션 위에 감겨지도록 상이한 길이들로 이루어진다. 따라서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 개수의 턴(turn)들을 포함할 수 있다(개별 턴들 사이의 간격이 실질적으로 동일하다고 가정함). 또 다른 예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 제2 인덕터 코일(126)과 상이한 재료로 제조될 수 있다. 일부 예들에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 실질적으로 동일할 수 있다.
이 예에서, 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)은 동일한 방향으로 감긴다. 인덕터 코일들은 상이한 시간들에 활성화될 수 있다. 예를 들어, 초기에, 제1 인덕터 코일(124)은 물품(110)의 제1 섹션을 가열하도록 작동할 수 있고, 나중에, 제2 인덕터 코일(126)은 물품(110)의 제2 섹션을 가열하도록 작동할 수 있다. 실시예들에서, 제1 인덕터 코일(124) 및 제2 인덕터 코일(126)은 반대 방향들로 감긴다. 코일들을 반대 방향들로 감으면 특정 유형의 제어 회로와 함께 사용될 때 비활성 코일에 유도되는 전류를 감소시키는 데 도움이 된다. 이러한 실시예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 우측 헬릭스(helix)일 수 있고, 제2 인덕터 코일(126)은 좌측 헬릭스일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 인덕터 코일(124)은 좌측 헬릭스일 수 있고, 제2 인덕터 코일(126)은 우측 헬릭스일 수 있다.
인덕터 코일들의 개수가 상이할 수 있음을 이해할 것이다. 실시예들에서, 디바이스(100)는 단일 인덕터 코일을 포함한다.
디바이스(100)는 제2 섀시를 포함한다. 제2 셰시는 지지 부재로서 작용하는 코일 지지부(200)를 포함한다. 지지 부재는 일반적으로 관형일 수 있고, 서셉터(132)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 제2 섀시(200)는 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)을 지지한다. 제2 섀시(200)는 도 4에 단면으로 도시되어 있다. 도 9에서 디바이스(100)의 다양한 부품들이 생략된 상태로 제2 섀시(200)의 측면도가 도시되어 있다. 제2 섀시(200)는 도 10에 도시되어 있다.
제2 섀시(200)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230) 사이에서 연장된다. 제2 섀시(200)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)과 함께 가열기 조립체(105)를 에워싼다. 이것은, 디바이스(100)의 다른 구성요소들로부터 가열기 조립체(105)를 열적으로 격리시키는 것을 돕도록 작용한다. 코일 지지부(200)는 중공형 관형 부재이다.
실시예들에서, 코일 지지부(200)는 자기 유도 간섭을 제한하는 것을 돕기 위해 비-금속 재료로 형성된다. 이러한 특정 예에서, 제2 섀시(200)는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된다. 다른 적합한 재료들도 가능하다. 이러한 재료들로 형성된 제2 섀시는 서셉터가 가열될 때 조립체가 강성/고체 상태로 유지되는 것을 보장한다. 코일 지지부(200)는 코일들(124, 126)과 같은 다른 구성요소들의 지지를 돕기 위해 강성 재료로 형성된다. 코일 지지부(200)는 예를 들어 플라스틱과 같은 절연 재료로 구성될 수 있다. 예에서, 코일 지지부(200)는 1 mm 내지 1.5 mm의 두께를 갖는다. 본 예에서, 두께는 약 1.3 mm이다.
특히 도 3, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 코일 지지부(200) 주위에 위치결정되어 코일 지지부(200)와 맞닿는다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 코일 지지부(200)의 반경 방향 외향 측면(201) 상에 있다. 실시예들에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들은 코일 지지부(200)의 반경 방향 내향 측면(202) 상에 있다.
서셉터(132), 코일 지지부(200), 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 서셉터(132)의 중심 종축(101) 주위에서 동축이다. 코일 지지부(200)는 서셉터(132)에서 생성된 열로부터 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 절연하는 것을 도울 수 있다.
코일 지지부(200)는 외부 표면(203)을 갖는다. 외부 표면(203)은 외부 커버(102)로부터 이격된다. 코일 지지부(200)는 가열기 조립체(105)로부터 이격된다. 코일 지지부(200)는 서셉터(132)의 외부 표면(203)으로부터 멀리 위치결정된 내부 표면을 갖는다.
제2 섀시는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230) 상에 고정 장착된다. 코일 지지부(200)의 단부들에는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)이 수용된다. 제1 단부 지지부(220)는 코일 지지부(200)의 근위 단부를 폐쇄한다. 제2 단부 지지부(230)는 코일 지지부(200)의 원위 단부를 폐쇄한다. 코일 지지부(200)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)과 부분적으로 중첩된다. 배리어 부재(250)의 근위 단부는 제1 단부 외부 표면(228)에 맞닿는다. 배리어 부재(250)의 원위 단부는 제2 단부 외부 표면(238)에 맞닿는다. 코일 지지부(220)의 근위 단부는 제1 단부 지지부(220)의 제1 근위 단부 장착 표면(229)과 중첩된다. 코일 지지부(220)의 원위 단부는 제2 단부 지지부(230)의 제2 원위 단부 장착 표면(229)과 중첩된다.
코일 지지부(200)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230) 상에 고정 장착된다. 코일 지지부(200)는 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230) 사이에 보유된다. 실시예들에서, 용접 또는 접착과 같은 기계적으로 제작된 조인트는 코일 지지부(200)를 제 위치에 고정시킨다. 실시예들에서, 코일 지지부(200) 및 제1 및 제2 단부 지지부들(220, 230)은 동일한 재료로 형성된다.
특히 도 3, 도 4, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 코일 지지부(200)에 의해 코일 지지부(200) 상에 정렬된다. 즉, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 코일 지지부(200)의 특징부에 의해 코일 지지부(200)에 대해 특정한 배열로 보유된다. 예들에서 정렬 특징부는 채널(channel)(205)이다. 채널(205)은 코일 지지부(200)의 반경방향 외향 측면(201)에 형성된다. 채널(205)은 헬리컬 채널(205)이다. 채널(205)은 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)을 수용한다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 채널(205)에 의해 보유된다. 채널(205)은 일정한 헬리컬 경로를 따른다. 채널(205)은 코일 지지부(200) 주위의 복수의 턴들을 포함한다. 정렬 특징부로서 작용하는 채널(205)은 코일들(214, 216)의 일관된 경로, 예를 들어 일관된 간격을 제공한다. 이는 인덕터 코일 조립체의 성능이 최대화되고, 및/또는 코일의 미리 결정된 속성이 달성되도록 돕는다.
제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126) 각각은 헬리컬 배열로 코일 지지부(200) 상에 정렬된다. 예들에서 인덕터 코일들 중 하나는 생략될 수 있다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126) 각각은 헬리컬 경로를 따른다. 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126) 각각의 헬리컬 경로의 턴들은 동일한 간격을 갖는다.
실시예들에서, 헬리컬 채널(205)은 지지 코일(200)의 외부 표면(203)에 있는 홈에 의해 형성된다. 실시예들에서, 헬리컬 채널(205)은 헬리컬 배열로 연장되는 한 쌍의 인접한 릿지(ridge)들에 의해 형성된다. 릿지들은 불연속적이고, 복수의 돌출부들로 형성될 수 있다. 돌출부들은 지지 코일이 수용되어 보유되는 헬리컬 경로를 규정할 수 있다.
코일 지지부(200)는 채널(205)의 인접한 턴들 사이에 헬리컬 오목부(recess)(206)를 포함한다. 헬리컬 오목부(206)는 세장형 홈이다. 예들에서, 헬리컬 오목부(206)는 복수의 오목부 섹션들을 포함한다. 예들에서 헬리컬 오목부(206)는 에어 갭으로서 작용한다. 헬리컬 오목부의 제공은 열 전달을 제한하는 데 도움이 된다. 헬리컬 오목부의 제공은 중량 최소화를 도울 수 있다. 헬리컬 오목부(206)는 채널(205)과 이중 헬릭스 구성을 형성한다. 실시예들에서, 헬리컬 오목부는 생략된다. 헬리컬 오목부는 도 3 및 도 4에 도시되어 있지 않다.
제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 채널(205)에 보유된다. 클립들, 본딩, 및 오버 레이어(over layer)와 같은 보유 특징부들이 채널(205)에서 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)을 보유지기 위해 사용될 수 있다.
제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126) 각각은 코일 지지부(200)에 완전히 수용된다. 즉, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126) 각각은 코일 지지부(200)의 표면과 평면형으로 놓이거나 또는 이 표면으로부터 오목하게 놓인다. 실시예들에서, 제1 및 제2 인덕터 코일들(124, 126)은 채널(205)로부터 부분적으로 돌출된다.
코일 지지부(200)는 단일 채널을 포함한다. 그러나, 채널(205)은 각각의 코일(124, 126)에 대해 하나씩 2 개의 채널 부분들로 분리될 수 있음을 이해할 것이다. 각각의 채널은 코일들(124, 126) 사이에 상이한 정렬을 제공하기 위해 하나 이상의 상이한 특성들, 예를 들어 피치, 폭, 깊이 및 길이를 가질 수 있다.
페라이트 실드(ferrite shield)(280)가 인덕터 코일들(124, 126) 주위로 연장된다. 페라이트 실드는 전자기 실드로서 작용한다. 다른 적절한 재료들이 사용될 수도 있다. 페라이트 실드(280)는 코일 지지부(200) 상에 장착된다. 페라이트 실드(280)는 코일 지지부(200)에 맞닿고, 따라서 예를 들어 접착에 의해 코일 지지부(200)에 직접 장착될 수 있다. 채널(205)은 코일들(124, 126)이 코일 지지부(200)에 오목해지도록 제공한다. 인덕터 코일들(124, 126)은 코일 지지부(200) 및 페라이트 실드(280)에 의해 에워싸인다.
도 12를 참조하면, 써모커플과 같은 센서(290)가 코일 지지부(200) 상에 위치결정된다. 코일 지지부(200)는 센서 마운트(291)를 포함한다. 이는 코일에 대해 센서를 정확하게 위치결정하는 데 도움이 되므로, 정확한 측정에 도움이 된다. 마운트(291)는 오목부를 포함한다. 마운트(291)는 써모커플을 장착하기 위한 위치지정 표면을 형성한다.
위에서 설명된 실시예들에서의 정렬 특징부는 채널이다. 그러나, 채널이 생략될 수 있고 정렬 특징부가 변할 수 있음을 이해할 것이다.
위에서 설명된 실시예들에서, 코일 지지부(200)에는 코일들 및/또는 다른 정렬 특징부들을 정렬하기 위한 채널(205)이 제공된다. 일부 실시예들에서 코일들 및/또는 다른 정렬 특징부들을 정렬하기 위한 채널이 생략될 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 실시예에서, 코일들은 코일 지지부의 표면에 접착될 수 있거나, 또는 그 사이에 갭을 두고 코일 지지부 주위에 조립될 수 있다.
가열기 조립체(105), 배리어 부재(250) 및 코일 지지부(200)는 서셉터(132)의 중심 종축 주위에서 동축이다. 코일 지지부(200)는 서셉터(132)에서 생성된 열로부터 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 절연하는 것을 도울 수 있다.
코일 지지부(200)는 서셉터(132)와 이격된다. 코일 지지부(200)는 배리어 부재(250)와 이격된다. 배리어 부재(250)는 가열기 조립체(105)와 코일 지지부(200) 사이에 있다. 코일 지지부(200)와 배리어 부재(250) 사이에는 절연 챔버(270)가 형성된다.
예에서, 코일 지지부(200)와 배리어 부재(250) 사이의 간격은 0.5 mm 내지 1.5 mm이다. 본 예에서, 두께는 약 0.9 mm이다. 코일 지지부(200)는 제2 배리어 부재로서 작용한다. 배리어들로서 작용하는 배리어 부재들을 이격된 배열로 제공함으로써, 디바이스의 상이한 구성요소들을 서로 격리시키는 데 도움이 되는 별도의 챔버들을 제공하는 것을 도울 수 있다.
배리어들은 절연 부재들로서 작용한다. 이와 같이, 배리어들은 서셉터(132)로부터 에어로졸 생성 조립체(111)의 외부로의 열 전달을 제한하기 위해 절연 스택(stack)의 일부를 형성한다. 배리어 부재(250)는 제1 절연 부재로서 작용한다. 코일 지지부(200)는 제2 절연 부재로서 작용한다. 배리어 부재(250)와 코일 지지부(200) 사이에는 절연 층(271)이 연장된다. 절연 층(271)은 배리어 부재(250) 주위로 연장된다. 절연 층(271)은 배리어 부재(250) 및 코일 지지부(200)와 맞닿는다.
실시예들에서 절연 층(271)은 배리어 부재(250) 및 코일 지지부(200)에 의해 지지된다. 일부 실시예들에서, 절연 층(271)은 배리어 부재(250)에 의해 지지된다. 이러한 실시예들에서, 절연 층(271)은 코일 지지부(200)로부터 예를 들어 작은 갭만큼 이격될 수 있다. 일부 실시예들에서, 절연 층(271)은 코일 지지부(200)에 의해 지지된다. 이러한 실시예들에서, 절연 층(271)은 배리어 부재(250)로부터 예를 들어 작은 갭만큼 이격될 수 있다. 절연 층(271)은 배리어 부재(250) 및 코일 지지부(200) 중 하나 또는 둘 모두에 부착될 수 있다. 실시예들에서, 배리어 부재(250)는 생략될 수 있다. 실시예들에서, 코일 지지부(200)는 절연 층(271)과 일체형으로 형성될 수 있다. 절연 층(271)은 생략될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 배리어 부재(250)와 코일 지지부(200) 사이에 에어 갭이 형성된다. 이러한 배열에서, 에어 갭은 절연체로서 작용한다.
절연 층(271)은 제3 절연 부재로서 작용한다. 절연 층은 관형이다. 절연 층(271)은 패널(panel)일 수 있다. 실시예들에서 절연 층(271)은 코일 지지부(200)의 내부 측면 주위에 관형 배열로 형성된다. 단부 립들(272)(도 4 참조)은 절연 층(271)을 보유하는 것을 돕는다. 절연 층(271)은 코일 지지부(20)에 접착된다. 예들에서, 절연 층(271)은 배리어 부재(250)에 접착된다. 배리어 부재(250)는 절연 층(271)을 서셉터(132)로부터 이격시킨다. 코일 지지부(200)는 절연 층(271)을 인덕터 코일들(124, 126)로부터 멀리 이격시킨다.
절연 스택은 다음 재료들 중 2 개 이상의 조합에 의해 제공될 수 있다: (i) 공기(약 0.02 W/mK의 열전도율을 가짐), (ii) 에어로겔(Aerogel), 예를 들어 AeroZero®약 0.03 W/mK 내지 약 0.04 W/mK의 열전도율을 가짐), (iii) 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)(일부 예들에서 약 0.25 W/mK의 열전도율을 가질 수 있음), (iv) 세라믹 천(약 1.13 kJ/kgK의 비열을 가짐), (v) 열 퍼티(putty). 다른 적절한 재료들이 사용될 수도 있다.
절연 층(271)은 에어로겔로 형성된다. 다른 적합한 재료들, 예를 들어 다공성 폼(foam) 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 에어로겔의 양쪽 측면에 배리어 부재들을 제공함으로써, 절연 층(271)에 대한 보호 배리어를 제공할 수 있다. 하나 이상의 배리어들은 그의 길이를 따라 절연 층(271)을 지지하는 것을 돕는다.
배리어 부재와 에어로겔 절연 층의 조합은 컴팩트(compact)한 배열로 디바이스(100)의 쉘로의 열 전달을 제한하기 위해 가열기 조립체(105) 주위에 강화된 절연 구성을 제공하는 것을 돕는다.
절연 층(271)은 내부 절연 층(273)으로 작용한다. 외부 절연 층(273)은 인덕터 코일 조립체(127) 주위로 연장된다. 외부 절연 층(273)은 관형 배열체를 형성한다. 외측 절연 층(273)은 인덕터 코일 조립체(127)에 의해 지지된다. 내부 및 외부 절연 층들(271, 273)은 인덕터 코일 조립체(127)를 사이에 끼운다. 외부 절연 층(273)은 페라이트 층(280) 상에 장착된다. 외부 절연 층(273)은 페라이트 층(280)에 접착되지만, 다른 장착 배열들이 예상된다. 외부 절연 층(273)을 제공함으로써 코일들과 서셉터(132) 사이의 거리가 변할 수 있도록 허용하면서 미리 결정된 두께의 절연체가 사용될 수 있게 한다. 외부 절연 층(273)은 에어로겔로 형성된다. 다른 적합한 재료들, 예를 들어 다공성 폼(foam) 재료가 사용될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 단부 지지부(220)는 코일 지지부(200)의 근위 단부로부터 돌출된다. 제2 단부 지지부(230)는 코일 지지부(200)의 원위 단부로부터 돌출된다. 제1 단부 지지부(220)는 축방향으로 정렬된다. 제2 단부 지지부(230)는 축방향으로 정렬된다. 에어로졸 생성 조립체(111)는 (제1)섀시(109)에 장착된다. 에어로졸 생성 조립체(111)는 그의 근위 단부 및 원위 단부에 장착된다. 섀시(109)의 에어로졸 생성 조립체 마운트(113)는 에어로졸 생성 조립체(111)를 유지한다.
디바이스(100)는 위치지정 배열체를 포함한다. 위치지정 배열체의 제1 위치지정 특징부(300)는 에어로졸 생성 조립체(111)를 섀시(109) 상에서 제1 근위 단부에 위치한다. 위치지정 배열체의 제2 위치지정 특징부(301)는 에어로졸 생성 조립체(111)를 섀시(109) 상에서 제2 원위 단부에 위치한다. 섀시(109)는 제1 섀시로서 작용하고, 코일 지지부(200)는 제2 섀시로서 작용한다. 제2 섀시(200)는 위치지정 배열체를 포함한다.
도 13a는 제1 위치지정 특징부(300)를 포함하는 코일 지지부(200)의 제1 근위 단부의 확대도를 도시하고, 도 13b는 제2 위치지정 특징부(301)를 포함하는 코일 지지부(200)의 제2 원위 단부의 확대도를 도시한다 . 제1 위치지정 특징부(300)는, 제1 섀시(109) 상에 코일 지지부(제2 섀시)(200), 따라서 에어로졸 생성 조립체(111)의 제1 근위 단부를 위치시킬 수 있다. 제2 위치지정 특징부(300)는, 제1 섀시(109) 상에 코일 지지부(제2 섀시)(200), 따라서 에어로졸 생성 조립체(111)의 제2 원위 단부를 위치시킬 수 있다.
예시된 코일 지지부(200)는 코일 지지부(200)의 제1 단부에 제1 위치지정 특징부(300) 및 코일 지지부(200)의 제2 단부에 제2 위치지정 특징부(301)를 포함하지만, 다른 실시예들에서는, 제1 또는 제2 위치지정 특징부가 생략될 수 있다. 더욱이, 코일 지지부(200)의 제2 원위 단부 상에 제1 위치지정 특징부가 제공되는 것이 가능할 것이다. 유사하게, 제2 위치지정 특징부는 코일 지지부(200)의 제1 근위 단부 상에 제공될 수 있다. 제2 섀시(200)의 일단부에서 근위부에 또는 적어도 근위부에 위치지정 특징부가 제공될 수 있다.
도 13b에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 섀시(200)는 아래에서 설명될 배향 특징부(orientation feature)(303)를 더 포함할 수 있다. 실시예들에서, 배향 특징부(303)는 생략될 수 있다.
아래에서 더 명확해지는 바와 같이, 위치지정 배열체는 에어로졸 생성 조립체(111) 및 가열기 조립체(105)를, 예를 들어 디바이스(100)의 조립 중 및 조립 후에, 제1 섀시(109)에 대한 정확한 예컨대 고유한 포지션 및/또는 배향에 위치결정하는 것을 도울 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 조립체(111)가 제2 섀시(200)의 위치지정 배열체에 의해 제1 섀시(109) 상에 위치될 때, 에어로졸 생성 조립체(111)의 다른 구성요소들은 섀시(109)에 대해 원하는 포지션에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 11은 제1 위치지정 특징부(300) 및 제2 위치지정 특징부(301)에 의해 제1 섀시(109) 상에 위치된 에어로졸 생성 조립체(111)를 도시한다. 이 포지션에서, 에어로졸 생성 조립체(111)로부터 연장되는 인덕터 코일(130)의 단부들은 제1 섀시(109) 상에 지지되고 PCB(123)와 연결될 수 있다.
더욱이, 위치지정 배열체는 조립 오류들을 줄이거나 방지하기 위해 정렬 메커니즘으로서 기능할 수 있다. 이에 따라, 위치지정 배열체의 제공은 조립 용이성과 정확성을 용이하게 할 수 있다.
위치지정 배열체는, 제1 섀시(109)에 대한 에어로졸 생성 조립체(111)의 이동을 제한하거나 방지할 수 있다. 이것은, 예를 들어 인덕터 코일의 와이어들에 바람직하지 않은 응력을 가하거나 변위시킬 수 있는 힘을 인덕터 코일이 겪는 것을 회피하는 데 도움이 될 수 있다.
더욱이, 제2 섀시(200)의 일부로서 위치지정 특징부를 제공함으로써 위치지정 특징부가 간단하고 간단한 방식으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 위치지정 배열체는 예를 들어 사출 성형(injection moulding)에 의해 단일 제조 단계에서 코일 지지부(200)와 일체로 형성될 수 있다.
도 14a를 참조하고 위에서 논의된 바와 같이, 코일 지지부(200)는 중심 종축(101)을 따라 그리고 그 주위로 연장되는 실질적으로 관형 부재일 수 있다. 중심 종축(101)은 z 방향으로 연장될 수 있다. 도 14a는 코일 지지부(200)의 제1 위치지정 특징부(300)에 의해 섀시(109) 상에 위치된 코일 지지부(200)의 제1 근위 단부를 도시하고, 도 14b는 코일 지지부(200)의 제2 위치지정 특징부(301)에 의해 섀시(109) 상에 위치된 코일 지지부(200)의 제2 원위 단부를 도시한다.
도 14a에서 알 수 있는 바와 같이, 섀시(109)의 에어로졸 생성 조립체 마운트(113) 상에 코일 지지부(200)가 장착될 때, 에어로졸 생성 조립체 마운트(113)는 예를 들어 z-방향에 수직인 x-방향을 따라 코일 지지부(200)의 중심 종축(101)에 대해 일반적으로 축을 벗어나(off-axis) 위치결정될 수 있다. 제1 섀시(109)는, 섀시(109) 상에 에어로졸 생성 조립체(111)의 제1 근위 단부를 위치시키기 위해 제1 위치지정 특징부(300)와 협동하도록 구성된 제1 협동 특징부 및, 섀시(109) 상에 에어로졸 생성 조립체(111)의 제2 원위 단부를 위치시키기 위해 제2 위치지정 특징부(301)와 협동하도록 구성된 제2 협동 특징부를 포함할 수 있다.
도 10, 도 13a 및 도 14a를 참조하면, 코일 지지부(200)는 코일 지지부(200)의 주요 관형 영역의 제1 근위 축방향 단부로부터 연장되는 부분적인 관형 영역(300)을 포함할 수 있다. 부분적인 관형 영역(300)은 축방향으로(z-방향으로 종축(101)에 평행하게) 연장될 수 있는 한 쌍의 표면들(402A, 402B)을 포함할 수 있다. 이 예에서, 표면들(402A, 402B)은 일반적으로 동일한 y-z 평면 상에 연장된다. 다른 평면들이 가능할 것이다. 표면들(402A, 402B)은 섀시(109)의 대응하는 협동 표면들에 맞닿도록 구성될 수 있다. 한 쌍의 맞닿는 표면들(402A, 402B)은 종축(101)에 수직인 방향으로, 예를 들어 z 및 x 방향들 둘 모두에 수직인 y-방향으로 서로 이격될 수 있다.
종축(101)에 실질적으로 수직인 평면(예를 들어, x-y 평면)에 일반적으로 놓이는 추가 맞닿음 표면은, 코일 지지부(200)의 주요 관형 영역의 제1 근위 단부에 형성된 제1 림(403)에 의해 규정될 수 있다.
도 14a에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 각각의 맞닿음 표면은, 섀시(109) 상에 코일 지지부(200)의 제1 근위 단부, 따라서 에어로졸 생성 조립체(111)를 위치시키기 위해, 섀시(109)의 대응하는 협동 표면과 맞닿도록 구성될 수 있다. 표면들(402A, 402B)은 반경 방향으로 협동 표면들에 대해 위치될 수 있다. 제1 림(403)은 축 방향으로 협동 표면에 대해 위치될 수 있다.
섀시(109)의 제1 협동 특징부는, 길이방향 축(101)에 실질적으로 수직으로, 예컨대 x 방향으로 연장되는 한 쌍의 이격된 평행 아암들(404A, 404B)을 포함할 수 있다. 각각의 아암(404A, 404B)의 단부는 종축(101)에 실질적으로 평행한 평면(예컨대, y-z 평면)에서 협동 표면을 포함할 수 있고, 이에 대해 한 쌍의 맞닿음 표면들(402A, 402B) 중 개개의 것이 맞닿는다. 각각의 아암의 측면(lateral surface)은, 제1 림(403)이 맞닿는 종축(101)에 실질적으로 수직인 평면(예컨대, x-y 평면)에서 협동 표면을 포함할 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 아암들(404A, 404B)은 그 사이에 최상부 단부 지지부(220)를 파지하도록 추가로 구성될 수 있다.
표면들은, 코일 지지부(200), 따라서 에어로졸 발생 조립체(111)가 고유한 포지션 및 배향으로 섀시(109) 상에 위치되도록 구성된다. 맞닿음부는, 제1 섀시(109)에 대한 제2 섀시(200)의 회전이 제한되도록 할 수 있다. 맞닿음부는, 제1 섀시(109)에 대한 제2 섀시(200)의 축방향 변위가 제한되도록 할 수 있다.
도 14b에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 코일 지지부(200)는 제2 원위 축방향 단부에 제2 림(405)을 포함할 수 있다. 제2 위치지정 특징부(301)는, 제2 림(405)으로부터 축 방향(z)(종축(101)에 실질적으로 평행)으로 연장될 수 있는 하나 이상의 돌출부들을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 제2 위치지정 특징부(301)는 제2 림(405)을 따라 이격된 한 쌍의 돌출 레그들(406A, 406B)을 포함한다. 림(405)으로부터 연장되는 2개보다 많거나 적은 레그들이 가능할 것이다.
각각의 레그(406A, 406B)는 코일 지지부(200)의 제2 근위 단부를 위치시키기 위해 섀시(109)의 에어로졸 생성 조립체 마운트(113)에 따라서 섀시(109) 상의 에어로졸 생성 조립체(111)에 대응하는 소켓(407A, 407B)과 맞물리도록 구성될 수 있다. 따라서, 섀시(109)의 제2 협동 특징부는 에어로졸 생성 조립체 마운트(113)에 한 쌍의 소켓들(407A, 407B)을 포함할 수 있다.
도 14b에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 소켓(407A, 407B)은 베이스 표면(408) 및 베이스 표면(408)으로부터 연장되는 하나 이상의 측벽 표면들(409)에 의해 규정될 수 있다. 레그와 대응하는 소켓 사이의 맞물림은, 레그의 원위 단부가 대응하는 소켓의 베이스 표면(408)과 맞닿거나 밀접하게 이격되도록 할 수 있고, 레그의 하나 이상의 측면 에지들이 대응하는 소켓의 대응하는 측벽 표면(409)과 인접하거나 밀접하게 이격되도록 할 수 있다.
맞물림은, 코일 지지부(200) 따라서 에어로졸 생성 조립체(111)가 고유한 포지션 및 배향으로 섀시(109) 상에 위치되도록 이루어진다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 코일 지지부(200)가 제1 및 제2 위치지정 특징부들에 의해 제1 섀시(109) 상에 위치될 때, 인덕터 코일(130)의 단부는 제1 섀시(109)에 대해 원하는 포지션에 위치결정된다. 이 포지션에서, 인덕터 코일 단부(130)는 예를 들어, PCB(123)와 연결될 수 있다. 유사하게, 인덕터 코일의 다른 단부(도시되지 않음)는 제1 섀시(109)에 대해 원하는 포지션에 위치결정될 수 있다. 이것은, 인덕터 코일 단부(들)(130)가 PCB(123)에 정확하게 솔더링될 수 있게 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2 섀시(코일 지지부)(200)는 배향 특징부(303)를 더 포함할 수 있다. 도 14b를 참조하면, 배향 특징부(303)는 축 방향으로 연장되는 슬롯(410)을 포함할 수 있다. 슬롯이 다른 방향으로 연장되는 것이 가능할 것이다. 슬롯(410)은, 축 방향으로 제2 림(405) 내로 연장되는 리세스에 의해 및/또는 축 방향으로 제2 림(405)으로부터 연장되는 한 쌍의 이격된 레그들(411A, 411B) 사이에 의해 규정될 수 있다. 슬롯(410)은 위에서 논의된 한 쌍의 돌출 레그들(406A, 407A) 사이에 위치결정될 수 있다. 슬롯(410)은 코일 홀더(200)의 전체 반경 방향 두께를 통해 연장된다. 슬롯이 코일 홀더(200)의 반경 방향 두께를 통해 부분적으로만 연장되는 것이 가능할 것이다.
도 15를 참조하면, 슬롯은, 코일 지지부(200)에 대한 제2 단부 지지부(230)의 움직임 및/또는 회전을 제한하거나 방지하기 위해 제2 단부 지지부(230) 상에 제공된 돌출부(500) 형태의 정지부를 수용하고 맞물리도록 구성될 수 있다. 특히, 맞물림은, 종축(101)에 대한 제2 단부 지지부(230)의 회전이 제한되거나 방지되도록 이루어질 수 있다. 실시예들에서, 제2 단부 지지부(230) 상에는 슬롯이 제공될 수 있고, 코일 지지부(200)에는 대응하는 돌출부가 제공될 수 있다.
위에서 논의된 것과 유사한 방식으로, 배향 특징부를 제공하면 조립이 쉽고 정확할 수 있다. 더욱이, (일단 조립되면) 배향 특징부는 코일 지지부(200)에 대한 제2 단부 지지부(230)의 원치 않는 움직임을 제한하거나 방지할 수 있다.
배향 특징부의 제공은 코일 지지부(200)에 대한 제2 단부 지지부(230) 사이의 정확한 정렬을 허용할 수 있으며, 이는 제2 단부 지지부(230)와 가열기 조립체(105)를 통한 밀봉된 공기 경로의 제공을 용이하게 할 수 있다.
적어도 하나의 위치지정 특징부 및/또는 배향 특징부는 예를 들어, 사출 성형에 의해 코일 지지부(200)와 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 위치지정 특징부 및/또는 배향 특징부는 코일 지지부(200)와 동일한 재료로 형성될 수 있다.
실시예들에서, 적어도 하나의 위치지정 특징부 및/또는 배향 특징부는, 자기 유도 간섭을 제한하는 것을 돕기 위해 비금속 재료로 형성된다. 이 특정 예에서, 적어도 하나의 위치지정 특징부 및/또는 배향 특징부는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 구성된다. 다른 적합한 재료들도 가능하다. 이러한 재료들은, 서셉터가 가열될 때 적절한 강성/견고성을 보장할 수 있다. 적어도 하나의 위치지정 특징부 및/또는 배향 특징부는 예를 들어, 플라스틱과 같은 절연 재료로 구성될 수 있다.
유사하게, 돌출부(500)를 포함하는 제2 단부 지지부(230)는 예를 들어, 사출 성형에 의해 PEEK와 같은 동일한 재료로 일체로 형성될 수 있다.
위의 예들에서, 서셉터(132)는 약 0.08 mm의 두께(154)를 갖는다. 서셉터(132)의 두께는 축(158)에 수직인 방향으로 측정된, 서셉터(132)의 내부 표면과 서셉터(132)의 외부 표면 사이의 평균 거리이다.
예에서, 서셉터(132)는 약 30 mm 내지 약 50 mm, 또는 약 30 mm 내지 약 35 mm의 길이를 갖는다. 이러한 특정 예에서, 서셉터(132)는 약 34.8 mm의 길이를 갖고, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 물품(110)을 수용할 수 있으며, 에어로졸 생성 재료는 약 42 mm의 길이를 갖는다. 에어로졸 생성 재료 및 서셉터(132)의 길이는 축(101)에 평행한 방향으로 측정된다.
외부 커버(102)는 디바이스의 내부 구성요소들에 대한 보호를 제공하고, 디바이스가 사용 중일 때 일반적으로 사용자의 손과 접촉한다. 외부 커버(102)는 내부 표면 및 외부 표면을 포함한다. 내부 표면은 외부 표면보다 서셉터(132)로부터 더 멀리 배열된다. 디바이스(100)가 만지기에 너무 뜨겁지 않도록 하기 위해, 외부 커버(102)의 내부 표면과 에어로졸 생성 조립체 사이에 에어 갭이 제공될 수 있다. 이 예에서, 외부 커버(102)의 내부 표면은 서셉터(132)의 외부 표면으로부터 약 4 mm 내지 약 10 mm의 거리만큼 떨어져 위치결정될 수 있다. 이러한 특정 예에서, 거리는 약 5.3 mm이다.
일부 예들에서 인덕터 코일 자체는 예를 들어 자기장을 유도하기 위해 이를 통과하는 전류로 인한 저항 가열로부터, 자기장을 유도하기 위해 사용될 때 가열될 수 있다. 인덕터 코일과 외부 커버 사이에 절연 층을 제공하면 가열된 인덕터 코일이 외부 커버로부터 절연되도록 보장하는 데 도움이 된다. 페라이트 실딩(shielding)은 외부 커버를 절연하는 데 도움이 된다. 페라이트 실딩이 하나 이상의 인덕터 코일들과 접촉하여 적어도 부분적으로 둘러쌀 때, 외부 커버의 표면 온도가 약 3 ℃만큼 감소될 수 있음이 밝혀졌다.
외부 커버의 내부 표면은 약 2 mm 내지 약 3 mm의 거리만큼 절연 부재의 외부 표면으로부터 떨어져 위치결정될 수 있다. 이러한 크기의 분리 거리는 외부 커버가 너무 뜨거워지지 않도록 보장하기에 충분한 절연을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 절연 부재의 외부 표면과 외부 커버 사이에는 공기가 위치될 수 있다.
외부 커버의 내부 표면은 인덕터 코일의 외부 표면으로부터 약 0.2 mm 내지 약 1 mm의 거리만큼 떨어져 위치결정될 수 있다.
인덕터 코일의 내부 표면은 약 3 mm 내지 약 4 mm의 거리만큼 서셉터의 외부 표면으로부터 떨어져 위치결정될 수 있다. 이러한 특정 예에서, 거리는 약 3.2 mm이다.
외부 커버는 알루미늄을 포함할 수 있다.
외부 커버는 약 200 W/mK 내지 약 220 W/mK의 열전도율을 가질 수 있다. 예를 들어, 알루미늄은 약 209 W/mK의 열전도율을 갖는다.
외부 커버는 약 0.75 mm 내지 약 2 mm의 두께를 가질 수 있다. 외부 커버는 절연 배리어로서 작용할 수 있다.
서셉터(132), 배리어 부재(250), 및 코일 지지부(200) 각각은 원형 형상의 단면을 갖지만, 이들의 단면들은 임의의 다른 형상을 가질 수 있고, 일부 예들에서는 서로 상이할 수 있다.
위의 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 한다. 본 발명의 추가의 실시예들이 구상된다. 임의의 하나의 실시예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 단독으로, 또는 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용될 수 있고, 또한 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들 또는 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 첨부된 청구범위에서 규정된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 상기에서 설명되지 않은 균등물들 및 변형예들도 또한 이용될 수 있다.

Claims (23)

  1. 에어로졸 제공 디바이스로서,
    제1 섀시; 및
    에어로졸 생성 조립체를 포함하고,
    상기 에어로졸 생성 조립체는
    제2 섀시;
    에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 가열기 조립체 ― 가열기 조립체는 변화하는 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 서셉터를 포함하고,
    상기 제2 섀시는 서셉터 주위로 연장됨 ―; 및
    상기 제2 섀시 주위로 연장되는 인덕터 코일을 포함하고, 상기 인덕터 코일은 변화하는 자기장을 생성하도록 구성되며;
    상기 제2 섀시는, 상기 제1 섀시 상에 에어로졸 생성 조립체를 위치시키도록 구성된 위치지정 배열체(locating arrangement)를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 섀시는 상기 가열기 조립체를 둘러싸도록 구성되는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 제2 섀시는 상기 제1 섀시 상에 상기 가열기 조립체를 위치시키도록 구성되는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 섀시는 상기 인덕터 코일을 지지하도록 구성된 코일 지지부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치지정 배열체는 적어도 상기 제2 섀시의 일 단부에 근접한 위치지정 특징부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 에어로졸 제공 디바이스는 상기 가열기 조립체의 일 단부에 단부 지지부를 포함하고,
    상기 단부 지지부는 상기 제2 섀시와 함께 장착되는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 위치지정 특징부는 상기 제1 섀시와 함께 상기 제2 섀시를 위치시킬 수 있고, 상기 단부 지지부는 상기 제1 섀시 상에 상기 에어로졸 제공 디바이스를 지지하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  8. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치지정 특징부는 맞닿음부(abutment)를 포함하고, 상기 제1 섀시는 협동 표면(cooperating surface)을 포함하며, 상기 맞닿음부는 상기 제1 섀시 상에 상기 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 상기 협동 표면과 맞닿는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 섀시는 종축을 가지며, 상기 맞닿음부는 반경 방향으로 상기 협동 표면에 대해 위치하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 위치지정 특징부는 상기 제1 섀시에 대한 상기 제2 섀시의 회전을 제한하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  11. 제5 항에 있어서,
    상기 위치지정 특징부는 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 상기 제1 섀시는 적어도 하나의 소켓을 포함하며, 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 제1 섀시 상에 상기 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 상기 적어도 하나의 소켓에 의해 수용되는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 섀시는 종축을 가지며, 상기 적어도 하나의 돌출부는 축 방향으로 연장되는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 돌출부는, 상기 제2 섀시의 일 단부로부터 축방향으로 돌출되는 적어도 2개의 레그들을 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  14. 제5 항에 있어서,
    상기 위치지정 특징부는 상기 제2 섀시의 제1 단부에 적어도 근위인 제1 위치지정 특징부이고, 상기 제2 섀시는 상기 제2 섀시의 제2 단부에 적어도 근위인 제2 위치지정 특징부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 위치지정 특징부는 맞닿음부를 포함하고, 상기 제1 섀시는 협동 표면을 포함하며, 상기 맞닿음부는 상기 제1 섀시 상에 상기 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 상기 협동 표면과 맞닿는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  16. 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
    상기 제2 위치지정 특징부는 적어도 하나의 돌출부를 포함하고, 상기 제1 섀시는 적어도 하나의 소켓을 포함하며, 상기 적어도 하나의 돌출부는 상기 제1 섀시 상에 상기 에어로졸 생성 조립체를 위치시키기 위해 상기 적어도 하나의 소켓에 의해 수용되는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  17. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 섀시의 일 단부에서 단부 지지부(end support), 및 상기 가열기 조립체와 상기 단부 지지부를 통과하는 공기 통로(air passage)를 포함하며,
    상기 제2 섀시는, 상기 제2 섀시에 대한 상기 단부 지지부의 회전을 제한하도록 구성된 배향 특징부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  18. 에어로졸 제공 디바이스로서,
    에어로졸 생성 재료를 수용하도록 구성된 리셉터클 ― 상기 리셉터클은 변화하는 자기장에 의한 침투에 의해 가열 가능한 서셉터를 포함함 ― ;
    상기 서셉터 주위에서 연장되는 코일 지지부;
    상기 코일 지지부 주위로 연장되는 인덕터 코일 ― 상기 인덕터 코일은 상기 변하는 자기장을 생성하도록 구성됨 ― ;
    상기 코일 지지부의 일 단부에 단부 지지부; 및
    상기 리셉터클 및 단부 지지부를 통과하는 공기 통로를 포함하고,
    상기 코일 지지부는, 상기 코일 지지부에 대한 상기 단부 지지부의 회전을 제한하도록 구성된 배향 특징부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  19. 제17 항 또는 제18 항에 있어서,
    상기 단부 지지부는, 상기 코일 지지부에 대한 상기 단부 지지부의 회전을 제한하기 위해 상기 배향 특징부와 협동하도록 구성된 정지부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 배향 특징부는 슬롯을 포함하고, 상기 정지부는, 상기 코일 지지부에 대한 상기 단부 지지부의 회전을 제한하도록 상기 슬롯과 맞물리는 돌출부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스.
  21. 섀시를 포함하는, 에어로졸 제공 디바이스용 인덕터 코일 지지부로서,
    상기 인덕터 코일 지지부는, 상기 섀시 상에 상기 인덕터 코일 지지부를 위치시키도록 구성된 적어도 하나의 위치지정 특징부를 포함하는,
    에어로졸 제공 디바이스용 인덕터 코일 지지부.
  22. 에어로졸 제공 시스템으로서,
    제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 제공 디바이스; 및
    에어로졸 생성 재료를 포함하는 물품 ― 상기 물품은 상기 가열기 조립체 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 치수가 정해짐 ― 을 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 물품은, 상기 서셉터 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 치수가 정해지는,
    에어로졸 제공 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5878752A (en) * 1996-11-25 1999-03-09 Philip Morris Incorporated Method and apparatus for using, cleaning, and maintaining electrical heat sources and lighters useful in smoking systems and other apparatuses
US20170055583A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-02 British American Tobacco (Investments) Limited Apparatus for heating smokable material
TW201742555A (zh) * 2016-05-13 2017-12-16 英美煙草(投資)有限公司 用以加熱可吸菸材料之裝置(二)
AU2017347622B2 (en) * 2016-10-19 2020-02-06 Nicoventures Trading Limited Inductive heating arrangement
CN116584696A (zh) * 2017-05-10 2023-08-15 菲利普莫里斯生产公司 与多个气溶胶形成基质一起使用的气溶胶生成制品、装置和系统

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