KR20230053625A - 에어로졸 생성 시스템 - Google Patents

에어로졸 생성 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230053625A
KR20230053625A KR1020237008082A KR20237008082A KR20230053625A KR 20230053625 A KR20230053625 A KR 20230053625A KR 1020237008082 A KR1020237008082 A KR 1020237008082A KR 20237008082 A KR20237008082 A KR 20237008082A KR 20230053625 A KR20230053625 A KR 20230053625A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wall
heating element
delivery device
aerosol delivery
heating
Prior art date
Application number
KR1020237008082A
Other languages
English (en)
Inventor
루크 워렌
Original Assignee
니코벤처스 트레이딩 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니코벤처스 트레이딩 리미티드 filed Critical 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Publication of KR20230053625A publication Critical patent/KR20230053625A/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465—Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/48—Fluid transfer means, e.g. pumps
    • A24F40/485—Valves; Apertures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/70—Manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H05B6/108—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for heating a fluid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

에어로졸 생성 재료를 가열하여 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스가 개시되어 있다. 하나의 그러한 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소를 포함한다. 디바이스는 단열체를 포함하며, 단열체는, 내벽; 외벽; 내벽과 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역―단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기됨―; 및 단열체를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함하며, 보강재는 단열 영역 내에 배열된 내부 보강재이거나, 단열 영역의 외부에 있는 내벽 및 외벽 중 적어도 하나의 표면 상에 배열된 외부 보강재이다. 단열체는 가열 요소의 적어도 일부 주위로 연장되도록 배열된다.

Description

에어로졸 생성 시스템
본 발명은 에어로졸 제공 디바이스(aerosol provision device), 에어로졸 제공 디바이스를 이용하여 에어로졸을 생성하는 방법, 및 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는 에어로졸 생성 시스템(aerosol-generating system)에 관한 것이다.
시가렛(cigarette)들, 시가(cigar)들 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배(tobacco)를 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 디바이스(heating device)들이 있다. 이 재료는, 예를 들어 니코틴(nicotine)을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 담배 또는 다른 비담배 제품(non-tobacco product)들일 수 있다.
본 개시내용의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 생성 재료를 가열하여 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 이 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및 단열체를 포함하며, 단열체는 내벽; 외벽; 내벽과 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역― 단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기됨 ―; 및 단열체를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함하며, 보강재는 단열 영역 내에 배열된 내부 보강재이거나, 단열 영역의 외부에 있는 내벽 및 외벽 중 적어도 하나의 표면 상에 배열된 외부 보강재이고; 단열체는 가열 요소의 적어도 일부 주위로 연장되도록 배열된다.
본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 에어로졸 생성 재료를 가열하여 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 이 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및 단열체를 포함하며, 단열체는 내벽; 외벽; 내벽과 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역― 단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기되고, 내벽은 가열 요소를 포함함 ―; 및 단열체를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함하며, 보강재는 단열 영역 내에 배열된 내부 보강재이거나, 단열 영역의 외부에 있는 내벽 및 외벽 중 적어도 하나의 표면 상에 배열된 외부 보강재이다.
본 개시내용의 제3 양태에 따르면, 에어로졸 생성 재료를 가열하여 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 이 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및 단열체를 포함하며, 단열체는 내벽; 외벽; 및 내벽과 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역을 포함하며, 단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기되고; 내벽 및 외벽 중 적어도 하나는 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체를 포함하고; 단열체는 가열 요소의 적어도 일부 주위로 연장되도록 배열된다.
본 개시내용의 제4 양태에 따르면, 본 개시내용의 제1, 제2 또는 제3 양태들 중 어느 하나에 따른 장치; 및 사용 시에 가열 요소의 가열 구역 내에 적어도 부분적으로 위치된 에어로졸 생성 재료를 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템이 제공된다.
본 발명의 추가 특징들 및 이점들은 단지 예로서 주어지고 첨부 도면들을 참조하여 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.
이제, 본 발명의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 예시적인 에어로졸 제공 디바이스의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 디바이스의 다른 구성요소와 함께, 도 1의 디바이스에 사용하기 위한 예시적인 단열 배열의 개략도를 도시한다.
도 3은 도 1의 디바이스의 다른 구성요소와 함께, 내부 보강 부재들을 예시하는 도 2의 선 A-A를 따른 예시적인 단열 배열의 단면도를 도시한다.
도 4는 외부 보강 부재들을 예시하는 도 1의 디바이스에서 사용하기 위한 다른 예시적인 단열 배열의 개략도를 도시한다.
도 5는 도 3에 나타낸 영역 B의 보다 상세한 개략도를 도시한다.
도 6은 내부 보강 부재들을 예시하는 도 1의 디바이스에서 사용하기 위한 다른 예시적인 단열 배열의 개략도를 도시한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "에어로졸 생성 재료"는 가열 시에 휘발된 성분들을, 전형적으로 에어로졸의 형태로, 제공하는 재료들을 포함한다. 에어로졸 생성 재료는 임의의 담배-보유 재료를 포함하며, 예를 들어 담배, 담배 파생품(tobacco derivative)들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재구성 담배(reconstituted tobacco), 담배 대용품(tobacco substitute)들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 또한, 제품에 따라, 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 다른 비담배 제품들을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 예를 들어 고체, 액체, 겔(gel), 왁스(wax) 등의 형태일 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 또한 예를 들어 재료들의 조합 또는 블렌드(blend)일 수도 있다. 에어로졸 생성 재료는 또한 "흡연 가능한 재료"로도 알려져 있다.
에어로졸 생성기를 사용하여 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성시키는 장치가 알려져 있다. 에어로졸을 생성시키는 특히 통상적인 하나의 방법은 에어로졸 생성 재료를 가열하는 것이다. 그러한 장치에서, 에어로졸 생성기는 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해, 전형적으로 에어로졸 생성 재료를 태우거나 연소시키지 않고 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸 생성 재료를 가열하는 가열기(heater)이다. 그러한 장치는 때때로 "에어로졸 제공 디바이스", "비연소식 가열 디바이스(heat-not-burn device)", "담배 가열 제품 디바이스", "담배 가열 디바이스" 또는 유사물로서 설명된다. 유사하게, 전형적으로 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 액체 형태의 에어로졸 생성 재료를 기화시키는 소위 e-시가렛 디바이스(e-cigarette device)들도 있다. 에어로졸 생성 재료는 장치 내로 삽입될 수 있는 로드(rod), 카트리지(cartridge) 또는 카세트(cassette) 등의 형태이거나, 그것의 일부로서 제공될 수 있다. 에어로졸 생성 재료를 휘발시키기 위한 에어로졸 생성기가 장치의 "영구적인" 부분으로서 제공될 수 있거나, 교체 가능하거나 소모성 구성요소로 에어로졸 생성 재료와 조합될 수도 있다. 본 개시내용에서, 가열기인 에어로졸 생성기에 초점이 맞춰질 것이지만, 에어로졸 생성 재료로부터 에어로졸을 생성시키는 대안적인 방법들이 또한 이용 가능하다는 것이 이해되어야 한다.
에어로졸 제공 디바이스는 가열을 위한 에어로졸 생성 재료를 포함하는 물품을 수용할 수 있다. 이러한 맥락에서 "물품"은 에어로졸 생성 재료를 사용 시에 포함하거나 보유하고, 사용 시에 에어로졸 생성 재료 및 선택적으로 다른 성분들을 휘발시키도록 가열되는 구성요소이다. 사용자는 에어로졸 제공 디바이스 내로 물품을 삽입한 후에 가열하여 에어로졸을 생성하고, 그 후에 이 에어로졸을 사용자가 흡입할 수 있다. 물품은 예를 들어, 물품을 수용하도록 크기설정된 디바이스의 가열 챔버 내에 배치되도록 구성된 사전결정된 크기 또는 특정 크기를 가질 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 생성 재료는 단순히 디바이스의 가열 챔버에 자유롭거나 구속되지 않는 방식으로 위치될 수 있으며, 예를 들어, 느슨한 잎 담배(loose leaf tobacco)는 이러한 방식으로 사용될 수 있다.
유도 가열은 변화하는 자기장이 물체를 투과함으로써 전기 전도성 물체가 가열되는 프로세스이다. 이 프로세스는 패러데이의 유도 법칙(Faraday's law of induction)과 옴의 법칙(Ohm's law)에 의해 설명된다. 유도 가열기는 전자석, 및 교류 전류와 같은 가변 전류를 전자석을 통해 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 전자석에 의해 생성된 결과적인 변화하는 자기장이 물체를 투과하도록 전자석과 가열될 물체가 적절하게 상대적으로 위치결정될 때, 하나 이상의 와전류들이 물체 내부에 생성된다. 물체는 전류들의 흐름에 대한 저항을 갖는다. 따라서, 그러한 와전류들이 물체에 생성될 때, 물체의 전기 저항에 대한 와전류 흐름은 물체가 가열되게 한다. 이러한 프로세스는 주울(Joule), 옴 또는 저항 가열로 불린다. 유도 가열될 수 있는 물체는 서셉터(susceptor)로서 알려져 있다.
자기 이력 가열(magnetic hysteresis heating)은 변화하는 자기장이 물체를 투과함으로써 자성 재료로 제조된 물체가 가열되는 프로세스이다. 자성 재료는, 많은 원자-스케일(atomic-scale) 자석들, 또는 자기 쌍극자(magnetic dipole)들을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 자기장이 그러한 재료를 투과할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬된다. 그러므로, 예를 들어 전자석에 의해 생성된 교번 자기장과 같은 변화하는 자기장이 자성 재료를 투과할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가되는 변화하는 자기장에 의해 변화한다. 그러한 자기 쌍극자 재배향은 열이 자성 재료 내에 생성되게 한다.
물체가 전기 전도성 및 자성 둘 모두인 경우, 변화하는 자기장이 물체를 투과하는 것은 물체에 주울 가열 및 자기 이력 가열 둘 모두를 야기할 수 있다. 더욱이, 자성 재료의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있으며, 이는 주울 및 자기 이력 가열을 강력하게 할 수 있다.
상기 프로세스들 각각에서, 열 전도에 의한 외부 열원에 의해서보다는 물체 자체 내부에서 열이 생성되기 때문에, 물체에서의 급속한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분포가, 특히, 적합한 물체 재료 및 기하형상(geometry)의 선택, 그리고 물체에 대한 적합한 변화하는 자기장 크기 및 배향을 통해 달성될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 및 자기 이력 가열은 물리적 연결이 변화하는 자기장의 소스와 물체 사이에 제공될 필요가 없기 때문에, 가열 프로파일(heating profile)에 대한 제어 및 설계 자유도는 보다 클 수 있고, 비용은 보다 낮을 수 있다.
사용 시에 에어로졸의 형성을 용이하게 하기 위해, 에어로졸 제공 디바이스들(예를 들어, 담배 가열 제품들)을 위한 에어로졸 생성 재료는 통상적으로 가연성 흡연 물품들 내의 에어로졸 생성 재료보다 많은 물 및/또는 에어로졸 생성제를 보유한다. 이러한 더 높은 물 및/또는 에어로졸 생성제 함량은, 특히 가열 유닛(들)으로부터 떨어진 위치들에서, 사용 동안에 에어로졸 제공 디바이스 내에 응축물이 모일 위험을 증가시킬 수 있다. 응축물 생성은 예컨대 유도 가열 시스템들에 의해 달성되는 상대적으로 빠른 가열에 의해 악화될 수 있음이 밝혀졌다.
이러한 문제는 밀폐된 가열 챔버들을 갖는 디바이스들에서 더 클 수 있다. 그러한 디바이스들에서, 가열 챔버는 도관, 예를 들어 입구 또는 출구 도관에 의해 디바이스의 외부와 유체적으로 연결될 수 있다. 도관들은 그들이 연결된 가열 챔버보다 상당히 낮은 온도에 있는 경향이 있기 때문에, 특히 그러한 도관 내에 응축물이 모일 위험이 있다. 그러한 모인 응축물은 일부 경우들에서 디바이스 밖으로 누출되어, 덜 상쾌한 사용자 경험을 초래할 수 있다. 추가로 또는 대신에, 그러한 응축물은 시간 경과에 따라 건조되어, 잠재적으로 도관들의 내부면들 상에 검(gum)을 형성할 수 있다. 이러한 검은 제거하기 어려울 수 있고, 따라서 시간 경과에 따라 응집할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 재료가 소모품 내에 보유되는 경우, 검은 소모품에 접착하여, 잠재적으로 변색되거나 사용 후의 제거를 방해할 수 있다.
따라서, 에어로졸 제공 디바이스는 주어진 도관의 내부면이 사용 세션(session of use) 동안에 가열되도록 구성될 수 있으며, 그에 따라 해당 도관 내의 응축물의 축적이 제한될 수 있고, 일부 경우들에서는 실질적으로 방지될 수 있다. 특히, 도관의 내부면들 상에의 응축물의 침착(deposition)이 감소될 수 있다.
하나 이상의 가열 요소들에 의해 생성된 열이 에어로졸 제공 디바이스의 다른 구성요소들을 손상시키거나 사용자에게 불편함 또는 부상을 유발하는 것을 방지하기 위해, 가열 요소들의 적어도 일부 주위로 연장되는 단열재가 제공된다. 저압 영역들을 포함하는 단열재는 저압 영역들에 의해 나타나는 낮은 열전도도로 인해 유리할 수 있다. 그러나, 그러한 단열재는 일반적으로 저압 영역과 단열재의 외부 영역 사이의 압력차에 의해 벽들에 가해지는 힘들을 견디기 위해 상대적으로 강인한 벽들을 포함해야 하며, 이는 에어로졸 제공 디바이스의 전체 크기 및/또는 비용을 잠재적으로 증가시킨다. 본 개시내용은 그러한 단열체를 강화하기 위한 보강재를 제공함으로써 이를 해결하려고 시도한다. 이것은 단열체의 전체 크기가 감소될 수 있게 하고, 또한 단열체에 사용될 수 있는 재료의 측면에서 보다 큰 유연성을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 에어로졸 제공 디바이스(100)의 개략적인 단면도를 도시한다. 단열체(102)는 명확화를 위해 도 1에 단순화된 형태로 도시되어 있다. 에어로졸 제공 디바이스(100)의 단열체(102)는 가열 챔버 또는 구역(144)을 포함한다는 점에서 가열될 에어로졸 생성 재료(도시되지 않음)를 수용하도록 구성된다. 소모성 물품 또는 "소모품" 내에 제공될 수 있는 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 제공 디바이스(100) 내의 가열 챔버(144)의 개구부 내로 삽입 가능하다. 에어로졸 제공 디바이스(100)는 사용 시에 변화하는 자기장을 생성시키기 위한 자기장 생성기(106), 및 에어로졸 제공 디바이스(100)의 구성요소들 각각을 수용하기 위한 하우징(housing)(108)을 포함한다.
본 예에서, 자기장 생성기(106)는 전력원(electrical power source)(114) 및 코일(coil)을 통해 교류와 같은 가변 전류를 통과시키기 위한 디바이스(118)를 포함한다. 도 1에 예시된 예에서, 코일은 2-부분 코일(two-part coil)(116a, 116b)이다. 도 1에 예시된 것과 같은 일부 예들에서, 자기장 생성기(106)는 또한 제어기(120) 및 제어기(120)의 사용자 조작을 위한 사용자 인터페이스(user interface)(122)에 연결된다.
전력원(114)은 충전식 배터리(rechargeable battery)(예컨대, 리튬 이온 배터리), 비충전식 배터리, 커패시터(capacitor), 배터리-커패시터 하이브리드(battery-capacitor hybrid) 또는 본선 전기 공급부(mains electricity supply)에 대한 연결부일 수 있다.
코일(116a, 116b)은 2 개의 부분들을 갖는 단일 코일의 형태를 포함하는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있으며; 대안으로서 단일 부분 코일도 가능하다. 도 1에 예시된 예에서, 2-부분 코일(116a, 116b)은 구리와 같은 전기 전도성 재료로 제조된 헬리컬 코일(helical coil)이다. 일부 예들에서, 코일(116a, 116b)은 플랫 코일(flat coil)일 수 있다. 즉, 코일은 의사 2차원 나선형(pseudo two-dimensional spiral)일 수 있다. 일부 예들에서, 코일은 리츠 와이어(Litz wire)를 포함할 수 있다.
에어로졸 제공 디바이스(100)는 공기가 디바이스(100) 내로 흡인될 수 있도록 에어로졸 제공 디바이스(100)의 하우징(108)의 외부와 장치의 내부를 유체적으로 연결하는 입구 도관(130)을 포함한다. 사용 시에, 사용자는 에어로졸 생성 재료를 보유하는 소모성 물품에 대해 흡인함으로써 에어로졸 생성 재료의 휘발된 성분(들)을 흡입할 수 있다. 휘발된 성분(들)이 에어로졸 생성 재료로부터 제거됨에 따라, 공기는 입구 도관(130)을 통해 에어로졸 제공 디바이스(100) 내로 흡인된다.
단열체(102)는 도 2 내지 도 6에 보다 상세하게 예시되어 있다. 도 1 내지 도 6에 도시된 예시적인 단열체(102)는 외벽, 내벽, 및 내벽과 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역을 포함하며, 단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기된다. 실제로, 단열 영역의 외부의 압력은 거의 모든 경우들에서 대기압이다. 단열체(102)에는 또한 단열체를 강화하기 위해 적어도 하나의 보강재가 제공된다. 대기압보다 낮은 압력에 있는 단열 영역을 제공하는 것은 외벽 및 하우징(108)으로부터 가열 챔버/영역(144)을 단열하고, 이에 의해 가열 챔버/영역(144)으로부터 가열 챔버/구역(144) 외부의 에어로졸 제공 디바이스(100)의 나머지 부분으로의 열 전달을 제한한다. 이것은 전력원(114)과 같은 에어로졸 제공 디바이스(100)의 다른 구성요소들이 온도 상승들에 민감할 수 있기 때문에 유리하다. 예를 들어, 배터리들이 고온들에 노출되면 손상되거나 심지어 위험할 수 있다는 것이 잘 알려져 있다. 또한, 에어로졸 제공 디바이스(100)의 하우징(108)으로의 열 전달은 사용 시에 사용자에게 불편함 또는 심지어 부상을 유발할 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 제1 양태에 따른 단열체(202) 및 중공 챔버(216)의 외부 개략도를 예시하며, 단열체(202) 및 중공 챔버(216)는 에어로졸 제공 디바이스(100)의 구성 부품들이다. 중공 챔버(216)는 하기에서 더욱 상세하게 논의된다.
도 3은 도 2에 도시된 단열체(202)를 통한 섹션 A-A를 도시한다. 도 2 내지 도 5는 축척대로 도시되어 있지 않다. 단열체(202)는 내벽(204) 및 외벽(206)을 포함한다. 내벽(204) 및 외벽(206)은 단열 영역(208)을 둘러싸고, 단열 영역은 단열 영역(208)의 외부보다 낮은 압력으로 배기된다. 단열 영역(208)의 압력은 10-1 내지 10-7 torr의 범위일 수 있고; 10-3 torr 이하의 압력이 특히 유리한 것으로 간주된다. 일부 예들에서, 단열 영역(208)의 압력은 진공인 것으로 간주된다. 단열 영역(208)에서 상대적으로 낮은 압력의 생성을 돕거나 유지하기 위해 가스 흡수 재료가 단열 영역(208)에 사용될 수 있다. 단열체(202)는 또한 단열체(202)를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함한다. 도 3에 예시된 예에서, 보강재는 내벽(204)의 외부면 상에 위치된 몇 개의 내부 보강 부재들(220)을 포함한다. 이러한 내부 보강 부재들(220)은 단열 영역(208) 내부에 위치되고, 내벽(204)의 외부면으로부터 반경방향 외측으로 연장되며, 이에 의해 내벽(204)의 강도를 증가시킨다. 본 예에서, 내부 보강 부재들(220)은 또한 외벽(206)의 내부면과 접촉하고, 이에 의해 외벽(206)에 물리적 지지를 제공한다. 내부 보강 부재들(220)에 의해 외벽(206)에 제공되는 지지는 단열 영역(208)과 단열 영역(208) 외부의 영역 사이의 압력차에 의해 외벽(206)의 외부면에 가해지는 내향력(inward force)에 대항한다. 압력차에 의해 외벽(206)에 가해지는 내향력에 대항함으로써, 내부 보강 부재들(220)은 단열체(202)가 내향으로 붕괴되는 것을 방지하기 위해 외벽 단독으로 필요한 강도를 감소시킨다. 외벽(206)에 사용되는 재료에 따라, 이것은 결국 외벽의 두께가 감소될 수 있게 할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 이는 보다 다양한 재료 선택들이 이용 가능하게 할 수 있으며, 이들 재료들 중 일부는 보강재 없이는 실현 가능하지 않을 수 있다.
도 3에 묘사된 예에서, 내부 보강 부재들(220)은 내벽(204)의 외부면으로부터 단열 영역(208) 내로 반경방향 내향으로 연장되는 리지(ridge)들의 형태이다. 그러한 배열은 내벽(204)의 외부면의 특정 영역들에 추가 재료를 추가함으로써 내벽의 강도를 증가시키는 데 유익할 수 있다. 원통형 벽의 표면 상에 반경방향으로 배열된 리지들은 특히 벽의 원주방향 강도(후프 강도(hoop strength)로도 불림)를 향상시킬 수 있다. 도 3에 묘사된 내부 보강 부재들(220)은 내벽(204)의 외부면 주위로 완전히 연장될 수 있거나 연장되지 않을 수 있다. 도 3에 예시된 예에서, 내부 보강 부재들(220)은 내벽(204)과 일체형이지만; 다른 예들에서, 내부 보강 부재들(220)은 대안적으로 또는 추가적으로 내벽(204)의 외부면에 결합될 수 있다. 일부 예들에서, 내부 보강 부재들(220)은 내벽(204)에 결합되지 않을 수 있거나 내벽(204)과 일체형이 아닐 수 있다. 그러한 예들에서, 내부 보강 부재들(220)은 억지 끼워맞춤(interference fit)과 같은 다른 수단들에 의해 적소에 고정되거나, 내벽(204)의 외부면에 있는 유지 홈 내에 슬롯팅(slotting)될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 내부 보강 부재들(220)은 외벽(206)의 내부면과 일체형이거나, 외벽(206)의 내부면에 결합되거나 적소에 고정될 수 있다. 일부 예들에서, 내벽(204)의 외부면 및 외벽의 내부면 모두 상에 내부 보강 부재들(220)이 있다.
일부 예들에서, 리지들을 포함하는 내부 보강 부재들(220)은 서로 원주방향으로 이격되도록 내벽(204)의 외부면 또는 외벽(206)의 내부면 중 적어도 하나를 따라 축방향으로 배열될 수 있다. 원통형 벽의 표면을 따라 축방향으로 배열된 리지들은 특히 벽의 축방향 강도를 향상시킬 수 있다. 일부 예들에서, 리지를 포함하는 내부 보강 부재들(220)은 내벽(204)의 외부면 또는 외벽(206)의 내부면 중 적어도 하나를 따라 나선형 구성으로 배열될 수 있다. 벽의 표면을 따라 나선형으로 배열된 리지들은 상기 벽의 원주방향(후프) 강도 및 축방향 강도 모두를 향상시킬 수 있다. 내벽(204)의 외부면 및/또는 외벽(206)의 내부면을 따라 축방향으로 배열된 단일 리지가 또한 가능할 것이라는 것이 이해될 것이다. 유사하게, 복수의 축방향으로 배열된 리지들이 내벽(204)의 외부면 및/또는 외벽(206)의 내부면의 길이를 따라 서로 이격되어 배열될 수 있다.
일부 예들에서, 내부 보강 부재들(220)은 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 스터드(stud)들을 포함할 수 있다. 그러한 예들에서, 하나 이상의 스터드들은 내벽(204)의 외부면 및 외벽(206)의 내부면 중 하나 이상에 결합되고 그리고/또는 그와 일체형일 수 있다. 그러한 예들에서, 하나 이상의 스터드들은 해당 영역에 추가 재료를 제공함으로써 이들이 부착되고 그리고/또는 일체형인 벽에 대한 지지를 제공할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 스터드들은 내벽(204)의 외부면 및 외벽(206)의 내부면 중 하나에 결합되고 그리고/또는 그와 일체형이며, 사용 시에 내벽(204)의 외부면 및 외벽(206)의 내부면 중 다른 하나와 물리적으로 접촉한다. 그러한 예들에서, 스터드들은 내벽(204) 및 외벽(206) 모두에 대한 지지를 제공하여 단열체(202)가 내향으로 붕괴되는 것을 방지한다. 그러나, 내부 보강 부재들(220)과 이들이 부착되거나 결합되거나 일부를 형성하지 않는 벽의 임의의 접촉은 내벽과 외벽 사이의 저압 영역의 형성에 영향을 미치지 않도록 한다는 것이 이해될 것이다.
내부 보강 부재들(220)은 내벽(204) 및/또는 외벽(206) 상에 임의의 적합한 간격으로, 임의의 조합으로, 그리고 임의의 형상으로 배열될 수 있다. 내부 보강 부재들(220)은 예를 들어 충격으로부터의 에너지를 흡수할 수 있도록 탄성일 수 있거나 강성일 수 있다.
도 4는 본 개시내용의 제1 양태에 따른 다른 예시적인 단열체(302)의 외부 개략도를 도시한다. 단열체(302)는 내벽(304) 및 외벽(306)을 포함한다. 내벽(304) 및 외벽은 단열 영역(도시되지 않음)을 둘러싸며, 단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기된다. 외벽(306)은 외벽(306)의 외부면 상에 위치되고 단열체(302)의 길이를 따라 적어도 부분적으로 축방향으로 연장되는 외부 보강 부재들(322)을 더 포함한다. 외부 보강 부재들(322)은 외벽(306)의 강도를 증가시키고, 이에 의해 외벽(306)이 단열 영역과 단열 영역 외부의 영역 사이의 압력차에 의해 가해지는 내향력에 저항하는 것을 돕는다. 원통형 벽의 표면을 따라 축방향으로 배열된 리지들은 특히 벽의 축방향 강도를 향상시킬 수 있다. 그러한 외부 보강 부재들(322)은 대안적으로 또는 추가적으로 내벽(304)의 내부면 상에 위치될 수 있다(내벽(304)의 내부면은 단열 영역에 대한 내벽(304)의 반대측의 표면임). 도 4에서는 리지들이 연속적인, 즉 중단되지 않는 것으로 도시되어 있지만, 복수의 이격된 리지들이 외벽(306)의 외부면 및/또는 내벽(304)의 내부면을 따라 축방향으로 배열될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 예들에서, 리지들을 포함하는 외부 보강 부재들(322)은 도 3을 참조하여 상기에서 논의된 것과 유사한 방식으로 내벽(204)의 내부면 또는 외벽(206)의 외부면 중 적어도 하나를 따라 반경방향으로 연장되도록 배열될 수 있다. 반경방향으로 연장되는 리지들은 내벽(204) 및/또는 외벽(206)과 일체형이거나, 그에 결합되거나 부착될 수 있다. 원통형 벽의 표면을 따라 반경방향으로 배열된 리지들은 특히 상기 벽의 원주방향 강도(후프 강도)를 향상시킬 수 있다. 일부 예들에서, 리지들을 포함하는 외부 보강 부재들(320)은 내벽(304)의 내부면 또는 외벽(306)의 외부면 중 적어도 하나를 따라 나선형 구성으로 배열될 수 있다. 벽의 표면을 따라 나선형으로 배열된 리지들은 상기 벽의 원주방향(후프) 강도 및 축방향 강도 모두를 향상시킬 수 있다.
다른 예들에서, 외부 보강 부재들(322)은 다른 유형들의 지지 구조물, 예를 들어 스터드들일 수 있다. 외부 보강 부재들(322)은 내벽(304) 및/또는 외벽(306) 상에 임의의 적합한 간격으로 그리고 임의의 조합으로 그리고 임의의 형상으로 배열될 수 있다. 외부 보강 부재들(322)은 예를 들어 충격으로부터의 에너지를 흡수할 수 있도록 탄성일 수 있거나 강성일 수 있다.
도 3 및 도 4는 내벽(204) 또는 외벽(206) 상에 배열된 내부 보강 부재들(220) 또는 외벽(304) 또는 내벽(306) 상에 배열된 외부 보강 부재들(322)만을 포함하는 단열체들(202, 302)을 묘사하고 있지만, 이러한 지지체들은 조합하여 함께 제공될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
다시 도 3을 참조하면, 대기압보다 낮은 압력으로 단열 영역(208)을 제공하는 것은 대안적인 단열 옵션들로 가능할 수 있는 것보다 크기가 훨씬 더 작은 영역에 매우 효과적인 단열이 제공될 수 있게 하기 때문에 특히 유리하다. 단열체(202)에 적어도 하나의 보강재를 제공함으로써, 단열체의 전체 크기가 더욱 감소될 수 있다. 이것은 결국 에어로졸 제공 디바이스(100)의 전체 크기가 가열 챔버/구역(144)의 단열을 손상시키지 않으면서 최소로 유지될 수 있게 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 방식으로는 사용 가능하지 않을 수 있는 재료들이 내벽 및/또는 외벽에 사용될 수 있으며, 그러한 재료들은 제조 복잡성 및 비용이 감소될 수 있게 할 수 있다.
도 3에 예시된 에어로졸 제공 디바이스(100)의 섹션은 제1 가열 요소(210) 및 제2 가열 요소(212)를 더 포함한다. 본 예에서, 제1 가열 요소(210)는 사용 시에 에어로졸 생성 재료(도시되지 않음)가 삽입되는 가열 구역을 규정한다. 제2 가열 요소(212)는 예를 들어, 제1 가열 요소(210)에 의해 규정된 가열 챔버를 디바이스(100)의 외부와 유체적으로 연결하는 입구 도관(130)의 적어도 일부일 수 있다. 사용 시에, 공기는 디바이스(100) 내로 흡인되어, 제1 가열 요소(210)에 의해 규정된 가열 챔버(144) 내로 유동하기 전에 제2 가열 요소(212)에 의해 부분적으로 규정된 입구 도관(130)을 따라 유동한다. 이전에 논의된 바와 같이, 제2 가열 요소(212)는 입구 도관(130)을 가온함으로써 사용 세션 동안에 입구 도관(130)에 형성될 수 있는 응축물의 축적을 제한한다. 도 3에 예시된 예는 기다란 관형 부재로서 제1 가열 요소(210)를 도시하고, 제1 가열 요소(210)의 일 단부에 축방향으로 위치된 보다 짧은 관형 부재로서 제2 가열 요소(212)를 도시하고 있지만, 용어들 '제1' 및 '제2'는 단지 임의적인 형용어구(label)들로서 간주되어야 하고, 그러한 부재들의 대안적인 배열들, 상대적인 포지션들 및 상대적인 크기들의 가능성을 배제하지 않는다는 것이 이해되어야 한다.
도 3에서, 단열체(202)는 제1 가열 요소(210)의 전체 길이를 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 대안적인 예에서, 단열체(202)는 제1 가열 요소(210)의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 즉, 단열체(202)는 제1 가열 요소(210)의 일부만을 따라 연장될 수 있고, 그에 따라 제1 가열 요소(210)의 일부 주위에만 단열이 제공될 수 있다. 제1 가열 요소(210)의 길이를 따라 일부만 연장되는 단열체(202)를 제공하는 것은 에어로졸 제공 디바이스(100)의 전체 크기가 더욱 감소되게 할 수 있다. 단열체(202) 및 제1 가열 요소(210)는 서로 동축인 것으로 도시되어 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 제1 가열 요소(210)에 관한 본 단락에서의 기술들 각각은 제2 가열 요소(212)에도 유사한 방식으로 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 하지만, 단열체(102)는 제1 가열 요소(210)의 적어도 일부 주위로 연장되고, 또한 제2 가열 요소(212)의 적어도 일부 주위로 연장될 수 있다는 것이 강조된다. 제1 가열 요소(210)의 적어도 일부 및 선택적으로 제2 가열 요소(212)의 적어도 일부 주위로 연장됨으로써, 단열체(202)는 디바이스(100)의 다른 구성요소들로의 원치 않는 열 전달을 감소시킬 수 있다. 상기에서 논의된 바와 같이, 디바이스(100)의 다른 영역들 내로의 열 전달이 다른 구성요소들에 대한 손상 및 가능하게는 심지어 사용자에 대한 부상을 유발할 수 있기 때문에, 이것은 유익하다. 저압 영역을 포함하는 단열체(202)는 손상 또는 피로로 인해 외부 대기가 단열 영역(208) 내로 누출되어 압력이 정상 대기 레벨로 상승되는 경우에 비효과적이게 된다. 제2 가열 요소(212)가 포함되는 예들에서, 제1 가열 요소(210) 및 제2 가열 요소(212) 모두의 적어도 일부 주위로, 양쪽 가열 요소들에 걸쳐 연속적인 단일 단열 구성요소(202)가 연장되는 것에 의해, 고장을 겪을 수 있는 구성요소들의 수를 감소시킴으로써, 에어로졸 제공 디바이스의 단열의 신뢰성이 향상된다. 또한, 배기된 단열 영역(208)을 포함하는 단열체(202)를 제조하는 것은 기술적으로 어려운 것으로 알려져 있으며; 따라서, 제1 가열 요소(210) 및 제2 가열 요소(212) 모두로부터의 열 전달을 감소시키는 단일 단열체(202)를 제공함으로써 제조 프로세스의 복잡성을 감소시킬 것이다.
일부 예들에서, 단열체(102)는 제1 가열 요소(210)의 적어도 일부 주위로 연장되어, 단열체(102)가 제1 가열 요소(210)의 적어도 일부를 둘러싼다. 제2 가열 요소(212)가 포함되는 예들에서, 단열체(102)는 추가적으로 또는 대안적으로 제2 가열 요소(212)의 적어도 일부 주위로 연장될 수 있다. 제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)의 적어도 일부를 둘러쌈으로써, 디바이스(100)의 다른 구성요소들로의 원치 않는 열 전달의 감소가 향상될 수 있다.
일부 예들에서, 제1 가열 요소(210)는 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하다. 변화하는 자기장에 의한 투과에 의한 가열은 열 전도에 의한 외부 열원에 의해서보다는 물체 자체 내부에서 열이 생성하여, 물체에서의 급격한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분포가 달성될 수 있기 때문에 유리하다. 이것은 적합한 물체 재료 및 기하형상의 선택, 그리고 물체에 대한 적합한 변화하는 자기장 크기 및 배향을 통해 더욱 향상될 수 있다. 더욱이, 변화하는 자기장에 의한 투과에 의한 가열은 변화하는 자기장의 소스와 물체 사이에 물리적 연결이 제공될 필요가 없기 때문에, 제1 가열 요소(210)의 가열 프로파일에 대한 제어 및 설계 자유도는 보다 클 수 있고, 비용은 보다 낮을 수 있다. 일 예에서, 제1 가열 요소(210)는 연강으로 형성될 수 있다. 연강은 저렴하고 용이하게 가공 가능하며 서셉터이다. 적합한 등급들의 연강은 예를 들어 SPCE 강 또는 1010 등급 강이다. 다른 예에서, 제1 가열 요소(210)는 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel)으로 형성될 수 있다. 페라이트계 스테인리스강은 용이하게 가공 가능하고 양호한 내식성을 가지며 서셉터이다. Kovar®와 같은 니켈-코발트 철 합금이 또한 대안으로서 사용될 수 있다.
일부 예들에서, 제2 가열 요소(212)는 또한 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하다. 제2 가열 요소(212)가 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 예들에서, 제2 가열 요소(212)는 또한 SPCE 강 또는 1010 등급 강과 같은 연강 또는 페라이트계 스테인리스강으로 형성될 수 있다. 제1 가열 요소(210)와 마찬가지로, Kovar®는 제2 가열 요소(212)에 적합한 대안적인 재료이다.
일부 예들에서, 제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)는 저항 가열에 의해 가열 가능하다. 이것은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의한 가열에 대해 추가적이거나 대안일 수 있다. 제1 가열 요소(210) 또는 제2 가열 요소(212) 중 하나만이 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 예들에서, 다른 가열 요소는 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 요소로부터의 열 전도에 의해 가열 가능할 수 있거나, 또는 독립적으로 저항 가열될 수 있다. 이것은 가열 동안에 인가되는 변화하는 자기장이 가열 요소들 중 하나가 변화하는 자기장에 의해 투과되도록 구성되기만 하면 된다는 이점을 가지며; 이것은 에어로졸 제공 디바이스의 크기 및/또는 복잡성을 감소시킬 수 있다. 저항 가열되거나 전도에 의해 가열되는 가열 요소에 대한 재료 요구사항들은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 가열 요소보다 덜 제한적이다. 예를 들어, 저항 가열 가능하거나 전도에 의해 가열 가능한 가열 요소는 오스테나이트계 스테인리스강(austenitic stainless steel) 또는 알루미늄과 같은 금속들을 포함할 수 있으며; 오스테나이트계 스테인리스강은 저렴하고 성형하기 용이하며 우수한 내식성 특성들을 갖는 반면, 알루미늄은 경량이고 내식성이며 기계가공이 용이하다. 오스테나이트계 스테인리스강 및 알루미늄은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하지 않을 수 있다. 여기서는, 문구 '변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하지 않음'은 변화하는 자기장이 투과할 때 그러한 재료에서 생성되는 임의의 열이 연강과 같이 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 쉽게 가열 가능한 재료와 비교할 때 무시 가능함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다는 점이 주목된다. 전도에 의한 가열을 고려하면, 특히 하나의 가열 요소가 다른 가열 요소와의 접촉을 통해 또는 연결된 열 전도성 구성요소를 통해 가열되는 경우(다른 가열 요소가 저항 또는 유도 가열됨), 다른 재료들도 또한 가열 요소 재료들로서 적합하다. 세라믹 및 유리 재료들은 예를 들어 양호한 열 전도 특성들을 갖는다.
제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)가 금속 재료를 포함하는 예들에서, 금속은 내식성 코팅으로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 연강이 사용되는 예들에서, 니켈 도금이 연강에 도포될 수 있다. 이것은 표면 산화(즉, 철계 금속의 경우에 녹)로 인해 열 성능이 저하될 수 있기 때문에 유익하다. 예를 들어, 표면 산화는 단열체로서의 역할을 하여, 가열 요소가 의도한 대로 소모품에 열을 전달할 수 있는 효율을 감소시킬 수 있다. 산화 층의 존재는 또한 사용자에 대한 감각적 경험에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
일부 예들에서, 제1 가열 요소(210) 및 제2 가열 요소(212)의 재료들은 유사한 열팽창 계수를 갖도록 선택된다. 이것은 브레이징(braising) 또는 용접과 같은 임의의 고온 제조 프로세스들 동안 및 사용 시에 에어로졸 제공 디바이스(100)의 가열 요소들에 인가되는 반복적인 가열 및 냉각 사이클들 동안에 각각의 구성요소에 대한 기계적 응력을 감소시키는 데 유익하다.
일부 예들에서, 단열체(202)의 내벽(204)과 제1 가열 요소(210) 사이에 에어 갭(air gap)(214)이 존재할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 내벽(214)과 제2 가열 요소(212) 사이에 에어 갭(214)이 존재할 수 있다. 에어 갭(214)은 제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)로부터 단열체(202)의 내벽(204)으로의 전도성 열 전달을 감소시킴으로써 단열체에 의해 제공되는 단열을 향상시키는 것을 돕는다. 에어 갭(214)을 제공함으로써 전도성 열 전달을 감소시키는 것은 또한, 유리한 특성들을 갖지만 제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)와의 직접적인 접촉에 의해 손상되거나 열화되는 재료가 내벽(204)에 사용될 수 있게 할 수 있으므로 유리할 수 있다.
일부 예들에서, 단열체(202)의 내벽(204) 및 외벽(206)은 단열 재료들을 포함한다. 일부 예들에서, 내벽(204) 및 외벽(206)은 비민감성 및 전기 비전도성 재료들로 형성되며, 그에 따라 내벽(204) 및 외벽(206)은 변화하는 자기장에 노출될 때 유도 가열에 의해 크게 가열되지 않는다. 비민감성 재료들의 내벽(204) 및 외벽(206)을 제공한다는 것은 교류와 같은 가변 전류가 코일(116a, 116b)을 통과할 때 단열체(202)가 유도 가열에 의해 가열되지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 에너지가 단열체(202)를 가열하는 데 낭비되지 않고 내벽(204) 및 외벽(206)의 과도한 온도 상승들이 제어 및/또는 완화될 필요가 없기 때문에, 시스템의 효율 및 시스템 내의 열 관리가 향상될 수 있다. 내벽(204) 및 외벽(206)이 인가된 변화하는 자기장에 의해 가열된다면, 제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)는 사실상 최소한으로만 가열될 수 있으며, 이는 바람직하지 않을 것이다. 이러한 배열은 또한 하우징(108)의 외부 온도, 특히 그 표면에서의 온도를 사용자가 취급하기에 허용 가능한 레벨로 유지하는 역할을 한다.
일부 예들에서, 내벽(204) 및 외벽(206)은 열이 단열체의 재료들을 통해 쉽게 전도되지 않도록 낮은 열 전도도를 갖는 재료로 형성된다. 일부 예들에서, 내벽(204) 및 외벽(206)은 사용 시에 외부 대기가 단열 영역(208) 내로 누출될 수 있는 속도를 감소시키기 위해 비다공성인 재료들을 포함한다. 일부 예들에서, 내벽(204) 및 외벽(206)은 금속, 비다공성 플라스틱, 유리 또는 세라믹 재료 중 하나 이상을 포함한다. 금속은 저렴하고 용이하게 가공 가능하며 양호한 기계적 특성들을 가지며; 플라스틱은 저렴하고 용이하게 성형 가능하며 인성이 있으며; 유리는 저렴하고 용이하게 성형 가능하며 양호한 강도를 갖는 반면, 세라믹 재료들은 저렴하고 강하고 인성이 있으며 경량이다. 적합한 플라스틱 재료는 적어도 250 ℃, 바람직하게는 적어도 320 ℃까지 열적 및 기계적으로 안정한 중합체일 수 있으며; 그러한 중합체의 예는 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)이다. 적합한 유리 재료는 낮은 열팽창 계수를 가져서 특히 열충격에 대한 저항성이 있는 붕규산 유리일 수 있다. 적합한 세라믹 재료는 지르코니아(zirconia)일 수 있다. 유리 강화 플라스틱과 같이 상기에 열거된 재료들 중 하나 초과를 포함하는 복합 재료들은 조합될 재료들의 유익한 특성들을 허용할 수 있다.
내벽(204, 304), 외벽(206, 306) 및 보강 부재들(220, 322)은 동일한 재료 또는 상이한 재료들을 포함할 수 있다. 동일한 재료의 사용은 내벽(204, 304), 외벽(206, 306) 및 보강 부재들(220, 322)이 서로 보다 용이하게 결합될 수 있게 하여, 따라서 제조 복잡성을 감소시킨다. 대안적으로, 내벽(204, 304), 외벽(206, 306) 및/또는 보강 부재들(220, 322)에 상이한 재료들이 사용되는 경우, 각각의 구성요소의 특정 요구사항들을 보다 구체적으로 해결하기 위해 내벽(204, 304), 외벽(206, 306) 및 보강 부재들 각각에 대한 재료들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 내벽(204, 304)은 외벽(206, 306)보다 제1 가열 요소(210) 및 제2 가열 요소(212)에 더 근접하게 위치되고, 따라서 내벽(204, 304) 재료는 외벽(206, 306) 재료보다 온도 및/또는 열 사이클링에 대해 더 높은 내성을 필요로 할 수 있다. 반대로, 외벽(206, 306)은 내벽(204, 304)의 온도들만큼 높은 온도들에 직접 노출될 가능성이 없으며, 따라서 예를 들어 향상된 기계적 특성들을 갖지만 열적 안정성이 낮은 재료가 선택될 수 있다. 보강 부재들(220, 322)이 내벽 또는 외벽 중 하나에 결합되는 예들에서, 보강 부재(220, 322)를 이들이 결합되는 벽과 동일한 재료로 제조하는 것은 제조 프로세스를 상당히 단순화시킬 것이다. 대안적으로, 내벽(204, 304) 및/또는 외벽(206, 306)은 하나 이상의 보강 부재들(220, 322)과 일체형 수 있고, 따라서 단일 피스(single piece)로서 성형될 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 도 3은 제1 가열 요소(210)의 일 단부로부터 축방향으로 연장되고 가열 챔버(144)와 연결된 중공 챔버(216)를 추가로 예시한다. 중공 챔버(216)는, 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품이 제1 가열 요소(210)에 의해 규정된 가열 구역/챔버(144) 내로 삽입되는 경우, 중공 챔버(216)가 소모품의 적어도 일부를 둘러싸고, 중공 챔버(216)의 내벽 및 소모품의 적어도 일부가 그 사이에 공기 채널(air channel)을 형성하도록 배열된다(도 3에는 도시되지 않음). 일부 예들에서, 중공 챔버(216)는 제1 가열 요소(210) 또는 제2 가열 요소(212)의 적어도 일부를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 중공 챔버(216)는 제1 가열 요소(212) 또는 제2 가열 요소(212)와 일체로 형성될 수 있거나, 중공 챔버(216)는 제1 가열 요소(212) 또는 제2 가열 요소(212)에 단순히 접하거나 제1 가열 요소(212) 또는 제2 가열 요소(212)에 인접하게 배열될 수 있다. 중공 챔버(216)가 제1 가열 요소(210) 또는 제2 가열 요소(212)의 적어도 일부를 포함하거나 이에 결합되는 예들에서, 중공 챔버(216)에 대한 재료 요구사항들은 제1 가열 요소(210) 및 제2 가열 요소(212)의 재료 요구사항들과 유사하다. 그러한 예들에서, 중공 챔버(216)를 위해 선택된 재료는 제1 가열 요소(210) 및/또는 제2 가열 요소(212)와 유사한 열팽창 계수를 갖도록 선택되거나, 대안적으로 선택된 재료는 가열 요소들(210, 212)에 의해 중공 챔버(216)에 도입될 수 있는 열적 및 기계적 응력들에 내성이 있도록 선택될 수 있다. 중공 챔버(216)가 제1 가열 요소(210) 또는 제2 가열 요소(212)에 결합되는 예들에서, 결합은 용접, 브레이징, 접착제 또는 억지 끼워맞춤에 의해 달성될 수 있다.
도 5는 도 3에서 식별된 섹션 B의 확대도이다. 도 4에 예시된 확대도는, 도 3에 예시된 바와 같이, 제1 가열 요소(210), 단열체(202) 및 중공 챔버(216)의 배열을 보다 명확하게 도시한다. 도 3에 예시되고 상기에서 상세하게 논의된 에어 갭(214)은 또한 제1 가열 요소(210)와 절연체(206)의 내벽(204) 사이에 위치된 것으로 도 4에서 보다 명확하게 도시되어 있다.
중공 챔버(216)의 내벽과 소모품에 의해 규정된 공기 채널(도시되지 않음)은 장치(100)의 하우징(108) 외부의 영역과 유체 연통할 수 있다. 그러한 예에서, 중공 챔버(216)의 내벽에 의해 규정된 공기 채널과 장치(100)의 하우징(108) 외부의 영역 사이의 유체 연통 경로는 제1 가열 요소(210)에 의해 규정된 가열 구역 내로 연장되지 않는다. 그러한 유체 연통 경로는 예를 들어 외부 래퍼(outer wrapper)를 통해 소모성 물품을 빠져나가는 가열된 휘발 성분들이 사용자에 의해 흡입되거나 가열 챔버(144)에 재진입하지 않고 장치(100) 밖으로 안전하게 유동할 수 있게 할 수 있다. 유체 연통 경로는 추가적으로 저온 공기가 공기 채널로 진입할 수 있게 할 수 있다. 중공 챔버(216)의 내벽과 소모품에 의해 규정된 공기 채널의 통기 능력을 향상시키기 위해, 유체 연통 경로는 중공 챔버(216)의 내부면 주위에 돌출부들을 포함함으로써 중공 챔버(216)의 내벽 주위로 원주방향으로 연장되는 다수의 통기 경로들로 분할될 수 있다.
중공 챔버(216)가 제1 가열 요소(210) 또는 제2 가열 요소(212)를 포함하지 않는 예들에서, 중공 챔버(216)에 대한 재료 요구사항들은 상기에서 논의된 바와 같이 외벽(206)의 재료 요구사항들과 유사할 수 있다.
제1 및 제2 가열 요소들 대신에 하나의 가열 요소만이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 유사하게, 2 개 초과의 가열 요소들이 제공될 수 있다. 또한, 단일 가열 요소만이 존재하는 예들에서, 전술한 예들에서 "제2 가열 요소(212)"로 지칭된 것들과 유사한 구성요소들이 존재할 수 있지만, 그러한 구성요소들은 가열되거나 가열 가능하지 않을 것이다.
도 6은 본 개시내용의 제2 양태에 따른 단열체(402)의 예의 단면도를 예시하고, 단열체(402)는 또한 단열체들(202, 302)에 대한 대안으로서 에어로졸 제공 디바이스(100)의 일부이다. 도 6은 또한 중공 챔버(416)를 예시한다. 상기에서 논의된 단열체들(202, 302)과 같이, 단열체(402)는 내벽 및 외벽(406)을 포함하지만; 내벽은 제1 가열 요소(410)의 적어도 일부를 포함한다. 본 예에서, 제2 가열 요소(412)가 또한 포함되며; 내벽은 또한 제2 가열 요소(412)의 적어도 일부를 포함한다. 내벽이 제1 가열 요소(410), 제2 가열 요소(412) 및 단열체(402)의 벽으로서 기능하기 때문에, 별도의 가열 요소 및 별도의 단열 구성요소를 포함할 필요가 없으므로 에어로졸 제공 디바이스(100)의 전체 크기 및 중량이 감소될 수 있다. 전술한 단열체들(202, 302)과 유사하게, 내벽 및 외벽(406)은 단열 영역(408)을 둘러싸고, 단열 영역은 단열 영역(408)의 외부보다 낮은 압력으로 배기된다. 상기에서 논의된 단열체들(202, 302)과 같이, 제1 가열 요소(410)와 제2 가열 요소(412)는 임의의 적합한 수단에 의해 결합될 수 있다. 그러나, 제1 가열 요소(410) 및 제2 가열 요소(412)가 내벽의 적어도 일부를 포함하기 때문에, 제1 가열 요소(410)와 제2 가열 요소(412)를 결합하기 위한 수단은 외부 대기가 단열 영역 내로 누출되는 것을 방지하기에 적합해야 한다. 단열 영역(408)의 압력은 10-1 내지 10-7 torr의 범위일 수 있고; 10-3 torr 이하의 압력이 특히 유리한 것으로 간주된다. 일부 예들에서, 단열 영역(408)의 압력은 진공인 것으로 간주된다. 단열 영역(408)에서 상대적으로 낮은 압력의 생성을 돕거나 유지하기 위해 가스 흡수 재료가 단열 영역(408)에 사용될 수 있다. 본 개시내용의 제2 양태에 따른 단열체는 또한 단열체를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함한다. 도 6에 예시된 예에서, 보강재는 외벽(406)의 내부면 상에 위치된 내부 보강 부재들(420)을 포함하고, 이에 의해 외벽(406)을 강화하고 단열체(402)가 내향으로 붕괴되는 것을 방지한다. 이러한 특정 예에서, 내부 보강 부재들(420)은 제1 가열 요소(410)와 접촉하지 않으며, 그래서 제1 가열 요소(410)에 지지가 제공되지 않는다. 내벽이 제1 가열 요소(410)를 포함하는 예들에서, 직접 전도에 의한 열 전달을 제한하기 위해 내부 보강 부재들(420)이 제1 가열 요소와 외벽(406) 사이의 직접적인 접촉을 회피하는 것이 유리할 수 있다. 상기에서 논의된 단열체들(202, 302)과 유사하게, 일부 예들에서, 보강재는 임의의 적합한 조합 및/또는 구성으로 외벽(406) 상에 위치된 하나 이상의 내부 및/또는 외부 보강 부재들을 포함할 수 있다.
내벽이 제1 가열 요소(410)의 적어도 일부를 포함하는 예들에서, 제1 가열 요소(410)는 제1 가열 요소(도시되지 않음)를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함한다. 외벽(406), 및 상기에서 논의된 내벽(204, 304)의 예들과 같이, 보강재는 하나 이상의 내부 또는 외부 보강 부재들을 포함할 수 있다. 그러한 보강 부재들은 예를 들어 축방향으로, 반경방향으로 또는 나선형 구성으로 배열된 하나 이상의 리지들을 포함할 수 있거나, 하나 이상의 스터드들을 포함할 수 있다. 이러한 유형들의 내부 및 외부 보강 부재들 각각의 이점들이 단열체들(202, 302)과 관련하여 상기에서 논의되었으며; 그러한 이점들은 제1 가열 요소(410)에 적용될 수 있는 보강 부재들에도 적용 가능하다. 일부 예들에서, 제1 가열 요소의 외부면 상에 배열된(즉, 단열 영역 내로 돌출하는) 내부 보강 부재들은 전도에 의한 외벽(406)으로의 열 전달을 감소시키기 위해 외벽(406)과 접촉하지 않는다. 외벽(406)과 같이, 적어도 하나의 보강재를 포함하는 것은 제1 가열 요소(410)의 크기 및/또는 중량이 감소될 수 있게 하면서, 단열체(402)가 내향으로 붕괴되는 것을 방지할 수 있다. 이것은 그러한 제1 가열 요소(410)를 포함하는 에어로졸 제공 디바이스의 전체 크기 및/또는 중량을 감소시키는 이점을 가질 수 있다. 제1 가열 요소(410)의 크기 및/또는 중량을 감소시키는 것은 또한 사용 시에 제1 가열 요소(410)를 가열하는 데 필요한 에너지를 감소시킬 수 있다. 이것은 제1 가열 요소(410)를 가열하기 위한 수단의 크기 및/또는 중량이 감소될 수 있게 하는 이점을 가질 수 있다. 제1 가열 요소(410)가 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열되는 예들에서, 이것은 자기장 생성기(106) 및/또는 전력원(114)의 크기 및/또는 중량이 감소될 수 있게 할 수 있다.
도 6에 도시된 예에서, 제2 가열 요소(412)는 단열 영역(408)을 에워싸도록 외벽(406)에 결합된다. 그러한 예들에서, 제2 가열 요소(412)는 용접, 브레이징 또는 접착제와 같은 임의의 적합한 수단에 의해 외벽(406)에 결합된다. 상기에서 논의된 제1 가열 요소(410)와 제2 가열 요소(412)의 결합과 같이, 제2 가열 요소(412)와 외벽(406)을 결합하기 위한 수단은 외부 대기가 단열 영역(408) 내로 누출되는 것을 방지하기에 적합해야 한다. 이러한 특정 배열은 본 개시내용의 제2 양태의 모든 예들에 존재하는 것은 아닐 수 있다. 예를 들어, 제2 가열 요소(412)는 중공 챔버(416) 및 제1 가열 요소(410)에 결합될 수 있으며, 중공 챔버(416) 및 제1 가열 요소(410) 각각은 단열 영역을 에워싸도록 외벽(406)에 결합된다. 모든 예들에서, 단열 영역을 에워싸는 구성요소들 사이에 형성된 임의의 결합은 이 결합이 외부 대기가 단열 영역(408) 내로 누출되는 것을 방지하기에 적합하도록 선택되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.
도 6에 예시된 예는 제1 가열 요소(410) 및 외벽(406)이 중공 챔버(416)의 일부를 에워싸는 것과, 중공 챔버(416)가 단열 영역(408) 내에 포획되어 이를 폐쇄하는 구성요소들 중 하나인 것을 도시한다. 그러한 배열은 본 개시내용의 제2 양태에 따른 하나의 가능한 옵션의 예일 뿐이다. 중공 챔버(416)는 일부 예들에서 이러한 방식으로 포함되지 않을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 중공 챔버(416)가 포함되는 일부 예들에서, 외벽(406)은 중공 챔버(416)가 단열 영역(408) 내로 돌출하지 않도록 제1 가열 요소(410)에 직접 결합될 수 있다. 이것은 단열 영역(408)을 보유하는 것과 관련되는 구성요소들의 수를 감소시키므로 유리할 수 있다. 이것은 또한 제조 프로세스를 단순화할 수 있고, 에어로졸 제공 디바이스(100)의 수명 동안에 외부 대기가 단열 영역(408) 내로 누출되는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있다.
도 6에서, 외벽(406)은 제1 가열 요소(410)의 전체 길이를 따라 연장되는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 대안적인 예에서, 외벽(406)은 제1 가열 요소(410)의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 즉, 외벽(406)은 제1 가열 요소(410)의 일부만을 따라 연장될 수 있고, 그에 따라 제1 가열 요소(410)의 일부 주위에만 단열이 제공될 수 있다. 제1 가열 요소(410)의 길이를 따라 일부만 연장되는 외벽(406)을 제공하는 것은 에어로졸 제공 디바이스(100)의 전체 크기가 더욱 감소되게 할 수 있다. 외벽(406) 및 제1 가열 요소(410)는 서로 동축인 것으로 도시되어 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다. 제1 가열 요소(410)에 관한 본 단락에서의 기술들 각각은, 제2 가열 요소(412)가 포함되는 예들에서, 제2 가열 요소(412)에도 유사한 방식으로 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러나, 모든 예들에서, 외벽(406)은 가열 요소들 및 외벽(406)의 특정 배열에 관계없이 제1 가열 요소(410)의 적어도 일부를 둘러싼다.
상기에서 논의된 단열체들(202, 302)과 같이, 제1 가열 요소(410) 및 제2 가열 요소(412)는 상기에서 논의된 바와 같이, 즉 변화하는 자기장에 의한 투과, 저항 가열 및/또는 전도에 의해 가열될 수 있다. 제1 가열 요소(410) 및 제2 가열 요소(412)에 대한 재료 요구사항들은 상기에서 논의된 것들과 유사하지만, 선택된 재료들이 단열 영역(408) 내로의 외부 대기의 유입을 방지할 수 있어야 하며; 예를 들어 비다공성이어야 한다는 추가 요구사항을 갖는다. 또한, 선택된 재료들은 단열 영역(408)과 단열 영역(408) 외부의 영역들 사이의 압력차로 인해 제1 가열 요소(410) 및 제2 가열 요소(412)에 대해 가해지는 임의의 힘을 견디기에 충분한 강도를 가져야 하며, 이에 의해 단열체(402)가 내향으로 붕괴되는 것을 방지한다.
외벽(406) 및 보강 부재들(420)에 대한 재료 요구사항들은 상기에서 논의된 외벽들(206, 306) 및 보강 부재들(220, 320)의 재료 요구사항들과 유사하다. 중공 챔버(416)에 대한 재료 요구사항들은 상기에서 논의된 중공 챔버(216)의 재료 요구사항들과 유사하지만, 중공 챔버(416)의 적어도 일부가 단열 영역(408)을 에워싸는 것과 관련되는 예들에서, 선택된 재료들이 단열 영역(408) 내로의 외부 대기의 유입을 방지할 수 있어야 하며; 예를 들어 비다공성이어야 한다는 추가 요구사항을 갖는다.
본 개시내용의 제1 양태와 같이, 제1 및 제2 가열 요소들 대신에 하나의 가열 요소만이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 유사하게, 2 개 초과의 가열 요소들이 제공될 수 있다.
본 개시내용의 제3 양태는 에어로졸 생성 재료를 가열하여 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 비가연성 에어로졸 제공 디바이스(non-combustible aerosol provision device)를 기술하며, 이 디바이스는 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및 단열체를 포함하며; 단열체는 내벽; 외벽; 및 내벽과 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역을 포함하고, 단열 영역은 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기되고; 내벽 및 외벽 중 적어도 하나는 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체를 포함하고; 단열체는 가열 요소의 적어도 일부 주위로 연장되도록 배열된다.
상기에서 논의된 단열체들(202, 302, 402)과 같이, 가열 요소는 상기에서 논의된 바와 같이, 즉 변화하는 자기장에 의한 투과, 저항 가열 및/또는 전도에 의해 가열될 수 있다. 가열 요소에 대한 재료 요구사항들은 상기에서 논의된 것들과 유사하다.
내벽 및 외벽 중 적어도 하나에 사용되는 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체는 예를 들어 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)일 수 있다. PEEK는 우수한 기계적 특성들을 갖고, 화학적 열화에 대한 우수한 저항성을 나타낸다. 또한, PEEK는 보다 높은 온도들에서도 그러한 우수한 특성들을 유지하며; PEEK의 융점은 약 340 ℃이다. PEEK는 초고진공 환경들(10-9 torr 이하의 압력)에서 화학적으로 안정하다는 추가적인 이점을 갖는다. 이러한 특성들의 조합은 PEEK가 내벽 및/또는 외벽을 위한 재료에 대한 우수한 옵션이 되게 한다.
내벽 또는 외벽 중 하나만이 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체를 포함하는 예들에서, 다른 벽에 대한 재료 요구사항들은 상기에서 논의된 내벽(204) 및 외벽(206)의 재료 요구사항들과 유사하다.
본 개시내용의 제1 및 제2 양태들과 같이, 하나 초과의 가열 요소들이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 개시내용의 제4 양태는 본 개시내용의 제1 또는 제2 양태에 따른 장치; 및 사용 시에 제1 및/또는 제2 가열 요소들의 가열 구역 내에 적어도 부분적으로 위치된 에어로졸 생성 재료를 포함하는 에어로졸 제공 시스템을 기술한다.
상기 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 한다. 본 발명의 다른 실시예들이 구상된다. 임의의 일 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. 또한, 첨부된 청구범위에 규정된 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기에서 설명되지 않은 균등물들 및 변형예들도 또한 이용될 수 있다.

Claims (29)

  1. 에어로졸 생성 재료를 가열하여 상기 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스로서,
    상기 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품(consumable)의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및
    단열체(thermal insulator)를 포함하며,
    상기 단열체는,
    내벽;
    외벽;
    상기 내벽과 상기 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역―상기 단열 영역은 상기 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기됨―; 및
    상기 단열체를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함하며, 상기 보강재는 상기 단열 영역 내에 배열된 내부 보강재이거나, 상기 단열 영역의 외부에 있는 상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나의 표면 상에 배열된 외부 보강재이고;
    상기 단열체는 상기 가열 요소의 적어도 일부 주위로 연장되도록 배열되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 단열체는 상기 가열 요소의 적어도 일부를 둘러싸도록 배열되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 단열체의 내벽과 상기 가열 요소 사이에 에어 갭(air gap)이 존재하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열체의 내벽은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하지 않은,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 내벽은 금속, 유리, 세라믹 또는 플라스틱 중 하나 이상을 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 내벽은 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  7. 에어로졸 생성 재료를 가열하여 상기 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스로서,
    상기 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및
    단열체를 포함하며,
    상기 단열체는,
    내벽;
    외벽;
    상기 내벽과 상기 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역―상기 단열 영역은 상기 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기되고, 상기 내벽은 상기 가열 요소를 포함함―; 및
    상기 단열체를 강화하기 위한 적어도 하나의 보강재를 포함하며, 상기 보강재는 상기 단열 영역 내에 배열된 내부 보강재이거나, 상기 단열 영역의 외부에 있는 상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나의 표면 상에 배열된 외부 보강재인,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 영역은 10-3 Torr 이하의 압력으로 배기되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강재는 상기 내벽 및/또는 상기 외벽의 표면 상에 배열된 리지(ridge)인,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 리지는 상기 내벽 및/또는 상기 외벽에 대해 축방향으로, 반경방향으로 또는 나선형 구성으로 배열되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강재는 상기 내벽 및/또는 상기 외벽의 표면 상에 배열된 스터드(stud)인,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강재는 상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나와 접촉하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강재는 상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나와 일체형인,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강재는 상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나와 동일한 재료를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 보강재는 상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나에 결합되거나 부착되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  16. 에어로졸 생성 재료를 가열하여 상기 에어로졸 생성 재료의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스로서,
    상기 에어로졸 생성 재료를 포함하는 소모품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역을 적어도 부분적으로 규정하는 가열 요소; 및
    단열체를 포함하며,
    상기 단열체는,
    내벽;
    외벽; 및
    상기 내벽과 상기 외벽에 의해 경계지어지는 단열 영역을 포함하며, 상기 단열 영역은 상기 단열 영역의 외부보다 낮은 압력으로 배기되고;
    상기 내벽 및 상기 외벽 중 적어도 하나는 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체를 포함하고;
    상기 단열체는 상기 가열 요소의 적어도 일부 주위로 연장되도록 배열되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 단열체는 상기 가열 요소의 적어도 일부를 둘러싸도록 배열되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열체의 외벽은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하지 않은 재료를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 외벽은 금속, 유리, 세라믹 또는 플라스틱 중 하나 이상을 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 외벽은 적어도 250 ℃의 융점을 갖는 중합체를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  21. 제1 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 전도에 의해 가열 가능한,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  22. 제1 항 내지 제21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  23. 제22 항에 있어서,
    사용 시에 상기 가열 요소를 가열하기 위해 상기 가열 요소를 투과하는 변화하는 자기장을 생성시키기 위한 자기장 생성기를 더 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  24. 제1 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 연강 또는 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel)을 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  25. 제1 항 내지 제24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 내식성 코팅으로 처리되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  26. 제1 항 내지 제25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 요소의 축방향 단부로부터 연장되는 중공 챔버(hollow chamber)를 더 포함하며, 상기 중공 챔버는 상기 소모품이 상기 디바이스 내로 삽입될 때 상기 소모품의 적어도 일부를 둘러싸고, 상기 챔버의 내벽 및 상기 소모품의 적어도 일부는 그 사이에 공기 채널(air channel)을 규정하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 중공 챔버는 상기 가열 요소와 일체형이거나 상기 가열 요소에 결합되는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  28. 제1 항 내지 제27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 요소는 제1 가열 요소 및 제2 가열 요소를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 디바이스.
  29. 비가연성 에어로졸 제공 시스템으로서,
    제1 항 내지 제28 항 중 어느 한 항에 따른 장치; 및
    사용 시에 상기 가열 요소의 가열 구역 내에 적어도 부분적으로 위치된 에어로졸 생성 재료를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 시스템.
KR1020237008082A 2020-09-14 2021-09-13 에어로졸 생성 시스템 KR20230053625A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2014442.4A GB2599084A (en) 2020-09-14 2020-09-14 Aerosol generation system
GB2014442.4 2020-09-14
PCT/EP2021/075115 WO2022053684A1 (en) 2020-09-14 2021-09-13 Aerosol generation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230053625A true KR20230053625A (ko) 2023-04-21

Family

ID=73149639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237008082A KR20230053625A (ko) 2020-09-14 2021-09-13 에어로졸 생성 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230354898A1 (ko)
EP (1) EP4210524A1 (ko)
JP (1) JP2023540627A (ko)
KR (1) KR20230053625A (ko)
GB (1) GB2599084A (ko)
WO (1) WO2022053684A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024046882A1 (en) * 2022-09-01 2024-03-07 Jt International Sa Aerosol generating device with a vacuum insulator

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204070517U (zh) * 2014-04-02 2015-01-07 深圳市合元科技有限公司 烘焙型雾化器和用于烘焙型雾化器的厚膜发热部件
CN203873016U (zh) * 2014-06-11 2014-10-15 湖南中烟工业有限责任公司 雾化器及具有该雾化器的电子烟
RU2760810C2 (ru) * 2017-09-15 2021-11-30 Бритиш Америкэн Тобэкко (Инвестментс) Лимитед Устройство для нагревания курительного материала
US20210212175A1 (en) * 2018-04-16 2021-07-08 Concept Group Llc Thermally-insulated induction heating modules and related methods
CN110617383A (zh) * 2018-06-19 2019-12-27 湖南中烟工业有限责任公司 隔热管以及隔热管应用的不燃烧烟具
CN108851244B (zh) * 2018-07-24 2024-07-12 深圳麦克韦尔科技有限公司 烘烤烟具及真空隔热的加热组件
CN210248373U (zh) * 2019-03-26 2020-04-07 上海闻泰信息技术有限公司 应用真空隔热的蒸发器及电子烟

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022053684A1 (en) 2022-03-17
GB2599084A (en) 2022-03-30
EP4210524A1 (en) 2023-07-19
JP2023540627A (ja) 2023-09-25
US20230354898A1 (en) 2023-11-09
GB202014442D0 (en) 2020-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112153906B (zh) 气溶胶生成制品及其制造方法，以及气溶胶生成系统
CN109069776B (zh) 具有刺穿组合件的气溶胶生成装置
US20220192261A1 (en) Apparatus for aerosol generating device
KR20210130740A (ko) 에어로졸 제공 디바이스
KR20230053625A (ko) 에어로졸 생성 시스템
KR20230053624A (ko) 에어로졸 생성 시스템
KR20210133283A (ko) 장치를 위한 케이싱, 장치 및 방법
KR20210131360A (ko) 에어로졸 제공 디바이스
TW202038756A (zh) 氣溶膠供給裝置
US20240292899A1 (en) Aerosol provision device
US20230363458A1 (en) Aerosol provision device
EP4213661A1 (en) Aerosol provision device
US20230346046A1 (en) Aerosol generation system with evacuated thermal insulation region
RU2817807C1 (ru) Устройство, генерирующее аэрозоль, с нагревателем с холодной зоной
RU2817680C1 (ru) Устройство, генерирующее аэрозоль, с теплоизолированным нагревателем
KR20240073343A (ko) 단열구조를 가지는 에어로졸 발생장치
EA041380B1 (ru) Изделие, генерирующее аэрозоль, способ изготовления изделия, генерирующего аэрозоль, и система, генерирующая аэрозоль
KR20230051270A (ko) 에어로졸 제공 디바이스
AU2022422035A1 (en) Aerosol provision device
EP4451982A1 (en) Aerosol provision device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination