KR20230066026A

KR20230066026A - 에어로졸 제공 디바이스

Info

Publication number: KR20230066026A
Application number: KR1020237011436A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 로흐트먼; 데이비드 뷔로; 제임스 셰리던
Original assignee: 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2023-05-12
Also published as: IL301758A; JP2023545725A; CN116322404A; WO2022079285A1; EP4228462A1; GB202016479D0; CA3194476A1; AU2021359127A1; US20230363464A1

Abstract

에어로졸 제공 디바이스(100)는, 변화하는 자기장을 생성시키기 위한 유도 코일(induction coil)(216), 및 가열기 조립체(200)를 포함하고, 가열기 조립체는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품(110)의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버(202), 베이스(206), 유도 코일에 의해 가열 가능하고, 베이스(206)로부터 가열 챔버(202) 내로 돌출하고 축(A)을 규정하는 가열 요소(208), 및 가열 요소(208)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함하며, 온도 센서는 가열기 조립체(200)의 베이스(206)에서 가열 요소(208)와 접촉하여 위치결정되고 가열 챔버(202)로부터 분리된다.

Description

에어로졸 제공 디바이스

본 발명은 에어로졸 제공 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 에어로졸 제공 디바이스 가열기 조립체, 이를 형성하는 방법들, 그리고 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 개시내용의 일 양태에 따르면, 에어로졸 제공 디바이스가 제공되고, 에어로졸 제공 디바이스는 변화하는 자기장을 생성시키기 위한 유도 코일(induction coil), 및 가열기 조립체를 포함하고, 가열기 조립체는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버, 베이스, 유도 코일에 의해 가열 가능하고, 베이스로부터 가열 챔버 내로 돌출하고 축을 규정하는 가열 요소, 및 가열 요소의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함하며, 온도 센서는 가열기 조립체의 베이스에서 가열 요소와 열접촉하여 위치결정되고 가열 챔버로부터 분리된다.

상기의 실시예에서, 열 센서는 열전대(thermocouple)이다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 에어로졸 제공 디바이스는 베이스에서 센서 채널을 포함하고, 센서 채널은 열 센서를 수용한다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 가열 챔버로부터 분리된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 가열 챔버로부터 유체적으로 격리된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 가열 요소의 축으로부터 반경방향으로 오프셋된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 가열기 조립체의 외부 표면으로부터 베이스 내로 반경방향으로 연장된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 가열기 조립체의 외부 표면으로부터 베이스 내로 축방향으로 연장된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 에어로졸 제공 디바이스는 가열 챔버와 연통하는 베이스에 공기 통로를 포함한다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 공기 통로로부터 분리된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 센서 채널은 공기 통로로부터 유체적으로 격리된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 공기 통로의 축은 가열 요소의 축으로부터 오프셋된다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 공기 통로는 베이스를 통해 연장되는 단일 공기 통로이다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 가열 요소는 베이스에 앵커링 부분을 포함하며, 센서 채널은 앵커링 부분과 교차한다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 온도 센서는 서셉터의 앵커링 부분과 열 접촉한다.

상기 중 임의의 것의 추가의 실시예에서, 에어로졸 제공 디바이스는 디바이스 하우징의 원위 단부의 개구로부터 가열기 조립체로 연장되는 디바이스 공기 통로를 포함한다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 적어도 하나의 유도 코일은 별도로 에너지화 가능한 2 개의 유도 코일들을 포함한다.

상기 중 임의의 것의 추가 실시예에서, 가열기 조립체는 디바이스 하우징에 제거 가능하게 고정된다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 상기 중 임의의 것의 에어로졸 제공 디바이스, 및 디바이스의 가열기 조립체 내에 수용된 제거 가능한 물품을 포함하는 시스템이 제공된다.

본 개시내용의 양태에 따르면, 에어로졸 제공 디바이스를 위한 가열기 조립체가 제공되며, 가열기 조립체는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버, 베이스, 가열 요소 ― 가열 요소는 베이스로부터 가열 챔버로 돌출하고 축을 규정하며, 가열 요소는 유도 코일에 의해 생성된 변화하는 자기장에 의한 투과에 응답하여 가열시에 수용된 물품의 일 부분을 가열하도록 구성됨 ― 및 가열 요소의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함하고, 온도 센서는 가열 요소와 열 접촉하고 그리고 가열 챔버로부터 분리된다.

본 발명의 추가의 특징들 및 이점들은, 첨부된 도면들을 참조하여 이루어지고 단지 예로서 주어진 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 도시한다.
도 2는 도 1의 에어로졸 제공 디바이스의 단면도를 도시한다.
도 3은 가열 조립체의 실시예를 도시한다.
도 4는 가열 조립체의 다른 실시예를 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 생성 재료는, 예를 들어, 고체, 액체, 겔, 왁스 등의 형태일 수 있다. 에어로졸 생성 재료는 또한, 예를 들어 재료들의 조합 또는 블렌드일 수 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(heat-not-burn) 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 생성 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 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 발생시키기 위해 물품이 가열되기 전에 물품을 에어로졸 제공 디바이스에 삽입할 수 있으며, 후속하여 사용자는 에어로졸을 흡입한다. 물품은, 예를 들어, 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 흡입가능 매체를 생성하기 위해 사용될 수 있다.

디바이스(100)는, 디바이스(100)의 다양한 구성요소들을 둘러싸고 수용하는 하우징(102)(외부 커버(108)를 포함함)을 포함한다. 디바이스(100)는 일 단부에 개구(104)를 갖고, 이를 통해 물품(110)이 가열기 조립체(200)에 의한 가열을 위해 삽입될 수 있다(도 2 참조). 사용 시, 물품(110)은 가열기 조립체(200)의 하나 이상의 구성요소들에 의해 가열될 수 있는 가열기 조립체(200) 내로 완전히 또는 부분적으로 삽입될 수 있다.

디바이스(100)는 또한 가압될 때 디바이스(100)를 작동시키는 버튼 또는 스위치와 같은 사용자 작동 가능한 제어 요소(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스위치를 작동함으로써 디바이스(100)를 켤 수 있다(turn on).

디바이스(100)는 또한 디바이스(100)의 배터리(battery)를 충전하기 위한 케이블(cable)을 수용할 수 있는 커넥터(connector)/포트(port)(도시되지 않음)와 같은 전기 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커넥터는 USB 충전 포트와 같은 충전 포트일 수 있다. 일부 예들에서, 커넥터는 디바이스(100)와 컴퓨팅 디바이스와 같은 다른 디바이스 사이에서 데이터를 전송하기 위해 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다.

디바이스는 전원(도시되지 않음), 예를 들어, 재충전 가능한 배터리(rechargeable battery) 또는 비-충전식 배터리(non-rechargeable battery)와 같은 배터리를 포함한다. 적절한 배터리들의 예들은, 예를 들어, 리튬 배터리(이를테면, 리튬-이온 배터리), 니켈 배터리(이를테면, 니켈-카드뮴 배터리), 및 알카라인 배터리를 포함한다.

디바이스(100)는, 일반적으로 사용자가 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있는 단부인 근위 단부(114), 및 디바이스의 근위 단부(114)의 반대편 단부에 있는 원위 단부(116)를 규정한다. 디바이스는 근위 단부(114)로부터 원위 단부(116)로 연장되는 가열 요소(도 2를 참조)에 의해 규정되는 축(A)을 추가적으로 규정한다.

도 2는 선(X)을 따라 취한 도 1의 에어로졸 제공 디바이스의 단면도를 도시하며, 이 단면도는 가열기 조립체(200)의 배열을 보다 상세하게 도시한다.

가열기 조립체(200)는 교체 가능한 물품(110)이 디바이스(100)의 개구(104)를 통해 삽입되는 가열 챔버(202)를 포함한다. 가열 챔버(202)는, 근위 단부(114)의 개구(104)로부터 원위 단부(116)를 향하여 축방향으로 연장되는 챔버 벽(204)에 의해 규정된다. 도시된 예에서, 챔버 벽(204)은 축(A)을 중심으로 환형이고, 챔버(202)를 위한 일반적으로 원통형 형상을 규정한다.

가열기 조립체(200)는 베이스(206)를 포함하고, 베이스(206)는 챔버(202) 및 벽(204)의 원위 또는 하부 축방향 단부에서 가열 챔버(202)의 경계를 이룬다. 베이스(206)는, 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 내부에 형성된 개구들을 갖는 일반적으로 고체 재료의 섹션을 포함한다. 베이스(206)는 챔버 벽(204)에 연결된다. 도시된 예에서, 베이스(206) 및 챔버 벽(204)은 일체로 형성된다.

가열기 조립체(200)는 디바이스(100)에 연결되거나, 디바이스와 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 가열기 조립체(200)는 개구(104)로부터 제거 가능하고 이를 통해 디바이스 내로 삽입 가능하고, 임의의 공지된 제거 가능한 수단에 의해 디바이스(100)에 고정될 수 있다. 도시된 예들에서, 가열기 조립체는 디바이스에서의 대응하는 형상의 오목부들에 의해 수용되는 돌출부들을 포함한다.

디바이스(100)는, 가열기 조립체(200)에 공기를 제공하기 위해, 디바이스의 원위 단부의 개구(122)로부터 가열기 조립체(200)로 연장되는 공기 통로(120)를 포함할 수 있다.

베이스(206)는, 가열 챔버(202)의 경계를 이루는 베이스(206)의 표면으로부터 원위 방향으로 축방향으로 연장되는 수용 슬롯(214)을 더 포함한다. 도시된 예에서, 수용 슬롯(214)은 축(A)의 방향으로 일반적으로 직사각형인 단면을 포함한다. 도시된 예에서, 수용 슬롯은 베이스(206)에 대해 중심설정된다. 즉, 베이스(206)는 가열 챔버(202)의 단면의 중심으로서 규정되는 중심점을 반경 방향 평면에 포함한다.

수용 슬롯(214)은 가열 챔버(202)의 단면적보다 더 작은 단면적을 가지며, 그에 따라 대응하는 형상의 구성요소가 (하기에서 설명되는 바와 같이) 내부에 수용될 수 있다.

가열기 조립체(200)는, 챔버(202)에 그리고 베이스(206)에 부분적으로 배치된 가열 요소 또는 서셉터(208)를 더 포함한다. 서셉터(208)는, 디바이스(100)의 원위 단부로부터 근위 단부로의 방향으로 챔버(202) 내로의 연장 방향으로 축(X)을 규정한다. 서셉터(208)는 블레이드(210), 또는 가열 부분 및 앵커링 부분(212)을 포함한다. 앵커링 부분(212)은, 베이스(206)에 대해 서셉터(208)를 제자리에 유지하기 위해 수용 슬롯(214)에 수용되고 그리고 예를 들어 슬라이딩 억지 끼워맞춤(sliding interference fit)으로 내부에 고정된다. 앵커링 부분(212)은 수용 슬롯(214)에 전체적으로 수용되고, 블레이드(210)는 서셉터(208)가 고정되는 베이스(206) 및 앵커링 부분(212)으로부터 근위 방향으로 가열 챔버(202) 내로 축방향 외측으로 연장된다. 서셉터(208)의 적어도 일부분은 하기에서 추가로 설명되는 바와 같이, 유도에 의해 가열되도록, 철, 니켈 또는 코발트와 같은 강자성 재료(ferromagnetic material)를 포함한다.

다른 실시예에서, 서셉터(208)는 베이스(206)와 일체로 형성되며, 그에 따라 앵커링 부분(212)이 장착부 내에 매립된다. 이러한 배열은, 예를 들어, 가열기 조립체(200)의 사출 성형에 의해 형성될 수 있다.

블레이드(210)는 가열 챔버(202) 내에 배치된다. 도시된 예에서, 블레이드(210)는 챔버 벽(204)으로부터 분리되고 챔버 벽(204)과 접촉하지 않는다. 도시된 예에서, 블레이드(210)는 일반적으로 베이스(206) 상에 그리고 챔버(202)에 중심설정된다. 교체 가능한 물품(110)이 개구(104)를 통해 디바이스(100) 내로 그리고 챔버(202) 내로 수용될 때, 이는 베이스(206)와 접할 때까지 삽입될 수 있다. 따라서, 베이스(206)로부터 연장되는, 서셉터(208)의 블레이드(210) 또는 가열 부분은, 교체 가능한 물품(110)이 삽입될 때 교체 가능한 물품(110)에 진입한다. 따라서, 서셉터(208)는 하기에서 추가로 설명되는 바와 같이, 교체 가능한 물품(110) 내로부터 이를 가열할 수 있다.

도시된 예에서, 블레이드(210)는 에지들에 의해 분리되는 2개의 대향 표면들을 갖는 평탄한 블레이드 형상을 포함하고, 에지들은 하나의 지점을 향해 테이퍼진다. 평탄한 표면들은 개선된 열 분배를 제공하는 한편, 에지들 및 지점은 제거 가능한 물품(110)이 가열 챔버(202) 내로의 삽입시에 용이하게 관통될 수 있게 한다. 도시되지 않은 대안적인 예에서, 서셉터는 다른 형상들, 예를 들어, 핀 또는 로드 형상을 포함할 수 있다.

디바이스(100)는 유도 코일 또는 코일들(216)을 더 포함한다. 코일들은 가열 챔버(202) 및 베이스(206)를 둘러싸도록, 가열기 조립체(200)의 축방향 길이의 일부를 따라 챔버 벽들(204) 주위에 나선형(helically)으로 연장된다.

코일들(216)은 전력원(power source)에 연결된다. 사용자는, 전력원이 코일들(216)에 에너지를 공급하게 하도록, 예를 들어 사용자-작동 가능한 제어 요소(112)에 의해 디바이스(100)를 제어할 수 있다. 코일들(216)에는 교류 전류로 에너지가 공급되며, 이 교류 전류는 가열 챔버(202)에서 변화하는 자속을 발생시킨다. 변화하는 자속은 서셉터(208) 및 블레이드(210)의 강자성 재료에 전류가 생성되게 한다. 전류는 블레이드(210)가 가열되게 하고, 이는 결국 교체 가능한 물품(110)을 내측으로부터 가열하고, 사용자에 의해 흡입될 수 있는 에어로졸이 생성되게 한다.

도시된 예에서, 2 개의 유도 코일들(216a, 216b)이 존재하며, 이 유도 코일들은 상이한 레벨들의 자속 및 후속하여 상이한 레벨들의 가열을 제공하기 위해 별도로 에너지 공급되도록 구성된다. 도시된 예에서, 2개의 코일들(216) 각각은 챔버(202)의 축방향 길이의 약 절반을 따라 연장된다.

유도 코일 또는 코일들(216a, 216b)은 전기 전도성 재료로 제조된다. 이러한 예에서, 유도 코일들(216a, 216b)은 나선형 코일을 제공하기 위해 나선형 방식으로 권선되는 리츠 와이어/케이블로 제조된다. 리츠 와이어는, 개별적으로 절연되고 단일 와이어를 형성하기 위해 함께 꼬인 복수의 개별적인 와이어들을 포함한다. 리츠 와이어들은, 전도체에서의 표피 효과 손실(skin effect loss)들을 감소시키도록 설계된다. 예시적인 디바이스(100)에서, 인덕터 코일(124)은 원형 단면을 갖는 구리 리츠 와이어로 제조된다. 다른 예들에서, 리츠 와이어는 직사각형과 같은 다른 형상의 단면들을 가질 수 있다.

가열 챔버(202) 내로 연장되는 서셉터(208)에 부가하여, 디바이스는 추가의 추가 서셉터들을 포함할 수 있다. 추가 서셉터 또는 서셉터들은, 요구에 따라, 상이하거나 유사한 구성들(예를 들어, 핀-형상, 블레이드-형상 또는 리셉터클-유형 등)일 수 있다.

전술한 바와 같이, 재료의 태움 또는 연소가 거의 또는 전혀 없이 교체 가능한 물품(110)에서 에어로졸 생성 재료를 휘발시키는 것이 요망된다. 이를 위해, 교체 가능한 물품(110)에 적용되는 온도를 제어하기 위해, 서셉터(208)가 가열되는 온도를 정확하게 제어하는 것이 요망된다.

도 3은 가열기 조립체(200)의 일 실시예의 도면을 보다 상세하게 도시한다. 전술한 바와 같이, 서셉터(208)의 앵커링 부분(212)은 베이스(206)에 형성된 수용 슬롯(214) 내로 수용된다. 베이스(206)는, 내부에 형성된 센서 채널(218)을 더 포함한다.

센서 채널(218)은 베이스(206)의 반경 방향 외부 표면(220)으로부터 연장된다. 센서 채널(218)은 베이스(206) 내로 반경 방향 내향으로 연장되고, 서셉터(208)의 앵커링 부분(212)과 교차하여, 앵커링 부분(212)을 센서 채널(218)에 노출시킨다. 앵커링 부분(212)이 수용 슬롯(214)에 수용되는 경우, 수용 슬롯(214)은 센서 채널에 의해 교차된다. 이러한 배열에 의해, 서셉터(208)의 앵커링 부분(212)은 센서 채널(218)을 통해 접근 가능하다. 열 센서(도시되지 않음)는 센서 채널(218)에 배치되고, 서셉터(206)와 열 접촉한다. 일부 예들에서, 열 접촉은 열 센서와 서셉터(206)의 일부분 사이의 직접적인 접촉을 포함할 수 있으며, 즉 열 센서의 일부분은 서셉터의 일부분에 직접적으로 접촉한다. 도시된 예에서, 열 센서는 서셉터(208)의 앵커링 부분(212)과 직접 접촉한다.

도시된 예에서, 센서 채널(218)은 가열기 조립체(200)의 외부 표면의 개구(224)로부터 연장되며, 그에 따라 열 센서는 센서 채널로부터 삽입되거나 제거될 수 있고, 그리고 그에 따라 온도의 정확하고 정밀한 측정을 제공하기 위해 열 센서와 제어기 사이에 유선 연결이 제공될 수 있다.

열 센서는 특히 서셉터(208)와 직접 접촉할 때, 서셉터(208)의 온도를 측정하기에 특히 효과적인 열전대(thermocouple)이다. 도시된 예에서, 센서 채널(218)은 센서 채널이 연장되는 반경 방향으로 일반적으로 'W' 형상의 단면을 포함하여, 베이스(206)의 감소된 체적에 열전대-유형 센서(thermocouple-type sensor)를 수용한다.

사용 시에, 열 센서는 서셉터(208)의 온도를 측정하거나, 모니터링하거나, 그와 다른 방식으로 검출한다. 열 센서는 디바이스(100)의 제어기(도시되지 않음)와 통신하고, 온도 데이터를 제어기에 제공한다. 제어기는 코일들(216)의 에너지 공급을 제어할 수 있으며, 이는 결국 온도를 제어한다. 제어기는, 예를 들어, PID 제어기일 수 있는 임의의 공지된 유형일 수 있다.

교체 가능한 물품(110)이, 가열될 때, 가열 챔버(202)에 축적될 수 있는 잔여 부산물을 발생시키는 것으로 밝혀졌다. 잔여 부산물은 열 센서와 같은 민감한 구성요소들에 대해 특히 요망되지 않는 효과들을 가질 수 있으며, 그리고 열 센서의 기능이 챔버(202)에서의 잔여 부산물의 축적에 의해 손상될 수 있다는 것이 추가적으로 밝혀졌다.

챔버(202) 내의 잔류 부산물에 대한 민감성을 감소시키기 위해, 센서 채널(218)은 베이스(206)에 형성됨으로써 공동으로부터 분리된다. 센서 채널(218)은 가열 챔버(202)로부터 유체적으로 격리된다. 따라서, 가열 챔버(202)에 축적될 수 있는 잔류물은 열 센서로부터 상당히 분리되며, 그리고 열 센서에 대한 잔류물의 영향이 감소된다.

게다가, 가열기 조립체(200)의 베이스(206)에서의 센서 채널(218)의 배치는, 서셉터가 가열 챔버(202)의 중심을 향해 배치되고 벽들(204)로부터 분리됨에도 불구하고, 열 센서가 서셉터(208)에 인접하게 배치될 수 있게 한다. 이러한 포지셔닝은, 열 센서에 의해 취해질 보다 정확하고 정밀한 온도 판독을 허용한다. 센서 채널(218)은, 앵커링 부분(212) 및 열 센서 둘 모두가 수용될 수 있도록, 서셉터(208)로부터 반경방향으로 오프셋된다.

도시된 바와 같은 특정 실시예들에서, 가열기 조립체(200)에는 일반적으로 베이스(204)에 인접한 위치의 가열 챔버(202)에 공기를 제공하는 공기 통로(220)가 제공된다. 도시된 예에서, 공기 통로(220)는, 가열기 조립체(200)의 베이스(204)를 통해 가열 챔버(202) 내로 개구(222)까지 축방향으로 연장된다. 공기 통로(220) 및 가열 챔버(202)는, 함께 디바이스를 통한 공기 유동 경로를 규정한다.

도시된 예에서, 개구(222)는 서셉터(208)로부터 반경 방향으로 분리되며, 그에 따라 베이스(206)는 공기 통로(220)와 수용 슬롯(214) 사이에 고체 재료의 구역을 포함한다. 분리는 서셉터(208)를 제자리에 확실하게 유지하기 위해 수용 슬롯(214)에 구조적 무결성을 제공한다.

공기 통로(220)가 제공되는 경우, 잔여 부산물, 또는 유사하게 요망되지 않는 응축물 부산물이 공기 통로(220)에 진입하고 그 내부에 노출된 구성요소들에 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 이유로, 채널(218)을 가열 챔버(202)로부터 분리하는 것 이외에도, 공기 통로(220)로부터 센서 채널(218)을 분리하는 것이 요망될 수 있다. 따라서, 센서 채널(218)은 공기 통로(220)로부터 유체적으로 격리된다. 이러한 배열을 통해, 센서 채널(218)은 잔여물의 가능한 영향들로부터 추가적으로 보호된다.

도시된 실시예에서, 공기 통로(220)는 중심을 벗어난 포지션(off-centre position)에서 베이스(206)를 통해 제공된다. 즉, 베이스(206)는 중심점을 규정하고, 공기 통로(220)의 개구(222)는 중심점으로부터 반경 방향으로 분리된다. 공기 통로(220)는, 센서 채널(218)에 대한 중심점의 반경 방향으로 대향측 상에 있다. 즉, 베이스(206)는 반경 방향으로 분리된 2개의 개념적인 절반부들을 규정하며, 하나의 절반부는 공기 통로(220)를 포함하고, 다른 절반부는 센서 채널(218)을 포함한다.

공기 통로의 중심을 벗어나게 위치결정하는 것(off-centre positioning)은, 센서 채널(218)이 설명된 바와 같이 베이스(206)의 대향측 상에 제공되면서도 그로부터 분리되는 것을 허용한다. 이러한 배열을 통해, 공기 통로(220) 및 열 센서 둘 모두는 분리된 상태로 베이스(206)에 제공될 수 있다. 공기 통로(220)와 센서 채널(218) 사이에 놓이는 베이스(206)의 고체 재료의 구역은, 공기 통로(220)와 열 센서 사이에 배리어(barrier)를 효과적으로 제공한다.

도 4는 디바이스(100)와 함께 사용하기 위한 가열기 조립체(300)의 추가 실시예를 도시한다. 실시예는 베이스(306)를 갖는 가열 챔버(302) 및 베이스(306)로부터 연장되는 서셉터(308)를 포함하는, 도 1, 도 2 및 도 3과 관련하여 설명된 바와 일반적으로 동일하다.

본 실시예에서, 이전의 실시예와 관련하여 설명된 반경 방향-연장 채널 대신에, 베이스(306)를 통해 축방향으로 연장하는 센서 채널(318)이 제공된다. 센서 채널(318)은 전술된 바와 같이, 서셉터(308)의 온도를 감지하기 위해 열 센서를 수용한다. 센서 채널(318)은, 가열기 조립체(300)의 외부의 저부(또는 원위) 단부에 개구(324)를 포함한다. 센서 채널(318)은 개구(324)로부터 상방으로, 또는 근위 방향으로 축방향으로 연장되고, 가열 챔버(302)로부터 축방향으로 분리된 위치에서 종료된다. 이와 같이, 베이스(304)의 재료의 구역은 센서 채널(318)을 가열 챔버(302)로부터 분리시키고, 그리고 센서 채널(318)은 가열 챔버(302)로부터 유체적으로 격리된다.

이전 실시예와 관련하여 설명된 바와 같이, 채널은, 가열기 조립체(300)의 외부에 대해 개방되며, 그에 따라 열 센서가 센서 채널로부터 삽입되거나 제거될 수 있고, 그리고 온도의 정확하고 정밀한 측정을 제공하기 위해 열 센서와 제어기 사이에 유선 연결이 제공될 수 있다.

도시된 실시예에서, 센서 채널(318)은 서셉터(308)의 앵커링 부분(312)과 교차하여, 앵커링 부분(312)을 센서 채널(318)에 노출시킨다. 앵커링 부분(212)이 수용 슬롯(214)에 수용되는 경우, 수용 슬롯(214)은 센서 채널에 의해 교차된다. 이러한 배열에 의해, 서셉터(308)의 앵커링 부분(312)은 센서 채널(318)을 통해 접근 가능하다. 열 센서(도시되지 않음)는 센서 채널(218)에 배치되고, 서셉터(206)와 열 접촉한다. 도시된 예에서, 열 센서는 서셉터(208)의 앵커링 부분(212)과 직접 접촉한다. 따라서, 열 센서는 전술한 바와 같이, 서셉터의 온도를 정확하게 그리고 정밀하게 측정하기 위해 앵커링 부분(312)과 열 접촉할 수 있다.

일 예에서, 서셉터(206)는 일반적으로 L-형상인 앵커링 부분(212)을 포함할 수 있다. L-형상 앵커링 부분은 블레이드(208)로부터 연장되는 축방향 섹션, 및 축방향 섹션의 대향 단부로부터 연장되는 반경방향 섹션을 포함한다. 열 센서는, 예를 들어, 솔더링(soldering)에 의해 부착될 수 있고 그리고 반경 방향 섹션과 열 접촉할 수 있다. 반경 방향 섹션을 갖는 L-형상 앵커링 부분을 제공하는 것은 열 센서가 조립하기에 용이한 견고하고, 콤팩트한 방식으로 앵커링 부분에 연결되는 것을 허용할 수 있다.

축방향 연장 공기 통로(320)는 전술된 바와 같이, 중심을 벗어나는 포지션에서 제공된다. 센서 채널(318)은 또한 공기 통로(320)에 대해 대향된 반경 방향으로 베이스(306)에서 중심을 벗어나게 위치결정되며, 그에 따라 센서 채널(318) 및 공기 통로(320) 둘 모두는 열 센서를 공기 통로(320)로부터 분리 및 유체적으로 격리시키면서 베이스(306)에 제공될 수 있다.

상기 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

에어로졸 제공 디바이스로서,
변화하는 자기장을 생성하기 위한 유도 코일(induction coil); 및
가열기 조립체를 포함하며,
상기 가열기 조립체는,
에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버;
베이스;
가열 요소 ― 상기 가열 요소는 유도 코일에 의해 가열 가능하고, 상기 베이스로부터 상기 가열 챔버 내로 돌출하고 그리고 축을 규정함 ―; 및
상기 가열 요소의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함하며, 상기 온도 센서는 가열기 조립체의 베이스에서 상기 가열 요소와 열 접촉하여 위치결정되고, 상기 가열 챔버로부터 분리되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항에 있어서,
상기 열 센서는 열전대(thermocouple)인,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 베이스에 센서 채널(sensor channel)을 포함하고, 상기 센서 채널은 상기 열 센서를 수용하는,
에어로졸 제공 디바이스.
제3 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 가열 챔버로부터 분리되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제4 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 가열 챔버로부터 유체적으로 격리되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제3 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 가열 요소의 축으로부터 반경 방향으로 오프셋되어 있는,
에어로졸 제공 디바이스.
제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 가열기 조립체의 외부 표면으로부터 상기 베이스 내로 반경 방향으로 연장되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 가열기 조립체의 외부 표면으로부터 상기 베이스 내로 축방향으로 연장되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 챔버와 연통하는 공기 통로를 상기 베이스 내에 포함하는,
에어로졸 제공 디바이스.
제9 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 공기 통로로부터 분리되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제10 항에 있어서,
상기 센서 채널은 상기 공기 통로로부터 유체적으로 격리되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제9 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 통로의 축은 상기 가열 요소의 축으로부터 오프셋되는,
에어로졸 제공 디바이스.
제9 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 통로는 상기 베이스를 통해 연장되는 단일 공기 통로인,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 요소는 상기 베이스에 앵커링 부분(anchoring portion)을 포함하고, 상기 센서 채널은 상기 앵커링 부분과 교차하는,
에어로졸 제공 디바이스.
제14 항에 있어서,
상기 온도 센서는 상기 서셉터의 앵커링 부분과 열 접촉하는,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디바이스 하우징의 원위 단부의 개구로부터 상기 가열기 조립체로 연장되는 디바이스 공기 통로를 더 포함하는,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유도 코일은 별도로 에너지화 가능한 2 개의 유도 코일들을 포함하는,
에어로졸 제공 디바이스.
제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열기 조립체는 상기 디바이스 하우징에 제거 가능하게 고정되는,
에어로졸 제공 디바이스.
시스템으로서,
제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 제공 디바이스; 및
상기 디바이스의 가열기 조립체 내에 수용된 제거 가능한 물품을 포함하는,
시스템.
에어로졸 제공 디바이스를 위한 가열기 조립체로서,
에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 챔버;
베이스;
가열 요소 ─ 상기 가열 요소는 상기 베이스로부터 상기 가열 챔버 내로 돌출하고 그리고 축을 규정하며, 상기 가열 요소는 유도 코일에 의해 생성된 변화하는 자기장에 의한 침투에 응답하여 가열시에 수용된 물품의 일부를 가열하도록 구성됨 ─; 및
상기 가열 요소의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함하고;
상기 온도 센서는 상기 가열 요소와 열 접촉하고 그리고 상기 가열 챔버로부터 분리되는,
에어로졸 제공 디바이스를 위한 가열기 조립체.