KR20230073258A - 적층식 서셉터 구조 - Google Patents
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Abstract
전기 가열식 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있다. 시스템은 적어도 하나의 인덕터 코일(66); 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되고 적어도 하나의 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하여 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 전력 공급부(72); 에어로졸 형성 기재(42)의 저장조(40)를 함유하는 하우징(36); 및 실질적으로 평면형 서셉터 조립체(12)를 포함하고 있다. 서셉터 조립체(12)는 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있고, 제1 서셉터 요소(16), 제2 서셉터 요소(18) 및 저장조(40)와 유체 연통하는 심지 요소(20)를 포함하고, 제1 및 제2 서셉터 요소(16,18)는 심지 요소(20)와 일체이거나 이에 고정되어 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18) 사이에 공간이 정의되어 있고, 심지 요소(20)는 공간을 점유하고 저장조(40)는 공간 외부에 위치되어 있다.
Description
본 개시는 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지, 및 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템용 서셉터 조립체에 관한 것이다.
많은 공지된 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 형성 기재는 가열되고 기화되어 증기를 형성한다. 증기는 냉각되고 응축되어 에어로졸을 형성한다. 전기 가열식 흡연 시스템과 같은 일부 에어로졸 발생 시스템에서, 그때 이 에어로졸은 사용자에 의해 흡입된다. 이러한 전기 가열식 흡연 시스템은 일반적으로 핸드헬드이고, 전력 공급부, 에어로졸 형성 기재의 공급을 유지하기 위한 저장 부분 및 히터 요소를 포함하고 있다. 에어로졸 형성 기재는 액체일 수 있다. 이러한 경우에, 에어로졸 발생 시스템은 액체 에어로졸 형성 기재를 저장 부분으로부터 가열될 히터 요소로 흡인하도록 구성되어 있는 심지 요소를 더 포함할 수 있다.
일부 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치 및 장치와 함께 사용되도록 구성되어 있는 카트리지를 포함하고 있다. 이러한 시스템에서, 에어로졸 발생 장치는 통상적으로 재사용 가능하도록 설계되고 전력 공급원을 포함하고 있다. 카트리지는 일회용으로 설계되고, 에어로졸 형성 기재를 유지하는 저장 부분을 포함하거나 형성하고 있다. 에어로졸 형성 기재가 고갈되면, 카트리지가 교체된다. 히터 요소는 카트리지에 위치될 수 있다.
유도 가열 시스템을 포함하는 핸드헬드 에어로졸 발생 시스템이 제안되었다. 유도 가열 시스템은 통상적으로 전력 공급부에 연결된 적어도 하나의 인덕터 코일 및 에어로졸 형성 기재에 매우 근접하게 그리고 교번 자기장 내에 배열된 서셉터 요소를 포함하고 있다. 에어로졸 발생 시스템이 에어로졸 발생 장치 및 카트리지를 포함하는 경우, 서셉터 요소는 카트리지 또는 장치의 일부를 형성할 수 있다.
전력 공급부는, 전류를 유도하여 서셉터 요소 내에 흐르게 하는 교번 자기장을 발생시키는 인덕터 코일에 교류 전류를 공급하도록 구성되어 있다. 서셉터 요소가 교번 자기장에 의해 침투될 때, 서셉터 요소는 서셉터 내의 유도된 와전류 및 이력 손실로부터 가열되는 줄 중 적어도 하나에 의해 가열된다. 가열된 서셉터 요소는 휘발성 화합물이 에어로졸 형성 기재로부터 방출되도록 하는 에어로졸 형성 기재를 가열하며, 이는 냉각되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성한다.
유도 가열 시스템의 한 가지 장점은 시스템의 전기 구성 요소가 에어로졸 형성 기재 및 임의의 발생된 에어로졸로부터 격리될 수 있다는 것이다. 다른 장점은, 장치와 전기적 연결을 제공할 필요가 없기 때문에, 카트리지의 구성이 단순화될 수 있다는 것이다.
에어로졸을 발생시키기 위한 효율적이고 강력한 유도 가열 시스템 및 저주파 교류 전류가 사용될 수 있는 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시에 따르면, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있다. 에어로졸 발생 시스템은 적어도 하나의 인덕터 코일을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부는 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결될 수 있다. 전력 공급부는 교번 자기장을 발생시키기 위해 적어도 하나의 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 형성 기재의 저장조를 함유하는 하우징을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 실질적으로 평면형 서셉터 조립체를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성될 수 있다. 서셉터 조립체는 제1 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 제2 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 심지 요소를 포함할 수 있다. 심지 요소는 상기 저장조와 유체 연통할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 심지 요소와 일체이거나 이에 고정될 수 있다. 공간은 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 정의될 수 있다. 심지 요소는 공간을 점유할 수 있다.
저장조는 제1 및 제2 서셉터 요소 사이의 공간 외부에 위치될 수 있다. 즉, 서셉터 조립체는 실질적으로 저장조의 외부에 배열될 수 있다. 특히, 서셉터 조립체의 각 서셉터 요소는 실질적으로 저장조의 외부에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 상기 또는 각 서셉터 요소의 주 표면의 적어도 일부분은 저장조와 직접 접촉하지 않는다. 바람직하게는, 서셉터 조립체의 2개의 대향하는 주 표면의 적어도 일부분은 시스템의 기류 통로 내의 공기와 직접 접촉한다.
작동 시, 교류 전류는 적어도 하나의 인덕터 코일을 통과하여 제1 및 제2 서셉터 요소 내에 전압을 유도하는 교번 자기장을 발생시킨다. 유도된 전압은 전류가 제1 및 제2 서셉터 요소의 각각에 흐르게 하고, 이 전류는 심지 요소에 의해 전달된 에어로졸 형성 기재를 결국에는 가열하는 제1 및 제2 서셉터 요소의 줄 가열(Joule heating)을 야기한다. 서셉터 요소가 강자성이라면, 서셉터 요소 내의 이력 손실(hysteresis loss)이 또한 열을 발생시킬 수도 있다.
에어로졸 형성 기재는 액체일 수 있다. 저장조는 액체 에어로졸 형성 기재를 유지시키도록 구성될 수 있다. 저장조는 에어로졸 발생 시스템의 요건에 따라 임의의 적절한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 저장조는 액체 에어로졸 형성 기재를 유지하기 위한 보유 재료를 함유하고 있다. 저장조가 복수의 부분을 포함하는 경우, 보유 재료는 저장조의 하나 이상의 부분, 또는 저장조의 모든 부분 내에 위치될 수 있다. 보유 재료는 발포 재료, 스펀지 재료 또는 섬유 집합체일 수 있다. 보유 재료는 중합체 또는 공중합체로 형성될 수 있다. 일 구현예에서, 보유 재료는 방사된 중합체이다. 보유 재료는 심지 요소에 적합한 것으로서 후술하는 재료 중 임의의 재료로 형성될 수 있다.
저장조가 보유 재료를 포함할 때, 심지 요소는 보유 재료와 유체 연통할 수 있다. 보유 재료는 서셉터 조립체와 접촉할 수 있다. 특히, 보유 재료는 서셉터 조립체의 심지 요소와 접촉할 수 있다.
심지 요소가 저장조와 유체 연통함에 따라, 액체 에어로졸 형성 기재를 저장조로부터 유리하게 전달할 수 있다. 이와 같이, 에어로졸 형성 기재의 비율은 제1 및 제2 서셉터 요소를 향해 전달될 수 있다. 에어로졸 형성 기재의 전달은 심지 요소에서의 모세관 작용의 결과일 수 있다. 특히, 상기심지 요소는 심지 요소에 고정되거나 이와 일체인 제1 및 제2 서셉터 요소의 주 표면을 가로질러 저장조로부터 에어로졸 형성 기재를 운반하도록 배열될 수 있다.
심지 요소의 제공은 제1 및 제2 서셉터 요소의 습윤을 개선하여 시스템에 의한 에어로졸 발생을 증가시킨다. 이는 서셉터 요소가 그 자체로 양호한 심지 또는 습윤 성능을 제공하지 않는 재료로 제조될 수 있게 한다.
작동시, 심지 요소와 일체이거나 그에 고정된 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 심지 요소를 제공하는 것은 유리하게는 서셉터 요소에 가장 가까운, 심지 요소의 외부 표면에서 에어로졸 형성 기재가 증발되는 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 발생된 증기는 서셉터 요소와 심지 요소 사이의 계면 상에서 주로 발생될 수 있다. 따라서, 발생된 증기는, 냉각 및 증기의 응축 가능성을 초래할 수 있는 심지 요소를 빠져나가기 위해 심지 요소의 벌크를 통과할 필요가 없을 수 있다. 이러한 배열은 유리하게는, 인덕터 코일에 대한 교류 전류의 제공 후에 에어로졸의 보다 즉각적인 생산을 촉진할 수 있고, 더 효율적일 수 있고 더 적은 전력을 소비할 수 있다.
제1 및 제2 서셉터 요소 사이의 공간을 점유하는 심지 요소는 유리하게는, 작동 시, 심지 요소가 2개의 대향 측면으로부터 가열되는 것을 의미할 수 있다. 이는 하나의 서셉터 요소만을 포함하는 서셉터 조립체와 비교하여 주어진 시간에 증발되는 에어로졸 형성 기재의 양을 증가시킬 수 있다.
유리하게는, 서셉터 조립체는 단일 사용자 퍼프에 충분한, 소량의 액체 에어로졸 형성 기재만을 유지하도록 구성될 수 있다. 이는, 시스템의 다른 요소 또는 증발되지 않은 액체 에어로졸 형성 기재에 대한 열 손실을 최소화하면서, 소량의 액체가 신속하게 증발될 수 있게 하기 때문에 유리하다. 유리하게는, 서셉터 조립체, 또는 서셉터 조립체의 가열 영역은 2 내지 10ml(밀리리터)의 액체 에어로졸 형성 기재를 유지할 수 있다.
저장조는 서셉터 조립체보다 적어도 2배 많은 에어로졸 형성 기재를 유지하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 저장조는 서셉터 조립체보다 적어도 5, 10, 15 또는 심지어 20배 많은 에어로졸 형성 기재를 유지하도록 구성될 수 있다.
저장조는 적어도 10회의 퍼프, 바람직하게는 적어도 20회의 퍼프, 더욱 더 바람직하게는 적어도 30회의 퍼프 동안 충분한 에어로졸 형성 기재를 유지하도록 구성될 수 있다. 저장조는 적어도 2개의 흡연 세션, 바람직하게는 적어도 3, 4, 5 또는 6개의 흡연 세션을 위해 충분한 에어로졸 형성 기재를 유지하도록 구성될 수 있다. 각각의 흡연 세션은 적어도 4회의 퍼프, 바람직하게는 적어도 5회의 퍼프, 보다 바람직하게는 적어도 6회의 퍼프를 포함할 수 있다. 이는, 전술한 바와 같이, 단일 사용자 퍼프를 위해 충분한 액체 에어로졸 형성 기재만을 한 번에 유지하도록 구성될 수 있는 서셉터 조립체와 대조된다.
제1 및 제2 서셉터 요소는 유체 투과성일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "유체 투과성" 요소는 액체 또는 기체가 그것을 통해 투과할 수 있게 하는 요소를 의미한다. 유체 투과성 서셉터 요소는, 유리하게는 기화된 에어로졸 형성 기재가 서셉터 요소를 통해 빠져나가게 할 수 있다. 따라서, 서셉터 요소에 바로 인접한 심지 요소의 영역에서 발생된 에어로졸 형성 기재 증기는 심지 요소를 통과할 필요 없이 서셉터 요소를 통해 빠져나갈 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "서셉터 요소"는 교번 자기장으로 침투에 의해 가열될 수 있는 요소를 의미한다. 서셉터 요소는 통상적으로 서셉터 요소 내의 와전류 및 이력 손실의 유도를 통한 줄 가열 중 적어도 하나에 의해 가열 가능하다. 서셉터 요소 용으로 가능한 재료는 그래파이트, 몰리브덴, 실리콘 카바이드, 스테인리스 스틸, 니오븀, 알루미늄, 및 거의 모든 다른 전도성 요소를 포함하고 있다. 유리하게는, 제1 및 제2 서셉터 요소는 페라이트 요소일 수 있다. 서셉터 요소용 재료 및 기하학적 구조는 원하는 전기 저항 및 열 발생을 제공하도록 선택될 수 있다. 바람직하게는, 제1 및 제2 서셉터 요소는 AISI 430 스테인리스 스틸을 포함하고 있다.
유리하게는, 제1 및 제2 서셉터 요소는 1 내지 40000의 상대 투과성을 가질 수 있다. 대부분의 가열 동안에 와전류에 대한 의존이 요망되는 경우, 낮은 투과성 재료가 사용될 수 있고, 이력 효과가 요망되면 높은 투과성 재료가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 재료는 500 내지 40000의 상대 투과성을 갖는다. 이는 효율적인 가열을 제공할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "교류 전류"는 주기적으로 방향을 역전시키는 전류를 의미한다. 상기 적어도 하나의 인덕터 코일을 통해 교류 전류를 구동하는 것은 상기 적어도 하나의 인덕터 코일이 교번 자기장을 발생시키게 한다. 교번 자기장은 교번 자기장에 위치된 서셉터 요소의 가열 영역을 가열하기 위한 임의의 적절한 주파수를 가질 수 있다. 교류 전류에 적합한 주파수는 100킬로헤르츠(kHz) 내지 30메가헤르츠(MHz)일 수 있다. 교류 전류는 100킬로헤르츠(kHz) 내지 1메가헤르츠(MHz)의 주파수를 가질 수 있다.
서셉터 요소 각각의 두께는 유리하게는 시스템의 작동 주파수에서 서셉터 요소의 재료의 피부 깊이와 유사한 순서이다. 유리하게는, 서셉터 조립체는 작동 주파수에서 서셉터 요소의 재료의 피부 깊이의 10배 이하의 두께를 갖는다. 이는 서셉터 요소 각각이 적절하게 낮은 질량을 갖고, 따라서 서셉터 요소가 에어로졸 형성 기재를 휘발시키기에 적합한 온도에 도달하는 데 걸리는 시간이 낮다는 것을 보장할 수 있다. 서셉터 요소가 대향하는 측면으로부터 교번 자기장에 의해 침투될 때, 각 서셉터 요소는 유리하게는 작동 주파수에서 서셉터 요소의 재료의 피부 깊이의 적어도 2배의 두께를 가질 수 있다. 이는 서셉터 요소의 대향 측면에 대한 피부 효과의 상호 작용을 최소화할 수 있다.
각 서셉터 요소는 2mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 각 서셉터 요소는 1mm의 두께를 가질 수 있다.
제1 및 제2 서셉터 요소는 전기 전도성 필라멘트를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 전기 전도성 필라멘트의 메시, 평평한 나선형 코일, 섬유 또는 직물을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "메시(mesh)"는 그들 사이에 공간을 갖는 필라멘트의 그리드 및 어레이를 포괄한다. 용어 메시는 또한 직조 및 부직포 직물을 포함하고 있다. 작동 시, 기화된 에어로졸 형성 기재는 유리하게는 전기 전도성 필라멘트 사이의 간극을 통해 심지 요소로부터 빠져나갈 수 있다.
에어로졸 형성 기재를 모세관 작용에 의해 저장조로부터 제1 및 제2 서셉터 요소로 전달하는 심지 요소일 수 있지만, 전기 전도성 필라멘트는 또한 제1 및 제2 서셉터 요소를 습윤시키기 위해 메시의 필라멘트들 사이의 간극에서 모세관 작용을 야기할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소의 습윤은 유리하게는 서셉터 요소의 전기 전도성 필라멘트와 에어로졸 형성 기재 사이의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
전기 전도성 필라멘트들은 40μm 내지 60μm, 바람직하게는 45 내지 55μm, 보다 더 바람직하게는 50μm의 직경을 가질 수 있다. 전기 전도성 필라멘트의 메시의 메시 애퍼처는 60 내지 150μm, 바람직하게는 50 내지 70μm, 보다 더 바람직하게는 60 내지 65μm 및 가장 바람직하게는 63μm일 수 있다. 이들 치수는 제1 및 제2 서셉터 요소 내에 모세관 작용을 제공하기에 적합할 수 있다.
메시의 총 면적에 대한 간극 면적의 비율인, 메시의 개방 면적 백분율은 바람직하게 25% 내지 56%이다. 메시는 상이한 유형의 직조 또는 격자 구조를 사용하여 형성될 수 있다. 대안적으로, 필라멘트는 서로 평행하게 배열된 필라멘트의 어레이로 이루어진다.
필라멘트는 포일과 같은 시트 재료를 에칭함으로써 형성될 수 있다. 이는, 히터 조립체가 평행한 필라멘트의 어레이를 포함하는 경우에 특히 유리할 수 있다. 가열 요소가 필라멘트의 메시 또는 직물을 포함하는 경우, 필라멘트는 개별적으로 형성되거나 함께 짜질 수 있다.
바람직하게는, 메시는 소결된다. 유리하게는, 메시를 소결시키는 것은 상이한 방향으로 연장되어 있는 필라멘트들 사이에 전기적 결합을 생성한다. 특히, 메시가 직조 및 부직포 직물 중 하나 이상을 포함하는 경우, 메시가 소결되어 중첩 필라멘트들 사이에 전기적 결합을 생성하는 것이 유리하다.
대안적으로, 제1 및 제2 서셉터 요소는 천공된 호일을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 작동시, 기화된 에어로졸 형성 기재는 유리하게는 천공된 호일의 천공을 통해 심지 요소로부터 빠져나갈 수 있다. 천공은 제1 및 제2 서셉터 요소를 가로질러 균일하게 분포될 수 있다. 각 서셉터 요소는 천공되어 서셉터 조립체로부터 증기의 유출을 허용하거나 액체 에어로졸 형성 기재의 유입을 허용할 수 있다.
대안적으로, 각 서셉터 요소는 막 또는 복수의 트랙으로서 심지 요소 상에 인쇄되거나 달리 증착될 수 있다. 각 서셉터 요소는 심지 요소 상에 직접 증착된 전기 전도성 물질을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 제1 또는 제2 서셉터 요소의 전기 전도성 물질은 복수의 트랙으로서 심지 요소 상에 증착될 수 있다. 작동시, 기화된 에어로졸 형성 기재는 유리하게는 트랙들 사이의 갭 또는 공간을 통해 심지 요소로부터 빠져나갈 수 있다. 서셉터 요소 각각의 복수의 트랙은 유리하게는 심지 요소의 표면 위에 분포되어 그 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 가열을 제공할 수 있다. 예를 들어, 각각의 트랙의 폭 및 트랙 사이의 간격은 복수의 트랙 각각에 대해 실질적으로 동일할 수 있다. 서셉터 요소 각각의 복수의 트랙은 서로 평행한 제1 세트의 트랙을 포함할 수 있다. 복수의 트랙은 제1 세트의 트랙에 수직이고 제1 세트의 트랙과 중첩되는 제2 세트의 트랙을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 세트의 트랙은 메시형 구조를 함께 형성할 수 있다.
심지 요소는 모세관 재료를 포함할 수 있다. "모세관 재료는 모세관 작용에 의해 재료의 일 말단으로부터 다른 말단으로 액체를 전달할 수 있는 재료를 지칭한다. 모세관 재료는 섬유상 또는 스펀지 구조를 가질 수 있다. 모세관 재료는, 바람직하게는 모세관 다발을 포함하고 있다. 예를 들어, 모세관 재료는 복수의 섬유 또는 스레드(thread) 또는 기타 미세 보어 튜브를 포함할 수 있다. 섬유 또는 스레드는 일반적으로 각 서셉터 요소의 주 표면을 가로질러 액체 에어로졸 형성 기재를 향해 운반되도록 정렬될 수 있다. 일부 구현예에서, 모세관 재료는 스폰지형 또는 발포체형 재료를 포함할 수 있다. 모세관 재료의 구조는 액체 에어로졸 형성 기재가 모세관 작용에 의해 전달될 수 있는 복수의 작은 보어 또는 튜브를 형성할 수 있다. 서셉터 요소가 간극 또는 애퍼처를 포함하는 경우, 모세관 재료는 서셉터 요소의 간극 또는 애퍼처 내로 연장될 수 있다. 서셉터 요소는 모세관 작용에 의해 액체 에어로졸 형성 기재를 간극 또는 애퍼처 내로 흡인할 수 있다. 심지 요소는 전기 절연성 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 심지 요소는 비-금속 재료를 포함할 수 있다. 심지 요소는 친수성 재료 또는 친유성 재료를 포함할 수 있다. 이는 유리하게는 심지 요소를 통한 에어로졸 형성 기재의 전달을 촉진할 수 있다.
심지 요소는 바람직하게는 면, 레이온 또는 유리 섬유를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.
대안적으로, 심지 요소는 다공성 세라믹 재료를 포함하거나 다공성 세라믹 재료로 구성될 수 있다. 다공성 세라믹 재료를 포함하는 심지 요소는, 서셉터 요소 중 하나 또는 둘 모두가 심지 요소 상에 인쇄되거나 달리 증착된 전기 전도성 물질을 포함할 때 특히 유리할 수 있다. 다공성 세라믹 재료를 포함하는 심지 요소는 전기 전도성 물질의 인쇄 또는 증착과 관련된 제조 공정에 적합한 기재일 수 있다.
서셉터 조립체의 제1 서셉터 요소는 서셉터 조립체의 제2 서셉터 요소로부터 전기적으로 격리될 수 있다.
실질적으로 평면형 서셉터 조립체는 제1 평면에 평행하게 연장될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 제1 인덕터 코일 및 제2 인덕터 코일을 포함할 수 있으며, 제1 인덕터 코일은 서셉터 조립체의 제1 측면 상에 위치되어 있고 제1 평면에 평행하게 연장되어 있으며, 제2 인덕터 코일은 제1 측면과 대향하는 서셉터 조립체의 제2 측면 상에 위치되어 있고 제1 평면에 평행하게 연장되어 있다. 서셉터 조립체는 제1 인덕터 코일과 제2 인덕터 코일 사이에 위치될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 제1 및 제2 인덕터 코일에 연결되고 제1 및 제2 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하도록 구성되어 있는 제어 회로를 포함할 수 있다. 유리하게는, 서셉터 조립체는 제1 및 제2 인덕터 코일로부터 실질적으로 등거리일 수 있다.
이러한 배열은 서셉터 조립체의 서셉터 요소의 효율적인 가열을 제공할 수 있고, 제1 및 제2 인덕터 코일에 의해 발생된 자기장에 의해 서셉터 조립체에 가해진 힘의 균형을 허용할 수 있다. 유리하게, 제어 회로는, 제1 인덕터 코일이 서셉터 조립체 상에 동등하고 대향하는 힘을 제2 인덕터 코일에 제공하도록 인덕터 코일에 전류를 제공하도록 구성되어 있다. 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일에 의해 발생된 자기장에 대향하는 자기장을 발생시킬 수 있다.
이러한 맥락에서, 평면형 서셉터 요소는 두께보다 실질적으로 더 큰 길이 및 폭을 갖는 서셉터 요소이다. 길이 대 폭의 비율은 0.4 내지 1.6일 수 있다. 바람직하게는, 길이 대 폭의 비율은 0.6 내지 1.4일 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 길이 대 폭의 비율은 0.8 내지 1.2일 수 있다.
길이 및 폭 방향은 서로 직교하고 제1 평면을 정의한다. 두께는 제1 평면에 직교하여 연장되어 있다. 평면형 서셉터 요소는 제1 평면에 평행한 평면으로 연장되어 있는 2개의 대향하는 주 표면을 가질 수 있다. 하나 또는 둘 모두의 주 표면은 유리하게 평평하다.
이와 관련하여, 제1 및 제2 인덕터 코일로부터 실질적으로 등거리인 서셉터 조립체는 제1 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리가 제2 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리의 0.8 내지 1.2배인 것을 의미한다. 바람직하게는, 제1 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리는 제2 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리의 0.85 내지 1.15배이다. 보다 바람직하게는, 제1 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리는 제2 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리의 0.9 내지 1.1배이다. 보다 더 바람직하게는, 제1 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리는 제2 인덕터 코일과 서셉터 조립체 사이의 최단 거리와 실질적으로 동일하다.
유리하게는, 제1 및 제2 인덕터 코일은 평면형 인덕터 코일이다. 이러한 맥락에서, 평면형 인덕터 코일은 코일의 권취 축에 수직인 평면에 놓이는 코일을 의미한다. 평면형 인덕터 코일은 소형일 수 있다. 평면형 인덕터 코일은 각각 제1 평면에 평행한 평면에 놓일 수 있다.
시스템은 적어도 하나의 인덕터 코일이 제1 평면에 수직인 서셉터 조립체에서 자기장을 제공하도록 구성될 수 있다. 시스템은 제1 및 제2 인덕터 코일이 제1 평면에 수직인 서셉터 조립체에서 자기장을 제공하도록 구성될 수 있다. 이는 서셉터 요소의 효율적인 가열을 허용한다. 또한, 이러한 배열은, 더 낮은 주파수의 교류 전류가 사용될 수 있도록 제1 및 제2 서셉터 요소의 효율적인 가열을 촉진함을 발명자에 의해 발견하였다. 예를 들어, 100kHz 내지 1MHz의 주파수를 갖는 교류 전류가 사용될 수 있다. 더 낮은 주파수는 교류 전류를 공급하기 위해 더 단순한 전자기기가 사용되게 할 수 있다.
제1 및 제2 평면형 인덕터 코일은 임의의 형상을 가질 수 있지만, 하나의 유리한 구현예에서, 평면형 인덕터 코일 각각은 직사각형이다. 평면형 인덕터 코일은 유리하게는 서셉터 요소의 가열 영역에 대응하는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일과 동일한 회전 수를 가질 수 있다. 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일과 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일과 실질적으로 동일하다. 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일과 동일한 전기 저항을 가질 수 있다. 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일과 동일한 인덕턴스를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 상기 인덕터 코일은 전기적으로 연결되어 단일 전도성 경로를 형성하고, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 제2 인덕터 코일에 대해 반대의 의미로 권취되어 있다. 그런 다음, 제1 및 제2 인덕터 코일에는 동일한 교류 전류가 제공될 수 있다.
다른 구현예에서, 제1 인덕터 코일은 제2 인덕터 코일에 대해 동일한 의미로 권취되어 있다. 제어 회로는 제2 인덕터 코일에 제공된 전류와 직접 위상이 다른 제1 인덕터 코일에 제공하도록 구성되어 있다.
유리하게는, 에어로졸 발생 시스템은 인덕터 코일에 의해 발생된 자기장을 함유하도록 구성되어 있는 하나 이상의 플럭스 집중기를 포함할 수 있다. 하나 이상의 플럭스 집중기는 바람직하게는 제1 평면에 수직인 서셉터 조립체 상에 자기장을 집중시키도록 구성될 수 있다.
서셉터 조립체의 각 서셉터 요소는 가열 영역 및 적어도 하나의 장착 영역을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 제1 서셉터 요소의 가열 영역 및 적어도 하나의 장착 영역은 제2 서셉터 요소의 가열 영역 및 적어도 하나의 장착 영역에 대응할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소 중 하나와 관련하여 설명된 가열 영역 또는 적어도 하나의 장착 영역의 특징은 제1 및 제2 서셉터 요소 중 다른 하나에 동일하게 적용될 수 있다.
가열 영역은 적절한 교번 자기장에 의해 침투될 때 에어로졸 형성 기재를 증발시키는 데 필요한 온도로 가열되도록 구성되어 있는 서셉터 요소의 영역일 수 있다.
가열 영역은 교번 자기장과의 침투에 의해 가열 가능한 자성 재료인 제1 재료를 포함할 수 있다. 용어 "자성 재료(magnetic material)"는 상자성(paramagnetic) 및 강자성(ferromagnetic) 재료 모두를 비롯하여, 자기장과 상호작용할 수 있는 재료를 설명하기 위해 본원에서 사용된다. 제1 재료는 교번 자기장으로 침투에 의해 가열 가능한 임의의 적절한 자성 재료일 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 제1 재료는 페라이트 스테인리스 스틸을 포함하고 있다. 적절한 페라이트 스테인리스 스틸은 AISI 400 시리즈 스테인리스 스틸, 예컨대 AISI형 409, 410, 420 및 430 스테인리스 스틸을 포함하고 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 가열 영역은 제1 재료로 구성되어 있다. 그러나, 다른 구현예에서, 가열 영역은 제1 재료 및 하나 이상의 다른 재료를 포함하고 있다. 가열 영역이 제1 재료 및 하나 이상의 다른 재료를 포함하는 경우, 가열 영역은 제1 재료의 임의의 적절한 비율을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가열 영역은 상기 제1 재료의 적어도 10중량%, 또는 상기 제1 재료의 적어도 20중량%, 또는 제1 재료의 적어도 30중량%, 또는 상기 제1 재료의 적어도 40중량%, 또는 상기 제1 재료의 적어도 50중량%, 또는 상기 제1 재료의 적어도 60중량%, 또는 제1 재료의 적어도 70중량%, 또는 상기 제1 재료의 적어도 80중량%, 또는 제1 재료의 적어도 90중량%를 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 조립체 홀더와 접촉하도록 구성되어 있는 영역이다. 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 조립체 홀더와 접촉할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "접촉"은 직접 접촉 및 간접 접촉을 모두 의미한다. 가열 영역은 교번 자기장의 존재 시에 장착 영역보다 실질적으로 더 높은 온도로 가열하도록 구성될 수 있다. 이는 가열 영역과 장착 영역 사이의 재료 차이, 가열 영역과 장착 영역 사이의기하학적 차이, 또는 재료 및 기하학적 차이 둘 모두에 기인할 수 있다. 가열 영역은 제1 및 제2 인덕터 코일 사이의 직접 공간에 위치될 수 있고, 장착 영역은 제1 및 제2 인덕터 코일 사이의 직접공간 외부에 위치될 수 있다. 장착 영역은 가열 영역보다 제1 평면에서 더 작은 폭 또는 길이를 가질 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 조립체 홀더와 직접 접촉한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '직접 접촉'은 두 개의 구성요소의 표면이 서로 접촉하게 되도록, 어떠한 중간 재료도 없는 두 개의 구성요소 사이의 접촉을 의미한다.
각 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 조립체 홀더와 간접 접촉할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '간접 접촉'은 두 개의 구성요소의 표면이 서로 접촉하지 않게 되도록, 두 개의 구성요소 사이에 개재된 하나 이상의 중간 물질을 통한 두 구성요소간의 접촉을 의미하는 데 사용된다. 예를 들어, 접착제 요소가 적어도 하나의 장착 영역의 표면과 서셉터 조립체 홀더의 표면 사이에 제공될 때, 각 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 조립체 홀더와 간접 접촉한다.
일부 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역은 저장조 내로 연장될 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 서셉터 요소 각각의 가열 영역은 저장조의 외부에 배열될 수 있다. 유리하게는, 각각의 서셉터 요소를 실질적으로 저장조의 외부에 배열하는 단계, 특히 각각의 서셉터 요소의 가열 영역을 저장조 외부에 배열하는 단계는, 에어로졸 형성 기재가 저장조의 외부로 전달된 후에만, 에어로졸 형성 기재가 휘발성 화합물을 방출하기에 충분하게 가열되는 것을 보장할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 시스템으로부터 휘발성 화합물의 방출을 용이하게 할 수 있다.
서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은 제2 재료를 포함할 수 있다. 제2 재료는 비자성 재료일 수 있다. 용어 "비자성 재료"는 자기장과 상호 작용하지 않고, 교번 자기장으로의 침투에 의해 가열 가능하지 않은 재료를 설명하기 위해 본원에서 사용된다. 제2 재료는 임의의 적합한 비자성 재료일 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 재료는 비자성 금속이다. 예를 들어, 제2 재료는 비자성 오스테나이트 스테인리스 스틸일 수 있다. 적절한 오스테나이트 스테인리스 스틸은 AISI 300 시리즈 스테인리스 스틸, 예컨대 AISI 유형 304, 309 및 316 스테인리스 스틸을 포함하고 있다.
서셉터 조립체 홀더는 서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역에서 제2 재료와 접촉할 수 있다. 서셉터 조립체 홀더는 제2 재료에서만 각 서셉터 요소와 접촉할 수 있다. 유리하게는, 제2 재료에서 서셉터 조립체 홀더와 서셉터 요소 사이에 접촉을 제공하는 것은 서셉터 요소로부터 서셉터 조립체 홀더로의 열 전달을 최소화하는 것을 도울 수 있다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 비-금속이다. 예를 들어, 제2 재료는 세라믹 재료일 수 있다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 전기 전도성 물질이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "전기 전도성" 재료는 20°C에서 약 1x10-5Ωm 미만, 통상적으로 약 1x10-5Ωm 내지 약 1x10-9Ωm의 체적 저항률을 갖는 재료를 의미한다. 적합한 도전성 재료는 금속, 합금, 전기 전도성 세라믹 및 도전성 폴리머를 포함하고 있다. 적절한 전기 전도성 물질은 금 및 백금을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 전기 절연성 재료이다. 유리하게는, 전기 절연성 제2 재료는 각 서셉터 요소로부터 서셉터 조립체 홀더로의 열 전달을 최소화하는 것을 도울 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, "전기 절연성" 재료는 20°C에서 약 1x106Ωm 초과, 통상적으로 약 1x109Ωm 내지 약 1x1021Ωm의 체적 저항률을 갖는 재료를 의미한다. 적합한 전기 절연성 재료는 유리, 플라스틱 및 특정 세라믹 재료를 포함하고 있다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 열 절연성 재료이다. 유리하게는, 열 절연성 제2 재료는 서셉터 요소 각각으로부터 서셉터 조립체 홀더로의 열 전달을 최소화하는 것을 도울 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "열 절연성"은 변형된 일시적 평면원(MTPS : modified transient plane source)법을 사용하여 측정된 바와 같이, 23℃및 50%의 상대 습도에서 약 5mW/(m·K) 미만의 벌크 열 전도도(bulk thermal conductivity)를 갖는 재료를 지칭한다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 열 전도성 재료이다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "열 전도성"은 변형된 일시적 평면원(MTPS)법을 사용하여 측정된 바와 같이, 23℃및 50%의 상대 습도에서 약 10mW/(m·K)의 벌크 열 전도도를 갖는 재료를 지칭한다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 친수성 재료일 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 재료는 친유성 재료일 수 있다. 유리하게는, 친수성 제2 재료 또는 친유성 제2 재료를 제공하는 것은 서셉터 요소 각각을 통한 에어로졸 형성 기재의 전달을 촉진할 수 있다.
일부 구현예에서, 제2 재료는 셀룰로오스 재료를 포함하고 있다. 예를 들어, 제2 재료는 레이온을 포함할 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은 제2 재료로 구성되어 있다. 그러나, 다른 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역은 제2 재료 및 하나 이상의 다른 재료를 포함하고 있다. 적어도 하나의 장착 영역이 제2 재료 및 하나 이상의 다른 재료를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 임의의 적절한 비율의 제2 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은, 상기 제2 재료의 적어도 10중량%, 또는 제2 재료의 적어도 20 중량%, 또는 제2 재료의 적어도 30%, 또는 상기 제2 재료의 적어도 40%, 또는 상기 제2 재료의 적어도 50 중량%, 또는 제2 재료의 적어도 60 중량%, 또는 제2 재료의 적어도 70 중량%, 또는 상기 제2 재료의 적어도 80 중량%, 또는 제2 재료의 적어도 90 중량%를 포함할 수 있다.
각 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 제1 재료를 포함할 수 있다. 그러나, 적어도 하나의 장착 영역은 가열 영역보다 낮은 비율의 제1 재료를 포함하고 있다. 가열 영역 내의 제1 재료의 중량%는 적어도 하나의 장착 영역 내의 제1 재료의 중량%보다 클 수 있다. 예를 들어: 상기 서셉터 요소의 상기 가열 영역은 상기 제1 재료의 적어도 90중량%를 포함할 수 있고, 상기 서셉터 요소의 상기 적어도 하나의 장착 영역은 상기 제1 재료의 10중량% 미만을 포함할 수 있고, 또는 상기 서셉터 요소의 상기 가열 영역은 상기 제1 재료의 적어도 80중량%를 포함할 수 있고, 상기 서셉터 요소의 상기 적어도 하나의 장착 영역은 상기 제1 재료의 20중량% 미만을 포함할 수 있고, 또는 상기 서셉터 요소의 상기 가열 영역은 상기 제1 재료의 적어도 70중량%를 포함할 수 있고, 상기 서셉터 요소의 상기 적어도 하나의 장착 영역은 상기 제1 재료의 30중량% 미만을 포함할 수 있고, 또는 상기 서셉터 요소의 상기 가열 영역은 상기 제1 재료의 적어도 60중량%를 포함할 수 있고, 상기 서셉터 요소의 상기 적어도 하나의 장착 영역은 상기 제1 재료의 40중량% 미만을 포함할 수 있고, 또는 상기 서셉터 요소의 상기 가열 영역은 상기 제1 재료의 적어도 50중량%를 포함할 수 있고, 상기 서셉터 요소의 상기 적어도 하나의 장착 영역은 상기 제1 재료의 50중량% 미만을 포함할 수 있다.
각 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은: 상기 제1 재료의 90중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 80중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 70중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 60중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 50중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 40중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 30중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 20중량% 이하, 또는 상기 제1 재료의 10중량% 이하를 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은: 상기 제2 재료의 적어도 10중량%, 및 상기 제1 재료의 90중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 20중량%, 및 상기 제1 재료의 80중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 30중량%, 및 상기 제1 재료의 70중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 40중량%, 및 상기 제1 재료의 60중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 50중량%, 및 상기 제1 재료의 50중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 60중량%, 및 상기 제1 재료의 40중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 70중량%, 및 상기 제1 재료의 30중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 80중량%, 및 상기 제1 재료의 20중량% 미만, 또는 상기 제2 재료의 적어도 90 중량%, 및 상기 제1 재료의 10중량% 미만을 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각의 가열 영역은 제2 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가열 영역은, 상기 제2 재료의 90중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 80중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 70중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 60중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 50중량% 이하, 또는 제2 재료의 40중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 30중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 20중량% 이하, 또는 상기 제2 재료의 10중량% 이하를 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각의 가열 영역은: 상기 제1 재료의 적어도 10중량%, 및 상기 제2 재료의 90중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 20중량%, 및 상기 제2 재료의 80중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 30중량%, 및 상기 제2 재료의 70중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 40중량%, 및 상기 제2 재료의 60중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 50중량%, 및 상기 제2 재료의 50중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 60중량%, 및 상기 제2 재료의 40중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 70 중량%, 및 상기 제2 재료의 30중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 80중량%, 및 상기 제2 재료의 20중량% 미만, 또는 상기 제1 재료의 적어도 90중량% 및 상기 제2 재료의 10중량% 미만을 포함할 수 있다.
가열 영역은 서셉터 요소의 임의의 적절한 비율을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 영역은 서셉터 요소의 표면적의 적어도 90%, 서셉터 요소의 표면적의 적어도 80%, 또는 서셉터 요소의 표면적의 적어도 70%를 포함할 수 있다. 가열 영역은 원하는 양의 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 필요한 속도로 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 임의의 적절한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 요소의 임의의 적절한 비율을 포함할 수 있다. 통상적으로, 적어도 하나의 장착 영역은 가열 영역보다 더 작은 비율의 서셉터 요소를 포함하고 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 요소의 표면적의 10% 이하, 또는 서셉터 요소의 표면적의 20% 이하, 또는 서셉터 요소의 표면적의 30% 이하를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 요소와 서셉터 조립체 홀더 사이에 견고한 연결을 제공하기 위한 임의의 적절한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
일부 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역은 가열 영역의 주변부에 인접하여 위치되어 있으며, 여기서 가열 영역은 길이 및 폭을 갖고, 적어도 하나의 장착 영역은 길이 및 폭을 갖는다. 바람직하게는, 적어도 하나의 장착 영역의 길이는 가열 영역의 길이보다 작다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역의 길이는 가열 영역의 길이의 절반 이하이다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역의 길이는 가열 영역의 길이의 1/4 이하이다. 바람직하게는, 적어도 하나의 장착 영역의 폭은 가열 영역의 폭보다 작다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역의 폭은 가열 영역의 폭의 절반 이하이다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역의 폭은 가열 영역의 폭의 1/4 이하이다.
일부 구현예에서, 각 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 조립체 홀더에 고정되어 있다. 적어도 하나의 장착 영역은 접착제에 의해 서셉터 조립체 홀더에 고정될 수 있다.
서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 요소 각각의 가열 영역에 대해 임의의 적절한 위치에 배열될 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은 각각의 서셉터 요소의 주변부에 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 요소의 일 측면에 위치될 수 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역은 복수의 장착 영역을 포함하고 있다. 각 서셉터 요소는 임의의 적절한 수의 장착 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 서셉터 요소는 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 장착 영역을 포함할 수 있다. 유리하게는, 서셉터 요소에 복수의 장착 영역을 제공하는 것은, 서셉터 조립체 홀더가 단일 장착 영역을 갖는 서셉터 요소에 비해 서셉터 조립체에 보다 견고한 지지를 제공할 수 있게 할 수 있다.
일부 구현예에서, 복수의 장착 영역은 제1 장착 영역, 및 제2 장착 영역을 포함할 수 있으며, 제1 장착 영역은 각각의 서셉터 요소의 일 측면에 위치되어 있고, 제2 장착 영역은 제1 장착 영역과 서셉터 요소의 동일 측면에 위치되어 있다. 이들 구현예 중 일부에서, 제1 장착 영역은 서셉터 요소의 제1 말단에 위치되어 있고, 제2 장착 영역은 제1 말단에 대향하는 서셉터 요소의 제2 말단에 위치되어 있다.
일부 구현예에서, 복수의 장착 영역은 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역을 포함하며, 제1 장착 영역은 서셉터 요소의 제1 측면에 위치되어 있고, 제2 장착 영역은 제1 측면에 대향하는 서셉터 요소의 제2 측면에 위치되어 있다. 이들 구현예 중 일부에서, 가열 영역은 길이를 가지며, 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역은 가열 영역의 길이를 따라 동일한 위치에 위치되어 있다. 이들 구현예 중 일부에서, 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역은 서셉터 요소의 일 말단에 위치되어 있다. 이들 구현예 중 일부에서, 가열 영역은 길이를 가지며, 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역은 가열 영역의 길이를 따라 중앙에 위치되어 있다. 이들 구현예 중 일부에서, 가열 영역은 길이를 가지며, 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역은 가열 영역의 길이를 따라 상이한 위치에 위치되어 있다. 이들 구현예 중 일부에서, 제1 장착 영역은 서셉터 요소의 제1 말단에 위치되어 있고, 제2 장착 영역은 제1 말단에 대향하는 서셉터 요소의 제2 말단에 위치되어 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 복수의 장착 영역은 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역을 포함하며, 제2 장착 영역은 제1 장착 영역에 대향하여 위치되어 있다.
일부 바람직한 구현예에서, 복수의 장착 영역은: 서셉터 요소의 대향 측면에서, 서셉터 요소의 제1 말단에 위치된 제1 쌍의 장착 영역; 및 서셉터 요소의 대향 측면에서, 서셉터 요소의 제2 말단에 위치된 제2 쌍의 장착 영역을 포함하며, 서셉터 요소의 제2 말단은 제1 말단과 대향한다.
일부 구현예에서, 복수의 장착 영역은 복수 쌍의 장착 영역을 포함하며, 각 쌍의 장착 영역은 서셉터 요소의 제1 측면에 위치된 제1 장착 영역, 및 서셉터 요소의 제2 측면에 위치된 제2 장착 영역을 포함하며, 서셉터 요소의 제2 측면은 서셉터 요소의 제1 측면에 대향한다.
일부 구현예에서, 복수의 장착 영역은 복수 쌍의 장착 영역을 포함하며, 각 쌍의 장착 영역은 제1 장착 영역 및 제2 장착 영역을 포함하며, 제2 장착 영역은 제1 장착 영역에 대향하여 위치되어 있다.
서셉터 요소가 메시를 포함하는 경우, 가열 영역은 제1 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 가열 영역은 제1 재료의 필라멘트 및 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다. 가열 영역은 제1 방향으로 제1 재료의 필라멘트, 및 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다.
서셉터 요소가 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 적어도 하나의 장착 영역은 제1 재료의 필라멘트 및 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 장착 영역은 제1 방향으로 제1 재료의 필라멘트, 및 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다.
서셉터 요소가 메시를 포함하는 경우, 메시는 직조될 수 있다. 직조된 메시는 위사 방향으로의 필라멘트, 및 경사 방향으로의 필라멘트를 포함하고 있다.
서셉터 요소가 직조 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 제2 재료의 필라멘트를 위사 방향으로 포함할 수 있다. 서셉터 조립체 홀더는 위사 방향으로 연장되는 필라멘트에서 적어도 하나의 장착 영역에서의 서셉터 요소와 접촉할 수 있다. 서셉터 조립체 홀더는 위사 방향으로만 연장되는 필라멘트에서 적어도 하나의 장착 영역에서의 서셉터 요소와 접촉할 수 있고, 경사 방향으로 연장되는 필라멘트와 접촉하지 않을 수 있다. 유리하게는, 적어도 하나의 장착 영역에서 제2 재료로부터 위사 방향으로 연장되는 필라멘트를 형성하는 것은 적어도 하나의 장착 영역에서 제1 재료로부터 형성된 위사 방향으로의 필라멘트를 갖는 서셉터 요소와 비교하여 서셉터 요소로부터 서셉터 조립체 홀더로의 열 전달을 감소시킬 수 있다.
서셉터 요소가 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트 및 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다.
서셉터 요소가 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 구성할 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트, 및 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 구성될 수 있다.
서셉터 요소 각각이 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트 및 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각이 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트로 구성될 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트 및 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트로 구성될 수 있다.
서셉터 요소 각각이 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트 및 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각이 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트로 구성될 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트 및 경사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트로 구성될 수 있다.
서셉터 요소 각각이 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트를 포함할 수 있다.
서셉터 요소 각각이 직조된 메시를 포함하는 경우, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 위사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트로 구성될 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 경사 방향으로의 제1 재료의 필라멘트, 및 위사 방향으로의 제2 재료의 필라멘트로 구성될 수 있다.
유리하게는, 에어로졸 발생 시스템은 공기 유입구와 공기 유출구 사이에 연장된 기류 경로를 더 포함할 수 있다. 공기 유출구는 시스템의 마우스피스 내에 정의될 수 있다. 작동 시, 시스템의 사용자는 마우스피스 상에서 흡입할 수 있다.
서셉터 조립체의 일부분은 기류 통로 내부에 있을 수 있다. 기류 통로 내의 기류는 제1 서셉터 요소의 표면 및 제2 서셉터 요소의 표면을 통과할 수 있다. 기류 통로 내의 기류는 제1 및 제2 서셉터 요소의 가열 영역을 통과할 수 있다. 따라서, 작동시, 제1 및 제2 서셉터 요소와 심지 요소 사이의 계면에서 증발된 에어로졸 형성 기재는 유리하게는 기류 통로 내로 직접 제1 및 제2 서셉터 요소를 통과할 수 있다. 증기는 기류 통로 내부에서 응축되어 에어로졸을 형성할 수 있다. 에어로졸은 공기 유출구를 통해 에어로졸 발생 시스템 밖으로 흡인될 수 있다. 공기 유출구는 발생된 에어로졸이 사용자에 의해 흡인될 수 있는, 에어로졸 발생 시스템의 마우스 말단에 제공될 수 있다.
심지 요소의 일부분이 저장조 내로 돌출되기 때문에, 심지 요소는 저장조와 유체 연통할 수 있다. 저장조는 서셉터 조립체를 향해 연장되는 유체 채널을 포함할 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 이 채널에서 서셉터 조립체로 흐를 수 있다. 심지 요소의 적어도 일부분은 채널 내로 돌출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 서셉터 요소 각각의 적어도 하나의 장착 영역은 저장조 내로 연장될 수 있다.
하우징은 내부 통로가 내부 벽면에 의해 정의되도록 내부 벽면 및 외부 벽면을 포함할 수 있다. 내부 통로는 내부 벽면과 외부 벽면 사이에 정의된 공간에 의해 둘러싸일 수 있다. 내부 통로를 둘러싸는 공간은 환형 공간일 수 있다.
기류 채널은 내부 통로에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 저장조는 내부 통로를 둘러싸는 공간에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 이러한 배열에서, 기류 통로의 적어도 일부분은 저장조를 통과할 수 있다.
대안적으로, 저장조는 내부 통로에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있고, 기류 통로는 내부 통로를 둘러싸는 공간에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다.
기류 채널 또는 저장조 중 하나를 적어도 부분적으로 정의하는 내부 통로 및 다른 하나를 적어도 부분적으로 정의하는 내부 통로를 둘러싸는 공간을 갖는 것은 유리하게는 콤팩트한 에어로졸 발생 시스템을 제공한다. 또한, 시스템이 대칭적이고 균형 있게 제조될 수 있게 하고, 이는 시스템이 핸드헬드 시스템일 때 유리하다. 또한, 이들 배열은, 저장조가 기류 채널 내의 공기에 대한 냉각 효과를 유리하게 가질 수 있도록 기류 채널이 저장조에 매우 근접하게 되고, 이는 기류 통로 내의 에어로졸의 형성을 촉진시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 에어로졸 발생 시스템은 서셉터 조립체가 장착되어 있는 서셉터 조립체 홀더를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 홀더와 접촉할 수 있다. 서셉터 조립체 홀더는 적어도 하나의 측벽면을 갖는 관형일 수 있다. 서셉터 조립체는 측벽면을 통한 적어도 하나의 개구부에 의해 장착될 수 있다. 서셉터 조립체는 측벽면을 통해 적어도 2개의 개구부에 의해 장착될 수 있다.
서셉터 조립체 홀더는 에어로졸 형성 기재의 가열을 위해 서셉터 조립체가 상승되는 온도를 견디도록 구성될 수 있다.
서셉터 조립체 홀더는 에어로졸 형성 기재의 가열을 위해 서셉터가 상승되는 온도를 견딜 수 있는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 서셉터 조립체 홀더는 열 절연성 재료를 포함하고 있다. 유리하게는, 열 절연성 재료로 서셉터 조립체 홀더를 형성하는 것은 서셉터 요소로부터 서셉터 조립체 홀더로의 열 전달을 최소화할 수 있다. 바람직하게는, 서셉터 조립체는 전기 전도성 물질을 포함하고 있다. 서셉터 조립체 홀더는 내구성 있는 재료로 형성될 수 있다. 서셉터 조립체 홀더는 액체 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 서셉터 홀더는 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은, 성형 가능한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다.
서셉터 홀더는 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
서셉터 조립체 홀더의 적어도 하나의 측벽면은 하우징의 내부 벽면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 이 경우, 하우징의 적어도 하나의 측벽면은 내부 통로의 일부를 정의할 수 있다. 내부 벽면과 외부 벽면 사이의 공간은 하우징의 적어도 하나의 측벽면과 외부 벽면 사이에 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 서셉터 조립체 홀더는 관형이다.
일부 구현예에서, 서셉터 조립체는 서셉터 홀더의 내부 통로 내로 연장되어 있다. 일부 바람직한 구현예에서, 제1 및 제2 서셉터 요소는 서셉터 홀더의 내부 통로 내로 연장되어 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 서셉터 조립체 홀더의 내부 통로를 가로질러 연장될 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소가 서셉터 홀더의 내부 통로를 가로질러 연장되어 있는 경우, 제1 및 제2 서셉터 요소는 서셉터 홀더와 접촉하는 서셉터 요소 각각의 제1 측면에 있는 제1 장착 영역 및 서셉터 홀더와 접촉하는, 제1 측면에 대향하는, 서셉터 요소의 각각의 제2 측면에 있는 제2 장착 영역을 포함할 수 있다. 유리하게는, 대향 측면에서 서셉터 홀더와 접촉하도록 서셉터 요소를 배열하는 것은 서셉터 홀더가 서셉터 요소를 카트리지 내의 제 위치에 견고하게 고정시킬 수 있게 할 수 있다.
내부 통로는 실질적으로 길이방향 축을 따라 연장될 수 있다. 일부 구현예에서, 서셉터 조립체는 실질적으로 평면이고, 서셉터 조립체는 길이 방향 축에 평행하게 연장되어 있다. 일부 구현예에서, 서셉터 조립체는 실질적으로 평면이고, 서셉터 조립체는 길이 방향 축에 수직으로 연장되어 있다.
일부 구현예에서, 서셉터 조립체 홀더의 내부 통로는 카트리지의 공기 통로의 일부를 형성할 수 있고, 서셉터 조립체 홀더와 시스템의 외부 하우징 사이에 정의된, 내부 통로를 둘러싸는 공간은 저장조의 일부를 형성할 수 있다. 이들 구현예에서, 서셉터 요소의 가열 영역은 서셉터 홀더의 내부 통로에 배열될 수 있고, 적어도 하나의 장착 영역은 공간 내에 배열될 수 있다.
일부 구현예에서, 서셉터 조립체 홀더의 내부 통로는 카트리지의 저장조의 일부를 형성할 수 있고, 서셉터 조립체 홀더와 시스템의 외부 하우징 사이에 정의된 내부 통로를 둘러싸는 공간은 공기 통로의 일부를 형성할 수 있다. 이들 구현예에서, 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 서셉터 홀더의 내부 통로 내로 연장될 수 있고, 히터 영역은 공간 내로 연장될 수 있다.
관형 서셉터 조립체 홀더는 서셉터 홀더의 내부 통로가 적어도 일 말단에서 개방되도록 개방 말단을 가질 수 있다. 관형 서셉터 홀더의 적어도 하나의 측벽면은 관형 서셉터 홀더의 말단들 사이에 개구부를 정의할 수 있다. 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 관형 서셉터 홀더의 개구부 내로 연장될 수 있다. 일부 구현예에서, 서셉터 요소가 복수의 장착 영역을 포함하는 경우, 관형 서셉터 홀더의 적어도 하나의 측벽면은 관형 서셉터 홀더의 말단들 사이에 복수의 개구부를 정의한다. 이들 구현예에서, 서셉터 요소의 각 장착 영역은 관형 서셉터 홀더의 적어도 하나의 측벽면의 복수의 개구부 중 하나로 연장될 수 있다.
서셉터 조립체 홀더는 전기 절연성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 절연성 재료는 유리, 플라스틱 및 특정 세라믹 재료를 포함하고 있다.
서셉터 조립체 홀더는 열 절연성 재료를 포함할 수 있다.
서셉터 조립체 홀더는 서셉터 조립체 상에 성형될 수 있다. 성형된 홀더는 요소가 함께 고정되도록 제1 및 제2 서셉터 요소 및 심지 요소를 함께 보유할 수 있다. 홀더는 내열성 플라스틱 재료 또는 세라믹 재료로 형성될 수 있다. 따라서, 홀더는 서셉터 조립체를 지지하고 서셉터 조립체에 강도를 제공할 수 있다.
서셉터 조립체는 투과성 전기 절연성 코팅에 의해 둘러싸일 수 있다. 코팅은 투과성 세라믹 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 코팅은 세라믹 코팅일 수 있다. 서셉터 조립체가 코팅을 포함할 때, 요소가 함께 고정되도록 제1 및 제2 서셉터 요소 및 심지 요소를 함께 보유하는 코팅일 수 있다. 코팅은 유리하게는 서셉터 조립체의 견고성 및 강도를 개선할 수 있다. 코팅의 제공은 전술한 바와 같은 홀더 대신에, 또는 이에 추가하여 제공될 수 있다. 코팅은 Al2O3 또는 실리콘 기반 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 코팅은 약 30%의 다공성을 가질 수 있다.
서셉터 조립체 홀더의 적어도 일부분은 세라믹 재료와 같은 다공성 또는 투과성 재료를 포함할 수 있다. 상기 부분은 서셉터 조립체의 장착 영역이 장착되어 있는 서셉터 조립체의 영역일 수 있다. 저장조로부터의 에어로졸 형성 기재는 서셉터 조립체 홀더의 이러한 부분을 통해 서셉터 조립체의 장착 영역으로 통과할 수 있다. 이는 유리하게는 에어로졸 형성 기재가 저장조로부터 서셉터 조립체로 전달되는 경로를 제공하며, 서셉터 조립체에 공급된 에어로졸 형성 기재의 양을 증가시킬 수 있다.
다공성 또는 투과성 재료를 포함하는 서셉터 조립체 홀더의 일부분은 Al2O3 또는 실리콘 기반 세라믹 재료를 포함할 수 있다. 상기 부분은 약 30%의 다공성을 가질 수 있다.
서셉터 조립체는 제3 서셉터 요소 및 제2 심지 요소를 더 포함할 수 있으며, 제2 심지 요소는 제1 서셉터 요소와 제3 서셉터 요소 또는 제2 서셉터 요소 및 제3 서셉터 요소 사이에 위치되어 있다. 추가 서셉터 요소 사이에 추가 심지 요소가 있을 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 제2 서셉터 조립체를 포함할 수 있다. 제2 서셉터 조립체는 구조 측면에서 제1 서셉터 조립체와 실질적으로 유사할 수 있다. 제2 서셉터 조립체는 또한 서셉터 조립체 홀더 상에 장착될 수 있다. 제2 서셉터 조립체는 제1 서셉터 조립체와 동일한 서셉터 조립체 홀더 상에 장착될 수 있다. 서셉터 조립체 홀더가 관형일 때, 제2 서셉터 조립체는 제1 서셉터 조립체에 대한 서셉터 조립체 홀더의 대향 측면 상에 장착될 수 있다. 이러한 배열은 서셉터 조립체 홀더의 내부 통로가 카트리지의 저장조의 일부를 형성하고, 서셉터 조립체와 외부 하우징 사이에 정의된 환형 공간이 기류 통로의 적어도 일부를 형성할 때 특히 유리할 수 있다. 서셉터 조립체 각각의 서셉터 요소의 적어도 하나의 장착 영역은 내부 통로 내로 돌출될 수 있고, 가열 영역은 환형 공간 내로 연장될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 서셉터 조립체의 가열 영역은 기류 채널 주위로 균일하게 이격되어서 보다 균일한 에어로졸 생성을 초래할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 추가 서셉터 조립체를 포함할 수 있다. 이들 서셉터 조립체 각각은 서셉터 조립체 홀더 상에 장착될 수 있다. 서셉터 조립체는 기류 통로 주위에 균일하게 분포되도록 서셉터 조립체 홀더 상에 장착될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출될 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 가열될 때 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 비-담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화된 식물계 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 사용 시, 조밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하고 시스템의 작동 온도에서 열적 열화에 대하여 실질적으로 저항하는 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물이다. 적합한 에어로졸 형성제는 당업계에 잘 공지되어 있으며, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 같은, 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 바람직한 에어로졸 형성제는 다가 알코올 또는 그의 혼합물, 예컨대 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다. 에어로졸 형성 기재는 향미제와 같은 다른 첨가제 및 성분을 포함할 수 있다.
상기 시스템은 적어도 하나의 인덕터 코일 및 전기 전력 공급원에 연결된 전기 회로를 더 포함할 수 있다. 전기 회로는 제어를 제공할 수 있는 마이크로프로세서 또는 다른 전기 회로를 포함할 수 있으며, 상기 마이크로프로세서는 프로그래밍 가능한 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 주문형 반도체(ASIC)일 수 있다. 전기 회로는 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 인덕터 코일에 대한 전류의 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전류는 인덕터 코일에 공급되어서 시스템의 활성화를 연속적으로 수반할 수도 있거나, 또는 예를 들면 퍼프마다를 기준으로 간헐적으로 공급될 수도 있다. 전기 회로는, 유리하게는 클래스-D 또는 클래스-E 전력 증폭기를 포함할 수 있는 DC/AC 인버터를 포함할 수 있다. 제어 회로는 전자 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 제어 회로는 센서, 스위치, 디스플레이 요소 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 전력 공급원을 더 포함할 수 있다. 전력 공급원은 시스템의 장치에 포함될 수 있다. 전력 공급원은 DC 전력 공급부일 수 있다. 전력 공급원은 배터리일 수 있다. 배터리는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 리튬 티탄산염 또는 리튬-폴리머 배터리일 수 있다. 배터리는 니켈-수소 합금 배터리 또는 니켈 카드뮴 배터리일 수 있다. 전력 공급원은 커패시터와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치일 수 있다. 전력 공급원은 재충전 가능할 수 있고 다수의 충전 및 방전 사이클에 대해 구성될 수 있다. 전력 공급원은 에어로졸 발생 시스템의 한번 이상의 사용자 경험을 위한 충분한 에너지의 저장을 허용하는 용량을 가질 수 있다; 예를 들어, 전력 공급원은 종래의 궐련을 흡연하는 데에 걸리는 통상적인 시간에 대응하여, 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수인 기간 동안 에어로졸의 연속적인 발생을 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 예에서, 전력 공급원은 미리 결정된 횟수의 퍼핑 또는 분무기 조립체의 개별 활성화를 허용하는 데 충분한 용량을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치 및 장치와 함께 사용되도록 구성되어 있는 카트리지를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 인덕터 코일, 전력 공급부 및 장치 하우징을 포함할 수 있다. 장치 하우징은 카트리지가 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 때 카트리지의 적어도 일부분과 맞물리도록 구성될 수 있다. 카트리지는 서셉터 조립체를 포함할 수 있다. 카트리지는 카트리지 하우징을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 인덕터 코일은 카트리지가 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 서셉터 조립체 주위에 또는 그에 인접하게 위치될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템이 제1 및 제2 인덕터 코일을 포함할 때, 제1 인덕터 코일은 카트리지의 제1 측면 상에 위치될 수 있고, 제2 인덕터 코일은 카트리지가 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 카트리지의 제2 측면 상에 위치될 수 있다. 카트리지의 서셉터 조립체를 포함하는 카트리지의 일부분은, 카트리지가 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 제1 및 제2 인덕터 코일 사이에 위치될 수 있다.
카트리지 하우징은 저장조를 정의하는 하우징을 포함할 수 있다. 카트리지는 서셉터 조립체용 홀더를 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, 에어로졸 발생 장치를 포함하는 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지가 또한 제공되어 있다. 카트리지는 장치와 함께 사용되도록 구성될 수 있다. 장치는 카트리지가 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 때 카트리지의 적어도 일부분과 맞물리도록 구성되어 있는 장치 하우징을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 인덕터 코일을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되어 있는 전력 공급부를 포함할 수 있다. 전력 공급부가 교류 전류를 적어도 하나의 인덕터 코일에 제공하여 인덕터 코일은 카트리지 내부에 교번 자기장을 발생시킨다. 카트리지는 카트리지 하우징을 포함할 수 있다. 카트리지 하우징은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 저장조를 정의할 수 있다. 카트리지는 실질적으로 평면형 서셉터 조립체를 포함할 수 있다. 실질적으로 평면형 서셉터 조립체는 제1 평면에 평행하게 연장될 수 있다. 서셉터 조립체는 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성될 수 있다. 서셉터 조립체는 제1 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 제2 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 저장조와 유체 연통하는 심지 요소를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 심지 요소와 일체이거나 이에 고정될 수 있다. 공간은 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 정의될 수 있다. 심지 요소는 공간을 점유할 수 있다. 저장조는 공간 외부에 위치될 수 있다.
에어로졸 발생 장치 하우징은 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 하우징은 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 금속, 합금, 플라스틱 또는 이들 재료 중 하나 이상을 포함하는 복합 재료, 또는 식품이나 약제학적 적용에 적합한 열가소성 수지, 예를 들어 폴리프로필렌, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 및 폴리에틸렌을 포함하고 있다. 재료는 경량이며 비-취성이다.
에어로졸 발생 장치는 카트리지를 수용하기 위한 공동을 정의할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 하나 이상의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 하나 이상의 공기 유입구는 주변 공기가 공동 내로 흡인될 수 있게 할 수 있다.
상기 에어로졸 발생 장치는 카트리지에 에어로졸 발생 장치를 연결하도록 구성되어 있는 연결 말단을 가질 수 있다. 연결 말단은 카트리지를 수용하기 위한 공동을 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 연결 말단에 대향하는, 원위 말단을 가질 수 있다. 원위 말단은 에어로졸 발생 장치의 전력 공급원을 충전하기 위해, 외부 전력 공급원의 전기 커넥터에 에어로졸 발생 장치를 연결하도록 구성되어 있는 전기 커넥터를 포함할 수 있다.
카트리지는 외부 하우징을 포함할 수 있다. 외부 하우징은 내구성 있는 재료로 형성될 수 있다. 외부 하우징은 액체 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 외부 하우징은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은, 성형 가능한 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 외부 하우징은 서셉터 홀더와 동일한 재료로 형성될 수 있거나 상이한 재료로 형성될 수 있다.
서셉터 조립체는 외부 하우징 내에 배열될 수 있다. 서셉터 조립체 홀더는 외부 하우징 내에 배열될 수 있다. 일부 구현예에서, 서셉터 조립체 홀더는 외부 하우징과 일체로 형성될 수 있다.
카트리지의 외부 하우징은 저장조의 일부분을 정의할 수 있다. 외부 하우징은 저장조를 정의할 수 있다. 외부 하우징 및 저장조는 일체로 형성될 수 있다. 대안적으로, 저장조는 외부 하우징과 별도로 형성되고 외부 하우징에 배열될 수 있다.
카트리지가 외부 하우징을 포함하는 일부 바람직한 구현예에서, 서셉터 조립체 홀더는 서셉터 조립체를 외부 하우징에 고정시킬 수 있다. 유리하게는, 서셉터 조립체를 하우징에 고정시키는 서셉터 조립체 홀더를 카트리지에 제공하는 것은, 외부 하우징이 에어로졸 형성 기재의 가열을 위해 서셉터 조립체가 상승되는 온도를 견디도록 구성될 필요가 없도록 외부 하우징으로부터 서셉터 조립체를 분리할 수 있다. 이는 카트리지가 덜 내구성 있고 덜 비싼 재료로 제조될 수 있게 할 수 있다.
카트리지는 2개의 부분들, 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 제2 부분은 제1 부분에 대해 이동 가능할 수 있다. 카트리지의 제1 및 제2 부분은 저장 구성과 사용 구성 사이에서 서로에 대해 이동 가능할 수 있다. 저장 구성에서, 서셉터 조립체는 에어로졸 형성 기재로부터 격리될 수 있다. 사용 구성에서, 서셉터 조립체는 에어로졸 형성 기재와 유체 연통할 수 있다.
저장조는 2개의 부분들, 제1 부분 및 제2 부분을 포함할 수 있다. 밀봉부는 제1 부분과 제2 부분 사이에 제공될 수 있다. 밀봉부는 저장조의 제1 부분과 저장조의 제2 부분 사이의 유체 연통을 방지하도록 배열될 수 있다. 즉, 밀봉부는 저장조의 제2 부분으로부터 저장조의 제1 부분을 유체 격리시킬 수 있다. 저장 구성에서, 액체 에어로졸 형성 기재는 저장조의 제1 부분에 유지될 수 있다. 저장 구성에서, 밀봉부는 에어로졸 형성 기재가 저장조의 제1 부분으로부터 저장조의 제2 부분으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.
카트리지의 제1 부분은 저장조의 제1 부분, 및 밀봉부를 포함할 수 있다. 카트리지의 제2 부분은 서셉터 홀더 및 서셉터 조립체를 포함할 수 있다. 서셉터 홀더는 하나 이상의 관통 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 관통 요소는, 카트리지의 제1 및 제2 부분이 저장 구성으로부터 사용 구성으로 이동될 때, 카트리지의 제2 부분의 밀봉부를 관통하거나 침투하도록 배열될 수 있다.
카트리지의 제1 및 제2 부분이 저장 구성으로부터 사용 구성으로 이동될 때, 서셉터 홀더의 하나 이상의 관통 요소는 밀봉부를 관통할 수 있고 에어로졸 형성 기재가 저장조의 제1 부분으로부터 저장조의 제2 부분으로 흐를 수 있게 한다.
서셉터 조립체는 저장조의 제2 부분 내로 연장될 수 있다. 서셉터 조립체가 심지 요소를 포함하는 경우, 심지 요소의 일부분은 저장조의 제2 부분 내로 연장될 수 있다. 따라서, 카트리지가 저장 구성에 있을 때, 서셉터 조립체는 에어로졸 형성 기재로부터 격리되고, 카트리지가 사용 구성에 있을 때, 서셉터 조립체는 저장조의 제2 부분으로부터 에어로졸 형성 기재가 공급된다.
밀봉부는 저장조의 제1 부분과 저장조의 제2 부분 사이의 유체 흐름을 방지하기 위한 임의의 적절한 유형의 밀봉부일 수 있다. 예를 들어, 밀봉부는 금속 호일, 플라스틱 호일, 또는 탄성중합체 밀봉부를 포함할 수 있다.
카트리지의 제1 및 제2 부분은 임의의 적절한 방식으로 서로에 대해 이동 가능할 수 있다. 일부 구현예에서, 카트리지의 제1 및 제2 부분은 서로에 대해 슬라이딩 가능할 수 있다. 일부 구현예에서, 카트리지의 제1 및 제2 부분은 서로에 대해 회전 가능할 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 사용자가 마우스피스를 퍼핑하여 마우스 말단 개구부를 통해 에어로졸을 흡인할 수 있도록 구성되어 있는 핸드헬드 에어로졸 발생 시스템일 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 종래의 엽궐련 또는 궐련에 상응하는 크기를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 약 30 mm 내지 약 150 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 약 5 mm 내지 약 30 mm의 외경을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 니코틴 또는 카나비노이드를 사용자에게 전달하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 전기 작동식 흡연 장치일 수 있다.
본 개시에 따르면, 에어로졸 형성 기재를 함유하는 저장조를 정의하는 하우징, 적어도 하나의 인덕터 코일, 및 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되고 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 진동 전류를 제공하여 인덕터 코일이 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 전력 공급부를 포함하는 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템용 서셉터 조립체가 또한 제공되어 있다. 서셉터 조립체는 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있는 제1 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있는 제2 서셉터 요소를 포함할 수 있다. 서셉터 조립체는 에어로졸 발생 시스템의 저장조와 유체 연통하도록 구성되어 있는 심지 요소를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 심지 요소와 일체이거나 이에 고정되어 있다. 공간은 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 정의될 수 있으며, 심지 요소는 공간을 점유한다.
아래에 비제한적인 실시예의 비-포괄적인 목록이 제공되어 있다. 이들 실시예의 임의의 하나 이상의 특징부는 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
EX1. 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템으로서,
적어도 하나의 인덕터 코일;
상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되고, 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하여 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 전력 공급부;
에어로졸 형성 기재의 저장조를 함유하는 하우징; 및
실질적으로 평면인 서셉터 조립체로서, 상기 서셉터 조립체는 상기 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있고, 제1 서셉터 요소, 제2 서셉터 요소 및 상기 저장조와 유체 연통하는 심지 요소를 포함하되, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 심지 요소와 일체이거나 상기 심지 요소에 고정되어 있는, 상기 실질적으로 평면인 서셉터 조립체를 포함하고;
상기 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 공간이 정의되어 있고, 상기 심지 요소는 상기 공간을 점유하고 상기 저장조는 상기 공간 외부에 위치되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX2. EX1에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 유체 투과성인, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX3. EX1 또는 EX2에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 액체인, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX4. EX1 내지 EX3 중 어느 하나에 있어서, 상기심지 요소는 상기 서셉터 요소의 주 표면을 가로질러 상기 액체 저장조로부터 상기 에어로졸 형성 기재를 운반하도록 배열되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX5. EX3 또는 EX4에 있어서, 상기 서셉터 조립체, 또는 상기 서셉터 조립체의 가열 영역은 2 내지 10ml의 액체 에어로졸 형성 기재를 유지하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX6. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체의 2개의 대향하는 주 표면 각각의 적어도 일부분은 상기 시스템의 기류 통로 내의 공기와 직접 접촉하고 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX7. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 1 내지 40000, 바람직하게는 500 내지 40000의 상대 투과성을 갖는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX8. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 교류 전류는 100kHz 내지 30MHz, 바람직하게는 500kHz 내지 30MHz의 주파수를 갖는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX9. EX1 내지 EX7 중 어느 하나에 있어서, 상기 교류 전류는 100kHz 내지 1000MHz의 주파수를 갖는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX10. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 각각의 서셉터 요소의 두께는 시스템의 작동 주파수에서 상기 서셉터 요소의 재료의 피부 깊이와 동일하거나 이보다 작은, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX11. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 각각의 서셉터 요소는 2mm 이하의 두께를 갖는, 에어로졸 발생 시스템.
EX12. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 전기 전도성 필라멘트를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX13. EX12에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 전기 전도성 필라멘트의 메시, 평평한 나선형 코일, 섬유 또는 직물을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX14. EX12 또는 EX13에 있어서, 상기 전기 전도성 필라멘트는 40μm 내지 60μm, 바람직하게는 45μm 내지 55μm, 더욱 더 바람직하게는 50μm의 직경을 갖는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX15. EX12 내지 EX14 중 어느 하나에 있어서, 상기 전기 전도성 필라멘트의 메시의 메시 애퍼처는 60 내지 150μm, 바람직하게는 50 내지 70μm, 더욱 더 바람직하게는 60 내지 65μm 및 가장 바람직하게는 63μm인, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX16. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 심지 요소 상에 인쇄되거나 달리 증착된 전기 전도성 물질을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX17. EX16에 있어서, 상기 제1 또는 제2 서셉터 요소의 전기 전도성 물질은 막 또는 복수의 트랙으로서 상기 심지 요소 상에 인쇄되거나 달리 증착되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX18. EX17에 있어서, 상기 서셉터 요소 각각의 복수의 트랙은 상기 심지 요소의 표면 위에 분포되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX19. EX17 또는 EX18에 있어서, 상기 서셉터 요소 각각의 복수의 트랙은 메시형 구조를 형성하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX20. EX1 내지 EX11 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 천공된 호일을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX21. EX20에 있어서, 상기 천공은 상기 제1 및 제2 서셉터 요소를 가로질러 균일하게 분포되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX22. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 전기 절연성 재료를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX23. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 비-금속 재료를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX24. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 친수성 재료 또는 친유성 재료를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX25. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 면, 레이온 또는 유리 섬유를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX26. EX1 내지 EX24 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 다공성 세라믹 재료를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX27. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 인덕터 코일은 제1 인덕터 코일 및 제2 인덕터 코일을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX28. EX27에 있어서, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 서셉터 조립체의 제1 측면 상에 위치되어 있고 상기 제2 인덕터 코일은 상기 서셉터 조립체의 제2 측면 상에 위치되어 있고 상기 제1 평면에 평행하게 연장되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX30. EX28 또는 EX29에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 상기 제1 및 제2 인덕터 코일로부터 실질적으로 등거리인, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX31. EX27 내지 EX30 중 어느 하나에 있어서, 상기 시스템은 상기 제1 및 제2 인덕터 코일이 서로 동일하고 대향하는 자기장을 생성하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX32. EX28 내지 EX31 중 어느 하나에 있어서, 상기 시스템은 상기 제1 및 제2 인덕터 코일이 상기 제1 평면에 수직인 상기 서셉터 조립체에 자기장을 제공하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX33. EX27 내지 EX32 중 어느 하나에 있어서, 각각의 상기 평면형 인덕터 코일은 직사각형인, 에어로졸 발생 시스템.
EX34. EX27 내지 EX33 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 제2 인덕터 코일과 동일한 회전 수를 갖는, 에어로졸 발생 시스템.
EX35. EX27 내지 EX34 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 제2 인덕터 코일과 동일한 크기 및 형상을 갖는, 에어로졸 발생 시스템.
EX36. EX27 내지 EX35 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 제2 인덕터 코일과 실질적으로 동일한, 에어로졸 발생 시스템.
EX37. EX27 내지 EX36 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 제2 인덕터 코일에 대한 동일한 전기 저항을 갖는, 에어로졸 발생 시스템.
EX38. EX27 내지 EX37 중 어느 하나에 있어서, 상기 인덕터 코일은 전기적으로 연결되어 단일 전도성 경로를 형성하고, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 제2 인덕터 코일에 반대의 의미로 권취되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX39. EX27 내지 EX38 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 인덕터 코일에는 동일한 교류 전류가 구비되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX40. EX27 내지 EX39 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 인덕터 코일은 동일한 의미로 상기 제2 인덕터 코일에 권취되어 있고, 상기 제어 회로는 상기 제2 인덕터 코일에 제공된 전류와 직접 위상이 다른 상기 제1 인덕터 코일에 전류를 제공하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX41. EX27 내지 EX40 중 어느 하나에 있어서, 상기 인덕터 코일에 의해 발생된 자기장을 함유하도록 구성되어 있는 하나 이상의 플럭스 집중기를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템..
EX42. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 서셉터 조립체 홀더를 더 포함하고, 상기 서셉터 요소 각각은 가열 영역 및 적어도 하나의 장착 영역을 포함하고, 여기서 상기 가열 영역은 적절한 교번 자기장에 의해 침투시 상기 액체 저장조로부터 액체 에어로졸 형성 기재를 증발시키는 데 필요한 온도로 가열되도록 구성되어 있는 상기 서셉터 요소의 영역이고, 상기 서셉터 요소의 상기적어도하나의 장착 영역은 상기 서셉터 홀더와 접촉하도록 구성되어 있는 상기 서셉터 요소의 영역인, 에어로졸 발생 시스템.
EX43. EX42에 있어서, 상기 가열 영역은 교번 자기장의 존재 시에 상기 장착 영역보다 실질적으로 더 높은 온도로 가열되도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX44. EX42 또는 EX43에 있어서, 상기 가열 영역은 상기 제1 및 제2 인덕터 코일 사이의 직접 공간에 위치되어 있고, 상기 장착 영역은 상기 제1 및 제2 인덕터 코일 사이의 직접공간 외부에 위치될 수 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX45. EX42 내지 EX44 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 요소 각각의 상기 가열 영역은 상기 액체 저장조의 외부에 배열되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
EX46. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 공기 유입구와 공기 유출구 사이에서 연장되어 있는 기류 통로를 더 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX47. EX46에 있어서, 상기 공기 유출구는 상기 시스템의 마우스피스 내에 정의되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX48. EX46 또는 EX47에 있어서, 상기 기류 통로 내의 상기 기류는 상기 제1 서셉터 요소의 표면 및 상기 제2 서셉터 요소의 표면 위로 통과하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX49. EX46 내지 EX48 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소가 상기 저장조 내로 돌출되기 때문에 상기 심지 요소는 상기 저장조와 유체 연통하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX50. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 하우징이 내부 벽면 및 외부 벽면을 포함하여 상기 내부 벽면에 의해 내부 통로가 정의되는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX51. EX50에 있어서, 상기 내부 통로는 상기 내부 벽면과 상기 외부 벽면 사이에 정의된 공간에 의해 둘러싸여 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX52. EX51에 있어서, 상기 내부 통로를 둘러싸는 상기 공간은 환형 공간인, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX53. EX51 또는 EX52에 있어서, 상기 기류 채널은 상기 내부 통로에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있고, 상기 저장조는 상기 내부 통로를 둘러싸는 상기 공간에 의해 적어도 부분적으로 정의되는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX54. EX51 또는 EX52에 있어서, 상기 저장조는 상기 내부 통로에 의해 적어도 부분적으로 정의되고 상기 기류 통로는 상기 환형 공간에 의해 적어도 부분적으로 정의되는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX55. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 시스템은 상기 서셉터 조립체가 장착되어 있는 서셉터 조립체 홀더를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX56. EX55에 있어서, 상기 서셉터 조립체의 상기 서셉터 요소 각각은 상기 홀더와 접촉하는 적어도 하나의 장착 영역을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX57. EX55 또는 EX56에 있어서, 상기 서셉터 조립체 홀더는 관형이고 적어도 하나의 측벽면을 가지는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX58. EX57에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 상기 측벽면을 통한 적어도 하나의 개구부에 의해 장착되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX59. EX57 또는 EX58에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 상기 측벽면을 통해 적어도 2개의 개구부에 의해 장착되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX60. EX55 내지 EX59 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체 홀더는 상기 에어로졸 형성 기재의 가열을 위해 상기 서셉터 조립체가 상승되는 온도를 견디도록 구성되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX61. EX55 내지 EX60 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체 홀더는 액체 불투과성 재료로 형성되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX62. EX55 내지 EX61 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 홀더는 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 성형 가능한 플라스틱 재료로 형성되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX63. EX57 내지 EX62 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체 홀더의 상기 적어도 하나의 측벽면은 상기 하우징의 내부 벽면의 적어도 일부를 형성하고 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX64. EX63에 있어서, 상기 하우징은 내부 벽면 및 외부 벽면을 포함하여 내부 통로가 상기 내부 벽면에 의해 정의되어 있고 상기 하우징의 상기 적어도 하나의 측벽면이 상기 내부 통로의 일부를 정의하도록 하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX65. EX64에 있어서, 상기 내부 벽면과 상기 외부 벽면 사이의 상기 공간은 상기 하우징의 적어도 하나의 측벽면과 상기 외부 벽면 사이에 적어도 부분적으로 정의되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX66. EX65에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 상기 서셉터 홀더의 상기 내부 통로 내로 연장되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX67. EX55 내지 EX66 중 어느 하나에 있어서, 상기 홀더는 상기 서셉터 조립체 상에 성형되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX68. EX67에 있어서, 상기 성형된 홀더는 상기 요소가 함께 고정되도록 상기 제1 및 제2 서셉터 요소 및 상기 심지 요소를 함께 보유하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템
EX69. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 투과성 전기 절연성 코팅에 의해 둘러싸여 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX70. EX69에 있어서, 상기 코팅은 투과성 세라믹 재료를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX71. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 제3 서셉터 요소 및 제2 심지 요소를 더 포함하되, 상기 제2 심지 요소는 상기 제1 서셉터 요소와 상기 제3 서셉터 요소 또는 상기 제2 서셉터 요소와 상기 제3 서셉터 요소 사이에 위치되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX72. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 제1 서셉터 조립체와 실질적으로 유사한 제2 서셉터 조립체를 더 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX73. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 시스템은 상기 적어도 하나의 인덕터 코일 및 전력 공급원에 연결된 전기 회로를 더 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX74. 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치 및 상기 적어도 하나의 인덕터 코일, 상기 전력 공급부 및 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 때 상기 카트리지의 적어도 일부분과 맞물리도록 구성되어 있는 장치 하우징을 포함하는 상기 장치와 함께 사용되도록 구성되어 있는 카트리지를 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX75. EX74에 있어서, 상기 카트리지는 상기 서셉터 조립체 및 카트리지 하우징을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX76. EX74 또는 EX75에 있어서, 상기 적어도 하나의 인덕터 코일은 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 상기 서셉터 조립체 주위에 또는 이에 인접하여 위치되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX77. EX74 내지 EX76 중 어느 하나에 있어서, 상기 에어로졸 발생 시스템은 제1 및 제2 인덕터 코일을 포함하되, 상기 제1 인덕터 코일은 상기 카트리지의 제1 측면 상에 위치되어 있고, 상기 제2 인덕터 코일은 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 상기 카트리지의 제2 측면 상에 위치되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX78. EX77에 있어서, 상기 카트리지의 상기 서셉터 조립체를 포함하는 상기 카트리지의 상기 일부분은 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 상기 제1 및 제2 인덕터 코일 사이에 위치되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
EX79. 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지로서, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 장치와 함께 사용되도록 구성되어 있고, 여기서 상기 장치는, 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 때 상기 카트리지의 적어도 일부분과 맞물리도록 구성되어 있는 장치 하우징; 적어도 하나의 인덕터 코일; 및 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되고, 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하여 상기 인덕터 코일이 상기 카트리지 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 전력 공급부를 포함하되; 상기 카트리지는:
에어로졸 형성 기재를 함유하는 저장조를 정의하는 카트리지 하우징; 및
상기 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있고, 제1 서셉터 요소, 제2 서셉터 요소 및 상기 저장조와 유체 연통하는 심지 요소를 포함하는 실질적으로 평면형 서셉터 조립체를 포함하되, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 심지 요소와 일체이거나 상기 심지 요소에 고정되어 있고;
상기 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 공간이 정의되어 있고, 상기 심지 요소는 상기 공간을 점유하고 상기 저장조는 상기 공간 외부에 위치되어 있는, 카트리지.
상기 공간을 점유하고 상기 저장조는 상기 공간 외부에 위치되어 있다.
EX80. EX79에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 유체 투과성인, 카트리지.
EX81. EX79 또는 EX80에 있어서, 상기 에어로졸 형성 기재는 액체인, 카트리지.
EX82. EX79 내지 EX81 중 어느 하나에 있어서, 상기심지 요소는 상기 서셉터 요소의 주 표면을 가로질러 상기 액체 저장조로부터 에어로졸 형성 기재를 운반하도록 배열되어 있는, 카트리지.
EX83. EX81 또는 EX82에 있어서, 상기 서셉터 조립체, 또는 상기 서셉터 조립체의 가열 영역은 2 내지 10ml의 액체 에어로졸 형성 기재를 유지하는, 카트리지.
EX84. EX79 내지 EX83 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체의 2개의 대향하는 주 표면 각각의 적어도 일부분은 상기 시스템의 기류 통로 내의 공기와 직접 접촉하는, 카트리지.
EX85. EX79 내지 EX84 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 1 내지 40000, 바람직하게는 500 내지 40000의 상대 투과성을 갖는, 카트리지.
EX86. EX79 내지 EX85 중 어느 하나에 있어서, 각 서셉터 요소의 두께는 상기 시스템의 작동 주파수에서 상기 서셉터 요소의 재료의 피부 깊이와 동일하거나 이보다 작은, 카트리지.
EX87. EX79 내지 EX86 중 어느 하나에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 2mm 이하의 두께를 갖는, 카트리지.
EX88. EX79 내지 EX87 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 전기 전도성 필라멘트를 포함하는, 카트리지.
EX89. EX88에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 전기 전도성 필라멘트의 메시, 평평한 나선형 코일, 섬유 또는 직물을 포함하는, 카트리지.
EX90. EX88 또는 EX89에 있어서, 상기 전기 전도성 필라멘트는 40μm 내지 60μm, 바람직하게는 45 내지 55μm, 더욱 더 바람직하게는 50μm의 직경을 갖는, 카트리지.
EX91. EX88 내지 EX90 중 어느 하나에 있어서, 상기 전기 전도성 필라멘트의 메시의 메시 애퍼처는 60 내지 150μm, 바람직하게는 50 내지 70μm, 더욱 더 바람직하게는 60 내지 65μm 및 가장 바람직하게는 63μm인, 카트리지.
EX92. EX79 내지 EX91 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 심지 요소에 인쇄되거나 달리 증착된 전기 전도성 물질을 포함하는, 카트리지.
EX93. EX92에 있어서, 상기 제1 또는 제2 서셉터 요소의 상기 전기 전도성 물질은 막 또는 복수의 트랙으로서 상기 심지 요소 상에 인쇄되거나 달리 증착되어 있는, 카트리지.
EX94. EX93에 있어서, 상기 서셉터 요소 각각의 상기 복수의 트랙은 상기 심지 요소의 표면 위에 분포되어 있는, 카트리지.
EX95. EX93 또는 EX94에 있어서, 상기 서셉터 요소 각각의 상기 복수의 트랙은 메시형 구조를 형성하는, 카트리지.
EX96. EX79 내지 EX91 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 천공된 호일을 포함하는, 카트리지.
EX97. EX96에 있어서, 상기 천공은 상기 제1 및 제2 서셉터 요소를 가로질러 균일하게 분포되어 있는, 카트리지.
EX98. EX79 내지 EX97 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 전기 절연성 재료를 포함하는, 카트리지.
EX99. EX79 내지 EX98 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 비금속 재료를 포함하는, 카트리지.
EX100. EX79 내지 EX99 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 친수성 재료 또는 친유성 재료를 포함하는, 카트리지.
EX101. EX79 내지 EX100 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 면 또는 레이온을 포함하는, 카트리지.
EX102. EX79 내지 EX101 중 어느 하나에 있어서, 상기 심지 요소는 다공성 세라믹 재료를 포함하는, 카트리지.
일 실시예 또는 구현예에 관해 설명된 특징은 또한 다른 실시예 및 구현예에 적용 가능할 수 있다.
이제, 실시예가 도면을 참조하여 추가로 설명될 것이다:
도 1a는 본 개시의 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략도이고;
도 1b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이 방향 축을 중심으로 90도만큼 회전된 도 1a의 에어로졸 발생 시스템의 개략도이고;
도 2a 내지 도 2c는 도 1a 및 도 1b의 시스템으로부터의 카트리지의 개략도이고;
도 3은 에어로졸 발생 시스템의 나머지 부분과 별개로, 본 개시에 따른 서셉터 조립체 및 서셉터 조립체 홀더의 사시도이고;
도 4는 에어로졸 발생 시스템의 나머지 부분과 별도로 도 1 및 도 2의 서셉터 조립체의 평면도이고;
도 5는 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 구현예의 분해 사시도이고;
도 6a는 하나의 작동 단계에 대해 도시된 자기장 라인을 갖는 도 1b의 시스템의 도면이고;
도 6b는 후속 작동 단계에 대해 도시된 자기장 라인을 갖는 도 1b의 시스템의 도면이고;
도 7은 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 다른 구현예의 분해 사시도이고;
도 8은 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 추가 구현예의 사시도이고;
도 9는 본 개시에 따른 코팅을 포함하는 서셉터 조립체의 사시도이고;
도 10a는 도 4의 서셉터 조립체와 상이한 형상을 갖는 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 구현예의 사시도이고;
도 10b는 도 10a의 서셉터 조립체의 평면도이고;
도 11a 내지 도 11d는 본 개시에 따른 예시적인 서셉터 요소의 평면도이고;
도 12a 내지 도 12i는 본 개시에 따른 추가 예시적인 서셉터 요소의 평면도이고;
도 13a는본 개시의 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략도이고;
도 13b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이방향 축을 중심으로 90도 회전된, 도 13a의 장치부의 개략도이고;
도 13c는 도 13b의 장치의 말단도이고;
도 14는 일 구현예에서의 코일 및 서셉터의 배열의 개략도이고;
도 15a는 본 개시의 추가 실시예에 따른 사용 전의 에어로졸 발생 시스템용 카트리지의 개략도이고;
도 15b는 사용 구성에서 도 9a의 카트리지의 개략도이고;
도 16a는 도 15b의 카트리지를 포함하는 시스템이고;
도 16b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이 방향 축을 중심으로 90도 회전된 도 16a의 시스템이고;
도 17a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 평면형 서셉터 요소의 단면도이며, 상기 단면은 서셉터 요소의 평면에 수직인 평면에서 취해지고; 그리고
도 17b는 도 17a의 서셉터 요소의 측면도이다.
도 1a는 본 개시의 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략도이고;
도 1b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이 방향 축을 중심으로 90도만큼 회전된 도 1a의 에어로졸 발생 시스템의 개략도이고;
도 2a 내지 도 2c는 도 1a 및 도 1b의 시스템으로부터의 카트리지의 개략도이고;
도 3은 에어로졸 발생 시스템의 나머지 부분과 별개로, 본 개시에 따른 서셉터 조립체 및 서셉터 조립체 홀더의 사시도이고;
도 4는 에어로졸 발생 시스템의 나머지 부분과 별도로 도 1 및 도 2의 서셉터 조립체의 평면도이고;
도 5는 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 구현예의 분해 사시도이고;
도 6a는 하나의 작동 단계에 대해 도시된 자기장 라인을 갖는 도 1b의 시스템의 도면이고;
도 6b는 후속 작동 단계에 대해 도시된 자기장 라인을 갖는 도 1b의 시스템의 도면이고;
도 7은 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 다른 구현예의 분해 사시도이고;
도 8은 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 추가 구현예의 사시도이고;
도 9는 본 개시에 따른 코팅을 포함하는 서셉터 조립체의 사시도이고;
도 10a는 도 4의 서셉터 조립체와 상이한 형상을 갖는 본 개시에 따른 서셉터 조립체의 구현예의 사시도이고;
도 10b는 도 10a의 서셉터 조립체의 평면도이고;
도 11a 내지 도 11d는 본 개시에 따른 예시적인 서셉터 요소의 평면도이고;
도 12a 내지 도 12i는 본 개시에 따른 추가 예시적인 서셉터 요소의 평면도이고;
도 13a는본 개시의 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 개략도이고;
도 13b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이방향 축을 중심으로 90도 회전된, 도 13a의 장치부의 개략도이고;
도 13c는 도 13b의 장치의 말단도이고;
도 14는 일 구현예에서의 코일 및 서셉터의 배열의 개략도이고;
도 15a는 본 개시의 추가 실시예에 따른 사용 전의 에어로졸 발생 시스템용 카트리지의 개략도이고;
도 15b는 사용 구성에서 도 9a의 카트리지의 개략도이고;
도 16a는 도 15b의 카트리지를 포함하는 시스템이고;
도 16b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이 방향 축을 중심으로 90도 회전된 도 16a의 시스템이고;
도 17a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 평면형 서셉터 요소의 단면도이며, 상기 단면은 서셉터 요소의 평면에 수직인 평면에서 취해지고; 그리고
도 17b는 도 17a의 서셉터 요소의 측면도이다.
도 1a는 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 실시예를 개략도를 보여주고 있다. 도 1b는 에어로졸 발생 시스템의 중앙 길이 방향 축을 중심으로 90도만큼 회전된 도 1a의 에어로졸 발생 시스템의 개략도를 보여주고 있다. 시스템은 카트리지(10) 및 장치(60)를 포함하며, 이들은 함께 결합되어 에어로졸 발생 시스템을 형성한다. 에어로졸 발생 시스템은 휴대용이며, 종래의 엽궐련 또는 궐련에 필적하는 크기를 가지고 있다.
카트리지(10)는 서셉터 홀더(14)에 장착된 서셉터 조립체(12)를 포함하고 있다. 도 2a 내지 도 2c는 에어로졸 발생 시스템과 별개로 카트리지(10)를 보여주고 있다. 도 3은 에어로졸 발생 시스템의 나머지 부분과 별도로 서셉터 조립체(12) 및 홀더(14)의 사시도를 보여주고 있다. 도 4 및 도 5는 서셉터 조립체(12)의 구조를 보다 명확하게 보여주고 있다. 도 4는 서셉터 조립체(12)의 단면 개략도이다. 도 5는 서셉터 조립체(12)의 개략적인 분해도이다.
서셉터 조립체(12)는 길이 치수 및 폭 치수보다 실질적으로 작은 두께 치수를 갖는 평면형이고, 얇다. 서셉터 조립체(12)는 3개의 요소, 즉 제1 서셉터 요소(16), 제2 서셉터 요소(18), 및 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18) 사이에 배열된 심지 요소(20)를 포함하고 있다. 제1 서셉터 요소(16), 제2 서셉터 요소(18), 및 심지 요소(20) 각각은 동일한 길이 및 폭 치수를 갖는다. 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)는 실질적으로 동일하고, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 페라이트 스테인리스 스틸 필라멘트 및 오스테나이트 스테인리스 스틸 필라멘트로 형성된 소결된 메시를 포함하고 있다. 심지 요소(20)는 레이온 필라멘트의 다공질 몸체를 포함하고 있다. 심지 요소(20)는, 심지 요소(20)의 노출된 외부 표면으로부터 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)로 액체를 전달하도록 구성되어 있다.
제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18) 각각은 제1 방향으로 연장되는 필라멘트, 및 제1 방향에 실질적으로 수직인 제2 방향으로 연장되는 필라멘트를 갖는 메시를 포함하고 있다. 전기 전도성 필라멘트는 AISI 430 스테인리스 스틸로 형성된 필라멘트를 포함한다. 메시의 애퍼처는 63μm이고, 전기 전도성 필라멘트의 직경은 50μm이다.
제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18) 각각은 한 쌍의 장착 영역(22) 및 가열 영역(24)을 포함하고 있다. 가열 영역(24)은 서셉터 요소(16, 18)의 중앙에 위치된 실질적으로 직사각형 영역이다. 한 쌍의 장착 영역(22)은 또한 가열 영역(24)의 대향 측면에서 가열 영역(24)의 주변부에 위치된 실질적으로 직사각형 영역이다. 가열 영역(24)은 에어로졸 형성 기재를 증발시키기 위해, 교번 자기장으로 침투함으로써 가열 가능하도록 구성되어 있다. 한 쌍의 장착 영역(22)은 서셉터 홀더(14)가 서셉터 조립체(12)를 카트리지(10) 내의 제 위치에 지지할 수 있도록 서셉터 홀더(14)와 접촉하도록 구성되어 있다.
한 쌍의 장착 영역(22)은 제1 방향으로 연장되는 AISI 430 스테인리스 스틸, 및 제2 방향으로 연장되는 오스테나이트계 스테인리스 스틸의 필라멘트 이외에 AISI 316 스테인리스 스틸의 필라멘트를 포함하고 있다. 따라서, 가열 영역(24)은 자성 재료로 구성되어 있고, 한 쌍의 장착 영역(22)은 부분적으로는 자성 재료로 구성되어 있고, 부분적으로는 비자성 재료로 구성되어 있다. 가열 영역(24)에서 AISI 430 스테인리스 스틸의 중량비는 한 쌍의 장착 영역(22) 각각에서 AISI 430의 중량비보다 크다.
따라서, 가열 영역(24)은 자성 재료로 구성되어 있고, 한 쌍의 장착 영역(22)은 부분적으로는 자성 재료로 구성되어 있고, 부분적으로는 비자성 재료로 구성되어 있다. 가열 영역(24) 내의 AISI 430 스테인리스 스틸의 중량비는 한 쌍의 장착 영역(22) 각각의 AISI 430 스테인리스 스틸의 중량비보다 크다. 이는 서셉터 요소가 교번 자기장에 의해 침투될 때 장착 영역(22)의 가열을 감소시키는 것을 돕는다. 이러한 구성은 또한 서셉터 조립체(12)로부터 서셉터 홀더(14)로의 열 전달을 감소시키는 것을 돕는다.
다른 구현예에서, 가열 영역(24) 및 한 쌍의 장착 영역(22)은 자성 및 비자성 재료의 다른 조합으로 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 가열 영역(24)은 제1 방향으로 연장되는 필라멘트 AISI 430 스테인리스 스틸, 페라이트 스테인리스 스틸의 필라멘트, 및 제2 방향으로 연장되는 AISI 316 스테인리스 스틸, 오스테나이트 스테인리스 스틸의 필라멘트를 포함하고 있다. 이들 구현예에서, 한 쌍의 장착 영역(22)은 제1 및 제2 방향 모두로 연장되는 AISI 316 스테인리스 스틸의 필라멘트를 포함할 수 있다. 따라서, 이들 구현예에서, 가열 영역(24)은 부분적으로는 자성 재료로 구성되어 있고, 부분적으로는 비자성 재료로 구성되어 있고, 한 쌍의 장착 영역(22)은 비자성 재료로 구성되어 있다.
서셉터 홀더(14)는 폴리프로필렌과 같은 성형 가능한 플라스틱 재료로 형성된 관형 몸체를 포함하고 있다. 서셉터 홀더(14)의 관형 몸체는 개방 말단을 갖는 내부 통로(26)를 정의하는 측벽면을 포함하고 있다. 한 쌍의 개구부(28)는 관형 서셉터 홀더(14)의 대향 측면에서 측벽면을 통해 연장되어 있다. 개구부(28)는 서셉터 홀더(14)의 길이를 따라 중앙에 배열되어 있다.
서셉터 조립체(12)는 관형 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26) 내부에 배열되어 있고, 서셉터 홀더(14)의 중앙 길이 방향 축에 평행한 평면으로 연장되어 있다. 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)의 가열 영역(24)은 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26) 내에 전체적으로 배열되어 있고, 각각의 장착 영역(22)은 서셉터 홀더(14)의 측벽면 내의 개구부(28) 중 하나를 통해 연장되어 있다. 서셉터 홀더(14)의 측벽면 내의 개구부(28)는 서셉터 조립체가 서셉터 홀더(14) 내에 고정되도록, 마찰 끼워 맞춤으로 서셉터 조립체(12)를 수용하는 크기를 갖는다. 서셉터 조립체(12)와 서셉터 홀더(14) 사이의 마찰 끼워맞춤은 장착 영역(22)이 개구부(28)에서 서셉터 홀더(14)와 직접 접촉하게 한다. 서셉터 홀더(14)의 움직임이 또한 서셉터 조립체(12)를 이동시키도록 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)는 함께 고정되어 있다.
서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)는 다른 수단에 의해 함께 고정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 서셉터 조립체(12)는, 장착 영역(22)이 서셉터 홀더(14)와 간접적으로 접촉하도록 서셉터 조립체(12)의 장착 영역(22)에서 접착제에 의해 서셉터 홀더(14)에 고정된다.
서셉터 홀더(14)는 내부 통로(26)의 일 말단을 부분적으로 폐쇄하는 베이스(30)를 포함하고 있다. 베이스(30)는 공기가 부분적으로 폐쇄된 말단을 통해 내부 통로(26) 내로 흡인될 수 있게 하는 복수의 공기 유입구(32)를 포함하고 있다.
서셉터 홀더(14)는 베이스(30)에 의해 부분적으로 폐쇄된 말단에 대향하는 서셉터 홀더(14)의 개방 말단을 향해 측벽면의 외부 표면으로부터 연장되어 있는 한 쌍의 관통 요소(34)를 더 포함하고 있다. 서셉터 홀더(14)의 측벽면 내의 개구부(28)는, 관통 요소(34)가 관형 서셉터의 측벽면의 원주 주위의 개구부(28)로부터 약 90도만큼 오프셋되도록, 측벽면의 원주 주위의 관통 요소(34) 사이에 배열되어 있다. 관통 요소(34) 각각은 서셉터 홀더(14)의 개방 말단의 방향으로 면하는 스파이크를 포함하고 있다.
카트리지(10)는 폴리프로필렌과 같은 성형 가능한 플라스틱 재료로 형성된 외부 하우징(36)을 더 포함하고 있다. 외부 하우징(36)은 일반적으로 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)가 함유되는 내부 공간을 정의하는 중공형 원통을 형성하고 있다.
외부 하우징(36)은 카트리지(10)의 제1 부분을 형성하고, 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)는 카트리지(10)의 제2 부분을 형성하고 있다. 카트리지의 제2 부분은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 저장 구성 및 도 2c에 도시된 바와 같은 사용 구성 사이에서 카트리지의 제1 부분에 대해 슬라이딩 가능하다.
카트리지(10)는 마우스 말단, 및 마우스 말단에 대향하는 연결 말단을 갖는다. 외부 하우징(36)은 카트리지(10)의 마우스 말단에서 마우스 말단 개구부(38)를 정의한다. 연결 말단은 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 에어로졸 발생 장치에 대한 카트리지(10)의 연결을 위해 구성되어 있다. 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)는 카트리지(10)의 연결 말단을 향해 위치되어 있다. 외부 하우징(36)의 외부 폭은 숄더부(37)에 의해 연결되어 있는, 연결 말단에서보다 카트리지(10)의 마우스 말단에서 더 크다. 이는 카트리지의 연결 말단이 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 수용될 수 있게 하며, 숄더부(37)는 카트리지를 장치의 정확한 위치에 위치시킨다. 이는 또한, 카트리지(10)의 마우스 말단이 에어로졸 발생 장치의 외부에 남아있을 수 있게 하며, 마우스 말단은 에어로졸 발생 장치의 외부 형상에 부합한다.
액체 저장조(40)는 액체 에어로졸 형성 기재(42)를 보유하기 위한 카트리지 내에 정의되어 있다. 액체 저장조(40)는 2개의 부분, 즉 제1 부분(44) 및 제2 부분(46)으로 나뉘어진다. 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)은 외부 하우징(36)의 마우스 말단을 향해 위치되어 있으며, 외부 하우징(36)에 의해 정의된 환형 공간을 포함하고 있다. 환형 공간은 마우스 말단 개구부(38)와 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26)의 개방 말단 사이에서 연장되어 있는 내부 통로(48)를 갖는다. 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)은 외부 하우징(36)의 연결 말단을 향해 위치되어 있고, 외부 하우징(36)의 내부 표면과 서셉터 홀더(14)의 외부 표면 사이에 정의된 환형 공간을 포함하고 있다. 관형 서셉터 홀더(14)의 베이스(20)는 관형 서셉터(14)의 외부 표면과 외부 하우징(36)의 내부 표면 사이에서 연장되어 있는 환형의 리브형 탄성중합체 밀봉부(50)를 구비한다. 밀봉부(50)는 서셉터 홀더(14)와 외부 하우징(36) 사이에 액밀 밀봉부를 제공하여, 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)이 액체 에어로졸 형성 기재(42)를 보유할 수 있음을 보장한다.
액체 저장조(40)의 제1 및 제2 부분(44, 46)은 알루미늄 호일 밀봉부(52)에 의해 서로로부터 유체 격리되어 있으며, 이는 액체 저장조의 제1 및 제2 부분(44, 46) 사이에서 액체 에어로졸 형성 기재(42)가 흐를 수 있게 하기 위해 서셉터 홀더의 관통 요소(34)에 의해 관통 가능하다.
공기 통로는 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26), 및 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)을 통한 내부 통로(48)에 의해 카트리지(10)를 통해 형성된다. 공기 통로는 서셉터 홀더(14)의 베이스(30) 내의 공기 유입구(32)로부터, 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26)를 통해, 그리고 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)의 내부 통로(48)를 통해 마우스 말단 개구부(38)까지 연장되어 있다. 공기 통로는 공기가 카트리지(10)를 통해 연결 말단으로부터 마우스 말단까지 흡인될 수 있게 한다.
저장 구성에서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 서셉터 홀더(14)의 베이스(30)는 외부 하우징(36) 밖으로 연장되어 있고, 서셉터 홀더(14)의 관통 요소(34)는 카트리지(10)의 연결 말단의 방향으로 밀봉부(52)로부터 이격되어 있다. 이러한 구성에서, 액체 에어로졸 형성 기재(42)는 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)에 유지되고, 밀봉부(52)에 의해 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)으로부터 격리되어 있다. 따라서, 저장 구성에서, 서셉터 조립체(12)는 에어로졸 형성 기재(42)로부터 격리되어 있다. 유리하게는, 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)에서 액체 에어로졸 형성 기재(42)를 밀봉하는 것은, 카트리지가 저장 구성에 있는 동안 액체 에어로졸 형성 기재(42)가 카트리지(10) 밖으로 누출되는 것을 완전히 방지할 수 있다.
사용 구성에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 서셉터 홀더(14) 및 서셉터 조립체(12)는 마우스 말단을 향해 외부 하우징(36) 내로 밀린다. 서셉터 홀더(14)가 외부 하우징(36)의 마우스 말단을 향해 밀림에 따라, 서셉터 홀더(14)의 베이스(30)에서의 밀봉부(50)는 외부 하우징(36)의 내부 표면 위로 슬라이딩하여, 서셉터 홀더(14)의 베이스가 외부 하우징 내에 수용될 때의 외부 하우징(36)의 내부 표면과 관형 서셉터 홀더 몸체의 외부 표면 사이에 액밀 밀봉부를 유지한다. 서셉터 홀더(14)의 관통 요소(34)가 마우스 말단을 향해 이동함에 따라, 관통 요소(34)는 밀봉부(52)와 접촉하고 관통하여, 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)과 액체 저장조(40)의 제2 부분(46) 사이의 유체 연통을 허용한다. 액체 저장조(40)의 제1 부분(44) 내의 액체 에어로졸 형성 기재(42)는 액체 저장조(40)의 제2 부분(46) 내로 방출되고, 서셉터 조립체(12)는 액체 에어로졸 형성 기재(42)에 노출된다.
사용 구성에서, 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)의 장착 영역(22) 및 액체 저장조(40)의 제2 부분(46) 내로 연장되어 있는 심지 요소(20)의 대응 부분은 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)으로부터 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)의 가열 영역(24)까지 액체 에어로졸 형성 기재(42)를 흡인할 수 있다. 결과적으로, 사용 구성에서, 카트리지(10)는 에어로졸 형성 기재(42)를 가열함으로써 에어로졸을 발생시키기 위해 사용할 준비가 된다. 이는 모세관 작용에 의해 에어로졸 형성 기재를 저장조로부터 제1 및 제2 서셉터 요소로 전달하는 심지 요소(20)이지만, 전기 전도성 필라멘트는 또한 메시의 필라멘트 사이의 간극에서 모세관 작용으로 상승하여 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)를 습윤시킨다. 이러한 습윤은 서셉터 요소의 전기 전도성 필라멘트와 에어로졸 형성 기재 사이의 접촉 면적을 증가시킨다.
에어로졸 발생 장치(60)는 연결 말단 및 연결 말단에 대향하는 원위 말단을 갖는 일반적으로 원통형 하우징(62)을 포함하고 있다. 카트리지의 연결 말단을 수용하기 위한 공동(64)은 장치(60)의 연결 말단에 위치되어 있고, 공기 유입구(65)는 공동(64)의 베이스에서 외부 하우징(62)을 통해 제공되어 주변 공기가 베이스에서 공동(64) 내로 흡인될 수 있게 한다.
장치(60)는 하우징(62) 내부에 배열된 유도 가열 배열을 더 포함하고 있다. 유도 가열 배열은 한 쌍의 인덕터 코일(66, 68), 제어 회로(70) 및 전력 공급부(72)를 포함하고 있다. 전력 공급부(72)는 장치의 원위 말단에서 전기 커넥터(미도시)를 통해 재충전 가능한, 재충전 가능한 니켈 카드뮴 배터리를 포함하고 있다. 제어 회로(70)는, 제어 회로(70)가 인덕터 코일(66, 68)에 대한 전력의 공급을 제어하도록, 전력 공급부(72)에, 및 제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68)에 연결되어 있다. 제어 회로(70)는 제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68)에 교류 전류를 공급하도록 구성되어 있다.
한 쌍의 인덕터 코일은 제1 인덕터 코일(66) 및 제2 인덕터 코일(68)을 포함하고 있다. 제1 인덕터 코일(66)은 공동(64)의 제1 측면에 배열되어 있고, 제2 인덕터 코일(68)은 제1 인덕터 코일(66)에 대향하는 공동(64)의 제2 측면에 배열되어 있다. 각각의 인덕터 코일(66, 68)은 실질적으로 동일하고, 직사각형 단면 와이어로 형성된 직사각형 단면을 갖는 평면형 코일을 포함하고 있다. 각각의 인덕터 코일(66, 68)은 실질적으로 평면으로 연장되어 있고, 제1 코일(66)은 제1 평면으로 연장되어 있고 제2 코일(68)은 제2 평면으로 연장되어 있다. 제1 및 제2 평면은 서로 실질적으로 평행하고, 장치(60)의 연결 말단에서 공동(64)의 중앙 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 카트리지(10)가 공동(64) 내에 수용될 때, 서셉터 조립체(12)는 제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68) 사이에 배열되어 있고, 서셉터 조립체(12)의 평면은 제1 및 제2 평면에 실질적으로 평행하게 배열되어 있다.
플럭스 집중기(69)는 공동 내에 자기장을 함유하고 집중시키기 위해 각각의 인덕터 코일 주위에 제공되어 있다. 플럭스 집중기(69)는 철과 같은 자성 재료로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68)의 각각은 교류 전류가 인덕터 코일(66, 68)에 공급될 때, 인덕터 코일이 공동(64) 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있다. 각각의 인덕터 코일(66, 68)에 의해 발생된 교번 자기장은 서셉터 조립체(12)의 평면, 및 서셉터 요소(16, 18)에 실질적으로 수직으로 유도된다.
유도 가열 배열은 또한 제2 인덕터 코일(68)이 제1 인덕터 코일(66)에 의해 공동(64)에서 발생된 교번 자기장과 동일하고 대향하는 공동(64)에서 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있다. 본 구현예에서, 제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68)은 직렬로 함께 연결되어 있고, 실질적으로 동일하지만, 반대의 의미로 권취되어 있다. 이러한 구성에서, 제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68)은 실질적으로 동일한 크기를 가지지만 실질적으로 대향하는 방향으로 공동(64) 내에 교번 자기장을 발생시킨다.
도 6a 및 도 6b는 도 1b의 시스템을 도시하지만, 도시된 인덕터 코일에 의해 발생된 자기장의 자기장 라인을 갖는다. 도 6a는 교류 전류의 사이클의 제1 절반 동안의 자기장을 보여주고 있다. 도 6b는 대향하는 방향으로 자기장을 갖는, 교번 전류의 사이클의 제2 절반 동안 자기장을 보여주고 있다. 모든 절반 사이클 동안, 자기장은 서셉터 조립체(12)의 대향 측면 상에서 동일하고 대향하는 것을 알 수 있다. 이는 서셉터 조립체에 힘의 균형을 제공한다. 동일하고 대향하는 자기장은 제1 및 제2 인덕터 코일을 대향하는 방향으로 권취하고 동일한 전류를 제공함으로써 달성될 수 있다. 동일하고 대향하는 자기장은 또한 제1 인덕터 코일에 제공된 전류와 직접 위상이 다른 교류 전류를 제2 인덕터 코일에 제공함으로써 달성될 수 있다.
작동시, 사용자가 카트리지(10)의 마우스 말단 개구부(38)를 퍼프할 때, 도 1b의 화살표로 도시된 바와 같이, 주변 공기는 공기 유입구(65)를 통해 공동(64)의 베이스 내로, 그리고 카트리지(10)의 베이스(30) 내의 공기 유입구(32)를 통해 카트리지(10) 내로 흡인된다. 주변 공기는 카트리지(10)를 통해 베이스(30)로부터 마우스 말단 개구부(38)로, 공기 통로를 통해, 그리고 서셉터 조립체(12) 위로 흐른다.
제어 회로(70)는 시스템이 활성화될 때 전력 공급부(72)로부터 제1 및 제2 인덕터 코일(66, 68)로의 전력 공급을 제어한다. 제어 회로(72)는 기류 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 제어 회로(72)는 카트리지(10) 상의 사용자 퍼프가 기류 센서에 의해 검출될 때 인덕터 코일(66, 68)에 전력을 공급할 수 있다. 이러한 유형의 제어 구성은 흡입기와 전자 담배와 같은 에어로졸 발생 시스템에 잘 확립된다.
시스템이 활성화될 때, 교류 전류가 각각의 인덕터 코일(66, 68)에 확립되고, 이는 서셉터 조립체(12)를 침투하는 공동(64) 내에 교번 자기장을 발생시켜 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)의 가열 영역(24)이 가열되게 한다.
교번 자기장은 서셉터 조립체를 통과해서, 제1 및 제2 서셉터 요소 내에 와전류를 유도한다. 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)는 가열되어서, 에어로졸 형성 기재를 기화시키기에 충분한 온도에 도달한다. 기화된 에어로졸 형성 기재는 심지 요소(20)로부터 서셉터(16, 18)의 메시 내의 애퍼처를 통해 빠져나갈 수 있다. 서셉터 조립체는 단일 사용자 퍼프에 충분한 소량의 액체 에어로졸 형성 기재만을 유지하도록 구성되어 있다. 이는, 시스템의 다른 요소 또는 증발되지 않은 액체 에어로졸 형성 기재에 대한 열 손실을 최소화하면서, 소량의 액체가 신속하게 증발될 수 있게 하기 때문에 유리하다.
또한, 에어로졸 형성 기재는 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)에 가장 가까운 심지 요소(20)의 외부 표면에서 주로 증발된다. 2개의 서셉터 요소(16, 18)가 있기 때문에, 심지 요소(20)는 2개의 측면으로부터 가열된다. 발생된 증기는 서셉터 요소와 심지 요소 사이의 계면 상에서 주로 발생될 수 있기 때문에, 달리 냉각 및 가능한 증기의 응축을 초래할 수 있는 심지 요소를 빠져나기 위해 심지 요소의 대부분을 통과할 필요가 없다. 대신에, 증기는 투과성 서셉터 요소(16, 18)를 통해 기류 통로 내로 직접 통과한다.
이는 모세관 작용에 의해 에어로졸 형성 기재를 저장조로부터 제1 및 제2 서셉터 요소로 전달하는 심지 요소(20)이지만, 전기 전도성 필라멘트는 또한 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18)를 습윤시키기 위해 메시의 필라멘트 사이의 간극에서 모세관 작용을 상승시킨다. 이러한 습윤은 서셉터 요소의 전기 전도성 필라멘트와 에어로졸 형성 기재 사이의 접촉 면적을 증가시킨다.
도 7은 본 개시에 따른 서셉터 배열(112)의 다른 구현예의 분해 사시도이다. 본 구현예에서, 제1 및 제2 서셉터(116, 118) 요소는 천공된 호일로 구성되어 있다. 천공된 호일은 AISI 430 스테인리스 스틸로 형성되어 있다. 작동시, 기화된 에어로졸 형성 기재는 천공된 호일의 천공(120)을 통해 심지 요소로부터 빠져나간다. 심지 요소(20)는 레이온으로 구성되어 있다. 도 7의 천공(120)은 축적대로 도시되지 않는다.
도 8은 본 개시에 따른 서셉터 조립체(212)의 추가 구현예의 사시도이다. 제1 및 제2 서셉터 요소는 심지 요소(520) 상에 직접 증착된 전기 전도성 물질로 구성되어 있다. 제1 서셉터 요소(216)만을 도 6에서 볼 수 있다. 제2 서셉터 요소는 보이지 않는 심지 요소(220)의 밑면 상에 있다.
전기 전도성 물질은, 심지 요소(220)의 표면 위에 분포된 복수의 트랙을 형성하도록 증착되었다. 이들 트랙은 메시형 구조를 형성하고 있다. 작동 시, 기화된 에어로졸 형성 기재는 유리하게는 트랙 사이의 갭(222)을 통해 심지 요소(220)로부터 빠져나갈 수 있다. 본 구현예에서, 심지 요소(220)은 다공성 세라믹 재료로 구성되어 있다. 이러한 다공성 세라믹 재료는 전기 전도성 물질의 증착과 관련된 제조 공정에 적합한 기재이다.
도 9는 세라믹 코팅(302)을 포함하는 서셉터 조립체(312)의 사시도이다. 세라믹은 기화된 에어로졸 형성 기재가 빠져나갈 수 있게 하는 투과성 세라믹이다. 제1 및 제2 서셉터 요소 및 심지 요소는 도 9에서 선 304로 표시된다. 도 9는 축적대로 도시되지 않는다.
코팅(302)은 서셉터 조립체의 견고성 및 강도를 개선한다. 또한, 서셉터 조립체가 코팅을 포함하는 경우, 서셉터 요소의 요소는 그 코팅에 의해 함께 유지될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 이전에 도시된 것과 상이한 형상을 갖는 서셉터 조립체(412)를 보여주고 있다. 도 10a 및 도 10b에서, 서셉터 조립체는 십자 형태로 형상화되어 있다. 도 10a는 서셉터 조립체(412)의 사시도를 도시하고, 도 10b는 서셉터 조립체(412)의 평면도를 보여주고 있다. 제1 서셉터 요소(416), 제2 서셉터 요소(418), 및 심지 요소(420) 각각은 일반적으로 십자 형상을 형성하고, 각각의 요소는 동일한 길이 및 폭 치수를 갖는다.
서셉터 요소(416, 418)의 한 쌍의 장착 영역(22) 각각은 가열 영역(24)보다 작은 표면적을 갖는다. 각각의 장착 영역(22)의 길이(lm)는 가열 영역(24)의 길이(lh)보다 작고, 각각의 장착 영역(22)의 폭(wm)은 가열 영역(24)의 폭(wh)보다 작다. 본 구현예에서, 가열 영역(24)은 약 6.50mm의 길이 (lh), 및 약 3.50mm의 폭(wh)을 가지며, 장착 영역(22) 각각은 약 2.50mm의 길이 (lm), 및 약 1.15mm의 폭(wm)을 갖는다. 이와 같이, 제1 및 제2 서셉터 요소(16, 18) 각각은 약 6.50mm의 총 최대 길이 및 약 5.80mm의 총 최대 폭을 갖는다.
제1 및 제2 서셉터 요소(416, 418)를 가열 영역(24)에 비해 감소된 단면을 갖는 장착 영역(22)과 제공하는 단계, 및 비자성 재료로부터 장착 영역(22)을 적어도 부분적으로 포함하는 단계는 서셉터 요소가 교번 자기장에 의해 침투될 때 장착 영역(22)의 가열을 감소시키는 것을 돕는다. 이러한 구성은 또한 서셉터 조립체(412)로부터 서셉터 홀더(14)로의 열 전달을 감소시키는 것을 돕는다.
도 11a 내지 도 11e는 본 개시의 상이한 구현예에 따른 서셉터 요소의 다양한 다른 형상을 보여주고 있다.
도 11a는 직사각형 가열 영역(24)의 일 측면에 위치된 2개의 직사각형 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 각각의 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 폭 및 길이보다 실질적으로 더 짧은 폭 및 길이를 갖는 것으로, 실질적으로 동일하다. 장착 영역(22)은 서셉터 요소가 일반적으로 문자 "C"의 형상을 형성하도록 가열 영역(24)의 대향 말단에 위치되어 있다.
도 11b는 직사각형 가열 영역(24)의 대향 측면에 위치된 2개의 직사각형 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 각각의 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 폭 및 길이보다 실질적으로 더 짧은 폭 및 길이를 갖는 것으로, 실질적으로 동일하다. 장착 영역(22)은 서셉터 요소가 일반적으로 문자 "T"의 형상을 형성하도록 가열 영역(24)의 동일한 말단에 위치되어 있다.
도 11c는 직사각형 가열 영역(24)의 대향 측면에 위치된 2개의 직사각형 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 각각의 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 폭 및 길이보다 실질적으로 더 짧은 폭 및 길이를 갖는 것으로, 실질적으로 동일하다. 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 말단으로부터 이격된, 가열 영역(24)의 길이를 따라 상이한 위치에 위치되어 있다.
도 11d는 직사각형 가열 영역(24)의 대향 측면에 위치된 2개의 직사각형 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 각각의 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 폭 및 길이보다 실질적으로 더 짧은 폭 및 길이를 갖는 것으로, 실질적으로 동일하다. 장착 영역(22)은 서셉터 요소가 일반적으로 문자 "S" 또는 "Z"의 형상을 형성하도록 가열 영역(24)의 대향 말단에 위치되어 있다.
도 11e는 직사각형 가열 영역(24)의 일 측면에 위치된 하나의 직사각형 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 폭 및 길이보다 실질적으로 짧은 폭 및 길이를 갖는다. 장착 영역(22)은 가열 영역(24)의 길이를 따라 중앙 위치에 위치되어 있다.
도 12a 내지 도 12i는 본 개시의 상이한 구현예에 따른 서셉터 요소의 다른 대안적인 형상을 보여주고 있다.
도 12a 내지 도 12c는 실질적으로 직사각형 가열 영역(24) 및 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 도시하며, 각 서셉터 요소의 각 장착 영역(22)은 실질적으로 동일하고, 가열 영역(24)의 폭 및 길이보다 실질적으로 더 짧은 폭 및 길이를 갖는다.
도 12a는 가열 영역(24)의 대향 말단에 배열된 2쌍의 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 장착 영역의 각 쌍은, 서셉터 요소가 일반적으로 문자 "H"의 형상을 형성하도록 가열 영역(24)의 일 측면에 위치된 하나의 장착 영역(22), 및 가열 영역(24)의 대향 측면에 위치된 하나의 장착 영역(22)을 포함하고 있다.
도 12b는 가열 영역(24)의 대향 측면에 배열된 한 쌍의 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 장착 영역(22)은 서셉터 요소가 일반적으로 십자 형상을 형성하도록 가열 영역(24)의 길이를 따라 동일한 중앙 위치에 위치되어 있다.
도 12c는 가열 영역(24)의 길이를 따라 상이한 위치에 배열되고, 가열 영역(24)의 말단으로부터 이격되고, 그리고 다른 쌍의 장착 영역(22)으로부터 이격된 2쌍의 장착 영역(22)을 갖는 서셉터 요소를 보여주고 있다. 장착 영역(22)의 각 쌍은 가열 영역(24)의 일 측면에 위치된 하나의 장착 영역(22) 및 가열 영역(24)의 대향 측면에 위치된 하나의 장착 영역(22)을, 가열 영역(24)의 길이를 따라 동일한 위치에 포함하고 있다.
도 12d 내지 도 12f는 도 12a 내지 도 12c에 도시된 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 여기서 장착 영역(22) 또는 가열 영역(24)의 에지 중 하나 이상이 각을 이루어서, 장착 영역(22) 및 가열 영역(24) 중 하나 이상은 직사각형이 아니다.
도 12d는 도 12a의 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 장착 영역(22)이 가열 영역(24)으로부터 멀리 연장될 때, 장착 영역(22)의 내부 에지는 가열 영역(24)의 길이를 따라 중앙 위치를 향해 수렴한다.
도 12e는 도 12b의 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 장착 영역(22)이 가열 영역(24)으로부터 멀리 연장될 때, 장착 영역(22)의 에지가 가열 영역(24)의 길이의 방향으로 분기한다.
도 12f는 도 12c의 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 장착 영역(22)이 가열 영역(24)으로부터 멀리 연장될 때, 장착 영역(22)의 에지가 가열 영역(24)의 길이의 방향으로 분기한다.
도 12g 내지 도 12i는 도 12a 내지 도 12c에 도시된 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 여기서 장착 영역(22) 또는 가열 영역(24)의 에지 중 하나 이상이 만곡되어, 장착 영역(22) 및 가열 영역(24) 중 하나 이상은 직사각형이 아니다.
도 12g는 도 5a의 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 장착 영역(22)의 내부 에지는 장착 영역(22)의 오목한 내부 에지를 형성하도록 내향으로 만곡되어 있다.
도 12h는 도 5b의 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 장착 영역(22)의 에지는 볼록한 장착 영역(22)을 형성하도록 외향으로 만곡되어 있다.
도 12i는 도 12c의 서셉터 요소와 실질적으로 유사한 서셉터 요소를 도시하며, 장착 영역(22)의 에지는 볼록한 장착 영역(22)을 형성하도록 외향으로 만곡되어 있다.
도 13a, 도 13b, 도 13c는 에어로졸 발생 시스템의 다른 구현예를 예시한다. 시스템은 다시 카트리지(10) 및 장치(80)를 포함하고 있다. 카트리지(10)는 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 카트리지와 동일하며, 사용 구성으로 도시되어 있다. 그러나, 이 구현예에서, 장치는 사용 시 인덕터 코일이 카트리지 내부에 위치되도록 구성되어 있다.
에어로졸 발생 장치(80)는 연결 말단 및 연결 말단에 대향하는 원위 말단을 갖는 일반적으로 원통형 하우징(82)을 포함하고 있다. 카트리지의 연결 말단을 수용하기 위한 공동(81)은 장치(80)의 연결 말단에 위치되어 있고, 공기 유입구(85)는 공동(81)의 베이스에서 외부 하우징(82)을 통해 제공되어 주변 공기가 베이스에서 공동 내로 흡인될 수 있게 한다.
장치(80)는 하우징(82) 내부에 배열된 유도 가열 배열을 더 포함하고 있다. 유도 가열 배열은 한 쌍의 인덕터 코일(86, 88), 제어 회로(83) 및 전력 공급부(84)를 포함하고 있다. 전력 공급부(84)는 장치의 원위 말단에서 전기 커넥터(미도시)를 통해 재충전 가능한, 재충전 가능한 니켈 카드뮴 배터리를 포함하고 있다. 제어 회로(83)는 제어 회로(83)가 인덕터 코일(86, 88)로 전력의 공급을 제어하도록, 전력 공급부(84) 및 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88)에 연결되어 있다. 제어 회로(83)는 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88)에 교류 전류를 공급하도록 구성되어 있다.
한 쌍의 인덕터 코일은 제1 인덕터 코일(86) 및 제2 인덕터 코일(88)을 포함하고 있다. 제1 인덕터 코일(86) 및 제2 인덕터 코일(88)은 공동(81) 내로 연장되어 있고, 코일 하우징(89) 내에 유지되어 있다. 제1 인덕터 코일(86)은 카트리지가 장치에 결합될 때 서셉터 조립체(12)의 일 측면 상에 위치되어 있고, 제2 인덕터 코일(88)은 제1 인덕터 코일(86)에 대한 서셉터 조립체의 대향 측면 상에 위치되어 있다. 각각의 인덕터 코일(86, 88)은 실질적으로 동일하고, 직사각형 단면 와이어로 형성된 직사각형 단면을 갖는 평면형 코일을 포함하고 있다. 도 13a에 대해 90도까지 회전된 장치를 보여주는 도 13b는 제2 인덕터 코일(88)의 직사각형 형상을 보다 명확하게 보여주고 있다. 각각의 인덕터 코일(86, 88)은 실질적으로 평면으로 연장되어 있고, 제1 코일(86)은 제1 평면으로 연장되어 있고 제2 코일(88)은 제2 평면으로 연장되어 있다. 제1 및 제2 평면은 서로 실질적으로 평행하고, 장치(80)의 연결 말단에서 공동(81)의 중앙 길이 방향 축에 실질적으로 평행하게 연장되어 있다. 카트리지(10)가 공동(81) 내에 수용될 때, 서셉터 조립체(12)는 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88) 사이에 배열되어 있고, 서셉터 조립체(12)의 평면은 제1 및 제2 평면에 실질적으로 평행하게 배열되어 있다. 도 13c는 공동(81) 내의 코일 하우징(89)의 위치를 보여주는 장치의 말단도이다. 장치 및 카트리지 하우징은, 카트리지가 원하는 배향으로만 공동(81) 내에 수용될 수 있음을 보장하기 위한 키잉 배열을 구비하여, 서셉터 조립체가 인덕터 코일 사이에 위치되도록 보장한다.
도 1의 구현예에서와 같이, 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88) 각각은 교류 전류가 인덕터 코일(86, 88)에 공급될 때, 인덕터 코일이 공동(81) 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있다. 각각의 인덕터 코일(86, 88)에 의해 발생된 교번 자기장은 서셉터 조립체(12)의 평면 및 서셉터 요소에 실질적으로 수직으로 유도된다.
유도 가열 배열은 또한 제2 인덕터 코일(88)이 제1 인덕터 코일(86)에 의해 공동 내에서 발생된 교번 자기장과 동일하고 대향하는 공동(81) 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있다. 본 구현예에서, 도 14에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88)은 직렬로 함께 연결되어 있고, 실질적으로 동일하지만, 반대의 의미로 권취되어 있다. 이러한 구성에서, 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88)은 실질적으로 동일한 크기를 갖지만 실질적으로 대향하는 방향으로 서셉터 조립체의 양 측면 상에 교번 자기장을 발생시킨다.
도 14는 도 13a, 도 13b 및 도 13c의 코일 배열의 개략도이다. 제1 및 제2 인덕터 코일(86, 88)은 직렬로 연결되어 있지만 서로 반대의 의미로 권취되어 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 교류 전류가 인덕터 코일에 공급될 때, 이들은 서로 대향하는 방향으로 교번 자기장을 발생시킨다. 서셉터 조립체의 하나의 주 표면은 제1 인덕터 코일(86)에 의해 발생된 자기장을 경험하고, 서셉터 조립체의 대향하는 주 표면은 제2 인덕터 코일(86)에 의해 발생된 자기장을 경험한다. 서셉터 조립체, 및 특히 서셉터 요소는 제1 및 제2 인덕터 코일 사이에서 실질적으로 등거리에 위치되어 있으므로, 이러한 배열은 로렌츠 힘(Lorentz force)과 같은 서셉터 요소 또는 요소들 상의 자기장에 의해 발생된 힘이 균형을 이룬다는 것을 의미한다. 이는 단일 인덕터 코일만을 사용하는 배열과 비교할 때 서셉터 요소의 변형 및 이동을 감소시킨다. 또한, 서셉터 조립체의 임의의 오정렬이 있는 경우, 이러한 배열은 제1 및 제2 인덕터 코일 사이에서 등거리인, 중앙 위치로 서셉터 조립체를 이동시키는 경향이 있을 것이다.
도 15a 내지 도 15b는 본 개시의 다른 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치용 카트리지(10)의 개략도를 보여주고 있다. 도 15a에 도시된 카트리지(10)는 도 2에 도시된 카트리지(10)과 실질적으로 유사하며, 유사한 특징은 유사한 참조 번호에 의해 나타난다.
카트리지(10)는 서셉터 홀더(14)에 장착된, 2개의 서셉터 조립체(12)를 포함하고 있다. 각 서셉터 조립체(12)는 평면이며, 얇고, 문자 "C"의 형태로 형상화되어 있다. 각 서셉터 조립체(12)는 도 3a 내지 도 3c의 서셉터 조립체(12)와 동일한 3개의 요소 구성을 가지며, 제1 및 제2 서셉터 요소(미도시) 사이에 배열된 심지 요소를 갖는다. 도 15a에 도시된 바와 같이, 각 서셉터 요소는 직사각형 가열 영역 및 가열 영역의 일 측면에 배열된 2개의 장착 영역을, 가열 영역의 대향 말단에 갖는다.
서셉터 홀더(14)는 개방 말단을 갖는, 내부 통로(26)를 정의하는 측벽면을 포함하는, 관형 몸체를 포함하고 있다. 2쌍의 개구부(28)는 측벽면을 통해 연장되어 있으며, 개구부(28)의 각 쌍은 서셉터 홀더(14)의 일 측면에 위치된 하나의 개구부 및 서셉터 홀더(14)의 대향 측면에 위치된 다른 개구부를 갖는다.
본 구현예에서, 2개의 서셉터 조립체(12) 각각은 실질적으로 관형 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26)의 외부에 배열되어 있고, 서셉터 홀더(14)의 중앙 길이 방향 축에 평행한 평면으로 연장되어 있다. 각 서셉터 요소의 가열 영역은 내부 통로(26)의 외부에 전체적으로 배열되어 있고, 각각의 장착 영역은 서셉터 홀더의 측벽면 내의 개구부(28) 중 하나를 통해 연장되어 있다.
서셉터 홀더는 내부 통로(26)의 일 말단을 부분적으로 폐쇄하는 베이스(30)를 포함하고 있다. 본 구현예에서, 베이스(30)는 내부 통로(26)와 액밀 밀봉부를 형성하여, 내부 통로가 액체를 유지하도록 구성되어 있다. 베이스(30)는 복수의 공기 유입구(32)를 포함하지만; 공기 유입구(32)는 내부 통로(26)의 외부에 배열되어 있다.
서셉터 홀더(14)는 측벽면의 내부 표면으로부터 내부 통로(26) 내로, 서셉터 홀더(14)의 중앙 길이 방향 축을 향해 연장되어 있는 한 쌍의 관통 요소(34)를 더 포함하고 있다.
카트리지(10)는, 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)가 함유되어 있는 내부 공간을 정의하는 중공형 원통을 일반적으로 형성하는 외부 하우징(36)을 더 포함하고 있다. 외부 하우징(36)은 카트리지(10)의 제1 부분을 형성하고, 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)는 카트리지(10)의 제2 부분을 형성하고 있다. 카트리지의 제2 부분은 도 15a에 도시된 바와 같은 저장 구성과 도 15b에 도시된 바와 같은 사용 구성 사이에서 카트리지의 제1 부분에 대해 슬라이딩 가능하다.
카트리지(10)는 마우스 말단 개구부(38)를 정의하는 마우스 말단, 및 에어로졸 발생 장치에 대한 카트리지(10)의 연결을 위해 구성되어 있는 연결 말단을 갖는다. 서셉터 조립체(12) 및 서셉터 홀더(14)는 카트리지(10)의 연결 말단을 향해 위치되어 있다. 외부 하우징(36)의 외부 폭은 숄더부(37)에 의해 연결되어 있는, 연결 말단에서보다 카트리지(10)의 마우스 말단에서 더 크다.
액체 저장조(40)는 액체 에어로졸 형성 기재(42)를 보유하기 위한 카트리지 내에 정의되어 있다. 액체 저장조(40)는 2개의 부분, 즉 제1 부분(44) 및 제2 부분(46)으로 나뉘어진다. 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)은 외부 하우징(36)의 마우스 말단을 향해 위치되어 있으며, 외부 하우징(36)의 내부 벽면에 의해 정의된 원통형 공간을 포함하고 있다. 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)은 외부 하우징(36)의 연결 말단을 향해 위치되어 있고, 서셉터 홀더(14)의 내부 통로(26)에 의해 정의된 원통형 공간을 포함하고 있다.
액체 저장조(40)의 제1 및 제2 부분(44, 46)은 알루미늄 호일 밀봉부(52)에 의해 서로 유체 격리되어 있으며, 이는 서셉터 홀더의 관통 요소(34)에 의해 관통 가능하여 액체 저장조의 제1 및 제2 부분(44, 46) 사이에서 액체 에어로졸 형성 기재(42)가 흐를 수 있게 한다.
제1 통로(48)는 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)을 정의하는 내부 벽면의 외부 표면과 외부 하우징(36)의 외부 벽면의 내부 표면 사이에 정의되어 있다. 제1 통로(48)는 마우스 말단 개구부(38)와 서셉터 홀더(14) 사이에서 연장되어 있다. 제2 통로(49)는 외부 하우징(36)의 외부 벽면의 내부 표면과 서셉터 홀더(14)의 외부 표면 사이에 정의되어 있다. 관형 서셉터 홀더(14)의 베이스(30)는 관형 서셉터(14)의 외부 표면과 외부 하우징(36)의 외부 벽면의 내부 표면 사이에서 연장되어 있는 환형의 리브형 탄성중합체 밀봉부(50)를 구비한다. 밀봉부(50)는 서셉터 홀더(14)와 외부 하우징(36) 사이에 기밀 밀봉부를 제공한다.
공기 통로는 제1 및 제2 통로(48, 49)에 의해 카트리지(10)를 통해 형성되어 있다. 공기 통로는 서셉터 홀더(14)의 베이스(30) 내의 공기 유입구(32)로부터 제2 통로(49)를 통해, 그리고 제1 통로(48)를 통해 마우스 말단 개구부(38)까지 연장되어 있다. 공기 통로는 공기가 카트리지(10)를 통해 연결 말단으로부터 마우스 말단까지 흡인될 수 있게 한다.
저장 구성에서, 도 15a에 도시된 바와 같이, 서셉터 홀더(14)의 베이스(30)는 외부 하우징(36) 밖으로 연장되어 있고, 서셉터 홀더(14)의 관통 요소(34)는 카트리지(10)의 연결 말단의 방향으로 밀봉부(52)로부터 이격되어 있다. 이러한 구성에서, 액체 에어로졸 형성 기재(42)는 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)에 유지되고, 밀봉부(52)에 의해 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)으로부터 격리되어 있다.
사용 구성에서, 도 15b에 도시된 바와 같이, 서셉터 홀더(14) 및 서셉터 조립체(12)는 마우스 말단을 향해 외부 하우징(36) 내로 밀린다. 서셉터 홀더(14)가 외부 하우징(36)의 마우스 말단을 향해 밀림에 따라, 서셉터 홀더(14)의 베이스(30)에서의 밀봉부(50)는 외부 하우징(36)의 내부 표면 위로 슬라이딩하여, 서셉터 홀더(14)의 베이스가 외부 하우징 내에 수용될 때의 외부 하우징(36)의 내부 표면과 관형 서셉터 홀더 몸체의 외부 표면 사이에 기밀 밀봉부를 유지한다. 서셉터 홀더(14)의 관통 요소(34)가 마우스 말단을 향해 이동함에 따라, 관통 요소(34)는 밀봉부(52)와 접촉하고 관통하여, 액체 저장조(40)의 제1 부분(44)과 액체 저장조(40)의 제2 부분(46) 사이의 유체 연통을 허용한다. 액체 저장조(40)의 제1 부분(44) 내의 액체 에어로졸 형성 기재(42)는 액체 저장조(40)의 제2 부분(46) 내로 방출되고, 서셉터 조립체(12)는 액체 에어로졸 형성 기재(42)에 노출된다. 사용 구성에서, 서셉터 요소의 장착 영역(22), 및 액체 저장조(40)의 제2 부분(46) 내로 연장되어 있는 심지 요소의 대응 부분은 액체 저장조(40)의 제2 부분(46)으로부터 서셉터 요소의 가열 영역(24)까지 액체 에어로졸 형성 기재(42)를 흡인할 수 있다.
도 16a 및 16b는 에어로졸 발생 장치(60)에 수용된 사용 구성에서 도 15a 및 15b의 카트리지(10)를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 보여주고 있다. 도 16b는 시스템의 길이방향 축을 중심으로 90도까지 회전된 도 16a의 에어로졸 발생 시스템을 보여주고 있다. 에어로졸 발생 장치(60)는 도 1a 및 1b에 도시된 에어로졸 발생 장치(60)와 실질적으로 유사하며, 유사한 특징은 유사한 참조 번호에 의해 나타난다.
에어로졸 발생 장치(60)는 연결 말단 및 연결 말단에 대향하는 원위 말단을 갖는 일반적으로 원통형 하우징(62)을 포함하고 있다. 카트리지의 연결 말단을 수용하기 위한 공동(64)은 장치(60)의 연결 말단에 위치되고, 공기 유입구(65)는 공동(64)의 베이스에서 외부 하우징을 통해 제공되어 주변 공기가 베이스에서 공동(64) 내로 흡인될 수 있게 한다.
장치(60)는 하우징(62) 내부에 배열된 유도 가열 배열을 더 포함하고 있다. 유도 가열 배열은 2쌍의 인덕터 코일, 제어 회로(70) 및 전력 공급부(72)를 포함하고 있다. 단 한 쌍의 인덕터 코일(90, 91)만을 도 16b에서 볼 수 있다. 전력 공급부(72)는 장치의 원위 말단에서 전기 커넥터(미도시)를 통해 재충전 가능한, 재충전 가능한 니켈 카드뮴 배터리를 포함하고 있다. 제어 회로(70)는, 제어 회로(70)가 인덕터 코일(66)로의 전력의 공급을 제어하도록 전력 공급부(72) 및 인덕터 코일(66)에 연결되어 있다. 제어 회로(70)는 교류 전류를 인덕터 코일(66)에 공급하도록 구성되어 있다.
인덕터 코일은 카트리지(10)가 공동(64) 내에 수용될 때 각각의 서셉터 조립체(12) 주위에 위치된 한 쌍의 대향하는 평면형 인덕터 코일을 포함하고 있다. 인덕터 코일은 서셉터 요소의 가열 영역의 크기 및 형상과 정합하는 크기 및 형상을 갖는다.
인덕터 코일(90, 91)은 교류 전류가 인덕터 코일에 공급될 때, 인덕터 코일이 서셉터 조립체(12)의 대향 측면 상에 대향하는 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있다. 인덕터 코일에 의해 발생된 교번 자기장은 서셉터 조립체(12)의 평면, 및 서셉터 요소에 실질적으로 수직으로 유도된다.
작동시, 사용자가 카트리지(10)의 마우스 말단 개구부(38)를 퍼프할 때, 주변 공기는 도 10a의 화살표로 도시된 바와 같이, 공기 유입구(65)를 통해 공동(64)의 베이스 내로, 그리고 카트리지(10)의 베이스(30) 내의 공기 유입구(32)를 통해 카트리지(10) 내로 흡인된다. 주변 공기는 카트리지(10)를 통해 베이스(30)로부터 마우스 말단 개구부(38)로, 공기 통로를 통해, 그리고 서셉터 조립체(12) 위로 흐른다.
제어 회로(70)는 시스템이 활성화될 때 전력 공급부(72)로부터 인덕터 코일(90, 91)로의 전력 공급을 제어한다. 제어 회로(72)는 기류 센서(미도시)를 포함할 수 있고, 제어 회로(72)는 카트리지(10) 상의 사용자 퍼프가 기류 센서에 의해 검출될 때 인덕터 코일(66)에 전력을 공급할 수 있다.
시스템이 활성화될 때, 서셉터 조립체(12)를 침투하는 공동(64) 내의 교번 자기장을 발생시키는 교류 전류가 인덕터 코일(90, 91) 내에 확립되어, 서셉터 요소의 가열 영역이 가열되게 한다. 액체 저장조(40)의 제2 부분(44) 내의 액체 에어로졸 형성 기재는 심지 요소를 통해 서셉터 조립체(12) 내로 서셉터 요소의 가열 영역으로 흡인된다. 서셉터 요소의 가열 영역에서 액체 에어로졸 형성 기재는 가열되고, 가열된 에어로졸 형성 기재로부터의 휘발성 화합물은 카트리지(10)의 공기 통로 내로 방출되고, 이는 냉각되어 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 카트리지(10)의 공기 통로를 통해 흡인되는 공기에 연행되고, 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스 말단 개구부(38)에서 카트리지(10)로부터 흡인된다.
도 17a 및 도 17b는 본 개시의 다른 구현예에 따른 서셉터 요소를 보여주고 있다.
서셉터 요소(100)는 필라멘트의 직조 메시를 포함하고 있다. 직조 필라멘트들(102) 중 일부는 경사 방향으로 연장되어 있고, 직조 필라멘트들(104) 중 일부는 경사 방향에 실질적으로 수직인 위사 방향으로 연장되어 있다.
위사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(104)는 AISI 409 스테인리스 스틸과 같은 자성 재료를 포함하고 있다. 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)는 AISI 316 스테인리스 스틸과 같은 비자성 재료를 포함하고 있다. 전기적 결합이 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)와 위사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(104) 사이의 접촉 지점에서 생성되도록 메시는 소결된다.
서셉터 요소(100)는 실질적으로 평면으로 연장되어 있는 평면형 요소이다. 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트들(102)은, 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트들(102)이 위사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트들(104)보다 서셉터 요소(100)의 평면으로부터 더 외측으로 연장되도록 위사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트들(104)과 직조된다. 즉, 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)는 서셉터 요소(100)의 최대 두께를 정의한다.
경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)가 서셉터 요소(100)의 최대 두께를 정의함에 따라, 도 17a에 도시된 바와 같이, 서셉터 요소(100)와 접촉하는 서셉터 홀더(14)는 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)와만 접촉하게 된다.
경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)는 자성 재료로 구성되지 않기 때문에, 경사 방향으로 연장되어 있는 필라멘트(102)는 서셉터 요소(100)가 교번 자기장에 노출될 때 와전류의 유도 또는 이력 손실에 의해 직접 가열되지 않는다.
본 설명 및 첨부된 청구범위의 목적을 위해, 달리 표시된 경우를 제외하고, 양, 수량, 백분율 등을 표현하는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함하고 있다. 따라서, 이러한 맥락에서, 숫자 A는 A ± A의 {5%}로서 이해된다. 이러한 맥락에서, 숫자 A는 숫자 A가 수정하는 특성의 측정을 위한 일반적인 표준 에러 내에 있는 수치 값을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 첨부된 청구범위에 사용된 일부 경우에, A가 벗어나는 양이 청구된 발명의 기본 및 신규한 특징(들)에 실질적으로 영향을 미치지 않는다면, 숫자 A는 위에서 열거된 백분율만큼 벗어날 수 있다. 또한, 모든 범위는 개시된 최대 및 최소 지점을 포함하고, 본원에서 구체적으로 열거될 수 있거나 열거되지 않을 수 있는 임의의 중간 범위를 그 안에 포함하고 있다.
Claims (17)
- 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템으로서,
적어도 하나의 인덕터 코일;
상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되고, 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하여 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 전력 공급부;
에어로졸 형성 기재의 저장조를 함유하는 하우징; 및
상기 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있고, 제1 서셉터 요소, 제2 서셉터 요소 및 상기 저장조와 유체 연통하는 심지 요소를 포함하는 실질적으로 평면형 서셉터 조립체를 포함하되, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 심지 요소와 일체이거나 상기 심지 요소에 고정되어 있고;
상기 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 공간이 정의되어 있고, 상기 심지 요소는 상기 공간을 점유하고 상기 저장조는 상기 공간 외부에 위치되어 있고; 그리고 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 유체 투과성인, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템. - 제1항에 있어서, 상기 서셉터 조립체, 또는 상기 서셉터 조립체의 가열 영역은 2 내지 10ml의 액체 에어로졸 형성 기재를 유지하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소 각각은 전기 전도성 필라멘트의 메시, 평평한 나선형 코일, 섬유 또는 직물을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소 각각은 막 또는 복수의 트랙으로서 상기 심지 요소 상에 인쇄되거나 달리 증착된 전기 전도성 물질을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소 각각은 천공된 호일을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실질적으로 평면형 서셉터 조립체는 제1 평면에 평행하게 연장되어 있고, 상기 시스템은 상기 적어도 하나의 인덕터 코일이 상기 제1 평면에 수직인 상기 서셉터 조립체에서 자기장을 제공하도록 구성되어 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 시스템은 공기 유입구와 공기 유출구 사이에서 연장되어 있는 기류 통로를 더 포함하고, 여기서 상기 기류 통로 내의 기류는 상기 제1 서셉터 요소의 표면 및 상기 제2 서셉터 요소의 표면 위로 통과하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제7항에 있어서, 상기 저장조는 상기 서셉터 조립체를 향해 연장되어 있는 유체 채널을 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 하우징은 내부 벽면과 외부 벽면을 포함하여 내부 통로가 상기 내부 벽면에 의해 정의되고, 상기 내부 통로는 상기 내부 벽면과 외부 벽면 사이에 정의된 공간에 의해 둘러싸여 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 기류 통로는 상기 내부 통로에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 상기 저장조는 상기 내부 통로를 둘러싸는 공간에 의해 적어도 부분적으로 정의되는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제9항에 있어서, 상기 저장조는 상기 내부 통로에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 상기 기류 통로는 상기 환형 공간에 의해 적어도 부분적으로 정의되는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 투과성 전기 절연성 코팅에 의해 둘러싸여 있는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서셉터 조립체는 2mm 이하의 두께를 갖는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서셉터 조립체가 장착되어 있는 서셉터 조립체 홀더를 더 포함하는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제14항에 있어서, 상기 서셉터 조립체 홀더는 관형이고 적어도 하나의 측벽면을 갖는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템.
- 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 에어로졸 발생 장치 및 상기 장치와 함께 사용되도록 구성되어 있는 카트리지를 포함하고;
상기 에어로졸 발생 장치는 상기 적어도 하나의 인덕터 코일, 상기 전력 공급부 및 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 때 상기 카트리지의 적어도 일부분과 맞물리도록 구성되어 있는 장치 하우징을 포함하고; 및
상기 카트리지는 상기 서셉터 조립체 및 카트리지 하우징을 포함하고;
여기서 상기 적어도 하나의 인덕터 코일은 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 맞물릴 때 상기 서셉터 조립체 주위에 또는 인접하여 위치되는, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템. - 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지로서, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 장치와 함께 사용되도록 구성되어 있고, 여기서 상기 장치는, 상기 카트리지가 상기 에어로졸 발생 장치와 함께 사용될 때 상기 카트리지의 적어도 일부분과 맞물리도록 구성되어 있는 장치 하우징; 적어도 하나의 인덕터 코일; 및 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 연결되고, 상기 적어도 하나의 인덕터 코일에 교류 전류를 제공하여 상기 인덕터 코일이 상기 카트리지 내에 교번 자기장을 발생시키도록 구성되어 있는 전력 공급부를 포함하되; 상기 카트리지는:
에어로졸 형성 기재를 함유하는 저장조를 정의하는 카트리지 하우징; 및
상기 교번 자기장에 의해 가열되도록 구성되어 있고, 제1 서셉터 요소, 제2 서셉터 요소 및 상기 저장조와 유체 연통하는 심지 요소를 포함하는 실질적으로 평면형 서셉터 조립체를 포함하되, 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 상기 심지 요소와 일체이거나 상기 심지 요소에 고정되어 있고;
여기서 상기 제1 및 제2 서셉터 요소 사이에 공간이 정의되어 있고, 상기 심지 요소는 상기 공간을 점유하고 상기 저장조는 상기 공간 외부에 위치되어 있고; 그리고
여기서 상기 제1 및 제2 서셉터 요소는 유체 투과성인, 카트리지.
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