KR20230074560A - 단열 및 전기적 절연 기능이 있는 히터 튜브 - Google Patents
단열 및 전기적 절연 기능이 있는 히터 튜브 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체에 관한 것이다. 가열 조립체는 기판 층을 포함한다. 기판 층은 전기 절연성 기판 층이다. 히터 조립체는 가열 요소를 추가로 포함한다. 가열 요소는 기판 층의 제1 부분 상에 배열된다. 기판 층은 가열 요소가 배치되지 않은 제2 부분을 추가로 포함한다. 기판 층은, 기판 층의 제1 부분이 내부 층으로서 위치하도록, 튜브 형상으로 롤링된다. 기판 층의 제2 부분은 기판 층의 제1 부분을 둘러싸는 외부 층으로서 위치한다. 가열 요소는 기판 층의 제1 부분과 기판 층의 제2 부분 사이에 배열된다. 본 발명은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템에 추가로 관한 것이다.
Description
본 발명은 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 본 개시는 또한, 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
흡입 가능한 증기를 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 공지된다. 이러한 장치는 에어로졸 형성 기재를 연소하지 않고 에어로졸 발생 물품에 함유된 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내로 에어로졸 발생 물품을 삽입하기 위해 로드 형상을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내로 삽입되면, 가열 조립체의 가열 요소는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 가열 챔버 내에 또는 그 주위에 일반적으로 배열된다.
가열 요소에 의해 생성된 열은, 의도하지 않게 가열되도록 의도되지 않은 장치의 구성 요소로 소산될 수 있다. 일반적으로, 가열 챔버로부터 떨어진 열 소산은 가열 챔버 내에서 열 손실을 야기하여 덜 효율적인 가열을 초래할 수 있다. 과량의 에너지는 가열 챔버를 원하는 온도로 가열하는 데 필요할 수 있다. 동시에, 가열 요소는 가열 챔버로부터 전기적으로 절연되어 가열 요소의 단락을 방지해야 한다.
가열 챔버로부터의 열 손실을 감소시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다. 사용자가 파지할 장치의 외부 하우징의 가열을 감소시킬 수 있는 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다. 효과적인 단열을 제공할 수 있는 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다. 낮은 제조 비용으로 단열을 제공할 수 있는 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다. 가열 조립체의 가열 요소를 가열 챔버로부터 전기적으로 절연시킬 수 있는 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다. 낮은 제조 비용으로 최적화된 단열 및 최적화된 전기적 절연을 갖는 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다. 단열 및 전기적 절연을 동시에 제공할 수 있는 가열 조립체를 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 구현예에 따라, 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체가 제공된다. 가열 조립체는 기판 층을 포함할 수 있다. 기판 층은 전기 절연성 기판 층일 수 있다. 가열 조립체는 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 기판 층의 제1 부분 상에 배열될 수 있다. 기판 층은 가열 요소가 배치되지 않은 제2 부분을 포함할 수 있다. 기판 층은, 기판 층의 제1 부분이 내부 층으로서 위치할 수 있도록, 튜브 형상으로 롤링될 수 있다. 기판 층의 제2 부분은 기판 층의 제1 부분을 둘러싸는 외부 층으로서 위치할 수 있다. 가열 요소는 기판 층의 제1 부분과 기판 층의 제2 부분 사이에 배열될 수 있다.
본 발명의 구현예에 따라, 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체가 제공된다. 가열 조립체는 기판 층을 포함한다. 기판 층은 전기 절연성 기판 층이다. 히터 조립체는 가열 요소를 추가로 포함한다. 가열 요소는 기판 층의 제1 부분 상에 배열된다. 기판 층은 가열 요소가 배치되지 않은 제2 부분을 추가로 포함한다. 기판 층은, 기판 층의 제1 부분이 내부 층으로서 위치하도록, 튜브 형상으로 롤링된다. 기판 층의 제2 부분은 기판 층의 제1 부분을 둘러싸는 외부 층으로서 위치한다. 가열 요소는 기판 층의 제1 부분과 기판 층의 제2 부분 사이에 배열된다.
제1 부분 및 제2 부분을 갖는 기판 층을 제공함으로써, 단일 기판 층이 기판 층의 두 부분 사이에 가열 요소를 끼우는 데 사용될 수 있다. 결과적으로, 가열 요소는 기판 층의 부분에 의해 보호된다. 더 이상 별도의 내부 층 또는 별도의 외부 층에 대한 필요성이 없다. 외부로부터의 열적 보호 및/또는 내부로부터의 전기적 절연과 같은 가열 요소의 보호는, 본원에 설명된 본 발명에 따른 구성을 갖는 단일 기판 층에 의해 달성될 수 있다. 제조 비용은 단일 기판 층을 사용함으로써 감소될 수 있다. 제조는 단일 기판 층을 사용함으로써 단순화될 수 있다.
전기 절연성 기판 층은 폴리이미드로 제조될 수 있다. 기판 층은 220°C 내지 320°C, 바람직하게는 240°C 내지 300°C, 바람직하게는 약 280°C를 견디도록 구성될 수 있다. 기판 층은 Pyralux로 제조될 수 있다.
기판은 가요성일 수 있다. 가요성 기판 층은 기판 층이 롤링되거나 원하는 형상으로 형성될 수 있는 이점을 갖는다. 원하는 형상은 바람직하게는 튜브 형상이다. 기판 층의 가요성으로 인해, 기판 층의 제1 부분은 제1 단계에서 롤링되고, 이어서 제2 단계에서 기판 층의 제2 부분을 제1 부분 주위로 롤링할 수 있다. 기판 층의 가요성으로 인해, 기판 층의 제1 부분은 제1 단계 동안 원하는 튜브 형상에 순응할 수 있다. 기판 층의 가요성으로 인해, 기판 층의 제2 부분은, 제2 단계에서 기판 층의 제2 부분을 기판 층의 제1 부분 주위로 롤링하는 동안에 기판 층의 튜브 형상 제1 부분에 순응할 수 있다.
기판 층은 튜브 형상으로 롤링되기 전에 시트로서 제공될 수 있다. 기판 층은 튜브 형상으로 롤링되기 전에 평면 시트로서 제공될 수 있다. 기판 층은 튜브 형상으로 롤링되기 전에 직사각형 시트로서 제공될 수 있다. 이러한 시트 형상의 기판 층은 쉽게 이용 가능할 수 있으므로, 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
기판 층은 튜브 형상으로 롤링되기 전에 기판 층의 폭보다 더 큰 길이를 가질 수 있다. 기판 층은 튜브 형상으로 롤링되기 전에 기판 층의 폭의 대략 두 배인 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 기판 층은 튜브 형상으로 롤링되기 전에 기판 층의 폭보다 작은 길이를 가질 수 있다. 기판 층의 길이 및 폭은, 가열될 에어로졸 발생 물품의 직경 및/또는 상기 물품의 기판 부분 길이에 따라 선택될 수 있다. 기판 층의 길이는, 기판 층을 튜브 형상으로 롤링하기 전에 기판 층의 길이 방향 축을 따르는 길이를 지칭한다. 기판 층의 폭은, 기판 층이 튜브 형상으로 롤링되기 전에 기판 층의 종축에 수직으로 그리고 기판 층의 평면 내에서 측정된 폭을 지칭한다.
기판 층은 이하에서 더욱 상세히 설명되는 가열 장치의 튜브의 원주의 두 배인 길이를 가질 수 있다.
보다 일반적으로, 기판 층의 길이는, 기판 층의 제1 부분 주위로 기판 층의 제2 부분을 롤링하는 동안에 기판 층의 제2 부분이 기판 층의 제1 부분을 완전히 둘러쌀 수 있도록 선택될 수 있다.
기판 층의 제1 부분의 길이는, 기판 층의 제1 부분의 폭과 동일하거나 유사할 수 있다. 기판 층의 제2 부분의 길이는, 기판 층의 제2 부분의 폭과 동일하거나 유사할 수 있다. 기판 층의 제1 부분의 치수는, 기판 층의 제2 부분의 치수와 동일하거나 유사할 수 있다. 기판 층의 제1 부분의 길이 및 폭은, 기판 층의 제2 부분의 길이 및 폭과 동일하거나 유사할 수 있다.
기판 층의 제2 부분의 표면적은, 기판 층의 제1 부분의 표면적과 같거나 더 클 수 있다. 기판 층의 제2 부분의 제3 표면적은, 기판 층의 제1 부분의 제2 표면적과 같거나 더 클 수 있다.
기판 층의 롤링 이후, 기판 층의 제1 부분의 외경은, 기판 층의 제2 부분의 내경에 대응할 수 있다.
히터는 가열 트랙을 포함할 수 있다. 가열 트랙은 열을 발생시키도록 구성될 수 있다. 가열 요소는 전기 저항 가열 트랙일 수 있다. 가열 요소는 가열 트랙과 전기적으로 접촉하기 위한 전기 접촉부를 포함할 수 있다. 전기 접촉부는 임의의 공지된 수단에 의해, 예를 들어 납땜 또는 용접에 의해 가열 트랙에 부착될 수 있다. 제1 전기 접촉부는 가열 트랙의 제1 단부에 부착될 수 있고, 제2 전기 접촉부는 가열 트랙의 제2 단부에 부착될 수 있다. 가열 트랙의 제1 단부는 가열 트랙의 근위 단부일 수 있고, 가열 트랙의 제2 단부는 가열 트랙의 원위 단부일 수 있거나, 그 반대일 수 있다.
가열 트랙은 스테인리스 강으로 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 50 μm 두께로 스테인리스 강으로 제조될 수 있다. 가열 트랙은 바람직하게는 약 25 μm 두께로 스테인리스 강으로 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 50.8 μm 두께로 인코넬로부터 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 25.4 μm 두께로 인코넬로부터 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 35 μm 두께로 구리로부터 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 25 μm 두께로 콘스탄탄으로부터 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 12 μm 두께로 니켈로부터 제조될 수 있다. 가열 트랙은 약 25 μm 두께로 황동으로부터 제조될 수 있다.
가열 트랙은 기판 층 상에 포토-인쇄될 수 있다. 가열 트랙은 기판 층 상에 화학적으로 에칭될 수 있다.
용어 '가열 트랙'은 단일 가열 트랙을 포함한다. 가열 요소 또는 가열 트랙은 기판 층의 제1 부분 상에 인쇄될 수 있다.
가열 트랙은 기판 층의 제1 부분 상에 가운데 배열될 수 있다. 가열 트랙은 벤치 형상을 가질 수 있다. 가열 트랙은 만곡 형상을 가질 수 있다. 가열 트랙은 기판 층이 튜브 형상으로 롤링되기 전에 평평할 수 있다. 가열 트랙 또는 가열 요소는 가요성일 수 있다. 가열 트랙 또는 가열 요소는, 기판 층이 튜브 형상으로 롤링되는 경우에 기판 층의 튜브 형상에 순응할 수 있다.
기판 층의 제1 부분, 기판 층의 제2 부분 사이에 가열 요소를 끼울 수 있다. 기판 층의 롤링 후에, 기판 층의 제1 부분은 축 방향으로 가열 요소의 안쪽에 배열될 수 있다. 기판 층의 롤링 후에, 기판 층의 제2 부분은 축 방향으로 가열 요소의 바깥에 배열될 수 있다.
기판 층의 제1 부분은, 튜브 형상 기판 층에 의해 형성된 튜브의 내부로부터 가열 요소를 전기적으로 절연시킬 수 있다.
가열 장치는 튜브, 바람직하게는 금속 튜브를 포함할 수 있으며, 그 주위에 기판 층이 래핑되거나 롤링될 수 있다. 금속 튜브는 스테인리스 강 튜브가 바람직하다. 대안적으로, 튜브는 세라믹 튜브일 수 있다. 튜브는, 가열 장치의 튜브 형상을 정의할 수 있다. 튜브의 외경은, 기판 층의 롤링 후에 기판 층의 제1 부분의 내경에 대응할 수 있다.
대안으로서, 튜브는, 기판 층을 롤링할 경우에 튜브가 형성되는 방식으로, 가열 요소의 대향 측면 상의 기판 층의 제1 부분 상에 금속 층을 제공함으로써, 형성될 수 있다. 일반적으로, 기판 층의 롤링은, 임시 원통형 또는 원뿔형 지지 요소 주위로 기판 층을 롤링함으로써, 용이해질 수 있다. 또 다른 대안으로서, 기판 층의 제1 부분은 PEEK으로 제조될 수 있으며, 이는 튜브를 직접 형성할 수 있다.
기판 층의 제2 부분은, 튜브 형상 기판 층에 의해 형성된 튜브 외부의 환경으로부터 가열 요소를 단열시킬 수 있다. 즉, 기판 층의 제2 부분은, 가열 조립체의 외부 환경으로부터 가열 요소를 단열시킬 수 있다.
가열 조립체는 단일 기판 층만을 포함할 수 있다. 가열 조립체는 별도의 단열층을 포함하지 않을 수 있다. 바람직하게는, 기판 층은 기판 층의 제1 부분에 의해 둘러싸인 튜브로부터 가열 요소를 전기적으로 절연시키는 이중 기능을 갖고, 기판 층은 가열 조립체의 외부 환경으로부터 가열 요소를 단열시킨다. 이들 기능 둘 모두가 단일 기판 층에 의해 달성될 수 있기 때문에, 구조적으로 단순한 가열 조립체가 제공되어, 가열 조립체의 기능성을 개선하면서 제조 비용을 감소시킨다.
가열 조립체는 튜브에 의해 형성된 가열 챔버를 추가로 포함할 수 있다. 기판 층은 가열 챔버 주위에서, 바람직하게는 가열 챔버의 외부 주위에서 적어도 두 번 롤링될 수 있다. 기판 층을 가열 챔버 주위로 처음 롤링하는 것은, 기판 층의 제1 부분이 가열 챔버 주위로 롤링되는 것을 의미한다. 기판 층을 가열 챔버 주위로 두 번째 롤링하는 것은, 기판 층의 제2 부분이 기판 층 제1 부분 주위로 롤링되는 것을 의미한다.
튜브는 스테인리스 강으로 제조될 수 있다. 튜브 길이는 10 mm 내지 35 mm, 바람직하게는 12 mm 내지 30 mm, 바람직하게는 13 mm 내지 22 mm일 수 있다. 튜브는 중공관일 수 있다. 중공관은 4 mm 내지 9 mm, 바람직하게는 5 mm 내지 6 mm 또는 6.8 mm 내지 7.5 mm, 바람직하게는 약 5.35 mm 또는 약 7.3 mm의 내경을 가질 수 있다. 튜브는 70 μm 내지 110 μm, 바람직하게는 80 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 약 90 μm의 두께를 가질 수 있다. 튜브는 원통형 단면을 가질 수 있다. 튜브는 원형 단면을 가질 수 있다.
기판 층의 제1 부분은 제1 표면 및 대향하는 제2 표면을 포함할 수 있다. 기판 층의 제1 부분의 제1 표면은 가열 챔버와 직접 접촉하여 배열될 수 있다. 기판 층의 제1 부분의 제2 표면은 가열 요소와 직접 접촉할 수 있다. 기판 층의 제1 부분의 제2 표면은 기판 층의 제2 부분과 직접 접촉할 수 있다.
유사하게, 기판 층의 제2 부분은 제3 표면 및 대향하는 제4 표면을 포함할 수 있다. 기판 층의 제2 부분의 제3 표면은 가열 요소와 직접 접촉하여 배열될 수 있다. 기판 층의 제2 부분의 제3 표면은 기판 층의 제1 부분의 제2 표면과 직접 접촉할 수 있다. 기판 층의 제2 부분의 제4 표면은 가열 장치의 외부 표면을 형성할 수 있다.
기판 층의 제2 부분 및 가열 요소 중 하나 이상은, 기판 층의 제1 부분에 의해 가열 챔버로부터 이격되어 배열될 수 있다.
기판 층의 제1 부분의 길이는, 튜브의 원주 이하일 수 있다. 제1 부분은 튜브 주위를 완전히 래핑할 수 있다. 제1 부분은 튜브 주위를 한 번 래핑할 수 있어서, 기판 층의 제1 부분이 튜브 주위에 래핑된 후에 기판 층의 제1 부분에 의해 튜브의 표면이 래핑되도록 한다. 기판 층의 제2 부분의 길이는, 기판 층의 제1 부분의 원주와 동일할 수 있으므로, 제2 부분은 가열 요소 및 제1 부분 위에 래핑할 수 있다.
가열 챔버의 원주는 기판 층의 길이의 절반 정도일 수 있다. 가열 챔버의 원주는 가열 챔버를 형성하는 튜브의 원주와 동일할 수 있다.
기판 층의 제1 부분은, 튜브의 원주 이하인 길이를 가질 수 있다. 기판 층의 제2 부분은 튜브의 원주 이상인 원주를 가질 수 있어서, 튜브 및/또는 기판 층의 제1 부분의 원주 주위를 적어도 한 번 래핑할 수 있다. 기판 층의 제2 부분은, 기판 층의 제1 부분의 원주 이상인 원주를 가질 수 있어서, 튜브 및/또는 제1 부분의 원주 주위를 적어도 한 번 래핑할 수 있다.
가열 챔버의 튜브는 70 μm 내지 110 μm, 바람직하게는 80 μm 내지 100 μm, 바람직하게는 약 90 μm의 두께를 가질 수 있다.
가열 어셈블리는 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다. 온도 센서는 NTC, Pt100 또는 바람직하게는 Pt1000 온도 센서일 수 있다. 온도 센서는 히터에 용접될 수 있다. 온도 센서는 연결부를 구비할 수 있다. 온도 센서는 금속 연결부를 구비할 수 있다. 연결부, 바람직하게는 스테인리스 강 연결부는 기판 층 상에 직접 식각될 수 있다. 그 다음, 온도 센서 금속 연결부는 기판 층의 스테인리스 강 연결부 상에 용접될 수 있다. 이렇게 함으로써 제조 공정이 단순할 수 있다. 예시적인 제조 공정은 다음에 설명되어 있다. 기판 층은 스테인리스 강의 시트로 적층될 수 있으며, 이는 두 개의 층으로 이루어진 "샌드위치"를 생성하며, 바닥 층은 폴리이미드이고 상부 층은 스테인리스 강 시트이다. 그 다음, 가열 트랙은 (스테인리스 강 측의) 이 샌드위치의 제1 부분 상에 포토-인쇄될 수 있고, 동시에 (스테인리스 강 측의) 이 샌드위치의 제2 부분은, 온도 센서에 대한 전기 연결부로 포토-인쇄될 수 있으며, 따라서 온도 센서의 가열 트랙 및 전기 연결부 둘 모두가 동시에 포토-인쇄될 수 있다. 그 다음, 전체 샌드위치가 화학적으로 식각될 수 있고(폴리이미드는 화학적 식각에 저항하므로 스테인리스 강만이 식각됨), 따라서 온도 센서에 대한 가열 트랙 및 스테인리스 강 연결부(여기서, 샌드위치 상의 연결부에 대해서만 이야기함) 둘 모두가 동일한 공정으로 동시에 식각될 수 있다. 그 다음, 이후 조립 단계에서, 온도 센서 금속 연결부(구리 또는 다른 것일 수 있음)는 제2 부분 상의 "가요성 히터 샌드위치"의 표면에 안착된 스테인리스 강 연결부 상에 용접될 수 있다.
온도 센서는 기판 층의 제2 부분의 외부 표면 상에 배열될 수 있다. 온도 센서는 가열 요소에 인접하게 배열될 수 있고, 기판 층의 제2 부분에 의해 가열 요소로부터 분리될 수 있다.
온도 센서는, 기판 층이 롤링되는 경우에 온도 센서가 제1 부분의 중심에 대응하는 영역에 위치할 수 있도록, 제2 부분 상에 위치할 수 있다. 이러한 방식으로 온도 센서를 위치시킴으로써, 가열 요소는, 온도 센서가 가열 요소의 가장 뜨거운 부분에 인접하게 위치하도록, 온도 센서를 맵핑할 수 있다. 온도 센서에 인접한 가장 뜨거운 부분은, 제1 부분의 중심일 수 있다. 가열 요소는 제1 부분의 중심에 배열될 수 있다. 온도 센서는, 기판 층의 제2 부분의 두께만큼만 가열 요소로부터 이격되어 가열 요소에 바로 인접하여 배열될 수 있다. 온도 센서는, 전체 어셈블리의 열 촬상이 이러한 가장 뜨거운 지점을 식별하고 이러한 가장 뜨거운 지점의 기계적 위치를 정의한 후에, 가열 트랙의 가장 뜨거운 지점과 정밀하게 정렬될 수 있다. 그 다음, 이러한 정보는 가열 조립체 설계에 피드백되어 온도 센서의 매우 정확한 정렬을 가능하게 할 수 있다.
접착제 층 및/또는 글루 층은 기판 층의 제1 부분의 제1 표면 상에 제공될 수 있다. 즉, 접착제 층 또는 글루 층은, 가열 요소가 배열될 수 있는 측면에 대향하는 제1 부분의 표면 상에 제공될 수 있다. 접착제 층 또는 글루 층은 튜브의 외부 원주 상에 기판 층의 제1 부분을 단단히 유지하도록 구성될 수 있다.
접착제 층은 15 μm 내지 50 μm, 바람직하게는 20 μm 내지 30 μm, 보다 바람직하게는 약 25 μm의 두께를 가질 수 있다.
접착제 층은 실리콘 기반 접착제 층일 수 있다. 접착제 층은 PEEK 기반 접착제 및/또는 아크릴 접착제를 포함할 수 있다.
접착제 층 및/또는 글루 층은 기판 층의 제2 부분의 제3 표면 상에 제공될 수 있다. 이러한 접착제 층 또는 글루 층은, 기판 층의 제2 부분을 기판 층의 제1 부분 상에 단단히 유지하도록 구성될 수 있다.
열 수축 층은, 가열 조립체가 튜브 형상으로 롤링될 경우에 가열 조립체 주위에 배열될 수 있다. 열 수축 층은, 열 수축 층으로의 열 공급 시에 수축하도록 구성될 수 있다. 열 수축 층은, 가열 조립체를 함께 단단히 유지시킬 수 있다. 열 수축 층은 균일한 내측 압력을 가열 조립체에 인가하도록 구성될 수 있다. 열 수축 층은, 튜브와 기판 층의 제1 부분 사이 및/또는 기판 층의 제1 부분과 기판 층의 제2 부분 사이의 접촉을 개선할 수 있다. 열 수축 층은, 가열 조립체의 대부분의 또는 모든 구성 요소를 함께 단단히 유지할 수 있다. 열 수축 층은 본 명세서에 설명된 접착제 층 또는 글루 층을 대체하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 열 수축 층은 본원에서 설명된 접착제 층 또는 글루 층에 추가적으로 사용될 수 있다.
열 수축 층의 두께는 100 μm 내지 300 μm, 바람직하게는 약 180 μm일 수 있다.
열 수축 층은 PEEK으로 제조될 수 있다. 열 수축 층은 테플론 및 PTFE 중 하나 이상으로 만들어지거나 이를 포함할 수 있다.
기판 층은 15 μm 내지 50 μm, 바람직하게는 20 μm 내지 30 μm, 보다 바람직하게는 약 25 μm의 두께를 가질 수 있다.
가열 요소는, 바람직하게 스테인리스 강으로 제조될 경우에 12 μm 내지 60 μm, 바람직하게는 45 μm 내지 55 μm, 보다 바람직하게는 약 50 μm의 두께를 가질 수 있다. 가열 트랙은, 바람직하게 스테인리스 강으로 제조될 경우에 12 μm 내지 60 μm, 바람직하게는 45 μm 내지 55 μm, 보다 바람직하게는 약 50 μm의 두께를 가질 수 있다. 가열 요소는, 황동으로 제조될 경우에 20 μm 내지 30 μm, 바람직하게는 약 25 μm의 두께를 가질 수 있다. 가열 트랙은, 바람직하게 황동으로 제조될 경우에 20 μm 내지 30 μm, 바람직하게는 약 25 μm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명은 또한, 본원에서 설명된 바와 같은 가열 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 본원에서 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치 및 본원에 설명된 바와 같은 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가열 조립체의 근위 단부는, 장치의 마우스 단부 또는 하류 단부를 향하는 방향으로 에어로졸 발생 장치 내에 배열되도록 구성된다. 본 발명에 따른 가열 조립체의 원위 단부는, 장치의 원위 단부 또는 상류 단부를 향하는 방향으로 에어로졸 발생 장치 내에 배열되도록 구성된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '상류' 및 '하류'는 에어로졸 발생 장치를 통해 이의 사용 동안 공기가 흐르는 방향과 관련하여 에어로졸 발생 장치의 구성 요소, 또는 구성 요소의 일부분의 상대적인 위치를 설명하는 데 사용된다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는 사용 시, 에어로졸이 장치를 빠져나가는 근위 단부를 포함한다. 에어로졸 발생 장치의 근위 단부는 또한 마우스 단부 또는 하류 단부로서 지칭될 수 있다. 마우스 단부는 원위 단부의 하류에 있다. 에어로졸 발생 물품의 원위 단부는 상류 단부로서 지칭될 수도 있다. 에어로졸 발생 장치의 구성 요소 또는 구성 요소의 부분은, 에어로졸 발생 장치의기류 경로에 대해 상대적인 위치에 기초하여, 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로 설명될 수 있다.
본 발명의 모든 양태에서, 가열 요소는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료는 도핑된 세라믹과 같은 반도체, 전기 "전도성" 세라믹(예를 들어, 몰리브덴 디실리사이드 등), 탄소, 그래파이트, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료 금속 재료로 이루어진 복합 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다.
설명된 바와 같이, 본 개시의 임의의 양태에서, 가열 요소는 외부 가열 요소를 포함할 수 있으며, 여기서 "외부"는 에어로졸 형성 기재를 지칭한다. 외부 가열 요소는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 외부 가열 요소는, 폴리이미드 같은 유전체 기판 상의 하나 이상의 가요성 가열 포일의 형태를 취할 수 있다. 유전체 기판은 기판 층이다. 가요성 가열 포일 또는 가열 트랙은 가열 챔버의 둘레에 맞추도록 순응될 수 있다. 대안적으로, 외부 가열 요소는 금속 그리드 또는 그리드들, 가요성 인쇄 회로 기판, 몰딩식 상호연결 장치(MID), 세라믹 히터, 가요성 탄소 섬유 히터의 형태를 취할 수 있거나, 적합한 형상의 기판 층 상에 플라즈마 기상 증착과 같은 코팅 기술을 사용해 형성될 수 있다. 또한 외부 가열 요소는 온도와 비저항 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 이용해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 기판 층의 제1 부분과 기판 층의 제2 부분 사이의 트랙으로서 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 외부 가열 요소는 작동 중에 외부 가열 요소를 가열하는 것, 및 외부 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두에 사용될 수 있다.
가열 요소는, 유리하게 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열한다. 대안적으로, 내부 또는 외부 가열 요소 중 어느 하나로부터의 열은 열 전도성 요소에 의해 기재에 전도될 수 있다.
작동하는 동안에, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 장치 내에 완전히 함유될 수 있다. 이 경우, 사용자는 에어로졸 발생 장치의 마우스피스 상에서 퍼핑할 수 있다. 대안적으로, 동작 중 상기 에어로졸 형성 기재를 함유하는 흡연 물품은 상기 에어로졸 발생 장치 내에 부분적으로 함유될 수 있다. 이 경우, 사용자는 흡연 물품을 직접 퍼핑할 수 있다.
가열 요소는 유도 가열 요소로서 구성될 수 있다. 유도 가열 요소는 유도 코일 및 서셉터를 포함할 수 있다. 일반적으로, 서셉터는 교번 자기장에 의해 침투될 때, 열을 발생시킬 수 있는 재료이다. 본 발명에 따르면, 서셉터는 전기 전도성 또는 자성, 또는 전기 전도성 및 자성 모두일 수 있다. 하나 또는 여러 개의 유도 코일에 의해 발생된 교번 자기장은 서셉터를 가열하고, 이는 이어서 에어로졸이 형성되도록 열을 에어로졸 형성 기재에 전달한다. 열 전달은 주로 열의 전도에 의한 것일 수 있다. 서셉터가 에어로졸 형성 기재와 밀착 열 접촉하면, 이러한 열 전달이 가장 양호하다. 유도 가열 요소가 사용되는 경우에, 유도 가열 요소는 본원에서 설명된 바와 같은 외부 히터로서 구성될 수 있다. 유도 가열 요소가 외부 가열 요소로서 구성되는 경우, 서셉터 요소는 바람직하게는, 가열 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸는 원통형 서셉터로서 구성된다. 본원에 설명된 가열 트랙은 서셉터로서 구성될 수 있다. 서셉터는 기판 층의 제1 부분과 기판 층의 제2 부분 사이에 배열될 수 있다. 기판 층의 제2 부분은 유도 코일에 의해 둘러싸일 수 있다. 서셉터뿐만 아니라 유도 코일은 가열 조립체의 일부일 수 있다.
바람직하게는, 에어로졸 발생 장치는, 가열 요소 및/또는 가열 조립체에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 포함한다. 전력 공급부는 바람직하게는 전력 공급원을 포함하고 있다. 바람직하게는, 전력 공급원은 리튬 이온 배터리와 같은 배터리이다. 대안으로서, 전력 공급원은 콘덴서와 같은 다른 형태의 전하 저장 장치일 수 있다. 전력 공급원은 재충전을 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 전력 공급원은 약 6분의 기간 동안, 또는 6분의 배수의 기간 동안 에어로졸을 연속적으로 발생시키기에 충분한 용량을 가질 수 있다. 다른 구현예에서, 전력 공급원은 소정 횟수의 퍼핑 또는 가열 조립체의 별개 활성화를 허용하기에 충분한 용량을 가질 수 있다.
전력 공급부는 제어 전자 장치를 포함할 수 있다. 제어 전자 장치는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 마이크로컨트롤러는 바람직하게는 프로그래밍 가능한 마이크로컨트롤러일 수 있다. 전기 회로는 추가 전자 부품을 포함할 수 있다. 전기 회로는 가열 조립체로의 전력 공급을 조절하도록 구성될 수 있다. 전력은 시스템이 활성화된 후 가열 조립체에 연속적으로 공급되거나, 간헐적으로, 예컨대 퍼핑할 때 마다 공급될 수 있다. 전력은 전류의 펄스 형태로 가열 조립체에 공급될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재를 지칭한다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하거나 연소시킴으로써 방출될 수 있다. 가열이나 연소의 대안으로서, 일부 경우에 휘발성 화합물은 화학 반응에 의하거나 초음파와 같은 기계적 자극에 의해 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액체일 수 있거나, 고체 성분과 액체 성분 둘 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 장치"는 에어로졸 형성 기재와 상호작용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 지칭한다. 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 물품 및/또는 에어로졸 형성 기재를 포함한 카트리지와 상호 작용할 수 있다. 일부 구현예에서, 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 형성 기재를 가열하여 기재로부터 휘발성 화합물의 방출을 용이하게 할 수 있다. 전기 작동식 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 형성하는 전기 히터와 같은 분무기를 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "에어로졸 발생 시스템"은, 에어로졸 발생 장치와 에어로졸 형성 기재의 조합을 지칭한다. 에어로졸 형성 기재가 에어로졸 발생 물품의 부분을 형성하는 경우, 에어로졸 발생 시스템은 에어로졸 발생 물품과 에어로졸 발생 장치의 조합을 지칭한다. 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 형성 기재와 에어로졸 발생 장치는 협력하여 에어로졸을 발생시킨다.
아래에 비제한적인 예의 비포괄적인 목록이 제공되어 있다. 이들 실시예의 특징부 중 임의의 하나 이상은 본원에 설명된 다른 실시예, 구현예, 또는 양태의 임의의 하나 이상의 특징부와 조합될 수 있다.
실시예 A: 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체로서, 상기 가열 조립체는,
전기 절연성인 기판 층, 및
상기 기판 층의 제1 부분 상에 배열되는 가열 요소를 포함하되,
상기 기판 층은 상기 가열 요소가 배치되지 않은 제2 부분을 포함하고,
상기 기판 층은, 상기 기판 층의 제1 부분이 내부 층으로서 위치하도록 튜브 형상으로 롤링되고, 상기 기판 층의 제2 부분은 상기 기판 층의 제1 부분을 둘러싸는 외부 층으로서 위치하고, 상기 가열 요소는 상기 기판 층의 제1 부분과 상기 기판 층의 제2 부분 사이에 배열되는, 조립체.
실시예 B: 실시예 A에 있어서, 상기 기판 층은 가요성인, 가열 조립체.
실시예 C: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판 층은 상기 튜브 형상으로 롤링되기 전에 시트로서 제공되는, 가열 조립체.
실시예 D: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 부분의 표면적은 상기 제1 부분의 표면적 이상인, 가열 조립체.
실시예 E: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 요소는 가열 트랙을 포함하는, 가열 조립체.
실시예 F: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 기판 층의 제1 부분 상에 인쇄되는, 가열 조립체.
실시예 G: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판 층의 제1 부분, 상기 기판 층의 제2 부분 사이에 상기 가열 요소를 끼우는, 가열 조립체.
실시예 H: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판 층의 제1 부분은 상기 튜브 형상 기판 층에 의해 형성된 튜브의 내부로부터 상기 가열 요소를 전기적으로 절연시키는, 가열 조립체.
실시예 I: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판 층의 제2 부분은 상기 튜브 형상의 기판 층에 의해 형성된 튜브 외부의 환경으로부터 상기 가열 요소를 단열시키는, 가열 조립체.
실시예 J: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 조립체는 단일 기판 층만을 포함하고 별도의 단열 층은 포함하지 않는, 가열 조립체.
실시예 K: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 조립체는 튜브에 의해 형성된 가열 챔버를 추가로 포함하고, 상기 기판 층은 상기 가열 챔버 주위로, 바람직하게는 상기 가열 챔버의 외부 주위로 적어도 두 번 롤링되는, 가열 조립체.
실시예 L: 실시예 K에 있어서, 상기 기판 층의 제1 부분은 제1 표면 및 대향하는 제2 표면을 포함하고, 상기 기판 층의 제1 부분의 제1 표면은 상기 가열 챔버와 직접 접촉하여 배열되고, 바람직하게는 상기 제2 표면은 상기 기판 층의 제2 부분과 직접 접촉하는, 가열 조립체.
실시예 M: 실시예 K 또는 L에 있어서, 상기 기판 층의 제2 부분 및 상기 가열 요소 중 하나 이상은, 상기 기판 층의 제1 부분에 의해 상기 가열 챔버로부터 이격되어 배열되는, 가열 조립체.
실시예 N: 실시예 K 내지 M 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 챔버의 원주는 상기 기판 층의 길이의 절반 정도인, 가열 조립체.
실시예 O: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 조립체는 온도 센서를 추가로 포함하는, 가열 조립체.
실시예 P: 실시예 O에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 기판 층의 제2 부분의 외부 표면 상에 배열되는, 가열 조립체.
실시예 Q: 실시예 O 또는 P에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 가열 요소에 인접하게 배열되고, 상기 기판 층의 제2 부분에 의해 상기 가열 요소로부터 분리되는, 가열 어셈블리.
실시예 R: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 접착제 층 및/또는 글루 층은, 가열 요소가 배열되는 면에 대향하는 기판 층의 제1 부분 상에 제공되는, 가열 어셈블리.
실시예 S: 이전 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 가열 조립체가 상기 튜브 형상으로 롤링되는 경우, 열 수축 층이 상기 가열 조립체 주위에 배열되는, 가열 조립체.
실시예 T: 실시예 S에 있어서, 상기 열 수축 층은 PEEK로 제조되는, 가열 조립체.
실시예 U: 이전 실시예 중 어느 하나에 따른 가열 조립체를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
실시예 V: 실시예 U에 따른 에어로졸 발생 장치, 및 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템.
일 구현예와 관련하여 설명된 특징은 본 발명의 다른 구현예에 동등하게 적용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이다.
도 1은 튜브 형상으로 롤링된 후의 가열 조립체의 단면도를 나타낸다.
도 2는 튜브 형상으로 롤링되기 전의 가열 조립체의 구현예를 나타낸다.
도 3은 가열 조립체의 기판 층이 래핑되는 튜브와 함께 튜브 형상으로 롤링되기 전에 가열 조립체의 도 2의 구현예를 나타낸다.
도 4는 가열 조립체의 온도 센서의 추가 구현예를 나타낸다.
도 5는 에어로졸 발생 장치, 및 에어로졸 발생 물품에 제공된 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 나타낸다.
도 1은 튜브 형상으로 롤링된 후의 가열 조립체의 단면도를 나타낸다.
도 2는 튜브 형상으로 롤링되기 전의 가열 조립체의 구현예를 나타낸다.
도 3은 가열 조립체의 기판 층이 래핑되는 튜브와 함께 튜브 형상으로 롤링되기 전에 가열 조립체의 도 2의 구현예를 나타낸다.
도 4는 가열 조립체의 온도 센서의 추가 구현예를 나타낸다.
도 5는 에어로졸 발생 장치, 및 에어로졸 발생 물품에 제공된 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 나타낸다.
도 1은 가열 조립체를 나타낸다. 가열 조립체는 튜브 형상으로 롤링된다. 가열 조립체는 기판 층(10)을 포함한다. 기판 층(10)은 제1 부분(12) 및 제2 부분(14)을 포함한다. 기판 층(10)은 폴리이미드로 제조된다. 기판 층(10)은 가요성이다. 기판 층(10)은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같은 시트로서 초기에 제공된 다음, 튜브 형상으로 롤링된다. 기판 층(10)은 직사각형이다. 기판 층(10)의 길이는 기판 층(10)의 폭의 약 2배이다.
가열 요소(16)는 제1 부분(12) 상에 배열된다. 가열 요소(16)는, 가열 조립체가 튜브 형상으로 롤링된 후에 기판 층(10)의 제1 부분(12)과 기판 층(10)의 제2 부분(14) 사이에 배열된다. 가열 요소(16)는 제1 부분(12) 상에 가운데 배열된다.
기판 층(10)의 제1 부분(12)은 튜브(18) 주위에 롤링되거나 래핑되도록 구성된다. 튜브(18)는 가열 챔버(20)를 형성한다. 가열 챔버(20)는 튜브(18)의 내부에 중공형이다. 가열 챔버(20)는 도 5에 보다 상세하게 나타낸, 에어로졸 형성 기재(46)를 수용하도록 구성된다. 가열 요소(16)의 작동에 의해 가열 챔버(20) 내에서 에어로졸 형성 기재(46)를 가열하는 동안, 흡입 가능한 에어로졸이 발생된다. 튜브(18)는 원통형 중공관(18)으로서 구성된다. 튜브(18)는 금속으로 제조된다. 가열 요소(16)는, 튜브(18)와 접촉하는 기판 층(10)의 제1 부분(12)의 표면에 대향하는, 기판 층(10)의 제1 부분(12)의 표면 상에 배열된다. 기판 층(10)의 제1 부분(12)은 튜브(18)와 직접 접촉한다.
접착제 층 또는 글루 층이 기판 층(10)의 제1 부분(12)과 튜브(18) 사이에 제공되어, 기판 층(10)과 튜브(18) 사이의 연결을 개선할 수 있다. 기판 층(10)의 제1 부분(12)과 기판 층(10)의 제2 부분(14) 사이에 추가 접착제 층 또는 글루 층이 제공되어, 기판 층(10)의 제1 부분(12)과 기판 층(10)의 제2 부분(14) 사이의 연결을 개선할 수 있다. 기판 층(10)의 제1 부분(12)은, 가열 요소(16)가 배열되는 영역을 제외하고는, 기판 층(10)의 제2 부분(14)과 직접 접촉한다. 가열 요소(16)가 배열되는 기판 층(10)의 제1 부분(12)의 영역에서, 가열 요소(16)는 기판 층(10)의 제2 부분(14)과 직접 접촉한다.
도 1은 온도 센서(38)를 추가로 나타낸다. 온도 센서(38)는 Pt100 또는 Pt1000 온도 센서(38)이다. 온도 센서(38)는, 기판 층(10)의 제2 부분(14)이 기판 층(10)의 제1 부분(12) 주위에 래핑된 후에 기판 층(10)의 제2 부분(14)의 외부에 배열된다. 온도 센서(38)는 가열 요소(16)에 인접하게 배열되고, 기판 층(10)의 제2 부분(14)의 두께만큼 가열 요소(16)로부터 이격된다. 가열 요소(16)는 기판 층(10)의 제1 부분(12)의 중앙에 배열된다. 온도 센서(38)는, 온도 센서(38)가 래핑 후에 가열 요소(16) 옆에 놓여 가열 조립체의 작동 중에 가열 조립체의 가장 높은 영역을 측정하도록, 기판 층(10)의 제2 부분(14) 상에 배열된다.
도 2는, 가열 챔버(20)를 둘러싸는 튜브(18) 주위에 래핑되기 전에 가열 조립체를 나타낸다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 가열 조립체가 시트로서 제공된다. 기판 층(10)의 제1 부분(12)은 기판 층(10)의 제2 부분(14) 옆에 배열된다. 가열 요소(16)는 기판 층(10)의 제1 부분(12) 상에 가운데 배열된다. 온도 센서(38)는 기판 층(10)의 제2 부분(14) 상에 배열된다.
가열 조립체는 제1 가열 요소 접촉 영역(22) 및 제2 가열 요소 접촉 영역(24)을 포함한다. 제1 가열 요소 접촉 영역(22) 및 제2 가열 요소 접촉 영역(24)은, 기판 층(10)의 제1 부분(12) 상에 배열된다. 제1 가열 요소 접촉 영역(22) 및 제2 가열 요소 접촉 영역(24)은, 가열 요소(16)에 전기적으로 연결된다. 특히, 제1 가열 요소 접촉 영역(22)은 가열 요소(16)의 제1 부분과 접촉하고, 제2 가열 요소 접촉 영역(24)은 가열 요소(16)의 제2 부분과 접촉하여 전류가 가열 요소(16)의 제1 부분과 가열 요소(16)의 제2 부분 사이에 공급될 수 있도록 제공된다.
제1 전기 접촉부(26)가 제1 가열 요소 접촉 영역(22)과 접촉하며 제공된다. 제2 전기 접촉부(28)가 제2 가열 요소 접촉 영역(24)과 접촉하며 제공된다. 제1 가열 요소 접촉 영역(22), 제2 가열 요소 접촉 영역(24), 제1 전기 접촉부(26) 및 제2 전기 접촉부는, 가열 요소(16)가 전기적으로 접촉될 수 있고 전류가 가열 요소(16)에 공급되고 가열 요소를 통해 공급될 수 있도록 제공된다. 전류의 공급은 도 5와 함께 설명된다. 전력 공급부(50)는 가열 요소(16)에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 제어기(52)(도 5에도 나타냄)는 온도 센서(38)와 접촉하도록 구성되고, 온도 센서(38)를 작동시키거나 온도 센서(38)의 출력을 수신하도록 구성된다. 제어기(52)에 의한 가열 조립체의 작동은, 온도 센서(38)의 출력을 고려한 피드백 루프에 의해 제어될 수 있거나, 제어기(52)에 저장된 소정의 룩업 테이블을 사용하여 제어될 수 있고, 제어기(52)에 의해 온도 센서(38)의 출력을 룩업 테이블과 비교함으로써 제어될 수 있다.
가열 조립체는 제1 온도 센서 접촉 영역(30) 및 제2 온도 센서 접촉 영역(32)을 포함한다. 제1 온도 센서 접촉 영역(30) 및 제2 온도 센서 접촉 영역(32)은 기판 층(10)의 제2 부분(14) 상에 배열된다. 가열 조립체는 제3 전기 접촉부(34) 및 제4 전기 접촉부(36)를 포함한다. 제3 전기 접촉부(34)는 제1 온도 센서 접촉 영역(30)과 접촉하여 제공된다. 제4 전기 접촉부(36)는 제2 온도 센서 접촉 영역(32)과 접촉하여 제공된다. 제1 온도 센서 접촉 영역(30), 제2 온도 센서 접촉 영역(32), 제3 전기 접촉부(34) 및 제4 전기 접촉부는, 온도 센서(38)가 전기적으로 접촉되고 작동될 수 있도록 제공된다.
도 2에 나타낸 구현예에서, 온도 센서(38)는 제3 온도 센서 접촉 영역(40) 및 제4 온도 센서 접촉 영역(42)을 포함한다. 제3 온도 센서 접촉 영역(40) 및 제4 온도 센서 접촉 영역(42)은, 온도 센서(38) 근처에서 기판 층(10)의 제2 부분(14) 상에 배열된다. 제1 온도 센서 접촉 영역(30)은 제3 온도 센서 접촉 영역(40)에 전기적으로 연결되고, 제2 온도 센서 접촉 영역(32)은 제4 온도 센서 접촉 영역(42)에 전기적으로 연결된다.
도 3은, 가열 조립체가 튜브(18) 주위에 래핑되기 전의 상태에서 도 2의 가열 조립체를 나타낸다. 도 3은 래핑 단계 전에 가열 조립체 옆에 배열된 튜브(18)를 추가로 나타낸다. 가열 조립체는 튜브(18) 주위에 래핑되어, 가열 조립체가 배열되는 기판 층(10)의 제1 부분(12)이 초기에 튜브(18) 둘레에 래핑되도록 할 수 있다. 기판 층(10)의 제1 부분(12)을 튜브(18) 주위에 래핑한 다음, 온도 센서(38)가 배열된 기판 층(10)의 제2 부분(14)이 기판 층(10)의 제1 부분(12) 주위에 래핑된다.
도 4는 온도 센서(38)와 접촉하기 위한 상이한 구현예를 나타낸다. 도 4의 A에서, 제3 온도 센서 접촉 영역(40) 및 제4 온도 센서 접촉 영역(42)은 서로 옆에 배열되고 제3 접촉 및 제4 접촉 방향으로 온도 센서(38)에서 이격된다. 대조적으로, 도 2 및 도 3에서, 제3 온도 센서 접촉 영역(40) 및 제4 온도 센서 접촉 영역(42)은 온도 센서(38)에서 이격된 기판 층(10)의 길이 방향 축에 수직으로 배열된다. 추가 옵션으로서, 도 4의 B에 나타낸 바와 같이, 제3 온도 센서 접촉 영역(40) 및 제4 온도 센서 접촉 영역(42)은 온도 센서(38)에서 이격된 기판 층(10)의 길이 방향 축을 따른다. 최종 옵션으로서, 도 4의 C에 나타낸 바와 같이, 온도 센서(38)는 제1 온도 센서 접촉 영역(30) 및 제2 온도 센서 접촉 영역(32)과 직접 접촉한다.
온도 센서(38)의 접촉과 유사하게, 가열 요소(16)는 특히 온도 센서(38)에 대해 나타낸 바와 같이 도 2 또는 도 3에 나타낸 것과 상이하게 접촉할 수도 있다.
도 5는, 에어로졸 발생 장치(44) 및 에어로졸 발생 물품(48)에 함유된 에어로졸 형성 기재(46)을 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 나타낸다. 본원에 설명된 바와 같은 가열 조립체는, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버(20)를 형성하는 튜브(18)를 둘러싸도록 배열된다. 에어로졸 발생 물품(48)은 에어로졸 발생 장치(44)의 가열 챔버(20)에 삽입될 수 있다. 가열 조립체는 에어로졸 발생 물품(48)의 에어로졸 형성 기재(46)를 가열하도록 작동될 수 있다. 에어로졸 형성 기재(46)를 가열하여 흡입 가능한 에어로졸을 발생시킨다. 사용자는, 에어로졸 발생 물품(48)의 근위 단부(54)에서 직접 흡인할 수 있다. 가열 조립체는 전력 공급부(50)에 의해 전력이 공급된다. 전력 공급부(50)는 에어로졸 발생 장치(44)에 배열된다. 전력 공급부(50)로부터 가열 어셈블리로 전기 에너지의 공급은 제어기(52)에 의해 제어된다.
Claims (15)
- 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체로서, 상기 가열 조립체는,
전기 절연성인 기판 층, 및
상기 기판 층의 제1 부분 상에 배열되는 가열 요소를 포함하되,
상기 기판 층은 상기 가열 요소가 배치되지 않은 제2 부분을 포함하고,
상기 기판 층은, 상기 기판 층의 제1 부분이 내부 층으로서 위치하도록 튜브 형상으로 롤링되고, 상기 기판 층의 제2 부분은 상기 기판 층의 제1 부분을 둘러싸는 외부 층으로서 위치하고, 상기 가열 요소는 상기 기판 층의 제1 부분과 상기 기판 층의 제2 부분 사이에 배열되는, 조립체. - 제1항에 있어서, 상기 기판 층은 가요성인, 가열 조립체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 층은 상기 튜브 형상으로 롤링되기 전에 시트로서 제공되는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 부분의 표면적은 상기 제1 부분의 표면적 이상인, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 가열 트랙을 포함하는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 상기 기판 층의 제1 부분 상에 인쇄되는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 층의 제1 부분은 상기 튜브형 기판 층에 의해 형성된 튜브의 내부로부터 상기 가열 요소를 전기적으로 절연시키는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 조립체는 튜브에 의해 형성된 가열 챔버를 추가로 포함하고, 상기 기판 층은 상기 가열 챔버 주위로, 바람직하게는 상기 가열 챔버의 외부 주위로 적어도 두 번 롤링되는, 가열 조립체.
- 제8항에 있어서, 상기 기판 층의 제1 부분은 제1 표면 및 대향하는 제2 표면을 포함하고, 상기 기판 층의 제1 부분의 제1 표면은 상기 가열 챔버와 직접 접촉하여 배열되고, 바람직하게는 상기 제2 표면은 상기 기판 층의 제2 부분과 직접 접촉하는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 조립체는 온도 센서를 추가로 포함하는, 가열 조립체.
- 제10항에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 기판 층의 제2 부분의 외부 표면 상에 배열되는, 가열 조립체.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 가열 요소에 인접하게 배열되고, 상기 기판 층의 제2 부분에 의해 상기 가열 요소로부터 분리되고, 바람직하게는 상기 기판 층의 제1 부분이 상기 튜브 형상으로 롤링되고 상기 기판 층의 제2 부분이 상기 기판 층의 제1 부분 주위로 롤링된 후에 상기 가열 요소로부터 분리되는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 조립체가 상기 튜브 형상으로 롤링되는 경우, 열 수축 층이 상기 가열 조립체 주위에 배열되되, 상기 열 수축 층은 바람직하게는 PEEK로 제조되는, 가열 조립체.
- 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 가열 조립체를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제14항에 따른 에어로졸 발생 장치, 및 에어로졸 형성 기재를 포함한 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템.
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