KR20230098803A - 열 소산 하우징을 가진 에어로졸 생성 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어로졸 생성 디바이스, 특히, 열 소산 물질을 가진 덮개 요소를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스에 관한 것이다. 구체적으로, 에어로졸 생성 디바이스는, 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위한 가열 장치; 및 에어로졸 생성 디바이스의 외부면의 적어도 일부를 형성하는 디바이스 하우징을 포함하되; 디바이스 하우징은 가열 장치를 절연시키고/시키거나 가열 장치에 의해 생성된 열을 소산시키도록 구성된 에어로겔 물질을 포함한다.

Description

열 소산 하우징을 가진 에어로졸 생성 디바이스

본 발명은 에어로졸 생성 디바이스, 특히, 열 소산 물질을 가진 덮개 요소를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스에 관한 것이다.

시장에서 흔히 발견되는 에어로졸 생성 디바이스는 에어로졸 생성 디바이스의 사용자에 의한 소비를 위한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성 장치를 포함한다. 에어로졸 생성 장치는 일반적으로 열을 에어로졸 생성 기재에 인가함으로써 에어로졸을 생성하는 가열 장치를 포함한다. 에어로졸을 생성하는 과정에서 가열 장치에 의해 생성되는 열의 일부가 에어로졸 및 흡입을 위해 사용자에게 에어로졸을 수송하는 기류를 통해 소산되지만, 생성된 열의 상당한 부분은 에어로졸 생성 디바이스 내 가열 장치의 환경으로 전송되고 후속하여 에어로졸 생성 디바이스의 디바이스 하우징을 통해 외부로 소산된다. 게다가, 에어로졸 생성 디바이스의 외부면, 특히 가열 장치와 근접한 부분이 또한 뜨겁게 될 수 있다. 그 결과, 디바이스 하우징이 너무 뜨껍게 되어 편안하게 쥐거나 또는 접촉할 수 없고 사용자에게 부상을 입힐 수 있다.

위의 문제를 처리하기 위해, 일부 에어로졸 생성 디바이스는 열 절연 요소, 예컨대, 열 절연 슬리브(sleeve) 또는 래퍼(wrapper)를 제공한다. 열 절연 요소는 흔히 적어도 가열 장치를 둘러싸거나 또는 래핑하여 가열 장치로부터 디바이스 하우징의 외부면으로의 열의 전달을 감소시킨다. 그러나, 열 절연 요소는 에어로졸 생성 디바이스의 전체 크기를 증가시키고 에어로졸 생성 디바이스의 복수의 컴포넌트가 차지하는 에어로졸 생성 디바이스의 내부 공간에 의해 제기되는 공간적 요건을 따라야 한다. 이것은 제작 복잡성을 증가시키고 제작 비용을 증가시킨다.

따라서, 내구성이 있고, 작은 크기이며 제작하는 데 비용 효과적이고 가열 장치로부터 열을 소산시킬 수 있는 열 절연 장치를 가진 에어로졸 생성 디바이스가 필요하다.

위의 목적 중 일부 또는 전부는 독립 청구항의 특징에 의해 규정된 바와 같이 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시형태는 인용 청구항의 특징에 의해 규정된다.

본 발명의 제1 양상은,

- 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위한 가열 장치; 및

- 에어로졸 생성 디바이스의 외부면의 적어도 일부를 형성하는 디바이스 하우징을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스이고;

디바이스 하우징은 가열 장치를 절연시키고/시키거나 가열 장치에 의해 생성된 열을 소산시키도록 구성된 에어로겔 물질을 포함한다.

디바이스 하우징에 에어로겔 물질을 갖는 것은 디바이스 하우징을 다른 열 절연 물질을 갖는 것보다 더 얇게 할 수 있고, 적어도 동일한 열 절연 성능을 갖는다. 이에 의해 이것은 디바이스의 크기를 감소시키고/시키거나 디바이스의 내부 공간을 확장시킨다. 디바이스 내부에 에어로겔을 배치하는 대신에, 디바이스 하우징에 에어로겔 물질을 갖는 것은 또한 디바이스 내 열 소산을 위한 공간을 증가시킨다.

제2 양상에 따르면, 이전의 양상에서, 디바이스 하우징은 에어로겔 물질을 포함하고 바람직하게는 에어로겔 물질로 이루어진 에어로겔층을 포함한다.

제3 양상에 따르면, 이전의 양상에서, 에어로겔 물질은 0.10 내지 0.15 g/㎤, 바람직하게는 0.11 내지 0.12 g/㎤의 밀도를 갖는다.

제3 양상의 구성을 가져서, 에어로겔 물질은 안정된 고체 상태일 수 있다.

제4 양상에 따르면, 제2 양상 및 제3 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층(311)은 고체 상태이다.

제4 양상의 구성을 가져서, 고체 에어로겔은 디바이스를 가볍게 하고 제작하기 쉽게 할 수 있다.

제5 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제4 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층(311)은 시트 또는 막의 형상을 갖는다.

제6 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제5 양상 중 어느 하나의 양상에서, 디바이스 하우징(200, 300)은 플라스틱층(310, 312)을 더 포함하고, 에어로겔층(311) 또는 플라스틱층(310, 312) 중 적어도 하나가 디바이스 하우징(200, 300)의 최외부층으로서 배치되고, 에어로겔층(311)의 측면이 플라스틱층(310, 312) 상에 직접적으로, 그리고 바람직하게는 완전히 부착되도록 배치된다.

플라스틱층을 사용하여, 에어로겔층이 더 단단해지고 따라서 손상되거나 또는 스크래치되기 어려워져서, 에어로겔의 수명이 연장된다.

제7 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제6 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층(311)이 2개의 플라스틱층 사이에 삽입되는 방식으로 디바이스 하우징(200, 300)은 에어로겔층(311)의 또 다른 측면 상에 직접적으로, 바람직하게는 완전히 부착되도록 배치된 또 다른 플라스틱층(310, 312)을 포함한다.

제8 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제7 양상 중 어느 하나의 양상에서, 플라스틱층은 투명한 플라스틱(312)이고 다른 플라스틱층(310)은 투명하지 않은 플라스틱이다.

제9 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제8 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층(311)의 하나의 표면은 플라스틱층(310, 312)의 표면에 완전히 부착된다.

제10 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제9 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층은 시트 또는 막의 형상을 갖는다.

제11 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제10 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층은 에어로겔 분말을 포함하지 않거나 또는 에어로겔 분말로 이루어지지 않는다.

제10 양상 및 제11 양상은 에어로겔 분말과 달리, 특히 시트 또는 막의 형태인 에어로겔이 물질을 투명하게 하고, 더 압착되게 하고 미리 결정된 형상을 형성하는 데 쉽게 하기 때문에 유리하다.

제12 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제11 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층은 과립의 형태이다.

제13 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제12 양상 중 어느 하나의 양상에서, 디바이스 하우징은 바람직하게는 투명하지 않은 플라스틱의 제1 층을 포함한다.

제14 양상에 따르면, 이전의 양상에서, 투명하지 않은 플라스틱층은 사용자 작동 부분의 위치 및/또는 기능 및/또는 에어로졸 생성 디바이스에 대한 다른 정보를 나타내도록 구성된 인쇄된 패턴을 가진 장식층이고/이거나 장식층은 내부 장식 막(in-decoration film: IDF) 채색된 플라스틱, 외부측 이송(out-side transfer: OMR) 채색된 플라스틱 또는 비전도성 진공 금속화(non-conductive vacuum metallization: NCVM) 채색된 플라스틱이다.

제13 양상 및 제14 양상은 에어로겔 막 및 시트의 투명한 성능에 의해, 에어로겔 물질이 패턴 또는 인쇄물 등과 같은 장식 요소를 가진 플라스틱 상에 적용될 수 있기 때문에 유리하다.

제15 양상에 따르면, 제14 양상 및 제15 양상에서, 에어로겔층은 플라스틱의 제1 층 위에 구성된다.

제16 양상에 따르면, 제6 양상에서, 에어로겔층은 플라스틱의 제1 층 아래에 구성된다.

제15 양상 및 제16 양상은 플라스틱 물질이 에어로겔층을 경화시키고 지지할 수 있기 때문에 유리하다.

제17 양상에 따르면, 제13 양상 내지 제16 양상 중 어느 하나의 양상에서, 디바이스 하우징은 디바이스 하우징의 최외부층인, 바람직하게는 투명한 플라스틱의 제2 층을 포함하고, 에어로겔층은 플라스틱의 제1 층과 플라스틱의 제2 층 사이에 구성된다.

제17 양상은 에어로겔 및 투명하지 않은 플라스틱 위에 또 다른 투명한 플라스틱을 배치하는 것이 스크래치, UV 광에 의해 유발되는 색 바램 등과 같은 손상으로부터 에어로겔 및 투명하지 않은 플라스틱을 보호하기 때문에 유리하다.

제18 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제17 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층은 가열 장치와 인접하지 않은 하우징의 다른 부분에서보다 가열 장치와 인접한 하우징의 적어도 하나의 부분에서 더 두껍다.

제18 양상은 이 배치가 디바이스 하우징이 디바이스 하우징을 통해 일정한 촉각 온도를 갖게 하고 더 적은 에어로겔 물질을 사용하게 할 수 있기 때문에 유리하다.

제19 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제18 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층은 적어도 0.2 ㎜, 바람직하게는 적어도 0.4 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.5 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.6 ㎜, 그리고 최대 1.2 ㎜, 더욱 바람직하게는 최대 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.8 ㎜, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.7 ㎜의 평균 두께를 갖는다.

제20 양상에 따르면, 제2 양상 내지 제19 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔층은 적어도 0.025 ㎫, 바람직하게는 적어도 0.05 ㎫, 더욱 바람직하게는 적어도 0.1 ㎫, 가장 바람직하게는 적어도 0.15 ㎫, 그리고 최대 0.45 ㎫, 더욱 바람직하게는 최대 0.4 ㎫, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.3 ㎫, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.25 ㎫의 휨 강도를 갖는다.

제19 양상 및 제20 양상의 두께 및 휨 강도에 대해, 에어로겔층이 얇고 상이한 형태를 쉽게 성형할 수 있다.

제21 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 적어도 0.010 W/m·K, 바람직하게는 적어도 0.011 W/m·K, 더욱 바람직하게는 적어도 0.012 W/m·K, 가장 바람직하게는 적어도 0.013 W/m·K, 그리고 최대 0.017 W/m·K, 더욱 바람직하게는 최대 0.016 W/m·K, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.015 W/m·K, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.014 W/m·K의 열 전도율을 갖는다.

제21 양상에 따른 에어로겔층은 우수한 열 절연 특성을 가져서 우수한 열 절연 및 열 소산 성능을 제공한다.

제22 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 800 ㎚에서 적어도 92%, 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 93%, 더욱 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 94%, 가장 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 95%, 그리고 800 ㎚에서 최대 99%, 더욱 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 98%, 더욱 더 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 97%, 그리고 가장 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 96%의 가시광선 투과율을 갖는다.

제22 양상에 따른 에어로겔 물질의 투명도는 컬러, 패턴 등을 가진 표면 상에 배치되는 것을 가능하게 한다. 위의 광 투과율을 가진 에어로겔 물질은 높은 전체 가시광선 범위를 가질 수 있고 이의 형태가 안정적일 수 있다.

제23 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 적어도 125°, 바람직하게는 적어도 130°, 더욱 바람직하게는 적어도 135°, 가장 바람직하게는 적어도 140° 그리고 최대 160°, 더욱 바람직하게는 최대 155°, 더욱 더 바람직하게는 최대 150° 그리고 가장 바람직하게는 최대 145°의 초 발수성을 가진 물 접촉각을 갖는다.

제16 양상에 따른 에어로겔 물질의 소수성 또는 발수성 특성에 대해, 이의 성능 또는 열 절연 특성은 가열에 의해 유발되는 디바이스 내 증기가 있을 때에도 유지된다.

제24 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 디바이스 하우징은 본체, 및 본체에 분리 가능하게 부착되거나 또는 연결되는 덮개 요소를 포함하고, 덮개 요소는 에어로겔 물질을 포함한다.

제25 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 전체 디바이스 하우징에 실질적으로 배치된다.

제26 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 덮개 요소는 디바이스가 사용 중일 때, 가열 장치로부터의 열이 다수의 방향으로 소산될 수 있도록 곡률을 갖는다.

제26 양상의 구조에 대해, 에어로겔층은 가열 장치로부터 열을 더 효과적으로 소산시키고, 전체 디바이스의 표면 온도는 일관되도록 유지된다.

제27 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 0.10 내지 0.15 g/㎤, 바람직하게는 0.11 내지 0.12 g/㎤의 밀도를 갖는다.

제27 양상의 밀도에 대해, 에어로겔 물질이 비교적 높은 열 소산 성능, 및 0.01 W/m·K 이하만큼 작은 열 전도율을 가지면서, 에어로겔 물질이 고체 형태로 유지되고 에어로겔 물질이 플라스틱층에 안정적으로 고정될 수 있도록 부서지기 어렵다. 이것에 더하여, 이 밀도를 가진 에어로겔 복합 물질은 발수성, 흡음, 정적 진동, 촉매 지지 등을 위해 또한 사용될 수 있다.

제28 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 8 내지 10 ㎫, 바람직하게는 8.5 내지 9.5 ㎫, 더욱 바람직하게는 9.1 내지 9.5 ㎫, 가장 바람직하게는 9.2 내지 9.25 ㎫의 압축 강도 및/또는 0.5 내지 1 ㎫, 바람직하게는 0.6 내지 0.9 ㎫, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.75 ㎫의 압축 계수를 갖는다.

제29 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 20 내지 100 ㎚, 바람직하게는 30 내지 90 ㎚, 더욱 바람직하게는 40 내지 80 ㎚, 가장 바람직하게는 50 내지 70 ㎚의 평균 구멍 직경을 갖는다.

제30 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 1.02 내지 1.08, 바람직하게는 1.03 내지 1.07, 더욱 바람직하게는 1.04 내지 1.06의 굴절률을 갖는다.

제31 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 1.05 내지 1.15, 바람직하게는 1.08 내지 1.12, 더욱 바람직하게는 1.09 내지 1.11의 유전 상수를 갖는다.

제32 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 질소 대기에서, 최대 550℃, 바람직하게는 600℃, 더욱 바람직하게는 최대 615℃, 가장 바람직하게는 최대 630℃, 그리고 공기 대기에서 최대 350℃, 바람직하게는 400℃, 더욱 바람직하게는 최대 450℃, 가장 바람직하게는 최대 467℃의 내열 온도를 갖는다.

제33 양상에 따르면, 이전의 양상 중 어느 하나의 양상에서, 에어로겔 물질은 62×10^-6 내지 66×10^-6/K, 바람직하게는 63×10^-6 내지 65×10^-6/K, 더욱 바람직하게는 63.5×10^-6 내지 64.5×10^-6/K의 열팽창 계수를 갖는다.

본 발명의 제34 양상은 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재를 가열하기 위한 가열 장치를 포함하는, 제2 양상 내지 제33 양상 중 어느 하나의 양상에 따른 에어로졸 생성 디바이스를 위한 디바이스 하우징의 제작 방법이고, 방법은,

- 아교 접착, 주형 내 장식 또는 주형 외 장식에 의해 에어로겔층을 플라스틱층에 부착시키는 단계; 또는

- 2개의 플라스틱층 사이에 에어로겔층을 고정시키는 단계를 포함한다.

제34 양상에 따른 제작 방법에 대해, 에어로겔층은 형상을 형성하고 플라스틱층으로 고정하기 쉽다.

제35 양상에 따르면, 이전의 양상에서, 에어로겔층은 고체 상태이다.

제36 양상에 따르면, 제34 양상 또는 제35 양상에서, 에어로겔층(311)의 하나의 표면은 플라스틱층(310, 312)의 표면에 완전히 부착된다.

제37 양상에 따르면, 제34 양상, 제35 양상 또는 제36 양상에서, 방법은,

- 0.10 내지 0.15 g/㎤, 바람직하게는 0.11 내지 0.12 g/㎤의 밀도를 가진 에어로겔 물질을 포함하고 바람직하게는 에어로겔 물질로 이루어진, 에어로겔층(311)을 획득하는 단계를 더 포함한다.

바람직한 실시형태가 이제 첨부 도면을 참조하여 예로서만 설명된다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시형태에 따른, 에어로졸 생성 디바이스의 측면도 및 평면도의 개략적인 예시를 각각 도시한다;
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시형태에 따른, 에어로졸 생성 디바이스의 덮개 요소의 일부의 단면의 개략적인 예시를 각각 도시한다.

본 발명의 설명에서, 방위 또는 위치 관계를 나타내는, 용어 "하나의 단부", "다른 단부", "외부 측면", "상부", "위에", "내부 측면", "밑에", "아래에", "수평", "동축", "중심", "단부", "부분", "길이", "외부 단부" 등이 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계에 기초한다는 것을 이해해야 한다. 공간의 상대적인 위치를 나타내기 위해 본 발명에서 사용되는 "상부", "위에", "아래에", "밑에" 등과 같은 용어는 또 다른 장치 또는 특징부의 관계에 대해 도면에 도시된 장치 또는 특징부를 설명하는 설명을 용이하게 할 목적을 위해 사용된다. 공간의 상대적인 위치의 용어는 도면에 도시된 것 이외의 사용 또는 작동 시 디바이스의 상이한 방위를 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 예를 들어, 도면에서 디바이스가 뒤집혀 있다면, 다른 장치 또는 특징부 "아래에" 또는 "밑에" 있는 것으로 설명되는 장치는 다른 장치 또는 특징부 "위에" 있을 것이다. 따라서, 예시적인 용어 "아래에"는 위 방위와 아래 방위 둘 다를 포함할 수 있다. 디바이스가 다른 방식으로 지향(90도 또는 다른 방위만큼 회전)될 수 있고, 본 명세서에서 사용되는 공간 관련 기술어가 이에 따라 설명된다. 더 구체적으로, 단어 "위에"는 하나의 장치, 층 또는 요소가 (또)다른 장치(들), 층(들) 또는 요소(들)를 향하여 디바이스의 외부 방향으로 상대적으로 배치되거나 또는 구성되는 것을 의미하고; 단어 "아래에"는 하나의 장치, 층 또는 요소가 다른 장치, 층 또는 요소를 향하여 디바이스의 내부 방향으로 상대적으로 배치되거나 또는 구성되는 것을 의미한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 디바이스(100)는 주 하우징(200) 및 임의의 덮개 요소(300)를 포함하는 디바이스 하우징을 포함한다. 주 하우징(200)은 사용자에 의한 소비를 위한 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성 장치를 수용하도록 구성된다. 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 기재를 포함하는 소모품(120)을 가열하기 위해 구성되는 가열 장치(110)를 포함한다. 에어로졸 생성 디바이스(100)는 또한 교체 가능하고/하거나 재충전 가능한 전력 공급부일 수 있는 전력 공급부를 포함하고, 재충전 가능한 전력 공급부를 충전하기 위한 충전 포트로서 기능하는 USB 포트 또는 데이터 전송 라인 및 조작자/CPU가 부가적으로 제공될 수 있다. 전력 공급부는 배터리 환기구 및 배터리 환기구 덮개가 제공될 수 있는 배터리일 수 있다. 덮개 요소(300)는 주 하우징(200)에 분리 가능하게 부착될 수 있다. 덮개 요소가 분리 가능하다는 것은 덮개 요소(300)가 임의의 부가적인 도구 또는 도움 없이 에어로졸 생성 디바이스(100)의 사용자에 의해 주 하우징으로부터 분리 가능하여, 사용자가 한손 또는 양손을 활용함으로써 덮개 요소가 분리될 수 있다는 것을 의미한다. 대안으로서, 덮개 요소는 분리 가능할 수 없고 주 하우징과 일체형으로 형성될 수 있다.

에어로졸 생성 디바이스(100)는 에어로졸 생성 디바이스(100)를 쥘 때 사용자의 편안함을 개선시키기 위해 세장형 형상을 가질 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스(100)의 길이방향은 에어로졸 생성 디바이스(100)가 길어지는 방향이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 덮개 요소(300)가 제공되는 경우에, 작동 인터페이스 부분(미도시)은 덮개 요소(300)에 의해 덮이는 주 하우징(200)의 부분에 제공될 수 있다. 작동 인터페이스 부분은 덮개 요소(300)에 의한 외부 영향 등으로부터 보호되고, 사용자 작동 부분(320)은 작동 입력을 에어로졸 생성 디바이스(100)에 제공하기 위해 사용자에 의해 작동될 수 있다. 작동 인터페이스 부분은 하나 이상의 작동 입력 요소(230), 예컨대, 기계적 또는 용량성 터치 버튼 또는 스위치, 광센서 또는 자기 센서를 포함한다. 도 1b에 도시된 바람직한 구성에서, 사용자 작동 부분(320) 및 작동 인터페이스 부분은, 사용자 작동 부분(320)을 작동시키는 것이 작동 입력을 에어로졸 생성 디바이스(100)에 제공하기 위해 작동 인터페이스 부분을 작동시키도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 사용자 작동 부분(320)을 단독으로 작동시키는 것은 임의의 작동 입력을 에어로졸 생성 디바이스(100)에 제공할 수 없다. 오히려, 사용자 작동 부분(320)의 작동에 의해 유발되는 작동 인터페이스 부분의 결과로 발생한 작동은 작동 입력을 발생시킨다. 예를 들어, 사용자 작동 부분(320)은 사용자에 의해 눌려지거나 또는 움직일 수 있는 기계적 버튼 또는 스위치를 포함할 수 있다. 기계적 버튼 또는 스위치(320)는 버튼 또는 스위치(230)와 같은 작동 인터페이스 부분의 작동 입력 요소를 향하여 돌출되는 돌출부 또는 유사한 장치를 가짐으로써 작동 인터페이스 부분의 작동 입력 요소(230)를 작동시킨다. 사용자 작동 영역(320)의 버튼 또는 스위치가 눌려질 때, 돌출부는 작동 인터페이스 부분의 버튼 또는 스위치가 눌려지게 한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 사용자 작동 부분(320)에는 버튼 또는 스위치(330)가 작동될 때 작동 인터페이스 부분의 작동 입력 요소(230)로서 제공되는 자기 센서 또는 광센서를 각각 작동시킬 수 있는, 자기 검출 물체, 예컨대, 자석 또는 강자성 물체, 또는 광검출 물체, 예컨대, 반사성 표면이 제공될 수 있다. 대안적으로, 기계적 버튼 또는 스위치 대신에, 사용자 작동 부분(320)은 작동 인터페이스 부분의 작동 입력 요소(230)를 작동시키도록 사용자에 의해 눌려질 때 작동 인터페이스 부분을 향하여 유연하게 변형될 수 있는 가요성 영역을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 사용자가 덮개 요소(300)에 의해 덮인 작동 인터페이스 부분에 직접적으로 접근하거나 또는 이를 노출시키는 일 없이 사용자 작동 영역(320)을 작동시킴으로써 에어로졸 생성 디바이스의 외부로부터 에어로졸 생성 디바이스(100)에 작동 입력을 제공하기 위한 작동 인터페이스 부분을 작동하게 한다.

에어로졸 생성 디바이스(100)는 전자 담배일 수 있고 e-증기 또는 t-증기 에어로졸 생성 기재로부터 에어로졸을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가열 장치(110)는 담배 스틱 또는 유사한 소모품(120)을 수용하기 위해 구성된 용기를 포함할 수 있고, 가열 요소는 용기 및 용기에 수용된 담배 스틱을 가열하기 위해 구성될 수 있다. 대안적으로, 용기는 액체와 같은 에어로졸 생성 기재를 포함하는 카트리지를 수용하기 위해 구성될 수 있고, 가열 장치(110)는 위킹 요소(wicking element) 및 위킹 요소를 가열하기 위해 구성된 가열 요소를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 기재에 따라, 가열 장치는 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재를 350℃까지의 온도로 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 디바이스는 공기 유입부로부터 에어로졸 생성 장치를 통해 공기 유출부까지 연장되는 기류 경로를 포함한다. 사용자가 생성된 에어로졸을 흡입함으로써 소모품을 소비할 때, 공기가 공기 유입부에 진입하고, 에어로졸이 에어로졸 생성 기재를 가열함으로써 가열 장치에 의해 생성되는 에어로졸 생성 장치로 지나가고, 생성된 에어로졸을 공기 유출부, 예컨대, 마우스피스로 수송한다. 기류 경로가 에어로졸 생성 장치와 연통하는 동안, 기류 경로는 일반적으로 에어로졸 생성의 나머지 내부 공간과 연통하지 않는다. 가열 장치(110)에 의해 생성되는 열의 일부는 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재로 이송되고 흡입을 위해 사용자에게 생성된 에어로졸을 수송하는 공기의 흐름으로 이송된다. 그러나, 생성된 열의 나머지 및 상당한 부분은 에어로졸 생성 장치 및 기류 경로와 연통하지 않는 에어로졸 생성 디바이스의 내부 공간으로 이송된다. 생성된 열의 이러한 상당한 부분은 후속하여 열 전도 및 열 복사를 통해 시간에 걸쳐 에어로졸 생성 디바이스의 외부면으로 그리고 후속하여 외기로 소산된다. 이 열이 에어로졸 생성 기재를 가열하는 역할을 하지 않기 때문에, 이 열은 가열 장치(110)와 연통하지 않는 가열 장치(110)의 환경의 에어로졸 생성 디바이스의 내부 공간에서 손실되는 손실된 열에 대응한다. 따라서, 열은 연이은 베이핑의 경우에 외부 주 하우징(200)의 온도를 증가시킬 수 있고, 디바이스(100)는 온도가 다시 정상으로 될 때까지 사용할 수 없다. 소비자 및 디바이스 몸체가 가열기로부터 나오는 열에 의해 유발되는 뜨거움으로부터 보호될 필요성이 있다.

이 문제를 처리하기 위해, 디바이스 하우징은 에어로겔 물질을 포함한다. 에어로졸 생성 디바이스(100) 내부에 추가의 절연 장치를 배치하는 대신에, 디바이스 하우징에 에어로겔 물질을 제공하는 것은 에어로졸 생성 디바이스(100)가 압착되게 하고 더 우수한 열 절연 성능을 갖게 한다.

일부 실시형태에서, 에어로겔 물질은 다른 열 절연 물질, 예컨대, 규조토 분말, 지르코니아 분말 등과 함께, 덮개 요소(300)에서 충전된 에어로겔 분말이다.

본 발명의 바람직한 실시형태의 일부에서, 에어로겔 시트 및/또는 에어로겔 막이 사용된다. 바람직하게는 블록 형상, 예를 들어, Tiem factory Inc.에 의해 개발된 초 기능성 공기(Super Functional Air: SUFA)를 갖는, 모놀리식 유형(시트 유사 에어로겔 및 막 유사 에어로겔)이 사용된다. 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서, 에어로겔 과립이 Tiem factory Inc.에 의해 개발된 (과립 유사 에어로겔) 초 기능성 공기(Super Functional Air: SUFA)로서 사용된다. Tiem factory Inc.로부터의 SUFA의 제작 방법, 특성 및 통계가 WO 2020166302A1(TIEM FACTORY INC [JP]; AIZAWA MAMORU; UEGAKI AI)에 개시된다.

일부 실시형태에서, 에어로겔 물질은 산성 촉매를 함유한 수용액에 규소 화합물을 추가함으로써 그리고 가수분해를 수행함으로써, 즉, 규소 화합물을 가수분해하여 졸을 생성함으로써 졸을 생성하기 위한 졸 생성 단계에 의해 획득 가능하고, 규소 화합물은 4-기능성 실란 화합물 및 3-기능성 실란 화합물을 포함하고, 바람직하게는 2-기능성 실란 화합물을 더 포함하고, 더욱 바람직하게는, 규소 화합물은 0 < Qx < 50, 50 ≤ Tx < 100, 0 ≤ Dx < 30, 및 Qx + Tx + Dx = 100을 충족시키는 부분을 가진, 4-기능성 실란 화합물, 3-기능성 실란 화합물 및 2-기능성 실란 화합물의 혼합물이고, Qx, Tx 및 Dx는 4-기능성 실란 화합물, 3-기능성 실란 화합물 및 2-기능성 실란 화합물의 질량 백분율을 각각 나타낸다.

이 조성에 대해, 에어로겔 물질은 개선된 열 절연 특성을 가질 수 있고, 또한, 400 ㎠ 이상의 큰 면적을 가진 판 형상 또는 막 형상을 생산하기 위해 사용될 수 있고, 이는 대량 생산되는 것을 가능하게 한다.

일부 실시형태에서, 본 발명의 에어로겔의 구조가 미시적으로 관찰될 때, 에어로겔은 고체 물질로 충전된 벌크 부분(뼈대 부분), 및 3차원 네트워크 형상에서 벌크 부분으로 관통하는 구멍 부분을 주로 포함한다.

벌크 부분은 고체가 실록산 결합에 의해 3차원 네트워크를 형성하는 연속체로 구성된다. 3차원 네트워크에서, 네트워크의 최소 유닛인 격자가 정육면체와 근사할 때, 이의 하나의 측면의 평균 길이는 2 ㎚ 이상 그리고 25 ㎚ 이하이다. 하나의 측면의 평균 길이는 바람직하게는 2 ㎚ 이상, 5 ㎚ 이상, 7 ㎚ 이상, 10 ㎚ 이상 그리고 25 ㎚ 이하, 20 ㎚ 이하 및 15 ㎚ 이하이다.

게다가, 구멍 부분이 벌크 부분의 내부를 관통하는 관형 형상을 갖고, 구멍이 관과 근사하고, 관의 내경이 원과 근사할 때 평균 내경이 5 ㎚ 이상 그리고 100 ㎚ 이하이다. 구멍의 평균 내경은 바람직하게는 5 ㎚ 이상, 7 ㎚ 이상, 10 ㎚ 이상, 20 ㎚ 이상, 30 ㎚ 이상, 50 ㎚ 이상 그리고 100 ㎚ 이하, 90 ㎚ 이하, 80 ㎚ 이하, 70 ㎚ 이하이다. 여기서, 관의 평균 내경은 대기압에서 공기를 구성하는 원소 분자의 평균 자유 거리(mean free path: MFP)보다 더 작다.

게다가, 에어로겔의 다공도, 즉, 에어로겔의 총 용적에 대한 구멍의 용적의 비는 70% 이상이다. 다공도의 예로서, 다공도는 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상일 수 있다.

다른 실시형태에서, 에어로겔의 다른 물리적 특성이 충족되는 한, 본 발명의 에어로겔은 또한 벌크 부분 및 구멍 부분 이외의 구조를 포함할 수 있다. 예로서, 위에서 언급된 구멍과는 상이한 공극이 포함될 수 있다. 또한, 추가의 또 다른 예로서, 에어로겔은 물을 제외하고, 유기 용매, 계면활성제, 촉매 및 이들의 분해 생성물을 포함할 수 있다.

도 1a 및 도 1b의 실시형태에서, 덮개 요소(300)는 바람직하게는 고체 상태인 에어로겔층, 더욱 바람직하게는 제작소 동안 에어로겔 물질로부터 응고되는 에어로겔 시트 및/또는 에어로겔 막을 포함한다. 에어로겔층을 사용하여, 덮개 요소(300)는 사용자 작동 부분(320)을 사용하기 위해 덮개 요소(300)와 접촉하는 동안 사용자가 열에 의해 부상당하는 것을 방지하도록 가열 장치(110)로부터 손실된 열에 의해 에어로졸 생성 디바이스(100)의 외부면의 가열을 감소시킬 수 있다.

덮개 요소(300)는 실질적으로 평면인 중심 부분, 및 하나 이상의 작동 입력 요소(230)가 배치될 수 있는 덮개 요소(300)와 주 하우징(200) 사이에 배치되거나 또는 둘러싸인 공간을 가진 주 하우징(200)과 덮개 요소(300)가 인접하게 하도록 만곡되거나 또는 휘어지는 하나 이상의 주변 또는 원주 부분을 가질 수 있다. 대안적으로, 덮개 요소(300)는 하나 이상의 주변 또는 원주 부분의 곡률보다 더 작은 곡률을 가진 중심 부분을 가진 연속적으로 만곡된 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 에어로겔층은 에어로겔 막 및 시트가 갖는 휨 강도의 특정한 수준 때문에, 유연하고 위의 형상을 형성하기 쉽다. 본 발명의 에어로겔 막 및 시트의 휨 강도는 적어도 0.025 ㎫, 바람직하게는 적어도 0.05 ㎫, 더욱 바람직하게는 적어도 0.1 ㎫, 가장 바람직하게는 적어도 0.15 ㎫ 그리고 최대 0.45 ㎫, 더욱 바람직하게는 최대 0.4 ㎫, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.3 ㎫ 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.25 ㎫이다. 에어로겔층의 밀도는 0.10 내지 0.15 g/㎤, 바람직하게는 0.11 내지 0.12g/㎤이다. 이 배치, 특히 밀도에 대해, 도시된 바와 같이, 에어로겔 물질은 안정적이고 고체 상태일 수 있고, 대량 생산될 수 있다. 에어로겔의 밀도가 감소됨에 따라, 열 전도율이 감소되고, 열 절연 특성이 이에 따라 개선된다. 0.15 g/㎤ 이하의 밀도에 대해, 이의 열 전도율은 0.01 W/m·K 이하만큼 작을 수 있다. 이 밀도를 가진 에어로겔 물질은 제작소 동안, 또한 수은 침투 방법으로 알려진, 수은 다공도 측정 방법에 의해 획득된다. 에어로겔층은 8 내지 10 ㎫, 바람직하게는 8.5 내지 9.5 ㎫, 더욱 바람직하게는 9.1 내지 9.5 ㎫, 가장 바람직하게는 9.2 내지 9.25 ㎫의 압축 강도, 및 0.5 내지 1 ㎫, 바람직하게는 0.6 내지 0.9 ㎫, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 0.75 ㎫의 압축 계수를 갖는다. 덮개 요소(300)의 만곡된 형상과 에어로겔층의 조합을 사용하여, 열이 다수의 방향으로 소산되기 때문에, 열 절연 및 소산 성능이 상당히 증가된다. 이 구조를 사용하여, 에어로겔층(311)이 가열 장치로부터 열을 더 효과적으로 소산시키고, 적어도 덮개 요소의 표면 온도가 일관되도록 유지된다. 본 발명의 하나의 실시형태에서, 에어로겔층은 가열 장치와 인접하지 않은 하우징의 다른 부분에서보다 가열 장치와 인접한 하우징의 적어도 하나의 부분에서 더 두껍다. 더 구체적으로, 중심 부분은 주변 또는 원주 부분보다 더 두꺼운 에어로겔층을 갖는다. 이 배치는 디바이스 하우징이 이의 덮개 요소를 통해 일정한 촉각 또는 표면 온도를 갖게 하고 더 적은 에어로겔 물질을 사용하게 할 수 있다.

에어로겔층은 또한 가열 장치(110)에 적용되는 절연체의 두께를 감소시켜서, 일반적인 크기를 감소시키고 에어로졸 생성 디바이스(100)의 내부 공간을 증가시킨다. 에어로겔 시트 또는 막(311)은 거의 동일한 성능을 가질 수 있으면서, PEEK 및 구리와 같은, 종래의 열 절연 물질의 대부분의 두께의 절반 또는 심지어 딱 1/3을 갖는다. 더 구체적으로, 본 발명에서 사용되는 에어로겔층은 적어도 0.05 ㎜, 바람직하게는 적어도 0.1 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.3 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.5 ㎜, 그리고 최대 1.2 ㎜, 더욱 바람직하게는 최대 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.8 ㎜, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.6 ㎜의 평균 두께를 갖는다. 이의 열 전도율은 적어도 0.010 W/m·K, 바람직하게는 적어도 0.011 W/m·K, 더욱 바람직하게는 적어도 0.012 W/m·K, 가장 바람직하게는 적어도 0.013 W/m·K, 그리고 최대 0.017 W/m·K, 더욱 바람직하게는 최대 0.016 W/m·K, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.015 W/m·K, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.014 W/m·K이다. 에어로겔층의 평균 구멍 직경은 20 내지 100 ㎚, 바람직하게는 30 내지 90 ㎚, 더욱 바람직하게는 40 내지 80 ㎚, 가장 바람직하게는 50 내지 70 ㎚이다. 이의 유전 상수는 1.05 내지 1.15, 바람직하게는 1.08 내지 1.12, 더욱 바람직하게는 1.09 내지 1.11이다. 내열 온도는 질소 대기에서, 최대 550℃, 바람직하게는 600℃, 더욱 바람직하게는 최대 615℃, 가장 바람직하게는 최대 630℃, 그리고 공기 대기에서 최대 350℃, 바람직하게는 400℃, 더욱 바람직하게는 최대 450℃, 가장 바람직하게는 최대 467℃이다. 열팽창 계수는 62×10^-6 내지 66×10^-6/K, 바람직하게는 63×10^-6 내지 65×10^-6/K, 더욱 바람직하게는 63.5×10^-6 내지 64.5×10^-6/K이다.

에어로겔층의 또 다른 이점은 에어로겔층이 초 발수성일 수 있다는 것이다. 에어로졸 생성 기재, 예컨대, 액체를 소비하는 동안, 기화된 액체는 에어로졸 생성 디바이스(100)로 들어올 수 있다. 다른 열 절연 물질의 경우에, 열 절연에 대한 성능은 일단 열 절연 물질이 물 특성을 흡수한다면 감소된다. 그러나, 본 발명의 에어로겔층을 사용하여, 열 절연에 대한 성능은 이의 초 발수성 특성 때문에 유지된다. 더 구체적으로, 본 발명의 에어로겔층은 적어도 125°, 바람직하게는 적어도 130°, 더욱 바람직하게는 적어도 135°, 가장 바람직하게는 적어도 140° 그리고 최대 160°, 더욱 바람직하게는 최대 155°, 더욱 더 바람직하게는 최대 150° 그리고 가장 바람직하게는 최대 145°의 초 발수성을 가진 물 접촉각을 갖는다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 사용자 작동 부분(320)의 위치 및/또는 기능 및/또는 에어로졸 생성 디바이스(100)에 대한 다른 정보를 나타내는 인쇄된 패턴을 가진 장식층(컬러층 또는 잉크층)(310)이 에어로겔층(311) 아래에 제공되고 구성된다. 즉, 장식층(310)은 에어로겔층(311)보다 디바이스(100)에서 더 내부 위치에 제공되고 구성된다. 장식층은 투명하지 않은 플라스틱층이다. 에어로겔 시트 및 막(311)의 투명도 때문에, 에어로겔 분말과 달리, 에어로겔 시트 및 막은 덮개 요소(300) 아래에 구성될 수 있는, 장식층 및 LED 표시로부터 패턴 및 컬러의 가시성을 차단하지 않는다. 그러므로 에어로겔층(311)은 최외부층이다. 본 발명의 에어로겔층(311)의 가시광선 투과율은 800 ㎚에서 적어도 92%, 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 93%, 더욱 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 94%, 가장 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 95%, 그리고 800 ㎚에서 최대 99%, 더욱 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 98%, 더욱 더 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 97%, 그리고 가장 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 96%이다. 이의 굴절률은 1.02 내지 1.08, 바람직하게는 1.03 내지 1.07, 더욱 바람직하게는 1.04 내지 1.06이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, UV 광에 의해 유발되는 장식층(310)의 색 바램 및 스크래치와 같은 임의의 손상으로부터 에어로겔층(311) 및 장식층(310)을 보호하기 위해서, 투명한 플라스틱층(312), 바람직하게는 플라스틱 판이 이것 위에 구성된다. 투명한 플라스틱층(312)은 디바이스 하우징의 최외부층으로서 구성되고, 에어로겔층(311)은 투명한 플라스틱층(312)과 장식층(310) 사이에 구성된다. 도면에 도시되지 않지만, 일부 다른 층이 투명한 플라스틱층(312) 아래에 배치될 수 있고, 이 층은 아래에서 소개된다.

도 2a와 도 2b 둘 다에 도시된 바와 같이, 에어로겔층(311)은 이것이 밀접하게 부착되는, 즉, 적어도 하나, 바람직하게는 2개의 플라스틱층에 달라붙거나 또는 들러붙는 방식으로 배치된다. 이 배치를 사용하여, 디바이스 내부에서 응결이 발생하지 않을 것이다. 즉, 에어로겔층(311)의 하나의 표면은 플라스틱층(310, 312) 중 적어도 하나의 표면에 완전히 부착되고, 바람직하게는 플라스틱층(310, 312)의 각각의 하나의 표면에 완전히 부착된다.

덮개 요소(300)를 제작하기 위해, 본 발명의 에어로겔 물질은 본 발명의 에어로겔 시트 또는 막(311)이 플라스틱층 중 적어도 하나에 밀접하게 부착되는 방식으로 덮개 요소(200)에 적용된다. 바람직하게는, 에어로겔 막 또는 시트(311)가 덮개 요소(200)에 적용된다. 에어로겔 막과 시트가 이미 형상이 있기 때문에, 에어로겔 분말과 달리 그리고 이의 가요성으로 인해, 덮개 요소(200)의 제작이 더 쉬워지고 가혹하고 복잡한 제작 조건 및 환경을 요구하지 않는다.

더 구체적으로, 본 발명의 에어로겔 시트 또는 막(311)은 장식층(310) 상에 아교의 층을 적용하고 이어서 장식층(310) 상의 아교의 층 상에 에어로졸 시트 또는 막(311)을 부착시킴으로써 장식층(310) 상에 들러붙을 수 있다. 즉, 에어로겔층(310)은 외부층으로서 구성되고, 장식층은 에어로겔층(310) 아래에 설치된다.

아교층은 바람직하게는 몰딩 플라스틱을 포함하는 장식층(310)과 에어로겔층(311)을 결합시키는 효과를 갖는다. 몰딩 플라스틱은 내부 장식 막(IDF) 채색된 플라스틱, 외부측 이송(OMR) 채색된 플라스틱 또는 비전도성 진공 금속화(NCVM) 채색된 플라스틱 등일 수 있다. 아교층은 바람직하게는 예를 들어, 아크릴, 질산화 섬유, 폴리아민 포맷, 염소화 고무, 비닐 클로라이드-코-비닐-아세틱 에스터 코폴리머, 폴리아미드, 폴리에스터, 에폭시, 폴리카보네이트, 올레핀, 및 아크릴로나이트릴-부틸렌-스타이렌 모노머 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 하나로 이루어진다. 예를 들어, 아교층은 일반적으로 오목, 스크린 및 오프셋 인쇄 또는 분무, 딥 코팅 방법 또는 역순서 코팅 방법을 통해 제공된다. 장식층(310)은 플라스틱 기저층 및 인쇄층을 포함할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 장식층(310)은 패턴 및 컬러를 나타내도록 사용되고, 장식층(310)은 인쇄층인, 인쇄 잉크로 플라스틱 기저층을 코팅함으로써 형성된다.

덮개 요소의 두께(T)는 적어도 0.75 ㎜, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 1.3 ㎜, 가장 바람직하게는 1.7 ㎜, 그리고 최대 2.8 ㎜, 바람직하게는 최대 2.4 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 2.1 ㎜이다. 플라스틱 기저층의 두께는 적어도 0.6 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.7 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.8 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.9 ㎜, 그리고 최대 1.2 ㎜, 바람직하게는 최대 1.1 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 1.0 ㎜이다. 인쇄층의 두께는 적어도 0.1 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.15 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.2 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.25 ㎜, 그리고 최대 0.4 ㎜, 바람직하게는 최대 0.35 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 0.3 ㎜이다.

다른 실시형태에서, 에어로겔 시트 또는 막(311)은 주형 내 장식 또는 주형 외 장식에 의해 플라스틱층(310)에 밀접하게 부착될 수 있다. 주형 내 장식 및 주형 외 장식, 즉, 주형 외 방출(Out-mold-release: OMR), 주형 내 방출(In-mold-release: IMR), 주형 외 막(Out-mold-film: OMF) 및 주형 내 막(In-mold-film: IMF)의 방법이 당업자에게 알려져 있다. 이 방법은 예를 들어, JP 316025, JP 322046, JP 345288, TW I230002, US 7070849, EP 1327510로부터 알려져 있다. 일반적으로, 막(장식막 또는 라벨링막)은 몰딩될 때 플라스틱 물체에 부착된다. 몰딩될 때 막의 기저부가 제거된다면, 기저부가 "방출"되기 때문에 기저부는 OMR 또는 IMR이다. 기저부가 주형에 남아 있다면, 기저부는 OMF 또는 IMF이다.

주형 내 장식 또는 주형 외 장식에 의해 덮개 요소를 생성하기 위해, 첫째로, 막이 생성되고, 막은 기저부, 제1 아교층(또는 바인더), 알루미늄 시트(은)층(반사 방지층 또는 금속 막층), 제2 아교층(또는 바인더), 본 발명의 에어로겔층, 제2 아교층(또는 바인더), 인쇄층 또는 컬러 시트(적색), 제3 아교층 및 상단 코팅층의 순서인 다수의 층을 포함할 수 있다. 둘째로, 막이 주형의 공동부에 배치되고, 기저부 표면이 공동부의 표면과 접촉한다. 셋째로, 수지가 주형에 주입되어 수지(플라스틱층)로 구성된 기재 및 막의 통합된 몸체를 획득한다. 당업자는 더 얇은 생성물을 달성하기 위해 막의 외부에서, 알루미늄 시트층과 같은, 적절하다면 상기 층들 중 임의의 층을 취할 것이다.

이 경우에, 덮개 요소의 두께(T)는 적어도 0.75 ㎜, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 1.3 ㎜, 가장 바람직하게는 1.7 ㎜, 그리고 최대 2.8 ㎜, 바람직하게는 최대 2.4 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 2.1 ㎜이다. 플라스틱 기저층의 두께는 적어도 0.6 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.7 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.8 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.9 ㎜, 그리고 최대 1.2 ㎜, 바람직하게는 최대 1.1 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 1.0 ㎜이다. 에어로겔층을 배제한 막의 나머지 또는 인쇄층의 두께는 적어도 0.1 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.15 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.2 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.25 ㎜, 그리고 최대 0.4 ㎜, 바람직하게는 최대 0.35 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 0.3 ㎜이다.

외부로부터 압력의 임의의 코너가 있다면, 수지(또 다른 플라스틱층)로 구성된 또 다른 투명한 기재가 통합된 몸체 상에 또한 부착되거나 또는 주형 내 장식되거나 또는 주형 외 장식될 수 있어서, 덮개 요소의 최외부층 또는 표면으로서 투명한 기재 또는 플라스틱이 에어로겔 및 채색된 플라스틱을 보호할 수 있다.

이 경우에, 덮개 요소의 두께(T)는 적어도 1.35 ㎜, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 1.3 ㎜, 가장 바람직하게는 1.7 ㎜, 그리고 최대 4.0 ㎜, 바람직하게는 최대 3.0 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 2.1 ㎜이다. 에어로겔층을 배제한 막의 나머지 또는 인쇄층의 두께는 적어도 0.1 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.15 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.2 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.25 ㎜, 그리고 최대 0.4 ㎜, 바람직하게는 최대 0.35 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 0.3 ㎜이다.

추가의 또 다른 실시형태에서, 에어로겔층(311)이 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 하나의 플라스틱층, 바람직하게는 에어로겔층(311)의 상이한 측면 상의 2개의 플라스틱층에 밀접하게 부착될 수 있는 방식으로, 에어로겔층(311)은 나사 등과 같은 연결기 또는 체결기에 의한 수-암 끼워맞춤에 의해 장식 플라스틱층(310)과 투명한 플라스틱층(312) 내부에 고정되거나 그 사이에 삽입되거나 또는 배치될 수 있다.

이 경우에, 덮개 요소의 두께(T)는 적어도 0.75 ㎜, 더욱 바람직하게는 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 1.3 ㎜, 가장 바람직하게는 1.7 ㎜, 그리고 최대 2.8 ㎜, 바람직하게는 최대 2.4 ㎜, 가장 바람직하게는 최대 2.1 ㎜이다.

대안적인 실시형태에서, 에어로겔층(311)은 장식층(310) 아래에 구성되거나 또는 장식층이 없을 수 있다.

이전의 실시형태에서, 덮개 요소(200)만이 이의 표면적 전반에 걸쳐 배치된 에어로겔 물질 또는 에어로겔층(310)으로 구성되지만, 에어로겔 물질 또는 에어로겔층(310)이 또한 디바이스(100)의 전체 외부 하우징 또는 디바이스(100)의 임의의 다른 외부 부분에 구성될 수 있고, 즉, 디바이스(100)의 하우징의 완전한 표면적 전반에 걸쳐 배치될 수 있다.

Claims (21)

1. 에어로졸 생성 디바이스(100)로서,
   - 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재(120)를 가열하기 위한 가열 장치(110); 및
   - 상기 에어로졸 생성 디바이스(100)의 외부면의 적어도 일부를 형성하는 디바이스 하우징(200, 300)
   을 포함하되;
   상기 디바이스 하우징(200, 300)은 상기 가열 장치(110)를 절연시키고/시키거나 상기 가열 장치(110)에 의해 생성된 열을 소산시키도록 구성된 에어로겔 물질(311)을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
2. 제1항에 있어서, 상기 디바이스 하우징(200, 300)은 상기 에어로겔 물질을 포함하고 바람직하게는 상기 에어로겔 물질로 이루어진 에어로겔층(311)을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에어로겔 물질은 0.10 내지 0.15 g/㎤, 바람직하게는 0.11 내지 0.12 g/㎤의 밀도를 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)은 고체 상태인, 에어로졸 생성 디바이스(100).
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)은 시트 또는 막의 형상을 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스 하우징(200, 300)은 플라스틱층(310, 312)을 더 포함하고, 상기 에어로겔층(311) 또는 상기 플라스틱층(310, 312) 중 적어도 하나가 상기 디바이스 하우징(200, 300)의 최외부층으로서 배치되고, 상기 에어로겔층(311)의 측면이 상기 플라스틱층(310, 312) 상에 직접적으로 부착되도록 배치되는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)이 2개의 플라스틱층 사이에 삽입되는 방식으로 상기 디바이스 하우징(200, 300)은 상기 에어로겔층(311)의 또 다른 측면 상에 직접적으로 부착되도록 배치된 또 다른 플라스틱층(310, 312)을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
8. 제7항에 있어서, 상기 플라스틱층은 투명한 플라스틱(312)이고 다른 플라스틱층(310)은 투명하지 않은 플라스틱인, 에어로졸 생성 디바이스(100).
9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)의 하나의 표면은 상기 플라스틱층(310, 312)의 표면에 완전히 부착되는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
10. 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)은 상기 가열 장치(110)와 인접하지 않은 상기 하우징의 다른 부분에서보다 상기 가열 장치(110)와 인접한 상기 하우징의 적어도 하나의 부분에서 더 두꺼운, 에어로졸 생성 디바이스(100).
11. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)은 적어도 0.2 ㎜, 바람직하게는 적어도 0.4 ㎜, 더욱 바람직하게는 적어도 0.5 ㎜, 가장 바람직하게는 적어도 0.6 ㎜, 그리고 최대 1.2 ㎜, 더욱 바람직하게는 최대 1.0 ㎜, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.8 ㎜, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.7 ㎜의 평균 두께(A)를 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
12. 제2항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)은 적어도 0.025 ㎫, 바람직하게는 적어도 0.05 ㎫, 더욱 바람직하게는 적어도 0.1 ㎫, 가장 바람직하게는 적어도 0.15 ㎫, 그리고 최대 0.45 ㎫, 더욱 바람직하게는 최대 0.4 ㎫, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.3 ㎫, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.25 ㎫의 휨 강도를 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔 물질(311)은 적어도 0.010 W/m·K, 바람직하게는 적어도 0.011 W/m·K, 더욱 바람직하게는 적어도 0.012 W/m·K, 가장 바람직하게는 적어도 0.013 W/m·K, 그리고 최대 0.017 W/m·K, 더욱 바람직하게는 최대 0.016 W/m·K, 더욱 더 바람직하게는 최대 0.015 W/m·K, 그리고 가장 바람직하게는 최대 0.014 W/m·K의 열 전도율을 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔 물질(311)은 800 ㎚에서 적어도 92%, 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 93%, 더욱 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 94%, 가장 바람직하게는 800 ㎚에서 적어도 95%, 그리고 800 ㎚에서 최대 99%, 더욱 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 98%, 더욱 더 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 97%, 그리고 가장 바람직하게는 800 ㎚에서 최대 96%의 가시광선 투과율을 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로겔 물질(311)은 적어도 125°, 바람직하게는 적어도 130°, 더욱 바람직하게는 적어도 135°, 가장 바람직하게는 적어도 140° 그리고 최대 160°, 더욱 바람직하게는 최대 155°, 더욱 더 바람직하게는 최대 150° 그리고 가장 바람직하게는 최대 145°의 초 발수성을 가진 물 접촉각을 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스 하우징(200, 300)은 본체(200), 및 상기 본체(200)에 분리 가능하게 부착되거나 또는 연결되는 덮개 요소(300)를 포함하고, 상기 덮개 요소(300)는 상기 에어로겔 물질(311)을 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 덮개 요소(300)는, 상기 디바이스가 사용 중일 때, 상기 가열 장치(110)로부터의 열이 다수의 방향으로 소산될 수 있도록 곡률을 갖는, 에어로졸 생성 디바이스(100).
18. 에어로졸층을 생성하기 위해 에어로졸 생성 기재(120)를 가열하기 위한 가열 장치(110)를 포함하는, 제2항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 디바이스(100)를 위한 디바이스 하우징(300)의 제작 방법으로서,
    - 아교 접착, 주형 내 장식 또는 주형 외 장식에 의해 상기 에어로겔층(311)을 플라스틱층(310, 312)에 부착시키는 단계; 또는
    - 수-암 끼워맞춤에 의해 2개의 플라스틱층 사이에 상기 에어로겔층(311)을 고정시키는 단계
    를 포함하는, 제작 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)은 고체 상태인, 제작 방법.
20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 에어로겔층(311)의 하나의 표면은 상기 플라스틱층(310, 312)의 표면에 완전히 부착되는, 제작 방법.
21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 0.10 내지 0.15 g/㎤, 바람직하게는 0.11 내지 0.12 g/㎤의 밀도를 가진 상기 에어로겔 물질을 포함하고 바람직하게는 상기 에어로겔 물질로 이루어진, 상기 에어로겔층(311)을 획득하는 단계를 포함하는, 제작 방법.

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