KR20230112655A - 에어로졸 생성 디바이스 - Google Patents
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Abstract
디바이스 하우징, 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(21) 및 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(21)에 연결된 전원 공급장치를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스가 개시되며, 전원 공급장치는 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(21)에 진동 전류를 제공하도록 구성된다.
Description
본 발명은 에어로졸 생성 디바이스, 에어로졸 생성 시스템, 에어로졸을 생성시키는 방법, 에어로졸 생성 디바이스를 제조하는 방법, 및 에어로졸 제공 디바이스에 관한 것이다.
시가렛(cigarette)들, 시가(cigar)들 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안에 담배(tobacco)를 태워서 담배 연기를 생성한다. 연소하지 않고 화합물들을 방출하는 제품들을 생성함으로써, 이들 물품들에 대한 대안들을 제공하려는 시도들이 있었다. 그러한 제품들의 예들에는 재료를 태우지 않고 가열함으로써 화합물들을 방출하는 소위 "비연소식 가열(heat-not-burn)" 제품들 또는 담배 가열 디바이스(tobacco heating device)들 또는 제품들이 있다. 이 재료는, 예를 들어 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 담배 또는 다른 비-담배 제품(non-tobacco product)들일 수 있다.
전술한 디바이스들 또는 제품들을 포함하는 에어로졸 제공 시스템들이 알려져 있다. 통상적인 시스템들은 가열기들을 사용하여 적합한 매체로부터 에어로졸을 생성하고, 다음에 이 에어로졸은 사용자에 의해 흡입된다. 종종, 흡입을 위한 상이한 에어로졸을 제공하기 위해 사용되는 매체가 교체되거나 변경될 필요가 있다. 유도 가열 시스템들을 가열기로서 사용하여 적합한 매체로부터 에어로졸을 생성하는 것이 알려져 있다. 유도 가열 시스템은 일반적으로 변화하는 자기장을 생성시키기 위한 자기장 생성 디바이스들과, 적합한 매체를 가열하기 위해 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 서셉터(susceptor) 또는 가열 재료로 구성된다.
3차원 인덕터 코일(three dimensional inductor coil)과 같은 많은 상이한 자기장 생성 디바이스들이 알려져 있다. 그러나, 이용 가능한 공간, 디바이스의 크기, 전력 요건들과 같은 다양한 제약조건들이 있으며, 이는 자기장 생성 디바이스들의 유형들을 제한한다. 또한, 자기장 생성 디바이스와 서셉터 또는 가열 재료 사이의 유도 결합의 효율을 제한하는 다양한 파라미터들이 존재한다. 예를 들어, 그러한 파라미터들은 자기장 생성 디바이스와 서셉터 또는 가열 재료 사이의 분리, 또는 상대적인 면적 크기들 및 이들의 배향들을 포함한다.
개선된 에어로졸 생성 디바이스를 제공하는 것이 바람직하다.
일 양태에 따르면, 에어로졸 생성 디바이스가 제공되며, 에어로졸 생성 디바이스는,
디바이스 하우징;
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일; 및
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 연결된 전원 공급장치를 포함하며, 전원 공급장치는 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 진동 전류를 제공하도록 구성된다.
평면형 비-스파이럴 코일은 코일의 권선 또는 권회가 인덕터 코일이 놓이는 표면에 수직인 축을 갖는 코일을 포함하는 것으로 이해되어야 하도록 의도된다.
인덕터 코일은 실질적으로 정사각형일 수 있다.
인덕터 코일은 실질적으로 직사각형일 수 있다.
디바이스는 2 개 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함할 수 있다.
2 개 이상의 코일들을 사용하면, 서셉터 요소의 가열이 개선될 수 있다. 서셉터 요소의 개선된 가열은 생성된 에어로졸의 양을 증가시킬 수 있다.
시스템은 자속 집중기를 더 포함할 수 있다.
자속 집중기는 페라이트 재료를 포함할 수 있다.
페라이트 재료는 연속 시트 또는 스트립의 형태일 수 있다.
인덕터 코일은 복수의 맨드릴 루프들 또는 루프들을 포함할 수 있고, 복수의 맨드릴 루프들 또는 루프들은 다층 구성으로 배열된다.
맨드릴 루프들 또는 루프들은 단일 턴 코일들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 맨드릴 루프들 또는 루프들은 복수의 턴 코일들을 포함할 수 있다.
선택적으로, 맨드릴 루프들 또는 루프들은 1 개, 2 개, 3 개 또는 4 개의 턴 코일들을 포함한다.
맨드릴 루프들 또는 루프들은 인쇄 가능한 회로 기판(PCB) 상에 배치될 수 있다.
에어로졸 생성 디바이스는 복수의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들은 변화하는 자기장을 생성시키도록 구성될 수 있으며, 선택적으로 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들은 원추형 인덕터 코일들 각각으로부터 개개의 변화하는 자기장을 생성시키도록 구성될 수 있고, 개개의 변화하는 자기장들 각각은 서로 독립적으로 생성된다.
일 실시예에서, 복수의 원추형 인덕터 코일들은 독립적으로 작동 가능하다. 복수의 원추형 인덕터 코일들은 하나 이상의 서셉터들을 독립적으로 가열하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 서셉터들은 변화하는 자기장에 의해 가열되도록 배열될 수 있다.
하나 이상의 서셉터들은 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품에 제공된 에어로졸화 가능한 재료를 태우지 않고 가열하도록 배열 및 구성될 수 있다.
물품은 실질적으로 편평한 물품일 수 있다. 물품은 에어로졸화 가능한 재료의 복수의 개별 부분들을 포함할 수 있다. 물품은 실질적으로 편평한 소모품을 포함할 수 있다.
하나 이상의 서셉터들은 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품에 제공된 에어로졸화 가능한 재료로부터 에어로졸을 생성시키도록 배열 및 구성될 수 있다.
에어로졸 생성 디바이스는 비연소식 가열 에어로졸 생성 디바이스를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 디바이스는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함할 수 있다.
다른 양태에 따르면, 전술한 바와 같은 에어로졸 생성 디바이스, 및 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 포함하는 에어로졸 생성 시스템이 제공된다.
비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 하나 이상의 서셉터들을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들은 변화하는 자기장을 생성시키도록 구성될 수 있고, 하나 이상의 서셉터들은 변화하는 자기장에 의해 가열되도록 배열될 수 있다.
비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸화 가능한 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸화 가능한 재료는, (i) 고체로서; (ii) 액체로서; (ii) 겔(gel)의 형태로; (iv) 박막 기재의 형태로; (iv) 다수의 영역들을 갖는 박막 기재의 형태로; (v) 다수의 영역들을 갖는 박막 기재의 형태―영역들 중 적어도 2 개는 상이한 조성들을 갖는 에어로졸화 가능한 재료를 포함함―로 제공될 수 있다.
다른 양태에 따르면, 에어로졸을 생성시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은, 전술한 바와 같은 에어로졸 생성 디바이스를 제공하는 단계, 및 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 에어로졸 생성 디바이스 내로 삽입하는 단계를 포함한다.
다른 양태에 따르면, 에어로졸 생성 시스템이 제공되며, 에어로졸 생성 시스템은, 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스;
사용 시에 에어로졸 생성 디바이스 내에 위치되는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품; 및
하나 이상의 제거 가능한 서셉터들을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 에어로졸 생성 시스템이 제공되며, 에어로졸 생성 시스템은,
에어로졸 생성 디바이스; 및
사용 시에 에어로졸 생성 디바이스 내에 위치되는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 포함하며, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들 및/또는 하나 이상의 서셉터들을 포함한다.
다른 양태에 따르면, 에어로졸 생성 디바이스를 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일과 함께 디바이스 하우징을 형성하는 단계; 및
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 전원 공급장치를 연결하는 단계를 포함하며, 전원 공급장치는 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 진동 전류를 제공하도록 구성된다.
다른 양태에 따르면, 에어로졸 제공 디바이스가 제공되며, 에어로졸 제공 디바이스는,
에어로졸 생성 물품을 수용하기 위한 개구를 갖는 플레이트 또는 인쇄 회로 기판;
플레이트 또는 인쇄 회로 기판의 제1 측면에 제공된 제1 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일; 및
플레이트 또는 인쇄 회로 기판의 제2 대향 측면에 제공된 제2 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일을 포함한다.
이제, 본 발명의 다양한 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여 단지 예로서 설명될 것이다:
도 1은 에어로졸 생성 디바이스에 사용하기 위한 평면형 비-스파이럴 유도 코일의 일 예의 개략적인 사시도를 도시하고;
도 2는 전기 가열식 에어로졸 생성 시스템의 일 예의 개략적인 측면도를 도시하며;
도 3은 일 실시예에 따른, 맨드릴 루프 또는 루프 형태의 평면형 비-스파이럴 유도 코일 배열체의 일 예의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 1은 에어로졸 생성 디바이스에 사용하기 위한 평면형 비-스파이럴 유도 코일의 일 예의 개략적인 사시도를 도시하고;
도 2는 전기 가열식 에어로졸 생성 시스템의 일 예의 개략적인 측면도를 도시하며;
도 3은 일 실시예에 따른, 맨드릴 루프 또는 루프 형태의 평면형 비-스파이럴 유도 코일 배열체의 일 예의 개략적인 사시도를 도시한다.
본원에 사용된 바와 같이, "에어로졸화 가능한 재료"로도 지칭될 수 있는 용어 "에어로졸 생성 재료"는 가열 시에 휘발된 성분들을, 전형적으로 증기 또는 에어로졸의 형태로, 제공하는 재료들을 포함한다. "에어로졸화 가능한 재료"는 비-담배 보유 재료 또는 담배 보유 재료일 수 있다.
"에어로졸화 가능한 재료"는 예를 들어 담배 자체, 담배 파생품(tobacco derivative)들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재구성 담배(reconstituted tobacco), 담배 추출물(tobacco extract), 균질화 담배(homogenised tobacco) 또는 담배 대용품(tobacco substitute)들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 에어로졸화 가능한 재료는 분쇄 담배(ground tobacco), 컷 래그 담배(cut rag tobacco), 압출 담배(extruded tobacco), 재구성 담배, 재생 에어로졸화 가능한 재료, 액체, 겔, 고체, 겔화 시트(gelled sheet), 분말, 비드(bead)들, 과립들 또는 응집체들 등의 형태일 수 있다. "에어로졸화 가능한 재료"는 제품에 따라 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 않을 수 있는 다른 비-담배 제품들을 또한 포함할 수 있다. "에어로졸화 가능한 재료"는 글리세롤(glycerol) 또는 프로필렌 글리콜(propylene glycol)과 같은 하나 이상의 습윤제들을 포함할 수 있다.
서셉터는 교번 자기장과 같은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 재료이다. 가열 재료는 전기 전도성 재료일 수 있으며, 그에 따라 변화하는 자기장에 의한 투과가 가열 재료의 유도 가열을 유발한다. 가열 재료는 자성 재료일 수 있으며, 그에 따라 변화하는 자기장에 의한 투과가 가열 재료의 자기 이력 가열(magnetic hysteresis heating)을 유발한다. 가열 재료는 전기 전도성 및 자성 재료 모두일 수 있으며, 그에 따라 가열 재료는 가열 메커니즘들 둘 모두에 의해 가열 가능하다.
유도 가열은 변화하는 자기장이 물체를 투과함으로써 전기 전도성 물체가 가열되는 프로세스이다. 이 프로세스는 패러데이의 유도 법칙(Faraday's law of induction)과 옴의 법칙(Ohm's law)에 의해 설명된다. 유도 가열기는 전자석, 및 교류 전류와 같은 가변 전류를 전자석을 통해 통과시키기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 전자석에 의해 생성된 결과적인 변화하는 자기장이 물체를 투과하도록 전자석과 가열될 물체가 적절하게 상대적으로 위치결정될 때, 하나 이상의 와전류들이 물체 내부에 생성된다. 물체는 전류들의 흐름에 대한 저항을 갖는다. 따라서, 그러한 와전류들이 물체에 생성될 때, 물체의 전기 저항에 대한 와전류 흐름은 물체가 가열되게 한다. 이러한 프로세스는 주울(Joule), 옴 또는 저항 가열로 불린다.
일 예에서, 서셉터는 폐회로 형태이다. 서셉터가 폐회로 형태인 경우, 사용 시에 서셉터와 전자석 사이의 자기 결합이 강화되어, 주울 열이 더 커지거나 개선되는 것으로 밝혀졌다.
자기 이력 가열(magnetic hysteresis heating)은 변화하는 자기장이 물체를 투과함으로써 자성 재료로 제조된 물체가 가열되는 프로세스이다. 자성 재료는, 많은 원자-스케일(atomic-scale) 자석들, 또는 자기 쌍극자(magnetic dipole)들을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 자기장이 그러한 재료를 투과할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬된다. 그러므로, 예를 들어 전자석에 의해 생성된 교번 자기장과 같은 변화하는 자기장이 자성 재료를 투과할 때, 자기 쌍극자들의 배향은 인가되는 변화하는 자기장에 의해 변화한다. 그러한 자기 쌍극자 재배향은 열이 자성 재료 내에 생성되게 한다.
물체가 전기 전도성 및 자성 둘 모두인 경우, 변화하는 자기장이 물체를 투과하는 것은 물체에 주울 가열 및 자기 이력 가열 둘 모두를 야기할 수 있다. 더욱이, 자성 재료의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있으며, 이는 주울 가열을 강력하게 할 수 있다.
상기 프로세스들 각각에서, 열 전도에 의한 외부 열원에 의해서보다는 물체 자체 내부에서 열이 생성되기 때문에, 물체에서의 급속한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분포가, 특히, 적합한 물체 재료 및 기하형상(geometry)의 선택, 그리고 물체에 대한 적합한 변화하는 자기장 크기 및 배향을 통해 달성될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 및 자기 이력 가열은 물리적 연결이 변화하는 자기장의 소스와 물체 사이에 제공될 필요가 없기 때문에, 가열 프로파일(heating profile)에 대한 제어 및 설계 자유도는 보다 클 수 있고, 비용은 보다 낮을 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 유도 코일 배열체의 일 예의 사시도의 개략도가 도시되어 있다. 유도 코일 배열체(1)는 도 2에 도시되고 하기에서 추가로 설명되는 바와 같은 디바이스(100)와 같은 에어로졸 생성 디바이스를 포함하는 에어로졸 생성 시스템과 함께 사용하기 위한 것이다.
유도 코일 배열체(1)는 보드(board), 패널(panel) 또는 플레이트(plate)(10), 및 구리와 같은 전기 전도성 재료의 2 개의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(planar non-spiral inductor coil)들(21)(두 번째는 도시되지 않음)을 포함한다. 다른 예들에서, 하나의 인덕터 코일(21)만이 존재할 수 있다. 사용 시에, 가열 요소의 가열을 유발하기 위해 가열 요소를 투과하는 데 사용 가능한 가변(예를 들어, 교번) 자기장을 생성하도록 가변(예를 들어, 교류) 전류가 코일들(21) 각각을 통과하게 되며, 이는 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
플레이트(10)는 제1 측면(11) 및 대향하는 제2 측면(12)을 갖는다. 플레이트(10)의 제1 및 제2 측면들(11, 12)은 서로 반대측을 향하여 있다. 본 실시예에서, 플레이트(10)는 실질적으로 평면형이고, 제1 및 제2 측면들(11, 12)은 플레이트(10)의 주 측면들이다. 플레이트(10)는 코일들(21)을 서로 전기적으로 절연시키기 위해 플라스틱 재료와 같은 비-전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 본 실시예에서, 플레이트(10)는 난연성인 에폭시 수지 결합제를 갖는 직조 유리섬유 천으로 구성된 복합 재료인 FR-4로 제조된다. 전기 전도성 재료를 포함할 수 있는 제1 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(21)은 플레이트(10)의 제1 측면(11) 상에 장착될 수 있고, 전기 전도성 재료의 제2 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(21)은 플레이트(10)의 제2 측면(12) 상에 장착될 수 있다. 따라서, 플레이트(10)는 코일들(21) 사이에 위치된다.
개구(13)가 플레이트(10)에 제공될 수 있다. 사용 시에, 에어로졸 생성 물품 및/또는 서셉터가 개구(13) 내로 도입될 수 있다.
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(21) 또는 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들(21) 중 적어도 하나는 정사각형 또는 직사각형 나선 형태일 수 있다.
코일들(21)은 임의의 적합한 방식으로 플레이트(10)에 부착될 수 있다. 본 실시예에서, 유도 코일 배열체(1)는 인쇄 회로 기판(PCB)으로 형성되었으며, 그래서 제1 및 제2 평면형 비-스파이럴 코일들(21)은, PCB의 제조 동안에 보드 또는 플레이트(10)의 개개의 제1 및 제2 측면들(11, 12) 상에 전기 전도성 재료를 인쇄한 후에, 제1 및 제2 편평한 스파이럴 코일들(21)의 형태인 전기 전도성 재료의 패턴들이 플레이트(10) 상에 남도록 전기 전도성 재료의 선택 부분들을 (예컨대, 에칭에 의해) 제거함으로써 형성되었다. 따라서, 제1 및 제2 평면형 비-스파이럴 코일들(21)은 플레이트(10) 상의 전기 전도성 재료의 박막들 또는 코팅들이다.
제1 및 제2 평면형 비-스파이럴 코일들(21)은 제1 단부(21a) 및 제2 단부(21b)를 갖는 개방 루프(open loop)로서 형성될 수 있다.
다른 예들에서, 코일들은, 플레이트(10)가 존재하지 않는 상태에서, 서로 격리되거나 분리될 수 있고, 즉 PCB에 연결되거나 PCB로 형성되지 않을 수 있다.
따라서, 본 실시예의 유도 코일 배열체(1)는 제1 층(제1 평면형 비-스파이럴 코일(21)을 포함함), 제2 층(제2 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일을 포함함), 및 제1 층과 제2 층 사이의 중간 제3 층(플레이트(10))을 갖는 라미네이트(laminate)를 포함한다. 따라서, 플레이트(10)는 제1 및 제2 층들을 이격시킨다. 플레이트(10)가 비-전기 전도성 재료로 제조되기 때문에, 코일들(21)은 서로 전기적으로 절연된다(하기에서 논의되는 전기 전도성 커넥터(30)의 경우 제외). 즉, 코일들(21)은 서로 접촉하지 않는다. 다른 실시예들에서, 코일들(21)은 다른 방식으로, 예컨대 코일들(21) 사이의 에어 갭(air gap)에 의해, 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코일들(21)은 임의의 다른 적합한 방식으로, 예컨대 사전 형성된 후에 플레이트(10)에 부착됨으로써 플레이트(10) 상에 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서, 플레이트(10)는 PCB의 층이 아닌 다른 층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 건조, 경화 또는 고화되었을 수 있는 수지 또는 접착제와 같은 재료의 층 또는 시트일 수 있다.
상기에서 논의된 바와 같이 얇고 인쇄된 전기 전도성 재료로 형성된 코일들을 사용하면, LITZ(RTM) 와이어가 필요하지 않다. LITZ(RTM) 와이어는 보다 높은 여기 주파수들에서 표피 깊이(skin depth)의 감소 영향들을 극복하기 위해 편조(braid)로 모여진 극히 가는 와이어의 많은 스트랜드(strand)들로 구성된다. PCB 상의 트랙(track)들은 두께가 25 ㎛이므로(전형적으로 1 온스의 Cu의 경우 약 38 ㎛ 두께, 2 온스의 Cu의 경우 약 76 ㎛ 두께), 고주파수들에서의 성능은 LITZ(RTM ) 와이어의 등가 단면적과 필적할 수 있지만, 취성, 또는 LITZ(RTM) 와이어를 성형하거나 다른 구성요소들에 연결하는 것과 관련하여 문제들이 생성하지 않는다.
제1 및 제2 평면형 비-스파이럴 코일들(21)은 플레이트(10) 상에 노출되고, 이는 사용 동안에 코일들(21)에서 생성되는 임의의 열의 소산을 가능하게 하는 것을 돕는다. 그러나, 다른 실시예들에서, 제1 및 제2 평면형 비-스파이럴 코일들(21)은 대신에 운송, 보관 및 사용 동안 손상으로부터 코일들(21)을 보호하는 것을 돕기 위해 플레이트(10)를 형성하는 재료 내에 매립될 수 있다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 시스템의 일 예의 개략적인 측단면도가 도시되어 있다. 시스템(1)은 에어로졸 생성 디바이스(100) 및 에어로졸화 가능한 재료(211)를 포함하는 에어로졸 생성 물품(210)을 포함한다. 에어로졸화 가능한 재료(211)는 예를 들어 본원에서 논의되는 에어로졸화 가능한 재료의 유형들 중 임의의 유형일 수 있다. 본 예에서, 에어로졸 생성 디바이스(100)는 담배 가열 제품(당업계에서는 담배 가열 디바이스 또는 비연소식 가열 디바이스로도 알려짐)이다.
일부 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 비-액체 재료이다. 일부 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 겔이다. 일부 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 담배를 포함한다. 그러나, 다른 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 담배로 구성될 수 있거나, 담배로 실질적으로 전적으로 구성될 수 있거나, 담배 및 담배 이외의 에어로졸화 가능한 재료를 포함할 수 있거나, 담배 이외의 에어로졸화 가능한 재료를 포함할 수 있거나, 담배가 없을 수 있다. 일부 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 글리세롤(glycerol), 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 트리아세틴(triacetin) 또는 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)과 같은 증기 또는 에어로졸 형성제 또는 습윤제를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 재구성 담배와 같은 재생 에어로졸화 가능한 재료를 포함한다.
일부 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 실질적으로 원형 단면 및 종축을 갖는 실질적으로 원통형이다. 다른 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)는 상이한 단면 형상을 가질 수 있고, 그리고/또는 세장형이 아닐 수 있다.
에어로졸 생성 물품(210)의 에어로졸화 가능한 재료(211)는 예를 들어 8 ㎜ 내지 120 ㎜의 축방향 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 축방향 길이는 9 ㎜, 10 ㎜, 15 ㎜ 또는 20 ㎜보다 클 수 있다. 예를 들어, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 축방향 길이는 100 ㎜, 75 ㎜, 50 ㎜ 또는 40 ㎜보다 작을 수 있다.
도 2에 도시된 예와 같은 일부 예들에서, 에어로졸 생성 물품(210)은 사용 시에 에어로졸화 가능한 재료(211)로부터 방출된 에어로졸 또는 증기를 필터링하기 위한 필터 배열체(filter arrangement)(212)를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 필터 배열체(212)는 물품의 길이에 걸친 압력 강하를 제어하기 위한 것일 수 있다. 필터 배열체(212)는 하나 또는 하나 초과의 필터를 포함할 수 있다. 필터 배열체(212)는 담배 산업에서 사용되는 임의의 유형일 수 있다. 예를 들어, 필터는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate)로 제조될 수 있다. 일부 예들에서, 필터 배열체(212)는 실질적으로 원형 단면 및 종축을 갖는 실질적으로 원통형이다. 다른 예들에서, 필터 배열체(212)는 상이한 단면 형상을 가질 수 있고 그리고/또는 세장형이 아닐 수 있다.
일부 예들에서, 필터 배열체(212)는 에어로졸화 가능한 재료(211)의 종방향 단부에 접하여 있다. 다른 예들에서, 필터 배열체(212)는, 예컨대 갭(gap) 및/또는 에어로졸 생성 물품(210)의 하나 이상의 추가 구성요소들에 의해, 에어로졸화 가능한 재료(211)로부터 이격될 수 있다. 일부 예들에서, 필터 배열체(212)는 예를 들어 여과 재료의 본체에 의해 또는 여과 재료의 2 개의 본체들 사이에 유지될 수 있는 첨가제 또는 향미 소스(flavour source)(예컨대, 첨가제-보유 또는 향미-보유 캡슐(capsule) 또는 스레드(thread))를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(210)은 또한 에어로졸화 가능한 재료(211)에 대해 필터 배열체(212)를 유지하기 위해 에어로졸화 가능한 재료(211) 및 필터 배열체(212) 주위에 래핑되는 래퍼(wrapper)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 래퍼는 래퍼의 자유 단부들이 서로 중첩되도록 에어로졸화 가능한 재료(211) 및 필터 배열체(212) 주위에 래핑될 수 있다. 래퍼는 에어로졸 생성 물품(210)의 원주방향 외부면의 일부 또는 전부를 형성할 수 있다. 래퍼는 종이, 카드(card) 또는 재생 에어로졸화 가능한 재료(예를 들어, 재구성 담배)와 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 종이는 당업계에 알려진 티핑지(tipping paper)일 수 있다. 래퍼는 또한 래퍼의 중첩된 자유 단부들을 서로 접착하여 중첩된 자유 단부들이 분리되는 것을 방지하는 데 도움이 되는 접착제(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 접착제는 생략될 수 있거나, 래퍼는 설명된 것과 상이한 형태를 취할 수 있다. 다른 예들에서, 필터 배열체(212)는 접착제와 같은 래퍼 이외의 커넥터에 의해 에어로졸화 가능한 재료(211)에 대해 유지될 수 있다. 일부 예들에서, 필터 배열체(212)는 생략될 수 있다.
에어로졸 생성 디바이스(100)는 에어로졸 생성 물품(210)의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역(110), 에어로졸이 사용 시에 가열 구역(110)으로부터 사용자에게 전달 가능하게 하는 출구(120), 및 에어로졸 생성 물품(210)이 적어도 부분적으로 가열 구역(110) 내에 위치되어 에어로졸을 생성시킬 때 에어로졸 생성 물품(210)의 가열을 유발하기 위한 가열 장치(130)를 포함한다. 도 1에 도시된 예와 같은 일부 예들에서, 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(210)에 인접한 임의의 갭을 통해서가 아니라 에어로졸 생성 물품(210) 자체를 통해 가열 구역(110)으로부터 사용자에게 전달 가능하다. 그럼에도 불구하고, 그러한 예들에서, 에어로졸은 비록 에어로졸 생성 물품(210) 내에서 이동하는 동안일지라도 여전히 출구(120)를 통과한다.
디바이스(100)는 가열 구역(110)을 디바이스(100)의 외부와 유체적으로 연결하는 적어도 하나의 공기 입구(도시되지 않음)를 한정할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 물품(210)을 통해 가열 구역(110)으로부터 휘발된 성분(들)을 흡인함으로써 에어로졸화 가능한 재료의 휘발된 성분(들)을 흡입할 수 있다. 휘발된 성분(들)이 가열 구역(110) 및 에어로졸 생성 물품(210)으로부터 제거됨에 따라, 공기가 디바이스(100)의 공기 입구(들)를 통해 가열 구역(110) 내로 흡인될 수 있다.
본 예에서, 가열 구역(110)은 축(A-A)을 따라 연장되고, 에어로졸 생성 물품(210)의 일부만을 수용하도록 크기설정 및 형상화된다. 본 예에서, 축(A-A)은 가열 구역(110)의 중심 축이다. 더욱이, 본 예에서, 가열 구역(110)은 세장형이고, 그래서 축(A-A)은 가열 구역(110)의 종축(A-A)이다. 에어로졸 생성 물품(210)은 출구(120)를 통해 가열 구역(110) 내로 적어도 부분적으로 삽입 가능하고, 사용 시에 가열 구역(110)으로부터 그리고 출구(120)를 통해 돌출된다. 다른 예들에서, 가열 구역(110)은 세장형 또는 비-세장형일 수 있고, 에어로졸 생성 물품(210) 전체를 수용하도록 치수설정될 수 있다. 그러한 일부 예들에서, 디바이스(100)는 출구(120)를 덮도록 배열될 수 있고 가열 구역(110) 및 에어로졸 생성 물품(210)으로부터 에어로졸을 흡인할 수 있는 마우스피스(mouthpiece)를 포함할 수 있다.
본 예에서, 에어로졸 생성 물품(210)이 적어도 부분적으로 가열 구역(110) 내에 위치되는 경우, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 상이한 부분들(211a 내지 211e)은 가열 구역(110)에서의 상이한 개개의 위치들(110a 내지 110e)에 위치된다. 본 예에서, 이러한 위치들(110a 내지 110e)은 가열 구역(110)의 축(A-A)을 따라 상이한 개개의 축방향 포지션들에 있다. 더욱이, 본 예에서, 가열 구역(110)이 세장형이기 때문에, 위치들(110a 내지 110e)은 가열 구역(110)의 길이를 따라 종방향으로 이격된 상이한 포지션들에 있는 것으로 간주될 수 있다. 본 예에서, 에어로졸 생성 물품(210)은 제1 위치(110a), 제2 위치(110b), 제3 위치(110c), 제4 위치(110d) 및 제5 위치(110e)에 각각 위치된 에어로졸화 가능한 재료(211)의 그러한 5 개의 부분들(211a 내지 211e)을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 위치(110b)는 제1 위치(110a)와 출구(120) 사이에 유체적으로 위치되고, 제3 위치(110c)는 제2 위치(110b)와 출구(120) 사이에 유체적으로 위치되고, 제4 위치(110d)는 제3 위치(110c)와 출구(120) 사이에 유체적으로 위치되며, 제5 위치는 제4 위치(110d)와 출구(120) 사이에 유체적으로 위치된다.
가열 장치(130)는 복수의 가열 유닛들(140a 내지 140e)을 포함하며, 가열 유닛들(140a 내지 140e) 각각은, 에어로졸 생성 물품(210)이 가열 구역(110) 내에 적어도 부분적으로 위치되는 경우, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분들(211a 내지 211e)의 개개의 부분을 그 성분을 에어로졸화시키기에 충분한 온도로 가열하게 할 수 있다. 복수의 가열 유닛들(140a 내지 140e)은 축(A-A)을 따라 서로 축방향으로 정렬될 수 있다. 이러한 방식으로 가열 가능한 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분들(211a 내지 211e) 각각은 예를 들어 1 밀리미터 내지 20 밀리미터, 예컨대 2 밀리미터 내지 10 밀리미터, 3 밀리미터 내지 8 밀리미터, 또는 4 밀리미터 내지 6 밀리미터의 축(A-A) 방향의 길이를 가질 수 있다.
본원에서 사용된 용어들 "가열 유닛들"은 도 1을 참조하여 설명된 바와 같은 전술한 예들 중 임의의 예에서 설명된 바와 같은 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들에 대응한다.
본 예의 가열 장치(130)는 5 개의 가열 유닛들(140a 내지 140e), 즉: 제1 가열 유닛(140a), 제2 가열 유닛(140b), 제3 가열 유닛(140c), 제4 가열 유닛(140d) 및 제5 가열 유닛(140e)을 포함한다. 가열 유닛들(140a 내지 140e)은 가열 구역(110)의 축(A-A)을 따라 상이한 개개의 축방향 포지션들에 있다. 더욱이, 본 예에서, 가열 구역(110)이 세장형이기 때문에, 가열 유닛들(140a 내지 140e)은 가열 구역(110)의 길이를 따라 종방향으로 이격된 상이한 포지션들에 있는 것으로 간주될 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 가열 유닛(140b)은 제1 가열 유닛(140a)과 출구(120) 사이에 위치되고, 제3 가열 유닛(140c)은 제2 가열 유닛(140b)과 출구(120) 사이에 위치되고, 제4 가열 유닛(140d)은 제3 가열 유닛(140c)과 출구(120) 사이에 위치되며, 제5 가열 유닛(140e)은 제4 가열 유닛(140d)과 출구(120) 사이에 위치된다. 다른 예들에서, 가열 장치(130)는 5 개 초과의 가열 유닛들(140a 내지 140e) 또는 5 개 미만의 가열 유닛들, 예컨대 단 4 개, 단 3 개, 단 2 개 또는 단 1 개의 가열 유닛을 포함할 수 있다. 개개의 가열 유닛(들)에 의해 가열 가능한 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분(들)의 수는 그에 상응하여 변화될 수 있다.
본 예의 가열 유닛들(140a 내지 140e)은 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함한다.
가열 장치(130)는 또한 가열 유닛들(140a 내지 140e)의 작동이 사용 시에 에어로졸화 가능한 재료(211)의 개개의 부분들(211a 내지 211e)의 가열을 유발하게 하도록 구성된 제어기(135)를 포함한다. 본 예에서, 제어기(135)는 에어로졸화 가능한 재료(211)의 개개의 부분들(211a 내지 211e)이 독립적으로 가열될 수 있도록 서로 독립적으로 가열 유닛(140a 내지 140e)의 작동을 유발하도록 구성된다. 이것은 사용 시에 에어로졸화 가능한 재료(211)의 점진적인 가열을 제공하기 위해 바람직할 수 있다. 또한, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분들(211a 내지 211e)이 상이한 개개의 형태들 또는 특성들, 예컨대 상이한 담배 블렌드(tobacco blend)들 및/또는 상이한 적용 또는 고유 향미들을 갖는 예들에서, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분들(211a 내지 211e)을 독립적으로 가열하는 능력은 사용 세션(session) 동안의 상이한 시간들에서 에어로졸화 가능한 재료(211)의 선택된 부분들(211a 내지 211e)의 가열을 가능하게 하여 시간 의존적인 사전결정된 특성들을 갖는 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 일부 예들에서, 그럼에도 불구하고 가열 장치(130)는 제어기(135)가 사용 세션 동안의 동일한 시간에서 모든 가열 유닛들(140a 내지 140e)과 같은 가열 유닛들(140a 내지 140e) 중 하나 초과의 가열 유닛의 작동을 유발하도록 구성되는 하나 이상의 모드들에서 작동 가능할 수 있다.
본 예에서, 가열 유닛들(140a 내지 140e)은 교번 자기장들과 같은 개개의 변화하는 자기장들을 생성시키도록 구성된 개개의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함한다. 이와 같이, 가열 장치(130)는 자기장 생성기를 포함하는 것으로 간주될 수 있고, 제어기(135)는 개개의 가열 유닛들(140a 내지 140e)의 인덕터들을 통해 가변 전류를 통과시키도록 작동 가능한 장치인 것으로 간주될 수 있다.
더욱이, 본 예에서, 디바이스(100)는 변화하는 자기장들의 투과에 의해 가열 가능하여, 이에 의해 사용 시에 가열 구역(110) 및 그 내의 에어로졸 생성 물품(210)의 가열을 유발하도록 구성된 서셉터(190)를 포함한다. 즉, 서셉터(190)의 부분들은 개개의 변화하는 자기장들에 의한 투과에 의해 가열 가능하여, 이에 의해 가열 구역(110) 내의 개개의 위치들(110a 내지 110e)에서 에어로졸화 가능한 재료(211)의 개개의 부분들(211a 내지 211e)의 가열을 유발한다.
일부 예들에서, 서셉터(190)는 알루미늄으로 제조되거나 알루미늄을 포함한다. 그러나, 다른 예들에서, 서셉터(190)는 전기 전도성 재료, 자성 재료 및 자성 전기 전도성 재료로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 서셉터(190)는 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 서셉터(190)는 알루미늄, 금, 철, 니켈, 코발트, 전도성 탄소, 흑연, 강철, 일반 탄소강, 연강, 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel), 몰리브덴, 탄화규소, 구리 및 청동으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서는 다른 재료(들)가 사용될 수 있다.
서셉터(190)가 강철(예를 들어, 연강 또는 스테인리스강)과 같은 철 또는 알루미늄을 포함하는 예들과 같은 일부 예들에서, 서셉터(190)는 사용 시에 서셉터(190)의 부식 또는 산화를 방지하는 것을 돕는 코팅을 포함할 수 있다. 그러한 코팅은 예를 들어 니켈 도금, 금 도금, 또는 세라믹 또는 불활성 중합체의 코팅을 포함할 수 있다.
본 예에서, 서셉터(190)는 관형이고 가열 구역(110)을 둘러싸고 있다. 실제로, 본 예에서, 서셉터(190)의 내부면은 가열 구역(110)을 부분적으로 획정한다. 서셉터(190)의 내부 단면 형상은 원형, 또는 타원형, 다각형, 정사각형, 직사각형 또는 불규칙한 형상과 같은 상이한 형상일 수 있다. 다른 예들에서, 서셉터(190)는 가열 구역(110)을 여전히 부분적으로 둘러싸는 비-관형 구조, 또는 가열 구역(110)을 관통하는 로드(rod), 핀(pin) 또는 블레이드(blade)와 같은 돌출 구조와 같은 상이한 형태를 취할 수 있다. 일부 예들에서, 서셉터(190)는 복수의 서셉터들로 대체될 수 있으며, 이들 각각은 변화하는 자기장들의 개개의 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능하여, 이에 의해 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분들(211a 내지 211e)의 개개의 부분의 가열을 유발한다. 복수의 서셉터들 각각은 관형이거나, 예를 들어 서셉터(190)에 대해 본원에서 논의되는 다른 형태들 중 하나의 형태를 취할 수 있다.
또 다른 예들에서, 디바이스(100)는 서셉터(190)가 없을 수 있고, 에어로졸 생성 물품(210)은 변화하는 자기장에 의한 투과에 의해 가열 가능한 하나 이상의 서셉터들을 포함할 수 있고, 이에 의해 에어로졸화 가능한 재료(211)의 개개의 부분들(211a 내지 211e)의 가열을 유발할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(210)의 하나 이상의 서셉터들(190) 각각은 에어로졸화 가능한 재료(211) 주위에 래핑되거나 다른 방식으로 둘러싸는 구조(예를 들어, 알루미늄 포일과 같은 금속 포일), 에어로졸화 가능한 재료(211) 내에 위치된 구조, 또는 에어로졸화 가능한 재료(211)와 혼합된 입자들 또는 다른 요소들의 그룹과 같은 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 디바이스(100)에 서셉터(190)가 없는 예들에서, 서셉터(190)는 가열 구역(110)을 부분적으로 획정하는 내열성 튜브(heat-resistant tube)로 대체될 수 있다. 그러한 내열성 튜브는 예를 들어 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK) 또는 세라믹 재료로 제조될 수 있다.
다른 예들에서, 평면형 비-스파이럴 유도 코일들은 서셉터 또는 복수의 서셉터들 및 축(A-A)에 대해 평행하도록 배열될 수 있으며, 다시 말해서, 코일의 평면형 면 또는 측면이 축(A-A)에 평행하도록, 예를 들어 에어로졸 생성 물품(210)이 코일들에 대해 축방향으로 배치되지 않도록 배열된다.
다른 예들에서, 유도 코일들은 서셉터의 전체 길이 또는 측면을 가열하도록 배열될 수 있다.
다른 예들에서, 평면형 비-스파이럴 유도 코일들은, 서셉터 또는 복수의 서셉터들 전체가 가열되도록, 서셉터(190) 또는 복수의 서셉터들(190) 주위에 정사각형 또는 직사각형 인클로저(enclosure)를 형성하도록 배열될 수 있다.
본 예에서, 가열 장치(130)는 전력원(도시되지 않음) 및 디바이스의 사용자 조작을 위한 사용자 인터페이스(user interface)(도시되지 않음)를 포함한다. 본 예의 전력원은 재충전식 배터리(rechargeable battery)이다. 다른 예들에서, 전력원은 비-충전식 배터리, 커패시터(capacitor), 배터리-커패시터 하이브리드(battery-capacitor hybrid) 또는 본선 전기 공급부(mains electricity supply)에 대한 연결부와 같은 재충전식 배터리 이외의 것일 수 있다.
본 예에서, 제어기(135)는 전력원과 가열 유닛들(140a 내지 140e) 사이에 전기적으로 연결된다. 본 예에서, 제어기(135)는 또한 전력원에 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 본 예에서, 제어기(135)는 전력원으로부터 가열 유닛들(140a 내지 140e)로의 전력 공급을 제어하기 위한 것이다. 본 예에서, 제어기(135)는 집적 회로(IC), 예컨대 인쇄 회로 기판(PCB) 상의 IC를 포함한다. 다른 예들에서, 제어기(135)는 상이한 형태를 취할 수 있다. 제어기(135)는 본 예에서 사용자 인터페이스의 사용자 조작에 의해 작동된다. 사용자 인터페이스는 푸시-버튼(push-button), 토글 스위치(toggle switch), 다이얼(dial), 터치스크린(touchscreen) 등을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 사용자 인터페이스는 원격일 수 있고, 블루투스(Bluetooth)와 같이 무선으로 에어로졸 제공 디바이스(100)의 나머지 부분에 연결될 수 있다.
본 예에서, 사용자에 의한 사용자 인터페이스의 조작은 제어기(135)로 하여금 교류 전류가 개개의 가열 유닛들(140a 내지 140e) 중 적어도 하나의 가열 유닛의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일을 통과하게 한다. 이것은 인덕터가 교번 자기장을 생성시키게 한다. 인덕터 및 서셉터(190)는 인덕터에 의해 생성된 변화하는 자기장이 서셉터(190)를 투과하도록 적절하게 상대적으로 위치결정된다. 서셉터(190)가 전기 전도성인 경우, 이러한 투과는 서셉터(190)에서 하나 이상의 와전류들의 생성을 유발한다. 서셉터(190)의 전기 저항에 대한 서셉터(190)에서의 와전류들의 흐름은 서셉터(190)가 주울 가열에 의해 가열되게 한다. 서셉터(190)가 자성인 경우, 인가된 자기장의 변화에 따라 서셉터(190) 내의 자기 쌍극자들의 배향이 변화되고, 이는 서셉터(190)에서 열이 생성되게 한다.
디바이스(100)는 가열 챔버(110), 서셉터(190) 또는 에어로졸 생성 물품(210)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 온도 센서는 제어기(135)와 통신 가능하게 연결될 수 있으며, 그에 따라 제어기(135)는 온도 센서에 의해 출력된 정보에 기초하여 가열 챔버(110), 서셉터(190) 또는 에어로졸 생성 물품(210) 각각의 온도를 모니터링할 수 있다. 다른 예들에서, 온도는 시스템의 전기적 특성들, 예를 들어 가열 유닛들(140a 내지 140e) 내의 전류 변화를 측정함으로써 감지 및 모니터링될 수 있다. 온도 센서로부터 수신된 하나 이상의 신호들에 기초하여, 제어기(135)는 가열 챔버(110), 서셉터(190) 또는 물품 각각의 온도가 사전결정된 온도 범위 내에 유지되는 것을 보장하기 위해, 필요에 따라 가변 또는 교류 전류의 특성이 조정되게 할 수 있다. 특성은 예를 들어 진폭 또는 주파수 또는 듀티 사이클(duty cycle)일 수 있다. 사전결정된 온도 범위 내에서, 사용 시에 가열 챔버(110)에 위치된 에어로졸 생성 물품(210) 내의 에어로졸화 가능한 재료(211)는 에어로졸화 가능한 재료(211)를 연소시키지 않고 에어로졸화 가능한 재료(211)의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기에 충분하게 가열된다. 따라서, 제어기(135) 및 전체적으로는 디바이스(100)는 에어로졸화 가능한 재료(211)를 연소시키지 않고 에어로졸화 가능한 재료(211)를 가열하여 에어로졸화 가능한 재료(211)의 적어도 하나의 성분을 휘발시키도록 배열된다. 온도 범위는 약 50 ℃ 내지 약 350 ℃, 예컨대 약 100 ℃ 내지 약 300 ℃, 또는 약 150 ℃ 내지 약 280 ℃일 수 있다. 다른 예들에서, 온도 범위는 이러한 범위들 중 하나가 아닌 다른 범위일 수 있다. 일부 예들에서, 온도 범위의 상한은 350 ℃보다 높을 수 있다. 일부 예들에서, 온도 센서는 생략될 수 있다.
전술한 예들에서, 축(A-A) 방향으로 측정된 바와 같은 변화하는 자기장들의 크기 또는 정도는 상대적으로 작으며, 그에 따라 사용 시에 변화하는 자기장들에 의해 투과되는 서셉터(190)의 부분들은 그에 상응하여 작다. 따라서, 서셉터(190)는 변화하는 자기장에 의한 투과의 결과로서 열 전도에 의해 가열되는 서셉터(190)의 비율을 증가시키기에 충분한 열전도도를 가져서, 이에 상응하여 가열 유닛들(140a 내지 140e) 각각의 작동에 의해 가열되는 에어로졸화 가능한 재료(211)의 비율을 증가시키는 것이 바람직할 수 있다. 10 W/m/K 이상, 선택적으로 50 W/m/K 이상, 추가 선택적으로 100 W/m/K 이상의 열전도도를 갖는 서셉터(190)를 제공하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 본 예에서, 서셉터(190)는 알루미늄으로 제조되고, 200 W/m/K 초과, 예컨대 200 내지 250 W/m/K, 예를 들어 약 205 W/m/K 또는 237 W/m/K의 열전도도를 갖는다. 상기에서 언급된 바와 같이, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 부분들(211a 내지 211e) 각각은 예를 들어 1 밀리미터 내지 20 밀리미터, 예컨대 2 밀리미터 내지 10 밀리미터, 3 밀리미터 내지 8 밀리미터, 또는 4 밀리미터 내지 6 밀리미터의 축(A-A) 방향의 길이를 가질 수 있다.
가열 세션의 주어진 지속시간 동안, 가열 유닛들 및 에어로졸화 가능한 재료(211)의 관련 부분들의 수가 많을수록, 주어진 축방향 길이를 따라 연장되는 에어로졸화 가능한 재료(211)의 "신선한" 또는 미사용된 부분들로부터 에어로졸을 생성할 기회가 더 많아진다는 것이 이해될 것이다. 대안적으로, 에어로졸화 가능한 재료(211)의 각각의 부분을 가열하는 주어진 지속시간 동안, 가열 유닛들 및 에어로졸화 가능한 재료(211)의 관련 부분들의 수가 많을수록, 가열 세션이 길어질 수 있다. 개별 가열 유닛이 활성화될 수 있는 지속시간은 전체 가열 세션을 조정(예를 들어, 감소)하기 위해 조정(예를 들어, 단축)될 수 있고, 동시에 가열 요소에 공급되는 전력은 작동 온도에 보다 신속하게 도달하도록 조정(예를 들어, 증가)될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 가열 유닛들의 수("신선한 퍼프(puff)들"의 수를 좌우할 수 있음), 전체 세션 길이, 및 달성 가능한 전력 공급(전력원의 특성들에 의해 좌우될 수 있음) 사이에 균형이 맞춰질 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른, PCB 상에 형성된 맨드릴 루프(mandrel loop) 또는 루프의 형태인 평면형 비-스파이럴 코일의 일 예의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 맨드릴 루프는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 개방 루프를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 유도 코일 배열체(50)는 도 2와 관련하여 전술한 것과 같은 에어로졸 생성 시스템과 함께 사용하기 위한 것이다.
유도 코일 배열체(50)는 PCB(52), 맨드릴 루프 또는 루프(54)의 형태로 PCB(52) 상에 배치된 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일, 및 맨드릴 루프 또는 루프(54)의 상부에 배치된 아이솔레이터(isolator)(56)를 포함한다. 맨드릴 루프 또는 루프(54)는 구리와 같은 전기 전도성 재료로 형성된다. 사용 시에, 가열 요소의 가열을 유발하기 위해 도 2의 서셉터(190)와 같은 가열 요소를 투과하는 데 사용 가능한 가변(예를 들어, 교류) 자기장을 생성하도록 가변(예를 들어 교류) 전류가 맨드릴 루프 또는 루프(54)를 통과하며, 이는 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
본 실시예는 PCB(52)를 포함하지만, 맨드릴 루프 또는 루프(52)가 PCB 상에 배치되지 않는 다른 실시예들이 고려된다. 대신에, 맨드릴 루프 또는 루프(54)만이 존재하거나, 맨드릴 루프 또는 루프(54) 및 아이솔레이터(56)만이 존재한다.
이러한 특정 실시예에서, 맨드릴 루프 또는 루프(54)는 단일 턴(turn)만을 포함한다. 그러나, 맨드릴 루프 또는 루프(54)가 예를 들어 1 개 초과의 턴, 예를 들어 2 개의 턴들, 3 개의 턴들, 4 개의 턴들 또는 4 개 초과의 턴들을 포함하는 다른 실시예들이 고려된다.
본 실시예의 아이솔레이터(56)는 평면형 플레이트의 형태이다. 아이솔레이터(56)는 맨드릴 루프 또는 루프(54)를 전기적으로 절연하기 위해 플라스틱 재료와 같은 비-전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 본 실시예에서, 아이솔레이터(56)는 난연성인 에폭시 수지 결합제를 갖는 직조 유리섬유 천으로 구성된 복합 재료인 FR-4로 제조된다.
일부 예들에서, 에어로졸 생성 시스템에서 사용되는 경우, 전술한 바와 같은 복수의 유도 코일 배열체들(50)이 사용될 수 있다. 복수의 유도 코일 배열체들(50)은 다층 구성으로 배열될 수 있다. 일 예에서, 단일 PCB(52)만이 존재할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 제1 맨드릴 루프 또는 루프(54)는 PCB(52) 상에 배치되고, 제1 맨드릴 루프 또는 루프(52) 상에는 제1 아이솔레이터(56)가 배치된다. 제2 맨드릴 루프 또는 루프(54)는 제1 아이솔레이터(56) 상에 배치될 수 있고, 제2 아이솔레이터(56)는 제2 맨드릴 루프 또는 루프(54) 상에 제공될 수 있다. 이러한 구성은 특정 요건들이 충족될 때까지, 예를 들어 가변(예를 들어 교류) 전류가 복수의 맨드릴 루프들 또는 루프들(54)을 통과할 때 필요한 양의 자속 밀도가 달성되도록, 필요한 횟수만큼 반복될 수 있다.
다른 예들에서, 단일 PCB(52)가 아니라, 각 개개의 층이 자체의 PCB(52), 맨드릴 루프 또는 루프(54) 및 아이솔레이터(56)를 포함할 수 있다.
다른 예들에서, 개개의 PCB들(52) 또는 아이솔레이터들(56)이 존재하지 않으며, 대신에 복수의 맨드릴 루프들 또는 루프들(54)이 다수의 층들로 배열된다. 그러한 예들에서, 맨드릴 루프들 또는 루프들(54)은 다른 방식으로, 예컨대 에어 갭에 의해, 서로 전기적으로 절연될 수 있다. 다른 예에서, 단 하나의 맨드릴 루프 또는 루프(54)만이 사용된다.
이제 PCB(52)가 존재하는 예들을 참조하면, 맨드릴 루프 또는 루프(54)는 임의의 적합한 방식으로 PCB(52)에 부착될 수 있다. 도 3에 예시된 실시예에서, 유도 코일 배열체(50)는 인쇄 회로 기판(PCB)으로 형성되었고, 그래서 맨드릴 루프 또는 루프(54)는, PCB(52)의 제조 동안 PCB(52) 상의 개개의 제1 및 제2 측면들(11) 상에 전기 전도성 재료를 인쇄한 후에, 맨드릴 루프 또는 루프 형태인 전기-전도성 재료의 패턴들이 남도록 전기-전도성 재료의 선택 부분들을 (예컨대, 에칭에 의해) 제거함으로써 형성되었다. 따라서, 맨드릴 루프 또는 루프(54)는 PCB(52) 상의 전기 전도성 재료의 박막 또는 코팅이다.
따라서, 상기에서 논의된 예들 중 임의의 예의 맨드릴 루프 또는 루프(54) 구성이 도 3의 시스템에서 설명된 바와 같은 가열 유닛으로서 사용될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 시스템은 베이핑 디바이스(vaping device) 또는 전자 니코틴 전달 시스템(electronic nicotine delivery system; END)으로도 알려진 전자 시가렛이지만, 에어로졸 생성 재료에서의 니코틴의 존재가 요건은 아니라는 점에 주목해야 한다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 시스템은 비연소식 가열 시스템으로도 알려진 담배 가열 시스템이다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성시키는 하이브리드 시스템(hybrid system)이며, 에어로졸 생성 재료들 중 하나 또는 복수가 가열될 수 있다. 에어로졸 생성 재료들 각각은 예를 들어 고체, 액체 또는 겔 형태일 수 있고, 니코틴을 보유할 수 있거나 보유하지 수 있다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸 생성 재료 및 고체 에어로졸 생성 재료를 포함한다. 고체 에어로졸 생성 재료는 예를 들어 담배 또는 비-담배 제품을 포함할 수 있다.
전형적으로, 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 디바이스 및 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 구성요소에 전력을 공급하기 위한 수단을 자체적으로 포함하는 물품들이 에어로졸 생성 시스템 자체를 형성할 수 있는 것으로 구상된다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 디바이스는 동력원 및 제어기를 포함할 수 있다. 동력원은 예를 들어 전력원일 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸 생성 재료, 에어로졸 생성 구성요소, 에어로졸 생성 영역, 마우스피스, 및/또는 에어로졸 생성 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 구성요소는 에어로졸 생성 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출하여 에어로졸을 형성하도록 에어로졸 생성 재료와 상호작용할 수 있는 가열기이다.
일부 실시예들에서, 전달될 물질은 에어로졸 생성 재료일 수 있다. 본원에서 에어로졸 생성 재료로도 지칭될 수 있는 에어로졸 생성 재료는 예를 들어 임의의 다른 방식으로 가열, 조사 또는 에너지화될 때 에어로졸을 생성시킬 수 있는 재료이다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 물품(210)은 소모성 물품, 또는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품이다. 에어로졸 생성 물품(210) 내의 에어로졸화 가능한 재료(211)의 휘발성 성분(들)의 전부 또는 실질적으로 전부가 소진되면, 사용자는 에어로졸 생성 디바이스(100)의 가열 구역(110)으로부터 에어로졸 생성 물품(210)을 제거하고 에어로졸 생성 물품(210)을 폐기할 수 있다. 사용자는 이후에 다른 에어로졸 생성 물품(210)과 함께 에어로졸 생성 디바이스(100)를 재사용할 수 있다. 그러나, 다른 개개의 실시예들에서, 에어로졸 생성 물품(210)은 가열 장치(130)에 대해 비-소모성일 수 있다. 즉, 가열 장치(130) 및 에어로졸 생성 물품(210)은 에어로졸화 가능한 재료(211)의 휘발성 성분(들)이 소진되면 함께 폐기될 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 물품(210)은 물품(210)과 함께 사용 가능한 에어로졸 생성 디바이스(100)와 별도로 판매, 공급 또는 다른 방식으로 제공된다. 그러나, 일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 디바이스(100) 및 에어로졸 생성 물품들(210) 중 하나 이상은, 가능하게는 세정 도구들과 같은 추가 구성요소들을 갖는, 키트(kit) 또는 조립체와 같은 시스템으로서 함께 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 디바이스(100)는 자기 투과성 코어와 같은 자속 집중기를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 전술한 바와 같은 인덕터 코일은 자속 집중기의 일부 주위에 권취되거나 래핑될 수 있다. 다른 실시예들에서, 인덕터 코일은 자속 집중기에 인접하거나 자속 집중기 내에 매립될 수 있다.
예를 들어, 자속 집중기 또는 자기 투과성 코어는 사용 시에 인덕터 코일에서 생성되는 자속을 집중시켜서 보다 강력한 자기장을 만든다. 또한, 자기 투과성 코어는 자속을 의도된 타겟(target)으로 지향시키는 것을 돕는다. 상기에서 논의된 실시예들에서 의도된 타겟은 하나 이상의 서셉터들이다. 일부 실시예들에서, 코일은 자속 집중기의 일부(즉, 전부가 아님) 주위에만 권취될 수 있다. 실시예들에서, 자기 투과성 코어는 높은 투자율(magnetic permeability) 및 낮은 전기 전도도를 가질 수 있다. 낮은 전기 전도도는 사용 시에 자기 투과성 코어에서의 와전류들의 생성을 방지하는 것을 도우며, 이는 자기 투과성 코어가 사용 시에 가열되는 것을 방지하는 것을 돕는다.
자기 투과성 코어는 페라이트를 포함할 수 있거나 페라이트로 구성될 수 있다. 페라이트는 예를 들어 니켈 및/또는 아연 및/또는 망간과 조합된 산화철을 보유할 수 있다. 페라이트는 낮은 보자력(coercivity)을 갖고 "연질 페라이트(soft ferrite)"로 간주될 수 있거나, 높은 보자력을 갖고 "경질 페라이트(hard ferrite)"로 간주될 수 있다. 예시적인 사용 가능한 연질 페라이트들은 화학식이 MnaZn(i-a) Fe2O4인 망간-아연 페라이트, 및 화학식이 NiaZn(i-a) Fe2O4인 니켈-아연 페라이트이다. 그러나, 이러한 실시예들에 대한 개개의 변형예들에서, 자기 투과성 코어는 상이한 재료 또는 재료들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 자기 투과성 코어는 비-전기 전도성 재료에 의해 서로 격리된 전기 전도성 재료의 복수의 층들을 포함할 수 있다. 자기 투과성 코어는 비-전기 전도성 재료에 의해 서로 격리된 수십 또는 심지어 수백 개의 전기 전도성 재료의 층들을 가질 수 있다. 복수의 유도 코일들을 포함하는 실시예들에서, 복수의 자속 집중기들 또는 자기 투과성 코어들이 제공될 수 있으며, 복수의 자속 집중기들 또는 자기 투과성 코어들 각각은 복수의 유도 코일들의 개개의 유도 코일에 대응한다.
다양한 실시예들에 따른 에어로졸 생성 디바이스(100), 에어로졸 생성 시스템 및 인덕터 코일은 실질적으로 편평한 에어로졸 생성 물품, 특히 실질적으로 편평한 소모품을 포함하는 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸을 생성시킬 때 특별한 유용성을 발견한다.
실질적으로 편평한 소모품은 어레이(array) 또는 원형 포맷(circular format)으로 제공될 수 있다. 다른 배열들도 또한 고려된다.
실질적으로 편평한 소모품에는 에어로졸화 가능한 재료의 복수의 개별 부분들이 제공될 수 있다. 에어로졸화 가능한 재료의 복수의 개별 부분들은 어레이 또는 그리드(grid)형 구성으로 배열될 수 있다. 에어로졸화 가능한 재료의 복수의 개별 부분들은 원형 패턴으로 배열될 수 있다.
예를 들어 실질적으로 편평한 소모품이 어레이 형태로 제공되는 일부 실시예들에서, 다수의 가열 영역들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따르면, 소모품의 부분, 픽셀 또는 구역/세그먼트당 하나의 가열 영역이 제공될 수 있다.
다른 실시예들에서, 실질적으로 편평한 소모품은 소모품의 세그먼트가 유사한 형상의 가열기에 의해 가열되도록 회전될 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 단일 가열 영역이 제공될 수 있다.
일부 실시예들에서, 실질적으로 편평한 소모품은 가열 영역에 대해 하나 이상의 방향으로 이동될 수 있다.
특히, 다양한 실시예들에 따른 인덕터 코일은 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로서 소모품을 태우지 않고 가열하도록 배열된 비가연성 에어로졸 제공 디바이스의 일부로서 제공될 수 있다. 특히, 소모품은 에어로졸 생성 재료의 복수의 개별 부분들을 포함할 수 있으며, 개별 부분들 각각은 약 15 ㎎ 미만의 물을 포함한다.
일부 실시예들에서, 에어로졸 생성 재료는 시트로서 형성된다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료 시트는 시트 형태로 조립체 또는 소모품에 통합될 수 있으며, 예를 들어 복수의 개별 부분들은 복수의 시트들일 수 있다. 에어로졸 생성 재료 시트들은 평면형 시트들, 모여지거나 뭉쳐진 시트(gathered or bunched sheet)들, 크림프 시트(crimped sheet)들 또는 압연 시트(rolled sheet)들(즉, 튜브 형태)로서 통합될 수 있다. 일부의 그러한 경우들에서, 이러한 실시예들의 에어로졸 생성 재료는 에어로졸 생성 재료(예를 들어, 담배)의 로드를 둘러싸는 시트들과 같은 시트들로서 에어로졸 생성 소모품/조립체에 포함될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 재료 시트들은 담배와 같은 에어로졸 생성 재료를 둘러싸는 래핑지(wrapping paper) 상에 형성될 수 있다. 다른 경우들에서, 시트들은 파쇄된 후에 조립체에 통합되고, 적합하게는 컷 래그 담배와 같은 에어로졸 생성 재료 내에 혼합될 수 있다. 그러한 경우들에서, 본 발명의 소모품들은, 에어로졸 생성 재료가 120 ℃ 이상으로 가열될 때, 사용자의 흡입 동작당 15 ㎎ 이하의 물을 에어로졸화하는 능력을 유지할 것이다.
소모품은 에어로졸 생성 재료가 제공되는 지지체를 포함할 수 있다. 지지체는 에어로졸 생성 재료가 형성되는 지지체로서 기능하여 제조를 용이하게 한다. 지지체는 에어로졸 생성 재료에 인장 강도를 제공하여 취급을 용이하게 할 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료의 복수의 개별 부분들이 그러한 지지체 상에 퇴적된다. 일부 경우들에서, 비정질 재료의 복수의 개별 부분들이 그러한 지지체 상에 퇴적된다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료의 개별 부분들은 각각의 개별 부분이 개별적으로 가열되어 에어로졸화될 수 있도록 그러한 지지체 상에 퇴적된다. 예시적인 실시예에서, 소모품은 에어로졸 생성 재료의 복수의 개별 부분들을 포함하며, 개별 부분들은 지지체 상에 제공되고, 개별 부분들 각각은 15 ㎎ 미만의 물을 포함한다.
적합하게는, 에어로졸 생성 재료의 개별 부분들은 각각의 개별 부분이 개별적으로 가열되어 에어로졸화될 수 있도록 지지체 상에 제공된다. 그러한 형태를 갖는 소모품이 각각의 퍼프를 통해 일관된 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있게 하는 것으로 밝혀졌다.
일부 경우들에서, 지지체는 금속 포일(metal foil), 종이, 카본지(carbon paper), 내유지(greaseproof paper), 세라믹, 흑연 및 그래핀(graphene)과 같은 탄소 동소체들, 플라스틱, 판지, 목재, 또는 이들의 조합들로부터 선택된 재료들로 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 지지체는 재구성 담배의 시트와 같은 담배 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 일부 경우들에서, 지지체는 금속 포일, 종이, 판지, 목재, 또는 이들의 조합들로부터 선택된 재료들로 형성될 수 있다. 일부 경우들에서, 지지체 자체가 이전의 목록들로부터 선택된 재료들의 층들을 포함하는 라미네이트 구조(laminate structure)이다. 일부 경우들에서, 지지체는 또한 향미제 캐리어(flavourant carrier)로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 지지체는 향미제 또는 담배 추출물로 함침될 수 있다.
일부 경우들에서, 지지체는 비-자성일 수 있다.
일부 경우들에서, 지지체는 자성일 수 있다. 이러한 기능은 사용 시에 조립체에 지지체를 체결하는 데 사용될 수 있거나, 특정 형상들을 생성하는 데 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료는 사용 시에 유도 가열기(induction heater)에 재료를 체결하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 자석들을 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 지지체는 기체 및/또는 에어로졸에 대해 실질적으로 또는 완전히 불투과성일 수 있다. 이것은 지지체 층을 통한 에어로졸 또는 기체의 통과를 방지하여, 이에 의해 유동을 제어하고 에어로졸 또는 기체가 사용자에게 전달되는 것을 보장한다. 이것은 또한, 예를 들어 에어로졸 생성 조립체에 제공된 가열기의 표면 상에 사용 시에 기체/에어로졸의 응축 또는 다른 퇴적(deposition)을 방지하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 일부 경우들에서 소비 효율성 및 위생이 향상될 수 있다.
일부 경우들에서, 에어로졸 생성 재료와 접하는 지지체의 표면은 다공성일 수 있다. 예를 들어, 하나의 경우에, 지지체는 종이를 포함한다. 종이와 같은 다공성 지지체가 본 발명에 특히 적합하며; 다공성(예를 들어, 종이) 층이 에어로졸 생성 재료와 접하고 강한 결합부를 형성한다는 것이 밝혀졌다. 에어로졸 생성 재료는 겔을 건조시킴으로써 형성되며, 이론에 의해 제한되지 않고, 겔을 형성하는 슬러리(slurry)는 다공성 지지체(예를 들어, 종이)를 부분적으로 함침시켜서, 겔이 경화되어 가교결합들을 형성할 때 지지체가 겔에 부분적으로 결합되게 하는 것으로 생각된다. 이것은 겔과 지지체 사이(및 건조된 겔과 지지체 사이)에 강한 결합을 제공한다.
하나의 특정한 경우에, 지지체는 종이-백킹된 포일(paper-backed foil)일 수 있으며; 종이 층은 에어로졸 생성 재료와 접하고, 이전 단락들에서 논의된 특성들은 이러한 접촉에 의해 제공된다. 포일 백킹(foil backing)은 실질적으로 불침투성이어서, 에어로졸 유동 경로의 제어를 제공한다. 금속 포일 백킹은 또한 에어로졸 생성 재료에 열을 전도하도록 기능할 수 있다.
다른 경우에, 종이-백킹된 포일의 포일 층이 에어로졸 생성 재료와 접한다. 포일은 실질적으로 불투과성이어서, 이에 의해 에어로졸 생성 재료에 제공된 물이 종이 내로 흡수되어 구조적 완전성(structural integrity)을 약화시킬 수 있는 것을 방지한다.
일부 경우들에서, 지지체는 알루미늄 포일과 같은 금속 포일로 형성되거나 이를 포함한다. 금속 지지체는 열 에너지의 보다 양호한 전도를 허용할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 금속 포일은 유도 가열 시스템에서 서셉터로서 기능할 수 있다. 특정 실시예들에서, 지지체는 금속 포일 층 및 지지 층, 예컨대 판지를 포함한다. 이러한 실시예들에서, 금속 포일 층은 20 ㎛ 미만, 예컨대 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛, 적합하게는 약 5 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
일부 경우들에서, 지지체는 약 0.010 ㎜ 내지 약 2.0 ㎜, 적합하게는 약 0.015 ㎜, 0.02 ㎜, 0.05 ㎜ 또는 0.1 ㎜ 내지 약 1.5 ㎜, 1.0 ㎜, 또는 0.5 ㎜의 두께를 가질 수 있다.
비-정사각형의 인덕터 코일 배열체들이 제공되는 추가 실시예들이 고려된다. 이것은 하나의 턴과 관련이 있다는 것이 이해될 것이다.
특히, 이층 또는 다층 배열체가 제공되도록 2 개 이상의 턴들이 제공되는 실시예들이 고려된다. 이러한 실시예에 따르면, 배열체의 대부분은 PCB 재료 유형을 포함한다.
코일 배열체가 하나 이상의 루프들을 포함할 수 있는 것으로 또한 고려된다.
전술한 실시예들은 일부 측면들에서 일부의 특정 예시적인 에어로졸 생성 시스템들에 초점을 맞추었지만, 동일한 원리들이 다른 기술들을 사용하는 에어로졸 생성 시스템들에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 다시 말하면, 에어로졸 생성 제공 시스템의 다양한 양태들이 기능하는 구체적인 방식은 본원에 설명된 예들의 기본 원리들과 직접적으로 관련되지 않는다.
다양한 쟁점들을 해결하고 당해 기술을 진전시키기 위하여, 본 개시는 청구된 발명(들)이 실시될 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 도시한다. 본 개시의 장점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 샘플이고, 여기에만 국한되거나 그리고/또는 배타적인 것은 아니다. 이들 장점들 및 특징들은 단지 청구되는 발명(들)을 교시하고 이해하는 것을 돕기 위해 제시된다. 본 개시의 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양태들은 청구항들에 의해 규정된 바와 같은 본 개시에 대한 제한들로서, 또는 청구항들의 균등물들에 대한 제한들로서 고려되지 않아야 하고, 청구항들의 범위로부터 이탈하지 않으면서 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변형들이 행해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은 본원에 구체적으로 설명된 것들 이외의 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적절하게 포함할 수 있거나, 이들로 구성될 수 있거나, 이들을 필수적 요소로 하여 구성(consist essentially of)될 수 있으며, 따라서 종속 청구항들은 청구항들에 명시적으로 제시된 것들 이외의 조합들로 독립 청구항들의 특징들과 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 개시는 현재 청구되지 않지만 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.
Claims (27)
- 에어로졸 생성 디바이스로서,
디바이스 하우징(device housing);
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일(planar non-spiral inductor coil); 및
상기 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 연결된 전원 공급장치를 포함하며, 상기 전원 공급장치는 상기 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 진동 전류를 제공하도록 구성되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항에 있어서,
상기 디바이스는, 사용 시에, 에어로졸화 가능한 재료 및 상기 에어로졸화 가능한 재료를 가열하도록 위치결정된 하나 이상의 서셉터(susceptor)들을 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 인덕터 코일은 실질적으로 정사각형인,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인덕터 코일은 실질적으로 직사각형인,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디바이스는 2 개 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
자속 집중기(flux concentrator)를 더 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제6 항에 있어서,
상기 자속 집중기는 페라이트 재료(ferrite material)를 포함하고, 그리고/또는 페라이트 재료의 연속 시트 또는 스트립인,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인덕터 코일은 복수의 맨드릴 루프(mandrel loop)들 또는 루프들을 포함하며, 상기 복수의 맨드릴 루프들 또는 루프들은 다층 구성으로 배열되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제8 항에 있어서,
상기 맨드릴 루프들 또는 루프들은 단일 턴 코일(turn coil)들을 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제8 항에 있어서,
상기 맨드릴 루프들 또는 루프들은 2 개, 3 개 또는 4 개의 턴 코일들을 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제8 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 맨드릴 루프들 또는 루프들은 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 배치되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 디바이스는 복수의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들은 변화하는 자기장을 생성시키도록 구성되며,
선택적으로 상기 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들은 상기 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들 각각으로부터 개개의 변화하는 자기장을 생성시키도록 구성되고,
상기 개개의 변화하는 자기장들 각각은 서로 독립적으로 생성되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제13 항에 있어서,
상기 하나 이상의 서셉터들은 상기 변화하는 자기장에 의해 가열되도록 배열되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제14 항에 있어서,
상기 하나 이상의 서셉터들은 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품에 제공된 에어로졸화 가능한 재료를 태우지 않고 가열하도록 배열 및 구성되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제14 항 또는 제15 항에 있어서,
상기 하나 이상의 서셉터들은 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품에 제공된 에어로졸화 가능한 재료로부터 에어로졸을 생성시키도록 배열 및 구성되는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 디바이스는 비연소식 가열(heat-not-burn) 에어로졸 생성 디바이스를 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 디바이스는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스를 포함하는,
에어로졸 생성 디바이스. - 에어로졸 생성 시스템으로서,
제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 청구된 에어로졸 생성 디바이스; 및
비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 포함하는,
에어로졸 생성 시스템. - 제19 항에 있어서,
상기 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 하나 이상의 서셉터들을 포함하며,
상기 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들은 변화하는 자기장을 생성시키도록 구성되고, 상기 하나 이상의 서셉터들은 상기 변화하는 자기장에 의해 가열되도록 배열되는,
에어로졸 생성 시스템. - 제19 항 또는 제20 항에 있어서,
상기 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는,
에어로졸 생성 시스템. - 제21 항에 있어서,
상기 에어로졸화 가능한 재료는, (i) 고체로서; (ii) 액체로서; (ii) 겔(gel)의 형태로; (iv) 박막 기재의 형태로; (iv) 다수의 영역들을 갖는 박막 기재의 형태로; (v) 다수의 영역들을 갖는 박막 기재의 형태―상기 영역들 중 적어도 2 개는 상이한 조성들을 갖는 에어로졸화 가능한 재료를 포함함―로 제공되는,
에어로졸 생성 시스템. - 에어로졸을 생성시키는 방법으로서,
제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 청구된 에어로졸 생성 디바이스를 제공하는 단계; 및
에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 상기 에어로졸 생성 디바이스 내로 삽입하는 단계를 포함하는,
에어로졸을 생성시키는 방법. - 에어로졸 생성 시스템으로서,
하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들을 포함하는 에어로졸 생성 디바이스;
사용 시에 상기 에어로졸 생성 디바이스 내에 위치되는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품; 및
하나 이상의 제거 가능한 서셉터들을 포함하는,
에어로졸 생성 시스템. - 에어로졸 생성 시스템으로서,
에어로졸 생성 디바이스; 및
사용 시에 상기 에어로졸 생성 디바이스 내에 위치되는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품을 포함하며, 상기 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 하나 이상의 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일들 및 하나 이상의 서셉터들을 포함하는,
에어로졸 생성 시스템. - 에어로졸 생성 디바이스를 제조하는 방법으로서,
평면형 비-스파이럴 인덕터 코일과 함께 디바이스 하우징을 형성하는 단계; 및
상기 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 전원 공급장치를 연결하는 단계를 포함하며, 상기 전원 공급장치는 상기 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일에 진동 전류를 제공하도록 구성되는,
에어로졸 생성 디바이스를 제조하는 방법. - 에어로졸 제공 디바이스로서,
에어로졸 생성 물품을 수용하기 위한 개구를 갖는 플레이트 또는 인쇄 회로 기판;
상기 플레이트 또는 인쇄 회로 기판의 제1 측면에 제공된 제1 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일; 및
상기 플레이트 또는 인쇄 회로 기판의 제2 대향 측면에 제공된 제2 평면형 비-스파이럴 인덕터 코일을 포함하는,
에어로졸 제공 디바이스.
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