KR20230141796A - 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트 - Google Patents

Abstract

에어로졸 생성 디바이스(10) 가열 컴포넌트가 제공된다. 가열 컴포넌트는 가열 챔버(18)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 전자기장 발생기(48)를 포함하고, 가열 챔버는 하나 이상의 발열체(42)를 수용하도록 구성된다. 전자기장 발생기는 복수의 함께 권취된 나선형 스트랜드를 포함한다. 복수의 나선형 스트랜드 중 각각의 나선형 스트랜드가 감겨서 복수의 권선을 포함한다. 복수의 나선형 스트랜드 중 제1 나선형 스트랜드(72)의 권선(72A)은 제1 크기를 갖고, 복수의 나선형 스트랜드 중 제2 나선형 스트랜드(74)의 권선(74B)은 제2 크기를 갖고, 제1 크기와 제2 크기는 상이한 크기이다.

Description

에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트

본 발명은 에어로졸 생성 디바이스, 더 구체적으로 에어로졸 생성 디바이스를 위한 유도 가열에 관한 것이다.

에어로졸 생성 디바이스, 예컨대, 전자 담배 및 다른 에어로졸 흡입기 또는 기화 디바이스는 점점 더 대중적인 소비자 제품이 되고 있다.

기화 또는 에어로졸화를 위한 가열 디바이스가 기술 분야에 알려져 있다. 이러한 디바이스는 일반적으로 가열 챔버 및 가열기를 포함한다. 작동 시, 조작자는 에어로졸화되거나 또는 기화될 제품을 가열 챔버에 삽입한다. 이어서 제품은 전자 가열기로 가열되어 조작자가 흡입할 수 있도록 제품의 구성성분을 기화시킨다. 일부 예에서, 제품은 종래의 담배와 유사한 담배 제품이다. 이러한 디바이스는 제품이 연소되는 일 없이 에어로졸화점으로 가열된다는 점에서 때때로 "비연소 가열식" 디바이스로 지칭된다.

알려진 에어로졸 생성 디바이스가 직면하고 있는 문제는 가열 제어 및 효과적인 에너지 사용을 포함한다.

제1 양상에 따르면, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트가 제공되고, 가열 컴포넌트는 가열 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 전자기장 발생기를 포함하고, 가열 챔버는 전자기장 발생기에 의해 가열 가능한 하나 이상의 발열체를 수용하도록 구성되고, 전자기장 발생기는 복수의 함께 권취된 나선형 스트랜드를 포함하되, 복수의 나선형 스트랜드 중 각각의 나선형 스트랜드가 감겨서 복수의 권선을 포함하고, 복수의 나선형 스트랜드 중 제1 나선형 스트랜드의 권선은 제1 크기를 갖고, 복수의 나선형 스트랜드 중 제2 나선형 스트랜드의 권선은 제2 크기를 갖고, 제1 크기와 제2 크기는 상이한 크기이다.

이 방식으로, 제1 나선형 스트랜드의 더 작은 권선은 제2 나선형 스트랜드의 더 큰 권선보다 유도 코일의 축방향 중심에 더 가깝다. 이와 같이, 유도 코일이 가열 챔버의 발열체로 가열 챔버를 둘러쌀 때, 제1 나선형 스트랜드의 권선은 제2 나선형 스트랜드의 권선보다 발열체에 더 가깝다. 발열체에 더 가까운 것으로 인해, 제1 나선형 스트랜드는 나선형 스트랜드에 인가되는 미리 결정된 전력량에 대해 제2 나선형 스트랜드보다 더 큰 범위로 발열체를 가열할 수 있다.

바람직하게는, 나선형 스트랜드는, 제1 나선형 스트랜드의 권선이 적어도 부분적으로 전자기장 발생기의 축방향 길이를 따라 제2 나선형 스트랜드의 권선과 교번하도록 인터리빙된다(interleaved).

이 방식으로, 상이한 크기의 권선의 균일한 분포가 유도 코일의 길이를 따라 제공되고, 따라서 제1 나선형 스트랜드 및 제2 나선형 스트랜드가 발열체의 동일한 면적에 유도 가열을 각각 제공하게 하여, 균일한 전체 가열을 제공한다.

바람직하게는, 복수의 나선형 스트랜드는 제3 나선형 스트랜드를 더 포함하고 나선형 스트랜드는, 제1, 제2 및 제3 나선형 스트랜드의 권선이 적어도 부분적으로 전자기장 발생기의 축방향 길이를 따라 서로 교번하도록 인터리빙되고, 제3 나선형 스트랜드의 권선은 제1 나선형 스트랜드 및 제2 나선형 스트랜드 중 하나의 권선과 동일한 크기, 또는 권선과 상이한 크기를 갖는다.

바람직하게는, 복수의 나선형 스트랜드는, 각각의 나선형 스트랜드의 권선이 적어도 부분적으로 전자기장 발생기의 축방향 길이를 따라 서로 교번하도록 인터리빙된다.

바람직하게는, 제1 나선형 스트랜드의 권선은 제2 나선형 스트랜드의 권선보다 더 작은 직경을 갖는다.

바람직하게는, 각각의 나선형 스트랜드의 복수의 권선은 실질적으로 원형이다.

바람직하게는, 각각의 나선형 스트랜드의 복수의 권선은 실질적으로 삼각형이다.

이 방식으로, 하나 이상의 발열체는 실질적으로 삼각형 권선의 코너에 배치될 수 있고 더 높은 자속이 발열체에 부여될 수 있다.

바람직하게는, 전자기장 발생기는 가열 챔버 내에 배치된 하나 이상의 발열체를 가열하도록 구성된 유도 코일이다.

바람직하게는, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트는 유도 코일의 내부에 있고 유도 코일과 하나 이상의 발열체 사이에 있도록 구성된 온도 격리층을 더 포함하고, 온도 격리층은 유도 코일에 의해 생성되는 자기장에 투과성이고 하나 이상의 발열체로부터 유도 코일로의 열 흐름을 억제하도록 배치된다.

온도 격리층은 하나 이상의 발열체로부터 유도 코일로의 열 흐름을 억제한다. 발열체(들)가 유도 코일에 더 가까이 배치될수록, 유도 코일로부터 발열체(들)로의 에너지 전달량이 개선됨에 따라 유도 코일이 더 가열된다. 그러나, 발열체(들)는 또한 함께 너무 가까이 배치되면 유도 코일을 가열할 것이고; 유도 코일 온도의 증가는 이의 효율을 감소시킬 수 있다. 이것은 발열체가 유도 코일과 더 가까이 있을 때 발열체(들)를 가열하는 것이 더 효율적이지만, 발열체가 너무 가까이 있을 때 코일이 덜 효율적이라는 점에서 코일/발열체 패러독스를 나타낸다. 온도 격리층은 발열체(들)로부터 다시 코일로의 열 전달을 억제하면서, 유도 코일에 의해 생성된 자기장이 코일로부터 발열체(들)로 통과하게 하여 유도에 의해 발열체를 가열시킴으로써 이 문제를 처리한다. 이것은 유도 코일의 효율을 개선시켜서, 에어로졸 생성 디바이스의 효율을 개선시킨다. 온도 격리층은 또한 생성된 열을 가열 챔버에 국한시킴으로써 에어로졸 생성 디바이스를 통한 열 전달을 억제하고; 이것은 에어로졸 생성 물품의 가열 효율을 개선시키고 사용자의 손에서 디바이스가 바람직하지 않게 가열되는 것을 억제한다.

바람직하게는, 온도 격리층은 열 다이오드 또는 열 반사기 중 적어도 하나이다.

바람직하게는, 제1 나선형 스트랜드의 권선은 제2 나선형 스트랜드의 권선보다 하나 이상의 발열체에 더 가까이 있도록 구성된다.

바람직하게는, 각각의 나선형 스트랜드는 나선형 스트랜드의 각각에 선택적으로 전력공급하도록 구성된 제어기에 별도로 연결 가능하다.

이 방식으로, 유도 코일이 활성화될 때, 제1 나선형 스트랜드 및 제2 나선형 스트랜드 중 하나 또는 둘 다는 전력공급받을 수 있다. 제1 나선형 스트랜드의 권선이 제2 나선형 스트랜드의 권선보다 더 작을 때, 이들은 발열체에 더 가깝고, 제1 나선형 스트랜드는 나선형 스트랜드에 인가되는 미리 결정된 전력량에 대해 제2 나선형 스트랜드보다 더 큰 범위로 발열체를 가열한다. 이와 같이, 나선형 스트랜드의 선택적인 활성화는 가변적인 가열이 적용되게 한다. 즉, 오직 제1 나선형 스트랜드에 전력공급하는 것은 유도에 의해 발열체를 제1 온도로 가열한다. 오직 제2 나선형 스트랜드에 전력공급하는 것은 유도에 의해 발열체를 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 가열한다. 동시에 제1 및 제2 나선형 스트랜드 둘 다에 전력공급하는 것은 또한 발열체를 제1 온도보다 더 높은 제3 온도로 가열할 수 있다. 이 방식으로, 가변적인 가열이 고정된 전력 레벨로 유도 코일의 스트랜드에 전력공급함으로써 적용될 수 있다.

바람직하게는, 각각의 나선형 스트랜드는 AC 전류가 하나 이상의 와이어를 통과할 때 전자기장을 생성하도록 구성된 하나 이상의 와이어로 형성된다.

바람직하게는, 각각의 나선형 스트랜드는 복수의 인접한 와이어로 형성된다.

각각의 나선형 스트랜드의 인접한 와이어의 수를 증가시키는 것이 스트랜드의 표면적을 증가시켜서, 나선형 스트랜드 주위에 생성되는 자기장을 증가시킨다. 이 방식으로, 복수의 인접한 와이어로 각각의 나선형 스트랜드를 형성하는 것이 유도를 위한 자력을 최대화하여, 발열체의 가열을 개선시킬 수 있다.

제2 양상에 따르면, 제1 양상의 가열 컴포넌트 및 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스가 제공된다.

바람직하게는, 에어로졸 생성 디바이스는 가열 챔버에 배치된 하나 이상의 발열체를 더 포함한다.

바람직하게는, 전자기장 발생기는 가열 챔버에 수용된 에어로졸 생성 물품을 태우는 일 없이 하나 이상의 발열체를 열로 유도 가열하도록 구성된다.

제3 양상에 따르면, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트가 제공되고, 가열 컴포넌트는 가열 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 전자기장 발생기를 포함하고, 가열 챔버는 전자기장 발생기에 의해 가열 가능한 하나 이상의 발열체를 수용하도록 구성되고, 전자기장 발생기는 복수의 함께 권취된 나선형 스트랜드를 포함하되, 복수의 나선형 스트랜드 중 각각의 나선형 스트랜드가 감겨서 복수의 권선을 포함한다.

바람직하게는, 복수의 나선형 스트랜드는, 각각의 나선형 스트랜드의 권선이 적어도 부분적으로 전자기장 발생기의 축방향 길이를 따라 서로 교번하도록 인터리빙된다.

바람직하게는, 복수의 나선형 스트랜드 중 제1 나선형 스트랜드의 권선은 제1 크기를 갖고, 복수의 나선형 스트랜드 중 제2 나선형 스트랜드의 권선은 제2 크기를 갖고, 제1 크기와 제2 크기는 상이한 크기이다.

바람직하게는, 제3 양상의 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트는 제1 양상의 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트의 바람직한 특징 중 하나 이상을 포함한다.

제4 양상에 따르면, 제3 양상의 가열 컴포넌트 및 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스가 제공된다.

바람직하게는, 에어로졸 생성 디바이스는 가열 챔버에 배치된 하나 이상의 발열체를 더 포함한다.

바람직하게는, 전자기장 발생기는 가열 챔버에 수용된 에어로졸 생성 물품을 태우는 일 없이 하나 이상의 발열체를 열로 유도 가열하도록 구성된다.

본 발명의 실시형태가 이제 도면을 참조하여 예로서 설명되고, 도면에서:
도 1은 에어로졸 생성 디바이스 및 에어로졸 생성 디바이스의 가열 챔버에 배치되도록 준비가 된 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 시스템의 단면도이다;
도 2는 에어로졸 생성 디바이스의 가열 챔버에 배치된 에어로졸 생성 물품을 나타내는, 도 1의 에어로졸 생성 시스템의 개략적인 단면도이다;
도 3은 코일 지지 구조체 및 가열 챔버의 내부면 상에 장착된 복수의 유도 가열식 발열체들 중 하나를 나타내는, 도 1 및 도 2의 에어로졸 생성 디바이스의 가열 챔버의 상세한 개략적인 사시도이다;
도 4는 가열 챔버의 주변부 주위에서 이격된 복수의 유도 가열식 발열체를 나타내는, 도 3에 도시된 가열 챔버의 단부로부터의 개략적인 단면도이다;
도 5는 도 3 및 도 4의 유도 가열식 발열체의 상세사항을 나타내는 개략도이다;
도 6은 대안적인 기하학적 구조를 가진 유도 가열식 발열체를 나타내는, 도 5와 유사한 개략도이다;
도 7은 유도 코일의 사시도이다;
도 8은 유도 코일의 사시도이다;
도 9a는 유도 코일의 단면도이다;
도 9b는 유도 코일의 사시도이다;
도 10a는 개방된 제1 단부로부터 기저부를 향하여, 가열 챔버로의 방향에서의 도면을 나타낸다;
도 10b는 개방된 제1 단부로부터 기저부를 향하여, 도 10a의 가열 챔버의 변형인, 가열 챔버로의 방향에서의 도면을 나타낸다; 그리고
도 11은 도 10a의 가열 챔버 및 유도 코일 지지부의 사시도이다.

처음에 도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 시스템(1)의 예가 개략적으로 도시된다. 에어로졸 생성 시스템(1)은 에어로졸 생성 디바이스(aerosol generating device)(10)(에어로졸 생성 디바이스(aerosol generation device)(10)로도 지칭됨) 및 디바이스(10)와 함께 사용을 위한 에어로졸 생성 물품(100)을 포함한다.

에어로졸 생성 물품(100)은 에어로졸 생성 기재(aerosol generating substrate)(102)(예컨대, 담배)를 포함한다. 에어로졸 생성 디바이스(10)는 에어로졸 생성 물품(100)을 태우는 일 없이 가열하여, 디바이스의 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 에어로졸 생성 기재(102)로부터 형성하도록 구성된다.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 에어로졸 생성 기재(102)를 일반적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도로 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 생성하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 생성 기재(102)를 태우거나 또는 연소시키는 일 없이, 에어로졸 생성 기재(102)를 이 범위 내 온도로 가열하는 것은 일반적으로 냉각되고 응축되는 증기를 생성하여 디바이스(10)의 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 형성한다. 본 개시내용의 목적을 위해, 용어 '에어로졸' 및 '증기'는 특히 사용자에 의한 흡입을 위해 생성되는 흡입 가능한 매체의 형태에 관하여, 상호교환적으로 사용될 수 있다.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 다양한 컴포넌트를 수용하는 본체(12)를 포함한다. 본체(12)는 본 명세서에 제시된 다양한 실시형태에서 설명된 컴포넌트에 맞춰지도록 그리고 한 손으로, 도움 없이 사용자에 의해 편안하게 쥐어지도록 크기 설정되는 임의의 형상을 가질 수 있다.

도 1 및 도 2의 하단부를 향하여 도시된, 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제1 단부(14)는 편의를 위해 에어로졸 생성 디바이스(10)의 원위, 하단, 기저 또는 하부 단부로서 설명된다. 도 1 및 도 2의 상단부를 향하여 도시된, 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제2 단부(16)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 근위, 상단 또는 상부 단부로서 설명된다. 사용 동안, 사용자는 일반적으로 제1 단부(14)가 하향으로 그리고/또는 사용자의 입에 대해 원위 위치로 그리고 제2 단부(16)가 상향으로 그리고/또는 사용자의 입에 대해 근위 위치로 에어로졸 생성 디바이스(10)를 맞춘다.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 본체(12)에 배치된 가열 챔버(18)를 포함한다. 가열 챔버(18)는 에어로졸 생성 물품(100)을 수용하기 위한, 실질적으로 원통형 단면을 가진 공동부(20)의 형태로 내부 용적을 획정한다. 가열 챔버(18)는 길이방향을 획정하는 길이방향축을 갖고 내열 플라스틱 물질, 예컨대, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 형성된다. 에어로졸 생성 디바이스(10)는 전력원(22), 예를 들어, 재충전 가능할 수 있는 하나 이상의 배터리, 및 제어기(24)를 더 포함한다.

가열 챔버(18)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제2 단부(16)를 향하여 개방된다. 즉, 가열 챔버(18)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 제2 단부(16)를 향하여 개방된 제1 단부(26)를 갖는다. 가열 챔버(18)는 일반적으로 본체(12)의 내부면으로부터 이격되게 유지되어 본체(12)로의 열 전달을 최소화한다.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 임의로 활주 덮개가 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)를 덮어서 가열 챔버(18)에 대한 접근을 방지하는 폐쇄된 위치(도 1 참조)와 활주 덮개가 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)를 노출시켜서 가열 챔버(18)에 대한 접근을 제공하는 개방된 위치(도 2 참조) 간에 횡방향으로 이동 가능한 활주 덮개(28)를 포함할 수 있다. 활주 덮개(28)는 일부 실시형태에서 폐쇄된 위치로 편향될 수 있다.

가열 챔버(18), 구체적으로 공동부(20)는 이에 대응하여 성형된 일반적으로 원통형 또는 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(100)을 수용하도록 배치된다. 일반적으로, 에어로졸 생성 물품(100)은 일반적으로 사전 패키징된 에어로졸 생성 기재(102)를 포함한다. 에어로졸 생성 물품(100)은 예를 들어, 에어로졸 생성 기재(102)로서 담배를 포함할 수 있는 일회용 그리고 교체 가능한 물품(또한 "소모품"으로서 알려짐)이다. 이러한 소모품은 담배 막대로서 지칭될 수 있다. 에어로졸 생성 물품(100)은 근위 단부(104)(또는 마우스 단부) 및 원위 단부(106)를 갖는다. 에어로졸 생성 물품(100)은 에어로졸 생성 기재(102)의 하류에 배치된 마우스피스 부분(108)을 더 포함한다. 에어로졸 생성 기재(102) 및 마우스피스 부분(108)은 종래의 담배와 유사한 방식으로 막대 형상의 에어로졸 생성 물품(100)을 형성하기 위해 컴포넌트를 제자리에 유지하도록 포장지(110)(예를 들어, 종이 포장지)의 내부에 동축 정렬로 배치된다.

마우스피스 부분(108)은 순차적으로 그리고 하류 방향으로 동축 정렬로, 즉, 원위 단부(106)로부터 에어로졸 생성 물품(100)의 근위(마우스) 단부(104)를 향하여 배치된 다음의 컴포넌트(상세히 도시되지 않음), 즉, 냉각 부분, 중심 구멍 부분 및 필터 부분 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 냉각 부분은 일반적으로 포장지(110)의 두께보다 더 두꺼운 두께를 가진 중공형 종이관을 포함한다. 중심 구멍 부분은 셀룰로스 아세테이트 섬유 및 가소제를 포함하는 경화된 혼합물을 포함할 수 있고, 마우스피스 부분(108)의 강도를 증가시키는 기능을 한다. 필터 부분은 일반적으로 셀룰로스 아세테이트 섬유를 포함하고 마우스피스 필터의 역할을 한다. 가열된 증기가 에어로졸 생성 기재(102)로부터 에어로졸 생성 물품(100)의 근위(마우스) 단부(104)를 향하여 흐름에 따라, 증기가 냉각 부분 및 중심 구멍 부분을 통과하여 필터 부분을 통해 사용자에 의한 흡입을 위해 적합한 특성을 가진 에어로졸을 형성할 때 증기가 냉각되고 응축된다.

가열 챔버(18)는 가열 챔버(18)의 제2 단부(34)에 위치된 기저부(32)와 개방된 제1 단부(26) 사이에서 연장되는 측벽(또는 챔버 벽)(30)을 갖는다. 측벽(30)과 기저부(32)가 서로 연결되고 단일 피스로서 일체형으로 형성될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 측벽(30)은 관형이고, 더 구체적으로 원통형이다. 다른 실시형태에서, 측벽(30)은 다른 적합한 형상, 예컨대, 타원형 또는 다각형 단면을 가진 관을 가질 수 있다. 또 추가의 실시형태에서, 측벽(30)은 테이퍼질 수 있다.

예시된 실시형태에서, 가열 챔버(18)의 기저부(32)는 폐쇄되고, 예를 들어, 밀봉되거나 또는 기밀된다. 즉, 가열 챔버(18)는 컵 형상이다. 이것은 개방된 제1 단부(26)로부터 인출된 공기가 기저부(32)에 의해 제2 단부(34)로부터 흐르는 것이 방지되고 대신 에어로졸 생성 기재(102)를 통해 안내되는 것을 보장할 수 있다. 이것은 또한 사용자가 에어로졸 생성 물품(100)을 가열 챔버(18)로 의도된 거리에 더 멀지 않게 삽입하는 것을 보장할 수 있다.

가열 챔버(18)의 측벽(30)은 내부면(36) 및 외부면(38)을 갖는다. 복수의 발열체 장착부(40)는 내부면(36)에 형성되고 내부면(36) 주위에서 원주방향으로 이격된다. 에어로졸 생성 디바이스(10)는 발열체 장착부(40) 상에 장착된 복수의 유도 가열식 발열체(42)를 포함하고, 따라서 유도 가열식 발열체(42)는 가열 챔버(18)의 주변부(44) 주위에서 원주방향으로 이격된다.

유도 가열식 발열체(42)는 가열 챔버(18)의 길이방향으로 길어진다. 각각의 유도 가열식 발열체(42)는 길이와 폭을 갖고, 일반적으로 길이는 폭의 적어도 5배이다. 각각의 유도 가열식 발열체(42)는 측벽(30)으로부터 방사 방향으로, 가열 챔버(18)로 연장되는 내향으로 연장되는 부분(42a)을 갖는다. 내향으로 연장되는 부분(42a)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같은 세장형 리지(elongate ridge)를 포함할 수 있거나 또는 도 6에 도시된 바와 같은 내향으로 편향된 부분을 포함할 수 있다. 양 경우에, 내향으로 연장되는 부분(42a)은 유도 가열식 발열체(42)의 제조 동안 쉽게 형성된다. 당업자라면 내향으로 연장되는 부분(42a)이 도 3 내지 도 5 및 도 6에 도시된 기하학적 구조로 제한되지 않고 다른 기하학적 구조가 본 개시내용의 범위 내에 전부 있다는 것을 이해할 것이다.

내향으로 연장되는 부분(42a)은 도 4에 도시된 바와 같이 에어로졸 생성 기재(102)를 향하여 연장되고 이와 접촉한다. 내향으로 연장되는 부분(42a)이 충분한 길이만큼 가열 챔버(18)로 방사상 내향으로 연장되어 가열 챔버(18)의 유효 단면적을 감소시킨다. 따라서 내향으로 연장되는 부분(42a)은 에어로졸 생성 기재(102), 더 구체적으로 에어로졸 생성 물품(100)의 포장지(110)와 마찰 끼워맞춤을 형성하고, 에어로졸 생성 기재(102)의 압축을 유발할 수 있다. 에어로졸 생성 기재(102)의 압축은 예를 들어, 공기 갭을 제거함으로써, 에어로졸 생성 기재(102)를 통한 열 전도를 개선시키고, 각각의 내향으로 연장되는 부분(42a)은 가열 챔버(18)에 걸친 거리 중 3% 내지 7%, 예를 들어, 약 5%의 거리만큼 가열 챔버(18)에 걸쳐 내향으로 연장될 수 있다.

에어로졸 생성 디바이스(10)는 전자기장을 생성하기 위한 전자기장 발생기(46)를 포함한다. 전자기장 발생기(46)는 실질적으로 나선형 유도 코일(48)을 포함한다. 유도 코일(48)은 원형 단면을 갖고 실질적으로 원통형 가열 챔버(18) 주위에서 나선형으로 연장된다. 유도 코일(48)은 전력원(22) 및 제어기(24)에 의해 활성화될 수 있다. 제어기(24)는 다른 전자 컴포넌트 중에서, 전력원(22)으로부터의 직류를 유도 코일(48)을 위한 높은 주파수의 교류로 변환시키도록 배치되는 변환기를 포함한다. 유도 코일(48) 및 발열체(42)는 에어로졸 생성 디바이스(10)의 전체 가열 컴포넌트를 형성하는 가열 컴포넌트이다.

도 7, 도 8, 도 9a 및 도 9b는 예시적인 유도 코일(48)(48-1, 48-2, 48-3)의 사시도를 나타낸다. 유도 코일(48)은 복수의 나선형 스트랜드를 포함한다. 각각의 나선형 스트랜드가 감겨서 복수의 루프(권선으로도 지칭됨)를 포함한다. 이 루프 또는 권선은 코일의 터닝이다. 복수의 나선형 스트랜드가 함께 권취되어 유도 코일(48)을 형성하므로 각각의 나선형 스트랜드의 루프 또는 권선이 다른 나선형 스트랜드(들)의 루프와 인터리빙된다. 즉, 각각의 스트랜드의 루프 또는 권선은 적어도 부분적으로 유도 코일(48)의 축방향 길이를 따라 서로 교번한다.

도 7의 예에서, 유도 코일(48-1)은 2개의 나선형 스트랜드; 제1 나선형 스트랜드(62) 및 제2 나선형 스트랜드(64)로 형성된다. 2개의 나선형 스트랜드가 함께 권취되어 제1 나선형 스트랜드(62)의 루프(62A)가 유도 코일(48-1)의 축방향 길이를 따라 제2 나선형 스트랜드(64)의 루프(64B)와 교번한다. 즉, 루프는 A-B-A-B-A-B... 방식으로 교번하고, A는 제1 나선형 스트랜드(62)의 루프(62A)에 대응하고, B는 제2 나선형 스트랜드(64)의 루프(64B)에 대응한다.

도 8의 예에서, 유도 코일(48-2)은 3개의 나선형 스트랜드; 제1 나선형 스트랜드(82), 제2 나선형 스트랜드(84), 및 제3 나선형 스트랜드(86)로 형성된다. 3개의 나선형 스트랜드가 함께 권취되어 제1 나선형 스트랜드(82)의 루프(82A), 제2 나선형 스트랜드(84)의 루프(84B) 및 제3 나선형 스트랜드(86)의 루프(86C)가 유도 코일(48-2)의 축방향 길이를 따라 서로 교번한다. 즉, 루프는 A-B-C-A-B-C-A-B-C... 방식으로 교번하고, A는 제1 나선형 스트랜드(82)의 루프(82A)에 대응하고, B는 제2 나선형 스트랜드(84)의 루프(84B)에 대응하고, C는 제3 나선형 스트랜드(86)의 루프(86C)에 대응한다.

도 7 및 도 8이 2개의 나선형 스트랜드 및 3개의 나선형 스트랜드를 참조하여 설명되지만, 다른 예에서, 유도 코일이 교번하는 권선을 가진, 임의의 적합한 수의 나선형 스트랜드인 복수의 함께 권취된 스트랜드를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

나선형 스트랜드의 각각이 제어기(24)에 별도로 연결될 수 있어서 이들이 제어기(24)에 의해 선택적으로 전력공급받을 수 있다. 도 7의 예에서, 제1 나선형 스트랜드(62) 및 제2 나선형 스트랜드(64)는 별도로 전력공급받을 수 있다. 이 방식으로, 유도 코일(48)이 활성화될 때, 나선형 스트랜드(62, 64) 중 하나 또는 둘 다는 선택적으로 전력공급받을 수 있다. 나선형 스트랜드 중 단 하나가 전력공급받을 때, 제1 전류가 발열체(들)(42)에서 유도되어 발열체를 제1 온도로 가열하고, 나선형 스트랜드 중 둘 다가 전력공급받을 때, 제2(더 큰) 전류가 발열체(들)(42)에서 유도되어 나선형 스트랜드의 각각에 인가되는 미리 결정된 전력 레벨에 대해 발열체(42)를 제2(더 높은) 온도로 가열할 수 있다.

즉, 더 일반적인 관점에서, 복수의 나선형 스트랜드의 각각에 별도로 전력공급함으로써, 발열체(42)를 가열함으로써 가열 챔버(18)에 적용되는 온도는 유도 코일(48)이 활성화될 때 전력공급받는 나선형 스트랜드의 수를 변경함으로써 변경될 수 있다. 이것은 가열 챔버(18)의 온도를 제1 온도와 제2 상이한 온도 간에 제어하는 데 유리할 수 있다. 일부 예에서, 제2 온도는 에어로졸화 세션의 예열 단계 동안, 더 많은 수의 나선형 스트랜드가 전력공급받는, 더 높은 온도일 수 있고, 제1 온도는 에어로졸 생성 물품이 실질적으로 안정적인 온도로 가열되어 에어로졸을 생성하는, 에어로졸화 세션 중 예열 단계 후, 에어로졸화 단계 동안, 더 적은 수의 나선형 스트랜드가 전력공급받는 제2 온도보다 더 낮은 온도일 수 있다.

도 7 및 도 8의 예에서, 제1 나선형 스트랜드(62, 82), 제2 나선형 스트랜드(64, 84)(그리고 도 8의 예에서 제3 나선형 스트랜드(86))의 각각의 권선은 실질적으로 동일한 크기이다. 이 크기는 루프의 면적, 루프의 원주, 루프의 직경 또는 유도 코일(48)의 축방향 길이를 따른 방향과 수직인 단면에서 루프의 반경 중 적어도 하나에 대응할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 도 7의 예의 변형을 나타낸다. 도 9a 및 도 9b의 예에서, 유도 코일(48-3)은 도 7에서와 같이 함께 권취되는 2개의 나선형 스트랜드(72, 74)로 형성된다.

도 9a는 코일(48-3)의 축방향을 따른 유도 코일(48-3)의 단면도를 나타낸다. 도 9b는 유도 코일(48-3)의 사시도를 나타낸다. 도 9a 및 도 9b의 예에서, 제1 나선형 스트랜드(72)의 권선 또는 루프(72A)는 제1 직경(d1)(또는 제1 크기)을 갖고; 제2 나선형 스트랜드(74)의 권선 또는 루프(74B)는 제2 직경(d2)(또는 제2 크기)을 갖는다. 제1 직경(또는 제1 크기)과 제2 직경(또는 제2 크기)은 상이하다. 예를 들어, 제2 직경(d2)은 제1 직경(d1)보다 더 클 수 있다. 다른 예에서, 제2 직경(또는 제2 크기)은 제1 직경(또는 제1 크기)보다 더 작을 수 있다.

제1 나선형 스트랜드(72)의 더 작은 권선(72A)은 제2 나선형 스트랜드(74)의 더 큰 권선(74B)보다 유도 코일(48-3)의 축방향 중심에 더 가깝다. 이와 같이, 유도 코일(48-3)이 가열 챔버(18)의 발열체(42)로 가열 챔버(18)를 둘러쌀 때, 제1 나선형 스트랜드(72)의 권선(72A)은 제2 나선형 스트랜드(74)의 권선(74B)보다 발열체(42)에 더 가깝다. 발열체(42)에 더 가까운 것으로 인해, 제1 나선형 스트랜드(72)는 나선형 스트랜드(72, 74)에 인가되는 미리 결정된 전력량에 대해 제2 나선형 스트랜드(74)보다 더 큰 범위로 발열체(42)를 가열할 수 있다.

제1 나선형 스트랜드(72) 및 제2 나선형 스트랜드(72)의 공동-권선으로 인해, 권선은 적어도 부분적으로 유도 코일(48-3)의 길이를 따라 제1 나선형 스트랜드(72)의 더 작은 루프(72A)와 제2 나선형 스트랜드(74)의 더 큰 루프(74B) 사이에서 교번한다. 이것은 유도 코일(48-3)의 길이를 따라 더 작은 권선(72A) 및 더 큰 권선(74B)의 균일한 분포를 허용하고, 따라서 제1 나선형 스트랜드(72) 및 제2 나선형 스트랜드(78)가 발열체(42)의 동일한 면적에 유도 가열을 각각 제공하게 하여, 균일한 전체 가열을 제공한다.

제1 나선형 스트랜드(72) 및 제2 나선형 스트랜드(74)는 제어기(24)에 별도로 연결될 수 있고, 따라서 제어기(24)에 의해 선택적으로 전력공급받을 수 있다. 이 방식으로, 유도 코일(48-3)이 활성화될 때, 나선형 스트랜드(72, 74) 중 하나 또는 둘 다가 전력공급받을 수 있다. 제1 나선형 스트랜드(72)의 더 작은 권선(72A)이 발열체(42)에 더 가깝고, 제1 나선형 스트랜드(72)가 나선형 스트랜드에 인가되는 미리 결정된 전력량에 대해 제2 나선형 스트랜드(74)보다 더 큰 범위로 발열체(72)를 가열하기 때문에, 나선형 스트랜드의 선택적인 활성화는 가변적인 가열이 적용되게 한다. 즉, 오직 제1 나선형 스트랜드(72)에 전력공급하는 것은 유도에 의해 발열체(42)를 제1 온도로 가열한다. 오직 제2 나선형 스트랜드(74)에 전력공급하는 것은 유도에 의해 발열체(42)를 제1 온도보다 낮은 제2 온도로 가열한다. 이 방식으로, 가변적인 가열이 고정된 전력 레벨로 유도 코일의 스트랜드에 전력공급함으로써 적용될 수 있다. 일부 예에서, 제1 온도는 에어로졸 생성 디바이스에 의해 수행되는 에어로졸화 세션의 예열 단계 동안 사용될 수 있고, 제2 온도는 에어로졸 생성 디바이스에 의해 수행되는 에어로졸화 세션의 에어로졸화 단계 동안 사용될 수 있다.

동시에 제1 나선형 스트랜드(72)와 제2 나선형 스트랜드(74) 둘 다에 전력공급하는 것은 또한 발열체(42)를 제1 온도보다 더 높은 제3 온도로 가열할 수 있다.

도 9a 및 도 9b의 유도 코일(48-3)에 대한 변경에서, 유도 코일은 복수의 함께 권취된 나선형 스트랜드로 형성될 수 있고, 각각의 나선형 스트랜드가 다른 나선형 스트랜드와 상이한 크기의 권선을 가져서 상이한 크기의 권선이 실질적으로 유도 코일의 축방향 길이를 따라 교번한다. 또 다른 변경에서, 제1 수의 나선형 스트랜드가 제1 크기의 권선을 가질 수 있고, 제2 수의 나선형 스트랜드가 제1 크기와 상이한 제2 크기의 권선을 가질 수 있다.

도 7, 도 8, 도 9a 및 도 9b의 예에서, 권선 또는 루프는 실질적으로 원형이다. 즉, 루프는 유도 코일의 축방향과 수직인 단면에서 실질적으로 원형이다. 이와 같이, 유도 코일의 형상이 도 1 내지 도 4에 도시된 코일 지지 구조체(50) 및 내부의 코일 지지 홈(52)의 형상에 대응하여 유도 코일이 코일 지지 홈(52)에 끼워맞춰져서 가열 챔버(18)를 실질적으로 둘러싼다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 가열 챔버(18)의 측벽(30)이 외부면(38)에 형성된 코일 지지 구조체(50)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 예시된 예에서, 코일 지지 구조체(50)는 외부면(38) 주위에서 나선형으로 연장되는 코일 지지 홈(52)을 포함한다. 유도 코일(48)이 코일 지지 홈(52)에 배치되고, 따라서, 유도 가열식 발열체(42)에 대해 단단히 그리고 최적으로 배치된다. 코일 지지 홈(52)은 원형 방식으로 가열 챔버(18)를 둘러쌀 수 있고; 즉, 코일 지지 홈(52)의 나선형 권선은 가열 챔버(18)의 축방향과 수직인 단면에서 원형이다. 이 방식으로, 실질적으로 원형 권선을 가진 유도 코일(48)은 코일 지지 홈(52)에 의해 수용된다.

도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명된 유도 코일(48-3)을 수용하기 위해, 더 작은 권선(72A)을 수용하는 홈이 더 큰 권선(74B)을 수용하는 홈보다 더 깊다는 점에서 코일 지지 구조체(50)의 코일 지지 홈(52)은 제1 나선형 스트랜드(72) 및 제2 나선형 스트랜드(74)의 상이한 크기의 권선(72A, 74B)을 수용하기 위해 치수설정될 수 있다.

실질적으로 원형인 대신에, 도 7, 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명된 권선 또는 루프는 상이한 형상을 가질 수 있다. 도 10a 및 도 10b는 권선이 실질적으로 삼각형 형상인 유도 코일을 위해 구성된 가열 챔버의 예를 나타낸다. 즉, 유도 코일의 스트랜드(들)의 나선형 권선은 유도 코일의 축방향과 수직인 단면에서 삼각형이다. 도 7, 도 8, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명된 유도 코일(예컨대, 동일한 또는 상이한 크기 루프를 가진 복수의 함께 권취된 스트랜드)의 다른 특징이 이러한 예에 통합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 유리하게는, 삼각형 권선은 하나 이상의 발열체가 실질적으로 삼각형 권선의 코너에 배치되게 할 수 있고 더 높은 자속이 발열체에 부여될 수 있다.

도 10a에서, 개방된 제1 단부(26)로부터 기저부(32)를 향하여, 가열 챔버(18)로의 방향에서의 도면은 유도 코일이 실질적으로 삼각형 권선 또는 루프를 가진 나선형 스트랜드를 갖는 예에 대해 제공된다. 예에서, 유도 코일(48)과 함께 사용을 위한 발열체(42)는 가열 챔버(18) 내에 끼워맞춰지고; 예에서, 발열체는 전체 발열체(42)를 형성하는 3개의 발열체 판(42)으로 여겨질 수 있다. 발열체 판(42)은 발열체 판(42)에 연결되기 위해 가열 챔버(18)의 실질적으로 방사상 중심으로부터 외향으로 연장되는 3개의 바퀴살 형상으로 형성되는, 기저부(32)에 의해 서로 연결된다. 가열 챔버(18)는 에어로졸 생성 물품을 수용하는 원형 개구를 갖는다.

코일 지지 구조체(50)는 삼각형 형상이고, 대응하는 삼각형 코일 지지 홈(52)(도 11에 나타낸 바와 같음)을 갖는다. 이 방식으로, 유도 코일의 실질적으로 삼각형 루프 또는 권선은 실질적으로 삼각형 지지 홈에 수용될 수 있다. 지지 홈과 코일 권선 둘 다의 삼각형의 코너는 도 10a 및 도 11에서와 같이 뾰족하거나 또는 만곡될 수 있다. 삼각형의 만곡된 코너는 발열체가 삼각형 권선의 코너에 더 밀접하게 맞춰지게 한다.

도 11은 도 10a의 가열 챔버(18) 및 유도 코일 지지부(50)의 사시도를 나타낸다. 명료성을 위해, 유도 코일 자체가 도시되지 않지만, 유도 코일이 코일 지지 홈(52)에 수용된다는 것을 이해할 것이다.

도 10b는 도 10a의 가열 챔버(18)의 변형을 나타낸다. 도 10b의 가열 챔버는 도 10a의 가열 챔버에 대응하지만, 오직 원형 개구 대신 삼각형 개구를 갖는다. 이 방식으로, 개구의 형상은 나선형 유도체 코일의 루프의 삼각형 형상에 대응한다.

도 10a, 도 10b 및 도 11의 예에서, 가열 챔버(18)는 3개의 발열체 판(42)이 삼각형 권선의 코너에 실질적으로 배치되도록 구성될 수 있다.

삼각형 권선을 가진 유도 코일(48)은 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된 모든 특징을 포함할 수 있지만, 오직 원형 권선 대신 삼각형 권선을 갖는다. 삼각형 코일이 다수의 스트랜드를 포함하는 예에서, 각각의 스트랜드의 삼각형 권선은 다른 스트랜드의 삼각형 권선과 동일한 크기 또는 상이한 크기일 수 있다. 예를 들어, 유도 코일은 삼각형 권선을 각각 가진, 제2 나선형 스트랜드와 함께 권취된 제1 나선형 스트랜드를 포함할 수 있다. 제1 나선형 스트랜드의 삼각형 권선은 제1 크기를 가질 수 있고, 제2 스트랜드의 삼각형 권선은 제1 크기와 상이한 제2 크기를 가질 수 있다. 이 방식으로, 유도 코일은 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명된 방식과 유사한 방식으로 이의 축방향 길이를 따라 교번하여 크기 설정된 삼각형 권선을 포함할 수 있다. 삼각형의 크기는 둘레, 면적 또는 높이에 의해 획정될 수 있다(수직선 부분의 길이는 삼각형의 측면에서 비롯되고 대각과 교차한다).

설명된 예에서, 열 다이오드 또는 열 반사기와 같은, 유도 코일(48)에 의해 생성되는 자기장에 투과성인 온도 격리층은 유도 코일(48)의 내부에, 유도 코일(48)과 하나 이상의 발열체(42) 사이에 배치될 수 있다. 온도 격리층은 하나 이상의 발열체(42)로부터 유도 코일(48)로의 열 흐름을 억제한다. 발열체(들)(42)가 유도 코일(48)에 더 가까이 배치될수록, 유도 코일(48)로부터 발열체(들)(42)로의 에너지 전달량이 개선됨에 따라 유도 코일이 더 가열된다. 그러나, 발열체(들)(42)는 또한 함께 너무 가까이 배치되면 유도 코일(48)을 가열할 것이고; 코일 온도의 증가는 이의 효율을 감소시킬 것이다. 이것은 발열체가 유도 코일(48)과 더 가까이 있을 때 발열체(들)(42)를 가열하는 것이 더 효율적이지만, 발열체 자체가 가열되는 것만큼 발열체(42)가 너무 가까이 있을 때 유도 코일(48)이 덜 효율적이라는 점에서 코일/발열체 패러독스를 나타낸다. 온도 격리층은 발열체(들)(42)로부터 다시 유도 코일(48)로의 열 전달을 억제하면서, 유도 코일(48)에 의해 생성된 자기장이 유도 코일(48)로부터 발열체(들)(42)로 통과하게 하여 유도에 의해 발열체(들)를 가열시킴으로써 이 문제를 처리한다. 이것은 유도 코일(48)의 효율을 개선시켜서, 에어로졸 생성 디바이스(10)의 효율을 개선시킨다. 온도 격리층은 또한 생성된 열을 가열 챔버(18)에 국한시킴으로써 에어로졸 생성 디바이스(10)를 통한 열 전달을 억제하고; 이것은 에어로졸 생성 물품(102)의 가열 효율을 개선시키고 사용자의 손에서 디바이스(10)가 바람직하지 않게 가열되는 것을 억제한다.

일부 예에서, 온도 격리층은 가열 챔버(18)의 측벽(30) 내에, 유도 코일(48)과 하나 이상의 발열체(42) 사이에 배치될 수 있다. 다른 예에서, 온도 격리층은 가열 챔버(18)의 측벽(30)의 내부면(36) 상에 배치되어, 유도 코일(48)과 하나 이상의 발열체(42) 사이에 있을 수 있다.

이전의 예에서, 유도 코일(48)의 각각의 나선형 스트랜드는 하나 이상의 와이어로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8에서, 나선형 스트랜드(62, 64, 82, 84, 86)의 각각이 6개의 인접한 와이어로 형성되지만, 도 9a 및 도 9b에서, 나선형 스트랜드(72, 74)는 하나의 와이어로 각각 형성된다. 그러나, 도 7, 도 8, 도 9a 및 도 9b의 유도 코일의 각각의 나선형 스트랜드가 단일 와이어 또는 복수의 인접한 와이어로 형성될 수 있다는 것에 유의한다. 당업자라면 스트랜드당 와이어의 수가 순전히 예시적이고 임의의 적합한 수의 와이어가 예의 각각에서 스트랜드를 형성하기 위해 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

이전의 예의 각각의 유도 코일(48)이 임의의 수의 루프 또는 권선을 포함하여 적합한 온도로 발열체(42)의 가열을 유도할 수 있다. 유도 코일(48)은 가열 챔버(18)에서 축방향 길이를 따라 발열체(42)를 부분적으로 또는 완전히 둘러쌀 수 있다.

유도 코일(48)의, 나선형 스트랜드의 수, 권선의 형상 및 권선의 크기와 같은, 도 7 내지 도 11을 참조하여 설명된 특징 중 임의의 특징이 적절하게 결합될 수 있다는 것을 손쉽게 이해할 것이다.

에어로졸 생성 디바이스(10)를 사용하기 위해, 사용자는 활주 덮개(28)(존재하는 경우)를 도 1에 도시된 폐쇄된 위치에서 도 2에 도시된 개방된 위치까지 변위시킨다. 이어서 사용자가 에어로졸 생성 물품(100)을 개방된 제1 단부(26)를 통해 가열 챔버(18)에 삽입하여, 에어로졸 생성 기재(102)가 공동부(20)에 수용되고 에어로졸 생성 물품(100)의 근위 단부(104)가 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)에 배치되고, 마우스피스 부분(108)의 적어도 일부가 개방된 제1 단부(36)로부터 돌출되어 사용자의 입술에 의한 맞물림을 허용한다.

사용자에 의한 에어로졸 생성 디바이스(10)의 활성화 시, 유도 코일(48)은 유도 코일(48)에 교류를 공급하는 전력원(22) 및 제어기(24)에 의해 활성화되고, 이에 의해 교번 및 시변 전자기장이 유도 코일(48)에 의해 생성된다. 이것은 유도 가열식 발열체(42)와 결합하고 이들이 가열되게 하는 와상 전류 및/또는 자기 이력 손실을 발열체(42)에서 생성한다. 이어서 열은 예를 들어, 전도, 복사 및 대류에 의해, 유도 가열식 발열체(42)로부터 에어로졸 생성 기재(102)로 전달된다. 이것은 연소 또는 태움 없이 에어로졸 생성 기재(102)의 가열을 발생시키고, 이에 의해 증기가 생성된다. 생성된 증기가 냉각되고 응축되어 마우스피스 부분(108)을 통해, 더 구체적으로 필터 부분을 통해 에어로졸 생성 디바이스(10)의 사용자에 의해 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성한다. 에어로졸 생성 기재(102)의 기화는 주위 환경으로부터 예를 들어, 가열 챔버(18)의 개방된 제1 단부(26)를 통한 공기의 추가에 의해 용이하게 되고, 공기는 공기가 에어로졸 생성 물품(100)의 포장지(110)와 측벽(30)의 내부면(36) 사이에 흐를 때 가열된다. 더 구체적으로, 사용자가 필터 부분을 빨 때, 공기는 도 2의 화살표(A)로 예시된 바와 같이 개방된 제1 단부(26)를 통해 가열 챔버(18)로 인출된다. 가열 챔버(18)에 진입하는 공기는 개방된 제1 단부(26)로부터 폐쇄된 제2 단부(34)를 향하여, 포장지(110)와 측벽(30)의 내부면(36) 사이로 흐른다. 위에서 언급된 바와 같이, 내향으로 연장되는 부분(42a)이 충분한 거리만큼 가열 챔버(18)로 연장되어 에어로졸 생성 물품(100)의 외부면과 적어도 접촉하고, 일반적으로 에어로졸 생성 물품(100)의 적어도 어느 정도의 압축을 유발한다. 그 결과, 원주 방향으로 가열 챔버(18) 주위에 내내 공기 갭이 없다. 대신에, 공기가 개방된 제1 단부(26)로부터 가열 챔버(18)의 폐쇄된 제2 단부(34)를 향하여 흐르게 하는 내향으로 연장되는 부분(42a) 사이의 원주 구역(4개의 동일하게 이격된 갭 구역)에 공기 흐름 경로가 있다. 일부 예에서, 4개보다 더 많거나 또는 더 적은 내향으로 연장되는 부분(42a), 따라서 내향으로 연장되는 부분(42a) 사이의 갭 구역에 의해 형성된 대응하는 수의 공기 흐름 경로가 있을 수 있다. 공기가 가열 챔버(18)의 폐쇄된 제2 단부(34)에 도달할 때, 공기는 대략 180°를 통해 돌아가고 에어로졸 생성 물품(100)의 원위 단부(106)에 진입한다. 이어서 공기는 생성된 증기와 함께 원위 단부(106)로부터 근위(마우스) 단부(104)를 향하여, 도 2의 화살표(B)로 예시된 바와 같이 에어로졸 생성 물품(100)을 통해 인출된다.

사용자는 에어로졸 생성 기재(102)가 증기를 계속해서 생성할 수 있는 내내, 예를 들어, 에어로졸 생성 기재(102)가 남겨진 기화 가능한 성분을 가져서 적합한 증기로 기화되는 내내 에어로졸을 계속해서 흡입할 수 있다. 제어기(24)가 유도 코일(48)을 통과하는 교류의 크기를 조정하여 유도 가열식 발열체(42)의 온도, 결국 에어로졸 생성 기재(102)의 온도가 문턱값 레벨을 초과하지 않는다는 것을 보장할 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 생성 기재(102)의 구성에 의존적인, 특정한 온도에서, 에어로졸 생성 기재(102)가 태워지기 시작할 것이다. 이것은 바람직한 효과가 아니고 이 온도 이상인 온도가 방지된다.

이것을 돕기 위해, 일부 예에서 에어로졸 생성 디바이스(10)에는 온도 센서(미도시)가 제공된다. 일부 예에서, 온도 센서는 발열체(들)(42) 중 하나 이상과 직접적으로 접촉하는 서미스터일 수 있다. 제어기(24)는 온도 센서로부터 에어로졸 생성 기재(102)의 온도 표시를 수신하고 온도 표시를 사용하여 유도 코일(48)에 공급되는 교류 전류의 크기를 제어하도록 배치된다. 하나의 예에서, 제어기(24)는 제1 시간 기간 동안 제1 크기의 전류를 유도 코일(48)로 공급하여 유도 가열식 발열체(42)를 제1 온도로 가열할 수 있다. 후속하여, 제어기(24)는 제2 시간 기간 동안 제2 크기의 교류 전류를 유도 코일(48)로 공급하여 유도 가열식 발열체(42)를 제2 온도로 가열할 수 있다. 제2 온도는 제1 온도보다 더 낮을 수 있다. 후속하여, 제어기(24)는 제3 시간 기간 동안 제3 크기의 교류 전류를 유도 코일(48)로 공급하여 유도 가열식 발열체(42)를 제1 온도로 다시 가열할 수 있다. 이것은 에어로졸 생성 기재(102)가 팽창되거나(즉, 가열에 의해 생성될 수 있는 모든 증기가 이미 생성되었거나) 또는 사용자가 에어로졸 생성 디바이스(10)를 사용하는 것을 중단할 때까지 계속될 수 있다. 또 다른 시나리오에서, 일단 제1 온도에 도달했다면, 제어기(24)는 유도 코일(48)에 공급되는 교류 전류의 크기를 감소시켜서 에어로졸화 세션 내내 에어로졸 생성 기재(102)를 제1 온도로 유지할 수 있고; 일부 예에서, 이것은 예열 단계 후속하여 에어로졸화 단계로 여겨질 수 있다.

사용자에 의한 한번의 흡입은 일반적으로 "퍼프"로 지칭된다. 일부 시나리오에서, 담배 흡연 경험을 모방하는 것이 바람직하고, 이는 에어로졸 생성 디바이스(10)가 일반적으로 10 내지 15회의 퍼프를 제공하기 위해 충분한 에어로졸 생성 기재(102)를 수용할 수 있다는 것을 의미한다.

일부 실시형태에서, 제어기(24)는 퍼프를 계수하고 사용자가 10 내지 15회의 퍼프를 수행한 후 유도 코일(48)로의 공급 전류를 중단시키도록 구성된다. 퍼프 계수는 다양한 상이한 방식으로 수행될 수 있다. 일부 실시형태에서, 제어기(24)는 신선하고, 시원한 공기가 온도 센서(미도시)를 지나 흘러서, 온도 센서에 의해 검출되는 냉각을 유발하기 때문에, 퍼프 동안 온도가 감소될 때를 결정한다. 다른 실시형태에서, 기류는 흐름 검출기를 사용하여 직접적으로 검출된다. 다른 적합한 방법이 당업자에게 분명할 것이다. 다른 실시형태에서, 제어기(24)는 미리 결정된 시간량이 제1 퍼프 후 경과된 후에 유도 코일(48)로의 전류의 공급을 부가적으로 또는 대안적으로 중단시킨다. 이것은 퍼프 계수기가 미리 결정된 수의 퍼프가 수행된 것을 정확하게 기재하는 것에 실패하는 경우에 전력 소비를 감소시키고 에어로졸 생성 디바이스(10)를 끄기 위해 백업을 제공하는 것에 도움이 될 수 있다.

일부 예에서, 제어기(24)는 교류 전류를 유도 코일(48)에 공급하여 미리 결정된 시간량이 완료되게 하는, 미리 결정된 가열 사이클을 따르게 하도록 구성된다. 사이클이 완료되면, 제어기(24)는 유도 코일(48)로의 전류의 공급을 중단시킨다. 일부 경우에, 이 사이클은 제어기(24)와 온도 센서(미도시) 사이의 피드백 루프를 사용할 수 있다. 예를 들어, 가열 사이클은 유도 가열식 발열체(42)(또는 더 구체적으로 온도 센서)가 가열되거나 또는 냉각되게 하는 일련의 온도에 의해 매개변수화될 수 있다. 이러한 가열 사이클의 온도 및 지속기간이 실증적으로 결정되어 에어로졸 생성 기재(102)의 온도를 최적화할 수 있다. 이것은 예를 들어, 기재의 외부층이 코어와 상이한 온도에 있는 경우에, 에어로졸 생성 기재(102)의 온도의 직접적인 측정이 비실용적이거나 또는 호도할 수 있기 때문에 필수적일 수 있다.

전력원(22)은 적어도 단일의 에어로졸 생성 물품(100) 내 에어로졸 생성 기재(102)를 제1 온도까지 올리고 이것을 제1 온도로 유지하여 적어도 10 내지 15회의 퍼프 동안 충분한 증기를 제공하는 데 충분하다. 더 일반적으로, 담배 흡연 경험을 모방하는 것에 따라, 전력원(22)은 보통 이 사이클을 10회, 또는 20회마다 반복하는 데(에어로졸 생성 기재(102)를 제1 온도까지 올리고, 10 내지 15회의 퍼프 동안 제1 온도 및 증기 생성을 유지하는 데) 충분하여, 전력원(22)을 교체하거나 또는 재충전할 필요성이 있기 전에, 담배 한갑을 흡연하는 사용자의 경험을 모방한다.

일반적으로, 에어로졸 생성 디바이스(10)의 효율은 유도 가열식 발열체(42)에 의해 생성되는 가능한 한 많은 열이 에어로졸 생성 기재(102)의 가열을 발생시킬 때 개선된다. 이를 위해, 에어로졸 생성 디바이스(10)는 보통 제어된 방식으로 열을 에어로졸 생성 기재(102)에 제공하면서 에어로졸 생성 디바이스(10)의 다른 부분으로의 열 흐름을 감소시키도록 구성된다. 특히, 사용자가 쥐는, 에어로졸 생성 디바이스(10)의 부분으로의 열 흐름이 최소로 유지되어, 이 부분을 차갑게 그리고 쥐기 편안하게 유지한다.

이전의 예를 참조하여 설명된 특징이 적절하게 서로 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (16)

1. 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트로서, 상기 가열 컴포넌트는 가열 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된 전자기장 발생기를 포함하고, 상기 가열 챔버는 상기 전자기장 발생기에 의해 가열 가능한 하나 이상의 발열체를 수용하도록 구성되고, 상기 전자기장 발생기는 복수의 함께 권취된 나선형 스트랜드를 포함하되,
   상기 복수의 나선형 스트랜드 중 각각의 나선형 스트랜드가 감겨서 복수의 권선을 포함하고;
   상기 복수의 나선형 스트랜드 중 제1 나선형 스트랜드의 권선은 제1 크기를 갖고, 상기 복수의 나선형 스트랜드 중 제2 나선형 스트랜드의 권선은 제2 크기를 갖고, 상기 제1 크기와 상기 제2 크기는 상이한 크기인, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
2. 제1항에 있어서, 상기 나선형 스트랜드는, 상기 제1 나선형 스트랜드의 권선이 적어도 부분적으로 상기 전자기장 발생기의 축방향 길이를 따라 상기 제2 나선형 스트랜드의 권선과 교번하도록 인터리빙되는(interleaved), 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 나선형 스트랜드는 제3 나선형 스트랜드를 더 포함하고, 상기 나선형 스트랜드는, 상기 제1, 제2 및 제3 나선형 스트랜드의 권선이 적어도 부분적으로 상기 전자기장 발생기의 상기 축방향 길이를 따라 서로 교번하도록 인터리빙되고, 상기 제3 나선형 스트랜드의 권선은 상기 제1 나선형 스트랜드 및 상기 제2 나선형 스트랜드 중 하나의 권선과 동일한 크기를 갖거나, 또는 상기 제1 나선형 스트랜드 및 상기 제2 나선형 스트랜드 둘 다의 권선과 상이한 크기를 갖는, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 나선형 스트랜드의 권선은 상기 제2 나선형 스트랜드의 권선보다 더 작은 직경을 갖는, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 나선형 스트랜드의 상기 복수의 권선은 실질적으로 원형인, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 나선형 스트랜드의 상기 복수의 권선은 실질적으로 삼각형인, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전자기장 발생기는 상기 가열 챔버 내에 배치된 상기 하나 이상의 발열체를 가열하도록 구성된 유도 코일인, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
8. 제7항에 있어서, 상기 유도 코일의 내부에 있고 상기 유도 코일과 상기 하나 이상의 발열체 사이에 있도록 구성된 온도 격리층을 더 포함하고, 상기 온도 격리층은 상기 유도 코일에 의해 생성되는 자기장에 투과성이고 상기 하나 이상의 발열체로부터 상기 유도 코일로의 열 흐름을 억제하도록 배치되는, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
9. 제8항에 있어서, 상기 온도 격리층은 열 다이오드 또는 열 반사기 중 적어도 하나인, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 나선형 스트랜드의 권선은 상기 제2 나선형 스트랜드의 권선보다 상기 하나 이상의 발열체에 더 가까이 있도록 구성되는, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 나선형 스트랜드는 상기 나선형 스트랜드의 각각에 선택적으로 전력공급하도록 구성된 제어기에 별도로 연결 가능한, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 나선형 스트랜드는 하나 이상의 와이어로 형성되되, 상기 하나 이상의 와이어는 AC 전류가 상기 하나 이상의 와이어를 통과할 때 전자기장을 생성하도록 구성된, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 나선형 스트랜드는 복수의 인접한 와이어로 형성되는, 에어로졸 생성 디바이스 가열 컴포넌트.
14. 에어로졸 생성 디바이스로서, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 가열 컴포넌트 및 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성된 가열 챔버를 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스.
15. 제14항에 있어서, 상기 에어로졸 생성 디바이스는 상기 가열 챔버에 배치된 하나 이상의 발열체를 더 포함하는, 에어로졸 생성 디바이스.
16. 제15항에 있어서, 상기 전자기장 발생기는 상기 가열 챔버에 수용된 에어로졸 생성 물품을 태우는 일 없이 상기 하나 이상의 발열체를 열로 유도 가열하도록 구성되는, 에어로졸 생성 디바이스.