KR20230142520A - 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents

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에릭 스니더
예로엔 담머즈
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제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
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Abstract

에어로졸 발생 장치(10)는, 에어로졸 발생 물품(100)을 수용하기 위한 가열 챔버(18); 및 적어도 하나의 유도 가열식 발열체(42)로서, 발열체(42)와 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭(59)이 존재하도록, 그리고 에어로졸 발생 물품(100)이 가열 챔버(18) 내에 수용된 경우, 발열체(42)와 에어로졸 발생 물품(100) 사이에 내측 에어 갭(58)이 존재하도록, 가열 챔버(18) 내에 장착되는, 적어도 하나의 유도 가열식 발열체(42)를 포함한다. 사용자가 에어로졸 발생 물품(100)을 통하여 흡입하는 경우, 유입 공기가 내측 및 외측 에어 갭(58, 59)을 통하여 흐름으로써, 발열체(42)의 내측 및 외측 표면으로부터 열을 흡수하여, 에어로졸 발생 물품 내로 흡입된 공기의 효율적인 예열을 야기한다.

Description

에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템
본 개시물은 일반적으로 에어로졸 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 기재(substrate)를 가열하기 위한 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 또한, 본 개시물의 실시형태는 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 기재를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 본 개시물은 특히 휴대용(소형) 에어로졸 발생 장치에 적용 가능하다. 이러한 장치는, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해 전도, 대류, 및/또는 복사에 의해, 예를 들어 담배 또는 다른 적합한 재료와 같은 에어로졸 발생 기재를 연소시키는 대신에 가열한다.
전통적인 담배 제품의 사용에 대한 대안으로서, 위험 감소(reduced-risk) 장치 또는 위험 변형(modified-risk) 장치(에어로졸 발생 장치 또는 증기 발생 장치로도 알려짐)의 대중성 및 사용이 최근 몇 년간 급격하게 성장하였다. 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 발생시키기 위해, 에어로졸 발생 물질을 가열하거나 데우는 다양한 장치 및 시스템이 이용 가능하다.
통상적으로 이용 가능한 위험 감소 또는 위험 변형 장치는, 가열식 기재 에어로졸 발생 장치 또는 소위 비연소 가열식(heat-not-burn) 장치이다. 이러한 유형의 장치는, 전형적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도로 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 발생시킨다. 에어로졸 발생 기재를 태우거나 연소시키지 않으면서, 이러한 범위 내의 온도로 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써, 증기를 발생시키며, 증기는 전형적으로 냉각 및 응축되어, 장치의 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 형성한다. 일반적인 표현으로, 증기는 이의 임계 온도보다 더 낮은 온도에서 기상(gas phase)의 물질이며, 이는 온도를 감소시키지 않으면서 이의 압력을 증가시킴으로써 증기가 액체로 응축될 수 있는 반면에, 에어로졸은 공기 또는 다른 가스 중의 액체 액적 또는 미세 고체 입자의 부유물임을 의미한다. 그러나, "에어로졸" 및 "증기"라는 용어는 특히 사용자의 흡입을 위해 발생되는 흡입식 매체의 형태와 관련하여, 본 명세서에서 교환 가능하게 사용될 수 있음을 유의해야 한다.
현재 이용 가능한 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 기재에 열을 제공하기 위한 다수의 상이한 접근법을 사용할 수 있다. 하나의 그러한 접근 방식은 유도 가열 시스템을 사용하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이다. 이러한 장치에서, 유도 코일이 장치에 제공되며, 에어로졸 발생 기재를 가열하기 위해 유도 가열식 발열체(susceptor)가 제공된다. 사용자가 장치를 활성화시키는 경우, 전기 에너지가 유도 코일에 공급되어, 교류 전자기장을 발생시킨다. 발열체가 전자기장과 결합됨으로써, 국부적 와전류 및/또는 보다 대규모 순환 전류가 발열체 내에 흐르도록 유도한다. 발열체 내의 전류의 흐름은 저항성 가열을 발생시킨다. 발열체의 재료에 따라, 이는 자기 히스테리시스(magnetic hysteresis)에 의해 가열될 수도 있다. 예를 들어 열전도에 의해, 발열체로부터 에어로졸 발생 기재로 열이 전달되며, 에어로졸 발생 기재가 가열됨에 따라, 에어로졸이 발생된다.
일반적으로, 증기를 발생시키도록 에어로졸 발생 기재 내에서 충분히 높은 온도를 달성하여 유지하기 위해, 에어로졸 발생 기재를 급속하게 가열하는 것이 바람직하다. 본 개시물은 장치의 에너지 효율을 극대화하는 동시에, 에어로졸 발생 기재를 원하는 온도로 급속하게 가열하는 에어로졸 발생 장치를 제공하고자 한다.
본 개시물의 제1 양태에 따라, 에어로졸 발생 장치가 제공되고, 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 가열 챔버로서, 가열 챔버는, 가열 챔버의 내부 체적을 한정하는 챔버 벽을 포함하는, 가열 챔버; 및 적어도 하나의 유도 가열식 발열체로서, 발열체와 챔버 벽 사이에 외측 에어 갭(air gap)이 존재하도록, 그리고 에어로졸 발생 물품이 가열 챔버 내에 수용된 경우, 발열체와 에어로졸 발생 물품 사이에 내측 에어 갭이 존재하도록, 가열 챔버의 내부 체적 내에 장착되는, 적어도 하나의 유도 가열식 발열체를 포함한다. 가열 챔버는 근위 단부에서 대기에 개방되고 원위 단부에서 폐쇄되며, 내측 에어 갭은 근위 단부로부터 원위 단부로의 제1 공기 경로를 제공하고, 외측 에어 갭은 근위 단부로부터 원위 단부로의 제2 공기 경로를 제공한다.
내측 에어 갭은 발열체와 에어로졸 발생 물품 간의 열전도를 감소시키는 반면에, 외측 에어 갭은 발열체와 챔버 벽 간의 열전도를 감소시킨다. 발열체의 내측 및 외측 표면 모두에 인접한 에어 갭을 제공함으로써, 발열체로부터 주변 공기로의 효율적인 열전달을 야기한다.
장치는, 에어로졸 발생 물품이 가열 챔버 내에 수용된 경우, 발열체의 어떠한 부분도 에어로졸 발생 물품과 접촉되지 않도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 발열체로부터의 직접 열전도에 의해 에어로졸 발생 물품의 포장지 또는 기재를 연소시킬 위험을 감소시킨다. 대신에, 에어로졸 발생 물품을 통하여 흐르는 공기를 예열함으로써, 열이 에어로졸 발생 기재를 통하여 보다 균일하게 분산된다.
장치는, 가열 챔버의 축의 둘레에 원주 방향으로 배치된 복수의 발열체를 포함할 수 있다. 복수의 발열체는 장치의 제조 또는 조립을 원활하게 할 수 있으며, 발열체가 서로 전기적으로 절연된 경우, 이에 따라, 장치의 둘레에서 연속적으로 유도 전류의 순환을 방지할 수 있다.
각각의 발열체는, 축을 중심으로 호형(arc)으로 만곡된 플레이트의 형태일 수 있다. 이러한 플레이트는 제조하기에 용이하며, 챔버 벽 및 에어로졸 발생 물품 둘 모두로부터 균일하게 이격되는, 분할된 원통형 표면을 형성하도록 조합될 수 있다.
장치는 가열 챔버 내에 수용된 프레임(frame)을 포함할 수 있으며, 프레임은 유도 가열식이 아니고, 적어도 하나의 발열체는 프레임 내에 장착된다. 이에 따라, 장치를 제조하는 간편한 방식을 제공한다. 또한, 프레임은, 예를 들어 발열체의 세척 또는 교체를 가능하게 하기 위해, 가열 챔버로부터 착탈식이도록 구성될 수 있다.
프레임은, 가열 챔버 내에서 에어로졸 발생 물품을 센터링(centering)하기 위한 가이드(guide)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 발열체와 에어로졸 발생 물품 사이에 내측 에어 갭을 형성하기 위한 원하는 간격을 보장한다. 또한, 이에 따라, 프레임은, 장치 내에 에어로졸 발생 물품을 유지하도록 도울 수 있다.
프레임은, 에어로졸 발생 물품의 원위 단부를 위한 시트(seat)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 물품의 원위 단부와 가열 챔버의 베이스 사이의 에어 갭을 유지할 수 있으므로, 가열 챔버로부터 에어로졸 발생 물품의 원위 단부 내로 공기가 흐를 수 있도록 보장할 수 있다.
이러한 장치는 방법에서 사용될 수 있고, 방법은, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 가열 챔버 내로 삽입하는 단계; 및 가열 챔버의 원위 단부로부터 이격되게 에어로졸 발생 물품을 통하여 공기를 흡입함으로써, 유입 공기가 제1 공기 경로 및 제2 공기 경로를 따라 가열 챔버의 원위 단부를 향해 흐르도록 하는 단계를 포함한다. 동시에, 유입 공기가 제1 공기 경로를 따라 그리고 제2 공기 경로를 따라 발열체를 지나서 흐름에 따라, 유입 공기의 온도를 증가시키도록, 적어도 하나의 발열체가 유도 가열될 수 있다.
제1 공기 경로 내의 공기는 발열체의 내측 표면 위로 흐르며, 제2 공기 경로 내의 공기는 발열체의 외측 표면 위로 흐른다. 발열체의 내측 및 외측 표면 모두 위로 공기 흐름을 제공함으로써, 발열체로부터의 효율적인 열전달을 야기하여, 에어로졸 발생 물품을 통하여 흡입된 공기의 온도를 상승시킨다.
본 개시물의 다른 양태에 따라, 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 가열 챔버를 포함할 수 있으며, 가열 챔버는, 가열 챔버의 내부 체적을 한정하는 챔버 벽을 포함하고, 에어로졸 발생 장치를 조립하는 방법은, 하나 이상의 유도 가열식 발열체를 프레임 내에 장착하는 단계; 및 각각의 하나 이상의 발열체와 챔버 벽 사이에 외측 에어 갭이 존재하도록, 그리고 에어로졸 발생 물품이 가열 챔버 내에 수용된 경우, 발열체와 에어로졸 발생 물품 사이에 내측 에어 갭이 존재하도록, 프레임 및 하나 이상의 발열체를 가열 챔버 내로 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 발열체는, 전기적으로 전도성이고 자기적으로 투과성인 재료, 바람직하게는 금속성 재료를 포함한다. 발열체가 이러한 재료로 형성된 경우, 이들은 유도 가열을 견딜 수 있을 것이다. 전형적으로 금속성 재료는, 스테인리스강 및 탄소강으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 그러나, 유도 가열식 발열체는, 알루미늄, 철, 니켈, 스테인리스강, 탄소강, 및 이들의 합금, 예를 들어 니켈 크롬 또는 니켈 구리 중 하나 이상을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 임의의 적합한 재료를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 예를 들어, 고주파로 작동되도록 구성될 수 있는, 제어 회로를 포함하는 제어기 및 전원을 포함할 수 있다. 전원 및 회로는, 약 70 kHz 내지 1 MHz, 가능하게는 약 150 kHz 내지 250 kHz, 그리고 가능하게는 약 200 kHz의 주파수로 작동되도록 구성될 수 있다. 전원 및 회로는, 사용되는 유도 가열식 발열체의 유형에 따라, 예를 들어 MHz 범위의 더 높은 주파수로 작동되도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 임의의 유형의 고체 또는 반고체 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 고체의 예시적인 유형은, 분말, 과립, 펠릿(pellet), 단편(shred), 스트랜드(strand), 입자, 겔, 스트립, 루스 리프(loose leaf), 컷 충전제(cut filler), 다공성 재료, 발포체 재료 또는 시트를 포함한다. 에어로졸 발생 기재는 식물 유래 재료를 포함할 수 있으며, 특히 담배를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이는 예를 들어, 셀룰로오스 섬유, 담배 줄기 섬유, 및 CaCO3와 같은 무기 충전제 중 어느 하나 이상 및 담배를 포함하는, 재생 담배를 포함할 수 있다.
결과적으로, 에어로졸 발생 장치는, "가열식 담배 장치", "비연소 가열식 담배 장치", "담배 제품을 기화시키기 위한 장치" 등으로 지칭될 수 있으며, 이는 이러한 효과를 달성하기 위해 적합한 장치로서 해석된다. 본원에 개시된 특징은 임의의 에어로졸 발생 기재를 기화시키도록 설계된 장치에도 동일하게 적용 가능하다.
에어로졸 발생 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부를 형성할 수 있으며, 종이 포장지에 의해 한정될 수 있다. 에어로졸 발생 기재가 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내에 수용된 경우, 예를 들어, 사용자를 위한 마우스피스를 제공하기 위해, 에어로졸 발생 물품의 다른 부분은 가열 챔버의 외부에 유지될 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 실질적으로 스틱 형상으로 형성될 수 있으며, 에어로졸 발생 기재가 적합한 방식으로 배치된 튜브형 영역을 갖는 담배와 대체로 유사할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은, 에어로졸 발생 물품의 근위 단부에서, 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는 필터 세그먼트를 포함할 수 있다. 필터 세그먼트는 마우스피스 필터를 구성할 수 있으며, 에어로졸 발생 기재와 동축 정렬될 수 있다. 하나 이상의 증기 포집 영역, 냉각 영역, 및 다른 구조물이 일부 설계에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품은, 필터 세그먼트의 상류에 적어도 하나의 튜브형 세그먼트를 포함할 수 있다. 튜브형 세그먼트는 증기 냉각 영역으로 작용할 수 있다. 바람직하게는, 증기 냉각 영역에 따라, 에어로졸 발생 기재를 가열함으로써 발생되는 가열된 증기가 냉각 및 응축될 수 있으므로, 예를 들어 필터 세그먼트를 통하여 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성할 수 있다.
에어로졸 발생 기재는 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성제의 실시예는 다가 알코올 및 이의 혼합물, 예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함한다. 전형적으로, 에어로졸 발생 기재는, 건조 중량 기준으로, 약 5% 내지 약 50%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 발생 기재는 건조 중량 기준으로 약 10% 내지 약 20%, 그리고 가능하게는 건조 중량 기준으로 약 15%의 에어로졸 형성제 함량을 포함할 수 있다.
가열 시에, 에어로졸 발생 기재는 휘발성 화합물을 방출할 수 있다. 휘발성 화합물은, 담배 향미제와 같은 향미 화합물 또는 니코틴을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 이해를 위해 유용한, 에어로졸 발생 장치, 및 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내에 위치될 준비가 된 에어로졸 발생 물품을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 종단면도이다;
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 시스템의 개략적인 종단면도로서, 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내에 위치된 에어로졸 발생 물품을 도시한다;
도 3은 추가적인 개략적인 종단면도로서, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버를 통하는 공기 흐름을 도시한다;
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 발열체 구성의 두 가지 실시예를 도시하는 개략적인 횡단면도이다;
도 6은 본 발명에 따른 제1 실시형태의 발열체 프레임의 사시도이다;
도 7은 도 6의 발열체 프레임의 부분 분해 사시도이다;
도 8은 본 발명에 따른 제2 실시형태의 발열체 프레임의 사시도이다; 그리고
도 9는 도 8의 발열체 프레임의 분해 사시도이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 에어로졸 발생 시스템(1)이 개략적으로 도시된다. 에어로졸 발생 시스템(1)은, 에어로졸 발생 장치(10), 및 장치(10)와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품(100)을 포함한다. 에어로졸 발생 장치(10)는, 에어로졸 발생 장치(10)의 다양한 구성 요소를 수용하는 본체(12)를 포함한다. 본체(12)는, 본원에 제시된 다양한 실시형태에서 설명되는 구성 요소를 끼워 맞추기 위한 그리고 사용자가 도움 없이 한 손으로 편안하게 파지하기 위한 크기를 갖는 임의의 형상을 가질 수 있다.
도 1 및 도 2의 하부를 향해 도시된 에어로졸 발생 장치(10)의 제1 단부(14)는, 편의상 에어로졸 발생 장치(10)의 원위, 하부, 베이스 또는 하단으로 설명된다. 도 1 및 도 2의 상부를 향해 도시된 에어로졸 발생 장치(10)의 제2 단부(16)는, 에어로졸 발생 장치(10)의 근위, 상부 또는 상단으로 설명된다. 사용 동안, 전형적으로 사용자는, 제1 단부(14)가 사용자의 입에 대하여 원위 위치에 있도록 및/또는 하향하도록, 그리고 제2 단부(16)가 사용자의 입에 대하여 근위 위치에 있도록 및/또는 상향하도록, 에어로졸 발생 장치(10)를 지향시킨다.
에어로졸 발생 장치(10)는, 본체(12) 내에 위치된 가열 챔버(18)를 포함한다. 가열 챔버(18)는, 실질적으로 원통형 에어로졸 발생 물품(100)의 적어도 일부를 수용하기 위한 실질적으로 원형 단면을 갖는 공동(cavity)(20) 형태의 내부 체적을 한정한다. 가열 챔버(18)는, 종방향을 한정하는 종축을 갖는다. 가열 챔버(18)의 근위 단부(26)는, 에어로졸 발생 장치(10)의 제2 단부(16)를 향해 개방된다. 전형적으로, 가열 챔버(18)는, 본체(12)로의 열전달을 최소화하기 위해, 본체(12)의 내측 표면으로부터 이격되게 유지된다.
에어로졸 발생 장치(10)는, 예를 들어, 재충전식일 수 있는 하나 이상의 배터리와 같은 전원(22), 및 제어기(24)를 더 포함한다.
에어로졸 발생 장치(10)는, 가열 챔버(18)로의 액세스를 방지하기 위해 가열 챔버(18)의 개방 단부(26)를 커버하는 폐쇄 위치(도 1 참조)와, 가열 챔버(18)로의 액세스를 제공하기 위해 가열 챔버(18)의 제1 개방 단부(26)를 노출시키는 개방 위치(도 2 참조) 간에, 횡방향으로 이동 가능한 슬라이딩 커버(28)를 선택적으로 포함할 수 있다. 슬라이딩 커버(28)는, 일부 실시형태에서 폐쇄 위치로 편향될 수 있다.
가열 챔버(18), 및 구체적으로는 공동(20)은, 상응하는 형상의 대체로 원통형 또는 막대 형상의 에어로졸 발생 물품(100)을 수용하도록 배치된다. 전형적으로, 에어로졸 발생 물품(100)은, 미리 포장된 에어로졸 발생 기재(102)를 포함한다. 에어로졸 발생 물품(100)은, 예를 들어, 에어로졸 발생 기재(102)로서 담배를 포함할 수 있는 일회용 및 교체식 물품("소모품"으로도 알려져 있음)이다. 에어로졸 발생 물품(100)은, 근위 단부(104)(또는 마우스 단부) 및 원위 단부(106)를 갖는다. 에어로졸 발생 물품(100)은, 에어로졸 발생 기재(102)의 하류에 위치된 마우스피스 세그먼트(108)를 더 포함한다. 에어로졸 발생 기재(102) 및 마우스피스 세그먼트(108)는 포장지(110)(예를 들어, 종이 포장지)의 내부에 동축 정렬로 배치됨으로써, 막대 형상의 에어로졸 발생 물품(100)을 형성하도록 구성 요소를 제위치에 유지한다.
마우스피스 세그먼트(108)는, 하류 방향으로, 즉 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)로부터 근위(마우스) 단부(104)를 향해 동축 정렬되고 순차적으로 배치된 이하의 구성 요소(상세히 도시되지 않음) 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 냉각 세그먼트, 중앙 홀 세그먼트, 및 필터 세그먼트. 전형적으로, 냉각 세그먼트는, 포장지(110)의 두께보다 더 큰 두께를 갖는 중공 종이 튜브를 포함한다. 중앙 홀 세그먼트는, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 및 가소제를 포함하는 경화된 혼합물을 포함할 수 있으며, 마우스피스 세그먼트(108)의 강도를 증가시키도록 기능한다. 전형적으로, 필터 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하며, 마우스피스 필터로서 작용한다. 가열된 증기가 에어로졸 발생 기재(102)로부터 에어로졸 발생 물품(100)의 근위(마우스) 단부(104)를 향해 유동함에 따라, 증기가 냉각 세그먼트 및 중앙 홀 세그먼트를 통과하면서 냉각 및 응축됨으로써, 필터 세그먼트를 통해 사용자가 흡입하기 위한 적합한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다.
가열 챔버(18)는, 가열 챔버(18)의 원위 단부(34)에 위치된 베이스(32)와 개방 단부(26) 사이로 연장되는 측벽(또는 챔버 벽)(30)을 갖는다. 챔버 벽(30) 및 베이스(32)는 서로 연결되며, 일체 성형품으로서 일체형으로 형성될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 챔버 벽(30)은 튜브형이며, 보다 구체적으로는 원통형이다. 다른 실시형태에서, 챔버 벽(30)은 타원형 또는 다각형 단면을 갖는 튜브와 같은 다른 적합한 형상을 가질 수 있다. 또 다른 실시형태에서, 챔버 벽(30)은 테이퍼드(tapered)일 수 있다. 챔버 벽(30) 및 베이스(32)는, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK)과 같은, 내열성 플라스틱 재료로 형성된다.
도시된 실시형태에서, 가열 챔버(18)의 베이스(32)는 폐쇄된다(예를 들어, 밀봉되거나 기밀이다). 즉, 가열 챔버(18)는 컵 형상이다. 이에 따라, 개방 단부(26)로부터 흡입된 공기가 제2 단부(34)의 밖으로 흐르는 것이 베이스(32)에 의해 방지되며, 대신에, 에어로졸 발생 기재(102)를 통하여 안내되도록 보장할 수 있다. 또한, 이에 따라, 사용자가 에어로졸 발생 물품(100)을 가열 챔버(18) 내로 의도된 거리만큼 삽입하고 추가로 삽입하지 못하도록 보장할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(10)는, 적어도 하나의 유도 가열식 발열체(42)를 포함한다. 이는 가열 챔버(18)의 둘레에서 원주 방향으로 이격된 복수의 유도 가열식 발열체(42)를 포함할 수 있다. 유도 가열식 발열체(42)는, 가열 챔버(18)의 종방향으로 신장형일 수 있다.
에어로졸 발생 장치(10)는, 전자기장을 발생시키기 위한 전자기장 발생기(46)를 포함한다. 전자기장 발생기(46)는 실질적으로 나선형 유도 코일(48)을 포함한다. 유도 코일(48)은 원형 단면을 가지며, 실질적으로 원통형 가열 챔버(18)의 둘레로 나선형으로 연장된다. 유도 코일(48)은 전원(22) 및 제어기(24)에 의해 활성화될 수 있다. 제어기(24)는, 다른 전자 부품 중에서도, 전원(22)으로부터의 직류를 유도 코일(48)을 위한 교류 고주파 전류로 변환하도록 배치된 인버터를 포함한다.
가열 챔버(18)의 챔버 벽(30)은, 외측 표면(38)에 형성된 코일 지지 구조물(50)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 코일 지지 구조물(50)은, 외측 표면(38)의 둘레로 나선형으로 연장되는 코일 지지 홈(52)을 포함한다. 유도 코일(48)은 코일 지지 홈(52) 내에 위치되므로, 유도 가열식 발열체(42)에 대하여 안전하게 그리고 최적으로 위치된다.
에어로졸 발생 장치(10)를 사용하기 위해, 사용자는 도 1에 도시된 폐쇄 위치로부터 도 2에 도시된 개방 위치로 슬라이딩 커버(28)(있는 경우)를 변위시킨다. 그 다음, 사용자는 가열 챔버(18)의 개방 단부(26)를 통하여 에어로졸 발생 물품(100)을 삽입함으로써, 에어로졸 발생 기재(102)가 공동(20) 내에 수용되고, 마우스피스 세그먼트(108)의 적어도 일부가 개방 단부(26)로부터 돌출되어, 사용자의 입술에 의한 맞물림을 가능하게 한다.
사용자에 의한 에어로졸 발생 장치(10)의 활성화 시에, 유도 코일(48)에 교류 전류를 공급하는 전원(22) 및 제어기(24)에 의해, 유도 코일(48)이 활성화되며, 이에 따라 교류 및 시변 전자기장이 유도 코일(48)에 의해 생성된다. 이는 유도 가열식 발열체(42)와 결합되며, 발열체(42) 내에서 와전류 및/또는 자기 히스테리시스 손실을 발생시킴으로써, 이들을 가열시킨다. 그 다음, 예를 들어 전도, 복사 또는 대류에 의해, 유도 가열식 발열체(42)로부터 에어로졸 발생 기재(102)로 열이 전달된다. 이로 인해, 에어로졸 발생 기재(102)가 연소 또는 하소(burning) 없이 가열되고, 이에 따라 증기가 발생된다. 발생된 증기는 냉각 및 응축됨으로써, 마우스피스 세그먼트(108)를 통하여, 그리고 보다 구체적으로는 필터 세그먼트를 통하여, 에어로졸 발생 장치(10)의 사용자에 의해 흡입될 수 있는 에어로졸을 형성한다.
에어로졸 발생 기재(102)의 기화는, 예를 들어 가열 챔버(18)의 개방 단부(26)를 통하여, 주변 환경으로부터 공기가 추가됨으로써 촉진되며, 에어로졸 발생 물품(100)과 챔버 벽(30)의 내측 표면(36) 사이로 공기가 흐름에 따라, 공기가 가열된다. 보다 구체적으로는, 사용자가 필터 세그먼트를 통해 흡인하는 경우, 도 2에서 화살표(A)로 도시된 바와 같이, 개방 단부(26)를 통하여 가열 챔버(18) 내로 공기가 흡입된다. 가열 챔버(18)에 유입되는 공기는, 에어로졸 발생 물품(100)과 챔버 벽(30) 사이에서, 개방 단부(26)로부터 폐쇄 단부(34)를 향해 흐른다. 공기가 가열 챔버(18)의 폐쇄 단부(34)에 도달하는 경우, 이는 약 170°로 지향되어 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)에 유입된다. 그 다음, 기재(102)로부터 발생된 증기와 함께, 원위 단부(106)로부터 근위(마우스) 단부(104)를 향해, 도 2에서 화살표(B)로 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(100)을 통하여 공기가 흡입된다.
에어로졸 발생 기재(102)가 증기를 계속 생성할 수 있는 시간 내내, 예를 들어, 적합한 증기로 기화되기 위한 남아 있는 기화 가능 성분을 에어로졸 발생 기재(102)가 갖고 있는 시간 내내, 사용자가 에어로졸을 계속 흡입할 수 있다. 제어기(24)는 유도 코일(48)을 통과하는 교류 전류의 크기를 조정하여, 유도 가열식 발열체(42)의 온도, 및 결과적으로 에어로졸 발생 기재(102)의 온도가 임계치 레벨을 초과하지 않도록 보장할 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 발생 기재(102)의 구성에 따라 좌우되는 특정 온도에서, 에어로졸 발생 기재(102)는 연소되기 시작할 것이다. 이는 바람직한 효과가 아니며, 이러한 온도 이상의 온도가 방지된다. 챔버 벽(30) 및 베이스(32)를 형성하는 재료는, 에어로졸 발생 장치의 예상 수명 동안 임계치까지의 온도로 반복적으로 가열되는 것을 견딜 수 있도록 선택된다.
온도 조절을 보조하기 위해, 일부 실시예에서, 에어로졸 발생 장치(10)는 온도 센서(도시되지 않음)를 구비한다. 제어기(24)는, 온도 센서로부터 에어로졸 발생 기재(102)의 온도 표시를 수신하고, 온도 표시를 사용하여, 유도 코일(48)에 공급되는 교류 전류의 크기를 제어하도록 배치된다. 사용자가 장치(10)를 통하여 능동적으로 흡입하고 있는 경우에만, 가열 챔버(18)를 통하는 공기 흐름을 탐지하고 유도 코일(48)을 활성화시키도록, 압력 또는 유량 센서(도시되지 않음)와 같은 수단이 제공될 수 있다.
사용자에 의한 한 번 흡입은 일반적으로 "퍼프(puff)"로 지칭된다. 일부 시나리오에서, 담배 흡연 경험을 모방하는 것이 바람직하며, 이는 에어로졸 발생 장치(10)가 전형적으로 10회 내지 15회 퍼프를 제공하기에 충분한 에어로졸 발생 기재(102)를 수용할 수 있음을 의미한다.
담배 흡연 경험을 모방함에 따라, 전원(22)은, 대체로 이러한 사이클(10회 내지 15회 퍼프를 위해, 에어로졸 발생 기재(102)를 원하는 최대 온도로 되도록 하여, 그러한 온도 및 증기 발생을 유지시킴)을 10회 또는 심지어 20회 반복함으로써, 전원(22)을 교체하거나 재충전할 필요가 있을 때까지, 한 갑의 담배를 흡연하는 사용자의 경험을 모방하기에 충분하다.
일반적으로, 유도 가열식 발열체(42)에 의해 발생되는 가급적 많은 양의 열이 에어로졸 발생 기재(102)의 가열을 야기하는 경우, 에어로졸 발생 장치(10)의 효율이 개선된다. 이를 위해, 대체로 에어로졸 발생 장치(10)는, 에어로졸 발생 장치(10)의 다른 부분으로의 열 손실을 감소시키면서, 제어된 방식으로 에어로졸 발생 기재(102)에 열을 제공하도록 구성된다. 특히, 사용자가 조작하는 에어로졸 발생 장치(10)의 부분으로의 열 흐름이 최소로 유지됨으로써, 냉각되어 파지하기에 편안하도록 이러한 부분을 유지시킨다.
도 3은 에어로졸 발생 장치(10)의 가열 챔버(18)를 통하는 공기 흐름의 패턴을 도시한다. 가열 챔버(18)는 컵 형상으로서, 폐쇄 원위 단부(34) 및 개방 근위 단부(26)를 갖는다. 대체로 원통형 챔버 벽(30)은 유도 코일(48)에 의해 둘러싸인다. 에어로졸 발생 기재(102)가 완전히 챔버(18) 내에 있지만, 에어로졸 발생 물품(100)의 근위 단부(104)가 가열 챔버(18)의 외부에 유지되도록, 에어로졸 발생 물품(100)이 가열 챔버(18) 내에 수용된다. 가열 챔버(18)로부터 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)에 공기를 유입시킬 수 있는 갭(56)이 남아 있도록 하기 위해, 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)가 완전히 챔버(18)의 베이스(32)로 진행되지는 않는다.
하나 이상의 발열체(42)는, 가열 챔버(18)의 내부 체적(20)의 둘레에 원주 방향으로 배치된다. 발열체(42)는 유도 코일(48)과 축방향으로 정렬된다. 에어로졸 발생 물품(100)의 포장지(110)와 발열체(42) 사이에 내측 에어 갭(58)이 존재하도록, 그리고 발열체(42)와 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭(59)이 존재하도록, 각각의 발열체(42)가 반경 방향으로 위치된다.
사용자가 에어로졸 발생 물품(100)을 통하여 흡입하는 경우, 가열 챔버(18)의 원위 단부의 밖으로 공기가 흡입되어, 그곳의 압력을 감소시킨다. 이로 인해, 대기 공기가 가열 챔버의 근위 단부(26)로부터 유입되어, 압력을 균등화시킨다. 발열체(42)와 에어로졸 발생 물품(100) 사이의 내측 에어 갭(58)은, 가열 챔버(18)의 근위 단부(26)로부터 원위 단부(34)로 공기가 흐르기 위한 제1 경로(60)를 제공한다. 발열체(42)와 챔버 벽(30) 사이의 외측 에어 갭(59)은, 가열 챔버(18)의 근위 단부(26)로부터 원위 단부(34)로 공기가 흐르기 위한 제2 경로(61)를 제공한다. 제1 공기 경로(60)를 따라 흐르는 공기는 발열체(42)의 내측 표면 위로 통과하며, 제2 공기 경로(61)를 따라 흐르는 공기는 발열체(42)의 외측 표면 위로 통과한다. 따라서, 두 경로(60, 61) 모두를 따라 흐르는 공기는, 상당한 거리에 걸쳐서 발열체(42)에 근접하게 유지되며, 그 동안 발열체(42)로부터 공기로 열이 전달된다. 발열체(42)의 내측 및 외측 표면 모두 위로 공기 흐름을 제공함으로써, 효율적인 열전달을 야기한다. 따라서, 공기는 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)에 유입되기 전에 고온으로 예열된다. 그 다음, 고온 공기는 에어로졸 발생 기재(102)의 모든 부분을 통하여 분산되는 반면에, 전도 또는 복사에 의해 발열체(42)로부터 전달될 수 있는 열은, 기재(102)의 반경 방향으로 외측 부분에서 더 큰 영향을 줄 것이고, 에어로졸 발생 물품(100)의 기재(102) 또는 포장지(110)를 연소시킬 위험이 있을 수 있다.
도 4는 횡단면도로 도시된, 도 3의 장치의 가능한 발열체 구성의 제1 실시예를 도시한다. 장치는, C자 형상 또는 거의 완전한 원통을 형성하도록 가열 챔버(18)의 축을 중심으로 호형으로 만곡된 플레이트 또는 시트 형태의 단일 발열체(42)를 포함한다. 플레이트의 대향 에지(64)는, 작은 원주 방향 갭(65)을 남기도록, 서로 약간 이격되어 있다. 도 3에 이미 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 물품(100)의 포장지(110)와 발열체(42) 사이에 내측 에어 갭(58)이 존재하도록 그리고 발열체(42)와 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭(59)이 존재하도록, 발열체(42)가 반경 방향으로 위치된다. 발열체(42)의 어떠한 부분도 에어로졸 발생 물품(100)과 접촉되지 않으므로, 에어로졸 발생 물품(100)의 기재(102) 또는 포장지(110)가 과잉 열전도를 통해 연소될 수 있는 위험이 감소된다.
발열체(42) 내의 원주 방향 갭(65)은, 발열체(42) 내에 유도된 전류가 이의 원주 둘레로 연속적으로 순환할 수 있어야 한다고 요구되지 않는 경우 유용할 수 있다. 또한, 갭(65)은 아래에 설명되는 바와 같이, 장치의 조립을 원활하게 할 수 있다. 추가적인 갭(65)이 제공될 수 있으므로, 분할된 원통을 함께 형성하는 2개, 3개, 4개 또는 그 이상의 별개의 아치형 발열체(42)로 플레이트를 분할할 수 있음을 용이하게 이해할 것이다. 또한, 단일 발열체(42)가 연속적인 원통으로서 임의의 갭(65) 없이 형성될 수 있음을 용이하게 이해할 것이다.
이러한 대체로 원통형 형태의 발열체(42) 또는 복수의 발열체(42)는 이점을 가질 수 있다. 첫째, 발열체(42)가 유도 코일(48)로부터 균일한 거리에 있으므로, 균일하게 가열될 것으로 예상된다. 둘째, 발열체(42)가 에어로졸 발생 물품(100)으로부터도 균일한 거리에 있으므로, 에어로졸 발생 기재(102)로의 열을 이의 원주 둘레에 균일하게 방출할 것으로 예상된다. 셋째, 내측 및 외측 에어 갭(58, 59)은 이들의 원주 둘레에서 균일한 단면을 가지므로, 제1 및 제2 공기 경로(60, 61)를 따르는 공기의 흐름이 보다 평활하거나 보다 균일할 수 있다. 그러나, 이러한 발열체(42)는, 에어로졸 발생 물품(100)과 접촉되지 않기 때문에, 장치 내에서 에어로졸 발생 물품(100)을 지지하기 위한 대안적인 수단(도 3에 도시되지 않음)이 제공되어야 한다는 단점이 있다.
도 5는 횡단면도로 도시된, 도 3의 장치의 가능한 발열체 구성의 대안적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 가열 챔버(18)의 원주 둘레에 분산된 4개의 발열체(42)가 있다. 각각의 발열체(42)는, 에어로졸 발생 물품(100)의 표면에 대체로 접하는 평탄한 플레이트를 포함한다. 리브(rib)(66)가 각각의 발열체 플레이트(42)의 중심으로부터 반경 방향으로 내향하게 돌출되며, 좁은 라인을 따라 에어로졸 발생 물품(100)의 포장지(110)와 접촉된다. 따라서, 4개의 발열체(42)의 리브(66)는, 이들 사이에 에어로졸 발생 물품(100)을 지지한다. 리브(66)는, 도시된 바와 같이, 발열체 플레이트(42) 상의 비드(bead)로서 형성될 수 있거나, 이들은 발열체 플레이트를 변형시킴으로써 형성될 수 있다. 리브(66)는 발열체(42)와 에어로졸 발생 물품(100) 간의 접촉 면적을 최소화하는 역할을 하지만, 대신에 에어로졸 발생 물품(100)이 평탄한 발열체 플레이트(42)의 내측 표면과의 직접 접선 접촉에 의해 지지되도록, 이들이 대안적으로 생략될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 발열체(42)의 수는 4개보다 더 많거나 더 적을 수 있음을 용이하게 이해할 것이다.
도 5에 도시된 발열체(42)의 구성은, 에어로졸 발생 물품(100)의 포장지(110)와 발열체(42) 사이에 내측 에어 갭(58)을 제공하며, 발열체(42)와 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭(59)을 제공한다. 이에 따라, 가열 챔버(18)를 통하여 제1 및 제2 공기 경로(60, 61)를 따라 흐르는 공기는, 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)에 유입되기 전에 가열되도록, 발열체(42)의 내측 및 외측 표면 위로 통과한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 발열체 조립체를 도시한다. 이러한 실시형태는 2개의 발열체(42)를 포함하며, 2개의 발열체(42)는 거의 반원형 단면을 각각 가짐으로써, 이들이 2개의 대향 갭을 갖는 원통을 함께 형성한다. 발열체(42)는 프레임(70) 내에 장착되며, 프레임(70)은, 서로에 대해 그리고 증기 발생 시스템의 다른 구성 요소에 대해 원하는 관계로 이들을 유지시킨다. 프레임(70)은, 유도 코일(48)의 작동에 의해 상당한 전류가 유도되지 않는 PEEK와 같은 재료로 형성된다.
프레임(70)은, 원위 단부에서 베이스(74)에 의해 그리고 근위 단부에서 칼라(collar)(76)에 의해 결합되는 다수의 종방향 스트럿(strut)(72, 73)을 갖는, 대체로 컵 형상의 케이지(cage)를 포함한다. 스트럿(72, 73)은, 프레임(70)이 가열 챔버(18)의 내부에 밀착되게 끼워 맞춰지도록, 반경에 외측 표면(78)을 갖는다(도 6 및 도 7에 도시되지 않음). 칼라(76)는, 가열 챔버(18)의 개방 단부(26)의 림(rim)에 인접하도록 더 큰 반경을 가질 수 있다. 칼라(76)는, 예를 들어 세척 또는 교체를 위해, 가열 챔버(18)로부터 프레임(70) 및 발열체(42)를 인출하기 위해 사용될 수 있다. 스트럿(72, 73)은, 이들이 가열 챔버(18) 내에서 에어로졸 발생 물품(100)을 지지하도록, 반경에 내측 표면(79)을 갖는다. 내측 표면(79)의 근위 단부는 램프(ramp)(80)를 구비할 수 있으므로, 에어로졸 발생 물품(100)을 위치로 안내하여 그것이 원위 방향으로 압입됨에 따라 이를 약간 압축시킴으로써, 에어로졸 발생 물품(100)이 내측 표면(79)에 의해 장치(10) 내에서 견고하게 유지된다. 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부는, 가열 챔버(18)의 베이스(32)에 도달하기 전에, 프레임(70)의 베이스(74)에 의해 정지된다. 이에 따라, 베이스(74)는, 가열 챔버(18)로부터 에어로졸 발생 물품(100) 내로 공기가 흐를 수 있는 에어 갭(56)을 한정하면서, 에어로졸 발생 물품(100)을 위한 시트를 형성한다.
2개의 대향 스트럿(72)은, 발열체(42)를 장착하기 위해 사용된다. 이들 각각은, 한 쌍의 연속적인(back-to-back) 원주 방향으로 대향하는 블라인드 슬롯(blind slot)(82)을 포함한다. 각각의 슬롯(82)은, 발열체(42) 중 하나의 종방향 에지(64)를 수용한다. 중간 스트럿(73)은 발열체(42)를 지지하여, 이들을 슬롯(82) 내에 유지시킨다. 프레임(70)이 장치(10)의 가열 챔버(18) 내로 삽입된 경우, 발열체(42)와 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭(59)이 존재하도록; 그리고 에어로졸 발생 물품(100)이 프레임(70) 내로 삽입된 경우, 발열체(42)와 에어로졸 발생 물품(100) 사이에 내측 에어 갭(58)이 존재하도록, 슬롯이 반경에서 프레임(70) 내에 형성된다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 발열체 조립체(83)를 도시한다. 또한, 이러한 실시형태는 2개의 발열체(42)를 포함하며, 2개의 발열체(42)는, 장치(10)의 축을 중심으로 하는 원통의 세그먼트를 형성하는 아치형 플레이트의 전반적인 형태를 각각 갖지만, 이 경우, 발열체(42) 사이의 갭은 도 6 및 도 7에서보다 더 크다. 발열체의 종방향 에지는, 플랜지(84)를 형성하도록 외향하게 지향된다.
이러한 실시형태의 프레임(86)은 한 쌍의 종방향 스트럿(88)을 포함하며, 이의 원위 단부는 링(90)에 의해 서로 연결된다. 스트럿(88)에 인접하게, 링(90)의 근위 에지에 노치(notch)(91)가 형성된다. 각각의 스트럿(88)의 근위 단부는, 플랜지(92)를 형성하도록 외향하게 지향된다. 종방향 슬롯(94)이 각각의 스트럿(88) 내에 형성되며, 스트럿(88)의 근위 단부로 연장된다. 각각의 슬롯(94)을 따르는 경로의 일부는, 슬롯(94)이 약간 좁아지는 유지 특징부(retaining feature)(95)이다. 별도의 칼라(96)는, 외향하게 지향되는 2개의 리세스(recess)(97)를 포함한다. 각각의 리세스(97)에는, 반경 방향으로 외향하게 연장되고 T자 형상의 프로파일을 갖는 돌출부(98)가 있다.
구성 요소는 도 8에 도시된 바와 같이 조립되어, 발열체 조립체(83)를 형성한다. 각각의 발열체(42)는, 발열체 플랜지(84)의 원위 단부가 링(90)의 노치(91)에 위치될 때까지, 한 쌍의 스트럿(88) 사이에서 슬라이딩된다. 그 다음, 칼라(96)가 원위 방향으로 슬라이딩됨으로써, 칼라(96)의 돌출부(98)가 스트럿(88)의 종방향 슬롯(94)을 따라 맞물려서 이동한다. 슬롯(94)의 단부에서, 프레임(86) 내에 칼라(96)를 유지하기 위해, 돌출부(98)가 유지 특징부(95)의 뒤에 스냅 끼워 맞춰진다. 추가적인 노치(99)가 생성되며, 스트럿(88)이 칼라(96)의 리세스(97)에 인접하고, 발열체 플랜지(84)의 근위 단부는 발열체(42)를 제위치에 고정시키도록 이러한 노치(99)에 위치된다.
스트럿(88)의 근위 단부의 플랜지(92)는, 발열체 조립체(83)를 증기 발생 장치(10)의 가열 챔버(18) 내로 삽입하기 위해 사용될 수 있거나, 후속적으로, 예를 들어 세척 또는 교체를 위해, 발열체 조립체를 제거하기 위해 사용될 수 있다. 발열체 조립체(83)가 가열 챔버(18) 내에 위치된 경우, 외향하게 지향된(out-turned) 발열체 플랜지(84)는, 각각의 발열체(42)의 원통형 외측 표면과 챔버 벽(30) 사이의 외측 에어 갭(59)을 유지한다. 발열체(42)의 내측 표면의 반경은, 장치(10)와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품(100)의 반경보다 더 크며, 이에 따라 각각의 발열체(42)와 에어로졸 발생 물품(100) 사이에 내측 에어 갭(58)이 유지된다. 칼라(96) 및 링(90)이 이를 위치로 안내하도록 용이하게 적응될 수 있지만, 도시된 발열체 조립체(83)는 에어로졸 발생 물품(100)을 위치시키기 위한 임의의 수단을 제공하지 않는다. 또한, 링(90)은, 공기가 이의 원위 단부(106)로 흐르기 위한 갭(56)이 존재하도록 보장하기 위해, 에어로졸 발생 물품(100)을 위한 임의의 단부 스톱(end stop)을 제공하지 않는다. 그러나, 가열 챔버(18) 자체의 베이스(32)는, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 그러한 특징부를 제공하도록 형성될 수 있다.
이전의 단락들에서 예시적인 실시형태가 설명되었지만, 첨부된 청구범위의 범위를 벗어나지 않으면서 이러한 실시형태에 대해 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 청구범위의 폭 및 범위는 전술한 예시적인 실시형태로 제한되어서는 안된다.
본원에서 달리 나타내지 않는 한 또는 문맥상 달리 명백히 모순되지 않는 한, 이의 모든 가능한 변형예에서의 전술한 특징의 임의의 조합은 본 개시물에 의해 포함된다.
문맥상 달리 명확하게 요구되지 않는 한, 상세한 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서, "포함한다", "포함하는" 등의 단어는 배타적이거나 총망라한 의미가 아니라, 포괄적인 것으로 해석되어야 한다; 즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 에어로졸 발생 장치(10)로서,
    에어로졸 발생 물품(100)을 수용하기 위한 가열 챔버(18)로서, 상기 가열 챔버(18)는, 상기 가열 챔버(18)의 내부 체적(20)을 한정하는 챔버 벽(30)을 포함하는, 가열 챔버(18); 및
    적어도 하나의 유도 가열식 발열체(42)로서, 상기 발열체(42)와 상기 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭이 존재하도록, 그리고 에어로졸 발생 물품(100)이 상기 가열 챔버(18) 내에 수용된 경우, 상기 발열체(42)와 상기 에어로졸 발생 물품(100) 사이에 내측 에어 갭이 존재하도록, 상기 가열 챔버(18)의 상기 내부 체적(20) 내에 장착되는, 적어도 하나의 유도 가열식 발열체(42)를 포함하며,
    상기 가열 챔버(18)는 근위 단부(26)에서 대기에 개방되고 원위 단부(34)에서 폐쇄되며,
    상기 내측 에어 갭은 상기 근위 단부(26)로부터 상기 원위 단부(34)로의 제1 공기 경로를 제공하고, 상기 외측 에어 갭은 상기 근위 단부(26)로부터 상기 원위 단부(34)로의 제2 공기 경로를 제공하는,
    에어로졸 발생 장치(10).
  2. 제1항에 있어서,
    에어로졸 발생 물품(100)이 상기 가열 챔버(18) 내에 수용된 경우, 상기 발열체(42)의 어떠한 부분도 상기 에어로졸 발생 물품(100)과 접촉되지 않는, 에어로졸 발생 장치(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가열 챔버(18)의 축의 둘레에 원주 방향으로 이격된 복수의 발열체(42)를 포함하는, 에어로졸 발생 장치(10).
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 발열체(42)는, 상기 축을 중심으로 호형으로 만곡된 플레이트의 형태인, 에어로졸 발생 장치(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열 챔버(18) 내에 수용된 프레임을 더 포함하며,
    상기 프레임은 유도 가열식이 아니고, 상기 적어도 하나의 발열체(42)는 상기 프레임 내에 장착되는, 에어로졸 발생 장치(10).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 가열 챔버(18) 내에서 상기 에어로졸 발생 물품(100)을 센터링하기 위한 가이드를 포함하는, 에어로졸 발생 장치(10).
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 프레임은, 상기 에어로졸 발생 물품(100)의 원위 단부(106)를 위한 시트를 포함하는, 에어로졸 발생 장치(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치(10)를 사용하는 방법으로서,
    에어로졸 발생 물품(100)의 적어도 일부를 상기 가열 챔버(18) 내로 삽입하는 단계; 및
    상기 가열 챔버(18)의 상기 원위 단부(34)로부터 이격되게 상기 에어로졸 발생 물품(100)을 통하여 공기를 흡입함으로써, 유입 공기가 상기 제1 공기 경로 및 상기 제2 공기 경로를 따라 상기 가열 챔버(18)의 상기 원위 단부(34)를 향해 흐르도록 하는 단계를 포함하는,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치(10)를 사용하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유입 공기가 상기 제1 공기 경로를 따라 그리고 상기 제2 공기 경로를 따라 상기 발열체(42)를 지나서 흐름에 따라, 상기 유입 공기의 온도를 증가시키도록 상기 적어도 하나의 발열체(42)를 유도 가열하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 에어로졸 발생 장치(10)를 조립하는 방법으로서,
    상기 장치(10)는, 에어로졸 발생 물품(100)을 수용하기 위한 가열 챔버(18)를 포함하며,
    상기 가열 챔버(18)는, 상기 가열 챔버(18)의 내부 체적(20)을 한정하는 챔버 벽(30)을 포함하고,
    상기 가열 챔버(18)는 근위 단부(26)에서 대기에 개방되며 원위 단부(34)에서 폐쇄되고,
    상기 방법은,
    하나 이상의 유도 가열식 발열체(42)를 프레임 내에 장착하는 단계; 및
    각각의 상기 하나 이상의 발열체(42)와 상기 챔버 벽(30) 사이에 외측 에어 갭이 존재하도록, 그리고 에어로졸 발생 물품(100)이 상기 가열 챔버(18) 내에 수용된 경우, 상기 발열체(42)와 상기 에어로졸 발생 물품(100) 사이에 내측 에어 갭이 존재하도록, 상기 프레임 및 상기 하나 이상의 발열체(42)를 상기 가열 챔버(18) 내로 삽입하는 단계를 포함하며,
    이에 따라 상기 내측 에어 갭은 상기 근위 단부(26)로부터 상기 원위 단부(34)로의 제1 공기 경로를 제공하고, 상기 외측 에어 갭은 상기 근위 단부(26)로부터 상기 원위 단부(34)로의 제2 공기 경로를 제공하는,
    에어로졸 발생 장치(10)를 조립하는 방법.
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