KR20230150864A - 전기 전극 핀 및 상기 전극 핀을 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템 - Google Patents

전기 전극 핀 및 상기 전극 핀을 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템 Download PDF

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KR20230150864A
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제임스 셰리던
스캇 조지 보햄
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니코벤처스 트레이딩 리미티드
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Abstract

제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 적어도 하나의 연결 구역을 포함하는 전극 핀(pin)이 제공되고, 여기서 전극 핀의 제1 단부는 대응하는 구성요소(component)의 하나 이상의 정렬 피처(feature)들과 정합될 때 전극 핀을 특정 회전 구성으로 배향하도록 구성된 하나 이상의 배향 피처들을 포함한다.

Description

전기 전극 핀 및 상기 전극 핀을 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템
본 발명은 전달 시스템, 특히 비가연성 에어로졸(aerosol) 전달 시스템, 및 상기 에어로졸 전달 시스템의 구성요소들에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 명세서에 개시된 비가연성 에어로졸 전달 시스템 및 구성요소들을 사용하여 에어로졸을 생성 및 전달하는 방법들에 관한 것이다.
사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸을 생성하는 비가연성 에어로졸 전달 시스템들은 당업계에 공지되어 있다. 이러한 시스템들은 전형적으로 에어로졸화 가능한(aerosolisable) 재료를 에어로졸로 변환할 수 있는 에어로졸 생성기를 포함한다. 일부 경우들에서, 생성된 에어로졸은 응축 에어로졸로서, 에어로졸화 가능한 재료가 먼저 기화되고, 그 후 에어로졸로 응축되도록 된다. 다른 경우들에서, 생성된 에어로졸은 에어로졸화 가능한 재료의 분무로 인해 발생하는 에어로졸이다. 이러한 분무화는 예를 들어 에어로졸화 가능한 재료에 진동들을 가하여 공기유동에 혼입된 작은 재료 입자들을 형성함으로써 기계적으로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 이러한 분무는 정전기적으로, 또는 압력 등을 사용하는 것과 같은 다른 방식들로 이루어질 수 있다.
이러한 에어로졸 전달 시스템들은 사용자에 의해 흡입될 에어로졸을 발생하도록 의도되는 것이므로, 발생되는 에어로졸의 특성들을 고려해야 한다. 이러한 특성들에는 에어로졸의 입자들의 크기, 생성되는 에어로졸의 총량 등이 포함될 수 있다.
또한, 이러한 에어로졸 전달 시스템들에는 전형적으로 에어로졸화 가능한 재료를 위한 저장 영역이 포함되어 있으므로, 에어로졸화 가능한 재료를 적절하게 저장할 수 있는 방법을 고려해야 한다.
또한, 이러한 에어로졸 전달 시스템들의 인기로 인해, 이러한 시스템들을 효율적인 방식으로 제조할 수 있는 능력이 점점 더 중요해지고 있다. 추가적으로, 시스템들은 필요에 따라 다수의 사용들을 허용할 수 있도록 견고해야 한다.
에어로졸 생산, 에어로졸화 가능한 재료의 저장, 및 제조의 위의 양태들 중 하나 이상과 관련된 개선들을 갖는 에어로졸 전달 시스템들을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 개시내용의 제1 양태에 따르면, 공기역학적으로 구성된 전극 핀(pin)이 제공된다.
전극 핀은 제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 적어도 하나의 연결 구역을 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 연결 구역은 공기역학적으로 구성된다.
적어도 하나의 연결 구역은, 핀의 종축을 따라 볼 때, 난형 단면, 타원체 단면, 에어로포일(aerofoil) 단면, 눈물방울 단면, 또는 다각형 단면을 가질 수 있다.
제1 단부는 에어로졸 생성 구성요소와 적절한 전기적 접촉을 확립하도록 구성될 수 있다.
전극 핀의 제1 단부는 칼라(collar)를 포함할 수 있다.
전극 핀의 제1 단부는 대응하는 구성요소의 하나 이상의 정렬 피처(feature)들과 정합될 때 전극 핀을 특정 회전 구성으로 배향하도록 구성된 하나 이상의 배향 피처들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 배향 피처들은 노치(notch)일 수 있다.
하나 이상의 배향 피처들은 리브(rib)일 수 있다.
제2 단부는 2 개의 보유 칼라들을 포함할 수 있다.
2 개의 보유 칼라들은, 전극 핀이 관통하여 돌출되는 외부 하우징 구성요소의 벽에 걸쳐 있도록 이격될 수 있다.
보유 칼라들과 외부 하우징 구성요소 사이의 인터페이스(interface)에는 하나 이상의 밀봉 구성요소들이 제공될 수 있다.
본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 에어로졸 생성 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치(locate)되는 에어로졸 생성 구성요소를 포함하며, 여기서 물품은 제1 양태에 따라 규정된 바와 같은 공기역학적으로 구성된 적어도 하나의 전극 핀을 더 포함한다.
본 개시내용의 제3 양태에 따르면, 제2 양태에 따른 물품, 및 전력 소스(source) 및 제어 유닛(unit)을 포함하는 디바이스(device)를 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템이 제공된다.
디바이스 및 물품은 분리 가능하게 연결될 수 있다.
디바이스 및 물품은 영구적으로 연결될 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 적어도 하나의 연결 구역을 포함하는 전극 핀이 제공되며, 여기서 전극 핀의 제1 단부는 대응하는 구성요소의 하나 이상의 정렬 피처들과 정합될 때 전극 핀을 특정 회전 구성으로 배향하도록 구성된 하나 이상의 배향 피처들을 포함한다.
하나 이상의 배향 피처들은 노치일 수 있다.
하나 이상의 배향 피처들은 리브일 수 있다.
적어도 연결 구역은 공기역학적으로 구성될 수 있다.
적어도 하나의 연결 구역은, 핀의 종축을 따라 볼 때, 난형 단면, 타원체 단면, 에어로포일 단면, 눈물방울 단면 또는 다각형 단면을 가질 수 있다.
제1 단부는 에어로졸 생성 구성요소와 적절한 전기적 접촉을 확립하도록 구성될 수 있다.
전극 핀의 제1 단부는 또한 칼라를 포함할 수도 있다.
제2 단부는 2 개의 보유 칼라들을 포함할 수 있다.
2 개의 보유 칼라들은, 전극 핀이 관통하여 돌출되는 외부 하우징 구성요소의 벽에 걸쳐 있도록 이격될 수 있다.
보유 칼라들과 외부 하우징 구성요소 사이의 인터페이스에는 하나 이상의 밀봉 구성요소들이 제공될 수 있다.
제2 단부는 대응하는 전극의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 포함할 수 있다.
제2 단부의 연결 면은 비-원형 단면을 가질 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 에어로졸 생성 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치되는 에어로졸 생성 구성요소를 포함하며, 여기서 물품은 본 개시내용의 양태에 따라 규정된 바와 같은 적어도 하나의 전극 핀을 더 포함한다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 본 개시내용의 양태에 따른 물품, 및 전력 소스 및 제어 유닛을 포함하는 디바이스를 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템이 제공된다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 각각 연결 면을 갖는 제1 전극들 쌍을 갖는 디바이스, 및 제1 전극들 쌍의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 각각 갖는 제2 전극들 쌍을 갖는 물품을 포함하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템이 제공되고, 여기서 전극들 중 적어도 하나의 전극의 연결 면의 단면은 전극들 중 다른 하나의 전극의 단면과 상이하다.
전극들 중 적어도 하나는 본 발명의 제1 양태에 따라 규정된 바와 같을 수 있다.
본 개시내용의 양태들은 다음 조항들에 규정되어 있다:
A1. 제1 단부, 제2 단부, 및 제1 단부와 제2 단부 사이의 적어도 하나의 연결 구역을 포함하는 전극 핀으로서,
전극 핀의 제1 단부는 대응하는 구성요소의 하나 이상의 정렬 피처들과 정합될 때 전극 핀을 특정 회전 구성으로 배향하도록 구성된 하나 이상의 배향 피처들을 포함하는,
전극 핀.
A2. 조항 A1에 있어서, 하나 이상의 배향 피처들은 노치인, 전극 핀.
A3. 조항 A1에 있어서, 하나 이상의 배향 피처들은 리브인, 전극 핀.
A4. 조항들 A1 내지 A3 중 어느 한 조항에 있어서, 적어도 연결 구역은 공기역학적으로 구성되는, 전극 핀.
A5. 조항 A4에 있어서, 적어도 하나의 연결 구역은, 핀의 종축을 따라 볼 때, 난형 단면, 타원체 단면, 에어로포일 단면, 눈물방울 단면, 또는 다각형 단면을 갖는, 전극 핀.
A6. 조항들 A1 내지 A5 중 어느 한 조항에 있어서, 제1 단부는 에어로졸 생성 구성요소와 적절한 전기적 접촉을 확립하도록 구성되는, 전극 핀.
A7. 조항들 A1 내지 A5 중 어느 한 조항에 있어서, 전극 핀의 제1 단부는 칼라를 포함하는, 전극 핀.
A8. 조항들 A1 내지 A7 중 어느 한 조항에 있어서, 제2 단부는 2 개의 보유 칼라들을 포함하는, 전극 핀.
A9. 조항 A8에 있어서, 2 개의 보유 칼라들은, 전극 핀이 관통하여 돌출되는 외부 하우징 구성요소의 벽에 걸쳐 있도록 이격되는, 전극 핀.
A10. 조항 A9에 있어서, 보유 칼라들과 외부 하우징 구성요소 사이의 인터페이스에는 하나 이상의 밀봉 구성요소들이 제공되는, 전극 핀.
A11. 조항들 A1 내지 A9 중 어느 한 조항에 있어서, 제2 단부는 대응하는 전극의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 포함하는, 전극 핀.
A12. 조항 A11에 있어서, 제2 단부의 연결 면은 비-원형 단면을 갖는, 전극 핀.
A13. 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품으로서,
물품은 에어로졸 생성 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치되는 에어로졸 생성 구성요소를 포함하고, 물품은 조항들 A1 내지 A12 중 어느 한 조항에 규정된 적어도 하나의 전극 핀을 더 포함하는,
물품.
A14. 비가연성 에어로졸 제공 시스템으로서,
조항 A13의 물품, 및 전력 소스 및 제어 유닛을 포함하는 디바이스를 포함하는,
비가연성 에어로졸 제공 시스템.
A15. 비가연성 에어로졸 제공 시스템으로서,
각각 연결 면을 갖는 제1 전극들 쌍을 갖는 디바이스, 및 제1 전극들 쌍의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 각각 갖는 제2 전극들 쌍을 갖는 물품을 포함하고, 전극들 중 적어도 하나의 전극의 연결 면의 단면은 전극들 중 다른 하나의 전극의 단면과 상이한,
비가연성 에어로졸 제공 시스템.
A16. 조항 A15에 있어서, 전극들 중 적어도 하나는 조항들 A1 내지 A12 중 어느 한 조항에 규정된 바와 같은, 비가연성 에어로졸 제공 시스템.
본 발명의 제1 및 다른 양태들과 관련하여 위에서 설명된 본 발명의 특징들 및 양태들은 본 발명의 다른 양태들에 따른 본 발명의 실시예들에도 동일하게 적용 가능하며, 위에서 설명된 특정 조합들뿐만 아니라, 본 발명의 다른 양태들에 따른 본 발명의 실시예들과도 적절하게 조합될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이제 다양한 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 단지 예시적으로만 상세히 설명될 것이다:
도 1은 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스의 개략적인 표현이다.
도 2는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스에 대한 물품의 개략도이다.
도 3은 도 2의 물품의 분해도이다.
도 4a는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 위한 물품의 마우스-단부 부분을 통한 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 물품의 사시도이다.
도 5는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스에 대한 물품의 예시이다.
도 6a는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 위한 물품의 마우스-단부 부분을 통한 단면도이다.
도 6b는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 위한 물품의 마우스-단부 부분을 통한 단면도이다.
도 6c는 도 6b의 물품의 절개 사시도이다.
도 7a는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스에 대한 물품의 예시이다.
도 7b는 도 3의 물품에 따른 물품의 일부에서의 공기유동의 난류를 도시하는 예시이다.
도 7c는 도 7a의 물품에 따른 물품의 일부에서의 공기유동의 난류를 도시하는 예시이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 위한 물품의 종축을 따른 평면도들로서, 이 평면도들은 물품의 하우징이 가열기에 의해 규정된 둘레 내에 완전히 존재하는 복수의 공기 입구들을 포함하는 배열을 묘사한다.
도 8c는 도 8b의 공기 입구들의 공기 입구를 통한 단면도이다.
도 9는 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 위한 물품의 에어로졸 생성 챔버의 단면도이다.
도 10은 본 개시내용에 따른 에어로졸 제공 디바이스를 위한 물품의 유동 조절기 및 제2 외부 하우징 구성요소의 분해도이다.
도 11은 본 개시내용에 따른 전극 핀이다.
도 12a는 본 개시내용에 따른 원형 전극 핀들을 포함하는 물품 주위의 공기유동 속도의 표현이다.
도 12b는 본 개시내용에 따라 공기역학적으로 구성된 전극 핀들을 포함하는 물품 주위의 공기유동 속도의 표현이다.
도 13은 도 12a에 따른 물품 및, 별도로, 도 12b에 따른 물품의 에어로졸 수집 물질에 미치는 영향의 그래픽 표현이다.
특정 예들 및 실시예들의 양태들 및 특징들이 본 명세서에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양태들 및 특징들은 통상적으로 구현될 수 있으며, 이것들은 간결성을 위해 상세히 논의/설명되지 않는다. 따라서, 본 명세서에 상세히 설명되지 않은 논의된 장치들 및 방법들의 양태들 및 특징들은 이러한 양태들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 종래 기술들에 따라 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용은 에어로졸 생성 재료를 연소시키지 않고 에어로졸 생성 재료(또는 에어로졸화 가능한 재료)로부터 에어로졸을 생성하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템들 및 디바이스들에 관한 것이다(그러나 이에 제한되지 않음). 이러한 시스템들의 예들로는 전자 시가렛(cigarette)들, 담배 가열 시스템들, 및 하이브리드 시스템들(에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성함)이 포함된다. 일부 예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑(vaping) 디바이스 또는 전자 니코틴 전달 시스템(END)으로도 알려져 있는 전자 시가렛이지만, 에어로졸 생성 재료에 니코틴이 존재하는 것이 본 개시내용의 요건은 아니라는 점에 유의해야 한다. 일부 예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 생성 재료 가열 시스템이며, 히트-낫-번(heat-not-burn) 시스템으로도 알려져 있다. 이러한 시스템의 예로는 담배 가열 시스템이 있다. 일부 예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은, 그 중 하나 또는 복수가 가열될 수 있는 에어로졸 생성 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하는 하이브리드 시스템이다. 이러한 하이브리드 시스템에서 에어로졸 생성 재료들 각각은 예를 들어 고체, 액체 또는 겔 형태일 수 있으며, 니코틴을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 일부 예들에서, 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.
아래의 설명 전체에 걸쳐, "e-시가렛" 및 "전자 시가렛"이라는 용어들이 때때로 사용될 수 있다; 그러나, 이러한 용어들은 위에서 설명한 바와 같은 비가연성 에어로졸(증기) 제공 시스템 또는 디바이스와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
일부 예들에서, 본 개시내용은 에어로졸 생성 재료를 유지하기 위한 소모품들에 관한 것이며, 이는 비가연성 에어로졸 제공 디바이스들과 함께 사용되도록 구성된다. 이러한 소모품들은 때때로 본 개시내용 전체에 걸쳐 물품들로 지칭되기도 한다.
비가연성 에어로졸 제공 시스템은 전형적으로 디바이스 부분 및 소모품/물품 부분을 포함한다. 디바이스 부분은 전형적으로 전력 소스 및 제어기를 포함한다. 전력 소스는 전형적으로 예를 들어 충전식 배터리와 같은 전기 전력 소스일 수 있다.
일부 예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 소모품/물품, 에어로졸 생성기(소모품/물품 내에 있을 수 있거나 또는 그렇지 않을 수도 있음), 에어로졸 생성 영역(소모품/물품 내에 있을 수 있음), 하우징, 마우스피스(mouthpiece), 필터 및/또는 에어로졸 개질제를 수용하거나 또는 이들과 맞물리기 위한 영역을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 소모품/물품은 에어로졸 생성 재료, 에어로졸 생성 재료 저장 영역, 에어로졸 생성 재료 이송 구성요소, 에어로졸 생성기, 에어로졸 생성 영역(또는 챔버), 하우징, 래퍼(wrapper), 필터, 마우스피스, 및/또는 에어로졸 개질제를 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 시스템들은 전형적으로 에어로졸 생성 재료의 기화에 의해 흡입 가능한 에어로졸을 생성한다. 에어로졸 생성 재료는 하나 이상의 활성 성분들, 하나 이상의 향미들, 하나 이상의 에어로졸 포머(former) 재료들, 및/또는 하나 이상의 다른 기능성 재료들을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 재료는, 예를 들어, 활성 물질 및/또는 향미제들을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있는 고체, 액체 또는 겔의 형태일 수 있다. 일부 예들에서, 에어로졸 생성 재료는 "비정질 고체"를 포함할 수 있으며, 이는 대안적으로 "모놀리식(monolithic) 고체"(즉, 비섬유성)로 지칭될 수도 있다. 일부 예들에서, 비정질 고체는 건조된 겔일 수 있다. 비정질 고체는 액체와 같은 일부 유체를 그 안에 보유할 수 있는 고체 재료이다. 일부 예들에서, 에어로졸 생성 재료는 예를 들어 비정질 고체의 약 50wt%, 60wt% 또는 70wt% 내지 비정질 고체의 약 90wt%, 95wt% 또는 100wt%를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "활성 물질"이라는 용어는 생리학적 반응을 달성하거나 또는 향상시키도록 의도된 물질인 생리학적 활성 재료와 관련될 수 있다. 활성 물질은 예를 들어 건강기능식품들, 누트로픽(nootropic)들, 향정신성 물질들 중에서 선택될 수 있다. 활성 물질은 자연적으로 생성하거나 또는 합성적으로 얻을 수 있다. 활성 물질은 예를 들어 니코틴, 카페인, 타우린, 테인(theine), 비타민들 예를 들어 B6 또는 B12 또는 C, 멜라토닌, 카나비노이드(cannabinoid)들, 또는 이들의 구성 성분들, 유도체들, 또는 조합들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 담배, 대마초 또는 다른 식물의 하나 이상의 구성 성분들, 유도체들 또는 추출물들을 포함할 수 있다.
에어로졸 포머 재료는 에어로졸을 형성할 수 있는 하나 이상의 구성 성분들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 에어로졸 포머 재료는 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에리스리톨(erythritol), 메소-에리스리톨, 에틸 바닐레이트, 에틸 라우레이트, 디에틸 수베레이트, 트리에틸 시트레이트, 트리아세틴, 디아세틴 혼합물, 벤질 벤조에이트, 벤질 페닐 아세테이트, 트리부티린, 라우릴 아세테이트, 라우르산, 미리스트산, 및 프로필렌 카보네이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
하나 이상의 다른 기능성 재료들은 pH 조절제들, 착색제들, 방부제들, 바인더(binder)들, 충전제들, 안정화제들, 및/또는 항산화제들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "구성요소"라는 용어는, 가능하게는 외부 하우징 또는 벽 내에 여러 개의 더 작은 부분들 또는 요소들을 통합하는 전자 시가렛 또는 이와 유사한 디바이스의 부분, 섹션, 유닛, 모듈, 조립체 또는 이와 유사한 것을 지칭하는 데 사용된다. 전자 시가렛은 이러한 하나 이상의 구성요소들로 형성되거나 또는 구축될 수 있으며, 구성요소들은 서로 제거 가능하게 또는 분리 가능하게 연결 가능할 수 있거나, 또는 제조 중에 영구적으로 함께 결합되어 전체 전자 시가렛을 규정할 수 있다. 본 개시내용은, 예를 들어, 에어로졸 생성 재료를 유지할 수 있는 소모품/물품 구성요소(본 명세서에서는 카트리지(cartridge) 또는 카토마이저(cartomiser)라고도 함), 및 에어로졸 생성 재료로부터 증기를 생성시키는 요소를 작동시키기 위한 전기 전력을 제공하기 위한 배터리(battery)를 갖는 디바이스/제어 유닛으로 구성되는, 서로 분리 가능하게 연결될 수 있는 2 개의 구성요소들을 포함하는 시스템들에 적용 가능하다(그러나 이에 제한되지 않음).
도 1은 e-시가렛(10)과 같은 예시적인 에어로졸/증기 제공 시스템의 매우 개략적인 도면(실척이 아님)이다. e-시가렛(10)은 일반적으로 원통형 형상을 갖고, 점선으로 표시된 종축을 따라 연장되며, 2 개의 주요 구성요소들, 즉, 제어 또는 전력 구성요소 또는 섹션(20), 및 증기 생성 구성요소로서 작동하는 카트리지 조립체 또는 섹션(30)(물품, 소모품, 카토마이저, 또는 카트리지라고도 함)을 포함한다.
카트리지 조립체(30)는 예를 들어 니코틴을 포함하는, (예를 들어) 에어로졸이 생성되는 액체 제제를 포함하는 에어로졸화 가능한 재료를 포함하는 저장 구획(3)을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸화 가능한 재료는 약 1 내지 3 %의 니코틴 및 50 %의 글리세롤을 포함할 수 있고, 나머지는 대략 프로필렌 글리콜을 포함하며, 물 또는 향미제들과 같은 다른 성분들을 포함할 수도 있다. 저장 구획(3)은 저장 탱크의 형태를 가지며, 에어로졸화 가능한 재료가 저장될 수 있는 용기 또는 리셉터클(receptacle)로서, 에어로졸화 가능한 재료가 탱크의 경계들 내에서 자유롭게 이동하고 (액체인 경우) 흐를 수 있도록 한다. 대안적으로, 저장 구획(3)은 다공성 구조 내에 에어로졸화 가능한 재료를 유지하는 면 와딩(wadding) 또는 유리 섬유와 같은 일정량의 흡수성 재료를 포함할 수 있다. 저장 구획(3)은 에어로졸화 가능한 재료가 소비된 후 일회용이 되도록 제조 중에 충전된 후 밀봉될 수 있거나, 또는 새로운 에어로졸화 가능한 재료를 추가할 수 있는 입구 포트 또는 다른 개구부를 가질 수 있다. 카트리지 조립체(30)는 또한 에어로졸화 가능한 재료의 기화에 의해 에어로졸을 생성하기 위해 저장 탱크(3)의 외부에 위치된 전기 에어로졸 생성 구성요소(4)를 포함한다. 많은 디바이스들에서, 에어로졸 생성 구성요소는 (저항성 또는 유도 가열을 통해) 전기 전류의 통과에 의해 가열되어 에어로졸화 가능한 재료가 증발할 때까지 온도를 상승시키는 가열 요소(가열기)일 수 있다. 심지 또는 다른 다공성 요소(도시되지 않음)와 같은 액체 도관 배열체가 제공되어 에어로졸화 가능한 재료를 저장 구획(3)으로부터 에어로졸 생성 구성요소(4)로 전달할 수 있다. 심지는 에어로졸화 가능한 재료를 흡수하여 이를 위킹(wicking) 또는 모세관 작용에 의해 증기 생성 요소(4)와 접촉하는 심지의 다른 부분들로 전달할 수 있도록 저장 구획(3) 내부에 위치된 하나 이상의 부분들을 가질 수 있다. 따라서, 이 에어로졸화 가능한 재료는 기화되어, 심지에 의해 증기 생성 요소(4)로 전달되는 새로운 에어로졸화 가능한 재료로 대체된다.
가열기 및 심지 조합체, 또는 동일한 기능들을 수행하는 다른 부품들 배열체를 때때로 분무기 또는 분무기 조립체라고 언급하기도 한다. 도 1의 매우 개략적인 표현과 비교하여 부품들을 상이하게 배열할 수 있는 다양한 설계들이 가능하다. 예를 들어, 심지는 에어로졸 생성 구성요소와 완전히 분리된 요소일 수 있거나, 또는 에어로졸 생성 구성요소는 다공성으로 구성되어 (예를 들어, 적절한 전기 저항성 메쉬(mesh) 또는 모세관 본체의 형태를 취함으로써) 위킹 기능을 직접 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.
일부 경우들에서, 증기 생성을 위한 액체를 전달하기 위한 도관은 적어도 부분적으로 저장 구획과 에어로졸 생성 구성요소 사이의 하나 이상의 슬롯들, 튜브들 또는 채널들로 형성될 수 있으며, 이것들은 모세관 작용을 지원하여 저장 구획으로부터 소스 액체를 끌어내어 기화를 위해 전달하기에 충분히 좁다. 일반적으로, 분무기는 여기에 전달된 에어로졸화 가능한 재료로부터 증기를 생성할 수 있는 에어로졸 생성 구성요소, 및 모세관 힘에 의해 저장 구획 또는 유사한 액체 저장소로부터 에어로졸 생성 구성요소로 액체를 전달하거나 또는 수송할 수 있는 액체 도관(경로)으로 간주될 수 있다.
전형적으로, 에어로졸 생성 구성요소는 전자 시가렛/시스템을 통과하는 공기유동 채널의 일부를 형성하는 에어로졸 생성 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치된다. 에어로졸 생성 구성요소에 의해 발생된 증기는 이 챔버 내로 배출되고, 공기가 챔버를 통과하여, 에어로졸 생성 요소 위로 그리고 그 주위로 흐르면서, 발생된 증기를 수집하고, 이에 따라 응축되어 필요한 에어로졸을 형성한다.
도 1로 돌아가서, 카트리지 조립체(30)는 또한, 사용자가 에어로졸 생성 구성요소(4)에 의해 생성되어 공기유동 채널을 통해 전달되는 에어로졸을 흡입할 수 있는 개구부 또는 공기 출구를 갖는 마우스피스(35)를 포함한다.
전력 구성요소(20)는 e-시가렛(10)의 전기 구성요소들, 특히 에어로졸 생성 구성요소(4)에 전력을 제공하기 위한 셀(cell) 또는 배터리(5)(이하 배터리로 지칭하며, 재충전 가능할 수 있음)를 포함한다. 추가적으로, e-시가렛을 일반적으로 제어하기 위한 인쇄 회로 기판(28) 및/또는 다른 전자장치들 또는 회로부가 있다. 제어 전자장치들/회로부는, 예를 들어, 공기가 전력 구성요소(20)의 벽에 있는 하나 이상의 공기 입구들(26)을 통해 유입되어 공기유동 채널을 따라 흐르는 시스템(10) 상에서의 흡입을 검출하는 공기 압력 센서 또는 공기유동 센서(도시되지 않음)로부터의 신호에 응답하여, 증기가 필요할 때 증기 생성 요소(4)를 배터리(5)에 연결한다. 에어로졸 생성 구성요소(4)가 배터리(5)로부터 전력을 수신하면, 에어로졸 생성 구성요소(4)는 저장 구획(3)으로부터 전달된 에어로졸화 가능한 재료를 기화시켜 에어로졸을 생성하고, 이는 그 후 마우스피스(35)의 개구부를 통해 사용자가 흡입한다. 에어로졸은 사용자가 마우스피스(35) 상을 흡입할 때 공기 입구(26)와 공기 출구를 연결하는 공기유동 채널(도시되지 않음)을 따라 마우스피스(35)로 운반된다. 따라서, 전자 시가렛을 통과하는 공기유동 경로는 (전력 구성요소에 있을 수 있거나 또는 없을 수도 있는) 공기 입구(들)에서 분무기로 그리고 마우스피스의 공기 출구까지 규정된다. 사용 시, 이 공기유동 경로를 따른 공기유동 방향은 공기 입구로부터 공기 출구까지이며, 따라서 분무기는 공기 입구의 하류에 그리고 공기 출구의 상류에 놓여 있다고 설명될 수 있다.
이 특정 실시예에서, 전력 섹션(20) 및 카트리지 조립체(30)는 도 1의 실선 화살표들로 표시된 바와 같이 종축에 평행한 방향으로 분리됨으로써 서로 분리 가능한 별도의 부품들이다. 구성요소들(20, 30)은 디바이스(10)가 사용 중일 때 전력 섹션(20)과 카트리지 조립체(30) 사이에 기계적 및 전기적 연결을 제공하는 협력 맞물림 요소들(21, 31)(예를 들어, 나사, 자석 또는 베이어닛 피팅(bayonet fitting))에 의해 함께 결합된다. 그러나, 이는 단지 예시적인 배열일 뿐이며, 다양한 구성요소들이 전력 섹션(20)과 카트리지 조립체 섹션(30) 사이에 상이하게 분포될 수 있고, 다른 구성요소들 및 요소들이 포함될 수 있다. 2 개의 섹션들은 도 1에서와 같이 종방향 구성으로 종단간에 함께 연결될 수 있거나, 또는 병렬, 나란한 배열과 같은 상이한 구성으로 연결될 수도 있다. 시스템은 일반적으로 원통형일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며 및/또는 일반적으로 종방향 형상을 가질 수 있다. 어느 한쪽 또는 양쪽 섹션들은 소진 시(예를 들어, 저장소가 비었거나 또는 배터리가 방전된 경우) 폐기 및 교체하도록 의도되거나, 또는 저장소 재충전, 배터리 충전, 또는 분무기 교체와 같은 액션들을 통해 다수의 사용들이 가능하게 되도록 의도될 수 있다. 대안적으로, e-시가렛(10)은 2 개 이상의 부품들로 분리될 수 없는 단일 디바이스(일회용 또는 재충전 가능/충전 가능)일 수 있으며, 이 경우 모든 구성요소들은 단일 본체 또는 하우징 내에 포함된다. 본 발명의 실시예들 및 예들은 이러한 구성들 및 당업자가 인지할 수 있는 다른 구성들 중 임의의 구성에 적용될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 전자 시가렛의 분무 부분(소스 액체로부터 증기를 생성하도록 구성된 부분)에 사용될 수 있는 가열 요소와 같은 에어로졸 생성 구성요소의 유형은, 전기 전도성(저항성) 및 다공성을 모두 갖춤으로써, 가열 및 액체 전달의 기능들을 결합한다. 여기서 전기 전도성(저항성)에 대한 언급은 내부의 전기 전류의 흐름에 반응하여 열을 생성시킬 수 있는 용량을 가진 구성요소들을 지칭한다는 점에 유의해야 한다. 이러한 흐름은 소위 저항 가열 또는 유도 가열을 통해 부여될 수 있다. 이에 적합한 재료의 예로는 금속 또는 금속 합금과 같은 전기 전도성 재료가 시트와 같은 형태, 즉 그의 길이 또는 폭보다 몇 배 더 작은 두께를 가진 평면 형상으로 형성된 것이다. 이와 관련하여 메쉬, 웹(web), 그릴(grill) 등이 그 예가 될 수 있다. 메쉬는 금속 와이어들 또는 섬유들을 함께 직조하거나 또는 대안적으로 부직포 구조로 응집하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 금속 섬유들의 집합에 열 및/또는 압력을 가하여 이들을 단일 다공성 덩어리로 압축하는 소결 방식으로 섬유들을 응집할 수 있다. 평면 에어로졸 생성 구성요소가 곡선형 평면을 규정할 수 있으며, 이러한 경우들에서 평면을 형성하는 평면 에어로졸 생성 구성요소에 대한 언급은 구성요소를 통해 가장 잘 맞는 평면을 형성하는 가상의 평평한 평면을 의미한다.
이러한 구조들은 금속 섬유들 사이에 적절한 크기의 공극들 및 틈새들을 제공하여 액체를 위킹하는 모세관 힘을 제공할 수 있다. 따라서, 이러한 구조들은 액체의 흡수 및 분배를 제공하기 때문에 다공성 구조로 간주될 수도 있다. 또한, 금속 섬유들 사이에 공극들 및 틈새들이 존재하기 때문에, 공기가 상기 구조들을 통해 침투할 수 있다. 또한, 금속은 전기 전도성이 있으므로, 전기 저항이 있는 재료를 통해 흐르는 전기 전류가 열을 생성시키는 저항 가열에 적합하다. 그러나, 이러한 유형의 구조들은 금속들에만 국한되지 않으며; 다른 전도성 재료들이 섬유들로 형성되어 메쉬, 그릴 또는 웹 구조들로 제조될 수 있다. 이에 대한 예들은, 메쉬의 물리적 특성들을 맞추도록 의도되는 물질들이 도핑될 수 있거나 또는 도핑되지 않을 수 있는 세라믹 재료들을 포함한다.
이러한 종류의 평면 시트형 다공성 에어로졸 생성 구성요소는 공기유동 채널의 일부를 형성하는 에어로졸 생성 챔버 내에 놓이도록 전자 시가렛 내에 배열될 수 있다. 에어로졸 생성 구성요소는 챔버를 통과하는 공기유동이 표면 방향으로 흐를 수 있도록, 즉, 일반적으로 평면의 시트형 에어로졸 생성 구성요소의 평면에 실질적으로 평행하게 흐를 수 있도록 챔버 내에 배향될 수 있다. 이러한 구성의 예는 WO2010/045670 및 WO2010/045671에서 발견될 수 있으며, 그 내용들은 본 명세서에 그 전체가 참조로 통합된다. 그러면 공기가 가열 요소 위로 흐르면서, 증기를 모을 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성이 매우 효과적으로 이루어진다. 대안적인 예들에서, 에어로졸 생성 구성요소는 챔버를 통과하는 공기유동이 표면 방향에 실질적으로 횡 방향인 방향으로 흐를 수 있도록, 즉, 일반적으로 평면의 시트형 에어로졸 생성 구성요소의 평면에 실질적으로 직교하는 방향으로 흐를 수 있도록 챔버 내에 배향될 수 있다. 이러한 구성의 예는 WO2018/211252에서 발견될 수 있으며, 그 내용들은 본 명세서에 그 전체가 참조로 통합된다.
에어로졸 생성 구성요소는 다음 구조들 중 임의의 하나를 가질 수 있다: 직조 또는 위브(weave) 구조, 메쉬 구조, 직물 구조, 개방형 기공 섬유 구조, 개방형 기공 소결 구조, 개방형 기공 폼(foam) 또는 개방형 기공 증착 구조. 상기 구조들은 특히 높은 수준의 다공성을 갖는 에어로졸 생성 구성요소를 제공하는 데 적합하다. 높은 수준의 다공성은 에어로졸 생성 구성요소에 의해 발생된 열이 주로 액체를 증발시키는 데 사용되도록 보장할 수 있으며, 높은 효율이 얻어질 수 있다. 상기 구조들에서 50 % 초과의 다공성이 고려될 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 생성 구성요소의 다공성은 50 % 이상, 60 % 이상, 70 % 이상이다. 개방형 기공 섬유 구조는 예를 들어, 임의로 압축될 수 있는 부직포로 구성될 수 있으며, 응집력을 향상시키기 위해 추가적으로 소결될 수 있다. 개방형 기공 소결 구조는 예를 들어, 필름 캐스팅(film casting) 프로세스에 의해 발생된 입상, 섬유질 또는 응집성 소결 복합체로 구성될 수 있다. 개방형 기공 증착 구조는 예를 들어 CVD 프로세스, PVD 프로세스 또는 플레임 스프레이(flame spraying)에 의해 발생될 수 있다. 개방형 기공 폼들은 원칙적으로 상업적으로 이용 가능하며, 얇고 미세한 기공 설계로도 얻어질 수 있다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 구성요소는 적어도 2 개의 층들을 가지며, 여기서 층들은 다음 구조들 중 적어도 하나를 포함한다: 판, 포일(foil), 종이, 메쉬, 직조 구조, 직물, 개방형 기공 섬유 구조, 개방형 기공 소결 구조, 개방형 기공 폼 또는 개방형 기공 증착 구조. 예를 들어, 에어로졸 생성 구성요소는 모세관 구조를 포함하는 구조와 결합된 금속 포일로 구성된 전기 가열 저항기에 의해 형성될 수 있다. 에어로졸 생성 구성요소가 단일 층으로 형성되는 것으로 간주되는 경우, 그러한 층은 금속 와이어 직물, 또는 부직포 금속 섬유 직물로 형성될 수 있다. 개별 층들은 소결 또는 용접과 같은 열처리를 통해 서로 연결되는 것이 유리하지만 반드시 연결되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 에어로졸 생성 구성요소는 스테인리스강 포일 및 스테인리스강 와이어 직물의 하나 이상의 층들로 구성된 소결 복합재(예를 들어, AISI 304 또는 AISI 316 재료)로 설계될 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 생성 구성요소는 스테인리스강 와이어 직물의 적어도 2 개의 층들로 구성된 소결 복합체로 설계될 수 있다. 이 층들은 스폿 용접(spot welding) 또는 저항 용접에 의해 서로 연결될 수 있다. 개별 층들은 또한 기계적으로 서로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 단일 층을 접는 것만으로 이중 층 와이어 직물이 발생될 수 있다. 스테인리스강 대신에, 예를 들어, 스테인리스강보다 비전기 저항(specific electric resistance)이 훨씬 더 높은 가열 전도체 합금들 ― 특히 NiCr 합금들 및 CrFeAl 합금들("칸탈(Kanthal)")을 사용할 수도 있다. 층들 사이의 재료 연결은 열처리를 통해 얻어지며, 그 결과 예를 들어 에어로졸 생성 구성요소에 의해 가열되어 결과적으로 열팽창들이 유도된 동안과 같은 불리한 조건들 하에서도 층이 서로 접촉을 유지한다. 대안적으로, 에어로졸 생성 구성요소는 복수의 개별 섬유들을 함께 소결하여 형성될 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 구성요소는 소결된 금속 섬유들과 같은 소결된 섬유들로 구성될 수 있다.
에어로졸 생성 구성요소는 예를 들어, 백금, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐 또는 탄탈륨과 같은 전기 저항성 재료의 전기 전도성 얇은 층을 포함할 수 있으며, 상기 얇은 층은 PVD 또는 CVD 프로세스 또는 임의의 다른 적합한 프로세스에 의해 기화기의 표면에 도포될 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 구성요소는 예를 들어 세라믹과 같은 전기 절연 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료의 예들로는 AISI 304 또는 AISI 316과 같은 스테인리스강들, 및 가열 전도체 합금들 ― 특히 DIN 재료 번호 2,4658, 2,4867, 2,4869, 2,4872, 1,4843, 1,4860, 1,4725, 1,4765 및 1,4767과 같은 NiCr 합금들 및 CrFeAl 합금들("칸탈")이 포함된다.
위에서 설명한 바와 같이, 에어로졸 생성 구성요소는 소결된 금속 섬유 재료로 형성될 수 있으며, 시트 형태일 수 있다. 이러한 종류의 재료는 메쉬 또는 불규칙한 격자로 생각될 수 있으며, 간격을 둔 금속 섬유들 또는 가닥들의 무작위로 정렬된 배열 또는 어레이를 함께 소결함으로써 생성된다. 섬유들의 단일 층이 사용될 수 있거나, 또는 여러 개의 층들, 예를 들어, 최대 5 개의 층들이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 금속 섬유들은 직경이 8 내지 12 ㎛이고, 두께가 0.16 mm인 시트를 제공하도록 배열되고, 100 g/m2 내지 1500 g/m2 , 예를 들어 150 g/m2 내지 1000 g/m2, 200 g/m2 내지 500 g/m2, 또는 200 내지 250 g/m2의 재료 밀도, 및 84 %의 다공성을 발생하도록 이격될 수 있다. 시트 두께는 또한 0.1 mm 내지 0.2 mm, 예를 들어, 0.1 mm 내지 0.15 mm 범위일 수도 있다. 특정 두께들에는 0.10 mm, 0.11 mm, 0.12 mm, 0.13 mm, 0.14 mm, 0.15 mm 또는 0.1 mm가 포함된다. 일반적으로, 에어로졸 생성 구성요소는 균일한 두께를 갖는다. 그러나, 에어로졸 생성 구성요소의 두께는 또한 다를 수 있다는 것을 아래의 논의로부터 이해할 수 있을 것이다. 이는 예를 들어 에어로졸 생성 구성요소의 일부 부분들이 압축을 거쳤기 때문일 수 있다. 에어로졸 생성 구성요소의 다공성을 변화시키기 위해 상이한 섬유 직경들 및 두께들이 선택될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 구성요소는 66 % 이상, 또는 70 % 이상, 또는 75 % 이상, 또는 80 % 이상, 85% 이상, 또는 86 % 이상의 다공성을 가질 수 있다.
에어로졸 생성 구성요소는 제1 및 제2 표면들을 포함하는 일반적으로 평평한 구조를 형성할 수 있다. 일반적으로 평평한 구조는 예를 들어 원형, 반원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형 및/또는 다각형과 같은 임의의 2차원 형상의 형태를 취할 수 있다. 일반적으로, 에어로졸 생성 구성요소는 균일한 두께를 갖는다.
에어로졸 생성 구성요소의 폭 및/또는 길이는 약 1 mm 내지 약 50 mm일 수 있다. 예를 들어, 기화기의 폭 및/또는 길이는 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm 또는 10 mm일 수 있다. 폭은 일반적으로 에어로졸 생성 구성요소의 길이보다 작을 수 있다.
에어로졸 생성 구성요소가 전기 저항성 재료로 형성된 경우, 전기 전류가 에어로졸 생성 구성요소를 통해 흐르도록 허용되어 열을 생성시킨다(줄 가열(Joule heating)이라고 함). 이와 관련하여, 에어로졸 생성 구성요소의 전기 저항은 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 구성요소는 2 옴 이하, 예를 들어 1.8 옴 이하, 예를 들어 1.7 옴 이하, 예를 들어 1.6 옴 이하, 예를 들어 1.5 옴 이하, 예를 들어 1.4 옴 이하, 예를 들어 1.3 옴 이하, 예를 들어 1.2 옴 이하, 예를 들어 1.1 옴 이하, 예를 들어 1.0 옴 이하, 예를 들어 0.9 옴 이하, 예를 들어 0.8 옴 이하, 예를 들어 0.7 옴 이하, 예를 들어 0.6 옴 이하, 예를 들어 0.5 옴 이하의 전기 저항을 가질 수 있다. 재료, 두께, 폭, 길이, 다공성 등과 같은 에어로졸 생성 구성요소의 파라미터들은 원하는 저항을 제공하도록 선택될 수 있다. 이와 관련하여, 저항이 상대적으로 더 낮으면 전력 소스로부터 더 높은 전력 드로우(power draw)를 용이하게 할 것이고, 이는 높은 비율의 에어로졸화를 생성시키는 데 유리할 수 있다. 반면에, 저항은 에어로졸 생성기의 무결성을 해칠 정도로 낮아서는 안 된다. 예를 들어 저항은 0.5 옴보다 낮지 않을 수 있다.
본 명세서에 개시된 시스템들, 디바이스들 및 물품들에 사용하기 적합한 가열 요소들과 같은 평면형 에어로졸 생성 구성요소들은 더 큰 다공성 재료 시트로부터 필요한 형상을 스탬핑(stamp)하거나 또는 절단(예를 들어, 레이저 절단)하여 형성될 수 있다. 여기에는 에어로졸 생성 구성요소에 개구부들을 생성하기 위해 재료를 스탬핑하는 것, 절단하는 것 또는 다른 방식으로 제거하는 것이 포함될 수 있다. 이러한 개구부들은 공기가 에어로졸 생성 구성요소를 통과할 수 있는 능력 및 특정 영역들에 전기 전류가 흐르는 성향에 영향을 줄 수 있다.
도 2는 본 개시내용에 따른 예시적인 물품(100)을 도시한다. 물품(100)은 외부 하우징(110)을 포함하며, 이 외부 하우징은 이 예에서는 제1 및 제2 외부 하우징 구성요소(110a 및 110b)의 결합에 의해 형성된다. 외부 하우징(110)의 구체적인 외관은 제한되지 않지만, 도 2의 예시에서 외부 하우징(110)은 다면적인(multi-faceted) 표면을 갖는다. 외부 하우징(110)은 적어도 하나의 출구(115)를 포함한다. 도 2의 예에 도시된 바와 같이, 2 개의 출구들이 있을 수 있다. 상기 출구(115)는 물품(100) 내에서 생성된 에어로졸을 사용자의 입으로 이송하기 위한 것이다. 따라서, 도 2에 도시된 예에서, 외부 하우징(110)은 또한 물품의 마우스피스를 형성한다.
제1 외부 하우징 구성요소(110a)는 제2 외부 하우징 구성요소(110b)와 정합되어 외부 하우징(110)을 형성한다. 도 2에 도시된 예에서, 구성요소들은 스냅 핏(snap fit) 배열을 통해 서로 피팅된다. 특히, (도 2에서 한쪽 측면만을 볼 수 있는) 외부 하우징 구성요소(110b) 상의 탄성 탭(tab)들(111)은 외부 하우징(110a) 상의 상응하는 수용 구멍들(112) 내로 스냅된다. 탭들 및 구멍들의 정확한 로케이션(location)은 제한되지 않으며, 실제로 탭들은 외부 하우징 구성요소(110a)에 형성되고 구멍들은 외부 하우징 구성요소(110b)에 형성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 3은 도 2의 예시적인 물품(100)의 분해도를 도시한다. 특히, 외부 하우징 구성요소(110a)는 내부 하우징 구성요소(120), 에어로졸 생성 구성요소(130(이 예에서는 전기 저항성 금속 가열기임), 유동 조절기(140) 및 패드(150)를 드러내기 위해 외부 하우징 구성요소(110b)와 분리된 것으로 도시되어 있다. 내부 하우징 구성요소(120)는 에어로졸화 가능한 재료를 위한 저장 영역(121)을 규정하도록 구성된다(도시되지 않음). 내부 하우징 구성요소(120)는 적어도 부분적으로 외부 하우징 구성요소(110a) 내부에 슬리빙(sleeve)되어 있다. 내부 하우징 구성요소(120)는 외부 하우징 구성요소(110a)에 연결될 수 있다(예를 들어, 이들은 도 6c에 도시된 바와 같이 함께 부착되거나 또는 동일한 몰딩 부분일 수 있다). 내부 하우징 구성요소(120)는 유동 조절기(140)와 정합되는 개방 단부(122)를 갖는다. 개방 단부(122) 및 유동 조절기(140)는 함께 에어로졸화 가능한 재료가 저장 영역(121)으로부터 패드(150)로 흐르는 경로를 규정한다. 선택적 마우스피스(도시되지 않음)는 외부 하우징 구성요소(110a)의 외부 위에 슬리빙될 수 있다(또는 외부 하우징이 마우스피스를 형성할 수 있음).
유동 조절기(140)는 내부 하우징 구성요소(120)의 개방 단부(122)가 수용될 수 있는 리세스(recess)(141)를 포함한다. 리세스(141)는 유동 조절기를 통해 에어로졸화 가능한 재료의 흐름을 허용하는 하나 이상의 개구부들(142)을 포함할 수 있다. 도 3의 예에서, 개구부들은 슬롯 형상이지만, 개구부들 중 하나 이상의 개구부는 원형, 타원형 또는 다각형과 같은 상이한 단면을 취할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 하나 이상의 개구부들의 단면적은 유동 조절기의 길이에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 하나 이상의 개구부들은 패드(150)를 향한 로케이션에서의 단면적에 비해 액체 저장 영역을 향하는 로케이션에서 더 큰 단면적을 가질 수 있다. 유동 조절기(140)는 또한 내부 하우징 구성요소(120)와 유동 조절기(140) 사이의 경계로부터 에어로졸화 가능한 재료의 배출을 억제하는 역할을 하는 환형 시일(143)을 그 둘레 주위에 포함한다. 유동 조절기(140)는 또한 에어로졸 생성 구성요소가 편향될 수 있는 표면을 포함하며, 따라서 일부 경우들에서 가열기 지지체로서 역할을 한다.
패드(150)는 에어로졸화 가능한 재료를 유지하기에 적합한 모세관 재료로 형성될 수 있다. 특히, 에어로졸화 가능한 재료가 유동 조절기(140)를 통해 흐르면, 패드(150)는 에어로졸화 가능한 재료로 포화된다. 그러나, 패드(150)의 모세관 특성으로 인해, 패드(150)로부터 에어로졸화 가능한 재료의 누출은 억제된다. 에어로졸 생성 구성요소(130)는 패드(150)에 근접하여 위치되므로, 에어로졸 생성 구성요소(130)에 에너지가 공급되면(이 경우 저항 가열되면), 패드(150)에 존재하는 에어로졸화 가능한 재료가 기화된다. 위에서 설명한 바와 같이, 패드(150) 및 에어로졸 생성 구성요소(130)는 단일 구성요소로 결합될 수 있을 것으로 예상된다.
에어로졸 생성 구성요소(130)는 외부 하우징 구성요소(110b)를 향해 배열된다. 외부 하우징 구성요소(110b) 상의 전기 핀(pin)들(116)은 탭들(131)에서 에어로졸 생성 구성요소(130)에 접촉하여, 시스템의 작동 동안 에어로졸 생성 구성요소(130)를 통해 전기 전류가 흐를 수 있도록 한다. 외부 하우징 구성요소(110b)는 물품(100) 내부로 공기가 유입될 수 있도록 적어도 하나의 공기 입구(117)를 포함한다. 사용 중에, 공기는 적어도 하나의 공기 입구(117)를 통해 물품(100)으로 유입되어, 에어로졸 생성 구성요소(130)로부터 발생된 증기와 혼합된다. 생성된 에어로졸은 그 후 외부 하우징 구성요소(110a)와 내부 하우징 구성요소(120) 사이에서 연장되는 적어도 하나의 채널(160)(도시되지 않음)을 통해 하나 이상의 공기 출구들(115)로 향하게 된다. 예를 들어, 도 2의 실시예에서는, 물품(100)의 길이를 따라 종방향으로 연장되고 공기 출구들(115)과 협력하여 물품을 통과하는 흐름 경로를 생성하는 2 개의 채널들(도시되지 않음)이 있다.
일 양태에 따르면, 외부 하우징 및 내부 하우징은 서로 상호 작용하는 개개의 안정화 표면 피처(feature)들을 포함할 수 있다. 이러한 표면 피처들은, 상대적으로 얇으면서도 위에서 설명된 에어로졸 통로를 위한 채널들이 붕괴되지 않도록 충분히 탄력적인 하우징 벽들을 생성할 수 있게 한다. 예를 들어, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 개시되어 있는데, 이 물품은 공기유동 채널이 외부 하우징과 내부 하우징 사이에 존재하도록 내부 하우징의 적어도 일부를 둘러싸는 외부 하우징을 포함하며, 여기서 외부 하우징과 내부 하우징 중 하나는 외부 하우징과 내부 하우징 중 다른 하나의 대응하는 표면 피처와 정합하도록 구성된 표면 피처를 포함한다.
도 4a는 본 개시내용에 따른 물품(200)의 마우스-단부 부분을 통한 단면도를 제공한다. 도 4b는 도 4a의 단면도의 사시도를 도시한다. 물품(200)은 외부 하우징 구성요소(210) 및 내부 하우징 구성요소(220)를 포함한다. 도 2의 예와 마찬가지로, 내부 하우징 구성요소(220)는 에어로졸화 가능한 재료의 저장 영역을 규정하도록 구성된다. 내부 하우징 구성요소(220)는 외부 하우징 구성요소(220) 내에 슬리빙되어, 외부 하우징과 내부 하우징의 대향하는 벽들 사이에 공기유동 채널(260)이 형성된다. 채널(260)은 공기 입구(도시되지 않음)로부터 물품(200) 내로 공기 출구(215)까지 연장된다. 도 4a의 예에 따르면, 내부 하우징 구성요소(220)는 외부 하우징 구성요소(210)의 대응하는 표면 피처(216)과 정합하도록 구성되는 표면 피처(226)를 포함한다. 도 4a의 예에 따르면, 표면 피처(226)는 2 개의 돌출부들(226a 및 226b)로 형성된다. 이러한 돌출부들은 외부 하우징 구성요소(210)의 표면 피처(216)를 위한 수용 갭을 제공하기 위해 이격된다. 일부 예들에서, 각각의 표면 피처는 채널(260)을 형성하는 내부 및 외부 하우징들의 대향하는 벽들 사이의 거리와 실질적으로 동일한 높이를 갖는다. 결과적으로, 표면 피처들은 개개의 하우징들 각각에 대한 지지를 제공하는 역할을 한다. 예를 들어, 표면 피처들은 외부 하우징 구성요소(210)의 벽이 채널(260) 내로 압축되는 것을 방지하거나 또는 감소시킬 수 있다. 이는 사용 중에 채널 치수들이 보다 안정적이도록 보장한다. 또한, 개개의 표면 피처들의 협력 특성으로 인해, 서로에 대한 하우징들의 측방향 이동이 감소될 수 있다. 따라서, 표면 피처들은 보다 견고한 물품을 제공할 수 있고, 또한 (벽들이 더 얇을 수 있기 때문에) 하우징들을 형성하기 위해 더 적은 재료의 사용을 용이하게 할 수 있으며, 디바이스를 통해 보다 일관된 공기유동을 제공할 수 있다.
표면 피처들의 정확한 구성은 물품의 전체 형상에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 각각의 표면 피처에는 적어도 하나의 돌출부가 포함될 수 있다. 각각의 표면 피처는 하나 초과의 보호부를 포함할 수 있다. 외부 하우징 또는 내부 하우징 중 하나의 하우징의 표면 피처는 외부 하우징 및 내부 하우징 중 다른 하나의 하우징의 표면 피처보다 더 많은 돌출부들을 포함할 수 있다. 외부 하우징의 표면 피처는 외부 하우징의 적어도 하나의 출구에 근접하여 위치될 수 있다. 표면 피처의 돌출부들은 실질적으로 물품의 종축을 따라 연장될 수 있다. 각각의 표면 피처는 하나의, 2 개의, 3 개의, 4 개의 또는 그 초과의 돌출부들로 형성될 수 있다. 하우징이 하나 초과의 돌출부를 갖는 표면 피처를 포함하는 경우, 이러한 돌출부들은 인라인(in-line)으로 배열될 수 있거나, 또는 이들은 종방향 단면에 대해 오프셋될 수 있는데, 즉, 적어도 하나의 돌출부가 단면의 다른 측면에 있다. 표면 피처들은 일반적으로 하우징들을 성형할 때 형성되며, 따라서 하우징과 동일한 재료로 형성된다. 이와 관련하여 적합한 재료들로는 폴리프로필렌 또는 폴리카보네이트와 같은 플라스틱들이 있다. 대안적으로, 투샷(two-shot) 프로세스에 따라 표면 피처들이 형성될 수 있으며, 하우징과 상이한 재료들로 형성될 수도 있다. 표면 피처들의 사용으로 인해, 하우징 벽들의 두께를 감소시킬 수 있으므로, 이는 비용 절감들을 허용할 수 있다. 또한, 플라스틱이 투명하면, 이 경우 사용자에게 저장 영역에 있는 에어로졸화 가능한 재료의 양에 대한 더 명확한 표시가 제공될 수 있으므로 유리할 수 있다.
일 양태에 따르면, 다수의 공기유동 채널들이 물품의 전용 공기 출구들을 피드한다. 예를 들어, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 개시되어 있는데, 이 물품은 내부 하우징의 적어도 일부를 둘러싸는 외부 하우징을 포함하여 내부 하우징과 외부 하우징 사이에 복수의 개별 공기유동 채널들이 제공되고, 각각의 공기유동 채널은 외부 하우징의 상응하는 공기 출구로 연장된다. 이는 각각의 채널을 따라 감소된 에어로졸 밀도가 물품의 출구까지 유지될 수 있다는 점에서 유리할 수 있다. 이는 채널 내에서 및/또는 출구에서 에어로졸이 응축되는 것을 방지하여, 응축된 에어로졸이 물품에서 누출됨에 따라 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 응축된 에어로졸의 누출 가능성을 감소시키는 데 도움이 될 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 또 다른 예시적인 실시예에 대한 예시를 제공한다. 특히, 도 5는 외부 하우징 구성요소(310a) 및 외부 하우징 구성요소(310b)를 포함하는 물품(300)을 도시한다. 물품(100)과 관련하여 설명된 바와 같이, 물품(300)은 또한 적어도 부분적으로 외부 하우징 구성요소(310a) 내에 슬리빙되는 내부 하우징 구성요소(320)를 포함한다(도 5에는 보이지 않음). 출구들(315a 및 315b)은 외부 하우징 구성요소(310a)에 존재한다. 각각의 출구는 각각 전용 공기유동 채널(360a 및 360b)과 유체 연통한다(도 5에는 보이지 않음). 물품(200)에서 설명된 것과 유사한 방식으로, 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 외부 하우징 구성요소(310a)와 내부 하우징 구성요소(320) 사이의 물품을 따라 종방향으로 연장된다. 그러나, 물품(200)에서 개개의 채널들이 단일의 로케이션(출구(215))에서 만나는 반면, 도 5의 예에서, 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 만나지 않고 대신에 각각 출구들(315a 및 315b)을 독점적으로 피드한다. 이는 물품(300)을 통한 단면들에 대응하는 도 6a 및 도 6b의 개략적 예시들에서 보다 쉽게 확인할 수 있다. 도 6a에서 볼 수 있는 바와 같이, 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 서로 만나지 않고 대신에 각각 출구들(315a 및 315b)을 독점적으로 피드한다. 이러한 독점성은 개개의 흐름 채널들을 분리하는 분할 벽(317)의 존재로 인해 생성한다. 예시된 바와 같이, 이 예의 출구들은 슬롯들의 형태를 취할 수 있다. 공기유동 채널들(360a 및 360b)이 슬롯형 출구들(315a 및 315b)에 접근함에 따라, 채널 높이가 점진적으로 더 작아질 수 있다. 즉, 슬롯형 출구들은 각각 경사진 표면(318a/318b)을 통해 피드될 수 있다. 이러한 경사진 표면은 출구 또는 그 부근에 형성된 임의의 에어로졸 응축물을 개개의 피딩 채널(360a/360b) 내로 유도할 수 있다는 이점을 갖는다. 추가적으로, 경사진 표면은 2 개의 대향하는 채널들이 만나는 경우, 또는 채널들(360a/360b)이 더 갑작스럽게 끝나는 경우(도 6a에서와 같이) 생성할 수 있는 더 난류적인 시나리오에 비해 출구로부터의 더 매끄러운 흐름 경로를 제공할 수 있다. 경사의 기울기는 일반적으로 출구의 평면에 대해 규정될 수 있다(도 6b에서 점선으로 도시됨). 일부 예들에서는, 경사가 10 ° 내지 45 °이다.
출구들이 슬롯들로 구성되는 경우, 이것들은 적어도 1 mm, 적어도 2 mm, 적어도 3 mm, 적어도 4 mm, 적어도 5 mm, 적어도 6 mm, 적어도 7 mm, 적어도 8 mm, 적어도 9 mm 또는 적어도 10 mm의 길이를 가질 수 있다.
도 6c는 도 6b에 묘사된 바와 같은 물품(300)의 절개도를 도시한다(도 6b의 문맥에서 언급되지 않은 물품의 부분들은 도 6c와 관련하여 라벨링되지 않음). 도 6c에서 알 수 있는 바와 같이, 이 예의 출구들은 슬롯들의 형태를 취할 수 있다. 공기유동 채널(360b)(출구(360a)는 도 6c에서 보이지 않음)이 슬롯형 출구(315b)에 접근함에 따라, 슬롯형 출구는 경사진 표면(318b)을 통해 피드된다. 이 경사진 표면은 출구 또는 그 근처에 형성된 임의의 에어로졸 응축물을 개개의 피딩 채널(360b) 내로 유도할 수 있다는 이점을 갖는다. 추가적으로, 경사진 표면은 2 개의 대향하는 채널들이 만나는 경우, 또는 채널들(360a/360b)이 더 갑작스럽게 끝나는 경우(도 6a에서와 같이) 존재할 수 있는 더 난류적인 시나리오에 비해 출구로부터 더 매끄러운 흐름 경로를 제공할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 경사의 기울기는 일반적으로 출구의 평면에 대해 규정할 수 있다(도 6b의 점선으로 도시됨). 일부 예들에서는 경사가 10 ° 내지 75 °이다. 일부 예들에서는, 경사가 10 ° 내지 65 °이다. 일부 예들에서는, 경사가 10 ° 내지 55 °이다. 일부 예들에서, 경사는 10 ° 내지 45 °이다. 일부 예들에서, 경사는 15 ° 내지 75 °이다. 일부 예들에서, 경사는 25 ° 내지 75 °이다. 일부 예들에서, 경사는 35 ° 내지 75 °이다. 경사진 표면은 곡선형 프로파일을 취할 수도 있는데, 예를 들어, 이것은 볼록한 또는 오목한 프로파일을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 외부 하우징과 내부 하우징 사이에 존재하는 공기유동 채널의 치수들은 채널을 따라 층류 공기유동을 촉진하도록 신중하게 제어된다. 특히, 공기유동 채널을 따라 하나의 섹션에서 외부 하우징 구성요소와 내부 하우징 구성요소의 대향하는 벽들 사이의 거리(d1) 및 공기유동 채널을 따라 임의의 다른 섹션에서 외부 하우징 구성요소와 내부 하우징 구성요소의 대향하는 벽들 사이의 거리(d2)는 (d2-d1)/d1 x 100 이 10 % 미만일 수 있도록 달라질 수 있다. 이렇게 하면 공기유동이 채널을 통해 흐를 때 난류가 증가하지 않도록 보장하는 데 도움이 된다.
도 7a는 본 개시내용의 또 다른 예시적인 실시예에 대한 예시를 제공한다. 특히, 도 7a는 외부 하우징 구성요소(310) 및 내부 하우징 구성요소(320)를 포함하는 물품(300)을 도시한다. 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 외부 하우징 구성요소(310)와 내부 하우징 구성요소(320)의 벽들 사이에서 종방향으로 연장된다. 특히, 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 이들의 개개의 출구들(315a 및 315b)과 에어로졸 생성 챔버(348) 사이에서 연장된다. 따라서, 각각의 공기유동 채널(360a, 360b)은 에어로졸 생성 챔버로부터 개개의 출구로 에어로졸이 이송될 수 있는 경로를 형성한다. 각각의 공기유동 채널은 종방향 섹션(361a, 361b) 및 측방향 섹션(362a, 362b)을 포함할 수 있다. 종방향 섹션은 일반적으로 물품의 종축과 평행하고, 측방향 섹션은 일반적으로 물품의 종축에 수직이다. 각각의 채널의 종방향 섹션 및 측방향 섹션은 조인트 섹션(363)에서 만날 수 있다. 종방향 섹션은 일반적으로 측방향 섹션보다 길이가 더 크다. 예를 들어, 종방향 섹션은 공기유동 채널의 총 길이의 50 % 초과, 60 % 초과, 70 % 초과, 80 % 초과, 또는 90 % 초과를 차지할 수 있다(기여의 상대적 비율을 결정하기 위해 조인트 섹션에 의해 기여된 길이는 할인됨). 조인트 섹션은 80 ° 내지 100 °, 예를 들어, 약 90 °의 굽힘 정도를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 공기유동 채널의 종방향 섹션들(361a 및 361b)을 규정하는 외부 및 내부 하우징 구성요소들의 대향하는 벽들을 따라 가장 깊은 섹션과 가장 얕은 섹션 사이의 변동은 공기유동 채널의 종방향 섹션을 따라 임의의 지점에서 10 % 이하이다. 예를 들어, d1은 공기유동 채널을 따라 제1 섹션에서 외부 및 내부 하우징 구성요소들의 대향하는 벽들 사이의 거리이고, d2는 공기유동 채널을 따라 제2 섹션에서 외부 및 내부 하우징 구성요소들의 대향하는 벽들 사이의 거리이며, (d2 - d1)/d1 x 100 < 10 %이다. 일부 실시예들에서, (d2 - d1)/d1 x 100 < 9 %이다. 일부 실시예들에서, (d2 - d1)/d1 x 100 < 8 %이다. 일부 실시예들에서, (d2 - d1)/d1 x 100 < 7 %이다. 일부 실시예들에서, (d2 - d1)/d1 x 100 < 6 %이다. 일부 실시예들에서, (d2 - d1)/d1 x 100 < 5 %이다.
공기유동 채널의 종방향 섹션의 깊이를 매우 일정하게 제어함으로써, 종방향 섹션 내에서 응축이 생성되는 경향을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 물품의 외부 프로파일(외부 하우징 구성요소 또는 외부 하우징 구성요소 위에 슬리빙된 마우스피스에 의해 형성될 수 있음)은 물품의 근위 단부(근위 단부는 에어로졸 출구들이 위치되는 단부임)로 갈수록 테이퍼(taper)진다. 이러한 테이퍼링은 보다 인체공학적으로 설계된 마우스피스를 촉진하는 데 유리하다. 그러나, 내부 하우징 구성요소의 양 측면에 배치되는 다수의 공기유동 채널들이 있는 경우, 이러한 테이퍼링은 공기유동 채널들의 상응하는 테이퍼링으로 이어질 수 있다. 본 실시예에서는 공기유동 채널들의 상당한 테이퍼링이 회피된다.
일부 예들에서, 에어로졸 생성 챔버로부터 출구까지의 하나 이상의 공기유동 경로들의 프로파일은 응축의 형성을 감소시키도록 구성되어야 한다. 따라서, 일 양태에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 제공되며, 여기서 물품은 적어도 하나의 에어로졸 출구 및 적어도 하나의 공기유동 채널을 포함하고, 여기서 적어도 하나의 에어로졸 출구는 적어도 하나의 공기유동 채널과 유체 연통하도록 배열되고, 여기서 적어도 하나의 공기유동 채널은 조인트 섹션을 통해 함께 연결된 종방향 섹션 및 측방향 섹션을 가지며, 여기서 조인트 섹션은 곡선형 외부 벽을 갖는다. 이론에 얽매이지 않고, 곡선형 외부 벽은 공기유동(및 따라서 사용 중의 에어로졸)이 조인트 섹션 주위를 이동할 때 난류 공기유동을 감소시키고 층류 공기유동을 증가시키는 것으로 이해된다. 이는 차례로 물품 내부에 형성되는 응축의 감소로 이어진다.
도 7a를 다시 참조하면, 외부 하우징 구성요소(310) 및 내부 하우징 구성요소(320)를 포함하는 물품(300)이 도시되어 있다. 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 외부 하우징 구성요소(310)와 내부 하우징 구성요소(320)의 벽들 사이에서 종방향으로 연장된다. 특히, 공기유동 채널들(360a 및 360b)은 이들의 개개의 출구들(315a 및 315b)과 에어로졸 생성 챔버(348) 사이에서 연장된다. 따라서, 각각의 공기유동 채널(360a, 360b)은 에어로졸 생성 챔버로부터 개개의 출구로 에어로졸이 이송될 수 있는 경로를 형성한다. 각각의 공기유동 채널은 종방향 섹션(361a, 361b) 및 측방향 섹션(362a, 362b)을 포함할 수 있다. 종방향 섹션은 일반적으로 물품의 종축과 평행하고, 측방향 섹션은 일반적으로 물품의 종축에 수직이다. 각각의 채널의 종방향 섹션 및 측방향 섹션은 조인트 섹션(363)에서 만날 수 있다. 종방향 섹션 및 측방향 섹션은 일반적으로 측방향 섹션보다 길이가 더 크다. 예를 들어, 종방향 섹션은 공기유동 채널의 총 길이의 50 % 초과, 60 % 초과, 70 % 초과, 80 % 초과 또는 90 % 초과를 차지할 수 있다(기여의 상대적 비율을 결정하기 위해 조인트 섹션에 의해 기여되는 길이는 할인됨).
이제 조인트 섹션(363)을 추가로 설명할 것이다. 조인트 섹션(363)은 내부 벽 섹션(363a)(조인트의 정점에 있음) 및 외부 벽 섹션(363b)을 포함한다. 외부 벽 섹션(363)은 곡선형 외부 벽으로 형성된다. 이는 도 3에 도시된 조인트 섹션의 외부 벽 구성과는 대조적으로, 여기서 조인트 섹션의 외부 전체가 곡선형 외부 벽이 아닌 교차하는 선형 벽들로 형성된다. 조인트 섹션의 외부 벽에 대한 언급은 외부 하우징의 외부 표면이 아닌 공기유동 채널의 섹션을 지칭한다.
조인트 섹션을 곡선형 외부 벽을 갖도록 구성하는 것의 영향은 도 7b 및 도 7c의 이미지들을 비교함으로써 알 수 있다. 도 7b에서, 조인트 섹션이 도 3의 실시예에 도시된 바와 같이 형성된 경우, 공기유동 및 에어로졸이 조인트 섹션을 통해 전이될 때 난류가 증가한다. 이와 대조적으로, 도 7c에 도시된 바와 같이 조인트 섹션이 곡선형 외부 벽을 갖는 경우, 난류 공기유동이 감소된다.
일부 예들에서, 그리고 위에서 설명한 바와 같이, 적어도 2 개의 공기유동 채널들이 있으며, 각각은 곡선형 외부 벽을 갖는 적어도 하나의 조인트 섹션을 포함한다.
일부 예들에서는, 공기유동 채널의 종방향 섹션과 물품의 적어도 하나의 에어로졸 출구를 연결하는 추가의 조인트 섹션이 존재한다. 이 추가의 조인트 섹션은 또한 곡선형 외부 벽을 가질 수 있다.
일부 예들에서, 에어로졸 생성 구성요소와의 정렬을 보장하기 위해 물품 내로의 공기 입구들의 로케이션이 제어되어야 한다. 일 양태에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 하우징 및 실질적으로 평면의 에어로졸 생성 구성요소를 포함하며, 여기서 하우징은 제1 단부의 제1 평면 내에 배치된 복수의 공기 입구들을 포함하고, 여기서 에어로졸 생성 구성요소는 제2 평면을 형성하며, 여기서 복수의 입구들은 제1 평면에 수직인 축을 따라 볼 때 에어로졸 생성 구성요소에 의해 규정되는 둘레 내에 완전히 존재한다. 일부 실시예들에서, 제2 평면은 제1 평면에 대해 약간 각을 이룬다. 예를 들어, 제2 평면은 제1 평면에 대해 최대 15 도, 최대 10 도, 최대 8 도, 최대 5 도, 또는 최대 2 도까지 각을 이룰 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 평면은 제1 평면에 실질적으로 평행하다.
복수의 입구들은 제1 평면 및 제2 평면에 수직인 축을 따라 볼 때 에어로졸 생성 구성요소에 의해 규정된 둘레 내에 완전히 존재할 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 도 3과 관련하여, 에어로졸 생성 구성요소(130)는 외부 하우징 구성요소(110b)를 향해 배열된다. 외부 하우징 구성요소(110b) 상의 전기 핀들(116)은 탭들(131)에서 에어로졸 생성 구성요소(130)에 접촉하여, 시스템의 작동 중에 에어로졸 생성 구성요소(130)를 통해 전기 전류가 흐를 수 있도록 한다. 외부 하우징 구성요소(110b)는 물품(100) 내부로 공기 유입을 허용하는 적어도 하나의 공기 입구(117)를 포함한다. 사용 중에, 공기는 적어도 하나의 공기 입구(117)를 통해 물품(100)으로 유입되어, 에어로졸 생성 구성요소(130)로부터 발생된 증기와 혼합된다. 생성된 에어로졸은 그 후 외부 하우징 구성요소(110a)와 내부 하우징 구성요소(120) 사이로 연장되는 적어도 하나의 채널(160)(도시되지 않음)을 통해 하나 이상의 공기 출구들(115)로 향하게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 공기 입구들(117)이 존재한다. 도 3의 예에서는, 6 개의 공기 입구들이 존재하지만, 그러나 2 개, 3 개, 4 개, 5 개, 6 개, 7 개 또는 8 개의 공기 입구들이 존재할 수 있는 것으로 고려된다. 각각의 공기 입구는 물품(100)의 외부로부터 에어로졸 생성 챔버(148) 내로 직접 연장된다. 각각의 공기 입구(117)는 제2 외부 하우징 구성요소(110b)를 통해 연장될 수 있다. 에어로졸 생성 챔버(148)는 제2 외부 하우징 구성요소(110b)의 내측을 향하는 표면 및 흐름 구성요소(140)에 의해 형성될 수 있다. 에어로졸 생성 구성요소(130)는 제2 외부 하우징 구성요소(110b)와 흐름 구성요소(140)의 결합에 의해 형성된 챔버(148) 내에 위치된다.
도 8a 및 도 8b는 물품의 하우징이 종축을 따라 볼 때 가열기에 의해 규정된 둘레 내에 완전히 존재하는 복수의 공기 입구들을 포함하는 배열을 도시한다. 특히, 도 8a는 도 1의 에어로졸 생성 구성요소(130)의 평면도를 도시한다. 위에서 설명된 바와 같이, 에어로졸 생성 구성요소(130)는 에어로졸 생성 구성요소(130)를 통해 전류가 흐르게 하기 위해 물품의 전기 핀들(116)과 접촉하는 역할을 하는 탭 섹션들(131)을 포함한다. 에어로졸 생성 구성요소(130)는 가열된 섹션(132)을 포함한다. 가열된 섹션은 일반적으로 정상 사용 중에 가장 높은 온도를 갖는 가열기의 부분의 10 % 이내의 온도 둘레에 의해 규정된다. 즉, 가열기의 온도가 정상 사용 중에 가열기가 경험하는 최고 온도의 10 % 미만으로 떨어지는 해당 영역들은 가열된 섹션의 둘레의 외부에 있다.
도 3 및 도 8a의 예에서, 가열된 섹션(132)은 대응하는 평행한 공간들에 의해 분리된 다수의 평행한 필라멘트 섹션들(132a)을 포함한다. 이들의 폭이 감소하기 때문에, 섹션들(132a)은 상대적으로 더 높은 저항을 가지며, 따라서 전류가 이들을 통해 흐를 때 더 큰 가열을 경험한다. 그 결과, 가열기는 일반적으로 상기 필라멘트들을 포함하는 가열된 섹션(132) 내에서 더 높은 온도로 가열된다. 에어로졸 생성 챔버로 통하는 공기유동 입구들(117)의 개구부들은 가열기의 둘레 내에, 특히 가열된 섹션(132)의 둘레 내에 집중되어 있는 것이 유리하다. 이에 대한 예는 도 8a에서 볼 수 있는데, 이는 공기유동 입구들(117)의 평면도에 오버레이된 가열된 섹션(132)의 윤곽에 대한 개략적인 평면도이다. 알 수 있는 바와 같이, 공기유동 입구들(117)은 가열된 섹션들의 둘레 내에 있다. 공기유동 입구들(117)은 가열기의 둘레 내에 다양한 방식들로 분포될 수 있다. 예를 들어, 2 개 내지 6 개의 공기 입구들이 있는 경우, 이것들은 주사위에서 발견되는 것과 같이 구성될 수 있다.
도 8c는 제2 외부 하우징 구성요소(110b)를 통해 연장되는 공기 입구(117)를 통한 단면도를 도시한다. 도 8c에 예시된 바와 같이, 각각의 공기 입구(117)는 개구부(117a), 넥 섹션(117b) 및 출구(117c)를 갖는다. 각각의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션은 동일한 형상 및/또는 치수일 수 있거나, 또는 이것들은 상이한 형상 및/또는 치수일 수도 있다. 넥 부분(117b)은 각각의 공기 입구의 개구부와 출구 섹션 사이에서 연장된다. 개구부 및 출구들의 크기 및 형상이 상이하면 넥 부분들의 형상도 상이하게 될 것이다. 예를 들어, 개구부 및 출구 섹션들의 형상을 변경함으로써, 공기 입구의 넥 섹션을 통과하는 흐름을 변화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 모두 동일하다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 모두 상이하다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 모두 원형 형상을 갖는다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 모두 타원형 형상을 갖는다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 모두 슬롯 형상을 갖는다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 모두 다각형 형상을 갖는다.
마찬가지로, 개구부 및 출구 섹션들의 치수를 변경함으로써, 공기 입구를 통한 유동을 변화시킬 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 동일한 단면적을 갖는다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 공기 입구의 개구부 및 출구 섹션들은 상이한 단면적을 갖는다. 일 실시예에서, 개구부는 출구 섹션보다 더 작은 단면적을 갖는다. 일 실시예에서, 개구부는 출구 섹션보다 더 큰 단면적을 갖는다.
일 실시예에서, 복수의 공기 입구들 중 적어도 2 개는 동일한 크기 및 형상의 넥 부분을 공유한다. 일 실시예에서, 복수의 공기 입구들 중 적어도 3 개는 동일한 크기 및 형상의 넥 부분을 공유한다. 일 실시예에서, 복수의 공기 입구들 중 적어도 4 개는 동일한 크기 및 형상의 넥 부분을 공유한다. 일 실시예에서, 복수의 공기 입구들 중 적어도 5 개는 동일한 크기 및 형상의 넥 부분을 공유한다. 일 실시예에서, 복수의 공기 입구들 중 적어도 6 개는 동일한 크기 및 형상의 넥 부분을 공유한다. 일 실시예에서, 복수의 공기 입구들 모두는 동일한 크기 및 형상의 넥 부분을 공유한다.
일부 예들에서, 에어로졸 생성 구성요소가 간단하고 편리한 방식으로 제 위치에 유지될 수 있는 것이 유리하다. 특히, 일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 가열기 지지체에 결합된 외부 하우징 구성요소를 포함하며, 여기서 외부 하우징 구성요소는 외부 하우징 구성요소가 가열기 지지체에 결합될 때 실질적으로 평면의 에어로졸 생성 구성요소에 대해 가열기 지지체 상의 대응하는 표면에 대항하여 편향시키도록 형상화된 표면을 포함하는 적어도 하나의 돌출부를 갖는다.
도 9는 물품이 그의 조립된 형태에 있을 때 에어로졸 생성 챔버(148)를 통한 단면도를 제공한다. 알 수 있는 바와 같이, 에어로졸 생성 구성요소(130)는 유동 조절기(140) 및 제2 외부 하우징 구성요소(110b)(또는 엔드 캡(end cap))에 의해 형성된 에어로졸 생성 챔버(148)와 함께 위치된다. 제2 외부 하우징 구성요소(110b)의 내측으로 돌출된 표면 상에는 인클로저(enclosure)(149)가 있다. 인클로저(149)는 부분적으로 하나 이상의 둘레 벽들(149a)에 의해 형성된다. 하나 이상의 둘레 벽들(149a)은 둘레 에지(149b)를 갖는다. 이 둘레 에지(149b)는 적어도 하나의 보유 피처(149c)를 포함한다. 적어도 하나의 보유 피처는 유동 조절기(140) 상의 상응하는 보유 피처(147)와 정렬되도록 구성된다. 유동 조절기(140) 및 제2 외부 하우징 구성요소(110b)가 함께 결합되면, 에어로졸 생성 구성요소(130)가 그 사이에 끼워진다. 따라서, 유동 조절기는 가열기 지지체로서 역할을 한다. 주변 에지(149b) 상의 적어도 하나의 보유 피처(149c) 및 유동 조절기(140) 상의 적어도 하나의 보유 피처(147)는 에어로졸 생성 구성요소(130)를 고정적으로 보유하도록 인터로킹(inter-lock)된다. 주변 에지(149b)는 유동 조절기(140)의 상응하는 형성 표면(142)과 동일 평면인 표면(149d)을 갖는다. 표면(149d)과 형성 표면(142)의 동일 평면 특성으로 인해, 에어로졸 생성 구성요소(130)는 편향되어 해당 동일한 평면에 보유된다. 따라서, 개개의 표면(149d) 및 형성 표면(142)의 평면을 구성함으로써, 에어로졸 생성 구성요소(130)의 형상에 영향을 미칠 수 있다. 이 특정 실시예에서, 유동 조절기는 가열기 지지체로서 작용한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열기 지지체는 유동 조절기로서 작용하지 않는 물품의 다른 구성요소에 의해 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 주변 에지의 적어도 하나의 표면과 유동 조절기의 적어도 하나의 형성 표면 사이에 형성된 평면은 곡선형이다. 일 실시예에서, 주변 벽의 적어도 하나의 표면과 유동 조절기의 적어도 하나의 형성 표면 사이에 형성된 평면은 외부 하우징 구성요소의 관점에서 볼 때 볼록하다. 일 실시예에서, 주변 벽의 적어도 하나의 표면과 유동 조절기의 적어도 하나의 형성 표면 사이에 형성된 평면은 외부 하우징 구성요소의 관점에서 볼 때 오목하다.
유동 조절기 및 제2 외부 하우징 구성요소의 추가의 예가 도 10에 도시되어 있다. 특히, 도 10은 유동 조절기(440) 및 제2 외부 하우징 구성요소(410b)의 분해도를 도시한다. 에어로졸 생성 구성요소(130) 및 패드(150)는 다른 예들과 관련하여 설명된 바와 같으며, 여기서는 추가로 설명되지 않을 것이다.
유동 조절기(440)는 내부 하우징 구성요소(120)의 개방 단부(122)가 수용될 수 있는 리세스(141)를 포함한다(도시되지 않음). 리세스(441)는 유동 조절기를 통해 에어로졸화 가능한 재료의 흐름을 허용하는 하나 이상의 개구부들(442)을 포함할 수 있다. 유동 조절기(440)는 또한 내부 하우징 구성요소(420)와 유동 조절기(440) 사이의 경계로부터 에어로졸화 가능한 재료의 배출을 억제하는 역할을 하는 환형 시일(443)을 그 둘레 주위에 포함한다. 유동 조절기(440)는 적어도 하나의 보유 피처(447)를 포함하며, 이 보유 피처는 제2 외부 하우징 구성요소(410b) 상의 제2 외부 하우징 구성요소의 대응하는 보유 피처(449c)와 상호 작용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 유동 조절기는 하나의, 2 개의, 3 개의, 4 개의 또는 그 초과의 보유 피처들을 포함한다. 일 실시예에서, 제2 외부 하우징 구성요소(410b)는 유동 조절기에서와 같이 상응하는 개수의 보유 피처들을 포함한다. 도 10의 예에서, 유동 조절기는 4 개의 보유 피처들(447)을 포함한다(이 중 2 개만이 표시됨). 이러한 보유 피처들 각각은 측방향으로 연장되는 탭이다. 유동 조절기 및 제2 외부 하우징 구성요소(410b)가 함께 결합될 때, 제2 외부 하우징 구성요소(410b) 상의 대응하는 보유 피처들(449c)이 보유 피처들(447)의 탭들과 인터로킹된다. 특히, 제2 외부 하우징 구성요소(410b) 상의 상응하는 보유 피처들(449c)은 보유 피처들(447)을 향해 돌출된 경사진 리지(ridge)(449e)를 갖는 직립 치형부들을 포함한다. 경사진 리지(449e)는 상응하는 보유 피처(447)의 탭 위로 올라가고, 그 후 리지가 탭을 통과하면 제 위치에 스냅되어, 제2 외부 하우징 구성요소(410b)를 유동 조절기(140)에 로킹한다.
제2 외부 하우징 구성요소(410b)는 또한 하나 이상의 둘레 벽들(449a)을 포함한다. 제2 외부 하우징 구성요소(410b)의 하나 이상의 둘레 벽들(449a)은 형성 표면(449d)을 갖는다(그 중 하나만이 도 10에서 볼 수 있음). 형성 표면(449d)은 유동 조절기(440) 상의 대응하는 형성 표면(도 10에서는 볼 수 없음)과 협력하며, 도 9의 예와 관련하여 앞서 설명한 바와 같이 작동한다.
유동 조절기(440)는 또한 제2 외부 하우징 구성요소(410b)에 의해 수용되는 스커트(skirt)(446)를 포함한다. 스커트(446)는 유동 조절기(440)로부터 측방향으로 연장되며, 유동 조절기(440)와 제2 외부 하우징 구성요소(410b)가 결합함으로써 형성된 에어로졸 생성 챔버(448)의 출구로서 역할을 한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 명세서에 설명된 물품은 일반적으로 적어도 하나의, 전형적으로 2 개의 전극 핀들을 포함한다. 이들은 위에서 언급된 예들에서 전극 핀들(116)로 도시된다. 전극 핀들의 개선들이 이루어질 수 있음이 밝혀졌다. 특히, 본 개시내용의 전극 핀들은 특히 공기역학적 형태를 취하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품이 제공되며, 이 물품은 에어로졸 생성 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치된 에어로졸 생성 구성요소를 포함하고, 여기서 물품은 에어로졸 생성 구성요소와 접촉하도록 에어로졸 생성 챔버를 통해 연장되는 적어도 하나의 전극 핀을 더 포함하고, 여기서 전극 핀의 외부 프로파일의 적어도 하나의 구역은 물품에 의해 발생되는 ACM(aerosol collected matter)을 증가시키도록 구성될 수 있다.
도 11은 공기역학적 형태를 취하도록 구성된 본 개시내용에 따른 전극 핀(500)을 도시한다. 아래의 설명은 물품 내의 전극 핀들 중 하나 또는 둘 모두에 적용되는 것으로 이해될 것이다.
특히, 전극 핀(500)은 제1 단부(501) 및 제2 단부(502)를 포함한다. 제1 단부와 제2 단부 사이에는 연결 구역(503)이 연결된다. 제1 단부(501)는 에어로졸 생성 구성요소(예를 들어, 위에서 설명된 에어로졸 생성 구성요소(130))와 적절한 전기적 접촉을 확립하도록 구성된다. 이러한 접촉은 에어로졸 생성 구성요소의 탭(131)을 통해 제1 단부(501)를 압입함으로써 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, (본 명세서에 설명된 실시예들 중 임의의 실시예의) 전극 핀의 제1 단부(501)는 칼라(collar)(504)를 포함할 수 있다. 칼라는 에어로졸 생성 구성요소(130)의 탭(131)과 상호 작용하도록 구성되어, 핀과 에어로졸 생성 구성요소(130) 사이의 전기적 접촉의 탄력성을 개선시킨다. 전극 핀의 제2 단부(502)는 또한 2 개의 보유 칼라들(505a 및 505b)을 포함한다. 이들 칼라들은 제2 외부 하우징 구성요소(110b)의 벽에 대한 수용 공간을 생성하기 위해 이격되어 있다. 따라서, 전극 핀들이 제2 외부 하우징 구성요소(110b)의 적절한 구멍을 통해 삽입될 때, 칼라들(505a 및 505b)은 전극 핀을 제 위치에 유지하도록 제2 외부 하우징 구성요소(110b)의 벽에 걸쳐 있다. 칼라들(505a 및 505b)과 제2 외부 하우징 구성요소(110b) 사이의 인터페이스(interface)에는 에어로졸 생성 챔버(148)로부터 액체의 유출을 방지하거나 또는 억제하기 위해 하나 이상의 밀봉 구성요소들이 제공될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 전극 핀들(500)은 연결 구역(503)을 포함한다. 연결 구역(503)은 핀의 제1 단부(501)와 제2 단부(502)에 걸쳐 있다. 핀이 에어로졸 생성 챔버 또는 어떤 종류의 공기유동 경로에 위치될 때, 적어도 연결 구역의 상대적으로 공기역학적인 프로파일로 인해, 원형 단면을 갖는 연결 구역을 갖는 핀에 의해 발생되는 ACM(aerosol collected matter)에 비해 물품에 의해 발생되는 ACM을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 적어도 핀의 연결 구역(503)을 상대적으로 증가된 공기역학적 프로파일을 갖도록 구성함으로써, 에어로졸 생성 챔버 내의 공기유동 속도에 영향을 줄 수 있다. 이론에 얽매이지 않고, 상대적으로 증가된 공기역학적 프로파일을 갖도록 형성된 적어도 연결 구역을 갖는 핀을 사용함으로써, 핀의 상류 측에서 공기유동의 국부적 속도를 증가시킬 수 있다는 것이 이해된다. 이러한 상대적으로 증가된 속도는 물품에서 ACM의 증가에 기여한다.
이와 관련하여 도 12a 및 도 12b 그리고 도 13을 참조할 수 있다. 도 12a는 에어로졸 생성 챔버에 위치된 원형 전극 핀들 주위의 공기유동 속도의 표현을 제공한다. 도 12b는 해당 에어로졸 생성 챔버에 위치된 공기역학적으로 구성된 전극 핀들 주위의 공기유동 속도의 표현을 제공한다. 다양한 음영은 에어로졸 생성 챔버 내의 공기유동 속도에 해당한다. 도 12a 및 도 12b를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 핀들이 원형 단면의 연결 구역을 갖는 경우, 상대적으로 더 낮은 속도의 영역들은 핀들이 더 공기역학적 구성을 갖는 경우에 비해 에어로졸 생성 챔버의 중앙 영역 내로 더 깊숙이 그리고 핀들 주위로 더 연장된다. 이것이 각각의 물품에 의해 발생되는 ACM에 미치는 영향은 도 13에 도시되어 있다. 도 12a의 원형 핀 구성을 갖는 물품은 도 12b의 공기역학적 핀 구성을 갖는 물품에 비해 더 낮은 ACM을 갖는다.
도 11의 예에서, 연결 구역(503)은 타원체 단면을 갖는다(핀의 종축을 따라 볼 때). 이러한 단면 덕분에, 핀을 통과하는 공기유동은 핀이 원형의 단면을 갖는 경우에 겪는 것보다 난류에 덜 노출되며, 핀 주변의 그리고 핀 상류의 영역의 공기유동의 속도는 일반적으로 덜 억제된다. 전극을 통과하는 공기유동의 난류를 최소화하기 위해 다른 적절한 형상들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 연결 구역(503)은 핀의 종축을 따라 볼 때 타원형 단면, 타원체 단면, 에어로포일(aerofoil) 단면, 눈물방울 단면 또는 다각형 단면과 같은 비-원형 단면을 가질 수 있다.
핀이 다이아몬드 또는 직사각형과 같이 다각형 단면을 갖는 경우(핀의 종축을 따라 볼 때), 해당 코너(corner) 주위의/위의 공기유동의 유동을 원활하게 하기 위해 임의의 코너들이 둥글게 될 수 있다. 예를 들어, 연결 구역의 단면에서는 2 개의 평행한 에지들이 2 개의 둥근 에지들에 의해 연결될 수 있다.
물품에 의해 발생된 ACM에 영향을 미치기 위해, 전극 핀은 에어로졸이 핀을 지나가도록 물품 내에서 배향되어야 한다. 일 실시예에서, 공기역학적으로 구성된 전극 핀들 중 적어도 하나는 에어로졸 생성 지점으로부터 하류의 공기유동 경로의 일부 내에 위치된다. 전형적으로, 공기역학적으로 구성된 전극 핀들 중 적어도 하나는 물품의 에어로졸 생성 챔버 내에 위치될 것이다.
일 실시예에서, 물품은 공기역학적으로 구성된 2 개의 전극 핀들을 포함한다. 공기역학적으로 구성된 각각의 전극 핀은 에어로졸 생성 챔버 내에 위치될 수 있다. 대안적으로, 하나는 에어로졸 생성 챔버 내에 위치될 수 있고, 하나는 에어로졸 생성 챔버 외부에 위치될 수 있다. 대안적으로, 두 개의 핀들 모두는 에어로졸 생성 챔버 외부에 위치될 수 있지만, 에어로졸 생성 챔버로부터 물품의 하나 이상의 출구들까지의 공기유동 경로를 따라 위치될 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 물품은 에어로졸 생성 챔버로부터 하나 이상의 출구들까지 단일의 공기유동 경로를 포함할 필요는 없으며, 각각의 전극은 별개의 공기유동 경로에 위치될 수 있다.
공기역학적으로 구성된 핀들은 일반적으로 단면이 원형이 아니므로, 제조 중에 공기유동 부분 내에서 핀들을 올바르게 정렬하여, 공기역학적으로 가장 적합한 프로파일이 공기유동의 방향과 정렬되도록 하는 것이 중요하다.
전극 핀의 올바른 포지셔닝(position)을 지원하기 위해, 핀은 물품의 다른 곳의 (예를 들어, 유동 조절기 상의) 대응하는 정렬 피처와 피팅되도록 구성된 하나 이상의 배향 피처들을 포함할 수 있다. 물품이 조립될 때, 노치(notch)(506)와 같은 적어도 하나의 배향 피처는 정렬 피처와 상호작용하여 핀(500)을 공기역학적으로 가장 유리한 포지션(position)인 최종 포지션으로 회전시킨다. 그러나, 핀이 원형 단면 프로파일을 갖는 경우에도 핀 상의 이러한 배향 피처가 유리할 수 있는 다른 경우들이 있다. 예를 들어, 제2 단부(전력 소스를 포함하는 디바이스를 향하는 핀의 해당 단부)가 특정 방식으로 형성되는 전극을 구성할 수 있다. 예를 들어, 디바이스의 전극 핀들은 전기 접촉이 이루어지기 위해 상응하는 형상의 물품 핀들을 필요로 하는 특정 형상을 가질 수 있다. 연결 면들이 상이한 배향들을 갖는 물품 및 디바이스 핀들을 사용하면 시스템에 보안 요소가 도입될 수 있다. 예를 들어, 디바이스 핀들 및 물품 핀들이 올바르게 정렬되지 않은 경우, 에어로졸 생성 구성요소에 전류가 전달될 수 없어, 시스템은 작동할 수 없을 것이다. 물품 및 디바이스 핀들의 특정 배향을 보장함으로써, 물품 핀 배향이 올바른 물품들만이 사용될 수 있도록 보장할 수 있다. 이는 핀 구성이 잘못된 위조 물품들의 사용을 방지하는 데 유용할 수 있다.
위의 경우들 중 어느 하나에서도, 핀의 특정 형상(공기역학적으로 구성된 섹션이든, 또는 디바이스를 향하는 접촉 섹션이든)은 해당 형상의 배향과 함께 고려되어야 함을 알 수 있다. 따라서, 하나 이상의 전극들의 올바른 배향을 보장하는 것이 중요하다. 따라서, 일 양태에서, 대응하는 구성요소의 하나 이상의 정렬 피처들과 정합될 때 전극 핀을 특정 회전 구성으로 배향시키는 역할을 하는 하나 이상의 배향 피처들을 포함하는 전극 핀이 제공된다. 일 실시예에서, 적어도 하나의 배향 피처는 노치 또는 리브(rib)이다. 하나 이상의 노치들 또는 리브들은 물품 내의 가열기 지지체 상의 대응하는 정렬 피처와 피팅되도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 배향 피처는 특정 회전 구성에서 정렬 피처에 대해서만 정합될 수 있다. 노치 또는 리브 중 하나는 정렬 피처와의 맞물림을 용이하게 하는 테이퍼진 프로파일을 나타낼 수 있다.
각각 연결 면을 갖는 제1 전극들 쌍을 갖는 디바이스, 및 제1 전극들 쌍의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 각각 갖는 제2 전극들 쌍을 갖는 물품을 포함하는 에어로졸 제공 시스템이 추가로 제공되고, 여기서 전극들 중 적어도 하나의 전극의 연결 면의 단면은 전극들 중 다른 하나의 전극의 단면과 상이하다.
본 명세서에 설명된 다양한 실시예들은 청구된 특징들을 이해하고 가르치는 데 도움을 주기 위한 목적으로만 제시된다. 이러한 실시예들은 실시예들의 대표적인 샘플로서만 제공되며, 완전한 및/또는 배타적인 것은 아니다. 본 명세서에 설명된 장점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양태들은 청구항들에 의해 규정된 본 발명의 범위에 대한 제한들 또는 청구항들에 대한 균등물들에 대한 제한들로 간주되어서는 안 되며, 청구된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들이 활용될 수 있고 수정들이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것들 이외의 개시된 요소들, 구성요소들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적합하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 이들을 필수적 요소로 하여 구성(consist essentially of)될 수 있다. 추가적으로, 본 개시내용에는 현재 청구되지는 않았지만 향후 청구될 수 있는 다른 발명들이 포함될 수도 있다.

Claims (16)

  1. 제1 단부, 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 적어도 하나의 연결 구역을 포함하는, 전극 핀(pin)으로서,
    상기 전극 핀의 상기 제1 단부는, 대응하는 구성요소의 하나 이상의 정렬 피처(alignment feature)들과 정합될 때 상기 전극 핀을 특정 회전 구성으로 배향하도록 구성된 하나 이상의 배향 피처(orientating feature)들을 포함하는,
    전극 핀.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 배향 피처들은 노치(notch)인,
    전극 핀.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 배향 피처들은 리브(rib)인,
    전극 핀.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 연결 구역은 공기역학적으로 구성되는,
    전극 핀.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결 구역은, 상기 핀의 종축을 따라 볼 때, 난형 단면, 타원체 단면, 에어로포일(aerofoil) 단면, 눈물방울 단면 또는 다각형 단면을 갖는,
    전극 핀.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 단부는 에어로졸 생성 구성요소와 적절한 전기적 접촉을 확립하도록 구성되는,
    전극 핀.
  7. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극 핀의 상기 제1 단부는 또한 칼라(collar)를 포함하는,
    전극 핀.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 단부는 2 개의 보유 칼라(retaining collar)들을 포함하는,
    전극 핀.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 2 개의 보유 칼라들은, 상기 전극 핀이 관통하여 돌출되는 외부 하우징 구성요소의 벽에 걸쳐 있도록 이격되는,
    전극 핀.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 보유 칼라들과 상기 외부 하우징 구성요소 사이의 인터페이스(interface)에는 하나 이상의 밀봉 구성요소들이 제공되는,
    전극 핀.
  11. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 단부는 대응하는 전극의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 포함하는,
    전극 핀.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 단부의 상기 연결 면은 비-원형 단면을 갖는,
    전극 핀.
  13. 비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품으로서,
    상기 물품은 에어로졸 생성 챔버 내에 적어도 부분적으로 위치(locate)되는 에어로졸 생성 구성요소를 포함하고,
    상기 물품은 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 규정된 적어도 하나의 전극 핀을 더 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 시스템의 일부로 사용하기 위한 물품.
  14. 비가연성 에어로졸 제공 시스템으로서,
    제13 항의 물품, 및 전력 소스(source) 및 제어 유닛(unit)을 포함하는 디바이스(device)를 포함하는,
    비가연성 에어로졸 제공 시스템.
  15. 비가연성 에어로졸 제공 시스템으로서,
    각각 연결 면을 갖는 제1 전극들 쌍을 갖는 디바이스, 및 상기 제1 전극들 쌍의 대응하는 연결 면과 정합하도록 구성된 연결 면을 각각 갖는 제2 전극들 쌍을 갖는 물품을 포함하고,
    상기 전극들 중 적어도 하나의 전극의 연결 면의 단면은 상기 전극들 중 다른 하나의 전극의 단면과 상이한,
    비가연성 에어로졸 제공 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 전극들 중 적어도 하나는 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 규정된 바와 같은,
    비가연성 에어로졸 제공 시스템.
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