KR20230157333A - 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 물품을 위한 에어로졸 생성 장치, 및 그 에어로졸 생성 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어로졸 생성 장치(30)를 위한 에어로졸 생성 물품(10)에 관한 것으로, 상기 에어로졸 생성 물품(10)은 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38) 내에 먼저 삽입되는 원위 단부, 및 상기 원위 단부의 하류에 입쪽 단부를 가지며, 상기 에어로졸 생성 물품(10)은, 에어로졸 생성 기재(16); 랩퍼(22); 원위 단부에 위치되는 공기 유입구(24) 및 입쪽 단부에 위치되는 공기 배출구(26); 및 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)을 포함하고, 상기 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 배향 수단(28a)을 포함한다.
Description
본 개시 내용은 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 물품을 위한 에어로졸 생성 장치, 및 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 장치의 조합인 에어로졸 생성 시스템에 관한 것이다.
(에어로졸 생성 장치 또는 증기 생성 장치로도 알려져 있는) 위험이 감소되거나 위험이 개선된 장치의 인기와 사용은 최근 몇 년 동안 전통적인 담배 제품 사용의 대안으로 빠르게 성장해 왔다. 에어로졸 생성 물질을 가열하거나 가온하여 사용자가 흡입할 수 있는 에어로졸을 생성하는 다양한 장치, 물품 및 시스템이 이용 가능하다.
일반적으로 이용 가능한 위협이 감소된 또는 위험이 개선된 장치는 기재 가열식 에어로졸 생성 장치 또는 소위 비연소식 가열(heat-not-burn) 장치이다. 이러한 유형의 장치는 에어로졸 생성 기재를 통상적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도까지 가열함으로써 에어로졸 또는 증기를 생성한다. 에어로졸 생성 기재를 연소시키거나 또는 태우지 않고 이러한 범위 내의 온도까지 가열하면, 통상적으로 냉각되고 응축되어 장치의 사용자가 흡입할 수 있는 에어로졸을 형성하는 증기를 발생시킨다.
현재 입수 가능한 에어로졸 생성 장치는, 저항 가열 및 유도 가열을 포함한, 여러 가지 다른 접근 방식 중 하나를 이용하여 에어로졸 생성 기재에 열을 제공할 수 있다. 어떠한 접근 방식을 이용하여 에어로졸 생성 기재를 가열하든 간에, 에어로졸 생성 장치와 함께 사용하도록 구성된 에어로졸 생성 물품의 형태로 에어로졸 생성 기재를 제공하는 것이 편리할 수 있다. 에어로졸 생성 물품은 당업계에 공지되어 있고, 일반적으로 에어로졸 생성 물품의 원위 단부에 배치된 에어로졸 생성 기재 및 근위(입쪽) 단부에 배치된 필터를 포함한다.
사용자가 우발적으로 화염 또는 다른 점화 공급원을 이용하여 통상적인 방식으로 에어로졸 생성 물품을 점화하려고 시도하는 것을 생각할 수 있다. 따라서, 화염 또는 다른 점화 공급원을 이용한 점화에 대한 민감성이 감소된, 에어로졸 생성 장치에 사용하기 위한, 에어로졸 생성 물품을 제공할 필요가 있고, 동시에, 적은 전기 에너지로 보다 양호한 성능을 갖도록 기재의 가열 효율을 최대화할 필요가 또한 있다.
본 발명은, 전술한 문제의 일부 또는 전부를 해결하는, 에어로졸 생성 물품 및 그러한 물품과 에어로졸 생성 장치를 포함하는 시스템을 제공한다.
본 발명의 제1 실시형태는 에어로졸 생성 장치를 위한 에어로졸 생성 물품에 관한 것으로, 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 장치의 공동 내에 먼저 삽입되는 원위 단부, 및 원위 단부의 하류에 입쪽 단부를 가지며, 에어로졸 생성 물품은,
에어로졸 생성 기재;
에어로졸 생성 기재를 둘러싸고 원위 단부와 입쪽 단부 사이에서 연장되어 막대를 형성하는 랩퍼(wrapper);
원위 단부에 위치되는 공기 유입구 및 입쪽 단부에 위치되는 공기 배출구; 및
에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치 내로 삽입되지 않았을 때 공기 유입구와 공기 배출구 사이의 공기 유동을 방지하는, 원위 단부에서 구성된 자가-밀봉 공기 유동 장벽으로서, 적어도 에어로졸 생성 물품의 원위 단부를 에어로졸 생성 장치 내로 삽입할 때 파괴될(breachable) 수 있고 그에 따라 공기 유입구로부터 공기 배출구로의 공기 유동을 허용하는, 자가-밀봉 공기 유동 장벽
을 포함하고,
자가-밀봉 공기 유동 장벽은 에어로졸 생성 물품이 공동 내로 삽입될 때 에어로졸 생성 장치의 공동에 대한 에어로졸 생성 물품의 배향을 표시 및/또는 안내하도록 구성된 배향 수단을 포함한다.
자가-밀봉 공기 유동 장벽의 배치는, 에어로졸 생성 물품이 적절한 방식으로만 사용자에 의해서 흡연될 수 있도록 보장한다. 구체적으로, 사용자는 물품 자체만을 가지고 물품에 점화하여 소비하지 못하고, 에어로졸 생성 장치와 함께 사용할 수 있을 것인데, 이는, 자가-밀봉 공기 유동 장벽의 존재로 인해서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽을 천공하지 않고는, 공기 유동이 에어로졸 생성 물품을 통해서 유동하지 못하기 때문이다. 동시에, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은, 그 배향 수단과 함께, 에어로졸 생성 물품이 원하는 방식으로 에어로졸 생성 장치 내에 적절히 배치될 수 있게 한다. 사용자는 또한, 촉각적 감각만으로, 에어로졸 생성 물품을 용이하게 정확히 배향시킬 수 있을 것이다.
제2 실시형태에 따라, 제1 실시형태에서, 에어로졸 생성 물품은 원통체 형상을 갖는다.
제3 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 에어로졸 생성 물품은, 에어로졸 생성 장치의 공동 내로 부분적으로 삽입될 때 그 길이방향 중심 축을 중심으로 회전될 수 있도록 하는 방식으로 구성된다.
제4 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 에어로졸 생성 물품은 적어도 하나의 가열기, 바람직하게는 유도 가열 가능 서셉터를 포함하고, 가열기는 배향 수단에 대한 에어로졸 생성 물품의 미리 결정된 위치에 배치된다.
가열기와 에어로졸 생성 물품의 기재 사이의 밀접 접촉으로, 에어로졸 생성 물품은 더 효율적으로 가열될 수 있다.
제5 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 가열기는 블레이드-형상의 서셉터이다.
제6 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은, 자가-밀봉 공기 유동 장벽의 막대 부분이 그 주변부 주위에서 랩퍼에 고정되고 배향 수단이 랩핑된 중공형 부분으로부터 돌출되도록, 에어로졸 생성 물품의 원위 단부의 랩핑된 중공형 부분 내로 피팅되게(fit) 구성된 막대 부분을 포함한다.
이러한 배치를 통해, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은 에어로졸 생성 물품 내에 보다 단단히 고정될 수 있다.
제7 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 배향 수단은, 물품이 원하는 배향으로 장치의 공동 내에 배치될 수 있게 하는 횡단면을 갖는, 컬럼(column)의 형상을 갖는다.
제8 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 배향 수단은 다면체, 바람직하게는 입방체, 불규칙적인 원통체, 또는 다각형 프리즘의 형상을 갖는다.
제9 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은 탄성중합체 재료, 바람직하게는 실리콘 고무를 포함한다.
이러한 배치를 통해, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은, 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치로부터 추출된 후에 회복될 수 있고 그 공기-절연 기능을 재개할 수 있다.
제10 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은 파괴되도록 의도된 영역 내에서 미리-약화된 영역을 포함하고, 미리-약화된 영역은 바람직하게는, 에어로졸 생성 물품의 길이방향에 수직인 평면 내에 위치된 원, 라인 또는 십자가의 형상을 갖는다.
이러한 배치를 통해, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은 용이하게 침투될 수 있다.
제11 실시형태는 에어로졸 생성 물품, 바람직하게는 선행 실시형태 중 어느 하나에 따른 에어로졸 생성 물품의 이용을 위한 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 이러한 에어로졸 생성 장치는,
개구부 단부 및 하단 단부를 가지고 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성되는 공동을 포함하고, 공동은,
에어로졸 생성 물품의 자가-밀봉 공기 유동 장벽을 파괴하도록 구성된, 공동의 하단 단부에 위치되는 침투 부분, 및
에어로졸 생성 물품의 배향 수단에 대응하도록 구성된 대응부 배향 수단으로서, 에어로졸 생성 물품이 공동 내로 삽입될 때 공동에 대한 에어로졸 생성 물품의 배향을 표시 및/또는 안내하도록 구성된, 대응부 배향 수단을 포함한다.
제12 실시형태에 따라, 선행 실시형태에서, 대응부 배향 수단은 공동의 하단 단부에 위치된다. 바람직하게는, 대응부 배향 수단은, 물품의 삽입 방향을 따라, 10 mm 이하, 바람직하게는 7 mm 이하, 더 바람직하게는 5 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 3 mm 이하, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 mm 이하, 그리고 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 적어도 0.3 mm, 더 바람직하게는 적어도 0.5 mm, 그리고 가장 바람직하게는 적어도 약 0.7 mm의 길이를 갖는다.
제13 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 장치는, 에어로졸 생성 물품의 기재를 가열하기 위한 에너지를 제공하도록 구성된, 에너지 공급기, 바람직하게는 전자기장 생성기, 더 바람직하게는 편평한 유도 코일을 포함한다. 보다 더 바람직하게는, 에너지 공급기는 에어로졸 생성 장치 내에서 대응부 배향 수단으로부터 분리되어 배치된다. 이러한 배치를 통해, 물품은 보다 더 균일하게 그리고 보다 전체적으로 가열될 수 있고, 더 많은 증기가 물품 내에 채워질 수 있는데, 이는 에너지 공급기가 물품 내로 침투하지 않기 때문이다.
제14 실시형태에 따라, 선행 실시형태 중 어느 하나에서, 대응부 배향 수단은 중공형이다.
제15 실시형태는 제1 내지 제10 실시형태 중 어느 하나에 따른 에어로졸 생성 물품 및 제11 내지 제14 실시형태 중 어느 하나에 따른 에어로졸 생성 장치를 포함하는 에어로졸 생성 시스템에 관한 것이다.
제16 실시형태에 따라, 선행 실시형태에서, 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 장치의 공동과 관련하여 제1 배향 및 제2 배향을 포함하고, 제1 배향이 에어로졸 생성 장치의 미리 결정된 위치에 대면되는 방식으로 에어로졸 생성 물품이 배치될 때, 에어로졸 생성 물품이 더 효율적으로 소비된다.
제17 실시형태에 따라, 제15 실시형태 또는 제16 실시형태에서, 에어로졸 생성 물품의 배향 수단은 에어로졸 생성 장치의 대응부 배향 수단의 형상에 대응하는 형상을 가지고, 그에 따라 에어로졸 생성 물품을 에어로졸 생성 장치 내로 삽입하는 동안 배향 수단은 대응부 배향 수단 내로 피팅될 수 있다.
제18 실시형태에 따라, 제15 실시형태 내지 제17 실시형태 중 어느 하나에서, 가열기는 배향 수단에 대한 에어로졸 생성 물품의 미리 결정된 위치에 배치되고, 그에 따라, 배향 수단에 의해서 표시되거나 안내되는 배향으로 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치 내로 삽입된 후에, 가열기는 장치 내에 포함된 에너지 공급기를 향하는 근접 위치에, 에너지 공급기와 정렬되게, 및/또는 에너지 공급기와 평행하게 위치된다.
이러한 배치를 통해, 원하는 배향으로, 에어로졸 생성 물품의 가열 효율이 에어로졸 생성 장치 내에서 개선될 수 있다.
이제, 첨부된 도면을 참조하여, 단지 예로서, 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.
도 1의 (a)는 본 발명에 따른, 제1 각도에서 본, 에어로졸 생성 물품의 제1 실시형태의 개략적 횡단면도이다.
도 1의 (b)는 본 발명에 따른, 제1 각도에 수직인 제2 각도에서 본, 에어로졸 생성 물품의 제1 실시형태의 개략적 횡단면도이다.
도 2는 전기 동작형 에어로졸 생성 장치 및 도 1에 도시된 에어로졸 생성 물품을 포함하는, 본 발명의 실시형태에 따른, 에어로졸 생성 시스템의 개략적 횡단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 서셉터가 함께 도시된 에어로졸 생성 물품의 제1 실시형태의 부분 개략도이다.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 서셉터가 함께 도시된 에어로졸 생성 물품의 제2 실시형태의 부분 개략도이다.
도 3의 (c)는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 서셉터가 함께 도시된 에어로졸 생성 물품의 제3 실시형태의 부분 개략도이다.
도 1의 (b)는 본 발명에 따른, 제1 각도에 수직인 제2 각도에서 본, 에어로졸 생성 물품의 제1 실시형태의 개략적 횡단면도이다.
도 2는 전기 동작형 에어로졸 생성 장치 및 도 1에 도시된 에어로졸 생성 물품을 포함하는, 본 발명의 실시형태에 따른, 에어로졸 생성 시스템의 개략적 횡단면도이다.
도 3의 (a)는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 서셉터가 함께 도시된 에어로졸 생성 물품의 제1 실시형태의 부분 개략도이다.
도 3의 (b)는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 서셉터가 함께 도시된 에어로졸 생성 물품의 제2 실시형태의 부분 개략도이다.
도 3의 (c)는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되는 서셉터가 함께 도시된 에어로졸 생성 물품의 제3 실시형태의 부분 개략도이다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)를 참조하면, 제1 양태(각도) 및 제2 양태(각도)에서 본 에어로졸 생성 물품(10)의 예가 개략적으로 도시되어 있다. 에어로졸 생성 물품(10)은 세장형이고 실질적으로 원통형이며 소위 "스틱" 유형이다. 에어로졸 생성 물품(10)은 원위(또는 상류) 단부(I) 및 입쪽(또는 하류) 단부(M)를 갖는다. 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 장치(30) 내에 삽입되어 소비되도록 구성된다.
에어로졸 생성 물품(10)은 하류 또는 반대-삽입 방향으로, 즉 원위 단부(I)로부터 입쪽 단부(M)까지 순차적으로 그리고 동축적으로 정렬되어 배치된(다시 말해서, 도면에서 쇄선으로 도시된 바와 같이, 길이방향 중심 축, 즉 원통형 에어로졸 생성 물품(10)의 원형 횡단면의 중심에서 규정되고 내부적으로 본체 자체의 질량 중심을 통과하는 길이방향 축을 따라서 구성된) 이하의 요소들: 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28), 유도 가열 가능 서셉터(17)를 갖춘 에어로졸 생성 기재(16), 선택적 증기 냉각 요소(18), 및 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유를 포함하는 선택적 필터(20)를 포함한다. 이러한 요소들 모두가 랩퍼(22) 내에 조립되어 막대를 형성하고, 랩퍼(22)는 요소들을 제 위치에서 유지하여 에어로졸 생성 물품(10)을 형성한다.
랩퍼(22)는 실질적으로 비-도전성 또는 비-자기 투과성이고, 일반적으로 종이 랩퍼, 예를 들어 권련지를 포함한다.
에어로졸 생성 기재(16)는 고체 또는 반-고체 재료(즉, 비-액체 재료)를 포함하고, 식물 유래 재료, 특히 담배를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 기재(16)는 일반적으로 담배 플러그를 포함한다. 에어로졸 생성 기재(16)는 가열된 때 증기 또는 에어로졸의 생성을 촉진하기 위해서 에어로졸-형성제, 예를 들어 글리세린 또는 프로필렌 글리콜을 포함할 수 있다.
유도 가열 가능 서셉터(17)는 에어로졸 생성 기재(16)에 근접하여 접촉되거나, 또는 이러한 실시형태에서 그 내부에 포함되어 위치된다. 가열기로서 기능하는 유도 가열 가능 서셉터(17)는, 공동(38)의 측벽과 동연적으로 연장되는 블레이드-형상의 서셉터를 포함할 수 있다.
도 1의 (a)는 제1 양태(각도)로부터의 에어로졸 생성 물품(10)의 횡단면도를 도시하고, 도 1의 (b)는 제1 각도에 수직인 각도의, 다시 말해서 제1 양태로부터 수직으로 본, 제2 양태(각도)로부터 에어로졸 생성 물품(10)의 횡단면도를 도시한다.
유도 가열 가능 서셉터(17)는 중심 위치에 배치되고, 물품(10)의 길이방향 중심 축과 동연적으로 연장된다(바람직하게는, 동연적으로 연장되는 중심선을 공유한다). 제2 각도에서 본 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 물품(10) 및 서셉터(17)는 길이방향 중심 축에 대해서 대칭적이 되도록 구성된다.
에어로졸 생성 물품(10)은 원위 단부(I)에 위치되는 공기 유입구(24) 및 입쪽 단부(M)에 위치되는 공기 배출구(26)를 갖는다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 에어로졸 생성 물품(10)의 원위 단부(I)에 배치된다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 탄성 벽일 수 있고, 격막 자가-밀봉 재료, 일반적으로 탄성중합체 재료, 예를 들어 가스 크로마토그래피 약병 및 의료 적용예에서 종종 볼 수 있는 실리콘 고무 또는 코르크 또는 동일 특성의 다른 재료를 포함한다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽의 일부는 그 주변부 주위에서 랩퍼(22)에 고정되는 한편, 그 다른 부분(28a)은 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 나머지 부분과 관련하여 상류 위치에서 랩퍼(22)의 외부로 돌출된다. 다시 말해서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽은 물품(10)의 원위 단부(I)로부터 돌출된다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 공기가 에어로졸 생성 기재(16)를 통해서 공기 유입구(24)로부터 공기 배출구(26)로 유동하는 것을 방지하고, 이는 에어로졸 생성 기재(16)의 점화 및/또는 지속적 연소의 경향을 감소시킨다.
유도 가열 가능 서셉터(17)의 배치 및 위치와 관련하여, 다른 부분(28a)은 외부 형상, 바람직하게는 프리즘 또는 컬럼 형상을 갖도록 구성되어, 물품(10)이 바람직하게는 하나의, 또는 본 실시형태에서 2개의 상이한 배향에서만 에어로졸 생성 장치(30) 내로 삽입될 수 있는 효과를 갖는다. 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 돌출 배향 요소(28a)는, 제1 양태에서의 길이(29a) 및 제2 양태에서의 폭(29b)을 갖는, 입방체형 형상을 갖는다. 길이(29a)는 폭(29b)보다 길다. 다른 실시형태에서, 물품(10)은 2개 초과의 배향으로 장치(30) 내에 배치될 수 있다. 이러한 배치를 통해, 사용자는, 물품(10)을 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38) 내에서 그 길이방향 중앙 축을 따라서 회전시키는 것에 의해서, 그의 촉각적 감각으로 에어로졸 생성 물품(10)을 쉽고도 정확하게 배향시킬 수 있을 것이다.
삽입 중에 파괴되는 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 천공 표면은 돌출 배향 요소(28a) 또는 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 나머지 부분에 배치된다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 천공 표면은 바람직하게는 국소적으로 감소된 두께를 가지며, 그에 따라 이하에서 설명되는 천공 요소(52)에 의한 천공 또는 관통을 촉진한다. 예를 들어, 벽은 천공 또는 관통되도록 의도된 영역 내에서 미리-약화된 영역을 포함할 수 있다. 미리-약화된 영역은 작은 원으로서 성형될 수 있거나, 횡방향으로 선형 또는 십자가-형상일 수 있다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 내연성 재료, 예를 들어 실리콘 또는 코르크로 제조될 수 있다. 가능한 모드에서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은, 이완 상태에서 폐쇄되고 삽입 요소(52)에 의해서 강제로 개방되는, 미리-컷팅된 또는 미리-스코어 가공된(pre-scored) 탄성 벽이다. 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)이 슬릿 또는 슬릿들을 가질 때, 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은, 너무 흡입 큰 저항으로 인해서, 에어로졸 생성 물품(10)의 입쪽 단부(M)에서의 사용자의 흡입에 의해서 개방될 수 없다.
증기 냉각 요소(18)는 일반적으로 종이 랩퍼(22)의 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 중공형 종이 튜브(18a)를 포함한다. 가열된 증기가 하류 방향으로 증기 냉각 요소(18)를 통해서 에어로졸 생성 기재(16)로부터 입쪽 단부(M)를 향해서 유동할 때, 증기가 냉각되고 응축되어 사용자가 흡입하기에 적절한 특성을 갖는 에어로졸을 형성한다. 증기 냉각 요소(18)(예를 들어, 중공형 종이 튜브(18a))는 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 단부에서 에어로졸 생성 기재(16)와 접촉할 수 있으나, 다른 실시형태에서 에어로졸 생성 기재(16)로부터 이격될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 시스템(1)이 개략적으로 도시되어 있다. 에어로졸 생성 시스템(1)은 전기-동작형 에어로졸 생성 장치(30) 및 전술한 바와 같은 에어로졸 생성 물품(10)을 포함한다.
에어로졸 생성 장치(30)는 제1(또는 근위) 단부(32) 및 제2(또는 원위) 단부(34)를 가지며, 장치 하우징(36)을 포함한다. 에어로졸 생성 장치(30)는 실질적으로 원통형 횡단면을 갖는 공동(즉, 가열 챔버)(38), 전원(40), 예를 들어 하나 이상의 배터리, 그리고 제어기(42)를 추가로 포함하고, 이들 모두는 장치 하우징(36) 내에 배치된다. 에어로졸 생성 장치(30)는 핸드헬드형 휴대용 세장형 장치이며, 이는 사용자가 한 손으로 도움없이 장치를 잡고 지지할 수 있음을 의미한다.
공동(38)은, 원위 단부(I) 및 입쪽 단부(M)에 각각 상응하는, 근위(개구부) 단부(44) 및 원위(하단) 단부(46)를 갖는다. 공동은 근위 단부(44)에 위치되는 개구부(48) 및 원위 단부(46)에 위치되는 중공부(51)를 포함한다. 중공부는, 공동(38)의 하단 표면에서, 돌출 배향 요소(28a)의 외부 형상에 상응하는 오목 형상을 갖도록 구성되고, 그에 따라 에어로졸 생성 물품의 배향을 표시 및/또는 안내하고 배향 수단(28a)을 위한 대응부 배향 수단으로서 기능하도록 구성된다. 다시 말해서, 돌출 배향 요소(28a)가 중공부(51) 내로 피팅될 때, 물품(10)은 원하는 그리고 미리 결정된 배향으로 장치(30)의 공동(38) 내에 배치된다. 도시된 실시형태에서, 물품은, 돌출 배향 요소(28a)가 중공부(51) 내에 완전히 수용될 때, 소비될 수 있다.
공동(38)은 실질적으로 원통형인 측벽(50), 즉 실질적으로 원형 횡단면을 갖는 측벽(50)을 포함한다. 에어로졸 생성 물품(10)은, 원위 단부(I)를 삽입 방향을 따라 개구부(48)를 통해서 공동(38) 내로 삽입하는 것에 의해서, 공동(38) 내에 배치된다. 공동(38) 내에 최대로 수용되도록 하기 위해서, 물품(10)을 길이방향 중심 축을 중심으로 회전시켜, 돌출 배향 요소(28a)가 중공부(51) 내로 최대로 삽입되도록 물품(10)의 배향을 조정할 수 있다. 돌출 배향 요소(28a)가 중공부(51)에 올바르게 피팅되고 정확하게 수용될 수 있도록, 중공부(51) 및 돌출 배향 요소(28a)의 치수가 결정된다. 물품(10)이 장치(30)의 공동(38) 내에 최대로 수용될 때, 입쪽 단부(M) 그리고 특히 필터(20)가 제1(근위) 단부(44)에서 공동(38)으로부터 돌출하여 사용자의 입술과 결합될 수 있도록, 공동(38) 및 에어로졸 생성 물품(10)의 치수가 결정된다.
에어로졸 생성 장치(30)는, 공동(38)의 원위 단부(46)에 배치되고 원위 단부(46)로부터 근위 단부(44)를 향해서 공동(38) 내로 돌출되는, 삽입 요소(침투 부분)(52)(도시된 예에서 중공형 천공 요소(52))를 포함한다. 중공형 천공 요소(52)는 절두원추형 외부 표면(54)을 가지고, 일방향 밸브, 예를 들어 덕빌 밸브(duckbill valve)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(10)이 도 2에 도시된 바와 같이 공동(38) 내로 완전히 삽입될 때, 중공형 천공 요소(52)는 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)을 천공하여, 공기가 에어로졸 생성 물품(10)을 통해서 공기 유입구(24)로부터 공기 배출구(26)까지 유동할 수 있게 한다.
본 실시형태에서, 배향 요소(28a)가 중공부(51) 내로 완전히 삽입될 때에만, 다시 말해서 물품(10)이 장치(30)의 공동(38) 내에 최대로 수용될 때에만, 삽입 요소(52)가 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 탄성 벽을 통해서 천공할 수 있도록, 그에 따라 사용자가 물품(10)의 소비를 시작할 수 있도록, 삽입 요소(52) 및 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 탄성 벽의 치수가 결정된다. 다시 말해서, 삽입 요소(52)는, 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 탄성 벽의 두께와 실질적으로 동일하거나 바람직하게는 그보다 약간 더 큰, 중공부(51)의 하단 표면(단부)로부터 삽입 요소(52)의 상단 단부까지의 치수(높이), 즉 반대-삽입 방향의 치수(높이)로 구성된다. 다시 말해서, 대응부 배향 수단(28a)은, 물품(10)의 삽입 방향을 따라, 10 mm 이하, 바람직하게는 7 mm 이하, 더 바람직하게는 5 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 3 mm 이하, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 mm 이하, 그리고 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 적어도 0.3 mm, 더 바람직하게는 적어도 0.5 mm, 그리고 가장 바람직하게는 적어도 약 0.7 mm의 길이를 갖는다. 이러한 배치로, 물품(10)이 미리 결정된 배향으로 배치될 때에만, 사용자는 물품(10)을 소비할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(10)이 공동(38)으로부터 제거될 때, 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 그 원래의 형상을 회복하고, 그에 의해서 중공형 천공 요소(52)에 의해 공기 유동 장벽(28) 내에 생성된 작은 개구부를 밀봉한다. 따라서, 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 다시 한번 공기가 에어로졸 생성 물품(10)의 공기 유입구(24)로부터 공기 배출구(26)로 유동하는 것을 방지하여, 에어로졸 생성 기재(16)의 점화 및/또는 지속적 연소의 경향을 감소시킨다.
에어로졸 생성 장치(30)는, 전자기장을 생성하기 위한 에어로졸 생성 물품 내의 서셉터에 상응하는, 에너지 공급기로서 기능하는 자기장 생성기(62), 바람직하게는 유도 가열 코일을 포함한다. 자기장 생성기(62)는, 도시된 실시형태에서, 편평한 유도 가열 코일(64)을 포함한다. 편평한 유도 가열 코일(64)은 공동(38)에 근접한 미리 결정된 위치에 배치된다. 유도 코일(64)은 전원(40) 및 제어기(42)에 의해서 에너지를 제공 받을 수 있다. 제어기(42)는, 다른 전자 구성요소들 중에서, 전원(40)으로부터의 직류를 유도 코일(64)을 위한 고주파 교류로 변환하도록 배치된 인버터를 포함한다. 에너지 공급기는 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 에어로졸 생성 장치(30) 내에서 대응부 배향 수단(28a)으로부터 분리되어 배치된다.
당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 에어로졸 생성 시스템(1)의 사용 중에 유도 코일(64)에 에너지가 제공될 때, 교번적인 그리고 시간-변동적인 전자기장이 생성된다. 이는 유도 가열 가능 서셉터와 커플링되고 와전류 및/또는 자기 이력 손실을 서셉터 내에서 생성하여 서셉터를 가열한다. 이어서, 열은, 예를 들어 전도, 복사 및 대류에 의해서, 유도 가열 가능 서셉터로부터 에어로졸 생성 기재(16)에 전달되어, 연소가 없이 에어로졸 생성 기재(16)를 가열하고 그에 의해서 증기를 생성한다. 에어로졸 생성 장치(30)를 통한, 그리고 그에 따라 에어로졸 생성 물품(10)을 통한 공기 유동은 도 2에서 에어로졸 생성 시스템(1)과 관련하여 전술한 것과 동일하다.
에어로졸 생성 장치(30)의 동작 중에, 전기 에너지가 전원(40) 및 제어기(42)에 의해서 가열기(62), 바람직하게는 유도 가열 코일(64)에 공급된다. 전력은, 예를 들어 전도, 복사 및 대류에 의해서, 가열기(62)로부터 에어로졸 생성 물품(10)의 에어로졸 생성 기재(16), 바람직하게는 에어로졸 생성 기재(16)의 서셉터(17)에 전달되어, 에어로졸 생성 기재(16)가 바람직하게는 서셉터(17)에 의해서 연소 없이 가열되게 하고, 그에 의해서 증기를 생성한다. 다른 예시적인 실시형태에서, 장치(30)가 배향 수단을 포함할 수 있게 하는 방식으로, 그에 따라 물품이 장치(30)의 가열기와 정렬된 및/또는 실질적으로 근접하는 위치로 안내되어 보다 양호한 가열 성능을 갖게 하는 방식으로, 가열 코일 및 서셉터로 제한되지 않는 임의의 다른 유형의 가열기, 예를 들어 저항 가열기가 장치(30) 내에 배치될 수 있다. 사용자가 에어로졸 생성 물품(10)의 입쪽 단부(M)에서 빨아 들일 때(즉, 흡입할 때), 공기가 장치 하우징(36) 내의 공기 유동 통로(56)를 통해서 에어로졸 생성 물품(10)을 통해서 끌어 당겨진다. 공기는 중공형 천공 요소(52) 및 에어로졸 생성 물품(10)의 공기 유입구(24)를 통해서 유동한다. 이어서, 공기는 에어로졸 생성 기재(16)를 통해서 유동하고, 그에 따라, 에어로졸 생성 기재(16)의 가열에 의해서 생성된 증기가 공기 스트림 내에 혼입되고 에어로졸 생성 물품(10)의 입쪽 단부(M)에 위치되는 공기 배출구(28)를 향해서 이송된다. 증기가 증기 냉각 요소(18)를 통해서 유동할 때 증기가 냉각되고 응축되어 에어로졸을 형성한다. 이어서, 에어로졸은 필터(20)를 통과하고 사용자에 의해서 흡입된다.
보다 양호한(최대의) 가열 효율을 갖기 위해서, 블레이드-형상의 서셉터(17)는 편평한 유도 가열 코일(64)에 평행하게, 즉 정확하게 정렬되어 배치되어야 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 물품(10)이 공동(38) 내에 최대로 수용될 때, 제2 양태(각도)는 편평한 유도 가열 코일(64)에 대면된다. 본 실시형태에서, 배향 요소(28a)가 실질적으로 입방형이고 서셉터(17) 및 코일(64)이 편평하기 때문에, 물품(10)은, 제2 배향 및 제2 배향에 대해서 반대되는 배향의, 2개의 배향으로 공동(38) 내에 배치될 수 있다. 양 배향들은, 편평한 유도 가열 코일(64)에 대면될 때, 제1 배향과 같은 임의의 다른 배향에서보다, 물품(10)의 기재를 보다 효율적으로 가열할 수 있다. 이러한 배치를 통해, 사용자는 물품을 반-주기(semi-cycle)만 회전시키면 되기 때문에, 사용자는 물품(10)을 원하는 배향으로 보다 용이하게 회전시킬 수 있다.
도 3의 (a), 도 3의 (b) 및 도 3의 (c)는, 에어로졸 생성 물품(10)이 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38) 내로 최대로 수용되었을 때, 기재, 블레이드-형상의 서셉터(17) 및 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)을 갖는 에어로졸 생성 물품(10)의 원위 단부(I), 및 에어로졸 생성 장치(30)의 편평한 유도 가열 코일(64)을 도시하는 부분적 개략도이다. 전술한 바와 같이, 편평한 블레이드-형상의 서셉터(17)를 편평한 유도 가열 코일(64)에 평행하게 배치하기 위해서, 배향 요소(28a)는, 물품(10)이 2개의 배향으로만 장치(30)의 공동(38) 내로 삽입될 수 있게 하는 횡단면을 갖는 컬럼의 형상을 갖도록 구성된다. 더 구체적으로, 배향 요소(28a)는 다면체, 바람직하게는 입방체, 불규칙적인 원통체, 또는 다각형 프리즘의 형상을 갖는다. 다른 실시형태에서, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 서셉터(17) 및 코일(64)은 다른 형상, 예를 들어 곡선화된 블레이드-형상을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 배향 요소(28a)는, 물품이 단지 하나의 배향으로만 공동(38) 내에 수용될 수 있도록 하고, 그에 따라 서셉터(17)가 유도 가열 코일(64)을 향해서 근접하여 배치되고 그와 정확하게 배치될 수 있도록 하는 형상(이러한 실시형태에서 삼각형 횡단면을 갖는 컬럼)을 가져야 한다.
Claims (17)
- 에어로졸 생성 장치(30)를 위한 에어로졸 생성 물품(10)으로서, 상기 에어로졸 생성 물품(10)은 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38) 내에 먼저 삽입되는 원위 단부, 및 상기 원위 단부의 하류에 입쪽 단부를 가지며,
상기 에어로졸 생성 물품(10)은,
에어로졸 생성 기재(16);
상기 에어로졸 생성 기재(16)를 둘러싸고 상기 원위 단부와 상기 입쪽 단부 사이에서 연장되어 막대를 형성하는 랩퍼(22);
상기 원위 단부에 위치되는 공기 유입구(24) 및 상기 입쪽 단부에 위치되는 공기 배출구(26); 및
상기 에어로졸 생성 물품(10)이 상기 에어로졸 생성 장치(30) 내로 삽입되지 않았을 때 상기 공기 유입구(24)와 상기 공기 배출구(26) 사이의 공기 유동을 방지하는, 상기 원위 단부에서 구성된 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)으로서, 적어도 상기 에어로졸 생성 물품(10)의 원위 단부를 상기 에어로졸 생성 장치(30) 내로 삽입할 때 파괴될 수 있고 그에 따라 상기 공기 유입구(24)로부터 상기 공기 배출구(26)로의 공기 유동을 허용하는, 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)
을 포함하고,
상기 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은, 상기 에어로졸 생성 물품(10)이 상기 공동(38) 내로 삽입될 때, 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38)에 대한 에어로졸 생성 물품(10)의 배향을 표시 및/또는 안내하도록 구성된 배향 수단(28a)을 포함하는, 에어로졸 생성 물품(10). - 제1항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품(10)이 원통체의 형상을 가지는, 에어로졸 생성 물품(10). - 제2항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품(10)은, 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38) 내로 부분적으로 삽입될 때, 상기 에어로졸 생성 물품(10)의 길이방향 중심 축을 중심으로 회전될 수 있도록 하는 방식으로 구성되는, 에어로졸 생성 물품(10). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 가열기(17), 바람직하게는 유도 가열 가능 서셉터를 포함하고, 상기 가열기(17)는 상기 배향 수단(28a)에 대한 상기 에어로졸 생성 물품(10)의 미리 결정된 위치에 배치되는, 에어로졸 생성 물품(10). - 제4항에 있어서,
상기 가열기(17)가 블레이드-형상의 서셉터인, 에어로졸 생성 물품(10). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은, 상기 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)의 막대 부분이 그 주변부 주위에서 상기 랩퍼(22)에 고정되고, 상기 배향 수단(28a)이 상기 랩핑된 중공부(51) 부분으로부터 돌출되도록, 상기 에어로졸 생성 물품(10)의 원위 단부의 랩핑된 중공부(51) 부분 내로 피팅되게 구성된 막대 부분을 포함하는, 에어로졸 생성 물품(10). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배향 수단(28a)이 다면체, 바람직하게는 입방체, 불규칙적인 원통체, 또는 다각형 프리즘의 형상을 가지는, 에어로졸 생성 물품(10). - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 탄성중합체 재료, 바람직하게는 실리콘 고무를 포함하고, 바람직하게는, 상기 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)은 파괴되도록 의도된 영역 내에서 미리-약화된 영역을 포함하고, 상기 미리-약화된 영역은 바람직하게는, 상기 에어로졸 생성 물품(10)의 길이방향에 수직인 평면 내에 위치된 원, 라인 또는 십자가의 형상을 가지는, 에어로졸 생성 물품(10). - 에어로졸 생성 물품(10), 바람직하게는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 물품(10)의 이용을 위한 에어로졸 생성 장치(30)로서,
개구부 단부 및 하단 단부를 가지고 에어로졸 생성 물품(10)을 수용하도록 구성되는 공동(38)
을 포함하고,
상기 공동(38)은,
상기 에어로졸 생성 물품(10)의 자가-밀봉 공기 유동 장벽(28)을 파괴하도록 구성된, 상기 공동(38)의 하단 단부에 위치되는 침투 부분, 및
상기 에어로졸 생성 물품(10)의 배향 수단(28a)에 대응하도록 구성된 대응부 배향 수단(28a)으로서, 상기 에어로졸 생성 물품(10)이 상기 공동(38) 내로 삽입될 때 상기 공동(38)에 대한 상기 에어로졸 생성 물품(10)의 배향을 표시 및/또는 안내하도록 구성된, 대응부 배향 수단(28a)
을 포함하는, 에어로졸 생성 장치(30). - 제9항에 있어서,
상기 대응부 배향 수단(28a)이 상기 공동(38)의 하단 단부에 위치되는, 에어로졸 생성 장치(30). - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품(10)의 기재(16)를 가열하기 위한 에너지를 제공하도록 구성된, 에너지 공급기, 바람직하게는 전자기장 생성기, 더 바람직하게는 편평한 유도 코일을 포함하는, 에어로졸 생성 장치(30). - 제11항에 있어서,
상기 에너지 공급기가 상기 에어로졸 생성 장치(30) 내에서 상기 대응부 배향 수단(28a)으로부터 분리되어 배치되는, 에어로졸 생성 장치(30). - 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대응부 배향 수단(28a)이 중공형인, 에어로졸 생성 장치(30). - 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 대응부 배향 수단(28a)은, 상기 물품(10)의 삽입 방향을 따라, 10 mm 이하, 바람직하게는 7 mm 이하, 더 바람직하게는 5 mm 이하, 보다 더 바람직하게는 3 mm 이하, 그리고 가장 바람직하게는 약 1 mm 이하, 그리고 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 적어도 0.3 mm, 더 바람직하게는 적어도 0.5 mm, 그리고 가장 바람직하게는 적어도 약 0.7 mm의 길이를 가지는, 에어로졸 생성 장치(30). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 물품(10) 및 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 장치(30)를 포함하는 에어로졸 생성 시스템.
- 제15항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품(10)은 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 공동(38)과 관련하여 제1 배향 및 제2 배향을 포함하고, 상기 제1 배향이 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 미리 결정된 위치에 대면되는 방식으로 상기 에어로졸 생성 물품(10)이 배치될 때, 상기 에어로졸 생성 물품(10)이 더 효율적으로 소비되는, 에어로졸 생성 시스템. - 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품(10)의 배향 수단(28a)은 상기 에어로졸 생성 장치(30)의 대응부 배향 수단(28a)의 형상에 대응하는 형상을 가지고, 그에 따라 상기 에어로졸 생성 물품(10)을 상기 에어로졸 생성 장치(30) 내로 삽입하는 동안 상기 배향 수단(28a)은 상기 대응부 배향 수단(28a) 내로 피팅될 수 있는, 에어로졸 생성 시스템.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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