KR20240006596A - 2개의 발열체를 포함하는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어로졸 발생 기재와 함께 작동되도록 구성된 에어로졸 발생 장치에 관한 것으로서, 에어로졸 발생 장치는, - 장치 축을 따라 연장되는 장치 본체; - 개방 단부(70) 및 적어도 2개의 가열 벽(74A, 74B)을 한정하는 컵 형상의 가열 챔버(45)로서, 가열 챔버(45)는 개방 단부(70)를 통하여 에어로졸 발생 기재의 히터 부분을 수용하도록 구성되는, 컵 형상의 가열 챔버(45); - 2개의 발열체(47A, 47B)로서, 각각의 발열체(47A, 47B)는 가열 챔버(45)의 각각의 가열 벽(74A, 74B)에 인접하는, 2개의 발열체(47A, 47B); - 미리 결정된 가열 프로파일 그룹 중에서 선택된 가열 프로파일에 따라, 동일한 에어로졸 발생 기재와 함께 각각의 발열체(47A, 47B)를 별도로 작동시키도록 구성된 제어기를 포함한다.
Description
본 발명은 2개의 발열체를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는, 가열되는 경우 에어로졸을 형성할 수 있는 예를 들어 고체 기재(substrate)를 나타내는 에어로졸 발생 기재와 함께 작동되도록 구성된다. 따라서, 비연소 가열식(heat-not-burn) 장치로도 알려진 그러한 유형의 에어로졸 발생 장치는, 흡입을 위한 에어로졸을 발생시키기 위해, 기재를 연소시키는 대신에 전도, 대류 및/또는 복사에 의해 기재를 가열하도록 적응된다.
위험 감소 또는 위험 변형 장치(기화기로도 알려짐)의 사용 및 대중성으로 인해, 담배, 시가, 소형 엽궐련(cigarillo), 및 압연 담배와 같은, 전통적인 담배 제품을 금연하길 원하는 습관성 흡연자를 보조하기 위한 보조 기구가 지난 몇 년간 급속히 성장하였다. 통상적인 담배 제품에서 담배를 연소시키는 것과 대조적으로, 기화 가능 물질을 가열하거나 데우는 다양한 장치 및 시스템이 이용 가능하다.
통상적으로 이용 가능한 위험 감소 또는 위험 변형 장치는, 가열식 기재 에어로졸 발생 장치 또는 비연소 가열식 장치이다. 이러한 유형의 장치는, 전형적으로 습윤 잎담배 또는 다른 적합한 기화 가능 재료를 포함하는 에어로졸 발생 기재로도 알려진 에어로졸 기재를 전형적으로 150℃ 내지 350℃ 범위의 온도로 가열함으로써, 에어로졸 또는 증기를 발생시킨다. 에어로졸 기재를 발화 또는 연소시키지 않고 이를 가열함으로써, 사용자가 원하는 성분을 포함하지만 독성 및 발암성 발화 및 연소 부산물을 포함하지 않는 에어로졸을 방출시킨다. 또한, 담배 또는 다른 기화 가능 재료를 가열함으로써 생성되는 에어로졸은, 전형적으로 사용자에게 불쾌할 수 있는 발화 및 연소로 인한 탄 맛 또는 쓴 맛을 포함하지 않으므로, 기재는 연기 및/또는 증기를 더욱 사용자의 입맛에 맞게 하기 위해 그러한 재료에 전형적으로 첨가되는 당분 및 다른 첨가제를 필요로 하지 않는다.
에어로졸 발생 기재의 가열은, 일반적으로 장치 내에 통합된 가열 시스템에 의해 수행된다. 특히, 일부 에어로졸 발생 장치에서, 가열 챔버를 구비한 가열 시스템은, 기재를 수용하여 열 전달에 의해 가열할 수 있다. 그러나, 경우에 따라, 열 전달은 최적이 아니다. 이로 인해, 기재의 불균일한 가열을 유발할 수 있고, 이의 에어로졸 형성 용량을 저하시킬 수 있다. 이 경우, 기재는 효율적으로 사용되지 못하며, 이의 적어도 일부가 낭비될 수 있다. 추가적으로, 이에 따라, 사용자가 기대하는 에어로졸의 맛을 저하시키거나 변화시킬 수 있다.
본 발명의 목적 중 하나는, 에어로졸 발생 기재의 효율적인 가열을 보장하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위해, 본 발명은 에어로졸 발생 기재와 함께 작동되도록 구성된 에어로졸 발생 장치에 관한 것으로서, 에어로졸 발생 장치는,
- 장치 축을 따라 연장되는 장치 본체;
- 개방 단부 및 적어도 2개의 가열 벽을 한정하는 컵 형상의 가열 챔버로서, 가열 챔버는 개방 단부를 통하여 에어로졸 발생 기재의 히터 부분을 수용하도록 구성되는, 컵 형상의 가열 챔버;
- 2개의 발열체로서, 각각의 발열체는 가열 챔버의 각각의 가열 벽에 인접하는, 2개의 발열체;
- 미리 결정된 가열 프로파일 그룹 중에서 선택된 가열 프로파일에 따라, 동일한 에어로졸 발생 기재와 함께 각각의 발열체를 별도로 작동시키도록 구성된 제어기를 포함한다.
가열 챔버의 적어도 2개의 가열 벽을 사용하여 가열함으로써, 기재로의 열 전달을 개선하는 것이 가능하다. 특히, 기재는 열 손실 없이 그리고 균일하게 가열될 수 있다. 추가적으로, 제어기는, 장치의 각각의 작동 상태를 위한 최적의 가열 프로파일을 선택할 수 있다. 이러한 가열 프로파일은, 두 히터 모두의 활성화, 또는 이들 중 하나만의 활성화를 포함할 수 있다. 상이한 가열 프로파일은, 베이핑 세션(vaping session)의 상이한 순간에 제어기에 의해 수행될 수 있으며, 상이한 빈도로 그리고 상이한 외부/내부 상태에 따라 반복될 수 있다. 추가적으로, 가열 프로파일은, 예를 들어, 적어도 하나의 히터의 온도, 또는 기재의 온도, 또는 에어로졸의 온도와 같은, 적어도 하나의 파라미터에 기초하여 제어기에 의해 선택될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 상기 가열 프로파일 그룹은 적어도,
- 제1 타겟 온도에 도달할 때까지 두 발열체 모두의 활성화를 포함하는 제1 가열 프로파일;
- 제2 타겟 온도에 도달할 때까지 발열체 중 하나의 활성화를 포함하는 제2 가열 프로파일을 포함한다.
이러한 특징으로 인해, 발열체들은 동시에 또는 별도로 작동될 수 있다. 예를 들어, 기재 온도를 급속히 증가시킬 필요가 있는 경우, 발열체들이 동시에 작동될 수 있다. 기재 온도를 실질적으로 변하지 않게 유지할 필요가 있는 경우, 히터 중 하나만이 작동될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 제어기는, 장치의 예열 작동 모드 동안 제1 가열 프로파일을 선택하고, 장치의 플로팅(floating) 작동 모드 동안 제2 가열 프로파일을 선택하도록 구성된다.
이러한 특징으로 인해, 에어로졸 발생 장치가 매우 신속한 방식으로 켜진 후에 에어로졸을 발생시키도록 작동될 수 있게 하는 것이 가능하다. 추가적으로, 예를 들어, 플로팅 작동 모드 동안, 기재를 강력하게 가열할 필요가 없는 경우, 기재의 과열을 방지하기 위해 하나의 히터만이 작동될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 제1 타겟 온도 및 제2 타겟 온도는 동일한 값과 같고, 상기 값은 230℃ 내지 350℃, 바람직하게는 250℃ 내지 300℃에 포함된다.
이러한 특징으로 인해, 기재의 연소를 방지하고, 결과적으로, 사용자를 위해 불에 탄 불쾌한 성분의 방출을 방지하는 것이 가능하다.
일부 실시형태에 따라, 제어기는, 제2 가열 프로파일을 수행한 후에, 적어도 하나의 가열 프로파일에 따라 작동되도록 추가로 구성되며, 적어도 하나의 가열 프로파일은 적어도,
- 제2 타겟 온도보다 더 높은 제3 타겟 온도를 달성하기 위한 제2 가열 프로파일에서 사용된 발열체의 활성화를 포함하는 제3 가열 프로파일;
- 제2 가열 프로파일에서 사용된 발열체의 비활성화, 및 다른 발열체의 활성화를 포함하는 제4 가열 프로파일; 및
- 2개의 발열체의 활성화를 포함하는 제5 가열 프로파일;
- 각각의 발열체의 비활성화를 포함하는 제6 가열 프로파일을 포함하는 그룹에서 선택된다.
이러한 특징으로 인해, 특히 장치의 플로팅 작동 모드 동안, 장치의 최적의 작동 및 최적의 열 전달을 보장하는 것이 가능하다.
일부 실시형태에 따라, 가열 챔버는 장치 축을 따라 연장되며, 서로 대향하여 챔버 측벽을 형성하는 제1 쌍의 벽, 및 서로 대향하여 상기 가열 벽을 형성하는 제2 쌍의 벽을 갖는 직사각형 단면 형상을 한정한다.
이러한 특징으로 인해, 기재의 내부에서 보다 균일한 열 전달을 달성하는 것이 가능하다.
일부 실시형태에 따라, 각각의 가열 벽은, 각각의 챔버 측벽보다 적어도 3배, 바람직하게는 5배, 그리고 보다 바람직하게는 8배 더 넓다.
이러한 특징으로 인해, 에어로졸 발생 기재의 가열되지 않는 측면 표면은 무시될 수 있다. 따라서, 기재 내부의 열 전달은 보다 최적이 될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 각각의 가열 벽은, 에어로졸 발생 기재가 가열 챔버 내로 삽입된 경우, 에어로졸 발생 기재의 외부 표면과 밀착 접촉되도록 설계된 접촉 표면을 한정한다.
이러한 특징으로 인해, 가열 벽과 기재 간의 열 전달이 추가로 개선될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 각각의 발열체는, 이러한 가열 벽의 접촉 표면에 대향하는, 해당 가열 벽의 외측 표면에 부착된다.
이러한 특징으로 인해, 발열체는 기재와의 최적의 열 전달을 보장하면서 가열 챔버의 외부에 배치될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 각각의 챔버 측벽은, 에어로졸 발생 기재가 가열 챔버 내로 삽입된 경우, 에어로졸 발생 기재의 외부 표면으로부터 이격되도록 설계된다.
이러한 특징으로 인해, 챔버의 측벽과 기재 사이에 공기 흐름 채널이 형성될 수 있다. 이러한 채널은, 에어로졸 발생 기재의 흐름 흡입구까지 장치의 외부로부터 신선한 공기를 전도하기 위해 사용될 수 있다. 이에 따라, 하나의 개구부(즉, 기재를 삽입하기 위해 사용되는 개구부)만을 갖는 가열 챔버를 제공할 수 있다. 가열 챔버의 대향 단부는 밀봉될 수 있다. 이에 따라, 챔버로부터의 열 손실을 감소시킬 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 가열 챔버는, 가열 챔버 내에 수용된 경우 에어로졸 발생 기재의 히터 부분을 압축하도록 구성된다.
이러한 특징으로 인해, 에어로졸 발생 기재의 내부의 열 전달이 추가로 개선될 수 있다. 실제로, 기재를 압축함으로써, 챔버의 내부에 형성된 기포의 배출을 유발하므로 단열재로서 작용한다.
일부 실시형태에 따라, 각각의 발열체는 가열 챔버의 외측 표면에 부착된다.
이러한 특징으로 인해, 발열체는 기재와의 최적의 열 전달을 보장하면서 가열 챔버의 외부에 배치될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 각각의 발열체는 폴리이미드 필름 히터이다.
이러한 특징으로 인해, 발열체가 얇아질 수 있고, 장치의 소형 형상을 유지하면서 에어로졸 발생 장치의 내부에 사용될 수 있다.
일부 실시형태에 따라, 가열 챔버의 외측 표면과 장치 본체의 내측 표면 사이에 배치된 단열재를 더 포함한다.
이러한 특징으로 인해, 장치 본체가 가열 챔버로부터 단열될 수 있다. 이에 따라, 장치 외부 표면이 과열되어 결과적으로 사용자가 부상을 입을 위험이 감소된다.
일부 실시형태에 따라, 가열 챔버는 스테인리스강으로 제조된다.
이러한 특징으로 인해, 가열 챔버의 벽은 우수한 열 전달 특성을 한정할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 바와 같은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 기재를 포함하는 조립체에 관한 것이다.
본 발명 및 이의 이점은 이하의 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이며, 이하의 설명은 제한적이지 않은 실시예로서만 제공되고, 첨부된 도면을 참조하여 이루어지며, 첨부된 도면으로서:
- 도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다;
- 도 2는 도 1의 에어로졸 발생 장치와 함께 사용 가능한 에어로졸 발생 기재의 사시도이다;
- 도 3은 도 1의 에어로졸 발생 장치의 마우스피스의 사시도이다;
- 도 4는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 하우징 상에 장착된 도 3의 마우스피스의 사시도이다;
- 도 5는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 사시도로서, 가열 챔버는 도 2의 에어로졸 발생 기재를 수용한다;
- 도 6은 도 5의 도면과 유사한 도면으로서, 하우징 없이 가열 챔버 및 에어로졸 발생 기재가 도시된다;
- 도 7은 평면 VII에 따른 도 6의 단면도이다;
- 도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다;
- 도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다; 그리고
- 도 10은 도 7의 도면과 유사한 단면도로서, 에어로졸 발생 기재의 히터 부분의 바람직한 실시예를 도시한다.
- 도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다;
- 도 2는 도 1의 에어로졸 발생 장치와 함께 사용 가능한 에어로졸 발생 기재의 사시도이다;
- 도 3은 도 1의 에어로졸 발생 장치의 마우스피스의 사시도이다;
- 도 4는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 하우징 상에 장착된 도 3의 마우스피스의 사시도이다;
- 도 5는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버의 사시도로서, 가열 챔버는 도 2의 에어로졸 발생 기재를 수용한다;
- 도 6은 도 5의 도면과 유사한 도면으로서, 하우징 없이 가열 챔버 및 에어로졸 발생 기재가 도시된다;
- 도 7은 평면 VII에 따른 도 6의 단면도이다;
- 도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다;
- 도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치의 사시도이다; 그리고
- 도 10은 도 7의 도면과 유사한 단면도로서, 에어로졸 발생 기재의 히터 부분의 바람직한 실시예를 도시한다.
본 발명을 설명하기 전에, 이는 이하의 설명에서 설명되는 구성의 세부 사항으로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 본 발명이 다른 실시형태로 가능하고 다양한 방식으로 실시 또는 수행될 수 있음은 본 개시물의 이점을 갖는 당업자에게 명백할 것이다.
본원에 사용된 바와 같은 "에어로졸 발생 장치" 또는 "장치"라는 용어는, 아래에 추가로 상세히 설명되는 발열체에 의해, 베이핑을 위한 에어로졸을 포함하는 에어로졸을 사용자에게 전달하기 위한 베이핑 장치를 포함할 수 있다. 장치는 휴대용일 수 있다. "휴대용"은 사용자에 의해 파지될 때 사용하기 위한 장치를 지칭할 수 있다. 장치는, 예를 들어, 트리거에 의해 제어될 수 있는, (정량의 에어로졸과 대조적으로) 가변 시간 동안 발열체를 활성화시킴으로써, 가변 양의 에어로졸을 발생시키도록 조정될 수 있다. 베이핑 버튼 및/또는 흡입 센서와 같은 트리거는 사용자 활성화될 수 있다. 흡입 센서는, (예를 들어, 담배, 시가 또는 파이프 등과 같은 통상적인 가연성 흡연 물품을 흡연하는 효과를 모방하도록) 가변 양의 증기가 제공될 수 있도록 하기 위해, 흡입 지속 시간 뿐만 아니라 흡입 강도에 감응할 수 있다. 장치는, 히터 및/또는 가열되는 에어로졸 발생 물질(에어로졸 전구체)의 온도를 특정 타겟 온도로 만들고, 그 후에, 효율적인 에어로졸 발생을 가능하게 하는 타겟 온도로 온도를 유지시키기 위한 온도 조절 제어 장치를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 "에어로졸"이라는 용어는, 고체 입자; 액적; 가스 중 하나 이상으로서 기화 가능 재료의 부유물을 포함할 수 있다. 상기 부유물은 공기를 포함하는 가스로 있을 수 있다. 본원의 에어로졸은 대체로 증기를 지칭/포함할 수 있다. 에어로졸은 기화 가능 재료의 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 "기화 가능 재료" 또는 "전구체"라는 용어는, 예를 들어 니코틴 또는 담배 및 에어로졸 형성제를 포함할 수 있는 흡연 가능 재료를 지칭할 수 있다. 담배는, 썰은 담배, 과립형 담배, 담배 잎, 및/또는 재생 담배와 같은, 다양한 재료의 형태를 취할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제는, 폴리올, 예를 들어 소르비톨, 글리세롤, 및 프로필렌 글리콜 또는 트리에틸렌 글리콜과 같은 글리콜; 비-폴리올, 예를 들어 일가 알코올, 산, 예를 들어 젖산, 글리세롤 유도체, 에스테르, 예를 들어 트리아세틴, 트리에틸렌 글리콜 디아세테이트, 트리에틸 시트레이트, 글리세린 또는 식물성 글리세린을 포함한다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 발생 작용제는, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 또는 글리세롤 및 프로필렌 글리콜의 혼합물일 수 있다. 기재는, 겔화제, 결합제, 안정화제, 및 습윤제 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(10)를 도시한다. 에어로졸 발생 장치(10)는 도 2에 보다 상세히 도시된 에어로졸 발생 기재(12)와 함께 작동되도록 의도된다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 발생 기재(12)는, 예를 들어, 기재 축(X)을 따라 연장되고 외부 치수(LxWxD)를 갖는 평탄한 형상의 직육면체이다. 전형적인 실시예에서, 기재 축(X)에 따른 기재의 길이(L)는 실질적으로 33 mm와 같고, 이의 폭(W) 및 깊이(D)는 각각 실질적으로 12 mm 및 1.2 mm와 같다. 상이한 실시예에 따라, L, W 및 D 값은 예를 들어, +/- 40%의 범위 내에서 선택될 수 있다. 기재(12)의 깊이(D)는, 이하에서 기재 측벽(13A, 13B)으로 지칭되는 한 쌍의 평행한 벽(13A, 13B)에 의해 형성되며, 기재의 폭(W)은, 이하에서 기재 접촉 벽(14A, 14B)으로 지칭되는 한 쌍의 평행한 벽(14A, 14B)에 의해 형성된다. 본 발명의 다른 실시형태에 따라, 에어로졸 발생 기재(12)는 임의의 다른 적합한 형상 및/또는 외부 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 기재(12)는 원형 튜브 형상을 형성할 수 있다.
에어로졸 발생 기재(12)는, 기재 축(X)을 따라 배치된 마우스피스 부분(16) 및 히터 부분(15)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 에어로졸 발생 기재(12)는 히터 부분(15)만을 포함할 수 있다. 히터 부분(15)은, 예를 들어 마우스피스 부분(16)보다 약간 더 길 수 있다. 예를 들어, 기재 축(X)에 따른 히터 부분(15)의 길이(L2)는 실질적으로 18 mm와 같을 수 있으며, 기재 축(X)에 따른 마우스피스 부분(16)의 길이(L1)는 실질적으로 15 mm와 같을 수 있다. 히터 부분(15)은 기재(12)의 인접 단부(18)를 한정하며, 마우스피스 부분(16)은 기재(12)의 마우스 단부(20)를 한정한다. 히터 부분(15) 및 마우스피스 부분(16)은, 기재 축(X)의 둘레로 연장되는 고유 포장지에 의해 서로 고정될 수 있다. 다른 실시형태에서, 부분(15, 16)은 상이한 포장지로 포장될 수 있으며, 임의의 다른 적합한 수단에 의해 서로 고정될 수 있다. 상기 또는 각각의 포장지는, 예를 들어, 종이 및/또는 부직포 및/또는 알루미늄을 포함할 수 있다. 상기 또는 각각의 포장지는 다공성 또는 공기 불투과성일 수 있다. 상기 또는 각각의 포장지는, 인접 단부(18)와 마우스 단부(20) 사이로 기재(12)의 내부에서 연장되는 복수의 공기 흐름 채널을 형성한다.
히터 부분(14)은 (본 실시예에서 가열 챔버를 사용하는) 히터에 의해 가열되도록 의도되며, 위에 한정된 바와 같은 기화 가능 재료를 포함한다. 본 발명의 제1 및 제2 실시형태에 따라, 마우스피스 부분(16)은, 아래에 추가로 상세히 설명되는 바와 같이, 마우스피스의 내부에 수용되도록 의도된다. 본 발명의 다른 실시형태에 따라, 마우스피스 부분(16)은 그 자체로 사용자의 입 및/또는 입술과 접촉되도록 의도된 마우스피스를 형성한다. 마우스피스 부분(16)은, 예를 들어 필터와 같이 작용하는 코어(17)를 포함한다. 코어(17)는, 예를 들어 폼(foam), 또는 압축된 가닥 또는 섬유일 수 있다. 코어(17)는 압출 및/또는 압연 공정을 통해 안정된 형상으로 형성될 수 있다. 기재는 하나 이상의 공기 흐름 채널을 제공하도록 형상화될 수 있다. 도 2의 특정 실시예에서, 마우스피스 부분(16)은, 예를 들어, 기재 축(X)에 수직인 2개의 축을 따라 마우스피스 부분(16)의 전체 둘레에 따라 배치된 복수의 통기공(22)을 한정한다. 즉, 이러한 실시예에 따라, 통기공(22)은, 기재 접촉 벽(14A, 14B) 및 기재 측벽(13A, 13B) 중의 기재의 각각의 벽 상에 배치된다. 다른 실시예에 따라, 통기공(22)은 기재 접촉 벽(14A, 14B) 상에만 배치되거나, 바람직하게는, 기재 접촉 벽(14A, 14B) 중 하나 상에만 배치된다. 두 실시예 모두에서, 통기공(22)은 기재(12)의 상기 또는 각각의 해당 벽 상에서 기재 축에 수직으로 정렬될 수 있으며, 동일한 거리로 이격될 수 있다. 통기공(22)은, 기재(12)의 내부로 유입되는 신선한 공기가 특정 베이핑/맛 효과를 달성할 수 있게 한다.
도 1을 다시 참조하면, 에어로졸 발생 장치(10)는, 장치 축(Y)을 따라 연장되어 장치(10)의 적어도 하나의 측벽(40)을 형성하는 장치 본체(30)를 포함한다. 장치 본체(30)는, 장치 축(Y)에 따라 연속적으로 배치된 마우스피스(32) 및 하우징(34)을 포함한다. 본 발명의 제1 실시형태에 따라, 마우스피스(32) 및 하우징(34)은 2개의 상이한 부분을 형성한다. 특히, 이러한 실시형태에 따라, 마우스피스(32)는, 하우징(34)의 단부 중 하나에 형성된 삽입 개구부(36) 상에 고정되거나 삽입 개구부(36) 내에 수용되도록 설계된다. 이러한 개구부(36)는, 마우스피스(32)가 하우징(34)으로부터 제거된 도 5에 도시된 바와 같이, 장치 축(Y)에 수직으로 연장된다.
각각의 단면에서, 하우징(34)은, 예를 들어 둥근 에지를 갖는 실질적으로 직사각형 형상을 형성할 수 있다. 이 경우, 마우스피스(32)를 갖는 하우징(34)은 적어도 4개의 측벽(40)을 형성한다. 다른 실시형태에 따라, 하우징(34)은 둥근 단면 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 이는 하나의 측벽(40)에만 마우스피스(32)를 갖도록 형성될 수 있다. 하우징(34)은, 마우스피스(32)를 수용하는 삽입 개구부(36)에 대향하는 단부에서 밀봉될 수 있다. 하우징(34)은, 알루미늄 또는 플라스틱과 같은 임의의 적합한 재료로 제조된 일체형 부분 또는 다수의 조립된 부분으로 형성될 수 있습니다. 일부 실시형태에서, 하우징(34)의 재료는 열전도성 재료일 수 있다. 일부 다른 실시형태에서, 이는 단열 재료일 수 있다. 일부 실시형태에서, 하우징(34)은, 제어 및/또는 시각 요소를 배치하기 위해 적합한 하나 또는 다수의 개구부를 장치 측벽(40)의 해당 부분 상에 형성할 수 있다. 예를 들어, 이러한 요소는 제어 버튼, 터치 패널, 화면, LED 등을 포함할 수 있다. 특히, 도 1의 실시예에서, 하우징(34)은, 예를 들어 장치(10)의 적어도 온(ON) 상태를 표시하는 LED를 수용하는 슬롯 개구부(42)를 형성한다. 또한, 이는 예를 들어, 배터리 부족 상태, 에러 상태 등을 표시할 수 있다.
하우징(34)은, 장치(10)의 상이한 기능을 수행하도록 설계된 다양한 요소를 수용하는 장치(10)의 내부 공간을 한정한다. 이러한 내부 공간은, 예를 들어, 장치(10)에 전력을 공급하기 위한 배터리, 장치(10)의 작동을 제어하기 위한 제어기(43), 에어로졸 발생 기재(12)를 가열하기 위한 가열 챔버(45), 및 가열 챔버(45)를 가열하기 위한 적어도 2개의 발열체(47A, 47B)를 수용할 수 있다. 일부 실시형태에서, 하우징(34)은 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 이러한 온도 센서는, 예를 들어, 적어도 하나의 발열체(47A, 47B)의 온도, 및/또는 에어로졸 발생 기재(12)의 온도, 및/또는 에어로졸 발생 기재에 의해 발생된 에어로졸의 온도와 관련된 온도 측정치를 생성할 수 있다.
도 3은 마우스피스(32)를 보다 상세히 도시한다. 이러한 도 3을 참조하면, 마우스피스(32)는, 하우징(34)과 함께 마우스피스(32)를 조립하는 동안 삽입 개구부(36)를 향하도록 의도된 내부 표면(56), 및 하우징(34)과 함께 장치(10)의 적어도 하나의 측벽(40)을 형성하도록 의도된 외부 표면(57)에 의해 한정된다. 삽입 개구부(36)의 내부에 마우스피스(32)를 고정시키기 위해, 내부 표면(56)의 외부 테두리(59)는, 삽입 개구부(36)의 내부 테두리의 일부와 밀착 접촉되도록 설계된다. 외부 표면(57)은, 사용자의 입 및/또는 입술과 접촉되도록 적절한 형상을 갖는다. 외부 표면(57)의 각각의 면은 하우징의 해당 면의 연장부로서 형성되어, 장치(10)의 거의 연속적인 측벽(40)을 형성할 수 있다. 특히, 이 경우, 마우스피스(32)와 하우징(34) 사이의 전이 구역에 불연속부(discontinuity)가 형성될 수 있다.
마우스피스(32)는, 리세스(recess) 부분(62)과 흐름 배출구(64) 사이로 장치 축(Y)을 따라 연장되는 관통공(60)에 의해 교차된다. 특히, 관통공(60)은, 기재 축(X)이 장치 축(Y)과 일치하도록 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)을 수용하도록 설계된다. 따라서, 관통공(60)은 에어로졸 발생 기재(12)와 동일한 단면 형상을 가지며, 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)의 외부 치수보다 약간 더 큰 내부 치수를 한정한다. 특히, 도면의 실시예에서, 관통공(60)은, 도 2에 도시된 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)을 수용할 수 있도록 직사각형 단면을 한정한다. 일부 실시형태에서, 관통공(60)은 가변 단면 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 관통공(60)은, 리세스 부분(62)으로부터 흐름 배출구(64)로 점진적으로 감소하는 단면 치수(특히, 폭)를 가질 수 있다. 추가적으로, 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16) 및 관통공(60)은, 각각 장치 축(Y) 및 기재 축(X)에 따라 측정된 동일한 길이를 가질 수 있다. 다른 실시형태에 따라, 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)의 길이는 관통공(60)의 길이 미만일 수 있으므로, 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스 단부(20)가 흐름 배출구(64)에서 수평을 이룰 수 있다.
리세스 부분(62)은, 마우스피스(32)의 내부 및 외부 표면(56, 57) 모두에 형성된 공동(cavity)에 해당한다. 이러한 공동은, 테두리(59)로부터 이러한 관통공(60)으로 관통공(60)의 일측면 상의 내부 표면(56) 상에서 연장되는 제1 개구부, 및 장치 축(Y)에 따라 측정된 마우스피스(32)의 길이의 d%를 따르는 테두리로부터 외부 표면(57) 상에서 연장되는 제2 개구부에 의해 형성될 수 있다. d 값은 25 미만, 바람직하게는 10 미만, 그리고 보다 바람직하게는 5 미만일 수 있다. 따라서, 마우스피스(32)가 삽입 개구부(36) 내에 삽입된 경우, 리세스 부분(62)은, 도 4에 도시된 바와 같은 흐름 흡입구(66)를 형성하는 개구부(66)를 형성한다. 즉, 흐름 흡입구(66)는, 마우스피스(32)와 하우징(34) 사이의 전이 구역에서 장치(10)의 측벽(40) 상에 형성된다.
에어로졸 발생 기재(12)가 통기공(22)을 포함하는 실시형태에서, 이러한 통기공(22) 중 적어도 일부는 흐름 흡입구(66)를 향하도록 배치된다.
본 발명의 다른 실시형태(도시되지 않음)에 따라, 장치(10)의 임의의 다른 벽에 흐름 흡입구가 형성된다. 예를 들어, 이는 마우스피스(32)에 대향하는 벽에 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 가열 챔버(45)는, 개방 단부(70)와 밀봉 단부(71) 사이로 장치 축(Y)을 따라 연장되는 컵 형상의 가열 챔버를 형성한다. 가열 챔버(45)는, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)을 수용하도록 설계된다. 이러한 목적을 위해, 가열 챔버(45)는, 에어로졸 발생 기재(12)와 실질적으로 동일한 단면 형상을 한정한다. 특히, 도면의 실시예에서, 가열 챔버(45)는, 2개의 평행한 챔버 측벽(73A, 73B) 및 2개의 평행한 챔버 접촉 벽(74A, 74B)을 갖는 직사각형 단면 형상을 한정한다. 각각의 챔버 접촉 벽(74A, 74B)은, 각각의 챔버 측벽(73A, 73B)보다 예를 들어 적어도 3배, 바람직하게는 5배, 그리고 보다 바람직하게는 8배 더 넓다.
각각의 가열 벽(74A, 74B)은, 예를 들어, 직사각형 단면 형상을 한정하도록, 그리고 특히 가열 챔버(45)의 컵 형상을 형성하도록, 각각의 챔버 측벽(73A, 73B)에 견고하게 고정될 수 있다.
가열 벽(74A, 74B)은, 예를 들어 에어로졸 형성 기재(12)의 부재 시에, 서로 대향하게 그리고 서로 평행하게, 특히 서로 마주하게 배치될 수 있다.
실시형태에 따라, 각각의 발열체(47A, 47B)는 가열 챔버(45)의 각각의 가열 벽(74A, 74B)에 평행할 수 있다. 예를 들어, 각각의 발열체(47A, 47B)는 에어로졸 형성 기재(12)와 해당 가열 벽(74A, 74B) 사이에 배치될 수 있거나, 해당 가열 벽(74A, 74B)의 내부에 일체형일 수 있다.
또한, 가열 챔버(45)는, 장치 축(Y)에 수직으로 배치되어 밀봉 단부(71)를 밀봉하는 원위 벽(75)을 한정한다. 특히, 원위 벽(75)은 각각의 벽(73A, 73B, 74A, 74B)에 인접하여 밀봉 단부(71)에서 챔버를 밀봉하고, 이에 따라, 개방 단부(70)에서 챔버 개구부의 컵 형상을 형성한다. 특히, 이 경우, 챔버(45)의 유일한 통기성 개구부가 개방 단부(70)에 형성된다. 다른 실시형태(도시되지 않음)에 따라, 원위 벽(75)은, 공기가 챔버(45)의 내부로 그리고 특히 에어로졸 형성 기재(12)의 내부로 유입되기 위해 적합한 개구부를 한정한다. 각각의 벽(73A, 73B, 74A, 74B, 75)은, 금속, 특히 스테인리스강과 같은 열전도성 재료로 제조될 수 있다. 추가적으로, 벽(73A, 73B, 74A, 74B, 75) 중 적어도 일부 또는 이러한 모든 벽은 하나의 일체형 부분을 형성할 수 있다.
가열 챔버(45)의 내부 치수는, 장치 축(Y)에 따라 측정된 길이(L3), 챔버 측벽(73A, 73B) 간의 거리로서 측정된 폭(W3), 및 챔버 접촉 벽(74A, 74B) 간의 거리로서 측정된 깊이(D3)에 의해 한정된다. 이러한 내부 치수(L3, W3, D3)는, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)의 외부 치수(L2, W, D)에 기초하여 선택된다.
특히, 가열 챔버(45)의 깊이(D3)는, 에어로졸 발생 기재(12)의 깊이(D)보다 약간 더 크거나 이러한 깊이(D)와 실질적으로 동일하게 선택된다. 이 경우, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)이 가열 챔버(45)의 내부에 수용된 경우, 기재 접촉 벽(14A, 14B)은 챔버 접촉 벽(74A, 74B)과 접촉될 수 있으며, 특히 이러한 벽(74A, 74B)의 접촉 표면과 접촉될 수 있다. 바람직하게는, 이 경우, 챔버 접촉 벽(74A, 74B) 및 특히 이들의 접촉 표면은, 기재 접촉 벽(14A, 14B)과 밀착 접촉된다. 일부 실시형태에서, 가열 챔버(45)의 깊이(D3)는, 에어로졸 발생 기재(12)의 정상 깊이(D)보다도 약간 더 작을 수 있다. 이 경우, 가열 챔버(45) 및/또는 마우스피스(32)는, 기재 접촉 벽(14A, 14B) 상에 작용력을 가함으로써 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)을 압축하도록 구성된다. 이에 따라, 가열 챔버(45)의 해당 접촉 벽과 기재(12) 간의 밀착 접촉을 개선할 수 있으므로, 이러한 벽 간의 열 전달을 개선할 수 있다.
예를 들어, 각각의 기재 접촉 벽(14A, 14B)은, 히터 부분(15)의 이러한 벽의 제1 표면 영역, 및 마우스피스 부분(16)의 이러한 벽의 제2 표면 영역으로 구성된다. 일부 실시형태에 따라, 각각의 챔버 접촉 벽(74A, 74B)은, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)의 해당 표면 영역(예를 들어, 기재 접촉 벽(14A, 14B)의 제1 표면 영역)과 동일하거나 더 큰 영역을 나타낸다. 이는 예를 들어 도 6에서 볼 수 있다. 특히, 각각의 챔버 접촉 벽(74A, 74B)은, 히터 부분(15)의 표면 영역의 에지에 걸쳐서, 측방향으로, 즉 장치 축(Y)에 수직인 방향으로 연장된다.
가열 챔버(45)의 폭(W3)은, 에어로졸 발생 기재(12) 및 가열 챔버(45)의 적어도 한 쌍의 대향 측벽(73A, 13A 또는 73B, 13B)이 이들 간에 공기 흐름 채널을 형성하도록 선택된다. 바람직하게는, 가열 챔버(45)의 폭(W3)은, 에어로졸 발생 기재(12) 및 가열 챔버(45)의 각각의 쌍의 대향 측벽(73A, 13A 또는 73B, 13B)이 이들 간에 공기 흐름 채널을 형성하도록 선택된다. 즉, 가열 챔버(45)의 폭(W3)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 쌍의 대향 측벽(73A, 13A 또는 73B, 13B) 간에 거리(d1)를 형성하도록 선택된다. 특히, 이러한 도면의 실시예에서, W3=W+2d1이다. 거리(d1)는, 예를 들어, 가열 챔버(45)의 깊이(D3)와 실질적으로 동일하게 선택될 수 있다. 이 경우, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)이 가열 챔버(45) 내에 삽입된 경우, 실질적으로 정사각형 단면의 공기 흐름 채널이 에어로졸 발생 기재(12)의 양측면 상에 장치 축(Y)을 따라 형성된다. 물론, 거리(d1)는, 에어로졸 발생 기재(12)의 내부에서 이의 가열 동안 요구되는 유량에 따라, 임의의 다른 값과 동일하게 선택될 수 있다. 추가적으로, 이 경우, 가열 챔버(45)의 원위 벽(75)은 리브(rib) 또는 임의의 다른 정지 수단을 형성할 수 있으므로, 가열 챔버(45)의 원위 벽(75)과 에어로졸 발생 기재(12)의 인접 단부(18)의 접촉을 방지할 수 있다. 즉, 이러한 정지 수단은, 챔버 측벽(73A, 73B)과 에어로졸 발생 기재(12) 사이에 형성된 각각의 공기 흐름 채널을 연결하는 공기 흐름 채널을 형성하도록 구성되며, 각각의 공기 흐름 채널은 에어로졸 발생 기재(12)의 내부에 형성된다.
본 발명의 다른 실시형태(도시되지 않음)에 따라, 에어로졸 발생 기재(12) 및 가열 챔버(45)의 대향 측벽(73A, 13A 또는 73B, 13B)의 쌍들 사이에 공기 흐름 채널이 형성되지 않는다. 이 경우, 이러한 쌍의 측벽(73A, 13A 또는 73B, 13B)은 이들 간에 접촉될 수 있으며, 바람직하게는 이들 간에 밀착 접촉될 수 있다. 이러한 실시형태는, 특히 가열 챔버(45)의 원위 벽(75) 또는 임의의 다른 벽이 공기 유입을 위해 적합한 개구부를 형성하는 경우 적합하다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 발열체(47A, 47B)는, 가열 챔버(45)의 외부의 챔버 접촉 벽(74A, 74B) 중 하나와 접촉되도록 배치된다. 특히, 이러한 도면의 실시예에서, 발열체(47A)는 챔버 접촉 벽(74A)의 외측 표면에 인접하게 배치되며, 발열체(47B)는 챔버 접촉 벽(47A)의 외측 표면에 인접하게 배치된다. 따라서, 챔버 접촉 벽(74A, 74B)은, 이들이 발열체(47A, 47B)로부터 에어로졸 발생 기재(12)로의 열 전달을 보장하기 때문에 가열 벽(74A, 74B)으로도 지칭된다. 각각의 발열체(47A, 47B)는, 해당 가열 벽(74A, 74B)의 상기 외측 표면의 실질적으로 총 면적을 따라 또는 이러한 표면의 일부만을 따라 연장되는 폴리이미드 필름 히터를 포함할 수 있다. 이러한 마지막 경우에, 상기 일부는 에어로졸 발생 기재(12)의 폭(W)과 실질적으로 동일한 폭을 형성할 수 있다. 일부 실시형태에 따라, 에어로졸 발생 장치(10)는, 각각의 발열체(47A, 47B)와 하우징(34)의 내측 표면 사이에 배치된 단열재를 더 포함한다. 또한, 각각의 챔버 측벽(73A, 73B)의 외측 표면과 하우징(34)의 내측 표면 사이에도 동일한 단열재가 배치될 수 있다.
제어기(43)는 에어로졸 발생 장치(10)의 작동을 제어하도록 구성된다. 이러한 목적을 위해, 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 제어기(43)는, 에어로졸 발생 장치(10)의 작동, 그리고 특히 발열체(47A, 47B)의 작동을 제어할 수 있는 적어도 하나의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 구성 요소를 제공할 수 있다. 제어기(43)가 적어도 하나의 소프트웨어 구성 요소를 제공하는 경우, 이러한 구성 요소는 장치(10)에 포함된 적절한 프로세서 및 메모리를 사용하여 수행될 수 있다. 제어기(43)가 적어도 하나의 하드웨어 구성 요소를 제공하는 경우, 이러한 구성 요소는 예를 들어, 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이("FPGA"로 알려짐)와 같은 프로그래밍 가능 유닛을 제공할 수 있다.
특히, 제어기(43)는, 미리 결정된 가열 프로파일 그룹 중에서 선택된 가열 프로파일에 따라, 각각의 발열체(47A, 47B)의 작동을 별도로 작동시키도록 구성될 수 있다. 해당 가열 프로파일은, 장치(10)의 작동 모드에 따라 및/또는 장치(10)의 작동에 관련된 적어도 일부 외부/내부 파라미터에 따라 선택될 수 있다.
장치의 작동 모드는, 예를 들어 예열 모드 또는 플로팅 모드에 해당할 수 있다. 예열 모드 동안, 에어로졸 발생 기재(12)는, 주위 온도로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있도록 하는 온도까지 가열된다. 플로팅 모드 동안, 에어로졸 발생 기재(12)는 사용자 퍼프에 따라 에어로졸을 발생시키도록 가열된다. 따라서, 플로팅 모드는, 베이핑 세션 동안의 에어로졸 발생 장치(10)의 정상 작동에 해당한다. 장치(10)의 작동에 관련된 파라미터는, 앞서 설명된 바와 같이, 예를 들어 하우징(34)의 내부에 배치된 온도 센서에 의해 제공된 온도 측정치에 해당할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 온도 측정치는, 적어도 하나 또는 둘 모두의 발열체(47A, 47B)의 온도, 에어로졸 발생 기재(12)의 온도, 또는 생성된 에어로졸의 온도에 관련될 수 있다.
예를 들어, 제어기(43)는, 장치(10)의 예열 작동 모드 동안 제1 가열 프로파일을 선택하고, 적어도 장치(10)의 플로팅 작동 모드의 시작 동안 제2 가열 프로파일을 선택하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가열 프로파일은, 제1 타겟 온도에 도달할 때까지 발열체(47A, 47B) 둘 모두의 활성화를 포함할 수 있으며, 제2 가열 프로파일은, 제2 타겟 온도에 도달할 때까지 발열체 중 하나(예를 들어, 발열체(47A))의 활성화를 포함할 수 있다. 제2 가열 프로파일은, 제2 타겟 온도를 유지하기 위한 발열체(47A)의 활성화/비활성화를 더 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 제1 타겟 온도 및 제2 타겟 온도는 동일한 값과 같을 수 있고, 상기 값은 230℃ 내지 350℃, 바람직하게는 250℃ 내지 300℃에 포함된다. 바람직하게는, 값은, 기재를 연소시키지 않으면서, 사용자 퍼프 동안 에어로졸을 발생시킬 수 있도록 하는 에어로졸 발생 기재(12)의 온도에 해당할 수 있다.
일부 실시형태에서, 제2 가열 프로파일에 따라 발열체(47A, 47B)를 작동시킨 후에, 제어기(43)는, 예를 들어 온도 센서에 의해 제공된 온도 측정치에 따라 및/또는 미리 결정된 시간 기간/빈도에 따라 선택된, 또 다른 가열 프로파일에 따라 이들 요소를 작동시키도록 구성된다. 이러한 가열 프로파일은 적어도,
- 제2 타겟 온도보다 더 높은 제3 타겟 온도를 달성하기 위한 제2 가열 프로파일에서 사용된 발열체(즉, 앞서 언급된 실시예에 따른 발열체(47A))의 활성화를 포함하는 제3 가열 프로파일;
- 제2 가열 프로파일에서 사용된 발열체(즉, 앞서 언급된 실시예에 따른 발열체(47A))의 비활성화, 및 다른 발열체(즉, 앞서 언급된 실시예에 따른 발열체(47B))의 활성화를 포함하는 제4 가열 프로파일; 및
- 2개의 발열체(47A, 47B)의 활성화를 포함하는 제5 가열 프로파일;
- 각각의 발열체(47A, 47B)의 비활성화를 포함하는 제6 가열 프로파일을 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다.
다른 가열 프로파일도 가능하다. 특히, 가열 프로파일은 앞서 언급된 가열 프로파일의 임의의 조합에 해당할 수 있다. 또한, 2개 초과의 발열체의 경우, 가열 프로파일은 더 복잡할 수 있으며, 장치의 작동 모드 및/또는 온도 측정치와 같은 외부/내부 파라미터에 따라, 적어도 제1 그룹의 발열체의 활성화, 및 적어도 제2 그룹의 발열체의 비활성화를 포함할 수 있다. 추가적으로, 임의의 적합한 순서에 따라, 제3 내지 제6 가열 프로파일 중 단지 특정한(또는 단지 하나의) 가열 프로파일만이 베이핑 세션 동안 수행될 수 있음은 명백하다.
이제 에어로졸 발생 장치(10)의 작동이 설명될 것이다. 먼저, 에어로졸 발생 기재(12)가 장치(10)로부터 추출된 것으로 간주된다. 사용자는 이를 삽입하기 위해 먼저 하우징(34)으로부터 마우스피스(32)를 빼낸다. 그 다음, 사용자는, 기재(12)의 인접 단부(18)가 원위 벽(75)의 정지 수단에 인접할 때까지, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)을 가열 챔버(45) 내로 삽입한다. 그 다음, 사용자는 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)을 마우스피스(32)의 관통공(60)의 내부로 슬라이딩함으로써 그리고 하우징(34)의 삽입 개구부(36) 내에 마우스피스(32)를 삽입함으로써, 하우징(34) 상에 마우스피스(32)를 고정시킨다.
그 다음, 사용자는, 예를 들어 온 버튼을 작동시킴으로써 또는 퍼프를 수행함으로써, 에어로졸 발생 장치(10)의 작동을 활성화시킬 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 흐름 흡입구(66)와 흐름 배출구(64) 사이에서 장치의 내부에 형성된 공기 흐름 경로에서 공기 흐름을 생성한다.
에어로졸 발생 장치(10)의 활성화 시에, 제어기(43)는 예열 작동 모드를 시작하고, 앞서 설명된 바와 같이, 제1 가열 프로파일에 따라 발열체(47A, 47B)를 작동시킨다. 제1 타겟 온도가 달성되는 경우, 제어기(43)는 장치(10)의 플로팅 작동 모드를 진행하고, 제2 가열 프로파일에 따라 발열체(47A, 47B)를 작동시킨다. 그 후에, 제어기(43)는, 앞서 설명된 바와 같이, 적어도 다른 가열 프로파일에 따라 이러한 발열체를 작동시킬 수 있다.
도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)은, 예를 들어 두 대향 표면 모두 상에 슬롯형 홈을 갖는 평판 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(110)를 도시한다. 이러한 에어로졸 발생 장치(110)는 에어로졸 발생 장치(10)와 유사하며, 특히, 도 2에 도시된 동일한 에어로졸 발생 기재(12)와 함께 작동되도록 구성된다.
또한, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(110)는, 본 발명의 제1 실시형태와 관련하여 앞서 설명된 마우스피스(32) 및 하우징(34)과 각각 유사한 외부 형상을 갖는 마우스피스(132) 및 하우징(134)을 포함하고, 장치(110)의 적어도 하나의 측벽(140)을 한정하는, 장치 본체(130)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 제2 실시형태에 따라, 마우스피스(132) 및 하우징(134)은 일체형 부분을 형성한다. 이 경우, 에어로졸 발생 기재는 예를 들어, 마우스피스(132)의 개구부(164)로부터 직접 로딩될 수 있다. 또한, 이러한 개구부(164)는, 앞서 설명된 흐름 배출구(64)와 유사한 흐름 배출구(164)를 형성한다. 에어로졸 발생 기재(12)는, 예를 들어 측벽(140) 상에 배치된 작동기(142)에 의해 작동될 수 있는 내부 추출 기구를 사용하여, 동일한 개구부(164)로부터 추출될 수 있다.
상기 또는 각각의 측벽(140)은 예를 들어 평활한 외부 표면을 가지며, 마우스피스(132)와 하우징(134) 사이에 전이 구역을 한정한다. 또한, 이전의 경우와 마찬가지로, 전이 구역은 흐름 흡입구(166)를 형성하는 개구부(166)를 한정한다.
에어로졸 발생 장치(110)의 내부 부분은 전술한 에어로졸 발생 장치(10)의 내부 부분과 유사하다. 특히, 에어로졸 발생 장치(110)는, 적어도 2개의 가열 벽을 형성하고 앞서 설명된 가열 챔버(45)와 동일한 가열 챔버를 포함한다. 이전의 경우와 마찬가지로, 발열체는 가열 벽 상에 부착되며, 앞서 설명된 제어기(43)와 유사한 제어기에 의해, 각각의 다른 발열체와 별도로 제어될 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 장치(110)의 작동은 전술한 에어로졸 발생 장치(10)의 작동과 유사하다. 특별한 차이는 에어로졸 발생 기재(12)의 로딩/추출 방식에 있다.
본 발명의 제3 실시형태
도 9는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(210)를 도시한다. 이러한 에어로졸 발생 장치(210)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(110)와 유사하며, 특히, 도 2에 도시된 동일한 에어로졸 발생 기재(12)와 함께 작동되도록 구성된다.
또한, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(210)는, 장치(210)의 적어도 하나의 측벽(240)을 한정하는 장치 본체(230)를 포함한다. 이전의 실시형태와 대조적으로, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 장치 본체(230)는 마우스피스를 한정하지 않는다. 도 9에 도시된 바와 같이, 마우스피스는 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)의 적어도 일부로 형성된다.
특히, 이러한 실시형태에 따라, 장치 본체(230)는, 장치 본체(230)의 단부 중 하나에서 장치 축(Y)에 수직으로 연장되는 삽입 개구부(236)를 형성한다. 본 발명의 제2 실시형태에서와 마찬가지로, 개구부(236)는 에어로졸 발생 기재(12)의 적어도 히터 부분(15)을 수용하기에 적합하다. 특히, 이전의 경우와 마찬가지로, 개구부(236)는 장치 본체(230)의 내부에 배치된 가열 챔버와 연통한다. 이러한 가열 챔버는 전술한 가열 챔버와 유사하며, 특히 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)을 수용하도록 적응된다. 추가적으로, 이전의 경우와 마찬가지로, 제어기에 의해 별도로 작동되도록 구성된 적어도 2개의 발열체가 제공된다.
이전의 경우와 대조적으로, 에어로졸 발생 기재(12)의 마우스피스 부분(16)의 적어도 일부가 개구부(236)로부터 돌출되어 마우스피스를 형성한다. 즉, 에어로졸 발생 기재(12)의 이러한 돌출된 부분은, 장치(210)를 사용하는 동안 사용자의 입술 및 입과 접촉되도록 설계되며 흐름 배출구(264)를 형성한다.
이전의 경우와 마찬가지로, 흐름 흡입구(266)가 장치 본체(230)의 측벽(240) 상에 형성된다. 이러한 흐름 흡입구(266)는, 가열 챔버의 측벽과 에어로졸 발생 기재(12) 사이에 형성된 각각의 공기 흐름 채널과 유체 연통한다. 추가적으로, 이전의 경우와 마찬가지로, 에어로졸 발생 기재(12)의 내부에서 흐름 배출구(264)까지 흐르기 위한 "U" 턴을 따르도록 챔버의 내부에서 흐름이 강제된다.
에어로졸 발생 기재(12)가 통기공(22)을 포함하는 경우, 이러한 통기공(22)은, 도 9에 도시된 바와 같이 기재(12)의 마우스피스 부분(16)의 돌출된 부분 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 통기공(22)은, 본 발명의 제2 실시형태와 마찬가지로, 바람직하게는 흐름 흡입구(266)를 향하도록, 장치 본체(230)의 내부에 수용된 기재(12)의 마우스피스 부분(16)의 일부 상에 배치된다.
본 발명의 제2 실시형태와 마찬가지로, 에어로졸 발생 기재(12)의 추출을 가능하게 하기 위해, 작동기(242)가 장치(210)의 측벽(240) 상에 배치될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 작동기가 측벽 상에 제공되지 않고, 기재(12)는 이의 돌출된 부분을 당김으로써 추출된다.
본 발명의 제4 실시형태
본 발명의 제4 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(110)와 동일한 구조를 가지며, 유일한 차이점은, 제4 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치가 수용할 수 있는 기재(12)의 특성에 있다. 특히, 이는 상이한 길이의 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치는, "정상" 길이의 에어로졸 발생 기재(즉, 도 2의 기재와 유사한 기재)를 수용하도록 적응될 수 있다. 이 경우, 이러한 에어로졸 발생 장치는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(110)와 같이 작동될 수 있다(즉, 이는 장치 본체의 일부를 이루는 마우스피스를 형성할 수 있다). 또한, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치는, 신장형 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 적응될 수 있다. 이 경우, 기재는 장치 본체로부터 돌출되어 마우스피스를 형성할 수 있다. 즉, 이 경우, 본 발명의 제4 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치는, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 에어로졸 발생 장치(210)와 같이 작동될 수 있다.
Claims (15)
- 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210)로서,
상기 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210)는 에어로졸 발생 기재(12)와 함께 작동되도록 구성되며,
- 장치 축(Y)을 따라 연장되는 장치 본체(30; 130; 230);
- 개방 단부(70), 및 서로 대향하게 그리고 서로 평행하게 배치된 적어도 2개의 가열 벽(74A, 74B)을 한정하는 컵 형상의 가열 챔버(45)로서, 상기 컵 형상의 가열 챔버(45)는 상기 개방 단부(70)를 통하여 상기 에어로졸 발생 기재(12)의 히터 부분(15)을 수용하도록 구성되는, 컵 형상의 가열 챔버(45);
- 2개의 발열체(47A, 47B)로서, 각각의 발열체(47A, 47B)는 상기 가열 챔버(45)의 각각의 가열 벽(74A, 74B)에 인접하고 평행한, 2개의 발열체(47A, 47B);
- 미리 결정된 가열 프로파일 그룹 중에서 선택된 가열 프로파일에 따라, 동일한 에어로졸 발생 기재(12)와 함께 각각의 발열체(47A, 47B)를 별도로 작동시키도록 구성된 제어기(43)를 포함하는,
에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제1항에 있어서,
상기 가열 프로파일 그룹은 적어도,
- 제1 타겟 온도에 도달할 때까지 두 발열체(47A, 47B) 모두의 활성화를 포함하는 제1 가열 프로파일;
- 제2 타겟 온도에 도달할 때까지 상기 발열체(47A, 47B) 중 하나의 활성화를 포함하는 제2 가열 프로파일을 포함하는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제2항에 있어서,
상기 제어기(43)는, 상기 장치(10; 110; 210)의 예열 작동 모드 동안 상기 제1 가열 프로파일을 선택하고, 상기 장치(10; 110; 210)의 플로팅 작동 모드 동안 상기 제2 가열 프로파일을 선택하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 타겟 온도 및 상기 제2 타겟 온도는 동일한 값과 같고,
상기 값은 230℃ 내지 350℃, 바람직하게는 250℃ 내지 300℃에 포함되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어기(43)는, 상기 제2 가열 프로파일을 수행한 후에, 적어도 하나의 가열 프로파일에 따라 작동되도록 추가로 구성되며,
상기 적어도 하나의 가열 프로파일은 적어도,
- 상기 제2 타겟 온도보다 더 높은 제3 타겟 온도를 달성하기 위한 상기 제2 가열 프로파일에서 사용된 상기 발열체(47A, 47B)의 활성화를 포함하는 제3 가열 프로파일;
- 상기 제2 가열 프로파일에서 사용된 상기 발열체(47A, 47B)의 비활성화, 및 다른 발열체(47A, 47B)의 활성화를 포함하는 제4 가열 프로파일; 및
- 상기 2개의 발열체(47A, 47B)의 활성화를 포함하는 제5 가열 프로파일;
- 각각의 발열체(47A, 47B)의 비활성화를 포함하는 제6 가열 프로파일을 포함하는 그룹에서 선택되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 챔버(45)는 상기 장치 축(Y)을 따라 연장되며, 서로 대향하여 챔버 측벽(73A, 73B)을 형성하는 제1 쌍의 벽, 및 서로 대향하여 상기 가열 벽(74A, 74B)을 형성하는 제2 쌍의 벽을 갖는 직사각형 단면 형상을 한정하는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제6항에 있어서,
각각의 가열 벽(74A, 74B)은, 상기 직사각형 단면 형상을 한정하도록 각각의 챔버 측벽(73A, 73B)에 견고하게 고정되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제6항 또는 제7항에 있어서,
각각의 가열 벽(74A, 74B)은, 각각의 챔버 측벽(73A, 73B)보다 적어도 3배, 바람직하게는 5배, 그리고 보다 바람직하게는 8배 더 넓은, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 가열 벽(74A, 74B)은, 상기 에어로졸 발생 기재(12)가 상기 가열 챔버(45) 내로 삽입된 경우, 상기 에어로졸 발생 기재(12)의 외부 표면과 밀착 접촉되도록 설계된 접촉 표면을 한정하는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제9항에 있어서,
각각의 발열체(47A, 47B)는, 이러한 가열 벽(74A, 74B)의 상기 접촉 표면에 대향하는, 해당 상기 가열 벽(74A, 74B)의 외측 표면에 부착되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 챔버 측벽(73A, 73B)은, 상기 에어로졸 발생 기재(12)가 상기 가열 챔버(45) 내로 삽입된 경우, 상기 에어로졸 발생 기재(12)의 외부 표면으로부터 이격되도록 설계되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 챔버(45)는, 상기 가열 챔버(45) 내에 수용된 경우 상기 에어로졸 발생 기재(12)의 상기 히터 부분(15)을 압축하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 발열체(47A, 47B)는 상기 가열 챔버(45)의 외측 표면에 부착되는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 발열체(47A, 47B)는 폴리이미드 필름 히터인, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210). - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 챔버(45)의 외측 표면과 상기 장치 본체(30; 130; 230)의 내측 표면 사이에 배치된 단열재를 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치(10; 110; 210).
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