KR20240031242A - 흡인 저항 변형 요소를 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 흡인 저항 변형 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 흡인 저항 변형 요소는 제1 구성요소, 제2 구성요소 및 적어도 하나의 기류 채널을 포함하고 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력해서 기류 채널을 형성한다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록 구성되어 있다. 제1 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작다. 제1 위치 및 제2 위치에서의 기류 채널의 단면적은 변하지 않는다. 본 발명은 또한 에어로졸 발생 장치의 흡인 저항을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 흡인 저항 변형 요소를 포함하는 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다. 본 개시는 추가로 에어로졸 발생 장치의 흡인 저항을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 공지되어 있다. 이러한 장치는 에어로졸 형성 기재를 태우지 않고, 에어로졸 형성 기재의 하나 이상의 구성요소가 휘발되는 온도로 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부로서 제공될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치의, 가열 챔버와 같은, 공동 내로 에어로졸 발생 물품의 삽입을 위한 로드 형상을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 내로 삽입되면, 가열 요소는 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 가열 챔버 내에 또는 그 주위에 배열될 수 있다.
에어로졸 발생 장치의 사용자의 소비 경험은 주로 흡인 저항(RTD) 및 니코틴과 같은 에어로졸 내의 활성 성분의 전달 수준에 의해 결정된다. 소비 경험은 소비 이벤트 동안 RTD의 안정성 및 전달 수준에 의해 추가로 영향을 받는다. 상이한 에어로졸 발생 물품 사이의 이러한 파라미터의 분산은 사용자의 소비 경험에 더 영향을 미친다. 전달 수준은 에어로졸 발생 장치에 진입하는 공기의 양에 따라 달라지며, 따라서 에어로졸 발생 장치의 RTD에 관한 것이다. 따라서, 안정적인 RTD는 일반적으로 안정적인 전달 수준을 유도한다. 논의된 파라미터의 적절한 균형을 달성하는 것은 일반적으로 어렵다.
대부분의 사용자는 종래의 궐련의 RTD와 비교할 만한 RTD를 갖는 것을 선호한다. 그러나, 에어로졸 발생 장치의 에어로졸 발생 물품은 일반적으로 종래의 궐련보다 훨씬 낮은 RTD를 가지며, 에어로졸 발생 장치에서 에어로졸 발생 물품은 연소되지 않고 가열된다.
또한, 바람직한 사용자 경험은 일반적으로 상이한 사용자들 간에 광범위하게 변화한다. 단일 사용자는 또한 단일 또는 별도의 소비 이벤트에서 다양한 소비 경험을 달성하고자 할 수 있다.
RTD 및 전달 수준의 안정성은 일반적으로 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품에 의해 결정된다. 에어로졸 발생 물품의 RTD는 일반적으로 제조 공정으로 인해 에어로졸 발생 물품 사이에서 변한다. 이는 사용자의 소비 경험의 바람직하지 않은 변화를 초래한다.
종래의 궐련과 유사한 RTD를 갖는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 안정적인 RTD를 전달하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 조절 가능한 RTD를 갖는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 상이한 에어로졸 발생 물품 사이의 RTD의 변화의 균형을 맞출 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 사용자가 RTD를 수정하여 개별적으로 맞춤화된 소비 경험을 달성할 수 있게 하는 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다. RTD 및 전달 수준의 조정을 허용하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이러한 파라미터의 RTD, 전달 수준 및 안정성의 균형을 맞출 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이들 유익한 효과는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 흡인 저항 변형 요소를 포함할 수 있는 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다. 흡인 저항 변형 요소는 제1 구성요소, 제2 구성요소 및 적어도 하나의 기류 채널을 포함할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력해서 기류 채널을 형성할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작을 수 있다. 제1 위치 및 제2 위치에서의 기류 채널의 단면적은 변하지 않을 수 있다.
본 발명의 제1 측면에 따르면, 흡인 저항 변형 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다. 흡인 저항 변형 요소는 제1 구성요소, 제2 구성요소 및 적어도 하나의 기류 채널을 포함하고 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력해서 기류 채널을 형성한다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록 구성되어 있다. 제1 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작다. 제1 위치 및 제2 위치에서의 기류 채널의 단면적은 변하지 않는다.
본 발명은 또한 에어로졸 발생 장치의 RTD를 제어하는 방법에 관한 것이다.
에어로졸 발생 장치는 길이방향 축을 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 실제 또는 가상 몸체의 "길이 방향 축"은 몸체의 중심 아래로 이어지고 몸체를 통한 가로방향 평면에 수직으로 이어지는 가상 선일 수 있다.
제1 구성요소는 길이방향 축을 포함할 수 있다. 제1 구성요소는 원통형일 수 있다. 제1 구성요소는 원형 단면을 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 실제 또는 가상 몸체의 "단면"은 몸체의 길이방향 축에 수직인 몸체와 평면의 교차점일 수 있다. 제1 구성요소는 중공 실린더를 포함할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "중공 실린더"는 2개의 실린더의 교차점일 수 있으며, 여기서 2개의 실린더는 상이한 베이스 표면을 가지고 실린더의 길이방향 축은 동일하다. 예를 들어, 모든 실린더의 베이스 섹션은 원형일 수 있지만, 제1 실린더의 베이스 섹션은 제2 실린더의 베이스 섹션보다 작은 직경을 가질 수 있다. 중공 실린더는 공동을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "공동"은 고체 몸체 내의 빈 공간일 수 있다.
제1 구성요소는 외부 벽면을 포함할 수 있다. 외부 벽면은 원형 단면을 가질 수 있다. 외부 벽면은 제1 구성요소의 외부 표면을 포함할 수 있다. 외부 벽면은 제1 구성요소를 둘러쌀 수 있다. 외부 벽면은 제1 구성요소의 윤곽을 정의할 수 있다. 외부 벽면은 제1 구성요소 및 에어로졸 발생 장치 중 하나 또는 둘 모두의 외부를 형성할 수 있다. 외부 벽면은 에어로졸 발생 장치의 외측에 배열될 수 있다.
제1 구성요소는 내부 벽면을 포함할 수 있다. 내부 벽면은 원형 단면을 가질 수 있다. 내부 벽면은 다각형 단면을 가질 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "다각형"은 직선 세그먼트에 의해 연결되어 폐쇄 루프를 형성하는 유한한 수의 지점을 포함하는 평면도일 수 있다. 직선 세그먼트는 또한 "에지"로 지칭될 수 있다. 내부 벽면은 제1 구성요소의 내부 표면을 포함할 수 있다. 내부 표면은 원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다. 내부 벽면은 제1 구성요소 내측에 배열될 수 있다. 내부 벽면은 공동을 라이닝할 수 있다.
제2 구성요소는 길이방향 축을 포함할 수 있다. 제2 구성요소는 원통형일 수 있다. 제2 구성요소는 원형 단면을 가질 수 있다. 제2 구성요소는 다각형 단면을 가질 수 있다. 제2 구성요소는 고체 실린더일 수 있다. 제2 구성요소는 원형 단면을 갖는 고체 실린더일 수 있다.
제2 구성요소는 외부 벽면을 포함할 수 있다. 외부 벽면은 원형 단면을 가질 수 있다. 외부 벽면은 제2 구성요소의 외부 표면을 포함할 수 있다. 외부 벽면은 제2 구성요소를 둘러쌀 수 있다. 외부 벽면은 제2 구성요소의 윤곽을 정의할 수 있다. 외부 벽면은 제2 구성요소의 외부를 형성할 수 있다.
제1 구성요소는 제2 구성요소를 유지할 수 있다. 제2 구성요소는 제1 구성요소에 장착될 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면은 제2 구성요소, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면과 대향하여 배열될 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면은 제2 구성요소, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면과 대면하여 배열될 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면은 제2 구성요소의 외부 벽면에 상보적일 수 있다. 제1 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 일부는 제2 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 일부와 접촉하여 배열될 수 있다. 제1 및 제2 구성요소는 기류가 제1 및 제2 구성요소 사이의 접촉 위치에서 차단되도록 배열될 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는, 제1 및 제2 구성요소가 각각에 대해, 예를 들어 제1 및 제2 구성요소 사이의 마찰력에 의해 일시적으로 고정되도록 배열될 수 있다. 이러한 방식으로, 특정 RTD 값에 대한 조정의 정확성 및 안정성이 향상된다.
제2 구성요소는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 구성요소에 대해 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 제2 구성요소는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 구성요소에 대해 슬라이딩 가능하도록 구성될 수 있다.
제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나는 사용자에 의해 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 수동으로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 사용자는 제1 또는 제2 구성요소를 회전시킬 수 있다. 사용자는 제2 구성요소를 밀고 당김으로써 제1 구성요소의 공동 내에서 제2 구성요소를 슬라이딩할 수 있다. 제2 구성요소는 바람직하게는 제2 구성요소 상의 상류 위치에 핸들, 노브 및 바 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 사용자는 핸들, 노브 또는 바를 파지하여 제2 구성요소를 이동시킬 수 있다. 사용자는 핸들, 노브 또는 바를 사용함으로써 제2 구성요소를 보다 편안하고 쉽게 이동시킬 수 있다. 수동 움직임은 사용자의 개별 선호도에 따라 장치의 RTD를 조정하는 간단한 방법을 사용자에게 제공한다.
RTD는 자동으로 조정될 수 있다. 장치는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는 바람직하게는 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나를 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동시킴으로써 RTD를 자동으로 조정하도록 구성될 수 있다. 움직임은 제어기에 의해 제어되는 모터에 의해 용이해질 수 있다. 제어기는 사전 프로그래밍된 RTD 프로파일에 따라 RTD를 자동으로 조정할 수 있다. 장치는 소비의 특징이 검출되는 검출 수단을 더 포함할 수 있다. 검출 수단은 장치의 RTD를 검출할 수 있다. 제어기는 검출 수단의 입력에 응답하여 장치의 RTD를 자동으로 조정할 수 있다. 제어기는 검출 수단에 의해 검출된 RTD에 응답하여 사전 프로그래밍된 프로파일에 따라 RTD를 자동으로 조정할 수 있다. RTD의 자동 조정은 사용자가 개별적으로 바람직한 RTD 특징을 얻을 수 있는 편안함을 증가시킬 수 있다.
제1 구성요소는 공동을 포함할 수 있다. 공동은 길이방향 축을 포함할 수 있다. 공동은 제1 구성요소 내측의 빈 공간일 수 있다. 공동은 원형 단면을 가질 수 있다. 공동은 원형 단면을 갖는 실린더일 수 있다. 공동은 상류 개구부를 포함할 수 있다.
공동은 제2 구성요소에 상보적이도록 구성될 수 있다. 제2 구성요소는 공동에 상보적이도록 구성될 수 있다. 공동은 제2 구성요소를 유지하도록 구성될 수 있다. 제1 구성요소의 공동은 제2 구성요소가 공동 내에, 바람직하게는 개구부를 통해 삽입될 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면은 공동을 라이닝할 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면은 공동을 둘러쌀 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면은 공동의 빈 공간을 정의할 수 있다. 공동은 제2 구성요소가 제1 구성요소와 적어도 부분적으로 접촉할 수 있도록 구성될 수 있다. 제1 구성요소의 공동은 가열 챔버의 상류에 있을 수 있다. 제1 구성요소의 공동은 제1 구성요소가 제2 구성요소와 접촉하는 위치에서 기류가 차단되도록 구성될 수 있다.
제2 구성요소는 공동 내에서 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해, 바람직하게는 공동 내에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나는 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해, 바람직하게는 공동 내에서 슬라이딩 가능하도록 구성될 수 있다. 제2 구성요소는 공동의 개구부를 통해 공동 내로 삽입 가능하도록 구성될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 제1 구성요소는 중공 실린더 및 공동을 포함하고 제2 구성요소는 원형 단면의 원통형 형상을 가질 수 있다. 이 구현예는 연속 위치 사이에서 더 매끄러운 전이를 제공할 수 있다. 공동 및 제2 구성요소의 원통형 형상의 결과로서, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 서로에 대해 더 매끄럽게 회전될 수 있다. 제1 구성요소와 제2 구성요소 사이의 걸림 위험이 감소될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 제1 구성요소, 공동 및 제2 구성요소의 내부 벽면은 원통형 형상 및 다각형 단면을 가질 수 있다. 제1 구성요소 및 공동의 내부 벽면 중 하나 또는 둘 모두의 다각형 단면은 제2 구성요소의 다각형 단면에 상보적일 수 있다. 제2 구성요소의 다각형 단면의 에지 중 하나 이상은 홈을 포함할 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면의 다각형 단면의 에지 중 하나 이상은 홈을 포함할 수 있다. 각각의 연속 위치에서, 제2 구성요소의 다각형 단면의 각 에지는 제1 구성요소의 내부 벽면의 다각형 단면의 에지와 접경할 수 있어서, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 각각의 연속 위치에서 서로에 대해 일시적으로 잠금된다. 이러한 바람직한 구현예에서, 접경된 홈들의 쌍은 정확하게 형성되고 정렬될 수 있다. 이러한 바람직한 구현예에서, 소비자는 각각의 연속 위치에서 제1 및 제2 구성요소의 일시적인 잠금으로 인해 연속 위치 사이에서 제1 및 제2 구성요소를 정확하고 신뢰성 있게 이동시킬 수 있다. 이러한 바람직한 구현예에서, 제1 및 제2 구성요소가 서로에 대해 의도 없이 이동할 위험이 감소될 수 있다.
기류 채널은 제1 구성요소의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부에 의해 형성될 수 있다. 기류 채널은 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부에 의해 형성될 수 있다. 기류 채널은 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부와 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부 사이에 형성될 수 있다. 제1 구성요소의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부는 기류 채널의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 기류 채널의 연장부 또는 기계적 특성과 같은 특징은 서로에 대해 제1 및 제2 구성요소를 이동시킴으로써 적응될 수 있다. 기류 채널의 특징의 적응은, 예를 들어 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 서로에 대해 이동시킴으로써, 사용자를 에어로졸 발생 장치의 RTD를 조정하는 위치에 둘 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 RTD의 조정은 제1 구성요소의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부로부터 형성된 기류 채널을 제공함으로써 달성될 수 있다.
기류 채널은 내부 벽면을 포함할 수 있다. 내부 벽면은 내부 표면을 포함할 수 있다. 기류 채널의 내부 벽면은 기류 채널을 둘러쌀 수 있다.
기류 채널의 내부 벽면은 제1 구성요소, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부에 의해 형성될 수 있다. 기류 채널의 내부 벽면은 제1 구성요소에 의해, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부에 의해 부분적으로 정의될 수 있고, 제2 구성요소에 의해, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부에 의해 부분적으로 정의될 수 있다.
제1 구성요소의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부는 협력해서 기류 채널을 형성할 수 있어서, 기류 채널의 내부 벽면은 본질적으로 연속적인 내부 표면을 갖는다. 제1 구성요소의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부는 협력해서 기류 채널을 형성할 수 있어서, 기류 채널의 내부 벽면은 2개 이상의 본질적으로 연속적인 내부 표면을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "본질적으로 연속적인 표면"은 2개 이상의 접촉 구성 요소의 적어도 일부에 의해 형성된 표면을 포함한다. 본 출원의 본질적으로 연속적인 표면은 또한 2개 이상의 접촉 구성요소의 접촉 지점에서 계면을 포함할 수 있다. 기류 채널은 제1 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부에 의해 형성된 하나 이상의 본질적으로 연속적인 내부 표면에 의해 정의될 수 있다.
기류 채널은 내부 표면을 포함할 수 있다. 기류 채널의 내부 벽면의 표면은 기류 채널의 내부 표면에 대응할 수 있다.
기류 채널의 내부 표면은 제1 구성요소의 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 일부 및 제2 구성요소의 표면의 적어도 일부, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 일부를 포함할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력해서 기류 채널의 내부 표면을 형성할 수 있다. 기류 채널의 내부 표면은 제1 구성요소의 적어도 일부에 의해, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 표면의 적어도 일부에 의해, 및 제2 구성요소의 적어도 일부에 의해, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 표면의 적어도 일부에 의해 정의될 수 있다.
기류 채널은 내부 표면적을 포함할 수 있다. 내부 벽면의 표면적은 기류 채널의 내부 표면적에 대응할 수 있다. 기류 채널의 내부 표면적은 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부의 조합된 표면적일 수 있다.
제1 구성요소는 기류 채널의 제1 측표면을 형성할 수 있고, 제2 구성요소는 기류 채널의 대향하는 제2 측표면을 형성할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력해서 기류 채널의 측방향 표면을 형성할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력해서 기류 채널의 전체 길이에 걸쳐 기류 채널을 형성할 수 있다.
기류 채널은 공기 유입구를 포함할 수 있다. 기류 채널은 공기 유출구를 포함할 수 있다. 기류 채널의 공기 유입구 및 기류 채널의 공기 유출구는 유체 연결될 수 있다. 기류 채널의 공기 유입구 및 기류 채널의 공기 유출구는 기류 채널의 끝을 정의할 수 있다. 기류 채널의 공기 유입구는 기류 채널의 공기 유출구의 상류에 있을 수 있다. 기류 채널의 공기 유입구는 에어로졸 발생 장치, 제1 구성요소, 제2 구성요소 및, 제1 및 제2 구성요소의 적어도 일부에 의해 형성된 하나 이상의 본질적으로 연속적인 표면으로의 전이가 배열되어 있는 공동 중 하나 이상의 길이방향 축을 따르는 위치에 배열될 수 있다. 기류 채널의 공기 유출구는 에어로졸 발생 장치, 제1 구성요소, 제2 구성요소 및, 제1 및 제2 구성요소의 적어도 일부에 의해 형성된 하나 이상의 본질적으로 연속적인 표면으로부터의 전이부가 배열되어 있는 공동 중 하나 이상의 길이방향 축을 따르는 위치에 배열될 수 있다. 제1 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부는 협력해서 기류 채널의 공기 유입구 및 기류 채널의 공기 유출구 중 하나 또는 둘 모두를 형성할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 몸체의 "길이"는 몸체의 가장 긴 치수일 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 몸체의 "길이"는 그의 길이방향 축을 따르는 몸체의 치수일 수 있다. 기류 채널의 길이는 에어로졸 발생 장치, 제1 구성요소, 제2 구성요소 및 공동 중 하나 이상의 길이방향 축을 따르는 기류 채널의 공간 치수일 수 있다. 기류 채널의 길이는 기류 채널의 공기 유입구와 기류 채널의 공기 유출구 사이의 거리와 동일할 수 있다. 기류 채널의 길이는 기류 채널의 상류 및 하류 끝 사이의 거리일 수 있다.
기류 채널은 하나 이상의 기류 도관을 포함할 수 있다. 기류 도관은 기류 채널의 일부일 수 있다. 기류 도관은 원통형일 수 있다. 기류 도관은 원형 단면을 가질 수 있다. 기류 도관은 반원형 단면을 가질 수 있다. 기류 도관은 내부 벽면을 포함할 수 있다. 기류 도관의 내부 벽면은 기류 도관을 라이닝할 수 있다. 기류 도관의 내부 벽면은 기류 도관을 둘러쌀 수 있다. 기류 도관은 내부 표면을 포함할 수 있다. 기류 도관의 내부 표면은 기류 도관의 내부 벽면의 표면에 대응할 수 있다. 기류 도관은 내부 표면적을 포함할 수 있다. 기류 도관은 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부에 의해 형성된 단일의 본질적으로 연속적인 표면에 의해 정의될 수 있다.
제1 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부는 협력하여 하나 이상의 기류 도관을 형성할 수 있다. 기류 도관의 내부 벽면은 제1 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면의 적어도 일부 및 제2 구성요소의 적어도 일부, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면의 적어도 일부에 의해 형성될 수 있다.
기류 채널의 내부 표면적은 하나 이상의 기류 도관의 조합된 내부 표면적일 수 있다. 제1 위치에서의 기류 도관의 수는 제2 위치에서의 기류 도관의 수보다 작을 수 있다. 기류 채널은 제1 위치에 단일 기류 도관만을 포함할 수 있다. 기류 채널은 제2 위치에 2개 이상의 기류 도관을 포함할 수 있다. 기류 도관은 최대 1mm의 직경을 가질 수 있다. 기류 도관은 최대 0.5mm의 직경을 가질 수 있다.
기류 채널의 단면적은 에어로졸 발생 장치, 제1 구성요소, 제2 구성요소 및 공동 중 하나 이상의 길이방향 축에 수직인 기류 채널을 가로지르는 단면적일 수 있다. 기류 채널의 단면적은 기류 도관의 조합된 단면적일 수 있다. 기류 채널의 단면적은 기류 채널의 길이를 따라서 일정할 수 있다. 기류 채널의 단면적은 기류 채널의 길이를 따라 변할 수 있다.
기류 채널의 단면적은 기류의 방향에 수직인 기류 채널을 가로지르는 단면적일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 하나 이상의 공기 유출구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 공기 유출구는 기류 채널의 하류에 배열될 수 있다. 에어로졸 발생 장치에 의해 생성된 에어로졸은 장치의 공기 유출구를 통해 장치를 빠져나갈 수 있다. 사용자는 공기 유출구를 통해 에어로졸 발생 장치에 의해 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 마우스 말단을 포함할 수 있다. 마우스 말단은 에어로졸 발생 장치의 공기 유출구를 포함할 수 있다. 사용자는 마우스 말단에서 에어로졸 발생 장치에 의해 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 하나 이상의 공기 유입구를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 공기 유입구는 기류 채널의 상류에 배열될 수 있다. 주변 공기는 에어로졸 발생 장치의 공기 유입구를 통해 에어로졸 발생 장치에 진입할 수 있다.
기류 채널은 에어로졸 발생 장치의 공기 유출구에 유체 연결될 수 있다. 기류 채널은, 에어로졸 발생 장치의 공기 유입구에 유체 연결될 수 있다. 기류 채널은 에어로졸 발생 장치의 공기 유입구와 에어로졸 발생 장치의 공기 유출구를 유체 연결할 수 있다.
제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 기류 차단 요소를 포함할 수 있다. 기류 차단 요소는 중합체 재료를 포함할 수 있다. 기류 차단 요소는 제1 구성요소의 내부 벽면 및 제2 구성요소의 외부 벽면 중 하나 또는 둘 모두의 표면 상에 배열될 수 있다. 기류 차단 요소는 제1 구성요소의 내부 벽면과 제2 구성요소의 외부 벽면 사이의 층일 수 있다. 기류 차단 요소는 제1 구성요소의 내부 벽면 및 제2 구성요소의 외부 벽면 중 하나 또는 둘 모두의 표면 상에 배열된 중합체 재료의 층일 수 있다. 기류 차단 요소는 제1 구성요소의 내부 벽면 및 제2 구성요소의 외부 벽면 중 하나 또는 둘 모두를 라이닝할 수 있다. 기류 차단 요소는 공동을 라이닝할 수 있다. 기류 차단 요소는 제1 구성요소를 제2 구성요소로부터 분리할 수 있다. 제1 구성요소의 내부 벽면 및 제2 구성요소의 외부 벽면은 기류 차단 요소에 의해 서로 접촉할 수 있다.
기류 차단 요소는 제1 구성요소 및 제2 구성요소가 접촉하는 위치에서 기류를 차단하도록 구성될 수 있다. 기류 차단 요소는 제1 및 제2 구성요소가 접촉하는 위치에서 기류 채널의 공기 유입구와 기류 채널의 공기 유출구 사이의 유체 연통을 차단하도록 구성될 수 있다. 기류 차단 요소의 사용은 RTD가 조정될 수 있는 정밀도를 향상시킬 수 있다. 기류 차단 요소는 에어로졸 발생 장치의 공기 유입구와 에어로졸 발생 장치의 공기 유출구 사이의 원하지 않는 기류의 위험을 감소시킬 수 있다.
제1 구성요소의 내부 벽면 및 제2 구성요소의 외부 벽면 중 하나 또는 둘 모두는 표면 코팅을 포함할 수 있다. 표면 코팅은 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두에 매끄러운 표면을 제공할 수 있다. 표면 코팅은 유체 불투과성일 수 있다. 표면 코팅은 마찰 감소일 수 있다. 표면 코팅은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함할 수 있다.
표면 코팅은 제1 구성요소의 내부 벽면과 제2 구성요소의 외부 벽면 사이의 마찰, 바람직하게는 동역학적 마찰을 감소시키도록 구성될 수 있다. 표면 코팅으로 인해, 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나는 상이한 위치 사이에서 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 더 쉽고 더 부드럽게 이동될 수 있다. 표면 코팅으로 인해, 제1 구성요소 및 제2 구성요소가 서로에 대해 바람직하지 않게 잠길 위험이 감소될 수 있다.
제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 적어도 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치 사이에서 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작을 수 있다. 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 제3 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작을 수 있다. 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치에서의 기류 채널의 단면적은 변하지 않을 수 있다.
제2 위치에서의 기류 도관의 수는 제3 위치에서의 기류 도관의 수보다 작을 수 있다. 기류 채널은 제3 위치에 4개 이상의 기류 도관을 포함할 수 있다. 모든 기류 도관은 제3 위치에서 반원형 단면을 가질 수 있다.
제1 구성요소, 바람직하게는 제1 구성요소의 내부 벽면은, 예컨대 기류 채널의 제1 부분을 형성하기 위해 적어도 하나의 홈을 포함할 수 있다. 제2 구성요소, 바람직하게는 제2 구성요소의 외부 벽면은, 예컨대 기류 채널의 제2 부분을 형성하기 위해 적어도 하나의 홈을 포함할 수 있다. 제1 구성요소의 홈은 제1 구성요소의 내부 벽면 표면의 오목부일 수 있다. 제2 구성요소의 홈은 제2 구성요소의 외부 벽면 표면의 오목부일 수 있다. 표면의 오목부는 대략 0.5mm 깊이일 수 있다. 제1 구성요소의 홈은 말단 벽면을 포함할 수 있다. 말단 벽면은 홈의 하류 말단에 배열될 수 있다. 제1 구성요소의 홈의 말단 벽면은 제1 구성요소의 일부에 의해 형성될 수 있다. 제1 구성요소의 홈은 제1 구성요소의 길이방향 축에 평행하게 이어질 수 있다. 제2 구성요소의 홈은 제2 구성요소의 길이방향 축에 평행하게 이어질 수 있다. 제2 구성요소의 홈은 제2 구성요소의 전체 길이를 따라 연장될 수 있다. 제1 구성요소의 홈은 제1 구성요소의 길이의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두의 홈은 반원형 단면을 가질 수 있다.
제1 구성요소의 홈 및 제2 구성요소의 홈은 기류 도관을 각각 형성할 수 있다. 제1 구성요소의 홈 및 제2 구성요소의 홈은 협력해서 제1 위치에 단일 기류 도관을 형성할 수 있다. 제1 구성요소의 홈 및 제2 구성요소의 홈은 협력해서 한 쌍의 홈을 형성할 수 있다. 제1 구성요소의 홈 및 제2 구성요소의 홈은 제2 위치에 2개의 별도의 기류 도관을 형성할 수 있다.
제1 구성요소는 각각의 홈이 기류 채널의 일부를 형성하도록 다수의 홈을 포함할 수 있다. 제2 구성요소는 각각의 홈이 기류 채널의 일부를 형성하도록 다수의 홈을 포함할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 각각 동일한 수의 홈을 포함할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 각각 적어도 2개의 홈들을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 각각 적어도 3개의 홈들을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 각각 적어도 5개의 홈들을 포함할 수 있다. 각 쌍의 홈은 별도의 기류 도관을 형성할 수 있다. 각 홈은 기류 도관을 형성할 수 있다.
제1 위치에서, 제1 구성요소의 각 홈은 제2 구성요소의 하나의 홈과 접경하여 한 쌍의 접경된 유체 연통 홈을 형성할 수 있다. 각각의 연속 위치에서, 홈 쌍의 수는 한 쌍의 홈에 의해 연속적으로 감소될 수 있다. 접경된 쌍의 홈은 단일 기류 도관을 형성할 수 있다. 접경된 쌍의 홈은 바람직하게는 원형 단면을 갖는 원통형 기류 도관을 형성할 수 있다. 접경된 쌍의 홈은 최대 1mm의 직경을 가질 수 있다. 제1 위치에서의 기류 도관의 수는 접경된 홈 쌍의 수와 동일할 수 있다. 각각의 연속 위치에서, 기류 도관의 수는 2만큼 증가될 수 있다. 접경된 쌍의 홈에서, 2개의 쌍-형성 홈은 서로 인접하게 배열될 수 있다. 접경된 쌍의 홈을 형성하기 위해, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 쌍-형성 홈이 서로 대면하도록 배열될 수 있다. 접경된 쌍의 홈의 홈은 본질적으로 연속적인 표면을 형성한다.
다수의 홈 및 기류 도관을 각각 제공하면, 사용자는 RTD를 일관되고 쉽게 재현 가능한 증분으로 조정할 수 있다. 다수의 홈 및 기류 도관의 제공은 사용자가 잘 정의된 개별 단계에서 RTD를 조정할 수 있게 한다. 다수의 홈 및 기류 도관의 제공은 사용자가 RTD를 정확하게 조정할 수 있게 한다.
에어로졸 발생 장치는 가열 챔버를 포함할 수 있다. 가열 챔버는 RTD 변형 요소의 하류에 배열될 수 있다. 가열 챔버는 RTD 변형 요소와 접경할 수 있다. 가열 챔버는 RTD 변형 요소와 유체 연통할 수 있다. 가열 챔버는 에어로졸 발생 장치의 공기 유출구와 유체 연통할 수 있다. 가열 챔버는 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열 요소는 가열 챔버 내에 또는 주위에 배열될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 가열 챔버에 의해 삽입될 수 있다. 가열 챔버 내로 삽입된 에어로졸 발생 물품은 가열 요소에 의해 가열될 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다.
제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 에어로졸 발생 장치, 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 이상의 길이방향 축을 따라 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록, 바람직하게는 슬라이딩 가능하도록 구성될 수 있다.
각각의 연속 위치에서 기류 채널의 길이는 이전 위치에서 기류 채널의 길이보다 클 수 있다. 즉, 제1 위치 및 제2 위치 중 하나에서의 기류 채널의 길이는 제1 위치 및 제2 위치 중 다른 하나에서의 기류 채널의 길이보다 클 수 있다. 기류 채널의 길이는 제1 구성요소에 대해 제2 구성요소를 슬라이딩시킴으로써 변경될 수 있다. 기류 채널의 길이는 제2 구성요소가 제1 구성요소에 대해 상류 또는 하류로 슬라이딩될 때 감소될 수 있다. 제2 구성요소는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하기 위해 제1 구성요소에 대해 하류로 슬라이딩될 수 있다.
일 구현예에서, 제1 및 제2 구성요소는 슬라이딩 가능할 수 있지만, 서로에 대해 회전 가능할 수 없다. 이 구현예에서, 제2 구성요소가 아닌 제1 구성요소만이 적어도 하나의 홈을 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 공기 유출구 채널을 포함할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 협력하여 공기 유출구 채널을 적어도 부분적으로 형성할 수 있다. 공기 유출구 채널은 기류 채널의 하류에 배열될 수 있다. 기류 채널 및 공기 유출구 채널은 서로 유체 연통할 수 있다. 제1 위치에서의 공기 유출구 채널의 크기는 제2 위치에서의 공기 유출구 채널의 크기보다 클 수 있다.
공기 유출구 채널은 기류 채널의 공기 유출구와 접경할 수 있다. 공기 유출구 채널은 기류 채널의 공기 유출구의 하류에 있을 수 있다. 공기 유출구 채널의 크기는 공기 유출구 채널의 공간 치수를 지칭할 수 있다. 공기 유출구 채널의 크기는 제1 구성요소의 일부와 제2 구성요소의 일부 사이의 거리를 지칭할 수 있다. 공기 유출구 채널의 크기는 공기 유출구 채널의 가장 제한된 부분의 공간 범위를 지칭할 수 있다. 각각의 기류 도관은 공기 유출구 채널과 접경할 수 있다. 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두의 각 홈은 공기 유출구 채널과 접경할 수 있다. 다수의 기류 도관을 포함하는 구현예에서, 각 공기 유출구 채널의 크기는 연속 위치에서 감소될 수 있다.
제1 구성요소 및 제2 구성요소는 연속 위치에서 기류 채널의 일부가 차단되도록 서로에 대해 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 기류 채널은 제1 구성요소의 일부에 의해 차단될 수 있다. 기류 채널은 제1 구성요소의 홈의 말단 벽면에 의해 차단될 수 있다. 제1 구성요소의 홈은 상이한 길이를 가질 수 있다. 제1 구성요소의 다수의 홈의 각각의 말단 벽면은 제1 구성요소의 길이방향 축을 따라 상이한 위치에 위치될 수 있다.
제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 적어도 하나는, 기류 채널이 최후 위치에서 완전히 차단되도록 제1 구성요소 및 제2 위치 중 다른 하나에 대해 최후 위치로 이동 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 구성요소는 최후 위치에서 기류 채널을 완전히 차단하도록 구성될 수 있다. 기류 채널은 제1 구성요소의 하나 이상의 홈의 말단 벽면에 의해 차단될 수 있다. 최후 위치에서, 모든 기류 도관을 통한 기류가 차단될 수 있다. 완전히 차단된 기류 채널은 장치의 공기 유입구와 장치의 공기 유출구와 제어기 사이의 유체 연통을 방지할 수 있다.
일 구현예에서, 전술한 흡인 저항 변형 요소 및 하우징을 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 본원의 설명에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 장치의 공동에 수용되도록 구성된 하나 이상의 에어로졸 발생 물품을 포함하는 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있다. 작동 동안, 에어로졸 형성 기재를 함유하는 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치 내에 부분적으로 수용될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템은 전기 작동식 또는 전기식 에어로졸 발생 장치에 있는 내장형 전기 전력 공급부를 재충전하기 위한 예를 들어, 충전 유닛과 같은 추가 구성요소를 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 본원에 설명된 바와 같은 에어로졸 발생 장치의 RTD를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 하나 이상을 이동시키는 단계를 포함한다.
흡인에 대한 저항은 또한 드래프트 저항, 흡인 저항, 퍼프 저항 또는 퍼프 능력으로서 알려져 있고, 22℃ 및 760 토르(101 kPa)에서 17.5 ml/sec의 속도에서의 테스트 하에서 물체의 전체 길이를 통해 공기를 강제하는 데 요구된 압력이다. 이것은 통상적으로 mmH20의 단위로 표현되고, ISO 6565:2015에 따라 측정된다. 에어로졸 형성 물품 및 에어로졸 발생 장치는 유리하게는 제1 및 제2 기류 채널을 통해 80 내지 120mmH20의 RTD를 함께 제공한다. 이것은 종래 궐련의 RTD를 근사치로 계산한다. 에어로졸 형성 물품이 결합되지 않은 에어로졸 발생 장치는 유리하게는 5 내지 20mmH20의 RTD를 가질 수 있다. 격리된 에어로졸 형성 물품은 40 내지 80mmH20의 RTD를 가질 수 있다.
본 발명의 RTD의 변형은 기류 채널의 내부 표면적의 변형에 기초한다. 기류 채널의 표면적을 확대하는 것은 RTD를 증가시킬 수 있다. 임의의 이론에 구속되지 않고, 기류 채널의 표면적을 확대하는 것은 기류 채널을 통해 흐르는 동안 마찰 공기 경험을 증가시켜 RTD를 증가시킬 수 있다. RTD의 이러한 변형의 원리는 다르시-바이스바하(Darcy-Weisbach) 방정식에 의해 합리화될 수 있다. 다르시-바이스바하 방정식은 기류 채널에서 흐르는 유체의 단위 길이(l) 당 압력 강하(dp)와 기류 채널의 습윤된 주변부(P) 사이의 관계를 제공한다. 압력 강하는 유동 유체와 기류 채널의 벽면 사이의 마찰로 인한 에너지 손실을 반영한다:
여기서, f D 는 다르시 마찰 인자(Darcy friction factor)이고, μ는 유체의 밀도이고, v는 유체의 평균 유동 속도이고, A는 기류 채널의 단면이고, P는 습윤된 주변부이다. 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템의 맥락에서, f D , μ 및 v가 특정 에어로졸 발생 장치 또는 시스템에 대해 일정한 것으로 근사될 수 있다. 전술한 바와 같이, 기류 채널의 단면적은 상이한 위치 사이에서 이동할 때 변하지 않는다. 따라서, 본 발명의 맥락에서, A는 또한 일정한 것으로 가정될 수 있다. 따라서, 상기 방정식은 다음과 같이 재작성될 수 있다:
본원에서, C는 fDμv2/8A와 동일하므로 대략 일정하다. 따라서, 압력 강하(dp)는 습윤된 주변부(P)에 정비례한다. 압력 강하(dp)는 에어로졸 발생 장치의 RTD와 대략 동일하다. 따라서, 습윤된 주변부의 증가는 dp의 증가 및 장치의 RTD의 증가를 초래한다. 또한, 기류 채널의 길이(dl)의 증가는 압력 강하(dp)를 증가시키고 따라서 RTD를 증가시킨다.
본 발명에서, 습윤된 주변부의 변화 및 이에 따른 dp의 변화는 제1, 제2 및 추가 위치 사이에서 제1 구성요소 내에서 제2 구성요소를 회전시킴으로써 달성될 수 있다. 또한, 기류 채널의 길이의 변화 및 이에 따른 dp의 변화는 제1, 제2 및 추가 위치 사이에서 제1 구성요소 내에서 제2 구성요소를 슬라이딩시킴으로써 달성될 수 있다. RTD는 장치의 홈 및 공기 도관 중 하나 또는 전부를 차단함으로써 더 증가된다. 이는 홈 및 공기 도관의 차단에 의해 유도된 더 높은 기류 속도의 결과일 수 있다.
시스템의 전체 RTD에 대한 장치의 기여도는 에어로졸 발생 물품의 기여도보다 더 클 수 있다. 따라서, 시스템의 흡인 저항은 주로 장치의 RTD에 의해 결정될 수 있다. 따라서, RTD 변형 요소는 사용자를 장치 및 시스템의 RTD를 효과적으로 조정하기 위한 위치에 둘 수 있다.
RTD 변형 요소를 사용함으로써 얻어진 RTD는 장치의 기류 채널의 기계적으로 결정된 구성에 직접 관련되어 있기 때문에 하나의 에어로졸 발생 물품에서 다른 물품으로 안정적이고 일관적이다.
본 발명의 장치는 최대 64% 증분의 RTD 증가를 달성할 수 있다.
RTD 변형 요소를 사용함으로써 수득된 안정적인 RTD는 또한 전달 수준의 안정성을 개선할 수 있다.
RTD 변형 요소는 사용자가 사용자의 개별 요구에 따라 RTD 및 전달 수준을 적응시킬 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 에어로졸 형성 기재의 연소 온도 미만, 그러나 에어로졸 형성 기재의 하나 이상의 휘발성 화합물이 방출되어 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 온도에서 또는 온도 초과로 가열하도록 구성되어 있다.
가열 요소는 에어로졸 형성 기재와 접촉될 수 있다. 에어로졸 형성 기재와 접촉하는 가열 요소의 부분은 가열 요소를 통과하는 전류의 결과로서 가열된다. 전류는 배터리에 의해 공급된다. 일 구현예에서, 가열 요소의 이러한 부분은 사용 시, 약 200℃ 내지 약 350℃의 온도에 도달하도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 가열 요소는 약 250℃ 내지 약 300℃의 온도에 도달하도록 구성되어 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, '에어로졸-발생 장치'는 에어로졸-형성 기재와 상호 작용하는 에어로졸을 발생시키는 장치에 관한 것이다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 물품의 일부일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품의 에어로졸 형성 기재와 상호 작용해서 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 속으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 홀더일 수 있다. 장치는 전기 가열식일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 하우징, 전기 회로, 전원, 가열 챔버 및 가열 요소를 포함할 수 있다. 하우징은 에어로졸 발생 장치의 공기 유입구를 포함할 수 있다.
장치는 바람직하게는, 한 손의 손가락 사이에 쥐는 데 편안한 휴대용 또는 소형 장치이다. 장치는 실질적으로 원통 형상일 수 있으며, 그 길이가 70 mm 내지 120 mm이다. 장치의 최대 직경은 바람직하게 10mm 내지 20mm이다. 한 구현예에서, 장치는 다각형 단면을 가지고, 한 면 상에 형성된 돌출 버튼을 가진다. 본 구현예에서, 장치의 직경은, 평평한 면으로부터 대향하는 평평한 면까지 취한 경우 12.7mm 내지 13.65mm; 에지로부터 대향하는 에지까지 취한 경우(즉, 장치의 일측 상의 두 개의 면의 교차점으로부터 다른 측 상의 대응하는 교차점까지 취한 경우) 13.4 내지 14.2, 버튼의 상부로부터 대향하는 바닥의 평평한 면까지 취한 경우 14.2mm 내지 15mm이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '상류', '하류', '근위', '원위', '전방', 및 '후방'은 사용자가 사용 동안에 에어로졸 발생 장치를 흡인하는 방향에 관하여 에어로졸 발생 장치의 구성요소 또는 구성요소의 부분의 상대적인 위치를 설명하는데 사용된다.
에어로졸 발생 시스템은 사용 시 에어로졸이 에어로졸 발생 시스템을 빠져나가고 사용자에게 전달되는 마우스 말단을 포함할 수 있다. 또한 마우스 말단은 근위 말단으로 지칭될 수 있다. 사용 시, 에어로졸 발생 시스템에 의해 발생된 에어로졸을 흡입하기 위해, 사용자는 에어로졸 발생 시스템의 근위 또는 마우스 말단으로 흡인한다. 에어로졸 발생 시스템은 근위 또는 마우스 말단에 대향하는 원위 말단을 포함하고 있다. 에어로졸 발생 시스템의 근위 또는 마우스 말단은 또한 하류 말단으로 지칭될 수 있고, 에어로졸 발생 시스템의 원위 말단은 또한 상류 말단으로 지칭될 수 있다. 에어로졸 발생 시스템의 구성요소, 또는 구성요소의 부분은, 에어로졸 발생 시스템의 근위, 하류 또는 마우스 말단과 원위 또는 상류 말단 사이의 그들의 상대 위치에 기초하여 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로 설명될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 발생 물품'은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 예를 들면, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 물품일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 외주면을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 실질적으로 로드 형상일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 형상이 실질적으로 원통형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 세장형일 수 있다. 에어로졸 형성 기재 또한 길이 및 이 길이에 실질적으로 수직인 외주부를 가질 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 로드 형상일 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 대략 30 mm 내지 대략 100 mm의 총 길이를 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 약 5 mm 내지 약 12 mm의 외경을 가질 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 필터 플러그를 포함할 수 있다. 필터 플러그는 에어로졸 발생 물품의 하류 말단에 위치될 수 있다. 필터 플러그는 셀룰로스 아세테이트 필터 플러그일 수 있다. 필터 플러그는 일 구현예에서 길이가 대략 7 mm이지만, 대략 5 mm 내지 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 에어로졸 발생 물품은 대략 45 mm의 총 길이를 갖는다. 에어로졸 발생 물품은 대략 7.2 mm의 외부 직경을 가질 수 있다. 또한, 에어로졸 형성 기재는 대략 10 mm의 길이를 가질 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 대략 12 mm의 길이를 가질 수 있다. 또한, 에어로졸 형성 기재의 직경은 대략 5 mm 내지 대략 12 mm일 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 외부 종이 래퍼를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재와 필터 플러그 사이의 분리부를 포함할 수 있다. 분리부는 대략 18 mm일 수 있으나, 대략 5 mm 내지 대략 25 mm 범위 내일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '에어로졸 형성 기재'는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 이러한 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열함으로써 방출될 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 편리하게는 에어로졸 발생 물품의 일부분일 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재일 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 고체 및 액체 구성요소 둘 모두를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함할 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 치밀하고 안정적인 에어로졸의 형성을 용이하게 하는 에어로졸 형성제를 더 포함할 수 있다. 적합한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
본 발명의 모든 측면에서, 가열 요소는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료는 도핑된 세라믹과 같은 반도체, 전기 "전도성" 세라믹(예를 들어, 몰리브덴 디실리사이드 등), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료 및 금속 재료로 이루어진 복합 재료를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 탄화규소를 포함한다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨, 백금, 금 및 은을 포함한다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스 강, 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간-, 금- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 강, Timetal® 및 철-망간-알루미늄계 합금에 기초한 초합금을 포함하고 있다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 에너지 전달의 동역학 및 요구되는 외부 물리화학적 특성에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다.
설명한 바와 같이, 본 개시의 측면들 중 어느 하나에서, 가열 요소는 에어로졸 발생 장치의 일부일 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 내부 가열 요소 또는 외부 가열 요소, 또는 내부 및 외부 가열 요소 둘 모두를 포함할 수 있고, 여기서 "내부" 및 "외부"는 에어로졸 형성 기재를 지칭한다. 내부 가열 요소는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 내부 가열 요소는 가열 블레이드의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 내부 히터는 상이한 전기 전도부를 갖는 케이싱이나 기판, 또는 전기 저항성 금속 튜브의 형태를 취할 수 있다. 대안적으로, 내부 가열 요소는 에어로졸 형성 기재의 중심을 통과하는 하나 이상의 가열 니들 또는 로드일 수 있다. 다른 대안은 가열 와이어 또는 필라멘트, 예를 들어 니켈-크롬(Ni-Cr), 백금, 텅스텐 또는 합금 와이어 또는 가열 플레이트를 포함하고 있다. 선택적으로, 내부 가열 요소는 강성 캐리어 재료 내에 또는 강성 캐리어 재료 상에 증착될 수 있다. 하나의 이러한 구현예에서, 전기 저항성 가열 요소는 온도와 비저항 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 이용해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 세라믹 재료와 같은 적합한 단열 재료 상에 트랙으로서 형성된 다음 유리와 같은 다른 단열 재료 내에 개재될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 히터는 작동 중에 가열 요소를 가열하는 것 및 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두를 행하도록 사용될 수 있다.
외부 가열 요소는 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 외부 가열 요소는 폴리이미드 같은 유전체 기재 상의 하나 이상의 가요성 가열 포일의 형태를 취할 수 있다. 가요성 가열 포일은 기재 수용 공동의 외주부와 일치하도록 형상화될 수 있다. 대안적으로, 외부 가열 요소는 금속 그리드 또는 그리드들, 가요성 인쇄 회로 기판, 몰딩식 상호연결 장치(MID), 세라믹 히터, 가요성 탄소 섬유 히터의 형태를 취할 수 있거나, 적합한 형상의 기재 상에 플라즈마 기상 증착과 같은 코팅 기술을 사용해 형성될 수 있다. 또한 외부 가열 요소는 온도와 비저항 간의 정의된 관계를 갖는 금속을 이용해 형성될 수 있다. 이러한 예시적인 장치에서, 금속은 적합한 단열 재료의 두 개 층 사이에 트랙으로서 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 형성된 외부 가열 요소는 작동 중에 외부 가열 요소를 가열하는 것, 및 외부 가열 요소의 온도를 모니터링하는 것 둘 모두에 사용될 수 있다.
가열 요소는, 유리하게는 전도에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열한다. 가열 요소는 기재 또는 기재가 증착되는 캐리어와 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 대안적으로, 내부 또는 외부 가열 요소 중 어느 하나로부터의 열은 열 전도성 요소에 의해 기재에 전도될 수 있다.
전기 저항성 가열 요소에 대안적으로서, 가열 요소는 유도 가열 요소로서 구성될 수 있다. 유도 가열 요소는 유도 코일 및 서셉터를 포함할 수 있다. 일반적으로, 서셉터는 교번 자기장에 의해 침투될 때, 열을 발생시킬 수 있는 재료이다. 교번 자기장에 위치될 때.
유도 가열 요소가 사용되는 경우에, 유도 가열 요소는 본원에서 설명된 바와 같은 내부 가열 요소 또는 본원에서 설명된 바와 같은 외부 히터로서 구성될 수 있다. 유도 가열 요소가 내부 가열 요소로서 구성되는 경우, 서셉터 요소는, 바람직하게는 에어로졸 발생 물품을 관통하기 위한 핀 또는 블레이드로서 구성된다. 유도 가열 요소가 외부 가열 요소로서 구성되는 경우, 서셉터 요소는 바람직하게는, 공동을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 공동의 측벽을 형성하는 원통형 서셉터로서 구성된다.
작동하는 동안에, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 장치 내에 완전히 함유될 수 있다. 이 경우, 사용자는 에어로졸 발생 장치의 마우스피스 말단 상에서 퍼핑할 수 있다. 대안적으로, 작동하는 동안에 에어로졸 형성 기재를 함유하는 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 장치 내에 부분적으로 함유될 수 있다. 그 경우, 사용자는 에어로졸 발생 물품을 직접 퍼핑할 수 있다.
일 구현예와 관련하여 설명된 특징은 본 발명의 다른 구현예에 동등하게 적용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 추가로 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 구현예의 일부를 도시한다.
도 2는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 도시한다. 도 2a는 요소의 2/3 뷰를 도시하는 반면, 도 2b는 제2 구성요소의 길이방향 축에 수직인 요소를 통한 단면을 도시한다.
도 3은 제1 및 제2 위치에 다수의 기류 도관을 갖는 기류 채널을 포함하는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 통한 단면도를 도시한다.
도 4는 제1 및 제2 위치에 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 구현예의 일부를 도시한다.
도 5는 2개의 위치에서 슬라이딩 가능한 제2 구성요소를 포함하는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 도시한다.
도 6은 제1 및 최후 위치에 슬라이딩 가능한 제2 구성요소를 포함하는 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 구현예의 일부를 도시한다.
도 7은 상이한 위치에 2개의 큰 홈을 포함하는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 통한 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 구현예의 일부를 도시한다.
도 2는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 도시한다. 도 2a는 요소의 2/3 뷰를 도시하는 반면, 도 2b는 제2 구성요소의 길이방향 축에 수직인 요소를 통한 단면을 도시한다.
도 3은 제1 및 제2 위치에 다수의 기류 도관을 갖는 기류 채널을 포함하는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 통한 단면도를 도시한다.
도 4는 제1 및 제2 위치에 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 구현예의 일부를 도시한다.
도 5는 2개의 위치에서 슬라이딩 가능한 제2 구성요소를 포함하는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 도시한다.
도 6은 제1 및 최후 위치에 슬라이딩 가능한 제2 구성요소를 포함하는 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 구현예의 일부를 도시한다.
도 7은 상이한 위치에 2개의 큰 홈을 포함하는 본 발명의 흡인 저항 변형 요소의 구현예를 통한 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 에어로졸 발생 장치(10)의 구현예를 도시한다. 장치(10)는 흡인 저항 변형 요소(12)를 포함한다. 상기 장치는 가열 챔버(14)를 포함하고 있다. 가열 챔버(14)는 에어로졸 발생 물품(16)을 수용하도록 구성되어 있다. 에어로졸 형성 기재를 포함하는 에어로졸 발생 물품(16)이 가열 챔버(14) 내에 삽입된 것으로 도시되어 있다. 에어로졸 발생 장치(10)는 길이방향 축(점선)을 포함한다.
RTD 변형 요소(12)는 제1 구성요소(18) 및 제2 구성요소(20)를 포함한다. 제1 구성요소(18)는 가열 챔버(14)를 보유한다. 제1 구성요소(18)는 원통형으로 구성되어 있다. 제1 구성요소(18)는 중공 실린더를 포함한다. 제1 구성요소(18)는 외부 벽면(22) 및 내부 벽면(24)을 포함한다. 제1 구성 요소(18)는 적어도 하나의 홈(미도시)을 포함한다. 외부 벽면(22)은 장치(10)의 외층이다. 외부 벽면(22)은 장치(10)의 외부를 형성한다. 내부 벽면(24)은 공동을 둘러싼다. 공동은 제2 구성요소(20)를 보유한다.
제2 구성요소(20)는 원통형 로드로서 구성되어 있다. 제2 구성요소(20)는 적어도 하나의 홈(28)을 포함한다. 홈(28)은 에어로졸 발생 장치(10)의 길이방향 축을 따라 연장되어 있다. 홈(28)은 제2 구성요소(20)의 전체 길이를 따라 연장되어 있다. 제2 구성요소(20)는 가열 챔버(14)와 접경한다. 제2 구성요소(20)는 제1 구성요소(18)에 대해 회전 가능하도록 구성되어 있다.
제1 및 제2 구성요소들(18, 20)은 협력해서 기류 채널을 형성한다. 제1 구성요소(18)의 홈과 제2 구성요소(20)의 홈(28)은 기류 채널을 형성한다. 기류 채널은 가열 챔버(14)에 유체 연결되어 있다.
제2 구성요소(20)의 홈(28)은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 제2 구성요소(20)를 회전시킴으로써 제1 구성요소(18)에 대해 이동될 수 있다. 제1 위치로부터 제2 위치로 제1 구성요소(18)에 대해 제2 구성요소(20)의 홈(28)을 이동시킴으로써, 기류 채널의 내부 표면적은 증가되는 반면, 기류 채널의 단면적은 변하지 않는다. 이러한 방식으로, RTD는 제1 위치로부터 제2 위치로 이동함으로써 증가된다.
사용 시, 소비자는 물품(16)의 하류 말단에서 장치(10)를 흡인한다. 도 1의 화살표들은 장치(10)를 통한 기류의 방향을 보여주고 있다. 장치(10)에 진입하는 공기는 제1 및 제2 구성요소(18), 20)의 홈(28)을 통해 가열 챔버(14) 내로 그리고 에어로졸 발생 물품(16)을 통해 물품(16)의 하류 말단에서 소비자의 입 내로 흡인된다.
도 2는 본 발명의 RTD 변형 요소(12)의 일부를 도시한다. 도 2a는 요소(12)의 2/3 뷰를 도시한다. 요소(12)는 제1 구성요소(18) 및 제2 구성요소(20)를 포함한다. 제2 구성요소(20)를 둘러싸는 제1 구성요소(18)의 일부가 제2 구성요소(20)의 무제한도를 제공하기 위해 제거되었다. 제2 구성요소는 외부 벽면(26)을 포함한다. 제1 및 제2 구성요소(18, 20) 모두는 단일 홈(28)으로 도시되어 있다. 화살표는 기류 채널을 통한 기류의 흐름 방향을 나타낸다. 홈(28)은 모두 원통형 형상이고 반원형 단면을 갖는다.
도 2a의 좌측에 도시된 요소(12)는 제1 구성요소(18)의 홈(28)이 제2 구성요소(20)의 홈(28)과 접경하는 구성을 도시한다. 이러한 구성은 제1 위치에 대응한다. 2개의 홈(28)은 함께 단일 기류 도관을 형성한다. 2개의 홈(28)은 본질적으로 연속적인 내부 표면을 갖는 기류 도관을 형성한다. 기류 도관의 내부 표면은 기류 채널의 내부 표면에 대응한다. 기류 채널의 내부 표면의 표면적은 기류 채널의 내부 표면적에 대응한다. 도 2b의 좌측에 도시된 요소(12)는 요소(12)의 동일한 구성을 단면도로 도시한다.
도 2a의 우측에 도시된 요소(12)는 제2 구성요소(20)의 홈(28)이 제1 구성요소(18)의 홈(28)로부터 오프셋되는 구성을 도시한다. 이는 제2 위치에 대응한다. (제2 구성 요소 상의 곡선 화살표로 표시된) 시계 방향으로의 제1 구성 요소(18)에 대해 제2 구성 요소(20)를 회전시킴으로써, 도 2a의 좌측에 도시된 구성에서 시작하여, 도 2a의 우측에 도시된 구성을 얻을 수 있다.
제1 구성요소(18)의 홈(28)은 제1 기류 도관의 일부이다. 제2 구성요소(20)의 홈(28)은 제2 기류 도관의 일부이다. 제1 기류 도관의 내부 표면은 제1 구성요소(18)의 홈(28)의 표면적 및 제1 구성요소(18)의 홈(28)과 접경하는 제2 구성요소(20)의 외부 벽면의 일부의 표면적으로부터 형성된다. 제2 기류 도관의 내부 표면은 제2 구성요소(20)의 홈(28)의 표면적 및 제1 구성요소(18)의 홈(28)과 접경하는 제1 구성요소(18)의 내부 벽면의 일부의 표면적으로부터 형성된다. 기류 채널은 제1 및 제2 기류 도관 둘 모두에 의해 형성된다. 홈에서 화살표로 표시된 바와 같이, 공기는 양쪽 기류 도관을 통해 흐를 수 있다. 기류 채널의 내부 표면적은 제1 및 제2 기류 도관의 조합된 표면적이다.
도 2a의 우측에 도시된 구성에서, 기류 채널의 표면적은 도 2a의 좌측에 도시된 구성에서보다 크다. 표면적의 증가는 제1 구성요소(18)의 홈(28)과 접하는 제2 구성요소(20)의 부분의 표면적 및 제2 구성요소(20)의 홈(28)과 접하는 제1 구성요소(18)의 부분의 표면적과 동일하다. 도 2b의 우측은 제2 위치에서의 요소(12)의 동일한 구성을 단면도로 도시한다. 기류 채널의 표면적의 증가로 인해, RTD는 제1 위치와 비교하여 제2 위치에서 증가된다.
도 3은 제1 구성요소(18) 및 제2 구성요소(20)가 각각 다수의 홈들(28)을 포함하는, RTD 변형 요소(12)의 구현예를 도시한다. 보다 정확하게, 제1 구성요소(18) 및 제2 구성요소(20)는 각각 5개의 홈들(28)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 도 3의 좌측에 도시된 요소(12)는 제1 위치에 대응하는 초기 구성에서 요소(12)를 도시한다. 제1 위치에서, 제1 구성요소(18)의 각 홈(28)은 제2 구성요소(20)의 홈(28)과 접경한다. 따라서, 5쌍의 접경된 홈들(28)이 형성된다. 기류 채널은 5쌍의 접경된 홈들(28)에 의해 형성된다. 5쌍의 접경된 홈들(28)은 각각 기류 도관을 형성한다. 이러한 구성에서, 기류 채널의 내부 표면적은 제1 구성요소(18)의 5개의 홈들(28)의 표면적과 제2 구성요소(20)의 5개의 홈들(28)의 표면적의 합이다.
사용 시, 제2 구성요소(20)는 제1 구성요소(18)에 대해 회전될 수 있다. 본 구현예에서, 제2 구성요소(20)는 제2 구성요소(20) 상의 곡선형 화살표로 표시된 바와 같이 시계 방향으로 회전된다.
도 3의 우측에 도시된 요소(12)는 회전으로 인한 제2 위치에서의 요소(12)의 구성을 도시한다. 이러한 구성에서, 제1 구성요소(18)의 4개의 홈들(28)은 제2 구성요소(20)의 4개의 홈들(28)과 접경하여 4쌍의 접경된 홈들(28)을 형성한다. 이러한 구성은 2쌍의 비-쌍(unpaired) 홈들(28)을 포함한다. 4쌍의 접경된 홈들(28)과 2쌍의 비-쌍 홈들(28)은 기류 채널을 함께 형성한다. 4쌍의 접경된 홈들(28) 및 2쌍의 비-쌍 홈들(28)은 6개의 기류 도관을 형성한다. 이러한 구성에서, 기류 채널의 내부 표면적은 제1 구성요소(18)의 5개의 홈들(28), 제2 구성요소(20)의 5개의 홈들(28)의 조합된 표면적이고, 제1 구성요소(18)의 일부의 표면적은 제2 구성요소(20)의 비-쌍 홈들(28)과 접경하고, 제2 구성요소(20)의 일부의 표면적은 제1 구성요소(18)의 비-쌍 홈들(28)과 접경한다. 따라서, 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 제2 구성요소(20)의 비-쌍 홈(28)과 접경하는 제1 구성요소(18)의 일부의 표면적 및 제1 구성요소(18)의 비-쌍 홈(28)과 접경하는 제2 구성요소(20)의 일부의 표면적에 의해 제1 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적에 대해 증가된다. 증가 표면적은 기류 채널을 통한 기류 상의 기류 채널의 표면에 의해 가해지는 마찰력의 증가를 초래한다. 증가된 마찰력은 기류 채널의 길이에 걸쳐 더 높은 압력 강하를 초래한다. 따라서, 기류 채널의 RTD 및 이에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 RTD는 기류 채널의 내부 표면적의 증가에 의해 증가된다.
도 3에 도시되지 않았지만, 제2 구성요소(20)는 제3 위치로 시계 방향으로 더 회전될 수 있다. 제3 위치에서, 홈(28)의 접경하는 쌍의 수는 3쌍으로 감소된다. 동일한 토큰에 의해, 제1 구성요소(18)의 추가 비-쌍 홈(28)과 제2 구성요소(20)의 추가 비-쌍 홈(28)이 형성되어, 총 4개의 비-쌍 홈(28)을 제공한다. 따라서, 제2 구성요소(20)를 제3 위치로 회전시킴으로써, 기류 채널의 내부 표면적은 제2 구성요소(20)의 제2 비-쌍 홈(28)과 접경하는 제1 구성요소(18)의 일부의 표면적 및 제1 구성요소(18)의 제2 비-쌍 홈(28)과 접경하는 제2 구성요소(20)의 일부의 표면적에 의해 더 증가된다. 기류 채널의 내부 표면적의 증가는 기류 채널을 통한 기류 상의 기류 채널의 내부 표면에 의해 가해지는 마찰력으로 인한 에너지 손실을 더 증가시킨다. 이는 기류 채널의 길이에 걸쳐 증가된 압력 강하를 초래한다. 따라서, 장치(10)의 RTD는 제2 위치에 비해 제3 위치에서 더 증가된다.
제2 구성요소(20)는, 최후 위치에서 제1 구성요소(18)의 5개의 홈들(28) 모두 및 제2 구성요소(20)의 5개의 홈들(28) 모두가 쌍을 이루지 않을 때까지 단계적으로 추가로 회전될 수 있다. 최후 위치에서, 기류 채널의 내부 표면적이 최대화된다(10개의 홈들(28)의 표면적 및 각각의 비-쌍 홈(28)과 접경하는 제1 및 제2 구성요소(18, 20)의 대응 부분에 대응함). 최후 위치에서, 에어로졸 발생 장치(10)의 RTD가 최대화된다. 최후 위치에서, RTD는 제1 위치와 비교하여 대략 64%만큼 증가된다. 각 회전 단계는 RTD를 대략 13%만큼 증가시킬 수 있다. 홈(28) 쌍의 수 및 위치의 수는 장치의 RTD를 조정하는 원하는 옵션에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 일부를 보여주고 있다. 도 4의 좌측은 RTD 변형 요소(12)를 통한 에어로졸 발생 장치(10)의 횡단면과 에어로졸 발생 장치(10)의 길이방향 축에 평행한 에어로졸 발생 장치(10)를 통한 단면을 보여주고 있다. 제1 및 제2 구성요소들(18, 20) 각각은 2개의 홈들(28)을 갖는다. 홈들(28)은 제1 및 제2 구성요소들(18, 20)의 전체 길이를 따라 각각 연장되어 있다. RTD 변형 요소(12)는 제1 위치에 도시되어 있으며, 여기서 제1 구성요소(18) 상의 양쪽 홈(28)은 제2 구성요소(20)의 홈(28)과 쌍을 이룬다. 기류 채널로부터의 2쌍의 접경된 홈(28).
도 4의 우측은 제1 위치 및 제2 위치에서 RTD 변형 요소(12)의 단면을 도시한다. 제1 위치에서, 요소(12)는 2쌍의 접경된 홈(28)을 포함한다. 제2 위치에서, 요소(12)는 1쌍의 접경된 홈(28) 및 2쌍의 비-쌍 홈(28)을 포함한다. 제2 위치는 제1 구성요소(18)에 대해 제2 구성요소(20)를 회전시킴으로써 얻어진다. 만곡된 이중 머리 화살표로 표시된 바와 같이, 요소(12)는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 앞뒤로 이동될 수 있다.
도 5는 에어로졸 발생 장치(10)의 구현예의 일부를 보여주고 있다. 제2 구성요소(20)는 에어로졸 발생 장치(10)의 길이방향 축을 따라 제1 구성요소(18)에 대해 슬라이딩될 수 있다. 도 5의 좌측은 제1 위치에 대응하는 구성을 도시한다. 제2 구성요소(20)는 상류 방향으로 제1 구성요소(18)에 대하여 오프셋된다. 기류 채널은 제1 구성요소(18)의 내부 벽면(24)의 일부 및 제2 구성요소(20)의 외부 벽면의 일부에 의해 형성된다. 기류 채널은 특정 길이(30)를 갖는다. 제1 구성요소(18)는 2개의 홈들(28)을 포함한다. 2개의 홈들(28)은 제1 구성요소(18)의 내부 벽면(24) 상에 서로 대향하여 배열되어 있다. 제1 구성요소(18)의 2개의 홈(28)의 일부는 제2 구성요소의 홈-접경부와 함께 에어로졸 발생 장치(10)의 기류 채널을 정의한다. 기류 채널은 제1 구성요소(18)의 상류 말단에서 배열되어 있는 에어로졸 발생 장치(10)의 길이방향 축을 따르는 위치에서 시작된다. 기류 채널은 제2 구성요소(20)의 하류 말단이 배열되어 있는 에어로졸 발생 장치(10)의 길이방향 축을 따르는 위치에서 종료된다.
에어로졸 발생 장치(10)는 공기 유출구 채널(32)을 포함하고 있다. 공기 유출구 채널(32)은 가열 챔버(14)와 접경하고 있다.
에어로졸 발생 물품(16)은 가열 챔버(14) 내부를 보여주고 있다. 사용 시, 사용자는 장치(10) 내로 공기를 흡인한다. 공기는 기류 채널을 통해 흐른 다음 공기 유출구 채널(32)을 통해 에어로졸 발생 물품(16)과 함께 가열 챔버(14) 내로 흐른다. 기류의 방향은 화살표로 표시된다. 그런 다음, 에어로졸 발생 물품(16)의 에어로졸 발생 기재로부터 형성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치(10)의 마우스 말단을 통해 사용자의 입으로 진입한다.
양쪽 홈들(28)은 제1 구성요소(18)의 내부 벽면의 길이를 따라 부분적으로만 연장되어 있다. 제1 구성요소(18) 상의 홈들(28)은 길이가 다르다. 상부 홈(28)은 하부 홈(28)보다 길다. 하부 홈(28)은 상부 홈(28)보다 더 상류에 있는 제2 구성요소(20)의 길이 방향 축을 따르는 위치에서 종료된다.
제2 구성요소(20)는 기류 채널의 길이(30)가 증가되도록 제1 구성요소(18)에 대해 제2 위치로 슬라이딩될 수 있다. 기류 채널의 길이(30)을 증가시킴으로써, 기류 채널의 내부 표면적이 증가된다. 기류 채널의 더 큰 내부 표면적으로 인해, 기류 채널의 표면과의 상호작용으로 인한 기류의 마찰 손실이 증가되어 더 높은 RTD를 초래한다.
도 5의 우측은 추가 위치에 대응하는 구성을 나타낸다. 이러한 추가 위치는 하부 홈(28)을 통한 기류가 차단되도록 제1 구성요소(18)에 대해 더 하류로 제2 구성요소(20)를 슬라이딩시킴으로써 얻어진다. 하부 홈(28)을 통한 기류는 제2 구성요소(20) 및 하부 홈(28)의 말단 벽면(34)에 의해 차단된다. 제2 구성요소(20)의 하류 말단은 제1 구성요소(18)의 하부 홈(28)의 말단 벽면(34)보다 더 하류에 있지만 상부 홈(28)의 말단 벽면의 상류에 있는 장치(10)의 길이방향 축을 따르는 위치에 배열되어 있다. 이러한 추가 위치에서, 공기는 여전히 상부 홈(28)을 통해 흐를 수 있다. 이러한 추가 위치에서, 공기 유출구 채널의 크기는 제1 위치에서보다 작다. 이러한 추가 위치에서, 흡인 저항은 기류 채널의 길이(30)를 증가시키고 하부 홈(28)을 차단함으로써 제1 위치에 대해 증가된다.
최후 위치(미도시)에서, 제2 구성요소(20)는 제1 구성요소(18)가 제1 구성요소(18)의 상부 홈(28)을 통한 기류를 차단할 때까지 제1 구성요소(18)에 대해 하류로 더 슬라이딩된다. 이 위치에서, 제2 구성요소(20)는 제1 구성요소(18)의 상부 홈(28)의 말단 벽면보다 더 하류에 있는 에어로졸 발생 장치(10)의 길이방향 축을 따르는 위치로 연장되어 있다. 이러한 최후 위치에서, 기류 채널을 통한 기류는 완전히 차단된다.
도 6은 에어로졸 발생 장치(10)의 구현예의 일부를 보여주고 있다. 장치(10)는 제1 구성요소(18)의 내부 벽면(24) 상에 2개의 홈들(28)을 갖는 제1 구성요소(18)를 포함하는 RTD 변형 요소(12)를 포함한다. 제2 구성요소(20)는 홈(28)을 포함하지 않는다. 도 6의 좌측은 RTD 변형 요소(12)를 통한 횡단면을 보여주고 있다. 도 6의 중앙부 및 우측은 장치(10)의 길이방향 축에 평행한 에어로졸 발생 장치(10)의 단면을 보여주고 있다. 도 6의 중앙 부분은 제1 위치에 대응하는 구성을 나타낸다. 도 6의 우측은 추가 위치에 대응하는 구성을 나타낸다. 추가 위치는 제1 구성요소(18)에 대해 제2 구성요소(20) 하류로 슬라이딩함으로써 얻어진다. 추가 위치에서, 상부 홈(28)을 통한 기류는 제2 구성요소(20) 및 제1 구성요소(18)의 홈의 말단 벽면에 의해 차단된다. 추가 위치에서, 공기는 제한된 공기 유출구 채널을 통해 하부 홈을 여전히 빠져나갈 수 있다.
도 7은 본 발명의 RTD 변형 요소(12)의 일 구현예를 통한 횡단면을 도시한다. RTD 변형 요소(12)는 제1 구성요소(18)의 내부 벽면(24) 상의 단일 홈(28) 및 제2 구성요소(20)의 외부 벽면 상의 단일 홈(28)을 포함한다. 제1 구성요소(18)의 홈(28)은 제1 구성요소(18)의 내부 벽면(24)의 표면의 절반을 가로질러 연장되어 있다. 제2 구성요소(20)의 홈(28)은 제2 구성요소(20)의 외부 벽면의 표면의 절반을 가로질러 연장되어 있다.
도 7의 좌측 부분은 제1 위치에 대응하는 구성을 나타낸다. 이 위치에서, 제1 및 제2 구성요소들(18, 20)의 홈들(28)이 정렬되어 있다. 정렬된 쌍의 홈(28)은 기류 채널을 형성한다. 기류 채널의 내부 표면적은 홈(28)의 표면적과 동일하다.
도 7의 우측 부분은 추가 위치에 대응하는 구성을 나타낸다. 이 위치는 제1 구성요소(18)에 대해 제2 구성요소(20)를 회전시킴으로써 얻어진다. 이러한 추가 위치에서, 기류 채널의 내부 표면적은 제2 구성요소(20)의 홈(28)의 일부와 접경하지 않는 제1 구성요소(18)의 내부 벽면(24)의 일부 및 제1 구성요소(18)의 홈(28)의 일부와 접경하지 않는 제2 구성요소(20)의 외부 벽면의 일부의 표면적에 의해 증가된다. 구현예는 제2 구성요소(20)를 작은 증분으로 회전시킴으로써 무단계 RTD 변형을 허용한다.
Claims (16)
- 흡인 저항 변형 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치로서, 상기 흡인 저항 변형 요소는:
제1 구성요소,
제2 구성요소,
적어도 하나의 기류 채널을 포함하고, 여기서 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소는 협력해서 상기 기류 채널을 형성하고,
상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 적어도 하나는 적어도 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 제1 구성요소 및 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록 구성되어 있고,
상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소에 의해 형성된 상기 기류 채널의 내부 표면적은 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소가 상기 제2 위치에 있을 때의 상기 기류 채널의 내부 표면적보다 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소가 상기 제1 위치에 있을 때 더 작고,
상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서의 기류 채널의 단면적은 변하지 않고 유지되는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 공동을 포함하고, 상기 제2 구성요소는 상기 공동 내에서 이동 가능하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 서로에 대해 회전 가능하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 적어도 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 제3 위치 사이에서 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하도록 구성되어 있고,
상기 제1 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 상기 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작고,
상기 제2 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적은 상기 제3 위치에서의 기류 채널의 내부 표면적보다 작고, 그리고
상기 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치에서의 기류 채널의 단면적은 변하지 않고 유지되는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 예컨대 상기 기류 채널의 제1 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 홈을 포함하고, 상기 제2 구성요소는 예컨대 상기 기류 채널의 제2 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 홈을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소는 각 홈이 상기 기류 채널의 일부를 형성하도록 다수의 홈을 포함하고, 상기 제2 구성요소는 각 홈이 상기 기류 채널의 일부를 형성하도록 다수의 홈을 포함하고, 그리고 바람직하게는 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 각각은 동일한 수의 홈을 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제5항 및 제6항에 있어서, 상기 제1 위치에서, 상기 제1 구성요소의 각 홈은 상기 제2 구성요소의 하나의 홈과 접경하여 한 쌍의 접경된 유체 연통하는 홈을 형성하고, 각각의 연속 위치에서 상기 홈 쌍의 수는 한 쌍의 홈에 의해 연속적으로 감소되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소, 상기 공동 및 상기 제2 구성요소 중 하나 이상은 원통형 형상을 갖는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 가열 챔버를 포함하고, 상기 가열 챔버는 상기 흡인 저항 변형 요소의 하류에 배열되어 있고, 상기 가열 챔버는 상기 흡인 저항 변형 요소와 접경하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 하나 또는 둘 모두는 상기 에어로졸 발생 장치, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 하나 이상의 길이방향 축을 따라 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 다른 하나에 대해 이동 가능하고, 바람직하게는 슬라이딩 가능하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 하나에서의 상기 기류 채널의 길이는 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치 중 다른 하나에서의 상기 기류 채널의 길이보다 큰, 에어로졸 발생 장치.
- 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 공기 유출구 채널을 포함하고, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소는 협력하여 상기 공기 유출구 채널을 적어도 부분적으로 형성하고, 상기 공기 유출구 채널은 상기 기류 채널의 하류에 배열되어 있고, 상기 기류 채널 및 상기 공기 유출구 채널은 선택적으로 서로 유체 연통하고, 상기 제1 위치에서의 공기 유출구 채널의 크기는 상기 제2 위치에서의 공기 유출구의 크기보다 큰, 에어로졸 발생 장치.
- 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소는 서로에 대해 이동 가능하도록 구성되어, 연속 위치에서 상기 기류 채널의 일부가 차단되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 적어도 하나는 상기 제1 구성요소 및 상기 제2 위치 중 다른 하나에 대해 최후 위치로 이동 가능하도록 구성되어, 상기 최후 위치에서 상기 기류 채널이 완전히 차단되는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징 및 상기 흡인 저항 변형 요소를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
- 제1항 내지 제15항의 에어로졸 발생 장치의 흡인 저항을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 방법은:
상기 제1 구성요소 및 상기 제2 구성요소 중 하나 이상을 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
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