KR20240036682A - 재충전 디바이스를 위한 저장소, 에어로졸 제공 시스템의 물품을 재충전하기 위한 디바이스 및 방법, 유체 분배를 위한 노즐, 및 전자 에어로졸 제공 시스템을 위한 재충전 가능한 물품 - Google Patents

재충전 디바이스를 위한 저장소, 에어로졸 제공 시스템의 물품을 재충전하기 위한 디바이스 및 방법, 유체 분배를 위한 노즐, 및 전자 에어로졸 제공 시스템을 위한 재충전 가능한 물품 Download PDF

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이안 무리슨
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Abstract

재충전 디바이스(device)에 사용하기 위한 저장소는: 하나 이상의 측면 벽들 및 단부 벽에 의해 한정된 유체 저장 체적; 저장소 및 물품이 재충전 디바이스에 설치될 때 유체 저장 체적으로부터 물품의 저장 영역으로 유체 흐름 경로를 제공하기 위해 에어로졸(aerosol) 제공 시스템의 물품의 입구 오리피스(orifice)와 맞물릴 수 있는 유체 도관을 형성하거나 또는 유체 도관과 맞물리도록 구성된, 단부 벽 내의 또는 그 부근의 출구 오리피스; 및 유체 저장 체적을 폐쇄하기 위해 단부 벽의 반대쪽에 배치되는 이동 가능한 벽 ― 이동 가능한 벽은 단부 벽 쪽으로 슬라이딩(slide)되도록 구성되고, 이동 가능한 벽을 단부 벽 쪽으로 푸시(push)하도록 작동 가능한 재충전 디바이스의 푸시 요소와 맞물릴 수 있어, 유체 저장 체적의 용량을 감소시켜 유체 저장 체적 내의 유체가 물품의 저장 영역을 충전하기 위해 출구 오리피스를 통해 유체 흐름 경로로 이동됨 ― 을 포함한다.

Description

재충전 디바이스를 위한 저장소, 에어로졸 제공 시스템의 물품을 재충전하기 위한 디바이스 및 방법, 유체 분배를 위한 노즐, 및 전자 에어로졸 제공 시스템을 위한 재충전 가능한 물품
본 개시내용은 재충전 디바이스(refilling device)를 위한 저장소, 에어로졸(aerosol) 제공 시스템의 물품을 재충전하기 위한 디바이스 및 방법, 유체 분배를 위한 노즐(nozzle), 및 전자 에어로졸 제공 시스템을 위한 재충전 가능한 물품에 관한 것이다.
소위 전자 시가렛(cigarette)들로 흔히 구성되는 전자 에어로졸 제공 시스템들은 시스템의 모든 요소들이 공통 하우징에 있는 단일 형식, 또는 요소들이 2 개 이상의 하우징들 사이에 분산되어 있어 서로 결합되어 시스템을 형성할 수 있는 다중 컴포넌트 형식을 가질 수 있다. 후자 형식의 일반적인 예는 디바이스 및 물품을 포함으로 2-컴포넌트 시스템이다. 디바이스는 전형적으로 배터리와 같은 시스템을 위한 전기 전력 소스(source), 및 에어로졸을 생성하기 위한 요소들 작동을 위한 제어 전자장치를 포함한다. 카트리지(cartridge), 카토마이저(cartomiser), 소모품, 클리어로마이저(clearomiser)를 포함하는 용어들로도 불리는 물품은 전형적으로 에어로졸이 발생되는 에어로졸화 가능한 재료의 공급을 유지하기 위한 저장 체적 또는 영역, 및 에어로졸화 가능한 재료를 기화시키기 위해 작동 가능한 가열기(heater)와 같은 에어로졸 생성기를 포함한다. 유사한 3-컴포넌트 시스템은 물품에 부착하는 별도의 마우스피스(mouthpiece)를 포함할 수 있다. 많은 설계들에서, 에어로졸화 가능한 재료가 소모되면 디바이스에서 분리되어 버려질 수 있도록 의도된다는 점에서, 물품은 일회용이도록 설계된다. 사용자는 제조업체에 의해 에어로졸화 가능한 재료가 미리 충전된 새로운 물품을 획득하여, 이를 디바이스에 부착하여 사용한다. 반면, 디바이스는 다수의 연속된 물품들과 함께 사용되도록 의도되며, 연장된 작동을 허용하도록 배터리를 재충전할 수 있는 능력을 갖는다.
소모품들이라고 할 수 있는 일회용 물품들은 사용자에게는 편리하지만, 이것들은 천연 자원들을 낭비하여 환경에 해로운 것으로 간주될 수 있다. 따라서, 사용자가 에어로졸화 가능한 재료로 재충전할 수 있도록 구성된 대안적인 설계의 물품이 알려져 있다. 이는 폐기물을 감소시키고, 사용자에 대한 전자 시가렛 사용 비용을 절감할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸화 가능한 재료는, 사용자가 물품의 재충전 오리피스(orifice)를 통해 물품 내로 일정 양의 재료를 스퀴즈(squeeze)하거나 또는 떨어뜨리는 병에 제공될 수 있다. 그러나, 품목들이 작고 관련된 재료의 체적이 전형적으로 적기 때문에, 재충전하는 행위는 어색하고 불편할 수 있다. 병과 물품 사이의 접합부를 정렬하는 것이 어려울 수 있으며, 부정확할 경우 재료의 유출로 이어질 수 있다. 이는 낭비일 뿐만 아니라, 위험할 수도 있다. 에어로졸화 가능한 재료에는 종종 액체 니코틴이 포함되어 있어, 피부에 접촉하게 되면 유독할 수 있다.
따라서, 에어로졸화 가능한 재료가 담긴 병 또는 다른 저장소와 재충전 가능한 카트리지를 수용하고 전자로부터 후자로의 재료의 이송을 자동화하도록 구성된 재충전 유닛들 또는 디바이스들이 제안되었다. 따라서, 이러한 재충전 디바이스들에 대한 대안적인, 개선된 또는 향상된 특징들 및 설계들이 관심을 끌고 있다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제1 양태에 따르면, 재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소가 제공되고, 이 저장소는: 하나 이상의 측면 벽들 및 단부 벽에 의해 한정된 유체 저장 체적; 저장소 및 물품이 재충전 디바이스에 설치될 때 유체 저장 체적으로부터 물품의 저장 영역으로 유체 흐름 경로를 제공하기 위해 에어로졸 제공 시스템의 물품의 입구 오리피스와 맞물릴 수 있는 유체 도관을 형성하거나 또는 유체 도관과 맞물리도록 구성된, 단부 벽 내의 또는 그 부근의 출구 오리피스; 및 유체 저장 체적을 폐쇄하기 위해 단부 벽의 반대쪽에 배치되는 이동 가능한 벽 ― 이동 가능한 벽은 단부 벽 쪽으로 슬라이딩(slide)되도록 구성되고, 이동 가능한 벽을 단부 벽 쪽으로 푸시(push)하도록 작동 가능한 재충전 디바이스의 푸시 요소와 맞물릴 수 있어, 유체 저장 체적의 용량을 감소시켜 유체 저장 체적 내의 유체가 물품의 저장 영역을 충전하기 위해 출구 오리피스를 통해 유체 흐름 경로로 이동됨 ― 을 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제2 양태에 따르면, 재충전 디바이스에 수용된 에어로졸 제공 시스템의 물품을 저장소로부터의 에어로졸 생성 재료로 재충전하도록 구성된 재충전 디바이스가 제공되며, 이 재충전 디바이스는 제1 양태에 따른 저장소를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제3 양태에 따르면, 저장 영역을 유체로 재충전하는 방법이 제공되며, 이 방법은: 제1 양태에 따른 저장소로부터 저장 영역으로 유체를 분배하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제4 양태에 따르면, 저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스가 제공되고, 유체를 포함하는 저장소를 수용하기 위한 저장소 인터페이스 ― 저장소는 저장소의 용량을 감소시키고 저장소의 유체를 저장소의 출구 오리피스 밖으로 이동시키기 위해 내측으로 푸시될 수 있도록 구성된 이동 가능한 벽을 가짐 ― ; 유체를 위한 저장 영역을 갖는 에어로졸 제공 시스템의 물품을 수용하기 위한 물품 인터페이스 ― 저장소의 출구 오리피스와 물품의 저장 영역 사이에 유체 흐름 경로가 형성됨 ― ; 모터; 플런저(plunger) ― 플런저는 모터에 의해 구동되어, 수용된 저장소의 이동 가능한 벽과 맞물려 내측으로 푸시하기 위해 후퇴된 포지션(position)으로부터 플런저의 전진, 및 이동 가능한 벽으로부터 플런저의 후퇴를 포함하는 선형 이동을 제공하도록 구성됨 ― ; 및 플런저를 구동하기 위해 모터를 제어하도록 구성된 제어기를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제5 양태에 따르면, 저장소로부터 물품을 재충전하는 방법이 제공되며, 저장소의 출구 오리피스와 물품의 입구 오리피스 사이에 유체 흐름 경로를 형성하는 단계 ― 저장소는 저장소의 용량을 감소시키고 출구 오리피스 밖으로 유체를 이동시키도록 내측으로 푸시될 수 있도록 구성된 이동 가능한 벽을 가지며, 물품은 입구 오리피스와 유체 연통하는 저장 영역을 갖는 증기 제공 시스템의 물품임 ― ; 및 모터 구동 플런저를 제어하여 저장소의 이동 가능한 벽을 내측으로 푸시하여 유체를 출구 오리피스 밖으로, 유체 흐름 경로를 따라 입구 오리피스 내로 이동시켜 물품의 저장 영역을 저장소로부터의 유체로 충전하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제6 양태에 따르면, 제4 양태에 따른 재충전 디바이스; 및 에어로졸 생성 재료를 위한 저장 영역을 갖는 물품, 및 물품이 에어로졸 제공 시스템을 형성하기 위해 결합될 수 있는 디바이스를 포함하는 에어로졸 제공 시스템 ― 물품은 재충전 디바이스의 물품 인터페이스에서 수용되도록 구성됨 ― 을 포함하는 키트가 제공된다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제7 양태에 따르면, 유체를 분배하기 위한 노즐이 제공되고, 근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되고 노즐 체적을 둘러싸는 관형 외부 벽; 노즐 체적을 근위 단부로부터 원위 단부로 유체의 흐름을 위한 유체 채널, 및 원위 단부로부터 근위 단부 쪽으로 공기의 흐름을 위한 통기 채널(venting channel)로 분할하는 내부 벽을 포함하고, 내부 벽 및 외부 벽은, 원위 단부에서, 유체 채널이 통기 채널을 넘어 연장되도록 구성된다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제8 양태에 따르면, 유체를 저장하기 위한 저장소가 제공되며, 이 저장소는 저장소로부터 유체를 분배하기 위한 제7 양태에 따른 노즐을 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제9 양태에 따르면, 재충전 디바이스에 수용된 에어로졸 제공 시스템의 물품을 저장소로부터의 에어로졸 생성 재료로 재충전하도록 구성된 재충전 디바이스가 제공되며, 이 재충전 디바이스는 제8 양태에 따른 저장소를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제10 양태에 따르면, 유체를 분배하기 위한 노즐이 제공되고, 노즐의 제1 단부로부터 제2 단부로 유체의 흐름을 위한 유체 채널을 정의하는 관형 내부 벽; 및 내부 벽을 둘러싸고 노즐의 제2 단부로부터 제1 단부 쪽으로 공기의 흐름을 위한 통기 채널을 정의하는 관형 외부 벽 ― 통기 채널은 외부 벽의 내부 표면 및 내부 벽의 외부 표면에 의해 정의됨 ― 을 포함하고, 내부 벽은 외부 벽 내에 편심되어 위치(locate)된다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제11 양태에 따르면, 유체를 저장하기 위한 저장소가 제공되며, 이 저장소는 저장소로부터 유체를 분배하기 위한 제10 양태에 따른 노즐을 포함한다. 저장소는 저장소에 저장된 에어로졸 생성 재료를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제12 양태에 따르면, 재충전 디바이스에 수용된 에어로졸 제공 시스템의 물품을 저장소로부터의 에어로졸 생성 재료로 재충전하도록 구성된 재충전 디바이스가 제공되며, 이 재충전 디바이스는 제11 양태에 따른 저장소를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제13 양태에 따르면, 저장 영역을 유체로 재충전하는 방법이 제공되며, 이 방법은: 제7 양태 또는 제10 양태에 따른 노즐을 사용하여 저장소로부터 저장 영역 내로 유체를 이송하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제14 양태에 따르면, 에어로졸 제공 시스템을 위한 물품이 제공되고, 입구 벽을 포함하는 하나 이상의 벽들을 포함하는 외부 하우징; 외부 하우징 내에 정의된 에어로졸 생성 재료를 위한 저장 영역; 에어로졸 생성 재료를 저장 영역 내로 추가할 수 있는, 저장 영역의 내부와 유체 연통하는 입구 오리피스; 및 입구 오리피스를 폐쇄하는 밸브를 포함하고, 입구 오리피스는 외부 하우징의 입구 벽에 위치되고, 밸브는 입구 오리피스 및 입구 벽과 일체형으로 형성된다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제15 양태에 따르면, 제14 양태에 따른 물품을 포함하는 에어로졸 제공 시스템이 제공된다.
본 명세서에 설명된 일부 실시예들의 제16 양태에 따르면, 에어로졸 제공 시스템을 위한 물품을 위한 벽이 제공되고, 이 벽은 물품의 외부 하우징의 적어도 일부를 정의하도록 구성되고, 에어로졸 생성 재료를 물품의 저장 영역 내로 추가할 수 있는 입구 오리피스; 및 입구 오리피스를 폐쇄하는 밸브를 포함하고, 벽, 입구 오리피스 및 밸브는 일체형으로 형성된다.
특정 실시예들의 이러한 및 추가의 양태들은 첨부된 독립 청구항들 및 종속 청구항들에 제시되어 있다. 종속 청구항들의 특징들은 청구항들에 명시적으로 제시된 것들 이외의 다른 조합들로 서로 그리고 독립 청구항들의 특징들과 결합될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 명세서에 설명된 접근 방식은 아래에 제시된 것과 같은 특정 실시예들에 국한되지 않고, 본 명세서에 제시된 특징들의 임의의 적절한 조합들을 포함하며 고려한다. 예를 들어, 저장소, 재충전 디바이스, 또는 관련 방법들은 아래에 설명된 다양한 특징들 중 임의의 하나 이상을 적절하게 포함하는 본 명세서에 설명된 접근 방식들에 따라 제공될 수 있다.
이제 본 발명의 다양한 실시예들이 다음 도면들을 참조하여 예시적으로만 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 개시내용의 실시예들이 적용될 수 있는 예시적인 전자 에어로졸 제공 시스템을 통한 단순화된 개략적인 단면도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예들이 구현될 수 있는 재충전 디바이스의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 예들에 따른 에어로졸 제공 시스템의 물품을 재충전하는 저장소의 단순화된 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 제1 설명된 발명에 따른, 본 개시내용의 제2 설명된 발명의 예에 따른 재충전 디바이스에 사용하기 위한 예시적인 저장소의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 4a는 도 4의 예와 상이한 밀봉 배열을 갖는 본 개시내용의 제1 설명된 발명에 따른 다른 예시적인 저장소의 개략적인 단면 부분도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 각각, 저장소로부터 물품이 재충전되기 전에 그리고 후에, 본 개시내용의 제1 설명된 발명의 예에 따른 저장소가 설치되는 재충전 디바이스의 개략도들을 도시하며, 또한 양 부품이 재충전 디바이스에 설치되는 경우 저장소로부터 물품이 재충전되기 전에 그리고 후에, 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 추가의 예시적인 재충전 디바이스이기도 하다.
도 6은 본 개시내용의 제1 설명된 발명에 따른 추가의 예시적 저장소의 개략적인 단면도를 도시하는 것으로서, 재충전될 물품을 위한 소켓을 추가로 포함한다.
도 7은 소켓에 물품이 삽입된 도 6의 예시적인 저장소의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 제1 설명된 발명에 따른, 저장소를 위한 단부 벽 및 출구 오리피스 노즐의 제1 예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 9는 본 개시내용의 제1 설명된 발명에 따른, 저장소를 위한 단부 벽 및 출구 오리피스 노즐의 제2 예의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 10a, 도 10b 및 도 10c는 본 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 재충전 디바이스에 사용하기에 적합한 제1 예시적인 모터 구동 플런저 유체 이송 메커니즘의 단순화된 개략도들을 플런저의 상이한 포지션들에 대해 도시한다.
도 11은 본 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 재충전 디바이스에 사용하기 적합한 제2 예시적인 모터 구동 플런저 유체 이송 메커니즘의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 12는 본 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 재충전 디바이스에 사용하기에 적합한 예시적인 물품 인터페이스의 단순화된 개략적인 측면도를 도시한다.
도 13은 본 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 예시적인 재충전 디바이스의 단순화된 개략적인 정면도를 도시한다.
도 14는 본 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 제1 예시적인 방법의 단계들의 흐름도를 도시한다.
도 15는 본 개시내용의 제2 설명된 발명에 따른 저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 제2 예시적인 방법의 단계들의 흐름도를 도시한다.
도 16은 본 개시내용의 제2로 설명된 발명에 따른 저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 제3 예시적인 방법의 단계들의 흐름도를 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 각각 본 개시내용의 제3 설명된 발명에 따른 제1 예시적인 노즐의 단순화된 종단면도 및 횡단면도를 도시한다.
도 18a 및 도 18b는 각각 본 개시내용의 제3 설명된 발명에 따른 제2 예시적인 노즐의 단순화된 종단면도 및 횡단면도를 도시한다.
도 19는 본 개시내용의 제3 설명된 발명에 따른 제3 예시적인 노즐의 단순화된 횡단면도를 도시한다.
도 20은 본 개시내용의 제3 설명된 발명에 따른 제4 예시적인 노즐의 단순화된 횡단면도를 도시한다.
도 21a 및 도 21b는 본 개시내용의 제3 설명된 발명에 따른 제5 및 제6 예시적인 노즐들의 단순화된 횡단면도들을 도시한다.
도 22는 본 개시내용의 제3 설명된 발명의 예에 따라 노즐을 사용하여 물품을 재충전하는 동안 측정된 압력들의 실험적 측정들의 막대 차트를 도시한다.
도 23은 본 개시내용의 제3 설명된 발명의 예에 따라 노즐을 사용하여 물품을 재충전하는 동안 측정된 압력들의 실험적 측정들의 산포 그래프를 도시한다.
도 24는 본 개시내용의 추가로 설명된 발명에 따른 제1 예시적인 물품의 단순화된 개략적인 단면도를 도시한다.
도 25a 및 도 25b는 각각 재충전 디바이스로 재충전하기 직전에, 그리고 재충전 디바이스로 재충전하는 동안, 본 개시내용의 제4 설명된 발명에 따른 제2 예시적인 물품의 단순화된 개략적인 단면도들을 도시한다.
도 26은 본 개시내용의 제4 설명된 발명에 따른 제3 예시적인 물품의 단순화된 개략적인 단면도를 도시한다.
도 27은 본 개시내용의 제4 설명된 발명에 따른 제4 예시적인 물품의 단순화된 개략적인 단면도를 도시한다.
도 28은 본 개시내용의 제4 설명된 발명에 따른 물품을 위한 예시적인 재충전 입구 벽의 사진 이미지를 도시한다.
도 29는 본 개시내용의 제4 설명된 발명에 따른 로케이션 피처(location feature)를 갖는 예시적인 물품의 일부 외부 하우징의 외부 사시도를 도시한다.
도 30은 본 개시내용의 제4 설명된 발명에 따른 로케이션 피처를 갖는 물품을 위한 예시적인 외부 하우징의 횡단면도를 도시한다.
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, 상세히 설명되지 않은 본 명세서에서 논의된 장치들 및 방법들의 양태들 및 특징들은 그러한 양태들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 종래의 기술들에 따라 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 개시내용은 e-시가렛들과 같은 전자 에어로졸 또는 증기 제공 시스템들에 관한 것이다(그러나, 이에 제한되지 않음). 이하 설명 전반에 걸쳐, "e-시가렛" 및 "전자 시가렛"라는 용어들이 종종 사용될 수 있다; 그러나, 이들 용어들은 에어로졸(증기) 제공 시스템 또는 디바이스와 상호 교환적으로 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 이러한 시스템들은 니코틴을 보유하거나 보유하지 않을 수 있는 액체 또는 겔(gel) 형태의 기질(에어로졸 생성 재료)을 기화시켜 흡입 가능한 에어로졸을 생성하도록 의도된다. 추가적으로, 하이브리드 시스템들은 액체 또는 겔 기질과 가열되는 고체 기질을 포함할 수 있다. 고체 기질은 예를 들어 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있으며, 이는 니코틴을 보유하거나 보유하지 않을 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "에어로졸 생성 재료" 및 "에어로졸화 가능한 재료"라는 용어들은 열 또는 일부 다른 수단의 적용을 통해 에어로졸을 형성할 수 있는 재료들을 지칭하도록 의도된다. "에어로졸"이라는 용어는 "증기"와 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "시스템" 및 "전달 시스템"이라는 용어들은 사용자에게 물질을 전달하는 시스템들을 포함하며, 전자 시가렛들, 담배 가열 제품들, 및 에어로졸화 가능한 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하는 하이브리드 시스템들과 같이 에어로졸화 가능한 재료를 연소시키지 않고 에어로졸화 가능한 재료로부터 화합물들을 방출하는 비가연성 에어로졸 제공 시스템들, 및 에어로졸화 가능한 재료를 포함하고 이러한 비가연성 에어로졸 제공 시스템들 중 하나 내에서 사용되도록 구성된 물품들을 포함하도록 의도된다. 본 개시내용에 따르면, "비가연성" 에어로졸 제공 시스템은 에어로졸 제공 시스템(또는 그 컴포넌트)의 구성 에어로졸 생성 재료가 사용자에게 전달을 용이하게 하기 위해 연소되거나 태워지지 않는 시스템이다. 일부 실시예들에서, 전달 시스템은 전동식 비가연성 에어로졸 제공 시스템과 같은 비가연성 에어로졸 제공 시스템이다. 일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 베이핑(vaping) 디바이스 또는 전자 니코틴 전달(END) 시스템으로도 알려져 있는 전자 시가렛이지만, 에어로졸 생성 재료에 니코틴이 존재하는 것이 필수 요건은 아니라는 점에 유의하도록 한다. 일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은, 그 중 하나 또는 복수가 가열될 수 있는 에어로졸화 가능한 재료들의 조합을 사용하여 에어로졸을 생성하는 하이브리드 시스템이다. 에어로졸화 가능한 재료들 각각은 예를 들어 고체, 액체 또는 겔 형태일 수 있으며, 니코틴을 보유하거나 보유하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서, 하이브리드 시스템은 액체 또는 겔 에어로졸 생성 재료와 고체 에어로졸 생성 재료를 포함한다. 고체 에어로졸 생성 재료는 예를 들어 담배 또는 비-담배 제품을 포함할 수 있다.
전형적으로, 비가연성 에어로졸 제공 시스템은 비가연성 에어로졸 제공 디바이스 및 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품(소모품)을 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성기 또는 에어로졸 생성 컴포넌트에 전력을 공급하기 위한 수단을 자체적으로 포함하는 물품들은 그 자체로 비가연성 에어로졸 제공 시스템을 형성할 수 있을 것으로 예상된다. 일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스는 전력 소스 및 제어기를 포함할 수 있다. 전력 소스는 예를 들어, 전기 전력 소스일 수 있다. 일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸 생성 재료, 에어로졸 생성 컴포넌트(에어로졸 생성기), 에어로졸 생성 영역, 마우스피스, 및/또는 에어로졸 생성 재료를 수용 및 유지하기 위한 영역을 포함할 수 있다.
일부 시스템들에서, 에어로졸 생성 컴포넌트 또는 에어로졸 생성기는 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸화 가능한 재료로부터 하나 이상의 휘발성 물질들을 방출할 수 있도록 에어로졸화 가능한 재료와 상호 작용할 수 있는 가열기를 포함한다. 그러나, 본 개시내용은 이와 관련하여 제한되지 않으며, 진동 메시(mesh)와 같은 다른 접근 방식들을 사용하여 에어로졸을 형성하는 시스템들에도 적용된다.
일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 에어로졸화 가능한 재료 또는 에어로졸화 가능한 재료를 수용하기 위한 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 비가연성 에어로졸 제공 디바이스와 함께 사용하기 위한 물품은 마우스피스를 포함할 수 있다. 에어로졸화 가능한 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸화 가능한 재료를 저장하기 위한 저장 영역일 수 있다. 예를 들어, 저장 영역은 저장소일 수 있다. 일부 실시예들에서, 에어로졸화 가능한 재료를 수용하기 위한 영역은 에어로졸 생성 영역과 분리되거나, 또는 에어로졸 생성 영역과 결합될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "컴포넌트"라는 용어는, 전자 시가렛 또는 가능하게는 외부 하우징 또는 벽 내에 여러 개의 더 작은 부품들 또는 요소들을 통합하는 이와 유사한 디바이스의 부품, 섹션(section), 유닛, 모듈, 조립체 또는 이와 유사한 것을 지칭하는 데 사용될 수 있다. 전자 시가렛과 같은 에어로졸 제공 시스템은 물품 및 디바이스와 같은 하나 이상의 이러한 컴포넌트들로 형성되거나 구축될 수 있으며, 컴포넌트들은 서로 제거 가능하게 또는 분리 가능하게 연결될 수 있거나, 또는 전체 시스템을 정의하기 위해 제조 중에 영구적으로 함께 결합될 수 있다. 본 개시내용은, 예를 들어, 액체 또는 다른 에어로졸화 가능한 재료를 유지하는 에어로졸화 가능한 재료 운반 컴포넌트(대안적으로 카트리지, 카토마이저, 포드(pod) 또는 소모품으로 지칭되기도 함) 형태의 물품, 및 에어로졸화 가능한 재료로부터 증기/에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성 컴포넌트 또는 에어로졸 생성기를 작동시키기 위한 전기 전력을 제공하기 위한 배터리 또는 다른 전력 소스를 갖는 디바이스로서 구성되어 서로 분리 가능하게 연결 가능한 2 개의 컴포넌트들을 포함하는 시스템들에 적용 가능하다(그러나, 이에 제한되지 않음). 컴포넌트는 예들에 포함된 것들보다 더 많은 또는 더 적은 부품들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 본 개시내용은 시스템에 포함된 저장소, 탱크, 용기 또는 다른 리셉터클(receptacle)과 같은 저장 영역에 유지되거나 또는 캐리어 기질에 흡수되는 액체 또는 겔 형태의 에어로졸화 가능한 재료를 활용하는 에어로졸 제공 시스템들 및 그 컴포넌트들에 관한 것이다. 증기/에어로졸 생성을 위해 에어로졸 생성기에 제공하기 위한 목적으로 저장소로부터 재료를 전달하기 위한 배열체가 포함된다. "액체", "겔", "유체", "소스 액체", "소스 겔", "소스 유체" 등의 용어들은 본 개시내용의 예들에 따라 저장 및 전달될 수 있는 형태를 갖는 재료를 지칭하기 위해 "에어로졸 생성 재료", "에어로졸화 가능한 기질 재료" 및 "기질 재료" 등과 같은 용어들과 상호 교환적으로 사용될 수 있다.
도 1은 e-시가렛(10)과 같은 일반적인 예시적인 전자 에어로졸/증기 제공 시스템의 매우 개략적인 도면(실척이 아님)으로서, 전형적인 시스템의 다양한 부품들 사이의 관계를 도시하고 작동의 일반적인 원리들을 설명하기 위한 목적으로 제시되었다. 본 개시내용이 이러한 방식으로 구성된 시스템에 한정되는 것은 아니며, 특징들은 위에서 설명된 및/또는 당업자에게 명백한 다양한 대안들 및 정의들에 따라 수정될 수 있음에 유의하도록 한다. e-시가렛(10)은 본 예에서 점선으로 표시된 종축을 따라 연장되는 일반적으로 세장형 형상을 가지며, 2 개의 주요 컴포넌트들, 즉, 디바이스(20)(제어 또는 전력 컴포넌트, 섹션 또는 유닛), 및 에어로졸 생성 재료를 보유하고 증기/에어로졸을 생성하도록 작동하는 물품 또는 소모품(30)(카트리지 조립체 또는 섹션, 종종 카토마이저, 클리어로마이저 또는 포드라고도 함)을 포함한다.
물품(30)은 예를 들어 니코틴을 포함하는, 에어로졸이 발생되는 액체 또는 겔과 같은 제형을 포함하는 다른 에어로졸 생성 재료 또는 소스 액체를 포함하는 저장소(3)와 같은 저장 영역을 포함한다. 예를 들어, 소스 액체는 약 1 % 내지 3 %의 니코틴과 50 %의 글리세롤을 포함할 수 있으며, 나머지는 물과 프로필렌 글리콜의 거의 동일한 양들을 포함하고, 가능하게는 또한 향미들과 같은 다른 성분들도 포함할 수 있다. 향미들을 전달하기 위해 니코틴이 없는 소스 액체도 사용될 수 있다. 담배의 일부 또는 액체로부터 생성된 증기가 통과하는 다른 향미 성분과 같은 고체 기질(예시되지 않음)도 포함될 수 있다. 저장소(3)는 저장 탱크의 형태를 가질 수 있으며, 액체가 탱크의 경계들 내에서 자유롭게 이동 및 유동하도록 소스 액체를 저장할 수 있는 용기 또는 리셉터클이다. 다른 예들에서, 저장 영역은 에어로졸 생성 재료를 유지하는 흡수 재료(탱크 등의 내부에 있거나, 또는 물품의 외부 하우징 내에 포지셔닝(position)됨)를 포함할 수 있다. 소모성 물품의 경우, 저장소(3)는 소스 액체가 소비된 후 일회용이 되도록 제조 중에 충전 후 밀봉될 수 있다. 그러나, 본 개시내용은 물품(30)의 재사용을 가능하게 하기 위해 새로운 소스 액체를 추가할 수 있는 입구 포트, 오리피스 또는 다른 개구부(도 1에 도시되지 않음)를 갖는 재충전 가능한 물품들에 관련된다. 또한 물품(30)은 에어로졸 생성기(5)를 포함하며, 이 예에서 전기적으로 구동되는 가열 요소 또는 가열기(4) 및 에어로졸 생성 재료 이송 컴포넌트(6)의 형태를 가질 수 있는 에어로졸 생성 컴포넌트를 포함한다. 가열기(4)는 저장소(3)의 외부에 위치되며, 가열에 의해 소스 액체를 기화시켜 에어로졸을 생성하도록 작동될 수 있다. 에어로졸 생성 재료 이송 컴포넌트(6)는 에어로졸 생성 재료를 저장소(3)로부터 가열기(4)로 전달하도록 구성되는 이송 또는 전달 배열체이다. 일부 예들에서, 이것은 심지 또는 다른 다공성 요소의 형태를 가질 수 있다. 심지(6)는 저장소(3) 내부에 위치된 하나 이상의 부품들을 가질 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 저장소(3) 내의 액체와 유체 연통할 수 있어서, 소스 액체를 흡수하여 심지 또는 모세관 작용에 의해 가열기(4)에 인접하거나 접촉하는 심지(6)의 다른 부분들로 이송할 수 있다. 이에 따라, 이 액체는 가열 및 기화되고, 심지(6)에 의해 가열기(4)로 이송되기 위해, 지속적인 모세관 작용을 통해, 저장소(3)로부터 대체 액체가 끌어당겨진다. 심지는 저장소(3)와 가열기(4) 사이의 도관으로서 저장소로부터 가열기로 액체를 전달하거나 이송하는 것으로 생각될 수 있다. 일부 설계들에서, 가열기(4)와 에어로졸 생성 재료 전달 컴포넌트(6)는 일체형 또는 모놀리식이며, 다공성 및 전도성 재료와 같이, 액체 이송 및 가열 모두에 사용될 수 있는 동일한 재료로 형성된다. 또 다른 경우들에서, 에어로졸 생성 재료 이송 컴포넌트는 모세관 작용에 의하지 않고, 예를 들어 액체가 저장소(3)를 빠져나와 가열기(4)로 전달될 수 있는 하나 이상의 밸브들의 배열을 포함하여 다른 방식으로 작동할 수 있다.
본 명세서에서 에어로졸 생성기(5)로 지칭되는 가열기 및 심지(또는 이와 유사한) 조합은 때때로 아토마이저 또는 아토마이저 조립체로 지칭될 수 있으며, 소스 액체와 아토마이저가 있는 저장소를 통칭하여 에어로졸 소스라고 지칭할 수 있다. 다양한 설계들이 가능하며, 도 1의 매우 개략적인 표현과 비교하여 부품들이 상이하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 위에서 언급된 바와 같이, 심지(6)는 가열기(4)와 완전히 분리된 요소일 수 있거나, 또는 가열기(4)는 다공성이고 심지 기능의 적어도 일부를 직접 수행할 수 있도록 구성될 수도 있다(예를 들어, 금속 메시). 본 예에서, 시스템은 전자 시스템이고, 가열기(4)는 오믹(ohmic)/저항(줄) 가열에 의해 작동하는 하나 이상의 전기 가열 요소들을 포함할 수 있지만, 유도 가열도 또한 사용될 수 있으며, 이 경우 가열기는 유도 가열 배열의 서셉터(susceptor)를 포함한다. 이러한 유형의 가열기는 아래에 더 자세히 설명된 예들 및 실시예들에 따라 구성될 수 있다. 따라서, 일반적으로, 본 맥락에서, 아토마이저 또는 에어로졸 생성기는, 여기에 전달된 소스 액체(또는 다른 에어로졸 생성 재료)를 가열하여 증기를 생성시킬 수 있는 증기 생성 요소, 및 심지 작용/모세관 힘 등에 의해 저장소 또는 유사한 액체 저장소로부터 증기 생성 요소로 액체를 전달 또는 수송할 수 있는 액체 수송 또는 전달 요소의 기능을 구현하는 하나 이상의 요소들로 간주될 수 있다. 에어로졸 생성기는 전형적으로 도 1에서와 같이 에어로졸 생성 시스템의 물품(30)에 수용되지만, 일부 예들에서는, 적어도 가열기 부분이 디바이스(20)에 수용될 수 있다. 본 개시내용의 실시예들은 본 명세서에 개시된 예들 및 설명과 일치하는 모든 및 임의의 이러한 구성들에 적용 가능하다.
도 1로 돌아가서, 물품(30)은 또한 사용자가 가열기(4)에 의해 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있는 개구부 또는 공기 출구를 갖는 마우스피스 또는 마우스피스 부분(35)을 포함한다.
디바이스(20)는 e-시가렛(10)의 전기 컴포넌트들을 위한, 특히 가열기(4)를 작동시키기 위한 전기 전력을 제공하기 위해 셀(cell) 또는 배터리(7)(이하 배터리로 지칭하며, 재충전 가능하거나 불가능할 수 있음)와 같은 전력 소스를 포함한다. 또한, e-시가렛을 일반적으로 제어하기 위한 인쇄 회로 기판 및/또는 다른 전자장치 또는 회로부와 같은 제어기(8)가 있다. 제어기는 소프트웨어로 프로그래밍된 프로세서를 포함할 수 있으며, 이는 시스템 사용자에 의해 수정될 수 있다. 제어 전자장치/회로부(8)는 증기가 필요할 때 배터리(7)로부터의 전력을 사용하여 가열기(4)를 작동시킨다. 이때, 사용자는 마우스피스(35)를 통해 시스템(10) 상을 흡입하고, 공기(A)는 디바이스(20)의 벽에 있는 하나 이상의 공기 입구들(9)을 통해 유입된다(공기 입구들은 대안적으로 또는 추가적으로 물품(30) 내에 위치될 수 있음). 가열기(4)가 작동되면, 에어로졸 생성 재료 이송 컴포넌트(6)에 의해 저장소(3)로부터 전달된 소스 액체를 기화시켜 시스템을 통해 흐르는 공기에 증기를 혼입시켜 에어로졸을 생성하고, 이는 그 후 마우스피스(35)의 개구부를 통해 사용자에 의해 흡입된다. 에어로졸은 사용자가 마우스피스(35)에서 흡입할 때 공기 입구들(9)과 에어로졸 생성기(5) 및 공기 출구를 연결하는 하나 이상의 공기 채널들(도시되지 않음)을 따라 에어로졸 생성기(5)로부터 마우스피스(35)로 운반된다.
보다 일반적으로, 제어기(8)는 에어로졸 제공 시스템의 동작을 제어하여 본 명세서에서 추가로 설명되는 바와 같이 본 개시내용의 실시예들 및 예들에 따른 기능을 제공하고, 그러한 디바이스들을 제어하기 위한 확립된 기술들에 따라 에어로졸 제공 시스템의 종래의 동작 기능들을 제공하도록 적절하게 구성/프로그래밍될 수 있다. 제어기(8)는 본 명세서에 설명된 원리들에 따라 에어로졸 제공 시스템의 작동의 상이한 양태들과 연관된 다양한 서브 유닛들/회로부 요소들 및 에어로졸 제공 시스템들의 다른 통상적인 작동 양태들, 예를 들어 사용자 디스플레이(스크린 또는 표시기 등)를 포함할 수 있는 시스템들을 위한 디스플레이 구동 회로부 및 하나 이상의 사용자 작동 가능한 제어부들(12)을 통한 사용자 입력 검출들 등을 논리적으로 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 제어기(8)의 기능은, 예를 들어, 하나 이상의 적절하게 프로그램된 프로그래머블 컴퓨터들 및/또는 원하는 기능을 제공하도록 구성된 하나 이상의 적절하게 구성된 주문형 집적 회로들/회로부/칩(chip)들/칩셋(chipset)들을 사용하여, 다양한 상이한 방식들로 제공될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
디바이스(20) 및 물품(30)은 도 1의 양방향 화살표들로 표시된 바와 같이, 종축에 평행한 방향으로 분리되어 서로 분리 가능한 별도의 연결 가능한 부품들이다. 컴포넌트들(20, 30)은 시스템(10)이 사용 중일 때 디바이스(20)와 물품(30) 사이에 기계적 및 일부 경우들에서는 전기적 연결을 제공하는 협력 맞물림 요소들(21, 31)(예를 들어, 나사 또는 베이어닛 피팅(bayonet fitting))에 의해 함께 결합된다. 가열기(4)가 옴 가열에 의해 작동하는 경우, 가열기가 배터리(5)에 연결될 때 전류가 가열기(4)를 통과할 수 있도록 전기적 연결이 필요하다. 유도 가열을 사용하는 시스템들에서, 전기 전력이 필요한 부품들이 물품(30)에 위치되지 않은 경우 전기 연결을 생략할 수 있다. 유도 동작 코일(coil)이 디바이스(20)에 수용되어 배터리(5)로부터 전력을 공급받을 수 있으며, 물품(30) 및 디바이스(20)는, 이들이 연결될 때, 가열기(4)가 가열기의 재료에 전류 흐름을 발생시키기 위한 목적으로 코일에 의해 발생된 자속에 적절히 노출되도록 형상화될 수 있다. 도 1의 설계는 단지 예시적인 배열일 뿐이며, 다양한 부품들 및 피처들이 디바이스(20)와 물품(30) 사이에 상이하게 분포될 수 있고, 다른 컴포넌트들 및 요소들이 포함될 수 있다. 2 개의 섹션들은 도 1과 같은 종 방향 구성으로 또는 병렬, 나란한 배열과 같은 상이한 구성으로 함께 종단간 연결될 수 있다. 시스템은 일반적으로 원통형일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있으며 및/또는 일반적으로 종 방향 형상을 가질 수 있다. 섹션들 또는 컴포넌트들 중 하나 또는 둘 모두는 소진될 때 폐기 및 교체되도록 의도되거나, 또는 저장소 재충전 및 배터리 재충전과 같은 동작들에 의해 인에이블링(enable)되는 다수의 사용들을 위해 의도될 수 있다. 다른 예들에서, 시스템(10)은, 디바이스(20) 및 물품(30)의 부품들이 단일 하우징에 포함되고 분리될 수 없다는 점에서, 단일체일 수 있다. 본 개시내용의 실시예들 및 예들은 이러한 구성들 및 당업자가 인지할 수 있는 다른 구성들 중 임의의 구성에 적용 가능하다.
본 개시내용은 에어로졸 제공 시스템에서 에어로졸 생성 재료를 위한 저장 영역의 재충전에 관한 것으로서, 사용자는 이전에 저장된 양이 모두 소진되었을 때 시스템에 새로운 에어로졸 생성 재료를 편리하게 제공할 수 있다. 이는 본 명세서에서 재충전 디바이스, 재충전 유닛, 재충전 스테이션, 또는 단순히 도크(dock)로 지칭되는 장치의 제공에 의해 자동으로 수행되는 것이 제안된다. 재충전 디바이스는 에어로졸 제공 시스템, 또는 더 편리하게는, 비어 있거나 부분적으로만 채워진 저장 영역과 에어로졸 생성 재료를 유지하는 더 큰 저장소를 갖는 에어로졸 제공 시스템으로부터의 물품을 수용하도록 구성된다. 저장소와 저장 영역 사이에 유체 연통 흐름 경로가 확립되고, 재충전 디바이스의 제어기는 흐름 경로를 따라 에어로졸 생성 재료를 저장소에서 저장 영역으로 이동시키기 위해 작동 가능한 이송 메커니즘 또는 배열체를 제어한다. 이송 메커니즘은 재충전 디바이스에 대한 사용자의 재충전 요청 입력에 응답하여 활성화될 수 있거나, 또는 제어기에 의해 검출된 재충전 디바이스의 특정 상태 또는 조건에 응답하여 자동으로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 물품과 저장소가 모두 재충전 유닛 내부에 올바르게 포지셔닝된 경우, 재충전이 수행될 수 있다. 저장 영역에 원하는 양의 에어로졸 생성 재료가 보충되면(예를 들어 저장 영역이 충전되거나 또는 사용자가 지정한 양의 재료가 물품에 이송된 경우), 이송 메커니즘은 비활성화되고, 이송이 중단된다. 대안적으로, 이송 메커니즘은 제어기에 의한 활성화에 응답하여 고정된 양의 에어로졸 생성 재료를 자동으로 분배하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 저장 영역의 용량과 일치하는 고정된 양).
도 2는 예시적인 재충전 디바이스의 매우 개략적인 표현을 도시한다. 재충전 디바이스는 다양한 요소들 및 이들 간의 관계를 예시하기 위해 단순화된 형태로만 도시되어 있다. 본 개시내용과 관련된 요소들 중 하나 이상의 요소의 보다 구체적인 특징들이 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
재충전 디바이스(50)는 편의상 이하에서 "도크"로 지칭될 수 있다. 이 용어는 사용 중에 재충전 디바이스에 저장소 및 물품이 수용되거나 "도킹"되기 때문에 적용 가능하다. 도크(50)는 외부 하우징(52)을 포함한다. 도크(50)는 (이러한 옵션들이 배제되는 것은 아니지만, 휴대용 디바이스나 상업용 디바이스가 아닌) 가정이나 직장에서 물품들을 재충전하는 데 유용할 것으로 예상된다. 따라서, 예를 들어 금속, 플라스틱 또는 유리로 제조된 외부 하우징은 예를 들어 선반, 책상, 테이블 또는 카운터 상에서 영구적이고 편리한 접근에 적합하도록 외향 외관이 보기 좋게 설계될 수 있다. 하우징은 본 명세서에 설명된 다양한 요소들을 수용하기에 적합한 임의의 크기일 수 있으며, 예를 들어 약 10 cm 내지 20 cm의 치수들을 가질 수 있지만, 이보다 더 작은 또는 더 큰 크기들이 바람직할 수 있다. 하우징(50) 내부에는 2 개의 캐비티들 또는 포트들(54, 56)이 정의된다. 제1 포트(54)는 저장소(40)를 수용하고 인터페이스하도록 형상 및 치수가 정해진다. 제1 또는 저장소 포트(54)는 저장소(40)와 도크(50) 사이의 인터페이스를 가능하게 하도록 구성되며, 따라서 대안적으로 저장소 인터페이스라고도 할 수 있다. 주로, 저장소 인터페이스는 에어로졸 생성 재료를 저장소(40) 밖으로 이동시키기 위한 것이지만, 일부 경우들에서, 인터페이스는 저장소(40)와 도크(50) 사이의 통신 및 저장소(40)의 특성들 및 특징들 결정을 위한 전기 접점들 및 감지 기능들과 같은 추가 기능들을 가능하게 할 수 있다.
저장소(40)는 에어로졸 생성 재료(42)를 유지하기 위한 저장 영역을 정의하는 벽 또는 하우징(41)을 포함한다. 저장 영역의 체적은 도크(50)에서 재충전하고자 의도되는 물품의 저장 영역의 여러 배 또는 몇 배를 수용할 수 있을 만큼 충분히 크다. 따라서, 사용자는 선호하는 에어로졸 생성 재료(향미, 강도, 브랜드(brand) 등)가 충전된 저장소를 구입하여, 이를 사용하여 물품을 다수 회 재충전할 수 있다. 사용자는 상이한 에어로졸 생성 재료들로 이루어진 여러 개의 저장소들(40)을 획득할 수 있으므로, 물품 재충전 시 편리한 선택을 이용 가능하게 할 수 있다. 저장소(40)는 에어로졸 생성 재료(42)가 저장소(40) 밖으로 빠져나갈 수 있는 출구 오리피스 또는 개구부(44)를 포함한다. 현재의 맥락에서, 에어로졸 생성 재료(42)는 액체 형태 또는 겔 형태를 가지므로, 에어로졸 생성 유체로 간주될 수 있다. "유체"라는 용어는 편의상 액체 또는 겔 재료를 지칭하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있으며; 본 명세서에서 "액체"라는 용어가 사용되는 경우, 문맥상 액체만을 의도하는 것이 분명하지 않은 한, 액체 또는 겔 재료를 지칭하는 것으로 유사하게 이해되어야 한다.
하우징 내부에 정의된 제2 포트(56)는 물품(30)을 수용하고 물품과 인터페이스할 수 있도록 형상 및 치수가 정해진다. 제2 또는 물품 포트(54)는 물품(30)과 도크(50) 사이의 인터페이스를 가능하게 하도록 구성되므로, 대안적으로 물품 인터페이스라고도 부를 수 있다. 주로, 물품 인터페이스는 에어로졸 생성 재료를 물품(30) 내로 수용하기 위한 것이지만, 일부 경우들에서, 인터페이스는 물품(30)과 도크(50) 사이의 통신 및 저장소(30)의 특성들 및 특징들을 결정하기 위한 전기 접점들 및 감지 기능들과 같은 추가 기능들을 가능하게 할 수 있다.
물품(30) 자체는 벽 또는 하우징(31)을 포함하며, (벽(31) 내의 모든 공간을 차지하지 않을 수도 있지만) 에어로졸 생성 재료를 유지하기 위한 저장 영역(3)이 그 내부에 존재한다. 저장 영역(3)의 체적은 저장소(40)의 체적보다 많이 또는 몇 배 더 작기 때문에, 물품(30)은 단일 저장소(40)로부터 다수 회 재충전될 수 있다. 또한, 물품은 에어로졸 생성 재료가 저장 영역(3)으로 유입될 수 있는 입구 오리피스 또는 개구부(32)를 포함한다. 도 1과 관련하여 위에서 논의된 바와 같이, 다양한 다른 요소들이 물품 내에 포함될 수 있다. 편의상, 물품(30)은 이하에서 포드(30)로 지칭될 수 있다.
재충전 디바이스 하우징(52)은 또한 유체 도관(58)을 수용하는데, 이는 저장소(40)와 물품(30)의 저장 영역(3)이 유체 연통으로 배치되는 통로 또는 흐름 경로로서, 저장소(40)와 물품(30)이 모두 도크(50) 내에 정확하게 포지셔닝될 때 에어로졸 생성 재료가 저장소(40)로부터 물품(30)으로 이동할 수 있도록 해준다. 저장소(40)와 물품(30)을 도크(30) 내에 배치하면, 유체 도관(58)이 저장소(40)의 출구 오리피스(44)와 물품(30)의 입구 오리피스(32) 사이에 연결되도록 이들을 위치하고 맞물리게 한다. 일부 예들에서, 유체 도관(58)의 전부 또는 일부가 저장소(40) 및 물품(30)의 부분들에 의해 형성될 수 있으므로, 유체 도관은 저장소(40) 및/또는 물품(30)이 도크(30) 내에 배치될 때만 생성되고 정의된다는 점에 유의하도록 한다. 다른 경우들에서, 유체 도관(58)은 도크(52)의 본체 내에 정의된 흐름 경로일 수 있으며, 각각의 단부에는 개개의 오리피스들이 맞물려 있다.
저장소 포트(54) 및 물품 포트(56)에 대한 접근은 임의의 편리한 수단을 통해 이루어질 수 있다. 도크(50)의 하우징(52)에는 구멍들이 제공될 수 있으며, 이를 통해 저장소(40) 및 물품(30)을 배치하거나 푸시할 수 있다. 도어(door)들 등이 구멍들을 덮기 위해 포함될 수 있으며, 이는 재충전이 이루어질 수 있도록 폐쇄된 상태로 배치되기 위해 요구될 수 있다. 도어들, 해치(hatch)들 및 다른 힌지 커버링들, 또는 서랍들 또는 트레이(tray)들과 같은 슬라이딩 액세스 요소들은, 도어 등이 폐쇄되어 있을 때 저장소(40) 또는 물품(30)을 하우징 내부로 적절한 정렬로 가져오는, 저장소(40) 또는 물품(30)을 수용 및 유지하는 형상의 트랙(track)들, 슬롯(slot)들 또는 오목부(recess)들을 포함할 수 있다. 이러한 및 다른 대안들은 당업자에게 명백할 것이며, 본 개시내용의 범위에 영향을 미치지 않는다.
도크(50)는 또한 에어로졸 생성 재료("액체" 또는 "유체") 이송 메커니즘, 배열체, 장치 또는 수단(53)을 포함하며, 이는 유체를 저장소(40) 밖으로, 도관(58)을 따라 물품(30) 내로 이동시키거나 또는 이동을 유발하도록 작동될 수 있다. 이송 메커니즘(53)에 대한 다양한 옵션들이 고려된다.
제어기(55)는 또한 도크(50)에 포함되며, 이는 도크(50)의 컴포넌트들을 제어하고, 특히 이송 메커니즘을 작동시키기 위한 제어 신호들을 생성 및 전송하기 위해 작동 가능하다. 위에서 설명된 바와 같이, 이는 하우징(52) 상의 버튼 또는 스위치(도시되지 않음)의 작동과 같은 사용자 입력에 응답하거나, 또는 저장소(40) 및 물품(30) 모두가 개개의 포트들(54, 56) 내부에 존재하는 것으로 검출되는 것에 자동으로 응답할 수 있다. 따라서, 제어기(55)는 포트들 및/또는 저장소(40) 및 물품(30)으로부터 이송 메커니즘(3)을 동작시키기 위한 제어 신호들의 생성에 사용될 수 있는 데이터를 획득하기 위해 포트들(54, 56)의 접점들 및/또는 센서들(도시되지 않음)과 통신할 수 있다. 제어기(55)는 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 또는 바람직한 회로부, 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어의 임의의 구성을 포함할 수 있다; 다양한 옵션들이 당업자에게 명백할 것이다.
마지막으로, 도크(50)는 제어기(53)에 전기 전력을 제공하기 위한 전력 소스(57), 및 센서들, 스위치들, 버튼들 또는 터치 패널들과 같은 사용자 입력들, 및 도크의 작동 및 상태에 대한 정보를 사용자에게 전달하기 위한 발광 다이오드들 및 디스플레이 스크린들과 같은 디스플레이 요소들과 같이, 도크에 포함될 수 있는 임의의 다른 전기 컴포넌트들을 포함한다. 또한, 이송 메커니즘은 전기적으로 구동될 수 있다. 특히, 이송 메커니즘의 작동에 필요한 경우 이송 메커니즘에 전기 전력이 제공될 수 있다. 도크가 집 또는 사무실에 영구적으로 위치될 수 있기 때문에, 전력 소스(57)는 전기 메인 케이블을 도크(50)에 연결하기 위한 소켓을 포함할 수 있어, 도크(50)가 "플러그인(plug in)"될 수 있도록 할 수 있다. 대안적으로, 전력 소스는 복제 가능하거나 재충전 가능한 하나 이상의 배터리들을 포함할 수 있으며, 이 경우 충전 케이블을 위한 소켓 연결이 포함된다.
도 2의 예는 에어로졸 생성 시스템 디바이스로부터 분리된 물품의 재충전에 관한 것이지만, 다른 예들은 에어로졸 생성 시스템 전체가 에어로졸 생성 재료 저장 영역의 재충전을 위해 재충전 디바이스에 수용될 수 있도록 구성될 수 있다.
재충전 디바이스를 위한 저장소
재충전 디바이스를 위한 저장소는 위에서 언급된 도 1 및 도 2 및 아래에서 언급되는 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명된다.
이제 저장소와 관련된 추가의 세부사항들이 설명될 것이다.
도 3은 저장소로부터 재충전하기 위해 배열된 물품의 개략도를 도시하고, 여기서 저장소 및 물품은 모두 재충전 도크(도시되지 않음)의 적절한 인터페이스들을 통해 수용된다. 에어로졸 생성 유체(42)를 포함하는 저장소(40)는 출구 오리피스로서 노즐(60)이 배열되어 있다. 노즐(60)은 도 2에 도시된 유체 도관으로서 역할을 한다. 이 예에서, 노즐은 관형의 세장형 형상을 가지며, 제1 단부(61)로부터, 노즐의 유체 분배 지점 또는 유체 출구로서 역할을 하는, 저장소(40)로부터 멀리 떨어진 제2 또는 원위 단부(62)로 연장된다. 유체는 예를 들어 근위 단부(61) 또는 그 부근의 밸브(도시되지 않음)에 의해 저장소에 보유되며, 이 밸브는 물품으로의 유체 이송이 시작될 때 개방된다. 다른 경우들에서, 예를 들어 노즐의 보어(bore)가 충분히 작은 경우, 표면 장력이 유체를 보유하기에 충분할 수 있다. 원위 단부(62)는 물품(30)의 입구 오리피스(32) 내로 삽입되며, 이 예에서는 물품(30)의 저장 영역(3) 내로 직접 연장된다. 다른 예들에서는, 입구 오리피스(32)를 저장 영역(3)의 내부에 연결하는 튜빙, 배관 또는 일부 다른 유체 흐름 경로가 있을 수 있다. 사용 시, 에어로졸 생성 재료(42)는 도크의 유체 이송 메커니즘을 사용하여, 근위 단부(61)로부터 원위 단부(62)까지 노즐(60)(유체 도관으로 작용함)에 의해 정의된 유체 채널을 따라, 저장소(40) 밖으로 이동되어, 노즐의 유체 출구에 도달하고 저장 영역(3)으로 유입되어, 물품(30)을 에어로졸 생성 재료로 재충전하게 된다.
도 3은 예시적인 배열만을 도시한 것으로서, 저장소의 출구 오리피스는 노즐이 아닌 다른 형태로 구성될 수 있으며, 언급된 바와 같이, 재충전 도크를 사용하여 물품의 재충전을 가능하게 하는 유체 도관은 저장소 및 물품의 부분들을 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수도 있다. 그러나, 일반적으로, 저장소의 출구 오리피스는 저장소의 유체가 유체 도관에서 물품의 저장 영역으로 배출될 수 있도록 유체 도관으로서 역할을 하거나 또는 유체 도관과 맞물리도록 구성된다. 사용된 배열에 따라, 유체 도관과의 맞물림 또는 물품과의 직접 맞물림은 물품이 재충전 도크의 물품 포트에 삽입된 후 저장소와 유체 도관의 단부 사이의, 또는 저장소와 물품 사이의 상대적 이동에 의해 이루어질 수 있다. 도크에 저장소 및 물품을 배치하면 서로를 향한 상대적인 이동이 맞물려 이들 둘 사이에 필요한 유체 흐름 경로가 생성되도록 적절한 정렬이 이루어진다.
물품으로 이송하기 위해 저장소로부터 유체를 제거하기 위한 옵션은 저장소 밖으로 유체를 당기는 것이다. 당기는 것은 유체가 당겨지는 출구 오리피스와 연관된 펌핑 배열체를 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어 연동식 펌프가 사용될 수 있다. 그러나, 펌핑 배열체들은 누출에 취약할 수 있다. 전형적으로, 다수의 컴포넌트들이 펌핑된 유체를 위한 흐름 채널을 따라 그리고 그 안에서 함께 결합되어 있기 때문에, 여러 개의 조인트들이 있을 수 있으며, 이에 따라 누출들이 발생할 수 있는 다수의 잠재적 약점들도 존재할 수 있다. 또한, 전형적인 물품의 규모가 작고 그에 상응하는 적절한 저장소의 규모가 다소 큰 경우(에어로졸 생성 재료의 저장량이 너무 크면 안전 및 저장 수명 등의 이유들로 인해 바람직하지 않을 수 있으므로) 펌프를 구현하기 어려울 수 있다. 펌핑 배열체를 수용하는 데 필요한 재충전 유닛의 전체 크기가 바람직하지 않게 클 수 있다.
따라서, 본 개시내용에서는 대신에 유체를 저장소로부터 푸시하는 방법을 제안한다. 이는 시스템이 내부 압력을 균등화하려고 시도할 때 유체가 저장소의 출구 오리피스에서 강제로 배출되도록 해당 체적을 감소시키고 체적 내의 유체에 대한 압력을 증가시키기 위해 저장소의 내부 체적으로 내측으로 슬라이딩되는 이동 가능한 벽을 갖도록 저장소를 구성함으로써 구현될 수 있다. 재충전 디바이스에는 재충전 디바이스의 저장소 포트에 설치된 저장소의 이동 가능한 벽에 작용하여 물품 재충전을 위한 유체 분배가 필요할 때 필요한 내측으로의 푸시를 제공하는 역할을 할 수 있는 푸시 디바이스, 요소 또는 장치가 제공된다.
도 4는 이러한 방식으로 구성된 제1 예시적인 저장소를 통한 개략적인 단순화된 단면도를 도시한다. 저장소(40)는 하나 이상의 측면 벽들(41), 및 측면 벽들(41)에 의해 한정되는 공간의 한쪽 단부를 폐쇄하는 단부 벽(43)의 형태를 갖는 하우징을 포함한다. 따라서, 측면 벽(들)(41) 및 단부 벽(43)은 유체(이 경우, 에어로졸 생성 재료(42))를 저장하기 위한 내부 용량을 갖는 유체 저장 체적(45)을 정의한다. 측면 벽(들)(41)은 횡단면 형상(단부 벽에 평행한 측면 벽(들)을 통한 단면)이 원형 또는 타원형이거나, 일반적으로 곡선형이고 모서리들이 없는 경우 단일 측면 벽으로 간주될 수 있다. 정사각형 또는 직사각형과 같은 다른 형상들이 사용되는 경우, 측면 벽(들)은 각각 평평하고 저장소(40)의 모서리들/에지들에서 인접한 벽들에 연결된 다수의 측면 벽들로 간주될 수 있다. 형상에 관계없이, 측면 벽(들) 및 단부 벽은 편리하게 단일 부품으로 형성될 수 있다; 이는 분리된 부품들이 함께 결합될 경우 발생할 수 있는 누출들의 위험을 피할 수 있다. 또한, 단일 부품 구조는 더 강하고 견고할 수 있으므로, 유체 분배 중에 유체 압력 증가들을 견디는 데 더 적합하다. 저장소(40)의 이 부분(유체 저장 체적을 한정하는 측면 및 단부 벽들(41, 43))은 예를 들어 몰딩 또는 3차원 프린팅에 의해, 플라스틱 재료들로 형성될 수 있지만, 다른 재료들 및 제조 기술들도 배제되지는 않는다.
저장소(40)는 유체 저장 체적(45)을 폐쇄하기 위해 측면 벽들(41) 내에 맞물리는 이동 가능한 벽(63)을 더 포함한다. 이동 가능한 벽(63)은 측면 벽들(41)에 의해 형성된 관형 형상의 종축에 직교하는 평면에 놓이도록 구성되며(즉, 측면 벽(들)(41)의 횡단면과 평행함), 측면 벽들(41)의 내부 단면과 일치하는 크기 및 형상을 가지므로, 종축의 방향을 따라 측면 벽들(41) 내에서 이동할 수 있으면서 밀착될 수 있도록 구성된다. 이동하는 동안, 이동 가능한 벽(63)의 에지(들) 또는 둘레는 측면 벽(들)의 내부 표면 위로 슬라이딩되어, 이와 접촉을 유지한다. 따라서, 측면 벽(들)(41)은 저장소(40)의 길이를 따라 평행하다. 저장 체적(45) 밖으로의 유체(42)의 누출을 감소시키기 위해, 이동 가능한 벽(63)은 그 둘레 주위를 밀봉하도록 구성된다. 도 4의 예에서, 이는 이동 가능한 벽(63)이 설치될 때 이동 가능한 벽 에지들로부터 돌출되고 측면 벽(들)에 대해 압축되는 하나 이상의 플랜지들(64)(이 경우, 2 개의 플랜지들)을 형성함으로써 달성된다. 이동 가능한 벽은 예를 들어 천연 또는 합성 고무와 같은 적절한 압축 가능한 재료, 또는 유사한 특성들을 가진 플라스틱 재료로 형성될 수 있다. 이렇게 하면 플랜지들(64)이 몰딩 또는 3차원 프린팅과 같이 이동 가능한 벽(63)과 일체형으로 형성되어, 제작이 용이해진다. 이동 가능한 벽(63)과 측면 벽(들) 사이에 고품질의 밀봉을 제공하는 것과 관련하여, 대응하는 원형 이동 가능한 벽(63)과 함께, 원형 단면이 가장 적합할 수 있음에 유의하도록 한다.
출구 오리피스(44)가 저장소(40)에 대해 제공되며, 이를 통해 유체가 저장 체적(45)을 빠져나갈 수 있다. 이 예에서, 출구 오리피스(44)는 단부 벽(43)에 위치되지만, 일반적으로 저장 체적(45)의 가용 용량, 즉, 이동 가능한 벽(63)의 이동에 의해 출구 오리피스(44)를 통해 유체가 배출될 수 있는 용량을 최대화하기 위해 이동 가능한 벽으로부터 멀리 떨어져 있어야 한다. 따라서, 출구 오리피스는 단지 단부 벽(43) 근처에, 예를 들어, 단부 벽(43)에 인접한 측면 벽(들)(41)에 위치될 수 있다.
출구 오리피스(44)는 저장소(40)가 재충전 디바이스에 설치될 때 재충전 디바이스 내의 유체 도관에 연결되거나 재충전 디바이스와 맞물릴 수 있도록 구성된다. 일부 경우들에서, 출구 오리피스 자체는 재충전 디바이스에 설치된 물품의 입구 오리피스와 직접 맞물릴 수 있게 됨으로써, 유체 도관의 전체를 형성할 수 있다. 다른 경우들에서, 출구 오리피스는, 유체 도관으로서 역할을 하고 물품의 출구 오리피스가 연결될 수도 있는 재충전 디바이스 내에 포함된 튜빙 또는 배관에 연결될 수 있다. 이러한 배열들 임의의 배열에서, 출구 오리피스와 입구 오리피스가 이러한 방식으로 연결되면, 저장소의 저장 체적으로부터 물품의 저장 영역으로 유체 흐름 경로가 확립되고, 이 경로를 따라 유체가 이동되어, 물품의 저장 영역에서 에어로졸 생성 재료가 고갈되었을 때 물품의 재충전을 허용할 수 있다.
도 4에서, 출구 오리피스(44)는 단순히 주변 칼라를 갖는 작은 개구부로 표시된다; 일반적으로 칼라 부분은 별도의 유체 도관에 연결하거나 또는 노즐로 형성된 세장형 칼라 부분과 같은 유체 도관 자체를 제공하기에 적합한 크기 및 형상을 가질 수 있다.
저장소(40)에서 유체를 분배하기 위해, 재충전 디바이스는 단부 벽(43) 및 출구 오리피스(44)를 향하는 압력 또는 푸싱 힘(P)을 제공함으로써 이동 가능한 벽에 작용하도록 구성된다. 이렇게 하면 측면 벽(들)(41)의 안쪽 위에서, 즉, 단부 벽(43) 쪽으로 슬라이딩되어 이동 가능한 벽(63)이 내측으로 이동한다. 이렇게 하면 저장 체적(45)의 크기가 감소되어, 유체가 출구 오리피스(44) 밖으로 푸시된다. 그러면 유체는 유체 도관의 흐름 경로를 따라 연결된 물품의 저장 영역 내로 흘러 들어갈 수 있다.
이를 달성하기 위해, 재충전 디바이스는 도 2와 관련하여 논의된 바와 같이 유체 이송 메커니즘(53)을 포함한다. 이송 메커니즘(53)은 플런저, 피스톤 또는 이와 유사한 압력을 가하거나 힘을 가하는 요소를 포함할 수 있으며, 이 요소는 저장 체적의 외부에서 이동 가능한 벽에 대항하여 이동 가능한 벽을 단부 벽 쪽으로 원하는 방향으로 푸시한다. 이송 메커니즘의 구성에 따라, 이동 가능한 벽(63)은 이송 메커니즘의 단부 일부를 수용하고 및/또는 이와 맞물리거나 또는 협력하도록 형성된 외부 표면(저장 체적(45)으로부터 멀리 외측을 향하는 표면)을 가질 수 있다. 다른 경우들에서, 평면 표면이 적절할 수 있으며, 저장소와 유체 이송 메커니즘 사이의 정렬에 대한 임의의 필요성을 피할 수 있다.
도 4a는 다른 예에 따른 이동 가능한 벽의 에지 부분의 개략적인 단면도를 도시한다. 이 경우, 이동 가능한 벽(63)과 측면 벽(들)(41) 사이의 밀봉은 도 4의 플랜지들에 의해 제공된 일체형으로 형성된 밀봉 대신에, 이동 가능한 벽(63)을 위해 제공되는 별도의 밀봉 또는 밀봉 요소(65)를 사용하여 제공된다. 예를 들어, 밀봉부(65)는 이동 가능한 벽의 둘레 주위에 고정된 고무 또는 플라스틱 재료의 O-링을 포함할 수 있다. 이러한 배열은 이동 가능한 벽과 밀봉부가 상이한 재료들로 형성될 수 있도록 하며, 이는 이동 가능한 벽 전체에 유연한 재료가 선호되지 않는 경우에 유용할 수 있다. 예를 들어, 이송 메커니즘에 의해 가해지는 힘에 의해 발생할 수 있는 이동 가능한 벽의 굴곡은, 예를 들어 일체형 플랜지의 밀봉 특성들이 손상되게 하는 경우, 바람직하지 않을 수 있다.
도 5a는 재충전 동작을 위해 설정되었지만 재충전 동작 전의 예시적인 재충전 디바이스(50)의 개략도를 도시한다. 저장소(40)는 사용자가 저장소 포트(54) 내로 배치함으로써 재충전 디바이스(50)에 설치되었다. 저장소(40)는 최상부에 이동 가능한 벽이 있고 최하부에서 단부 벽에 출구 오리피스가 있는 수직 배향을 갖는다. 이렇게 하면 중력이 저장소 밖으로 유체가 이동하는 데 도움이 된다. 저장소가 이 포지션에 있을 때, 유체 이송 메커니즘(53)의 플런저(53a)는 저장소(40)의 이동 가능한 벽(63)과 접촉하도록 이동될 수 있다. 플런저(53a)는 예를 들어, 수직 방향을 따라 플런저(53a)를 이동시키도록 구성된 모터에 의해 구동될 수 있으므로, 이는 이동 가능한 벽(63)을 향해 전진하고 이동 가능한 벽으로부터 후퇴할 수 있으며, 또한 이동 가능한 벽(63)을 저장소(40)의 단부 벽 쪽으로 푸시할 수 있다.
이 예에서, 저장소(40)의 출구 오리피스는 노즐(60)의 형태를 가지며, 유체 도관 전체를 포함한다. 이는 저장소(40)가 결합된 재충전 디바이스(50) 내에 포함된 유체 도관에서 발생할 수 있는 바와 같이, 저장소를 제거할 때 재충전 디바이스(50)에 잔류 에어로졸 생성 재료가 남아 있지 않기 때문에 유리할 수 있다. 따라서, 연속적인 저장소들에 유지될 수 있는 상이한 유형들의 에어로졸 생성 재료 간의 교차 오염이 방지된다. 노즐(60)은 저장소의 단부 벽 내의 중앙에 위치된다; 이는 노즐(60)과 물품(30)의 정렬을 용이하게 할 수 있다. 사용자가 물품의 재충전을 필요로 하는 경우, 물품(30)은 사용자에 의해 재충전 디바이스(50)의 물품 포트(56) 내로 배치된다. 물품 포트(56)는 밸브(도시되지 않음)로 덮일 수 있는 물품의 입구 오리피스(32)가 노즐(60)의 원위 단부와 정렬되도록 물품(30)을 유지한다. 저장소(40)로부터 물품(30)으로의 유체 흐름 경로는 물품(30)과 저장소(40) 사이의 상대적 이동에 의해 완성되며, 이는 노즐(60)의 원위 단부를 입구 오리피스(32)에 삽입하여 밸브를 개방하게 한다. 물품 포트(56) 및/또는 저장소 포트(54)의 이동에 의해 영향을 받는 이동은 재충전 유닛(50)에 의해 자동으로 제공될 수 있고, 물품 포트(56)에 물품(30)을 삽입하는 것에 응답하여 제어기(55)의 제어 하에 하나 이상의 모터들을 사용하여 전기적으로 제공될 수 있거나, 또는 물품 포트(56)의 도어, 트레이 또는 이와 유사한 부분의 개방 및 폐쇄와 함께 작동하는 적절한 힌지, 접힘 및/또는 슬라이딩 부품들에 의해 기계적으로 제공될 수 있다. 그렇지 않으면, 사용자가 조작할 수 있는 레버 또는 이와 유사한 것이 제공될 수 있다. 물품(30)은 저장소(40)를 향해 위쪽으로 이동될 수 있고, 저장소(40)는 물품(30)을 향해 아래쪽으로 이동될 수 있으며, 또는 저장소(40)와 물품(30)이 모두 이동될 수 있다. 이제 재충전 디바이스는 물품(30)의 충전을 시작할 준비가 되었다.
도 5b는 에어로졸 생성 재료(42)의 일부가 물품(30) 내로 분배된 후의 재충전 디바이스(50)를 도시한다. 도 5a에서와 같이 재충전 디바이스(50)가 재충전을 위해 구성되면, 제어기(55)는 유체 이송 메커니즘(53)을 작동시키기 위해 제어 신호를 생성한다. 본 예에서, 이는 플런저(53a)에 결합된 스테퍼 모터(도시되지 않음)와 같은 모터를 제어하여, 플런저(53)를 아래쪽으로 이동시켜 화살표로 도시된 바와 같이 이동 가능한 벽(63)을 푸시하고 이동시킴으로써 이루어진다. 이렇게 하면 유체(42)의 일부가 노즐(60) 내로 그리고 노즐을 따라 푸시되고, 이로부터 유체는 물품(30)의 저장 영역(3)으로 배출된다. 원하는 양의 유체(42)가 저장소(40)로부터 물품(30)으로 이송되면, 제어기(55)는 플런저가 아래쪽으로 전진하도록 제어하는 것을 중단하고, 이동 가능한 벽을 더 이상 푸시하거나 이동시키지 않으며, 유체 이송이 중단된다. 예를 들어, 플런저가 물품의 저장 영역(3)의 용량에 대응하는 것으로 알려진 미리 결정된 거리를 이동한 후에 이송이 중단될 수 있다. 대안적으로, 이동된 유체의 양은 제어기에 의해 물품 또는 저장소에서 수행된 측정들로부터 검출되거나 추론될 수 있으므로, 예를 들어 물품의 저장 영역이 가득 찬 것으로 결정되는 경우와 같이, 충분한 유체가 이동된 후에 이송이 중지될 수 있다.
다음으로, 물품(30)과 저장소(40) 사이의 상대적인 이동이 역전되어 물품이 유체 도관에서 분리된다. 이 경우, 노즐(60)이 입구 구멍(32)으로부터 인출되고, 그 후 밸브가 폐쇄되어 저장 영역(3)이 누출되지 않도록 밀봉된다. 그런 다음 사용자는 에어로졸 제공 시스템에서 재사용하기 위해 물품 포트(56)에서 재충전된 물품(30)을 제거할 수 있다. 저장소(40)는 다음 재충전 동작에 사용하기 위해 재충전 디바이스(50)에 보유될 수 있다. 물품(30)을 재충전하여 에어로졸 생성 재료(42)가 비워진 경우, 이를 제거하여 새로운 가득 찬 저장소로 교체할 수 있다. 대안적으로, 사용자가 하나 초과의 유형의 에어로졸 생성 재료를 소비하기를 원할 경우, 상이한 유형의 에어로졸 생성 재료를 유지하는 저장소로 교체될 수 있다.
도 6은 추가적인 예시적인 저장소의 개략적인 종단면도를 도시한다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 예에서와 같이, 저장소(40)는 출구 오리피스로서 노즐(60)을 구비한다. 그러나, 이 예에서, 노즐(60)은 단부 벽(43)의 중앙으로부터, 단부 벽(43)의 일 측면을 향해 오프셋되어 있다. 이는 물품에서 유사하게 오프셋된 입구 오리피스와 정렬될 수 있으며, 이는 예를 들어 물품의 다른 부분들 중에서도 입구 오리피스를 수용하기 위해 필요할 수 있다. 그 외에는, 저장소(40)는 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것들과 유사하며, 유사한 부분들은 다시 설명하지 않을 것이다. 그러나, 도 6의 저장소는 저장소(40)의 출구 오리피스 단부에 형성된 소켓(48)을 추가로 포함한다는 점에서 차이가 있다. 소켓(48)은 단부 벽(43)의 외부 표면을 베이스 또는 폐쇄 단부로 갖는 캐비티 또는 오목부이다. 이는 단부 벽(43)으로부터 이동 가능한 벽(63)으로부터 바깥쪽 방향으로 연장되는 하나 이상의 소켓 벽 부분들(46)에 의해 형성되며, 노즐(60)(또는 다른 형태의 출구 오리피스) 주위에 소켓 벽을 형성한다. 소켓 벽 부분들(46)은 연속적일 수 있거나(따라서 단일 부분일 수도 있음), 또는 간극이 있는 소켓 벽을 형성하기 위해 하나 초과의 이격된 부분을 포함할 수도 있다. 이 예에서, 소켓 벽 부분들(46)은 저장소(40)의 측면 벽(들)(41)과 일직선으로 연장되어(이것들은 측면 벽(들)의 연장부들임), 저장소의 외부가 매끄럽고 연속적이며; 저장소는 일정한 폭을 갖는다. 이는 예를 들어 재충전 도크 내의 저장소 포트를 덜 복잡하게 만들 수 있다. 다른 경우들에서, 소켓 벽의 일부 또는 전체가 단부 벽(43)의 에지로부터 삽입되어, 저장소에 계단형 프로파일을 제공할 수 있다.
소켓(48)의 기능은 출구 오리피스(44)를 어느 정도 보호하는 것인데, 특히 노즐(60)로 형성되는 경우에 그러하다. 노즐은 전형적으로 2 mm 이하와 같이, 물품의 전형적인 스케일에 필요한 작은 직경을 갖는다. 따라서, 상대적으로 섬세하고 쉽게 손상될 수 있으며, 단부 벽(43)에서 돌출되어 있기 때문에 취약하다. 임의의 손상은 작동이 불가능하게 하거나, 또는 예를 들어 구부러지는 경우 물품과의 정렬이 어려워질 수 있다. 소켓(48)은 우발적인 충돌들 및 충격들로부터 보호할 수 있다. 소켓 벽(46)이 노즐(60)보다 더 연장되어 노즐(60)이 소켓(48) 밖으로 돌출되지 않도록 하면, 이러한 보호 기능이 강화될 수 있다.
소켓(48)은 재충전 디바이스에서 재충전을 위해 저장소(40)와 함께 결합된 물품의 적어도 일부를 수용하는 기능을 추가로 제공할 수 있다. 유체 흐름 경로를 형성하기 위한 물품과 저장소 사이의 상대적인 이동은 저장소(40)에 가장 가까운 물품의 일부를 소켓(48)에 삽입할 것이다. 소켓 벽(46)의 존재는 물품의 입구 오리피스와 저장소(40)의 출구 오리피스 사이에 정확한 정렬을 제공하고 유지하기 위해, 물품을 저장소(40) 쪽으로 안내할 수 있다. 또한, 저장소들 및 물품들의 부적절하거나 승인되지 않은 페어링(pairing)들의 사용을 억제하여, 안전성을 개선시킬 수 있다. 이러한 기능들을 위해, 소켓의 내부 프로파일은 사용하려는 물품의 외부 프로파일에 대응되어야 한다. 이는 잘못된 형상 또는 크기의 물품 또는 부적절한 배향의 물품이 소켓에 수용되는 것을 방지하고, 올바른 형상 및/또는 크기 및/또는 배향의 물품이 수용되어, 이 예에서는 물품의 입구 오리피스에 노즐(60)을 삽입하여, 유체 이송을 위해 결합되는 포지션 쪽으로 안내될 수 있도록 한다. 이를 달성하기 위해, 예를 들어 물품이 저장소보다 더 좁은 경우, 소켓 벽들(46)이 측면 벽들(41)로부터 삽입될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 소켓 벽들은 내부 및 외부 표면들의 상이한 횡단면을 가질 수 있다. 소켓 벽 부분들(46)의 바깥쪽을 향한 표면은 저장소의 매끄러운 외관을 제공하기 위해 측면 벽들(41)의 바깥쪽 표면과 일직선이 될 수 있고, 소켓 벽 부분들(46)의 안쪽을 향한 표면은 물품의 단면과 일치할 수 있다. 또한, 소켓 벽 부분들의 안쪽 표면은 단부 벽으로부터의 거리에 따라 바깥쪽으로 경사져서, 소켓(48)의 입구 또는 개방 단부가 더 넓어질 수 있다. 이는 또한 물품을 수용하고 유체 도관에 연결하기 위해 정렬되도록 안내하는 데 도움이 될 수 있다.
또한, 소켓 벽 부분들(46)의 내부 표면은 물품의 외부 표면의 형상화와 협력하도록 구성된 하나 이상의 안내 요소들을 정의하도록 형상화될 수 있다. 이는 또한 소켓에 삽입되는 동안 물품이 유체 도관과 맞물리도록 안내하는 데 도움이 될 수 있다.
도 7은 도 6의 저장소(40)를 물품 포트(56)에 유지된 물품(30)이 저장소(40)의 소켓(48)에 삽입되고 재충전할 준비가 된 저장소의 노즐(60)과 맞물린 상태로 도시한다. 저장소(40)는 유사하게 저장소 포트에 유지되어 있다(도시되지 않음). 물품 포트(56)를 위쪽으로 이동시켜 물품(30)을 저장소(40) 쪽으로 운반함으로써 물품(30)이 소켓(48) 내로 삽입된다.
도 6 및 도 7의 저장소(40)는 저장소의 측면 벽(41)에 제공되는 투명 부분인 창(47)을 더 포함한다(다른 곳에 포지셔닝될 수도 있음). 이를 통해 사용자는 저장소(40)의 저장 체적(45)을 들여다보면서 에어로졸 생성 재료가 얼마나 남아 있는지 확인할 수 있다. 따라서, 저장소를 교체해야 하는 시점을 확인할 수 있다. 대안적으로, 저장소(40)의 적어도 측면 벽(들)(41)은 저장 체적(45)의 내부를 쉽게 관찰할 수 있도록 전체가 투명한 재료로 제작될 수 있다. 이 옵션은 더 간단한 제조를 가능하게 할 수 있지만, 일부 경우들에서는 라벨링(labelling)(예를 들어, 사용 지침들 또는 브랜딩) 및 색칠을 위해 저장소의 외부 표면의 불투명한 부분을 허용하는 창 설계가 선호될 수 있다.
추가적인 옵션 특징으로서, 노즐을 갖는 저장소는 노즐이 지지되는 이동 가능한 마운트(mount)(49)를 포함할 수 있다. 이동 가능한 마운트의 작동은 도 6의 점선 화살표로 표시된 바와 같이 길이 또는 종축의 방향을 따라 노즐을 연장시키고 그리고 후퇴시켜, 노즐을 물품의 입구 오리피스 내로 삽입하고 그 밖으로 후퇴시킬 수 있다. 이는 유체 흐름 경로의 결합 및 생성을 위해 물품과 저장소의 상대적 이동을 달성하기 위한 다양한 접근 방식들에 대한 대안을 제공한다. 마운트(48)는 재충전 디바이스 내의 제어기의 제어 하에, 저장소 내의 수단 또는 재충전 디바이스 내의 수단에 의해 작동될 수 있다.
재충전 프로세스 중에 물품 내로 유체를 추가하면, 추가된 유체에 의해 변위된 공기가 방출되거나 통기될 때까지, 물품의 저장 영역 내의 압력이 증가할 수 있다. 물품 자체 내에 전용 통기 경로가 제공될 수 있지만, 여기서는 일부 예들에 따라, 저장소가 출구 오리피스로서 노즐을 포함하는 경우, 노즐을 통해 통기가 제공되는 것을 제안한다. 이를 통해, 물품의 단일 입구 오리피스가 유체의 유입 및 공기의 배출 모두에 사용될 수 있다. 이를 가능하게 하기 위해, 노즐은 2 개의 채널들을 갖도록 구성될 수 있으며, 두 채널 모두 물품의 저장 영역에 도달하는 노즐의 원위 단부에 단부가 있다. 채널들은 유체를 수집하여 이를 물품으로 전달하기 위해 저장소의 저장 체적의 내부와 연통하는 유체 채널인 제1 채널, 및 유입되는 유체에 의해 물품의 저장 영역에서 강제로 배출되는 공기를 수집하고 이 공기가 주변 환경으로 빠져나가거나 통기되는 공기 출구를 포함하는 통기 채널 또는 공기 흐름 채널인 제2 채널을 포함한다. 이는 전형적으로 재충전 디바이스의 내부이다.
노즐은 저장소의 단부 벽에 부착된 전용 마운트에 유지될 수도 있지만, 그 대신에 단부 벽 자체 내에 편리하게 장착될 수도 있다. 단부 벽은 노즐이 유지될 수 있는 통로를 통과하도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 노즐의 통기 채널에 의해 제공되는 통기 경로의 일부를 형성하는 데도 단부 벽을 사용할 수 있다.
도 8은 저장소 단부 벽 및 장착된 노즐의 예를 통한 개략적인 단면도를 도시한다. 단부 벽(43)은 저장 체적(45)과 외부 사이를 통과하는 통로(43a)를 가지고 있다. 통로(43a)에는, 유체와 공기의 이중 흐름을 위해 구성된 노즐(60)이 유지된다. 노즐(60)의 보어는 2 개의 채널들로 분할된다. 유체(F)의 외향 흐름을 위한 유체 채널(66)은 저장 체적(45)으로부터 노즐(60)의 원위 단부(도시되지 않음)로 진행하고, 공기(A)의 내향 흐름을 위한 통기 채널(67)은 노즐(60)의 원위 단부에서 저장소를 향해 진행한다. 2 개의 채널들은 도 8에서 단순히 개략적으로 나란히 진행하는 것으로 표시되어 있다; 정확한 구성은 본 예에서 중요하지 않다. 단부 벽(43) 내에 형성되는 통기 챔버(68)는 노즐 통로(43a)와 인접하여 단부 벽(43)이 형성되는 재료 내에 중공 또는 보이드가 형성된다. 통기 채널(67)은 통기 챔버(68)와의 공기 흐름 연통을 위해 포지셔닝되는 출구(67a)를 가지므로, 통기 채널(67)을 통해 강제적으로 배출된 공기(A)가 통기 챔버(68)로 배출될 수 있도록 한다. 통기 챔버(68)에는 단부 벽(43)의 측면에 출구 또는 배출구(68a)가 제공되지만, 다른 방식으로 위치될 수도 있다. 따라서, 충전 중인 물품의 저장 영역 밖으로 푸시된 공기가 외부로 통기되어, 저장 영역 내부의 압력 증가들을 감소시킬 수 있다. 이는 효율적인 재충전을 가능하게 하는 데 중요하다. 저장 영역 내부의 압력이 상승하면, 유체의 유입이 방해되어 재충전 프로세스가 느려진다.
이러한 방식으로 물품의 저장 공간을 통기하면, 유체(F)가 공기(A)와 함께 통기 채널(67)로 유입될 수 있다. 공기(A)의 흐름은 출구(67a)를 통해 통기 챔버(68)로 배출될 때까지 통기 채널(67)의 길이를 따라 임의의 이러한 유체를 운반할 수 있다. 배출된 유체는 출구(67a) 주변에 또는 그 근처에 물방울들 또는 침전물(D)로 수집될 수 있으며, 출구(67a)의 부분적 또는 전체적 막힘을 유발할 수 있다. 이는 통기를 방해하고, 물품의 저장 영역 내의 압력 상승을 유발할 수 있다.
도 9는 통기 챔버 내의 유체의 문제를 해결하기 위해 도 8의 예와 비교하여 수정된 저장소 단부 벽의 제2 예를 통한 개략적인 단면도를 도시한다. 도 8의 단부 벽과 비교하여, 도 9의 예는 통기 채널(67)의 출구(67a)로부터 아래쪽으로 기울어진 플로어를 갖는 통기 챔버(68)를 포함한다(도 4에서와 같이 저장소가 수직이 되는 묘사된 배향에서, 단부 벽이 최하부 또는 최저부에 있고, 이동 가능한 벽이 최상부에 있음). 보다 일반적으로, 통기 챔버(68)는 통기 채널(67) 및 그 출구(67a)를 통해 통기 챔버(68)에 도달하는 임의의 유체가 중력에 의해 출구(67a)로부터 흘러나오도록 형성되는 것으로 설명될 수 있다. 이렇게 하면 임의의 액적(D)이 출구(67a)로부터 멀리 이동하여, 출구가 유체로 막히지 않도록 할 수 있다. 도 9는 통기 챔버 출구(68a)의 베이스에 위쪽으로 연장된 립(lip)(70)을 추가로 도시하며, 이는 플로어(69)의 하향 경사를 방해하여, 액적들(D)이 통기 챔버에서 흘러나오는 것을 완전히 차단한다. 이러한 방식으로, 물품의 저장 영역 밖으로 인출된 임의의 유체는 막힘들을 피하기 위해 통기 채널 출구(67a)로부터 멀리 떨어져 통기 챔버(68)에 수집될 수 있으며, 또한 재충전 디바이스의 내부에 유입되지 않도록 유지될 수 있다.
에어로졸 제공 시스템의 물품을 재충전하기 위한 디바이스 및 방법
에어로졸 제공 시스템의 물품을 재충전하기 위한 디바이스 및 방법은 위에서 언급된 도 1 및 도 2 그리고 아래에서 언급되는 도 3, 도 4, 도 5a, 도 5b 및 도 10a 내지 도 16을 참조하여 설명된다.
도 3은 저장소로부터 재충전하기 위해 배열된 물품의 개략도를 도시하고, 여기서 저장소 및 물품은 모두 재충전 도크(도시되지 않음)의 적절한 인터페이스들을 통해 수용된다. 에어로졸 생성 유체(42)를 포함하는 저장소(40)는 출구 오리피스로서 노즐(60)이 배열되어 있다. 노즐(60)은 도 2에 도시된 유체 도관으로서 역할을 한다. 이 예에서, 노즐은 관형의 세장형 형상을 가지며, 제1 단부(61)로부터, 노즐의 유체 분배 지점 또는 유체 출구로서 역할을 하는, 저장소(40)로부터 멀리 떨어진 제2 또는 원위 단부(62)로 연장된다. 유체는 예를 들어 근위 단부(61) 또는 그 부근의 밸브(도시되지 않음)에 의해 저장소에 보유되며, 이 밸브는 물품으로의 유체 이송이 시작될 때 개방된다. 다른 경우들에서, 예를 들어 노즐의 보어가 충분히 작은 경우, 표면 장력이 유체를 보유하기에 충분할 수 있다. 원위 단부(62)는 물품(30)의 입구 오리피스(32)에 삽입되며, 이 예에서는 물품(30)의 저장 영역(3)으로 직접 연장된다. 다른 예들에서는, 입구 오리피스(32)를 저장 영역(3)의 내부에 연결하는 튜빙, 배관 또는 일부 다른 유체 흐름 경로가 있을 수 있다. 사용 시, 에어로졸 생성 재료(42)는 도크의 유체 이송 메커니즘을 사용하여, 근위 단부(61)로부터 원위 단부(62)까지 노즐(60)(유체 도관으로서 작용함)에 의해 정의된 유체 채널을 따라, 저장소(40) 밖으로 이동되어, 노즐의 유체 출구에 도달하고 저장 영역(3)으로 유입되어, 물품(30)을 에어로졸 생성 재료로 재충전하게 된다.
도 3은 예시적인 배열만을 도시한 것으로서, 저장소의 출구 오리피스는 노즐이 아닌 다른 형태로 구성될 수 있으며, 언급된 바와 같이, 재충전 도크를 사용하여 물품의 재충전을 가능하게 하는 유체 도관은 저장소 및 물품의 부분들을 보유하거나 보유하지 않을 수도 있다. 그러나, 일반적으로, 저장소의 출구 오리피스는 저장소의 유체가 유체 도관으로부터 물품의 저장 영역 내로 배출될 수 있도록 유체 도관으로서 역할을 하거나 또는 유체 도관과 맞물리도록 구성된다. 사용된 배열에 따라, 유체 도관과의 맞물림 또는 물품과의 직접 맞물림은, 물품이 재충전 도크의 물품 포트에 삽입된 후 저장소와 유체 도관의 단부 사이의 또는 저장소와 물품 사이의 상대적인 이동에 의해 이루어질 수 있다. 도크에 저장소 및 물품을 배치하면, 서로를 향한 상대적인 이동이 맞물려 둘 사이에 필요한 유체 흐름 경로가 생성되도록 적절한 정렬이 이루어진다. 재충전 도크는 저장소 및 물품이 제 위치에 있고 올바르게 설치되어 재충전할 준비가 되는 시점을 감지하도록 구성될 수 있다.
물품으로 이송하기 위해 저장소로부터 유체를 제거하는 옵션은 저장소 밖으로 유체를 당기는 것이다. 당기는 것은 유체가 당겨지는 출구 오리피스와 연관된 펌핑 배열체를 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어 연동식 펌프가 사용될 수 있다. 그러나, 펌핑 배열체들은 누출에 취약할 수 있다. 전형적으로, 다수의 컴포넌트들이 펌핑된 유체를 위한 흐름 채널을 따라 그리고 그 안에서 함께 결합되어 있기 때문에, 여러 개의 조인트들이 있을 수 있으며, 이에 따라 누출들이 발생할 수 있는 다수의 잠재적 약점들도 존재할 수 있다. 또한, 전형적인 물품의 규모가 작고 그에 상응하는 적절한 저장소의 규모가 다소 큰 경우(에어로졸 생성 재료의 저장량이 너무 크면 안전 및 저장 수명 등의 이유들로 인해 바람직하지 않을 수 있으므로) 펌프를 구현하기 어려울 수 있다. 펌핑 배열체를 수용하는 데 필요한 재충전 유닛의 전체 크기가 바람직하지 않게 클 수 있다.
따라서, 본 개시내용에서는 대신에 유체를 저장소로부터 푸시하는 방법을 제안한다. 이는 시스템이 내부 압력을 균등화하려고 시도할 때 유체가 저장소의 출구 오리피스에서 강제로 배출되도록 해당 체적을 감소시키고 체적 내의 유체에 대한 압력을 증가시키기 위해 저장소의 내부 체적으로 내측으로 슬라이딩되는 이동 가능한 벽을 갖도록 저장소를 구성함으로써 구현될 수 있다. 재충전 디바이스의 이송 메커니즘은 물품 재충전을 위한 유체 분배가 필요할 때 필요한 내측으로의 푸시를 제공하기 위해 재충전 디바이스의 저장소 포트에 설치된 저장소의 이동 가능한 벽에 작용할 수 있는 푸시 디바이스, 요소 또는 장치로 구성된다.
도 4는 이러한 방식으로 구성된 예시적인 저장소를 통한 개략적인 단순화된 단면도를 도시한다. 저장소(40)는 하나 이상의 측면 벽들(41), 및 측면 벽들(41)에 의해 한정되는 공간의 한쪽 단부를 폐쇄하는 단부 벽(43)의 형태를 갖는 하우징을 포함하여, 측면 벽(들)(41) 및 단부 벽(43)은 에어로졸 생성 재료(42)를 저장하기 위한 유체 저장 체적(45)을 정의한다. 저장소(40)는 유체 저장 체적(45)을 폐쇄하기 위해 측면 벽들(41) 내에 맞물리는 이동 가능한 벽(63)을 더 포함한다. 이동 가능한 벽(63)은 측면 벽들(41)에 의해 형성된 관형 형상의 종축에 직교하는 평면에 놓이도록 구성되며(따라서, 측면 벽(들)(41)의 횡단면과 평행함), 측면 벽(들)(41)의 내부 단면과 일치하는 크기 및 형상을 가지므로, 측면 벽(들)(41) 내에서 종축의 방향을 따라 이동할 수 있으면서 밀착될 수 있도록 구성된다. 이동하는 동안, 이동 가능한 벽(63)의 에지(들) 또는 둘레는 측면 벽(들)의 내부 표면 위로 슬라이딩되어, 이와 접촉을 유지한다. 따라서, 측면 벽(들)(41)은 저장소(40)의 길이를 따라 평행하다. 저장 체적(45) 밖으로의 유체(42)의 누출을 감소시키기 위해, 이동 가능한 벽(63)은 그 둘레 주위를 밀봉하도록 구성된다; 하나 이상의 플랜지들(64)이 이동 가능한 벽 에지들로부터 돌출되고, 이동 가능한 벽(63)이 설치될 때 측면 벽(들)에 대해 압축된다. 도 3의 예의 노즐과 같은 출구 오리피스(44)는 유체가 저장 체적(45)을 빠져나갈 수 있는 단부 벽(43)에 위치된다.
저장소(40)로부터 유체를 분배하기 위해, 재충전 디바이스는 단부 벽(43) 및 출구 오리피스(44)를 향하는 압력 또는 푸싱 힘(P)을 제공함으로써 이동 가능한 벽에 작용하도록 구성된다. 이렇게 하면 측면 벽(들)(41)의 안쪽 위에서, 즉, 단부 벽(43)을 향해 슬라이딩되어 이동 가능한 벽(63)이 내측으로 이동한다. 이렇게 하면 저장 체적(45)의 크기가 감소되어, 유체가 출구 오리피스(44) 밖으로 푸시된다. 그러면 유체는 유체 도관의 흐름 경로를 따라 연결된 물품의 저장 영역 내로 흘러 들어갈 수 있다.
이를 달성하기 위해, 재충전 디바이스는 도 2와 관련하여 논의된 바와 같이 유체 이송 메커니즘(53)을 포함한다. 이송 메커니즘(53)은 플런저, 피스톤 또는 이와 유사한 압력을 가하거나 힘을 가하는 요소를 포함할 수 있으며, 이 요소는 저장 체적의 외부에서 이동 가능한 벽에 대항하여 이동 가능한 벽을 단부 벽을 향해 원하는 방향으로 푸시한다. 이송 메커니즘의 구성에 따라, 이동 가능한 벽(63)은 이송 메커니즘의 단부 일부를 수용하고 및/또는 이와 맞물리거나 또는 협력하도록 형성된 외부 표면(저장 체적(45)으로부터 멀리 외측을 향하는 표면)을 가질 수 있다. 다른 경우들에서, 평면 표면이 적절할 수 있으며, 저장소와 유체 이송 메커니즘 사이의 정확한 정렬에 대한 임의의 필요성을 피할 수 있다.
도 5a는 재충전 동작을 위해 설정되었지만 재충전 동작 전의 예시적인 재충전 디바이스(50)의 개략도를 도시한다. 저장소(40)는 사용자가 저장소 포트(54) 내로 배치함으로써 재충전 디바이스(50)에 설치되었다. 저장소(40)는 최상부에 이동 가능한 벽이 있고 최하부에서 단부 벽에 출구 오리피스가 있는 수직 배향을 갖는다. 이렇게 하면 중력이 저장소 밖으로 유체가 이동하는 데 도움이 된다. 저장소가 이 포지션에 있을 때, 유체 이송 메커니즘(53)의 플런저(53a)는 도시된 바와 같이 저장소(40)의 이동 가능한 벽(63)과 접촉하도록 이동될 수 있다. 플런저(53a)는 수직 방향을 따라 플런저(53a)를 이동시키도록 구성된 모터(여기에 도시되지 않고 이후에 추가로 설명됨)에 의해 구동될 수 있으므로, 이는 이동 가능한 벽(63)을 향해 전진하고 이동 가능한 벽으로부터 후퇴할 수 있으며, 또한 이동 가능한 벽(63)을 저장소의 단부 벽 쪽으로 푸시할 수 있다.
이 예에서, 저장소(40)의 출구 오리피스는 노즐(60)의 형태를 가지며, 유체 도관 전체를 포함한다. 사용자가 물품의 재충전을 필요로 할 때, 물품(30)은 사용자에 의해 재충전 디바이스(50)의 물품 포트(56)에 배치된다. 물품 포트(56)는 밸브(도시되지 않음)로 덮일 수 있는 물품의 입구 오리피스(32)가 노즐(60)의 원위 단부와 정렬되도록 물품(30)을 유지한다. 저장소(40)에서 물품(30)으로의 유체 흐름 경로는 물품(30)과 저장소(40) 사이의 상대적 이동에 의해 완성되며, 이는 노즐(60)의 원위 단부를 입구 오리피스(32)에 삽입하여, 밸브가 개방되게 한다. 물품 포트(56) 및/또는 저장소 포트(54)의 이동에 의해 영향을 받는 이동은 재충전 유닛(50)에 의해 자동으로 제공될 수 있고, 물품 포트(56)에 물품(30)을 삽입하는 것에 응답하여 제어기(55)의 제어 하에 하나 이상의 모터들을 사용하여 전기적으로 제공될 수 있으며, 또는 물품 포트(56)의 도어, 트레이 또는 이와 유사한 부분의 개방 및 폐쇄와 함께 작동하는 적절한 힌지, 접힘 및/또는 슬라이딩 부품들에 의해 기계적으로 제공될 수 있다. 그렇지 않으면, 사용자가 조작할 수 있는 레버 또는 이와 유사한 것이 제공될 수 있다. 물품(30)은 저장소(40)를 향해 위쪽으로 이동될 수 있고, 저장소(40)는 물품(30)을 향해 아래쪽으로 이동될 수 있으며, 또는 저장소(40)와 물품(30)이 모두 이동될 수 있다. 이제 재충전 디바이스는 물품(30)의 충전을 시작할 준비가 되었다.
도 5b는 에어로졸 생성 재료(42)의 일부가 물품(30) 내에 분배된 후의 재충전 디바이스(50)를 도시한다. 재충전 디바이스(50)가 도 5a에서와 같이 재충전을 위해 구성되면, 제어기(55)는 유체 이송 메커니즘(53)을 작동시키기 위해 제어 신호들을 생성하고, 플런저(53a)에 결합된 스테퍼 모터(도시되지 않음)와 같은 모터를 제어하여, 플런저(53)를 아래쪽으로 이동시켜 화살표로 표시된 바와 같이 이동 가능한 벽(63)을 푸시하고 이동하게 한다. 이렇게 하면 유체(42)의 일부가 노즐(60) 내로 그리고 노즐(60)을 따라 푸시되며, 이로부터 유체는 물품(30)의 저장 영역(3)으로 배출된다. 원하는 양의 유체(42)가 저장소(40)로부터 물품(30)으로 이송되면, 제어기(55)는 플런저가 아래쪽으로 전진하도록 제어하는 것을 중단하고, 이동 가능한 벽을 더 이상 푸시하거나 이동하지 않으며, 유체 이송이 중단된다. 예를 들어, 플런저가 물품의 저장 영역(3)의 용량에 대응하는 것으로 알려진 미리 결정된 거리를 이동한 후에 이송이 중단될 수 있다. 대안적으로, 이동된 유체의 양은 제어기에 의해 물품 또는 저장소에서 수행된 측정들로부터 검출되거나 추론될 수 있으므로, 물품의 저장 영역이 가득 찬 것으로 결정되는 경우와 같이 충분한 유체가 이동된 후에 이송이 중지될 수 있다.
다음으로, 물품(30)과 저장소(40) 사이의 상대적인 이동이 역전되어 물품이 유체 도관에서 분리된다. 이 경우, 노즐(60)이 입구 구멍(32)으로부터 인출되고, 그 후 밸브가 폐쇄되어 저장 영역(3)이 누출되지 않도록 밀봉된다. 그런 다음 사용자는 에어로졸 제공 시스템에서 재사용하기 위해 물품 포트(56)에서 재충전된 물품(30)을 제거할 수 있다. 저장소(40)는 다음 재충전 동작에 사용하기 위해 재충전 디바이스(50)에 보유될 수 있다. 물품(30)을 재충전하여 에어로졸 생성 재료(42)가 비워진 경우, 이를 제거하여 새로운 가득 찬 저장소로 교체할 수 있다. 대안적으로, 사용자가 하나 초과의 유형의 에어로졸 생성 재료를 소비하기를 원할 경우, 상이한 유형의 에어로졸 생성 재료를 유지하는 저장소로 교체될 수 있다.
이제 재충전 디바이스 및 이송 메커니즘과 관련된 추가의 세부사항들이 설명될 것이다.
재충전 디바이스의 이송 메커니즘은 재충전 디바이스에 설치된 저장소의 이동 가능한 벽을 푸시하기 위한 플런저를 포함한다. 플런저는 재충전 디바이스의 제어기에 의해 제어되는 전기 모터에 의해 구동되며, 재충전 디바이스의 전력 소스로부터 전력을 공급받는다. 제어기는 모터를 제어하여 플런저를 이동 가능한 벽과 맞물리도록 이동시키고, 이동 가능한 벽에 대해 푸시하여 저장소에서 유체를 분배하는 일련의 재충전 동작들(각각 비어 있거나 부분적으로 비어 있는 물품을 재충전하는 동작)을 수행하며, 사용 후 플런저를 이동 가능한 벽에서 멀리 후퇴시키는 역할을 한다. 이는 플런저가 이동 가능한 벽의 평면에 실질적으로 직교하는 방향을 따라, 저장소의 측면 벽들과 평행하게 선형 이동하여, 이동 가능한 벽을 저장소의 내부 표면을 통해 출구 오리피스를 향해 매끄럽게 슬라이딩하도록 함으로써 달성된다.
플런저의 필요한 선형 운동을 생성하는 데 사용될 수 있는 전기 모터의 예로는 스테퍼 모터가 있는데, 이는 본 명세서에 설명된 유형의 재충전 유닛에 통합하기에 적합한 컴팩트한 크기로 이용 가능하기 때문이다. 스테퍼 모터는, 본 경우에서 재충전 유닛의 제어기의 제어 신호들에 따라, 차례로 전력이 공급될 때 전자석들과 맞물릴 수 있는 톱니형 로터 주위에 배열된 일련의 전자석들을 포함하는 브러시리스 DC 모터이다. 로터는 리드 스크류에 결합되거나 또는 리드 스크류로 구성되므로, 모터를 구동하면 로터와 리드 스크류도 회전한다. 이 회전 운동은 리드 스크류의 나사산들에 감긴 리드 스크류 너트를 사용하여 선형 운동으로 변환될 수 있다. 리드 스크류 너트가 회전이 불가능한 품목에 결합된 경우, 리드 스크류를 돌리면 리드 스크류 너트가 나사산들을 따를 때 리드 스크류를 위아래로 감아, 결합된 품목을 당기거나 또는 푸시하게 된다. 본 경우에, 결합되는 품목은 플런저를 포함한다. 이에 따라, 모터를 작동하면, 전자기기들에 에너지가 공급되는 순서에 따라 통제되는 리드 스크류와 로터의 회전 방향에 따라 플런저를 저장소의 이동 가능한 벽 쪽으로 또는 저장소의 이동 가능한 벽에서 멀어지게 연장시키고 후퇴시킬 수 있다. 본 목적을 위한 스테퍼 모터의 장점들은, 전자기기들의 적절한 전환 및 로터, 리드 스크류 및 리드 스크류 너트 사이의 커플링의 기어링을 통해 회전 정도 및 이에 따라 선형 운동량을 매우 정밀하게 제어할 수 있다는 점, 및 또한 모터가 꺼져도 컴포넌트들이 제 포지션에 유지되므로, 사용들 사이에 플런저가 후퇴된 또는 연장된 포지션에 유지될 수 있다는 점이다. 이렇게 하면 예를 들어 각각의 재충전 동작 후에 플런저가 저장소로부터 인출되어야 할 때 필요한 재-포지셔닝을 위한 시간을 절약할 수 있다.
도 10a는 모터 구동 플런저 이송 메커니즘의 예에 대한 단순화된 개략도를 도시한다. 이송 메커니즘(53)은, 위의 설명에 따라, 리드 스크류(170)에 맞물린 리드 스크류 너트(71)에 (이 예에서는 직접) 결합된 플런저(53a)를 포함한다. 리드 스크류(170)는 플런저의 이동이 필요할 때 제어 신호들을 스테퍼 모터에 보내는 재충전 디바이스 내의 제어기의 제어 하에, 로터에 리드 스크류(170)가 결합된 스테퍼 모터로 구동되어 회전된다(도 5a 참조). 모터와 제어기에 의한 제어 기능은 일반적으로 72로 표시된다. 플런저(53a)는 재충전 디바이스의 저장소 인터페이스에 수용된 저장소(40)의 이동 가능한 벽(63)과 정렬되도록 재충전 디바이스(도시되지 않음) 내에 배열되어 설명된 바와 같이 저장소 벽들과 평행하게 푸시하도록 한다. 묘사된 배향에서, 저장소(40)는 이동 가능한 벽(63)이 가장 위에 있는 상태로 수직으로 포지셔닝되고, 플런저(53a)는 저장소(40) 위에 위치된다. 따라서, 모터의 작동에 의해 생성된 플런저(53a)의 선형 운동은 이동 가능한 벽을 향해 또는 이동 가능한 벽으로부터 멀어진다(플런저(53a)의 연장 및 후퇴). 저장소(40), 플런저(53a), 및 리드 스크류 너트(71)를 통해 리드 스크류(170)에 대한 커플링은 플런저(53a)와 리드 스크류가 서로 일직선이 되도록 서로에 대해 포지셔닝된다. 플런저(53a)의 운동 방향은 리드 스크류(170)의 종축과 동축이다. 이를 통해, 리드 스크류 너트(71)와 플런저(53a) 사이의 간단한 결합이 가능하다. 이 방향을 따라 필요한 공간의 양을 감소시키고, 따라서 재충전 유닛의 높이를 감소시키기 위해, 플런저(53a)는 도 10a에 도시된 바와 같이 중공으로 구성되고, 플런저(53a)의 중공 코어에 삽입되는 리드 스크류(170)를 둘러싸고 그 위에 맞도록 구성된다. 그러나, 이는 필수적인 것은 아니며, 플런저(53a)는 단순히 리드 스크류(170) 아래에 배열될 수도 있다.
도 10a는 플런저가 후퇴된 포지션에서 이송 메커니즘이 효과적으로 휴지 상태에 있고 저장소와 맞물리지 않은 상태를 도시한다. 플런저(53a)는 유체 분배를 위해 저장소 이동 가능한 벽을 푸시할 준비가 된 포지션으로부터 인출되거나 후퇴된다. 이를 통해, 사용자는 플런저(53a)의 존재에 의해 방해받지 않고, 재충전 디바이스의 저장소 인터페이스에 저장소를 삽입하거나, 저장소 인터페이스에서 저장소를 제거할 수 있다. 도 10a에서, 재충전 디바이스에 저장소(40)가 사용 준비가 된 상태로 설치되어 있고, 플런저(53a)는 이동 가능한 벽(63)으로부터 이격된 후퇴된 포지션에 있다.
도 10b는 도 10a와 동일한 컴포넌트들을 도시하지만, 플런저(53a)가 맞물린 포지션을 포함하는 다음 포지션에 있다. 이 포지션에서, 플런저(53a)는 이동 가능한 벽(63)과 맞물려서, 푸시할 준비가 되어 있다. 제어기는 예를 들어 재충전 디바이스에 저장소(40)가 삽입된 후 플런저(53a)를 후퇴된 포지션에서 맞물린 포지션으로 이동하도록 모터를 제어할 수 있다. 이렇게 하면, 플런저가 후퇴된 포지션에서 맞물린 포지션으로 이동할 필요 없이, 즉시 유체 분배를 위한 푸시를 시작할 수 있으므로, 재충전 동작이 필요할 때 지연을 방지할 수 있다. 대안적으로, 재충전 동작의 지속시간에 추가되는 추가적인 시간이 허용되는 경우, 저장소 설치 후 제1 재충전 동작의 제1 스테이지로서 플런저를 연장하여 후퇴된 포지션에서 맞물린 포지션으로의 이동이 수행될 수 있다. 맞물린 포지션에서, 플런저(53a)의 단부는 이동 가능한 벽(63)과 접촉하거나 이에 근접하여, 추가의 연장은 유체를 저장소(40) 밖으로 푸시하기 위한 이동 가능한 벽(63)의 내측 이동을 유발한다. 이동 가능한 벽(63)과의 임의의 접촉은 가볍고 최소한으로 이루어져야 하므로, 저장소(40)의 유체가 압력을 받지 않아, 재충전 동작을 통해 저장소(40)로부터 유체를 강제로 배출하여, 누출을 유발할 수 있다. 이동 가능한 벽(63)은 예를 들어 플런저 단부가 삽입되는 외부 표면에 오목부 또는 소켓이 형성되게 함으로써, 플런저(53a)의 단부와 협력하도록 형성될 수 있다. 대안적으로, 외부 표면은 이와 관련하여 실질적으로 평면이거나, 평평하거나, 또는 피처가 없을 수 있다.
물품이 재충전 디바이스에 삽입되면, 제어기는 재충전이 필요하다는 것을 인식한다. 이는 물품 인터페이스와 같이, 재충전 유닛에 센서들 또는 검출기들을 사용하여, 예를 들어 올바르게 삽입된 물품의 존재를 검출하고 이를 제어기에 통신하는 방식으로 이루어질 수 있다. 더 간단히 설명하면, 재충전 디바이스는 사용자가 재충전 디바이스에 물품을 삽입한 후 작동하여 재충전 동작이 필요함을 나타내는 스위치, 버튼 또는 다른 사용자 제어장치 또는 인터페이스를 포함할 수 있다. 이에 응답하여, 제어기는 하나 이상의 제어 신호들을 모터에 전송하여 플런저(53a)를 내측으로 푸시하는 방향으로 전진 또는 연장시켜 유체를 저장소(40) 밖으로 그리고 물품 내로 이동시킨다. 플런저(53a)의 이러한 연장 이동은 제어기가 필요한 양의 유체가 물품으로 이송되었음을 인식할 때까지 계속된다. 이는 물품 또는 물품 인터페이스에 있는 센서 또는 검출기를 사용하여 물품 내의 유체의 양이 임계값 또는 목표 수준(예를 들어, 물품의 저장 영역이 가득 찼을 때에 해당함)에 도달하거나 초과할 때를 검출할 수 있다. 센서 또는 검출기의 출력은 제어기로 통신되며, 제어기는 플런저(53a)의 전진을 중단하여 응답한다. 유체 체적 또는 레벨을 결정하고, 임계값과 비교하는 것은 센서 또는 검출기 또는 물품 인터페이스의 칩에 의해 로컬에서 수행될 수 있으며, 이 칩은 제어기에 "중지" 신호를 전송한다. 대안적으로, 센서 또는 검출기 판독값은 제어기로 전송되어 프로세싱을 수행하고 플런저(53a)의 이동을 중지할 시점을 결정할 수 있다. 이는 사용자가 이미 부분적으로 가득 찬 물품을 재충전할 수 있는 유용한 배열들이다. 덜 복잡한 배열은 제어기가 플런저(53a)를 미리 설정된 고정된 연장량만큼 이동시켜, 예를 들어 물품의 저장 영역의 용량에 해당할 수 있는 고정된 양의 유체를 분배하도록 구성되는 배열이다. 이러한 미리 설정된 이동이 완료되면, 제어기는 재충전이 중지되어야 함을 인식하고, 플런저(53a)의 전진을 중단한다. 모터가 전체 이동 범위에 걸쳐 고정된 속도로 플런저(53a)를 전진시킬 수 있다고 가정하면, 이는 예를 들어 제어기가 모터를 고정된 양의 시간 동안 작동시킴으로써 달성될 수 있다. 그러나, 이동 가능한 벽의 푸시를 중지하고 시작하는 다른 방법들도 배제되지 않는다.
재충전 동작이 끝나면, 플런저(53a)는 이동 가능한 벽(63)과 맞물린 현재의 연장된 포지션에 유용하게 남아있을 수 있다. 이렇게 하면 플런저(53a)가 새로운 맞물린 포지션에 배치되어, 다음 재충전 동작을 위해 즉시 준비되고, 모든 재충전 동작 후 플런저(53a)가 후퇴된 포지션으로 복귀된 경우 발생할 수 있는 시간 지연들을 방지할 수 있다. 그러나, 푸시 이동이 끝날 때 플런저(53a)를 아주 약간 후퇴시켜 새로운 맞물린 포지션에 도달하는 것이 유용할 수 있다. 이렇게 하면, 그렇지 않은 경우 이동 가능한 벽(63)에 대한 플런저(53a)의 지속적인 작은 힘(예를 들어, 이동 가능한 벽(63)이 유연한 경우)으로 인해 발생할 수 있는 저장소 내의 유체에 대한 압력이 감소하고, 저장소 출구 오리피스의 임의의 방울들이 저장소로 다시 되돌아갈 수 있다. 이렇게 하면 누출을 감소시킬 수 있다.
도 10c는 한편 동일한 컴포넌트들을 도시하지만, 플런저(53a)가 여러 번의 연속적인 재충전 동작들 후에 도달한 중간 연장된 포지션에 있고, 재충전 동작 각각 동안 플런저가 후퇴된 포지션으로부터 추가로 전진하여, 이동 가능한 벽을 점진적으로 내측으로 푸시하고 유체를 분배할 때마다 저장소(40)의 용량이 더 감소한다. 묘사된 바와 같이, 저장소(40)의 원래 유체 양의 약 절반이 분배되었다. 플런저(53a)의 연속적인 전방으로의 전진은, 이동 가능한 벽이 저장소의 베이스에 도달하고, 저장소의 용량이 0 또는 거의 0으로 감소되고, 저장소가 비워지거나, 거의 비워지거나 또는 실질적으로 비워질 때까지, 연속적인 재충전 동작들로 계속될 수 있다. 이동 가능한 벽(63)의 이러한 포지션은 도 10c에 팬텀으로 도시되어 있다. 제어기는 저장소(40)가 비워진 시점을 인식하고, 이에 응답하여, 모터를 역방향으로 제어하여 플런저(53a)를 이동 가능한 벽으로부터 멀어지게 당기고, 다시 후퇴된 포지션으로 복귀하도록 구성된다(도 10a). 이에 따라, 빈 저장소(40)는 플런저로부터 맞물림 해제되고, 사용자가 원할 경우 재충전 디바이스로부터 제거되어, 가득 찬 또는 부분적으로 가득 찬 새로운 저장소로 교체될 수 있다. 재충전 디바이스는 예를 들어 사용자 디스플레이의 메시지 또는 재충전 유닛 외부의 전등의 조명을 통해, 사용자에게 빈 저장소 상태를 통신하도록 구성될 수 있다.
저장소의 비어 있는 상태는 임의의 편리한 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 저장소 인터페이스 또는 저장소 자체의 센서들 또는 검출기들은 저장소의 유체의 레벨 또는 체적을 검출하고 이를 제어기에 통신할 수 있으며, 이를 통해 위에서 물품의 액체 레벨 검출을 위해 제안한 것과 유사한 방식으로, 비어 있거나 거의 비어 있는 상태를 계산할 수 있다. 추가적으로, 전체 저장소 용량의 25 %, 20 % 또는 10 %와 같이 저장소의 고갈에 가까워지는 임계값을 모니터링하여, 곧 새로운 저장소가 필요하다는 사용자 알림의 표시를 트리거하는 데 사용할 수 있다. 센서 또는 검출기는 저장소(40) 내의 이동 가능한 벽(63)의 높이를 검출하도록 작동될 수 있으므로, 이동 가능한 벽이 저장소의 베이스에 도달할 때 비어 있는 상태가 통지되도록 할 수 있다. 추가의 대안으로, 리드 스크류, 리드 스크류 너트 및 플런저는 비어 있거나 거의 비어 있는 저장소에 대응하는 플런저의 최대 달성 가능한 연장이 제공되도록 구성될 수 있다. 예를 들어 리드 스크류 또는 플런저가 추가로 이동하지 못하도록 차단하는 물리적 장벽이 있거나, 또는 리드 스크류의 나사산이 소진된 경우이다. 모터는 최대 연장에 도달하면, 플런저를 허용 가능한 이동의 단부를 지나 구동하려고 시도하면서, 전류 스파이크를 생성할 것이다; 이를 제어기에 의해 검출되어 비어 있는 저장소 상태에서 인식될 수 있다. 대안적으로, 플런저에 의한 이동 가능한 벽의 단부 벽에 대한 푸시가 허용 가능한 경우(예를 들어, 저장소 인터페이스에서 저장소의 포지션을 방해하지 않는 경우), 저장소(40)의 단부 벽(43)은 물리적 장벽으로 사용될 수 있다.
도 11은 모터 구동 플런저 이송 메커니즘의 또 다른 예에 대한 단순화된 개략도를 도시한다. 도 10a 내지 도 10c의 예에 도시된 다양한 컴포넌트들이 포함되어 있으며, 더 자세히 설명되지 않을 것이다. 그러나, 컴포넌트들은 서로에 대해 상이하게 배열된다. 특히, 저장소(40)는 리드 스크류(170) 바로 아래에 그리고 리드 스크류와 일직선으로 재충전 디바이스에 수용되는 것이 아니라, 한쪽으로 오프셋되어 있다. 플런저(53a)는 이전과 같이 저장소(40)의 이동 가능한 벽(63)에 정렬되어 작동하지만, 적절하게 정렬되기 위해 리드 스크류(170)로부터 옆으로 오프셋되어 있다. 플런저(53a)는 도 10a의 일직선 동축 배열과는 대조적으로, 라인(P)을 따라 선형 운동 방향(묘사된 배향에서 상하)이 리드 스크류(170)의 종축(L)과 평행하도록 배열된다. 이를 달성하기 위해, 플런저(53a)는 리드 스크류 너트로부터 리드 스크류 축(L)에 직교하여 옆으로 연장되는 암(arm) 또는 플레이트(plate)(73)를 통해 리드 스크류 너트(71)에 결합된다. 이는 플런저(53a)가 필요한 평행 구성을 제공하기 위해 리드 스크류(70)로부터 변위될 수 있게 한다. 암(73)은 리드 스크류 너트(71) 및 플런저(53a)에 연결된 별도의 요소일 수 있거나, 또는 리드 스크류 너트(71) 자체가 암(73)을 일체형 부품으로 제공하도록 형상화될 수도 있다.
리드 스크류(170)와 플런저(53a) 및 저장소(40)를 나란히 배열할 수 있도록 하는 도 11의 병렬 배열은 컴포넌트들 전체에 필요한 전체 높이를 감소시키는 데 유용할 수 있으며, 이는 결과적으로 재충전 디바이스에 필요한 전체 외부 크기를 감소시킬 수 있다.
또한, 도 11에는 저장소(40)의 추가적인 선택적 특징이 도시되어 있는데, 이는 이동 가능한 벽(63)의 외부로 저장소(40)를 폐쇄하기 위해 측면 벽들(41) 사이로 연장되는 고정된 외부 벽(146)을 포함한다. 고정 벽(146)은 플런저(53a)가 이동 가능한 벽(63)과 맞물리기 위해 통과하는 구멍(147)을 내부에 구비한다. 따라서, 고정 벽(146)은 이동 가능한 벽(53a)을 대부분 덮고, 이동 시에 또는 사용자가 저장소(40)를 취급할 때 발생할 수 있고 저장소의 출구 오리피스에서 유체가 의도치 않게 배출될 수 있게 하는 우발적인 푸시(및 구멍(147)의 크기에 따라 어느 정도는 고의적인 조작)로부터 이를 보호할 수 있다. 따라서, 누출 및 유출이 감소된다.
도 12는 본 명세서에 개시된 바와 같이 재충전 디바이스에 포함될 수 있는 예시적인 물품 인터페이스의 개략적인 측면도를 도시한다. 물품 인터페이스(56)는 재충전 디바이스의 적절한 개구부에 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이딩 서랍 또는 트레이(80)의 형태를 갖는다(도시되지 않음). 서랍(80)은 서랍(80)이 재충전 디바이스 내로 푸시되어 폐쇄된 포지션에 있을 때 재충전 디바이스의 개구부를 폐쇄하는 전면 벽(81)을 갖는다. 전면 벽(81)은 사용자가 서랍(80)을 재충전 디바이스로부터 연장된 개방 포지션으로 당기고 재충전 디바이스 내부의 폐쇄된 포지션으로 푸시할 목적들을 위해 서랍(80)을 파지할 수 있는 손잡이 부분(82)을 구비하며, 이는 도 12에 이중 화살표로 표시되어 있다. 손잡이 부분(82)은 돌출부, 오목부 또는 구멍을 포함하여 당업자에게 명백한 임의의 사용 가능한 형식을 취할 수 있다. 서랍(80)에는, 물품(30)의 재충전이 필요할 때 사용자가 물품(30)을 삽입할 수 있는 컵(cup) 또는 오목부 형태의 캐비티(84)가 장착된다. 캐비티(84)는 서랍(81)의 베이스로부터 직립하는 경계 벽(83)에 의해 정의되며, 그 내부 표면은 물품(30)의 외부 크기 및 형상과 일치하여, 물품이 삽입될 때 단단하고 안전하게 유지되도록 한다. 이는 물품(30)과 저장소가 재충전 디바이스에 결합되어 재충전을 위한 유체 흐름 경로를 형성할 때 물품(30)을 유체 도관과 정렬하고 안내하는 것을 돕는다. 물품(30)을 캐비티(84)와 밀착된 결합으로 삽입 및 제거하는 것을 용이하게 하기 위해, 경계 벽(83)에 컷아웃 부분들(85)이 제공되며, 이는 캐비티(84)의 상부 에지 또는 림(rim)(83a)으로부터 아래쪽으로 연장된다. 사용자는 물품 인터페이스(56)에서 물품(30)을 삽입하거나 제거할 때 물품(30)을 파지하고 유지하기 위해 컷아웃 부분들(85)을 통해 그들의 손가락들을 뻗을 수 있다. 편리하게도, 엄지와 집게손가락으로 물품을 쉽게 파지할 수 있도록, 한 쌍의 컷아웃 부분들(85)이 제공되며(하나만 도시됨), 캐비티(84)의 대향하는 측면들 상에 배열된다.
컷아웃 부분들(85)의 제공은 캐비티(84)가 물품(30)을 수용하기 위해 충분히 깊어지게 하여, 완전히 삽입될 때 그 상부 표면(33)이 캐비티(84)의 림(83a)과 수평을 이루거나, 또는 대안적으로, 묘사된 바와 같이, 림(83a) 아래에 놓이거나, 또는 그 위로 약간만 연장되도록 할 수 있도록 한다. 이는 전형적으로 비교적 작은 품목인 물품(30)을 보다 단단히 유지하는 데 도움이 된다.
사용 시, 사용자는 손잡이 부분(82)을 사용하여 서랍(80)을 슬라이딩하여 개방하면, 캐비티(84)가 접근 가능하게 되고, 사용자는 물품(30)을 캐비티에 삽입할 수 있다. 사용자는 서랍(80)을 폐쇄된 포지션으로 푸시하면, 물품(30)이 재충전을 위해 유체 흐름 경로에 결합될 수 있는 포지션에 배치된다.
이 예에서, 물품 인터페이스는 또한 재충전 디바이스의 제어기와 통신하는 적어도 하나의 센서 또는 검출기(86)와 연관되어 있다. 센서 또는 검출기(86)는 물품 인터페이스(80)에 물품(30)이 존재하는지, 그리고 선택적으로 추가로 물품이 올바르게 삽입되었는지(예를 들어, 필요한 배향으로), 및/또는 서랍(80)이 폐쇄된 포지션으로 복귀되었는지 검출하도록 구성될 수 있다. 제어기는 검출기(86)의 출력으로부터 이러한 조건들이 충족되는지를 결정할 수 있고, 이에 따라 물품이 존재하고 재충전할 준비가 되었음을 인식하고, 이에 응답하여, 재충전 동작을 생성하는 데 필요한 프로세스들을 개시할 수 있다. 특히, 제어기는 이송 메커니즘을 제어하는데, 본 예들에서는 플런저를 전진시켜 이동 가능한 벽을 푸시하고 저장소로부터 유체를 분배하도록 모터를 제어한다. 추가적으로, 제어기에 의해서는, 유체 도관을 생성하는 데 필요한 임의의 이동들의 제어와 같은 다른 동작들이 수행될 수 있으며, 예를 들어 저장소 노즐을 물품의 입구 오리피스에 삽입하기 위해 저장소 및 물품을 함께 가져오는 것과 같은 동작이 수행될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 센서들 또는 검출기들(86)은 위에서 설명된 바와 같이, 물품의 저장 영역이 가득 차면 재충전 동작의 종료의 적절한 타이밍과 같은, 제어기에 의한 재충전 동작의 제어를 향상시키기 위해, 물품 내의 유체의 레벨 또는 체적을 모니터링하거나 측정하기 위해 제공될 수 있다. 유체 레벨 또는 체적을 감지하거나 결정하는 옵션들에는, 존재하는 유체의 양에 따라 달라지는 물품의 무게의 검출, 및 저장 영역에 광 빔을 비추고 유체 표면의 높이에 따라 달라지는 투과 또는 반사 광을 검출하는 것을 포함하는 광학 검출이 포함된다. 추가의 옵션은, 물품 또는 저장 영역에 걸친 커패시턴스(capacitance)를 측정하는 것이다. 커패시턴스는 측정 구역에 있는 유체의 양 또는 유체의 존재 여부에 따라 달라질 것이다.
도 13은 추가의 예시적인 재충전 디바이스(50)의 개략적인 외부 정면도를 도시한다. 재충전 디바이스는 이전과 같이 물품 인터페이스(56) 및 저장소 인터페이스(54)를 구비한다. 물품 인터페이스는 도 12의 예에서와 같이 손잡이 부분(82)을 갖는 전면 벽(81)을 갖는 슬라이딩 서랍을 포함한다. 저장소 인터페이스(54)는 전면 벽(91)과 손잡이 부분(92)을 갖는 슬라이딩 서랍과 유사하게 구성된다. 일단 개방되면, 서랍은 사용자가 재충전 디바이스와 함께 저장소를 포지셔닝하기 위해 서랍을 폐쇄하기 전에 저장소를 배치하거나 삽입할 수 있는 캐비티, 오목부 또는 이와 유사한 공간에 접근할 수 있게 한다. 또한, 저장소 인터페이스의 전면 벽(91)은 사용자가 저장소에 존재하는 유체의 레벨을 확인하기 위해 볼 수 있는 관찰 구멍(93)을 포함한다. 이를 가능하게 하기 위해, 저장소는 저장소 내부를 육안으로 검사할 수 있도록 측면 벽에 투명한 부분 또는 창을 포함하거나, 또는 측면 벽(들) 전체를 투명한 재료로 제작할 수 있다. 관찰 구멍(93)은 유리 또는 플라스틱과 같은 투명 재료로 글레이즈(glaze)된 전면 벽(91)의 개구부일 수 있거나, 또는 단순한 개방형 홀(hole)일 수도 있다. 또한, 재충전 디바이스의 하우징(52)의 다른 곳에 위치될 수도 있다; 사용자가 편리하게 접근할 수 있고 저장소의 적절한 부분에 대한 시야를 확보할 수 있는 임의의 로케이션이 사용될 수 있다. 또한, 관찰 구멍(93)은 사용자가 재충전 디바이스에 저장소가 현재 설치되어 있는지 신속하게 확인하기 위해 사용될 수 있다. 이 기능에는 저장소에 임의의 투명한 부분이 필요하지 않다. 두 가지 관찰 기능들은 사용자에게 동일한 정보를 전달하기 위한 다른 자동화된 프로세스들, 예를 들어, 사용자 디스플레이 상의 메시지들 또는 기호들 또는 제어기에 의해 수신된 검출기 출력들에 대한 응답으로 표시기 전등들의 조명을 보완하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 이러한 방식으로 육안 검사를 활성화하는 것은 단순히 재충전 장치에 이러한 정보를 자동으로 디스플레이하는 것 대신에 사용될 수 있다.
도 12 및 도 13과 관련하여 설명된 재충전 디바이스의 다양한 특징들 중 임의의 특징은 임의의 재충전 디바이스에 개별적으로 또는 2 개 이상의 특징들의 임의의 조합으로 포함될 수 있음에 유의하도록 한다. 이러한 특징들은 또한 설명된 모터 구동 플런저 이외의 이송 메커니즘을 갖는 재충전 디바이스에 사용될 수 있으며, 플런저로 유체를 푸시하는 것이 아니라 저장소 밖으로 유체를 끌어내는 펌프 배열체로서 사용될 수 있다. 물품 인터페이스 및 저장소 인터페이스와 관련된 특징들은 설명된 또한 설명된 슬라이딩 서랍 배열들 이외의 다른 인터페이스 구성들에서도 구현될 수 있다.
일반적으로, 본 개시내용은 모터 구동 플런저를 제어하여 유체를 내측으로 이동 가능한 벽을 갖는 저장소로부터 유체 흐름 경로에 의해 저장소에 결합된 물품 내의 저장 영역으로 이동시켜 물품에 재충전하는 방법을 제공한다. 이제 이러한 유형의 방법들의 예에 대한 좀 더 구체적인 세부사항들이 설명될 것이다.
도 14는 제1 예시적인 방법의 단계들의 흐름도를 도시한다. 제1 단계(S1)에서, 사용자는 도크 또는 재충전 디바이스에 이동 가능한 벽이 있는 저장소를 삽입한다. 재충전 디바이스의 제어기는 제2 단계(S2)에서 저장소가 삽입되었는지, 그리고 재충전을 위해 존재하고 이용 가능한 상태인지 결정하기 위해 자동 검사를 수행한다. 저장소가 존재함을 인식하면, 제어기는 적절한 제어 신호들을 모터에 전송하여 플런저를 전진 방향으로 이동시켜 플런저를 저장소의 이동 가능한 벽과 맞물리도록 모터를 제어한다. 이제 재충전 디바이스는 그 안으로 삽입된 물품을 즉시 재충전할 준비가 된 상태가 된다. 플런저가 맞물린 포지션에 있는 동안, 제어기는 재충전 디바이스 내부에서 저장소가 유지되는 저장소 인터페이스에 접근할 수 있는 액세스 도어, 해치 등의 상태를 모니터링한다. 다음 단계(S4)에서, 제어기는 액세스 도어가 개방되었는지 여부를 임의의 주어진 시간에 결정한다. 그렇지 않은 경우, 도어가 폐쇄된 상태로 유지되며, 재충전 디바이스는 여전히 재충전 준비 상태에 있는 것으로 간주될 수 있다. 이 방법은 단계(S5)로 진행되며, 여기서 제어기는 모터를 제어하여 플런저를 한 번 이상 전진시켜 빈 물품들이 재충전 디바이스에 삽입되는 것에 대한 응답으로 하나 이상의 재충전 동작들을 수행한다. 재충전 동작들은 저장소의 모든 유체가 소진될 때까지 진행될 수 있다. 그런 다음 단계(S6)에서, 제어기는 저장소가 비어 더 이상 재충전 동작들을 위해 이용 가능할 수 없음을 검출한다. 이에 응답하여, 제어기는 모터를 제어하여 플런저를 후퇴시켜, 플런저는 원래의 후퇴된 포지션으로 다시 역방향으로 이동됨으로써, 저장소의 이동 가능한 벽과 저장소 자체로부터 맞물림 해제된다. 그런 다음, 사용자는 액세스 도어를 개방하여 빈 저장소에 도달하여, 단계(S8)에서 도크에서 저장소를 제거할 수 있다.
그러나, 단계(S4)에서 제어기가 저장소 액세스 도어가 개방된 것을 검출하면, 이 상태는 사용자가 저장소를 상이한 유체가 담긴 저장소로 교체하거나 저장소의 일부 특성을 검사하기 위해 저장소를 제거하려고 원할 가능성이 있는 것으로 인식된다. 플런저가 이것과 맞물린 상태에서 사용자가 저장소를 제거하려고 시도하면, 플런저 및/또는 저장소가 손상될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제어기는 개방된 액세스 도어에 응답하여 플런저를 후퇴된 포지션으로 후퇴시킴으로써, 이 방법이 바로 단계(S7)로 진행되도록 작동한다. 그런 다음 사용자는 단계(S8)에서 저장소를 안전하게 제거할 수 있다.
사용자는 저장소의 수명 동안 언제든지 저장소 액세스 도어를 개방할 수 있으므로, 이 방법은 단계(S5)에서 단계(S4)로 루프백(loop back)하여, 저장소가 비워지기 전에 재충전 동작들을 수행할 수 있는 시간 기간 동안 제어기가 액세스 도어가 개방되어 있는지 검사할 수 있다.
도 15는 제2 예시적인 방법의 단계들의 흐름도를 도시한다. 이 방법에는 도 14의 방법의 단계(S5)의 재충전 동작들에 대한 더 많은 세부사항들이 포함되어 있다. 제1 단계(S10)에서, 물품 또는 포드는 재충전 동작들을 수행할 준비가 된 재충전 디바이스 또는 도크 내로 삽입된다(예를 들어, 도 14의 방법의 단계들(S1-S3)이 수행됨으로써). 재충전 디바이스의 제어기는 제2 단계(S11)에서 물품이 존재하고 재충전을 위해 올바르게 삽입되었는지 결정하기 위해 자동화된 검사를 수행한다. 물품이 존재함을 인식하며, 제어기는, 단계(S12)에서, 재충전 디바이스의 관련 부분들에 적절한 제어 신호들을 보내어, 물품과 저장소 사이에 필요한 유체 흐름 경로를 형성하기 위해 물품과 저장소를 맞물리게 한다. 그러면 물품이 재충전을 위해 적절하게 포지셔닝되고, 저장소와 플런저가 재충전 동작을 위해 프라이밍(prime)된다. 다음 단계(S3)에서, 제어기는 모터에 제어 신호들을 보내어, 플런저를 전진 방향으로 이동시켜 재충전 동작을 수행하기 위해 저장소의 이동 가능한 벽을 내측으로 푸시하여 저장소에서 물품으로 유체를 분배하도록 모터를 제어한다. 단계(S13)에서 분배가 수행되는 동안, 제어기는 단계(S14)에서 물품 내의 유체의 양을 모니터링하며, 여기서 재충전 동작이 진행되는 동안 유체의 양이 증가한다. 다음 단계(S15)에서, 제어기는 단계(S14)에서 결정된 현재의 유체의 양을 미리 설정된 최대 또는 목표량과 비교하는 등의 방법으로 물품이 가득 찼는지 여부를 테스트한다. 제어기가 '아니오'로 결정하여 물품이 가득 차 있지 않다고 결정하면, 이 방법은 단계(S14)로 복귀하여 유체를 계속 분배한다. 제어기가 단계(S15)에서 예로 결정하여, 물품이 가득 차 있다고 결정하면, 이 방법은 단계(S16)로 넘어가고, 여기서 제어기가 모터를 제어하여 플런저의 전진을 중지한다. 다음 선택적 단계(S17)에서, 제어기는 모터를 제어하여 플런저를 약간 후퇴시켜, 저장소 내부의 유체 압력을 완화하여, 저장소 출구에 있는 임의의 유체 방울들이 저장소로 다시 되돌아가도록 한다. 단계(S18)에서는, 단계(S12)의 반전 방식으로, 물품이 저장소로부터 맞물림 해제된다. 마지막으로, 사용자는 단계(S19)에서 재충전 디바이스에서 물품을 제거할 수 있다.
도 16은 더 적은 컴포넌트들 및 동작들로 재충전 디바이스에서 수행될 수 있는 간소화된 재충전 동작을 제공하는 제3 예시적인 방법의 단계들의 흐름도를 도시한다. 도 15의 방법에서와 마찬가지로, 이 방법은 사용자가 단계(S20)에서 물품 또는 포드를 재충전 디바이스 또는 도크에 삽입하는 것으로 시작된다. 단계(S21)에서, 물품과 저장소가 함께 맞물리게 되어 물품과 저장소 사이에 필요한 유체 흐름 경로가 형성되고, 그 결과 물품이 재충전을 위해 적절하게 포지셔닝된다. 다음 단계(S22)에서, 제어기는 모터에 제어 신호들을 전송하여, 모터가 플런저를 전진 방향으로 이동시켜 저장소의 이동 가능한 벽을 내측으로 푸시하여 저장소로부터 물품으로 유체를 분배하여 재충전 동작을 수행하도록 모터를 제어한다. 단계(S23)에서, 분배는 필요한 양의 유체가 물품에 분배될 때까지 계속된다. 이는 물품 내의 유체가 특정 레벨에 도달하는 것을 검출하는 것일 수 있으며, 예를 들어 저장 영역이 가득 차는 것에 해당하며, 이에 대한 응답으로 검출기 또는 센서에 의해 "중지" 신호가 제어기로 전송된다. 대안적으로, 플런저를 지정된 시간 동안 또는 저장소에서 분배되는 필요한 유체의 양, 예를 들어, 물품의 저장 영역 용량과 일치하는 양과 일치하는 것으로 알려진 지정된 거리에 걸쳐 작동시킴으로써 이루어질 수 있다. 그런 다음, 단계(S24)에서, 플런저는 유체의 분배를 중단하기 위해 더 이상 전진하지 못하도록 정지된다. 단계(S25)에서는, 단계(S21)의 반전으로 물품과 저장소가 맞물림 해제된다. 마지막으로, 사용자는 단계(S26)에서 재충전 디바이스에서 물품을 제거할 수 있다.
스테퍼 모터는 재충전 유닛에서 플런저를 구동하는 데 적합한 것으로 본 명세서에서 자세히 설명되었다. 그러나, 직접 또는 기어링 등을 통해 플런저의 선형 운동을 생성할 수 있는 다른 유형들의 모터가 그 대신에 사용될 수도 있다.
본 개시내용에 따른 재충전 디바이스는 재충전 디바이스를 사용하여 충전될 수 있는 에어로졸 생성 재료 저장 영역들을 갖는 에어로졸 제공 시스템의 하나 이상의 모델들과 별도로 소비자에게 이용 가능하게 될 수 있지만, 완전한 재충전 가능한 시스템을 단일 품목들 그룹으로 이용 가능하게 하는 것이 편리할 수 있다. 따라서, 재충전 디바이스 및 재충전 디바이스에 맞는 적절한 형식의 재충전 가능한 물품이 포함된 에어로졸 제공 시스템을 포함하는 키트가 제공될 수 있다. 대안적인 배열에서, 에어로졸 제공 시스템 자체가 저장 영역의 재충전을 위해 재충전 디바이스에 수용될 수 있다. 키트는 또한 에어로졸 생성 재료로 미리 충전된 하나 이상의 저장소들을 포함할 수 있지만, 저장소들은 재충전 시스템 전체의 수명을 늘리고 소비자가 상이한 유형들의 에어로졸 생성 재료 중에서 선택할 수 있도록 별도로 이용 가능해야 한다.
유체 분배를 위한 노즐
유체 분배를 위한 노즐은 위에서 언급한 도 1 및 도 2와 아래에서 언급되는 도 3 및 도 17a 내지 도 23을 참조하여 설명한다.
이제 유체 도관과 관련된 추가의 세부사항들이 설명될 것이다. 위에서 설명된 바와 같이, 유체 도관은 저장소(40) 및 물품(30)의 부분들에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 형성될 수 있다. 특히, 유체 도관(58)의 예시적인 배열은, 유체 에어로졸 생성 재료가 저장소(40)로부터 분배되는 노즐이다. 노즐은 도크의 요소로서 제공될 수 있으므로, 저장소가 도크에 설치될 때 저장소의 출구 오리피스가 노즐의 제1 단부에 결합되도록 할 수 있다. 대안적으로, 노즐은 출구 오리피스를 제공하기 위해, 저장소의 일체형 부분으로 구현될 수 있다. 이렇게 하면 노즐이 특정 저장소 및 그 내용물들에만 연관되므로, 동일한 노즐에 상이한 에어로졸 생성 재료들의 저장소들을 사용할 때 발생할 수 있는 임의의 교차 오염을 방지할 수 있다. 노즐은 물품의 입구 오리피스에 맞물리게 되어, 저장소에서 물품으로 유체를 이송할 수 있도록 한다. 맞물림은 물품이 저장소 쪽으로 이동하거나, 예를 들어 둘 모두가 도크에 설치되어 있는 경우 그 반대로 이동하여 이루어질 수 있다.
도 3은 유체 도관으로 사용하도록 배열된 노즐의 개략도를 도시한다. 에어로졸 생성 유체(42)를 포함하는 저장소(40)는 출구 오리피스로서 배열된 노즐(60)을 가지며, 노즐(60)의 제1 단부 또는 근위 단부(61)는 저장소(40)에 인접한다. 노즐은 예를 들어 플라스틱 재료의 몰딩 또는 3D 프린팅에 의해 저장소와 일체형으로 형성될 수 있다. 이는 노즐(60)과 저장소(40)의 하우징(41) 사이에 누출이 없는 접합부를 보장한다. 대안적으로, 2 개의 부품들을 별도로 형성한 후, 예를 들어 용접, 접착제, 나사산, 또는 푸시-핏(push-fit) 커플링, 또는 다른 접근 방식을 통해 나중에 함께 결합할 수도 있다. 노즐은 관형의 세장형 형상을 가지며, 제1 단부(61)로부터, 유체 분배 지점으로서 역할을 하는 저장소(40)로부터 멀리 떨어진 제2 또는 원위 단부(62)까지 연장된다. 유체는 예를 들어 근위 단부(61) 또는 그 부근의 밸브(도시되지 않음)에 의해 저장소 내에 보유되며, 이 밸브는 물품으로의 유체 이송이 시작될 때 개방된다. 다른 경우들에서, 예를 들어 노즐의 보어가 충분히 작은 경우 표면 장력이 유체를 보유하기에 충분할 수 있다. 원위 단부(62)는 물품(30)의 입구 오리피스(32)에 삽입되며, 이 예에서는 물품(30)의 저장 영역(3)으로 직접 연장된다. 다른 예들에서는, 입구 오리피스(32)를 저장 영역(3)의 내부에 연결하는 튜빙, 배관 또는 일부 다른 유체 흐름 경로가 있을 수 있다. 사용 시, 에어로졸 생성 재료(42)는 도크의 유체 이송 메커니즘을 사용하여, 근위 단부(61)에서 원위 단부(62)까지 (유체 도관으로 작용하는) 노즐(60)에 의해 정의된 유체 채널을 따라, 저장소(40) 밖으로 이동되어, 노즐의 유체 출구에 도달하고 저장 영역(3)으로 유입되어, 물품(30)을 에어로졸 생성 재료로 재충전하게 된다.
이러한 재충전 동작 동안, 유체가 비어 있거나 부분적으로 비어 있는 저장 영역으로 들어가서 그 안의 공기를 변위시킨다. 저장 영역 내부의 압력 증가를 방지하거나 감소시키기 위해서는, 공기가 빠져나가도록 해야 한다. 이것이 통기로 알려져 있다. 저장 영역에 큰 압력 증가가 발생하는 것은 바람직하지 않은데, 이는 압력으로 인해 에어로졸 생성 재료 이송 컴포넌트(심지 등)를 통해 저장 영역에서 증기 생성기 쪽으로 유체를 강제하여, 물품 내의 내부 누출을 유발할 수 있기 때문이다. 이는 저장 공간의 벽에 벤트를 제공하여 해결할 수 있지만, 이는 누출에 취약한 추가의 지점이 될 것이다.
따라서, 본 개시내용은 물품의 입구 오리피스를 통해 그리고 추가적으로 노즐을 통해 유체가 유입되고 공기가 배출될 수 있도록 하는 것을 제안한다. 이를 달성하기 위해, 노즐은 관형 형상을 갖고 근위 단부와 원위 단부 사이로 연장되는 외부 벽이 2 개의 채널들을 둘러싸도록 구성되며, 제1 채널은 저장소로부터 흐르는 유체를 노즐의 근위 단부로 운반하고 노즐의 원위 단부에서 물품으로 운반하는 유체 채널이다. 저장 영역에서 유체에 의해 변위된 공기는 노즐의 제2 채널로 들어가고, 제2 채널은 노즐의 원위 단부로부터 근위 단부로 공기를 물품에서 멀리 운반하는 통기 채널이다. 이러한 방식으로, 물품의 저장 영역 내부의 압력 증가를 감소시키거나 방지할 수 있다.
유체 흐름을 위한 것과 공기 흐름을 위한 것으로 이루어진 2 개의 채널들로 구성된 이 이중 노즐 배열은 외부 튜브 또는 벽 내부의 체적(전체 노즐 체적)을 외부 벽 내부의 분할 내부 벽을 사용하여 2 개의 채널들로 분할함으로써 구현된다. 내부 벽의 다양한 구성들이 고려된다; 아래에 일부 비-제한적인 예들이 논의되어 있다. 내부 벽은 노즐의 근위 단부와 원위 단부 사이에서 유사하게 연장되어, 노즐의 종 방향을 따라 연장되는 2 개의 평행 채널들로서 흐름 채널과 통기 채널을 제공한다.
도 17a는 제1 예시적인 이중 노즐(60)을 통한 개략적인 종단면도를 도시한다. 앞서 언급한 바와 같이, 노즐(60)은 근위 단부(저장소 단부)(61)와 원위 단부(물품 단부)(62)를 갖는다. 근위 단부(61)는 중간 결합 요소들(도시되지 않음)을 포함하여 임의의 적절한 수단에 의해 저장소(도시되지 않음)와 일체화되거나 또는 이에 결합된다. 노즐(60)은 관형인 외부 벽(163)을 포함하며, 이 예에서는 원형의 횡단면 형상을 갖는다. 노즐 체적이라고 할 수 있는 외부 벽(163)에 의해 한정되는 내부 공간은 그 내부에 내부 벽(164)을 포함하며, 이 예에서는 역시 원형의 횡단면을 갖는 관형이다. 내부 벽(164)은 외부 벽(163) 내에 배열되어, 외부 벽(163)과 동심원으로 포지셔닝된다. 즉, 2 개의 관형 벽들(163, 164)의 종축들은 일치한다. 보다 일반적으로, 내부 벽(164)은 외부 벽(163)과 동축이다. 내부 벽(164)의 내부 표면에 의해 한정되는 내부 벽(164) 내부의 공간은 유체 흐름 채널(166)을 제공하며, 이를 따라 유체(F)가 근위 단부(61)에서 원위 단부(62)로 흐르고, 노즐(60)에서 물품의 저장 영역으로 배출된다(도시되지 않음). 내부 벽(164)과 외부 벽(163) 사이의 공간은 외부 벽(163)의 내부 표면과 내부 벽(164)의 외부 표면에 의해 한정되며, 통기 채널(165)을 제공한다. 공기(A)는 원위 단부에서 통기 채널(165)로 유입되어, 이를 따라 근위 단부를 향해 흐른다.
유체 채널(166)은 원위 단부(62)에서 통기 채널(165)을 넘어 연장되도록 배열된다. 길이(X)는 유체 채널(166)이 통기 채널(165)의 길이를 초과하는 길이이다. 이 예에서, 유체 채널(166)의 이러한 연장은 내부 벽(164)이 원위 단부(62)에서 외부 벽(163)보다 더 길도록 구성하여, 내부 벽(164)의 원위 단부가 외부 벽(163)의 원위 단부로부터 돌출되도록 함으로써 달성된다. 이러한 배열의 목적은 유체 출구와 공기 입구를 공간적으로 분리하는 것이다. 이렇게 하면 유체가 통기 채널(165)로 유입되거나 흡인되어 채널을 막거나 또는 부분적으로 막을 가능성이 감소된다. 이러한 막힘은 노즐(60)의 통기 기능을 방해하고, 물품 내부의 압력 증가들을 허용한다.
도 17b는 도 17a의 노즐을 횡단면도로 개략적으로 도시한다. 외부 벽(163) 내부의 내부 벽(164)의 동축 포지션은 벽들(163, 164)의 원형 단면들과 함께 볼 수 있다. 통기 채널(165)은 내부 벽(164)과 외부 벽(163) 사이에 형성된 환형 공간을 포함한다.
노즐은 외부 벽(163)의 외측 폭(이 경우 직경)인 횡방향 폭(W)을 갖는다. 이는 노즐(60)의 의도된 용도에 따라 적절하게 임의의 크기일 수 있지만, e-시가렛 포드들을 위한 재충전 도크의 맥락에서, 최대 약 2 mm의 폭이 포드의 전형적인 크기, 및 포드용 유체 입구 오리피스의 실현 가능하거나 바람직한 치수들을 고려할 때 실체적인 것으로 상정된다. 구체적인 예로서, W는 예를 들어 1.6 mm 또는 1.8 mm의 값을 가질 수 있다. 따라서, 노즐 폭은 1.5 mm 내지 2 mm 범위일 수 있다. 물론, 예를 들어 1.5 mm 내지 2.5 mm 또는 1.5 mm 내지 3 mm 범위와 같이 더 넓은 노즐들도 가능하다.
도 18a는 또 다른 예시적인 이중 노즐(60)의 개략적인 종단면도를 도시한다. 이 예는 내부 벽(164)의 포지션이 도 17a의 예와 상이하다. 도 17a의 예에서와 같이, 내부 벽(164)과 외부 벽(163)은 모두 원형 단면을 갖는다. 그러나, 내부 벽(164)은 외부 벽(163)과 동축이 아니라, 점선으로 표시된 외부 벽(163)의 중심 종축(따라서 전체적으로 노즐(60)의 종축)으로부터 오프셋되어 있다. 이러한 배열은 도 17a 및 도 17b의 동심 배열과 대조적으로 편심 배열이라고 할 수 있다. 도 18b는 노즐(60)의 횡단면도를 도시한다. 내부 벽(164)은 외부 벽(164)의 일 측면에 배치되어, 외부 벽(164)의 내부 표면과 접촉하도록 한다. 이로써, 내부 벽(164)과 외부벽(163) 사이에 다시 정의되는 통기 채널(165)은 이전의 환형 형상 대신에 초승달 형상을 갖게 된다.
이러한 배열의 목적은 통기 채널의 횡방향 치수들을 증가시켜, 유체가 통기 채널로 유입될 경우 막힐 가능성을 감소시키는 것이다. 외부 벽의 내부 폭과 내부 벽의 외부 폭이 동일한 경우, 통기 채널은 동심 포지션에 의해 형성되는 환형 통기 채널의 폭과 비교하여, 가장 넓은 지점으로 더 넓게 만들어진다.
도 19는 편심으로 포지셔닝된 내부 벽(164)을 갖는 또 다른 예시적인 이중 노즐의 횡단면도를 도시한다. 이 경우, 내부 벽(164)은 도 18a 및 도 18b의 예에서와 같이 노즐(60)의 중심 종축으로부터 오프셋되지만, 여전히 외부 벽(163)의 내부 표면으로부터 분리되어 있다. 그 포지션은 도 17b 및 도 18b의 예들의 포지션의 중간이다. 따라서, 통기 채널(165)은 폭이 일정하지 않은 불규칙한 환형 형상을 가지지만, 그럼에도 불구하고, 동심원 배열에 대해 다소 증가한다.
관형 외부 벽 내부에 관형 내부 벽을 포함하는 노즐 설계들에서는, 외부 벽에 대한 내부 벽의 임의의 포지션을 사용할 수 있다. 편심 배열은 통기 채널을 넓히고 막힘 가능성을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 동심 배열은 대칭성 때문에 선호될 수 있으며, 이는 노즐을 물품의 입구 오리피스와 쉽게 정렬할 수 있다.
또한, 노즐은 원형 단면 형상의 튜브들 또는 관형 벽들로만 형성될 필요는 없다. 선호에 따라 다른 형상들이 사용될 수 있으며, 2 개의 벽들의 형상이 같을 필요는 없다. 곡선 형상들은 일반적으로 유체의 흐름을 더 원활하게 제공하는 것으로 선호될 수 있지만, 필수적인 것은 아니다.
도 20은 2 개의 관형 벽들에 의해 정의되는 또 다른 예시적인 이중 노즐의 횡단면도를 도시한다. 이 경우, 외부 벽(163)은 난형 또는 타원형 형상을 갖고, 내부 벽(164)은 원형이다. 이러한 구성은 막힘을 감소시키기 위해 통기 채널(165)의 폭을 늘리는 데에도 사용될 수 있다. 그러나 다른 형상들이 배제되는 것은 아니다.
그러나, 내부 벽은 제2 관형 형상으로 구성되는 것 이외의 다른 방식들로 노즐 체적을 필요한 2 개의 채널들로 분할할 수 있다. 체적은, 외부 벽의 내부 둘레 주위의 2 개의 상이한 지점들에 부착되는, 외부 벽의 내부를 가로질러 연장되는 내부 벽에 의해 단순히 파티션(partition)될 수 있다.
도 21a는 파티션 내부 벽을 갖는 제1 예시적인 노즐의 횡단면도를 도시한다. 노즐(60)은 원형 단면의 외부 벽(163), 및 직선인 내부 벽(164)을 포함하며, 중심 축을 통과하지 않고 노즐 체적을 가로질러 연장된다. 사실상, 내부 벽(164)은 외부 벽(163)에 의해 정의된 원의 코드(chord)이며, 노즐 체적을 내부 벽(164)의 양 측면에 하나씩 2 개의 세그먼트(segment)들로 분할한다. 따라서, 2 개의 채널들(165, 166)이 제공되며, 각각은 내부 벽(164)의 일 측면 및 외부 벽(163)의 내부 표면의 일부에 의해 한정된다. 내부 벽(163)은 중앙으로부터 오프셋되어 있으므로, 채널들(165, 166)은 상이한 크기들을 갖는다. 더 큰 채널(165)은 통기 채널로서 할당될 수 있는데, 그 폭이 더 크면 위에서 설명한 바와 같이 막힘을 줄이는 데 도움이 되기 때문이다. 내부 벽(164)의 포지션은 채널들(165, 166)의 상대적 크기들을 원하는 대로 설정하기 위해 선택될 수 있다. 일부 경우들에서, 직선형 내부 벽(164)은 동일한 단면적의 2 개의 채널들을 제공하기 위해 외부 벽(163)의 직경(또는 원형이 아닌 경우 외부 벽(163)의 다른 중간 분할선)을 따라 정렬되는 것이 바람직할 수 있다.
그러나, 파티션 내부 벽은 직선 또는 평평할 필요는 없다; 원하는 대로 다른 형상들을 사용하여 노즐 체적을 분할할 수 있다.
도 21b는 파티션 내부 벽을 갖는 제2 예시적인 노즐의 횡단면도를 도시한다. 노즐(60)은 원형 단면의 외부 벽(163)과, 외부 벽(163)의 내부 표면과 접촉하는 2 개의 지점들 사이에서 곡선형인 내부 벽(164)을 포함한다. 곡률의 양은 원하는 대로 선택할 수 있다; 도 21b에서와 같이 상대적으로 타이트한 곡률은 도 17b의 편심된 내부 관형 벽과 유사하게, 원에 가까운 곡선형 내부의 단면 공간을 생성할 것이다. 이는 유체 채널(166)에서 더 원활한 유체 흐름을 위해 선호될 수 있다. 이전 예들에서와 같이, 내부 벽은 노즐 체적을 크기가 다른 2 개의 채널들로 분할하기 위해 형상화되고 포지셔닝될 수 있으며, 여기서 더 큰 채널이 통기 채널(165)로 할당될 수 있다.
실질적으로 동일한 크기의 흐름 및 통기 채널들이 사용될 수 있고 일부 상황들에서는 적합하거나 선호될 수 있지만, 위에서 설명한 바와 같이 막힘을 감소시키기 위해 더 큰 통기 채널이 사용될 수 있다. 채널들의 크기들은 횡단면적을 기준으로 정의될 수 있다. 따라서, 더 크거나 더 넓은 통기 채널의 경우, 통기 채널의 횡단면적이 유체 채널의 횡단면적보다 더 크다. 실험 결과, 유용한 비율은 약 2:1 인데, 즉, 통기 채널의 단면적이 유체 채널의 단면적의 약 2 배인 것으로 확인되었다. 노즐 체적을 전체적으로 고려할 때, 유체 채널과 통기 채널은 각각 체적과 전체 단면적의 약 3분의 1 및 3분의 2를 차지한다. 이 비율에 가까운 값들도 유용할 수 있으므로, 예를 들어 통기 채널의 단면적은 유체 채널의 단면적의 약 1.5 배 내지 2.5 배 범위일 수 있다. 그러나, 다른 값들도 배제되지 않으며, 일부 경우들에서는 적절할 수 있다. 제시된 값들의 예들은, 예를 들어, 약 2 mm 이하의 위에서 언급된 폭을 가진 노즐들에 유용하다.
단면 형상과 크기가 노즐의 길이를 따라 일정하게 유지된다는 점에서, 노즐은 실질적으로 직선일 수 있다. 또한, 2 개의 채널들의 면적들의 비율은 길이에 따라 일정하게 유지될 수 있다. 그러나, 근위 단부가 더 넓고 원위 단부가 더 좁은 플레어링(flaring) 노즐 형상과 같은 다른 배열들이 사용될 수 있다. 채널들 간의 비율은 다를 수 있다. 예를 들어, 원위 단부의 통기 채널이 비례적으로 더 크면 임의의 유체가 유입될 때 막힘을 줄이는 데 도움이 되고, 근위 단부의 유체 채널이 비례적으로 더 크면 저장소로부터 유체를 유체 채널로 공급하는 데 도움이 될 수 있다.
공기가 통기 채널로부터 빠져나가기 위해, 노즐의 외부 벽에 하나 이상의 구멍들이 형성될 수 있으며, 이 구멍은 통기 채널과 유체적으로 연통한다. 노즐이 재충전을 위해 입구 오리피스에 삽입될 때 하나 이상의 구멍들이 물품 외부에 포지셔닝되면, 공기가 재충전 도크의 내부로 간단히 통기된다. 노즐의 근위 단부의 연결 또는 접합부 구성에 따라, 예를 들어 저장소 내에서 근위 단부를 유지하는 마개 또는 소켓 내에 형성된, 공기를 수용하기 위해 (구멍에 의해 또는 내부 벽이 더 연장되는 동안 외부 벽의 종단에 의해) 통기 채널과 유체 연통하는 챔버가 제공될 수 있다. 그러면 챔버에 출구가 있을 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 유체 채널은 노즐의 원위 단부에 있는 통기 채널을 넘어 연장되도록 구성된다. 연장 부분의 길이들이 상이한 경우의 효과를 테스트하기 위해 실험들이 수행되었다(이 길이는 2 개의 채널들 간의 길이 차이임). 논의된 바와 같이, 추가 길이의 목적은 유체 출구와 공기 입구를 분리하여 유체로 인한 통기 채널의 막힘을 최소화하는 것이다. 이는 물품의 저장 영역과 같이, 유체가 분배되는 공간 내부의 압력을 측정하여 테스트될 수 있다. 통기 채널이 완전히 효과적이면, 압력 증가가 관찰되지 않는다. 그러나, 유체 흡입 등으로 인해 통기 채널이 막히게 되면, 통기 채널을 따라 공기의 흐름이 방해받거나 중지되고, 더 많은 유입 유체가 공간으로부터 공기를 변위시킬 수 없기 때문에 공간의 압력이 증가한다.
도 22는 이 특징을 테스트하기 위해 수행된 일부 실험적 측정들값의 막대 차트를 도시한다. 다양한 길이 차이들을 가진 노즐들이 제작되었으며, 도 17b와 같이 동심원 구성을 갖고 외경이 1.5 내지 2 mm인 노즐들이 제작되었다. 길이 차이는 도 17a에 도시된 바와 같이 통기 채널을 넘어 유체 채널의 연장(X)이다. 길이 차이가 0인 노즐들(X = 0)은 도 22에 도시된 바와 같이 약 1 kPa의 상당한 압력 증가를 유발하기에 충분한 막힘을 경험했다. 3 mm의 X에 대한 값은 관찰된 압력 증가를 약 0.3 kPa로 크게 감소시켰으며, 이는 이 크기의 연장이 매우 유익하다는 것을 나타낸다. 길이를 X = 4.5 mm까지 더 증가시켜도 측정 가능한 압력 증가가 생성되지 않았으며, 이 결과는 더 긴 길이들(7 mm 및 12 mm)에서도 나타났다. 따라서, 길이 차이가 통기 채널의 성능을 개선하는 데 도움이 된다는 결론을 내릴 수 있다. 3 mm 이상의 길이는 유용한 효과를 제공하며, 4.5 mm 이상의 길이는 압력 증가를 감소시키거나 또는 없앨 수 있다.
도 23은 재충전 중에 압력에 대한 추가의 실험적 측정들의 그래프를 도시한다. 이 경우, 노즐은 길이 차이를 갖고, 도 18b에서와 같이 편심되어 위치된 내부 벽으로 구성되었다. 외경은 1.5 mm 내지 2 mm이었다. 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 압력 증가는 재충전하는 동안에 걸쳐 실질적으로 0으로 유지되어, 통기 채널을 통한 통기 성능이 양호함을 나타낸다.
위에서 주어진 예시적인 치수들과 같이, 작은 노즐 크기들이 필요하거나 바람직한 애플리케이션들에서, 본 개시내용에 따른 이중 노즐은 3차원 프린팅을 사용하여 편리하게 제조될 수 있다. 이는 또한 더 큰 규모의 노즐들에도 사용될 수 있지만, 이러한 설계들에서는 플라스틱 재료들의 몰딩 또는 내부 벽과 외부 벽을 위한 별도의 부품들의 조립과 같은 다른 제조 기술들이 더 작은 크기들보다 더 간단할 수 있다.
에어로졸 제공 시스템 및 에어로졸 제공 시스템들을 위한 물품들의 에어로졸 생성 재료 저장 영역들의 재충전이, 재충전 디바이스들에서의 사용을 포함하여, 본 명세서에 개시된 바와 같이 노즐들의 특정 용도로 인용되었지만, 그 개념이 그렇게 제한되는 것은 아니다. 본 개시내용에 따른 노즐들은, 액체가 실질적으로 폐쇄되거나 밀폐된 공간으로 수송되어 압력 증가들을 방지하거나 감소시키기 위해 공기가 통기될 필요가 있는 임의의 상황에서 사용될 수 있다.
전자 에어로졸 제공 시스템을 위한 재충전 가능한 물품
전자 에어로졸 제공 시스템을 위한 재충전 가능한 물품은 위에서 언급한 도 1 및 도 2와 아래에서 언급되는 도 3 및 도 24 내지 도 30을 참조하여 설명된다.
이제 물품과 관련된 추가의 세부사항들이 설명될 것이다.
도 3은 저장소로부터 재충전하도록 배열된 물품의 개략도를 도시하고, 여기서 저장소와 물품은 모두 재충전 도크(도시되지 않음)에서 적절한 인터페이스들에 수용된다. 에어로졸 생성 유체(42)를 포함하는 저장소(40)는 출구 오리피스로서 노즐(60)이 배열되어 있다. 노즐(60)은 도 2에 도시된 유체 도관으로서 역할을 한다. 이 예에서, 노즐은 관형의 세장형 형상을 가지며, 제1 단부(61)로부터, 유체 분배 지점으로서 역할을 하는 저장소(40)로부터 멀리 떨어진 제2 또는 원위 단부(62)로 연장된다. 유체는 예를 들어 근위 단부(61) 또는 그 부근의 밸브(도시되지 않음)에 의해 저장소 내에 보유되며, 이 밸브는 물품으로의 유체 이송이 시작될 때 개방된다. 다른 경우들에서, 예를 들어 노즐의 보어가 충분히 작은 경우, 표면 장력이 유체를 보유하기에 충분할 수 있다. 원위 단부(62)는 물품(30)의 입구 오리피스(32)에 삽입되며, 이 예에서는 물품(30)의 저장 영역(3)으로 직접 연장된다. 다른 예들에서는, 입구 오리피스(32)를 저장 영역(3)의 내부에 연결하는 튜빙, 배관 또는 일부 다른 유체 흐름 경로가 있을 수 있다. 사용 시, 에어로졸 생성 재료(42)는 도크의 유체 이송 메커니즘을 사용하여, 근위 단부(61)에서 원위 단부(62)까지 (유체 도관으로 작용하는) 노즐(60)에 의해 정의된 유체 채널을 따라, 저장소(40) 밖으로 이동되어, 노즐의 유체 출구에 도달하고 저장 영역(3)으로 유입되어, 물품(30)을 에어로졸 생성 재료로 재충전하게 된다.
도 3은 예시적인 배열만을 도시한 것으로서, 저장소의 출구 오리피스는 노즐이 아닌 다른 형태로 구성될 수 있으며, 언급된 바와 같이, 재충전 도크를 사용하여 물품의 재충전을 가능하게 하는 유체 도관은 저장소 및 물품의 부분들을 보유하거나 보유하지 않을 수도 있다. 그러나, 일반적으로, 물품의 입구 오리피스는 유체 도관과 맞물리도록 구성되어, 저장소로부터의 유체가 유체 도관으로부터 물품의 저장 영역으로 배출될 수 있다. 유체 도관과의 맞물림은 물품이 재충전 도크의 물품 포트에 삽입된 후 물품과 유체 도관의 단부(예를 들어, 노즐의 원위 단부) 사이의 상대적인 이동에 의해 이루어질 수 있다.
물품이 에어로졸 생성 재료로 충전되거나 재충전된 후에는, 에어로졸 제공 시스템의 증기 생성기에 공급하기 위해 의도된 출구 이외의 저장 공간 내에 유체를 보유하는 것이 중요하다. 따라서, 저장 영역은 누출을 최소화하도록 구성되어야 한다. 본 개시내용에 따르면, 이는 물품의 입구 오리피스용 밸브를 사용함으로써 해결된다.
도 24는 예시적인 물품의 개략적인 단면도(실척이 아님)를 도시한다. 물품(30)은 물품(30)의 외부 형상을 정의하는 외부 하우징(31)에 의해 한정되고, 도 1을 참조하여 위에서 논의된 바와 같이 물품(30)의 다양한 요소들 및 부품들을 수용하기 위한 내부 공간을 형성한다. 본 개념과 관련하여, 유체 에어로졸 생성 재료(42)를 유지하기 위한 저장 영역(3)이 도시되어 있다. 본 개념과 관련이 없는 다른 부분들은 단순화를 위해 도시하지 않는다. 저장 영역(3)은 단순한 원통형 또는 직육면체 탱크로 나타내었으나, 다시 이는 단순화를 위한 것이며, 저장 영역(3)은 물품 내의 다른 부분들의 특성 및 물품의 크기와 형상에 따라, 실제로는 임의의 형상을 가질 수 있다.
외부 하우징(31)은 하나 이상의 벽들로 형성되며, 여기서 외부 하우징을 조립하는 데 사용되는 벽들의 개수는 물품의 설계에 따라 규정될 것이다. 물품(30)은 다소 세장형 형상을 가지며, 한쪽 단부는 마우스피스 단부(36)이다. 이 외부 하우징은 마우스피스에 대한 편안한 형상을 형성하기 위해 마우스피스 단부를 향해 내측으로 경사져 있다. 측면 벽들은 마우스피스 단부로부터, 마우스피스 단부(36)의 반대편에 있는 물품(30)의 제2 단부를 향해 연장된다. 제2 단부를 향해, 측면 벽들은 에어로졸 생성 시스템을 생성하기 위해 해당 디바이스의 단부에 있는 수용 소켓에 삽입하기 위한 오목부된 부분(37)을 갖는다. 그러나, 이는 예일 뿐이며, 외부 하우징은 다른 형태로 형성될 수 있다.
물품(30)은 벽(33)에 의해 제2 단부에서 폐쇄된다. 이 벽(33)은 에어로졸 생성 재료가 물품(30)의 재충전을 위해 저장 영역에 추가될 수 있는 입구 오리피스(32)를 포함한다. 따라서, 이 벽은 입구 벽(22)으로 간주될 수 있다. 입구 오리피스(32)는 저장 영역(3)으로부터의 유체의 흐름을 억제하는 밸브(34)에 의해 폐쇄되거나 덮여있으며, 따라서 물품(30)으로부터의 누출을 감소시킨다. 이 예에서, 입구 오리피스(32)는 입구 벽(33)의 구멍의 형태라는 점에 유의하도록 한다. 밸브(34)가 개구부를 덮고 있다. 또한, 밸브(34)는 저장 영역(3)의 내부로 직접 개방된다.
또한, 이 예에서, 입구 벽(33)은 마우스피스 단부(36)에 대한 물품(30)의 반대쪽 단부에 있다는 점에 유의하도록 한다. 재충전을 허용하기 위해, 마우스피스 단부는 재충전 디바이스의 물품 포트에 유지될 수 있으며, 입구 벽은 유체 도관과의 연결을 위해 노출된 상태로 유지될 수 있다. 예를 들어, 물품 포트는 도 24에서와 같이 마우스피스 단부가 아래쪽으로 배향되도록 하여 물품을 수용할 수 있으므로, 재충전을 위해 입구 벽이 위쪽을 향하도록 할 수 있다. 이는 특정 증기 생성기들 또는 증기 생성기와 저장 영역 조합들과 같은, 물품의 일부 내부 구성들에 유용할 수 있다. 또한, 입구 오리피스를 마우스피스 반대편의 물품 벽에 배치하면, 일반적으로, 물품이 디바이스에 결합될 때 덮이게 할 수 있다. 따라서, 조작 또는 우발적으로 오염물질들이 저장 영역으로 유입되는 것으로부터 보호된다. 그러나, 본 개념이 이러한 방식으로 제한되는 것은 아니며, 입구 오리피스 및 연관된 입구 벽은 외부 하우징(31)의 일부로서 다른 방식으로 위치될 수 있다.
또한, 물품이 에어로졸 제공 시스템을 형성하는 디바이스에 물품(30)을 전기적으로 연결하기 위한 전기 접점들(35)이 도시되어 있다. 접점들은 전형적으로 외부 하우징(31)의 단부 벽을 통과하며, 이 경우 단부 벽은 또한 입구 벽(33)이기도 한다.
이 예에서, 입구 벽(33)은 외부 하우징(31)의 단부 벽만을 포함한다. 이러한 배열에서, 외부 하우징(31)의 나머지 부분, 즉, 마우스피스 단부의 벽 또는 표면, 및 측면 벽 또는 벽들 또는 표면들은 단일 부품으로 형성될 수 있으며, 모든 필요한 요소들이 물품 내부에 설치되면 입구 벽은 물품(30)을 폐쇄하는 데 사용된다. 다른 경우들에서, 외부 하우징(31)의 나머지는 용접, 접착제, 스냅-핏 또는 이와 유사한 방식으로 함께 결합되는 하나 초과의 분리된 벽 또는 벽들로 형성될 수 있다. 또한, 입구 벽(33)은 외부 하우징(31)의 하나 초과의 측면 또는 표면을 정의할 수 있으며, 단일 부품으로서 하나 이상의 인접한 표면들의 전부 또는 일부를 형성하는 등에 의해 외부 하우징 주위로 더 연장될 수 있다.
입구 벽(33)의 형상 또는 로케이션에 관계없이, 본 개념에 따르면, 입구 오리피스(32) 및 그와 연관된 밸브(34)는 입구 벽(33)과 일체형으로 형성된다. 일체형으로 형성된다는 것은, 다양한 부분들이 개별적으로 제조된 후 함께 결합되는 개별 요소들로 형성되는 것이 아니라, 하나의 연속적인 요소 또는 컴포넌트로 형성된다는 것을 의미한다. 이러한 접근 방식은, 부품들을 더 큰 컴포넌트로 조립할 필요가 없으므로, 제조의 속도를 허용할 수 있다. 또한, 부적절하게 형성될 경우 누출들에 취약하거나 입구 오리피스와 유체 도관이 반복적으로 맞물리는 것과 같은 반복적인 사용으로 약화될 수 있는, 밸브와 그 주변들 사이의 시임(seam)들 또는 접합부들이 없기 때문에, 물품을 사용하거나 저장할 때 입구 오리피스에서 누출될 위험이 감소된다. 일단 형성되면, 입구 벽을 다른 벽 또는 벽들과 함께 설치하여 완전한 외부 하우징을 생성한다. 설치는 푸시-핏 마찰 연결을 통해 이루어질 수 있으며, 여기서 입구 벽은 다른 벽 또는 벽들에 의해 정의된 달리 개방된 캐비티를 폐쇄하는 플러그로 형성되거나, 또는 접착제, 용접, 스냅-핏 연결 또는 당업자에게 명백한 임의의 다른 방법으로 부착될 수 있다.
일체형 밸브와 벽 컴포넌트를 제조하는 데 임의의 적합한 제조 기술을 사용할 수 있다. 플라스틱 재료들 및 천연 또는 합성 고무들이 적합하며, 몰딩 및 3차원 프린트를 포함하는 기술들에 편리하게 사용될 수 있다. 특정 예시적인 재료는 실리콘이다. 유연하고 탄성이 있지만 변형이 가능한 이러한 유형의 재료들은, 입구 오리피스에 삽입될 때 유체 도관 또는 노즐의 맞물림 단부의 압력에 의해 변형되어 개방될 수 있고 도관 단부가 인출되면 원래의 폐쇄된 구성으로 복귀되는 밸브들로 형성하는 데 적합하다. 실리콘은 실리콘의 하나 이상의 슬릿들 또는 컷들이 개방되어 도관 단부가 통과하고 도관 단부가 제거되면 다시 폐쇄되는 자체 밀봉 밸브들에 적합하므로, 실리콘을 사용할 수 있다.
이러한 방식으로 입구 오리피스 및 입구 벽과 일체형으로 형성될 수 있는 적절한 유형들의 밸브의 예들로는 슬릿 밸브들(평면 또는 곡선형 멤브레인(membrane)에 단일 슬릿을 포함함), 교차 슬릿 밸브들(평면 또는 곡선형 멤브레인 또는 다른 형상의 부분에 2 개의 교차 슬릿들을 포함함), 돔 밸브들(하나 이상의 슬릿들 또는 이와 유사한 것이 내부에 형성된 돔형 부분), 덕빌(duckbill) 밸브들, 및 플랩(flap) 밸브들이 있다. 그러나, 다른 밸브 유형들은 배제되지 않는다.
또한, 일체형으로 형성된 밸브는 위에서 언급된 특징들을 제공하지만, 별도로 형성된 다른 밸브들은 본 명세서에 설명된 하나 이상의 특징들을 다른 방식으로 갖는 재충전 가능한 포드에 사용될 수 있다. 이미 언급된 밸브 유형들은 별도로 제작되어 사용될 수 있으며, 나중에 입구 오리피스에 결합될 수도 있다. 또한, 볼 밸브들, 스프링 밸브들 및 포핏(poppet) 밸브들과 같이, 하나의 부품으로서의 일체형 형성을 배제하는 개별 요소들을 포함하는 밸브들도 사용될 수 있다.
도 25a는 예시적인 물품(30)의 단순화된 개략적 단면도를 도시하며, 단순화를 위해 단순한 직사각형 상자로 도시한다(명확성을 위해 재충전 배열과 관련이 없는 물품의 모든 요소들은 생략됨). 재충전 디바이스 또는 도크 내에서 완전히 맞물리기 전에, 이전과 같이 입구 벽(33)과 일체화된 밸브(34)를 갖는 물품(30)은 도 3의 저장소의 노즐(60)과 같은 유체 도관(58)의 유체 전달 단부 또는 원위 단부와 정렬된다. 이때 밸브(34)는 폐쇄되어 있다. 그런 다음 이중 화살표로 도시된 상대적인 이동이 물품(30)과 유체 도관(58) 사이에서 발생하여, 유체 도관의 단부를 입구 오리피스(32)와 맞물리게 한다. 도관 단부는 입구 오리피스(32)로 들어가서 밸브(34)를 개방 포지션으로 푸시한다. 상대적인 이동은 예를 들어, 유체 도관(58)을 향한 물품(30)의 상향 이동일 수 있고, 재충전 디바이스에 의해 자동화될 수 있으며, 예를 들어, 전동식 이동이거나, 또는 사용자가 물품 포트에 접근하는 재충전 디바이스의 해치, 도어, 트레이 또는 이와 유사한 것을 폐쇄할 때 작동되는 기계적 이동 가능한 부품들의 협력, 또는 사용자에 의한 암 또는 레버의 이동의 결과일 수 있다. 대안적으로, 유체 도관(58)은 물품(30)을 향해 이동할 수 있다.
도 25b는 유체 도관(58)과 맞물린 물품(30)을 도시하여, 도관의 단부가 입구 오리피스(32)에 진입하여 밸브(34)를 개방하도록 한다. 이제 유체 도관(58)이 물품(30)의 저장 영역(3)에 직접 도달하여, 도관(58)을 따라 흐르는 유체(F)가 도관 단부에서 방출되어 저장 영역으로 흘러들어가서, 물품(30)을 에어로졸 생성 재료로 재충전한다.
도 24 및 도 25a/5b의 예들에서, 입구 오리피스는 입구 벽의 구멍이므로, 입구 오리피스를 폐쇄하는 밸브는 입구 벽과 실질적으로 동일한 평면에 놓인다. 또한, 입구 오리피스와 밸브는 밸브가 개방되거나 저장 영역으로 직접 이어지도록 배열된다. 그러나, 이것이 필수적인 것은 아니다. 위에서 언급된 바와 같이, 저장 영역은 에어로졸 제공 시스템의 설계 및 작동에 따라 임의의 형상 및 구성을 가질 수 있으며, 입구 벽이 저장 영역의 경계 벽을 효과적으로 형성하는 (또는 저장 영역 위에 직접 놓이는) 지금까지 도시된 배열이 적합하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 저장 영역은 입구 벽에서 떨어진 곳에 위치될 수 있다.
도 26은 또 다른 예시적인 물품(30)의 단순화된 개략적인 단면도를 도시한 것으로서, 이전과 같이 단순화를 위해 저장 영역(3)을 포함하는 직사각형 상자로 도시되어 있다. 또한, 이전과 마찬가지로, 입구 벽(33)은 물품(30)의 단부 벽으로서, 마우스피스 단부(36)가 아래쪽으로 향하게 도시되어 있다. 이전 예들과의 차이로서, 이 경우 입구 오리피스(32)는, 앞서 예시된 오프셋 포지션들과 달리, 입구 벽(33) 내에 중앙에 포지셔닝된다. 저장 영역(3)은 입구 벽(33)으로부터 이격된, 물품(30) 내부의 일 측면에 배열된다. 밸브(34)를 통해 주입되거나 전달된 유체가 저장 영역에 도달하기 위해, 입구 오리피스(32)를 저장 영역(3)의 입구(141)에 연결하는 유체 흐름 경로(38)가 물품(30)의 내부를 통해 제공된다. 유체 흐름 경로는 튜빙 또는 파이프들, 또는 물품 내부의 고체 요소들을 관통하거나 그 사이에 형성된 보어를 포함할 수 있으며, 물품(30)의 개입 요소들 및 컴포넌트들을 고려하여, 입구 오리피스(32)와 저장 영역 입구(41) 사이에 도달하는 데 필요한 임의의 방향을 따를 수 있다.
도 27은 다른 예시적인 물품(30)의 단순화된 개략적인 단면도를 도시한다. 이 예에서는, 오프셋된 입구 오리피스(32), 및 입구 벽(33)에 의해 한정된 저장 영역(3)으로 돌아간다. 그러나, 이 예에 특정한 특정 특징들은 중앙 입구 오리피스 및/또는 상이하게 위치된 저장 영역과 결합될 수도 있다.
이 예에서, 입구 오리피스는 단순히 입구 벽(33)에 있는 단순한 구멍이 아니다. 대신에, 입구 오리피스(32)는 입구 벽의 구멍으로부터 물품의 내부, 이 경우 저장 영역(3)의 내부로 내측으로 연장되는 관형 입구(39)를 포함한다. 밸브(34)는 관형 입구(39)의 단부에 위치되며, 관형 입구(39)의 원위 단부로서, 입구 벽(33)에서 관형 입구(39)의 근위 단부로부터 멀리 떨어져 있다. 근위 및 원위는 재충전 중에 유체 흐름의 방향과 관련하여 정의된다. 따라서, 밸브(34)는 입구 벽(33)의 입구 오리피스(32)의 구멍 주위의 입구 벽(33)의 평면에 대해 삽입되거나 또는 내측으로 변위된다. 사용 시, 유체 도관의 전달 단부는 관형 입구(39)에 삽입되어 밸브(34)까지 도달하며, 여기서 상대적인 이동에 의해 이전과 같이 유체 도관 단부가 밸브(34)를 통해 푸시된다.
밸브에 대한 이러한 삽입된 로케이션은 밸브의 손상에 대한 일부 방지를 제공하고, 저장 영역으로 달리 유입될 수 있는 오염물질들 및 이물질들의 유입에 대한 방지를 제공한다. 또한, 관형 입구는 밸브에 접근할 때 유체 도관의 단부에 대한 공간적 안내를 제공한다. 유체 도관의 단부의 폭이 관형 입구의 내부 폭에 가까우면, 도관 단부의 측면 이동이 감소하거나 방지되어, 밸브와의 맞물림을 개선하기 위해 형성된 유체 도관의 단부가 밸브와 접촉할 때 적절히 정렬될 수 있다. 또한, 저장 영역이 입구 벽과 분리되어 있는 경우, 관형 요소는 도 25와 관련하여 설명된 바와 같이 유체 흐름 경로로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 밸브는 저장 영역의 입구에 위치될 수 있다. 유체 도관을 관형 입구에 쉽게 삽입하기 위해, 유체 도관은 원형 외부 단면을 가질 수 있고, 관형 입구는 원형 내부 단면을 가질 수 있다.
에어로졸 제공 시스템에 대한 전형적인 물품의 규모가 상대적으로 작기 때문에, 관형 입구의 길이는 크지 않을 것이다. 예를 들어, 근위 단부로부터 원위 단부까지(입구 벽에서 밸브까지)의 길이는 5 mm 내지 20 mm 범위, 또는 7 mm 내지 15 mm 범위일 수 있다. 그러나, 다른 길이들도 배제되지 않는다. 또한, 치수들과 관련하여, 관형 입구(포함되는 경우), 입구 오리피스 및 밸브는 1.5 mm 내지 2.5 mm, 또는 1.5 mm 내지 3 mm, 또는 1.5 mm 내지 2 mm 범위의 폭을 갖는 노즐과 같은 유체 도관과 맞물리도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 폭은 약 2 mm, 또는 약 1.6 mm, 또는 약 1.8mm일 수 있다. 그러나, 다른 폭들도 배제되지 않는다.
도 28은 본 개시내용에 따른 예시적인 입구 벽의 사진 이미지를 도시한다. 입구 벽(33)은 몰딩에 의해 실리콘으로 형성되며, 이전의 도면들의 예들에 비해 반전된 포지션에 있다. 입구 벽(33)은 모서리들이 둥근 직사각형인 횡단면 형상을 갖는 물품의 단부 벽으로서 의도된다. 이는 원통형이 아닌, 평평화된 세장형 형상인 에어로졸 제공 시스템에 대한 전체적인 형상과 일치한다. 입구 벽(33)은 물품의 외부 표면을 형성하는 단부 면(33a), 및 단부 면(33a)에 수직인 플랜지(33b)를 포함하며, 이는 입구 벽(33)이 물품의 외부 하우징의 나머지 부분의 개방된 단부에 슬로팅(slot)되어 맞물릴 수 있도록 한다. 플랜지는 입구 벽과 주변 외부 하우징 사이에 안전한 수밀 밀봉을 제공하여, 필요한 경우 저장 영역을 폐쇄하거나, 또는 다른 방식으로 누출 방지 조인트를 제공할 수 있다. 이 예에서, 입구 오리피스는 입구 벽(33)의 직사각형 형상의 일 단부에서 오프셋된다. 입구 오리피스가 입구 벽의 중앙으로부터 이격된 오프셋 배열은 재충전 설비를 전기 접점들과 같은 다른 컴포넌트들과 분리하거나 또는 그 주위에 장착하여 유지하는 데 적합할 수 있다(도 24 참조). 입구 오리피스는 도 7의 예에서와 같이, 그 원위 단부에 일체형으로 형성된 밸브(34)가 위치되는 관형 입구(39)를 포함하는 형식을 갖는다. 밸브(34)는 교차 슬릿 밸브이다; 십자형의 4 개의 암들을 볼 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 물품은 재충전 도크의 물품 포트 또는 물품 인터페이스에서 수용될 수 있다. 재충전을 위해 유체 도관을 삽입하는 동안 물품이 제 위치에 단단히 유지되도록 하기 위해, 물품 포트는, 물품의 외부 프로파일에 대응하는 형상으로 형성되고 길이의 상당 부분에 걸쳐 물품을 둘러싸기에 충분한 깊이의 오목부를 포함할 수 있으며, 재충전 접근을 위해 입구 벽이 노출된 채로 남아있을 수 있다. 예를 들어, 오목부는 입구 벽에 수직인 치수를 따라, 물품의 길이의 절반 내지 전체 사이에 있을 수 있으며, 물품 포트의 꼭 맞는 오목부 또는 캐비티에 수용될 수 있다. 동일한 치수를 따라 물품과 유체 도관 사이의 상대적인 이동은 재충전을 위해 이 둘을 맞물리게 한다.
위에서 언급된 바와 같이, 입구 오리피스는 입구 벽 내의 중앙에 위치될 수 있거나 또는 그렇지 않을 수도 있다. 물품이 입구 벽에 수직인 축 또는 치수에 대해 어느 정도의 회전 대칭을 갖는 경우, 예를 들어 단면이 원형 또는 타원형 또는 정사각형 또는 직사각형인 경우, 물품이 물품 포트 오목부에 삽입될 수 있는 하나 초과의 배향이 존재할 수 있다. 입구 오리피스가 입구 벽에 대해 중앙에 배치되어 있는 경우, 이는 중요하지 않으며, 유체 도관은 가능한 모든 배향에 대해 입구 오리피스와 정렬될 것이다. 그러나, 도 28의 예에서와 같이, 입구 오리피스가 입구 벽의 중앙에서 오프셋되어 있는 경우, 예를 들어, 입구 벽의 에지 근처에 또는 그 옆에 위치되는 경우, 유체 도관과 입구 오리피스는 물품 포트 오목부에 있는 물품의 하나의 배향에 대해서만 정렬될 것이다. 사용자가 물품을 잘못 삽입하여 재충전이 불가능해지고 물품과 재충전 디바이스 중 하나 또는 둘 모두가 손상되는 것을 방지하기 위해, 물품의 외부 하우징에, 재충전 디바이스 내로의 물품의 올바른 삽입 배향을 강제하는 하나 이상의 위치 피처들을 제공하는 것이 제안된다.
도 29는 물품에 대한 예시적인 외부 하우징의 사시도를 도시한다. 외부 하우징은 물품의 측면 표면들(45) 및 마우스피스 단부 표면(36)을 형성하고, 물품의 내부를 폐쇄하고 완성된 외부 하우징을 형성하기 위해 도 28의 입구 벽을 개방된 단부(가장 위쪽에 도시됨)로 수용하도록 구성되는 부분적인 것이다. 로케이션 피처(146)는 외부 하우징(31)의 측면 벽의 외부 표면에 제공된다. 이 예에서, 로케이션 피처(146)는 외부 하우징의 표면으로부터 연장되는 작은 돌출부로 구성되지만, 홈 또는 슬롯과 같은 오목부를 대안적으로 포함할 수 있다. 다시 말해, 로케이션 피처는 볼록하거나 오목할 수 있는 표면 피처이다. 원하는 효과를 얻기 위해 하나만 필요하지만, 하나 초과의 로케이션 피처가 제공될 수 있다. 돌출부들 및 오목부들은 동일한 물품 상에 결합될 수 있다.
로케이션 피처는, 입구 벽에 수직인 축을 중심으로 물품의 회전을 위해 달리 존재할 수 있는 물품의 임의의 회전 대칭을 깨뜨리는 역할을 한다. 입구 벽에 실질적으로 평행한 물품의 횡단면에서 그리고 로케이션 피처 및 피처들을 포함하는 평면에서, 외부 하우징의 외부 표면에 의해 정의된 물품의 둘레는 회전 대칭을 갖지 않는다. 따라서, 물품 포트 또는 물품 인터페이스의 캐비티 또는 오목부가 로케이션 피처의 돌출부 또는 오목부와 일치하는 오목부 또는 돌출부와 상응하는 형상인 경우, 물품은 입구 오리피스를 유체 도관과 정렬하기 위해 올바른 배향으로 선택되는 단일 배향으로만 삽입될 수 있다.
도 30은 물품의 예시적인 외부 하우징을 통한 개략적인 횡단면도를 도시한다. 횡단면은 입구 벽의 평면에 평행하고, 입구 벽에 직교하는 축에 수직이며, 도 29의 예의 경우, 입구 벽과 마우스피스 단부 사이의 축에 수직이다. 외부 하우징(31)은 도 9의 예의 로케이션 피처(146)와 유사한 돌출된 로케이션 피처(146a), 및 이 예에서 외부 벽(31)에 의해 정의된 둘레의 반대편 측면 상에 있지만, 다른 곳에 있을 수 있거나 또는 완전히 생략될 수도 있는 오목부된 로케이션 피처(146b)를 갖는다.
임의의 로케이션 피처들이 물품의 전체적인 외측 외관 또는 촉감을 지나치게 방해하지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 이것들은 낮은 프로파일로 유지될 수 있다. 예를 들어, 돌출된 표면 피처는 1 mm 이하의 (외부 하우징에 의해 정의된) 물품의 외부 표면 위의 높이만큼 연장되거나, 또는 이러한 높이를 가질 수 있다. 오목부된 표면 피처는 외부 표면 아래의 깊이가 1 mm 이하일 수 있다. 높이 또는 깊이가 2 mm 미만인 것과 같이, 일부 설계들에서는 더 큰 크기의 로케이션 피처들이 허용 가능할 수 있다.
설명된 바와 같은 로케이션 피처들은 밸브가 일체형으로 형성된 재충전 벽과 별도로 물품에 제공될 수 있다. 예를 들어, 재충전 밸브의 구성이 상이한 물품에는 로케이션 피처들이 포함될 수 있거나, 또는 재충전 기능이 없는 물품들에는, 일부 종류의 디바이스 또는 시스템과의 정렬이 필요한 경우 로케이션 피처들이 유용할 수 있다.
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 정의된 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, 컴포넌트들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적합하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 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 (89)

  1. 재충전 디바이스(device)에서 사용하기 위한 저장소로서,
    상기 저장소는:
    하나 이상의 측면 벽들 및 단부 벽에 의해 한정된 유체 저장 체적;
    상기 저장소 및 물품이 상기 재충전 디바이스에 설치될 때 상기 유체 저장 체적으로부터 상기 물품의 저장 영역으로 유체 흐름 경로를 제공하기 위해 에어로졸(aerosol) 제공 시스템의 상기 물품의 입구 오리피스(orifice)와 맞물릴 수 있는 유체 도관을 형성하거나 또는 상기 유체 도관과 맞물리도록 구성된, 상기 단부 벽 내의 또는 그 부근의 출구 오리피스; 및
    상기 유체 저장 체적을 폐쇄하기 위해 상기 단부 벽의 반대쪽에 배치되는 이동 가능한 벽 ― 상기 이동 가능한 벽은 상기 단부 벽 쪽으로 슬라이딩(slide)되도록 구성되고, 상기 이동 가능한 벽을 상기 단부 벽 쪽으로 푸시(push)하도록 작동 가능한 상기 재충전 디바이스의 푸시 요소와 맞물릴 수 있어, 상기 유체 저장 체적의 용량을 감소시켜 상기 유체 저장 체적 내의 유체가 상기 물품의 상기 저장 영역을 충전하기 위해 상기 출구 오리피스를 통해 상기 유체 흐름 경로로 이동됨 ― 을 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 측면 벽들 및 상기 단부 벽은 원통형 유체 저장 체적을 정의하고, 상기 이동 가능한 벽은 원형인,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 출구 오리피스는 상기 단부 벽에 있는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출구 오리피스는 상기 단부 벽으로부터 연장되는 노즐(nozzle)을 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 유체 도관을 형성하고, 상기 물품의 상기 입구 오리피스와 맞물리도록 구성된, 상기 단부 벽으로부터 멀리 떨어진 원위 단부를 갖는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  6. 제4 항 또는 제5 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 저장 영역을 충전하는 유체에 의해 변위되는 상기 저장 영역으로부터의 공기를 운반하도록 구성된 통기 채널(venting channel)을 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 통기 채널의 출구와 유체 연통하는 상기 단부 벽 내의 통기 챔버(chamber)를 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 통기 챔버는, 상기 통기 채널을 따라 당겨져 상기 통기 챔버로 유입되는 임의의 유체가 중력 하에 상기 통기 채널의 상기 출구로부터 흘러나오도록 형성되는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 저장소는 상기 단부 벽이 가장 낮은 상태에서 상기 재충전 디바이스에 설치되도록 구성되고, 상기 통기 챔버는 상기 저장소가 이러한 배향에 있을 때 상기 통기 채널의 상기 출구로부터 하향으로 경사지는 플로어(floor)를 갖는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  10. 제3 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출구 오리피스 주위에서 상기 단부 벽으로부터 연장되는 적어도 하나의 소켓(socket) 벽 부분을 더 포함하고, 상기 물품이 상기 유체 도관과의 맞물림을 위해 전체적으로 또는 부분적으로 수용되는 소켓을 정의하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 물품의 외부 표면 상의 형성부와 협력하여 상기 물품이 상기 유체 도관과 맞물리도록 안내하도록 구성된 상기 적어도 하나의 소켓 벽 부분의 내부 표면 상의 하나 이상의 안내 요소들을 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  12. 제10 항 또는 제11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 소켓 벽 부분은 상기 출구 오리피스의 원위 단부를 넘어 연장되는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 측면 벽들은, 상기 저장소 외부로부터 상기 유체 저장 체적의 내부가 관찰될 수 있도록 투명한 재료로 형성되는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  14. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 저장 체적의 내부의 관찰을 허용하도록 상기 하나 이상의 측면 벽들에 투명한 재료로 된 창을 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 벽은 상기 하나 이상의 측면 벽들의 내부 표면과 접촉하는 둘레의 밀봉 요소를 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소는 상기 이동 가능한 벽과 일체형으로 형성된 하나 이상의 플랜지(flange)들을 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 밀봉 요소는 상기 이동 가능한 벽 상에 또는 주위에 장착된 별도의 컴포넌트(component)인,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  18. 제1 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 저장 체적에 에어로졸 생성 재료를 더 포함하는,
    재충전 디바이스에서 사용하기 위한 저장소.
  19. 재충전 디바이스로서,
    상기 재충전 디바이스는 상기 재충전 디바이스에 수용된 에어로졸 제공 시스템의 물품을 저장소로부터의 에어로졸 생성 재료로 재충전하도록 구성되며,
    상기 재충전 디바이스는 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 저장소를 포함하는,
    재충전 디바이스.
  20. 저장 영역을 유체로 재충전하는 방법으로서,
    상기 방법은:
    제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 따른 저장소로부터 상기 저장 영역으로 유체를 분배하는 단계를 포함하는,
    저장 영역을 유체로 재충전하는 방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 저장 영역은 에어로졸 제공 시스템의 물품 내에 있고, 상기 유체는 에어로졸 생성 재료를 포함하는,
    저장 영역을 유체로 재충전하는 방법.
  22. 저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스로서,
    유체를 포함하는 저장소를 수용하기 위한 저장소 인터페이스 ― 상기 저장소는 상기 저장소의 용량을 감소시키고 상기 저장소의 유체를 상기 저장소의 출구 오리피스 밖으로 이동시키기 위해 내측으로 푸시될 수 있도록 구성된 이동 가능한 벽을 가짐 ― ;
    유체를 위한 저장 영역을 갖는 에어로졸 제공 시스템의 물품을 수용하기 위한 물품 인터페이스 ― 상기 저장소의 상기 출구 오리피스와 상기 물품의 상기 저장 영역 사이에 유체 흐름 경로가 형성됨 ― ;
    모터;
    플런저 ― 상기 플런저는 상기 모터에 의해 구동되어, 수용된 저장소의 상기 이동 가능한 벽과 맞물려 내측으로 푸시하기 위해 후퇴된 포지션으로부터 상기 플런저의 전진, 및 상기 이동 가능한 벽으로부터 상기 플런저의 후퇴를 포함하는 선형 이동을 제공하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 플런저를 구동하기 위해 상기 모터를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 모터는 리드 스크류(lead screw) 및 리드 스크류 너트(nut)를 갖는 스테퍼 모터(stepper motor)를 포함하며, 상기 플런저는 상기 리드 스크류의 회전이 상기 플런저의 상기 선형 운동을 생성하도록 상기 리드 스크류 너트에 결합되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 플런저의 상기 선형 이동은 상기 리드 스크류의 종축과 동축인 방향을 따라 이루어지는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 플런저의 상기 선형 이동은 상기 리드 스크류의 종축과 평행한 방향을 따라 이루어지는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  26. 제22 항 내지 제25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 저장소 인터페이스에 저장소가 수용되는 시점을 인식하고, 상기 모터를 제어하여 상기 이동 가능한 벽과 맞물리기 위해 상기 플런저를 전진시키도록 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  27. 제22 항 내지 제26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 물품 인터페이스에 물품이 수용되는 시점을 인식하고, 상기 모터를 제어하여 상기 플런저를 전진시켜 상기 이동 가능한 벽을 내측으로 푸시하여 유체를 상기 저장소 밖으로, 상기 유체 흐름 경로를 따라, 상기 물품 내로 이동시키도록 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 재충전 디바이스는, 상기 물품 내의 유체의 양을 감지하고 상기 감지된 유체의 양의 표시를 상기 제어기에 제공하도록 구성된 센서를 포함하고, 상기 제어기는 상기 감지된 유체의 양이 미리 결정된 임계값 이상에 있다는 표시에 응답하여 상기 플런저의 전진을 중단하거나 또는 방지하도록 상기 모터를 제어하여, 상기 플런저를 상기 이동 가능한 벽과 맞물린 상태로 두도록 추가로 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 제어기는, 모터를 제어하여 상기 플런저의 전진을 중단시킨 후, 상기 모터를 제어하여 상기 플런저를 상기 이동 가능한 벽과의 맞물림으로부터 후퇴시켜 유체가 상기 출구 오리피스 밖으로 이동하는 것을 중단하도록 상기 저장소 내의 유체에 대한 압력을 감소시키도록 추가로 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  30. 제22 항 내지 제29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재충전 디바이스는 상기 물품 인터페이스에 수용된 물품 및 상기 저장소 인터페이스에 수용된 저장소 중 하나 또는 둘 모두를 서로를 향해 이동하여 상기 유체 흐름 경로를 형성하도록 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 저장소 인터페이스에 저장소가 수용되고 상기 물품 인터페이스에 물품이 수용되는 시점을 인식하고, 이에 응답하여, 상기 유체 흐름 경로를 형성하기 위해 상기 물품 및/또는 상기 저장소를 이동하도록 상기 재충전 디바이스를 제어하도록 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  32. 제22 항 내지 제31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 저장소에 유체가 비워진 시점을 인식하고, 상기 플런저를 상기 후퇴된 포지션으로 후퇴시키도록 상기 모터를 제어하도록 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  33. 제22 항 내지 제32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    재충전 디바이스는 저장소가 상기 저장소 인터페이스에 삽입되거나 또는 상기 저장소 인터페이스로부터 제거될 수 있도록 개방 가능한 액세스 커버(access cover)를 포함하고, 상기 제어기는 상기 액세스 커버가 개방되어 있음을 인식하고, 이에 응답하여, 상기 플런저를 상기 후퇴된 포지션으로 후퇴시켜 저장소의 삽입 또는 제거를 허용하도록 상기 모터를 제어하도록 구성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  34. 제22 항 내지 제33 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품 인터페이스는 물품을 유지하기 위한 캐비티(cavity)를 포함하며, 상기 캐비티는 상기 물품 인터페이스에 삽입되고 제거되는 동안 상기 물품을 파지할 수 있는 반대 방향으로 배치된 컷아웃(cut-out) 부분들을 갖는 경계 벽을 갖는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  35. 제34 항에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 물품의 마우스피스 단부가 아래쪽을 향하고 재충전을 위한 입구 오리피스를 갖는 상기 물품의 반대쪽 단부가 위쪽을 향하도록 재충전 동안 물품을 유지하도록 형성되는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  36. 제22 항 내지 제35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재충전 디바이스는 외부 하우징을 포함하고, 상기 외부 하우징은, 상기 저장소 인터페이스에 수용된 저장소의 유체의 양 또는 저장소 구멍에 수용된 저장소의 존재가 사용자에 의해 관찰될 수 있는 구멍을 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하기 위한 재충전 디바이스.
  37. 저장소로부터 물품을 재충전하는 방법으로서,
    상기 저장소의 출구 오리피스와 상기 물품의 입구 오리피스 사이에 유체 흐름 경로를 형성하는 단계 ― 상기 저장소는 상기 저장소의 용량을 감소시키고 상기 출구 오리피스 밖으로 유체를 이동시키도록 내측으로 푸시될 수 있도록 구성된 이동 가능한 벽을 가지며, 상기 물품은 상기 입구 오리피스와 유체 연통하는 저장 영역을 갖는 증기 제공 시스템의 물품임 ― ; 및
    모터 구동 플런저를 제어하여 상기 저장소의 상기 이동 가능한 벽을 내측으로 푸시하여 유체를 상기 출구 오리피스 밖으로, 상기 유체 흐름 경로를 따라 상기 입구 오리피스 내로 이동시켜 상기 물품의 상기 저장 영역을 상기 저장소로부터의 유체로 충전하는 단계를 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  38. 제37 항에 있어서,
    상기 유체 흐름 경로를 형성하는 단계는, 재충전 디바이스 내의 재충전 인터페이스 및 물품 인터페이스에 상기 저장소 및 상기 물품을 배치하는 단계를 포함하며, 상기 재충전 디바이스는 상기 모터 구동 플런저, 및 상기 플런저를 구동하도록 상기 재충전 디바이스 내의 모터를 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  39. 제38 항에 있어서,
    상기 저장소가 상기 저장소 인터페이스에 배치되었다는 상기 제어기의 인식에 응답하여 상기 플런저를 상기 이동 가능한 벽과 맞물리도록 전진시키기 위해 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  40. 제38 항 또는 제39 항에 있어서,
    상기 물품이 상기 물품 인터페이스에 배치되었다는 상기 제어기의 인식에 응답하여 상기 플런저를 전진시켜 상기 이동 가능한 벽을 내측으로 푸시하도록 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  41. 제40 항에 있어서,
    상기 물품 내의 유체의 양이 미리 결정된 임계값 이상에 있다는 상기 제어기에 의해 수신된 표시에 응답하여 상기 플런저의 전진을 중단하거나 또는 방지하도록 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  42. 제41 항에 있어서,
    상기 플런저의 전진을 중단한 후, 상기 모터를 제어하여 상기 플런저를 상기 이동 가능한 벽과의 맞물림으로부터 후퇴시켜 유체가 상기 출구 오리피스 밖으로 이동하는 것을 중단하도록 상기 저장소 내의 유체에 대한 압력을 감소시키는 단계를 더 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  43. 제38 항 내지 제42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장소가 상기 저장소 인터페이스에 배치되고 상기 물품이 상기 물품 인터페이스에 배치되었다는 인식에 응답하여 상기 유체 흐름 경로를 형성하기 위해 상기 물품 및/또는 상기 저장소를 이동시키는 단계를 더 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  44. 제38 항 내지 제43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장소에 유체가 비워졌다는 인식에 응답하여 상기 플런저를 상기 이동 가능한 벽으로부터 후퇴된 포지션으로 후퇴시키도록 상기 모터를 제어하는 단계를 더 포함하는,
    저장소로부터 물품을 재충전하는 방법.
  45. 키트로서,
    제22 항 내지 제36 항 중 어느 한 항에 따른 재충전 디바이스; 및
    에어로졸 생성 재료를 위한 저장 영역을 갖는 물품, 및 상기 물품이 에어로졸 제공 시스템을 형성하기 위해 결합될 수 있는 디바이스를 포함하는 에어로졸 제공 시스템 ― 상기 물품은 상기 재충전 디바이스의 상기 물품 인터페이스에서 수용되도록 구성됨 ― 을 포함하는,
    키트.
  46. 제45 항에 있어서,
    유체를 포함하는 하나 이상의 저장소들을 더 포함하고, 상기 유체는 상기 에어로졸 제공 시스템에서 사용하기 위한 에어로졸 생성 재료이고, 상기 하나 이상의 저장소들은 상기 재충전 디바이스의 상기 저장소 인터페이스에 수용되도록 구성되는,
    키트.
  47. 유체를 분배하기 위한 노즐로서,
    근위 단부와 원위 단부 사이에서 연장되고 노즐 체적을 둘러싸는 관형 외부 벽;
    상기 노즐 체적을 상기 근위 단부로부터 상기 원위 단부로 유체의 흐름을 위한 유체 채널, 및 상기 원위 단부로부터 상기 근위 단부 쪽으로 공기의 흐름을 위한 통기 채널로 분할하는 내부 벽을 포함하고,
    상기 내부 벽 및 상기 외부 벽은, 상기 원위 단부에서, 상기 유체 채널이 상기 통기 채널을 넘어 연장되도록 구성되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  48. 제47 항에 있어서,
    상기 외부 벽은 2 mm 이하의 폭을 갖고, 상기 유체 채널은 상기 통기 채널을 넘어 적어도 3 mm 연장되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  49. 제47 항 또는 제48 항에 있어서,
    상기 유체 채널은 상기 통기 채널을 넘어 적어도 4.5 mm 연장되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  50. 제47 항 내지 제49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 관형이고, 상기 유체 채널은 상기 내부 벽의 내부 표면에 의해 정의되며, 상기 통기 채널은 상기 내부 벽의 외부 표면 및 상기 외부 벽의 내부 표면에 의해 정의되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  51. 제50 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 상기 외부 벽과 실질적으로 동축인,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  52. 제50 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 상기 외부 벽의 종축으로부터 오프셋(offset)되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  53. 제52 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 상기 외부 벽의 상기 내부 표면과 접촉하는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  54. 제50 항 내지 제53 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 벽 및 상기 외부 벽 중 하나 또는 둘 모두는 실질적으로 원형의 횡단면 형상을 갖는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  55. 제47 항 내지 제49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 상기 노즐 체적을 가로질러 연장되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  56. 제55 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 직선인,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  57. 제55 항에 있어서,
    상기 내부 벽은 곡선형인,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  58. 제47 항 내지 제57 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐의 횡단면에서, 상기 통기 채널의 면적은 상기 유체 채널의 면적보다 큰,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  59. 제58 항에 있어서,
    상기 통기 채널의 면적은 상기 유체 채널 면적의 1.5 배 내지 2.5 배의 범위 내에 있는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  60. 제58 항에 있어서,
    상기 통기 채널의 면적은 상기 유체 채널의 면적의 실질적으로 2 배인,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  61. 제58 항 내지 제60 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기 채널의 면적 대 상기 유체 채널의 면적의 비율은 상기 노즐의 길이를 따라 실질적으로 일정한,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  62. 제47 항 내지 제61 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통기 채널에서 흐르는 공기를 위한 출구를 제공하는 상기 외부 벽의 적어도 하나의 구멍을 포함하는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  63. 제47 항 내지 제62 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은 3차원 프린팅을 사용하여 제조된,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  64. 유체를 저장하기 위한 저장소로서,
    상기 저장소는 상기 저장소로부터 유체를 분배하기 위한 제47 항 내지 제63 항 중 어느 한 항에 따른 노즐을 포함하는,
    유체를 저장하기 위한 저장소.
  65. 제64 항에 있어서,
    상기 저장소에 저장된 에어로졸 생성 재료를 더 포함하는,
    유체를 저장하기 위한 저장소.
  66. 재충전 디바이스로서,
    상기 재충전 디바이스는 상기 재충전 디바이스에 수용된 에어로졸 제공 시스템의 물품을 저장소로부터의 에어로졸 생성 재료로 재충전하도록 구성되고,
    상기 재충전 디바이스는 제64 항 또는 제65 항에 따른 저장소를 포함하는,
    재충전 디바이스.
  67. 유체를 분배하기 위한 노즐로서,
    상기 노즐의 제1 단부로부터 제2 단부로 유체의 흐름을 위한 유체 채널을 정의하는 관형 내부 벽; 및
    상기 내부 벽을 둘러싸고 상기 노즐의 상기 제2 단부로부터 상기 제1 단부 쪽으로 공기의 흐름을 위한 통기 채널을 정의하는 관형 외부 벽 ― 상기 통기 채널은 상기 외부 벽의 내부 표면 및 상기 내부 벽의 외부 표면에 의해 정의됨 ― 을 포함하고,
    상기 내부 벽은 상기 외부 벽 내에 편심되어 위치(locate)되는,
    유체를 분배하기 위한 노즐.
  68. 저장 영역을 유체로 재충전하는 방법으로서,
    상기 방법은:
    제47 항 내지 제63 항 또는 제67 항 중 어느 한 항에 따른 노즐을 사용하여 저장소로부터 상기 저장 영역 내로 유체를 이송하는 단계를 포함하는,
    저장 영역을 유체로 재충전하는 방법.
  69. 제68 항에 있어서,
    상기 저장 영역은 에어로졸 제공 시스템의 물품 내에 있고, 유체는 에어로졸 생성 재료를 포함하는,
    저장 영역을 유체로 재충전하는 방법.
  70. 에어로졸 제공 시스템을 위한 물품으로서,
    입구 벽을 포함하는 하나 이상의 벽들을 포함하는 외부 하우징;
    상기 외부 하우징 내에 정의된 에어로졸 생성 재료를 위한 저장 영역;
    에어로졸 생성 재료를 상기 저장 영역 내로 추가할 수 있는, 상기 저장 영역의 내부와 유체 연통하는 입구 오리피스; 및
    상기 입구 오리피스를 폐쇄하는 밸브를 포함하고,
    상기 입구 오리피스는 상기 외부 하우징의 상기 입구 벽에 위치되고, 상기 밸브는 상기 입구 오리피스 및 상기 입구 벽과 일체형으로 형성되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  71. 제70 항에 있어서,
    상기 입구 벽은 상기 물품의 마우스피스 단부에 반대되는 상기 물품의 단부 벽인,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  72. 제70 항 또는 제71 항에 있어서,
    상기 입구 벽은 상기 외부 하우징의 하나 이상의 측면들을 형성하는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  73. 제70 항 내지 제72 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 오리피스는 상기 입구 벽의 구멍을 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  74. 제70 항 내지 제72 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 오리피스는 상기 입구 벽으로부터 상기 물품의 내부 쪽으로 내측으로 연장되는 관형 입구를 포함하고, 상기 밸브는 상기 입구 벽으로부터 멀리 떨어진 상기 관형 입구의 원위 단부에 위치되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  75. 제74 항에 있어서,
    상기 관형 입구는 5 내지 20 mm 범위의 상기 입구 벽과 상기 밸브 사이의 길이를 갖는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  76. 제70 항 내지 제75 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 저장 영역의 내부로 직접 이어지는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  77. 제70 항 내지 제75 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브와 상기 저장 영역의 내부 사이의 유체 흐름 경로를 더 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  78. 제70 항 내지 제77 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 벽, 상기 입구 오리피스, 및 상기 밸브는 몰딩된 컴포넌트로서 일체형으로 형성되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  79. 제70 항 내지 제77 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 벽, 상기 입구 오리피스, 및 상기 밸브는 3차원 프린팅된 컴포넌트로서 일체형으로 형성되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  80. 제70 항 내지 제79 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 벽, 상기 입구 오리피스, 및 상기 밸브는 실리콘으로 일체형으로 형성되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  81. 제70 항 내지 제80 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브는 자체 밀봉 밸브를 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  82. 제70 항 내지 제81 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브는 슬릿(slit) 밸브, 교차 슬릿(cross-slit) 밸브, 돔(dome) 밸브 또는 플랩(flap) 밸브를 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  83. 제70 항 내지 제82 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 오리피스는 상기 입구 벽 내의 실질적으로 중앙에 위치되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  84. 제70 항 내지 제83 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입구 오리피스는 상기 입구 벽의 중심으로부터 오프셋되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  85. 제70 항 내지 제84 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품의 외부 표면에 상기 입구 벽에 수직인 축에 대한 회전 대칭의 결여를 제공하는 상기 외부 하우징 상의 적어도 하나의 표면 피처(feature)를 더 포함하는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  86. 제85 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표면 피처는 적어도 하나의 돌출부 또는 적어도 하나의 오목부(recess)인,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  87. 제85 항 또는 제86 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 표면 피처는 상기 외부 표면 위의 또는 아래의 높이 또는 깊이가 1 mm 이하인,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품.
  88. 제70 항 내지 제87 항 중 어느 한 항에 따른 물품을 포함하는, 에어로졸 제공 시스템.
  89. 에어로졸 제공 시스템을 위한 물품을 위한 벽으로서,
    상기 벽은 상기 물품의 외부 하우징의 적어도 일부를 정의하도록 구성되고,
    에어로졸 생성 재료를 상기 물품의 저장 영역 내로 추가할 수 있는 입구 오리피스; 및
    상기 입구 오리피스를 폐쇄하는 밸브를 포함하고,
    상기 벽, 상기 입구 오리피스, 및 상기 밸브는 일체형으로 형성되는,
    에어로졸 제공 시스템을 위한 물품을 위한 벽.
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