KR20240042236A - 에어로졸 발생 시스템용 카트리지 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents
에어로졸 발생 시스템용 카트리지 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지(2, 102)로서, 카트리지는 제1 공기 유입구(20, 120) 및 제1 공기 배출구(26, 126)를 갖는 제1 구획부(10, 110)로서, 제1 구획부는 니코틴 공급원을 함유하는, 제1 구획부(10, 110); 및 제2 공기 유입구(22, 122) 및 제2 공기 배출구(28, 128)를 갖는 제2 구획부(14, 114)로서, 제2 구획부는 락트산 공급원을 함유하는, 제2 구획부(14, 114)를 포함한다. 제1 공기 유입구의 유동 면적 대 제2 공기 유입구의 유동 면적의 비는 약 3:4 내지 약 1:2이다. 에어로졸 발생 시스템(200)은: 카트리지(102); 및 카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동(208)을 정의하는 하우징(206); 및 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하기 위한 히터를 포함하는 에어로졸 발생 장치(202)를 포함한다.
Description
본 발명은, 에어로졸 발생 시스템용 카트리지, 및 이와 같은 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 니코틴 염 입자를 포함하는 에어로졸의 원위치(in situ) 발생을 위해 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 니코틴 공급원 및 산 공급원을 포함하는 카트리지 조립체, 및 이와 같은 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
니코틴 공급원 및 휘발성 전달 강화 화합물 공급원을 포함하는, 사용자에게 니코틴을 전달하기 위한 장치가 알려져 있다. 예를 들어, WO 2008/121610 A1은 니코틴 및 피루브산과 같은 산이 기체상에서 서로 반응하여 사용자에 의해 흡입되는 니코틴 염 입자의 에어로졸을 형성하는 장치를 개시한다.
이와 같은 장치에서 니코틴과 산의 증기 농도 간의 차이는, 불리하게 미반응 니코틴 증기 또는 미반응 산 증기 같은 과잉 반응물의 전달 또는 바람직하지 않은 반응 화학량론을 사용자에게 야기할 수도 있다. 주위 온도에서의 피루브산의 증기압은 니코틴의 증기압보다 실질적으로 크다. 따라서, 피루브산 증기 및 니코틴 증기의 농도의 균형을 이루어 효율적인 반응 화학량론을 산출하기 위해서는, WO 2008/121610 A1에 개시된 장치의 니코틴 공급원 및 피루브산 공급원을 상이한 온도까지 가열할 필요가 있을 수 있다. 구체적으로, 사용자에게 전달하기 위한 충분하거나 일관된 양의 니코틴 피루브산 염 입자를 발생시키기 위해서 피루브산 공급원보다 높은 온도까지 니코틴 공급원을 가열할 필요가 있을 수 있다. 니코틴 공급원 및 피루브산 공급원의 차등 가열에 대한 필요는, 불리하게는 장치를 제조하는 복잡성 및 비용을 증가시킬 수 있다.
간단하고 비용 효율적으로 제조될 수 있고 사용자로의 효율적인 반응 화학량론 및 일관된 니코틴 전달이 달성되도록 하는 니코틴 염 입자를 포함하는 에어로졸 원위치 발생을 위한 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지가 제공되고, 카트리지는: 제1 공기 유입구 및 제1 공기 배출구를 갖는 제1 구획부로서, 제1 구획부는 니코틴 공급원을 함유하는, 제1 구획부; 및 제2 공기 유입구 및 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부로서, 제2 구획부는 락트산 공급원을 함유하는, 제2 구획부를 포함하고, 여기서 제1 공기 유입구의 유동 면적의 제2 공기 유입구의 유동 면적에 대한 비율은 약 3:4 내지 약 1:2이다.
본 발명에 따르면: 본 발명에 따른 카트리지; 및 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 또한 제공하고, 에어로졸 발생 장치는: 카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하기 위한 히터를 포함한다.
본 발명에 따르면: 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 포함하는 본 발명에 따른 카트리지; 및 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 또한 제공하며, 에어로졸 발생 장치는: 카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및 카트리지의 히터에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 포함한다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공기 유입구"는, 카트리지의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부 내로 공기가 흡인될 수도 있는 하나 이상의 애퍼처를 설명하는 데 사용된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "공기 배출구"는, 카트리지의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부의 외부로 공기가 흡인될 수 있는 하나 이상의 애퍼처를 설명하는 데 사용된다.
추가로 하기에서 설명하는 바와 같이, 니코틴 공급원과 락트산 공급원을 별도의 공기 유입구와 별도의 공기 배출구를 갖는 별도의 구획부에 제공하여, 본 발명에 따른 카트리지와 에어로졸 발생 시스템은, 유리하게, 니코틴과 락트산 사이의 반응 화학량론의 제어를 용이하게 한다.
적절한 반응 화학량론을 달성하는 데 필요한 니코틴과 락트산의 비는, 카트리지의 제2 구획부를 통한 용적 측정 기류에 대한 카트리지의 제1 구획부를 통한 용적 측정 기류의 가변을 통해 제어되고 밸런싱될 수 있다. 제1 구획부를 통한 용적 측정 기류 대 제2 구획부를 통한 용적 측정 기류의 비율은, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적에 대한 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적의 가변을 통해 제어될 수 있다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유동 면적"는, 사용 동안 공기가 흐르는 공기 유입구 또는 공기 배출구의 단면적을 설명하는 데 사용된다. 공기 유입구 또는 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하고 있는 구현예에서, 공기 유입구 또는 공기 배출구의 유동 면적은, 공기 유입구 또는 공기 배출구의 총 유동 면적이며, 공기 유입구 또는 공기 배출구를 형성하는 복수의 애퍼처 각각의 유동 면적의 합과 같다. 공기 유입구 또는 공기 배출구의 단면적이 기류의 방향으로 가변되는 구현예에서, 공기 유입구 또는 공기 배출구의 유동 면적은 기류의 방향에서 최소 단면적이다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적에 대한 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적을 증가시킴으로써, 유리하게, 제1 공기 유입구를 통한 용적 측정 기류에 비해 제2 공기 유입구를 통한 용적 측정 기류를 증가시킨다.
유리하게, 제1 공기 유입구를 갖는 제1 구획부 및 제2 공기 유입구를 갖는 제2 구획부를 포함하는 카트리지를 제공하는 것으로서, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적에 대한 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적의 비율은 약 3:4 내지 약 1:2이어서, 이것은 니코틴과 락트산 사이의 적절한 반응 화학량론이 달성되도록 한다.
바람직하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적 대 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적의 비는 약 2:3 내지 약 1:2이다.
본 발명을 참조하여 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "근위", "원위", "상류", 및 "하류"는, 에어로졸 발생 시스템과 카트리지의 구성 요소 또는 구성 요소 일부의 상대 위치를 설명하는 데 사용된다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 사용 시, 니코틴 염 입자의 에어로졸이 사용자에게 전달되도록 에어로졸 발생 시스템으로부터 빠져나가는 근위 단부를 포함한다. 근위 단부는, 또한, 마우스 단부으로 지칭될 수 있다. 사용 시, 에어로졸 발생 시스템에 의해 발생된 에어로졸을 흡인하기 위해, 사용자는 에어로졸 발생 시스템 의 근위 단부를 흡인한다. 에어로졸 발생 시스템은 근위 단부에 대향하는 원위 단부를 포함한다.
사용자가 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부를 흡인할 때, 공기는 에어로졸 발생 시스템 내로 흡인되고, 카트리지를 통과해서 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부에서 에어로졸 발생 시스템으로부터 빠져나간다. 에어로졸 발생 시스템의 구성 요소, 또는 구성 요소의 일부는, 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부와 원위 단부 사이의 상대 위치에 기초하여 서로의 상류 또는 하류에 있는 것으로 설명될 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구는 카트리지의 제1 구획부의 근위 단부에 위치된다. 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구는 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 상류에 위치된다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 카트리지의 제2 구획부의 근위 단부에 위치된다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 상류에 위치된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이 방향"은 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부와 대향하는 원위 단부 간의 방향을 설명하는 데 사용되고, 용어 "가로 방향"은 길이 방향에 수직인 방향을 설명하는 데 사용된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이"는, 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 근위 단부와 대향하는 원위 단부 사이의 길이 방향 축에 평행한 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부의 최대 길이 방향 치수를 설명하는 데 사용된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "높이" 및 "폭"은, 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 길이 방향 축에 수직인 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부의 최대 가로 방향 치수를 설명하는 데 사용된다. 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부의 높이와 폭이 동일하지 않은 경우, 용어 "폭"은, 카트리지 또는 에어로졸 발생 시스템의 길이 방향 축에 수직인 두 개의 가로 방향 치수 중 더 큰 것을 지칭하는 데 사용된다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 각각 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 각각 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 또는 7개의 애퍼처를 포함할 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는, 동일하거나 상이한 수의 애퍼처를 포함할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 각각 복수의 애퍼처를 포함한다. 예를 들어, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 각각 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 또는 7개의 애퍼처를 포함할 수 있다.
복수의 애퍼처를 포함하는 제1 공기 유입구를 갖는 제1 구획부 및 복수의 애퍼처를 포함하는 제2 공기 유입구를 갖는 제2 구획부를 제공하여, 유리하게, 제1 구획부와 제2 구획부 내에 더욱 균질한 기류가 각각 야기될 수 있다. 사용 시, 이는, 제1 구획부를 통해 흡인되는 공기 흐름에서의 니코틴의 연행(entrainment)을 개선하고 제2 구획부를 통해 흡인되는 공기 흐름에서 락트산의 연행을 개선할 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적은, 제1 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 크기에 대하여 제2 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 크기를 증가시키는 것 및 제1 공기 유입구를 형성하는 애퍼처의 수에 대하여 제2 공기 유입구를 형성하는 애퍼처의 수를 증가시키는 것 중 하나 또는 둘 모두에 의해, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적에 대해 증가될 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적은, 제1 공기 유입구를 형성하는 애퍼처의 수에 대해 제2 공기 유입구를 형성하는 애퍼처의 수를 증가시킴으로써 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적에 대해 증가된다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구는 2개 내지 5개의 애퍼처를 포함하고 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 3개 내지 7개의 애퍼처를 포함한다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적은, 약 0.1 ㎟ 내지 약 1.6 ㎟, 더욱 유리하게는 약 0.2 ㎟ 내지 약 0.8 ㎟이다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 애퍼처는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적이 제1 공기 유입구를 형성하는 애퍼처 사이에 불균등하게 나누어지도록 상이한 유동 면적을 가질 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구가 복수의 애퍼처를 포함하고 있는 구현예에서, 각 애퍼처는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구의 유동 면적이 제1 공기 유입구를 형성하는 애퍼처 사이에 균등하게 나누어지도록 동일한 유동 면적을 가질 수 있다. 실질적으로 동일한 유동 면적을 갖는 복수의 애퍼처를 포함하는 제1 공기 유입구를 갖는 제1 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구는 임의의 적절한 단면 형상을 갖는 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 애퍼처의 단면 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 유리하게, 각 애퍼처는 실질적으로 원형 단면 형상을 갖는다. 유리하게, 각 애퍼처의 직경은 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm이다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 유동 면적은, 약 0.2 ㎟ 내지 약 2.4 ㎟, 더욱 유리하게는 약 0.4 ㎟ 내지 약 1.2 ㎟이다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 애퍼처는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 총 유동 면적이 제2 공기 유입구를 형성하는 애퍼처 사이에 불균등하게 나누어지도록 상이한 유동 면적을 가질 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 애퍼처의 각각은, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구의 총 유동 면적이 제2 공기 유입구를 형성하는 애퍼처 사잉에 균등하게 나누어지도록 동일한 유동 면적을 가질 수 있다. 실질적으로 동일한 유동 면적을 갖는 복수의 애퍼처를 포함하는 제2 공기 유입구를 갖는 제2 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구는 임의의 적절한 단면 형상을 갖는 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 애퍼처의 단면 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 유리하게, 각 애퍼처는 실질적으로 원형 단면 형상을 갖는다. 유리하게, 각 애퍼처의 직경은 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm이다.
유리하게, 제1 구획부는 길이 방향 제1 공기 유입구를 가지고, 제2 구획부는 길이 방향 제2 공기 유입구를 갖는다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이 방향 공기 유입구"는, 길이 방향으로 공기가 카트리지의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부 내에 흡인될 수 있는 하나 이상의 애퍼처를 설명하는 데 사용된다.
유리하게, 카트리지를 처음 사용하기 전에, 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제2 구획부의 제2 공기 유입구 중 하나 또는 둘 모두는, 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어에 의해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제2 구획부의 제2 공기 유입구 중 하나 또는 둘 모두는, 하나 이상의 박리 또는 관통 가능 밀봉부에 의해 밀봉될 수 있다.
하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어는 임의의 적절한 재료로 형성된 것일 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어는 금속 포일 또는 필름으로 형성된 것일 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유출구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유출구는 각각 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 각각 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 또는 7개의 애퍼처를 포함할 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유출구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유출구는 동일한 또는 상이한 수의 애퍼처를 포함할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 각각 복수의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 각각 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 또는 7개의 애퍼처를 포함할 수 있다. 복수의 애퍼처를 포함하는 제1 공기 배출구를 갖는 제1 구획부 및 복수의 애퍼처를 포함하는 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부를 제공하여, 유리하게는 제1 구획부와 제2 구획부 내에 더욱 균질한 기류가 각각 야기될 수 있다. 사용 시, 이는, 제1 구획부를 통해 흡인되는 공기 흐름에서의 니코틴의 연행(entrainment)을 개선하고 제2 구획부를 통해 흡인되는 공기 흐름에서 락트산의 연행을 개선할 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 유리하게, 제1 공기 배출구는 2개 내지 5개의 애퍼처를 포함한다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 유리하게, 카트리지의 제2 공기 배출구는 3개 내지 7개의 애퍼처를 포함한다.
유리하게, 카트리지 조립체의 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 카트리지 조립체의 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 각각 단일 애퍼처를 포함할 수 있다. 단일 애퍼처를 포함하는 제1 공기 배출구를 갖는 제1 구획부 및 단일 애퍼처를 포함하는 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
적절한 반응 화학량론을 달성하는 데 필요한 니코틴과 락트산의 비는, 카트리지의 제2 구획부를 통한 용적 측정 기류에 대한 카트리지의 제1 구획부를 통한 용적 측정 기류의 가변을 통해 제어되고 밸런싱될 수 있다. 제1 구획부를 통한 용적 측정 기류 대 제2 구획부를 통한 용적 측정 기류의 비는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 수, 치수, 및 위치에 대한 카트리지의 제1 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 수, 치수, 및 위치 중 하나 이상의 가변을 통해 제어될 수 있다.
제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적은, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적과 같거나 상이할 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적은 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적보다 클 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적에 대한 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적을 증가시킴으로써, 유리하게는 제1 공기 배출구를 통한 용적 측정 기류에 비해 제2 공기 배출구를 통한 용적 측정 기류를 증가시킬 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적이 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적보다 큰 구현예에서, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적 대 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적의 비는 바람직하게 약 3:4 내지 약 1:2이다. 보다 바람직하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적 대 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적의 비는 약 2:3 내지 약 1:2이다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적이 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적보다 큰 구현예에서, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적은, 제1 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처에 대해 제2 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 크기를 증가시키는 것 및 제1 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 수에 대해 제2 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 수를 증가시키는 것 중 하나 또는 둘 모두에 의해, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적에 대해 증가될 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적은, 제1 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 수에 대해 제2 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 수를 증가시킴으로써, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적에 대해 증가된다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구는 동일한 수의 또는 상이한 수의 애퍼처를 포함할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구는 동일한 수의 애퍼처를 포함한다. 동일한 수의 애퍼처를 포함하는 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구를 갖는 제1 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구는 동일한 수의 또는 상이한 수의 애퍼처를 포함할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구는 동일한 수의 애퍼처를 포함한다. 동일한 수의 애퍼처를 포함하는 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적은 약 0.1 ㎟ 내지 약 5 ㎟이다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 애퍼처는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적이 제1 공기 배출구를 형성하는 애퍼처 사이에 불균등하게 나누어지도록 상이한 유동 면적을 가질 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 각 애퍼처는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구의 유동 면적이 제1 공기 배출구를 형성하는 애퍼처 사이에 균등하게 나누어지도록 동일한 유동 면적을 가질 수 있다. 실질적으로 동일한 유동 면적을 갖는 복수의 애퍼처를 포함하는 제1 공기 배출구를 갖는 제1 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구는 임의의 적절한 단면 형상을 갖는 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 애퍼처의 단면 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 유리하게는 각 애퍼처는 실질적으로 원형의 단면 형상을 갖는다. 이와 같은 구현예에서, 유리하게는 각 애퍼처의 직경은 약 0.2 mm 내지 약 0.4 mm이다.
카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수와 같거나 상이할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수와 실질적으로 동일할 수 있다. 실질적으로 동일한 치수의 하나 이상의 애퍼처를 포함하는 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구를 갖는 제1 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수보다 클 수 있다. 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구를 형성하는 애퍼처의 치수에 대해 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 치수를 증가시킴으로써, 유리하게는 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구가, 예를 들어 먼지에 의해 막힐 위험성을 감소시킬 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 유동 면적은 약 0.1 ㎟ 내지 약 5 ㎟이다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 애퍼처는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 총 유동 면적이 제2 공기 배출구를 형성하는 애퍼처 사이에 불균등하게 나누어지도록 상이한 유동 면적을 가질 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 각 애퍼처는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구의 총 유동 면적이 제2 공기 배출구를 형성하는 애퍼처 사이에 균등하게 나누어지도록 동일한 유동 면적을 가질 수 있다. 실질적으로 동일한 유동 면적을 갖는 복수의 애퍼처를 포함하는 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구는 임의의 적절한 단면 형상을 갖는 하나 이상의 애퍼처를 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 애퍼처의 단면 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 또는 직사각형일 수 있다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구가 복수의 애퍼처를 포함하는 구현예에서, 유리하게는 각 애퍼처는 실질적으로 원형의 단면 형상을 갖는다. 이와 같은 구현예에서, 유리하게는 각 애퍼처의 직경은 약 0.2 mm 내지 약 0.6 mm이다.
카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수와 같거나 상이할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수와 실질적으로 동일할 수 있다. 실질적으로 동일한 치수의 하나 이상의 애퍼처를 포함하는 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부를 제공하는 것은, 유리하게는 카트리지의 제조를 간략화할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수는, 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처의 치수보다 클 수 있다. 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구를 형성하는 애퍼처의 치수에 대해 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 애퍼처의 치수를 증가시킴으로써, 유리하게는 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구가, 예를 들어 먼지에 의해 막힐 위험성을 감소시킬 수 있다.
유리하게, 제1 구획부는 길이 방향 제1 공기 배출구를 가지고, 제2 구획부는 길이 방향 제2 공기 배출구를 갖는다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이 방향 공기 배출구"는, 공기가 길이 방향으로 카트리지의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부의 외부로 흡인될 수 있는 하나 이상의 애퍼처를 설명하는 데 사용된다.
유리하게, 카트리지의 처음 사용 전에, 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 제2 구획부의 제2 공기 배출구 중 하나 또는 둘 모두는 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어에 의해 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 제2 구획부의 제2 공기 배출구 중 하나 또는 둘 모두는 하나 이상의 박리 또는 관통 가능 밀봉부에 의해 밀봉될 수 있다.
하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어는 임의의 적절한 재료로 형성된 것일 수 있다. 예를 들면, 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어는 금속 포일 또는 필름으로 형성된 것일 수 있다.
유리하게, 카트리지의 처음 사용 전에, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구 및 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구는, 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어에 의해 밀봉된다.
제1 구획부 및 제2 구획부는 카트리지 내에 직렬로 배열될 수 있다.
본 발명을 참조로 하여 본원에서 사용되는 용어 "직렬"은, 사용 시에 카트리지를 통해 흡입된 공기 흐름이 제1 구획부 및 제2 구획부 중 하나를 통해 흡인되고, 이후에 제1 구획부 및 제2 구획부 중 다른 하나를 통해 흡인되도록 제1 구획부 및 제2 구획부가 카트리지 내에 배열되는 것을 의미한다. 니코틴 증기는 제1 구획부의 니코틴 공급원으로부터 카트리지를 통해 흡인되는 제1 공기 흐름 내로 방출되고, 락트산 증기는 제2 구획부의 락트산 공급원으로부터 카트리지를 통해 흡인되는 제2 공기 흐름 내로 방출된다. 니코틴 증기는 기체상에서 락트산 증기와 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성한다.
제1 구획부 및 제2 구획부가 카트리지 내에 직렬로 배열되는 경우, 사용 시 카트리지를 통해 흡인되는 공기 흐름이 제1 공기 유입구를 통해 제1 구획부 내로 통과하고, 제1 구획부를 통해 그리고 제1 공기 배출구를 통해 제1 구획부의 외부로 통과하고, 제2 공기 유입구를 통해 제2 구획부 내로 통과하고 제2 구획부를 통해 그리고 제2 공기 배출구를 통해 제2 구획부의 외부로 통과하도록, 제2 구획부는 제1 구획부 하류에 위치될 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 니코틴 증기는 에어로졸을 형성시키기 위해 제2 구획부에서 락트산 증기와 반응할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 카트리지는, 제2 구획부의 제2 공기 배출구와 유체 연통하며 제2 구획부의 하류에 있는 제3 구획부를 더 포함할 수 있다. 니코틴 증기는, 제3 구획부의 락트산 증기와 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다.
대안적으로, 제1 구획부와 제2 구획부가 카트리지 내에 직렬로 배열되는 경우, 사용 시 카트리지를 통해 흡인되는 공기 흐름이 제2 공기 유입구를 통해 제2 구획부 내로 통과하고 제2 구획부를 통해 그리고 제2 공기 유입구를 통해 제2 구획부의 외부로 통과하고, 제1 공기 유입구를 통해 제1 구획부 내로 통과하고 제1 구획부를 통해 그리고 제1 공기 배출구를 통해 제1 구획부의 외부로 통과하도록, 제2 구획부가 카트리지 내에 직렬로 배열된다. 이와 같은 구현예에서, 락트산 증기는 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성시키기 위해 제2 구획부에서 니코틴 증기와 반응할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 카트리지는 제1 구획부의 하류에 있고, 제1 구획부의 제1 공기 배출구와 연통하는 제3 구획부를 더 포함할 수 있다. 락트산 증기는, 제3 구획부의 니코틴 증기와 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다.
유리하게, 제1 구획부 및 제2 구획부는 카트리지 내부에 병렬로 배열된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, "병렬"이라는 것은, 사용 시 카트리지를 통해 흡인되는 제1 공기 흐름이 제1 공기 유입구를 통해 제1 구획부 내로 통과하고, 제1 구획부를 통해 하류로 그리고 제1 공기 배출구를 통해 제1 구획부의 외부로 통과하고 카트리지를 통해 흡인되는 제2 공기 흐름이 제2 공기 유입구를 통해 제2 구획부 내로 통과하고, 제2 구획부를 통해 하류로 흐르며 그리고 제2 공기 배출구를 통해 제2 구획부의 외부로 통과하도록, 제1 구획부와 제2 구획부가 카트리지 내에 배열되는 것을 의미한다. 니코틴 증기는 제1 구획부의 니코틴 공급원으로부터 카트리지를 통해 흡인되는 제1 공기 흐름 내로 방출되고, 락트산 증기는 제2 구획부의 락트산 공급원으로부터 카트리지를 통해 흡인되는 제2 공기 흐름 내로 방출된다. 제1 공기 흐름의 니코틴 증기는 기체상에서 제2 공기 흐름의 락트산 증기와 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성하게 된다. 이와 같은 구현예에서, 카트리지는, 제1 구획부의 제1 공기 배출구 및 제2 구획부의 제2 공기 배출구와 유체 연통하며 제1 구획부와 제2 구획부의 하류에 있는 제3 구획부를 더 포함할 수 있다. 제1 공기 흐름의 니코틴 증기는, 제3 구획부의 제2 공기 흐름의 락트산 증기와 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다.
카트리지가 제3 구획부를 더 포함하는 구현예에서, 제3 구획부는 하나 이상의 에어로졸 개질제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제3 구획부는, 하나 이상의 흡착제, 하나 이상의 향미제, 하나 이상의 화학미학적(chemesthetic) 작용제, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부는, 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함하는 니코틴 공급원을 함유한다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "니코틴"은 니코틴, 니코틴 염기, 또는 니코틴 염을 설명하는 데 사용된다. 제1 캐리어 재료가 니코틴 염기 또는 니코틴 염으로 함침된 구현예에서, 본원에서 나열되는 니코틴의 양은 각각 니코틴 염기의 양 또는 이온화된 니코틴의 양이다.
제1 캐리어 재료는, 수성 또는 비수성 용매에서 액체 니코틴 또는 니코틴의 용액으로 함침될 수 있다.
제1 캐리어 재료는 천연 니코틴 또는 합성 니코틴으로 함침될 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부는, 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함하는 락트산 공급원을 포함한다.
제1 캐리어 재료와 제2 캐리어 재료는 동일하거나 상이할 수 있다.
유리하게, 제1 캐리어 재료와 제2 캐리어 재료는, 약 0.1 g/cm3 내지 약 0.3 g/cm3의 밀도를 갖는다.
유리하게, 제1 캐리어 재료와 제2 캐리어 재료는, 약 15% 내지 약 55%의 다공성을 갖는다.
제1 캐리어 재료와 제2 캐리어 재료는, 유리, 셀룰로오스, 세라믹, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 및 BAREX® 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 캐리어 재료는 니코틴을 위한 저장소로서의 역할을 한다.
유리하게, 제1 캐리어 재료는 니코틴에 대하여 화학적으로 불활성이다.
제1 캐리어 재료는 임의의 적절한 형상과 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 캐리어 재료는 시트 또는 플러그의 형태일 수 있다.
유리하게, 제1 캐리어 재료의 형상 및 크기는 카트리지의 제1 구획부의 형상 및 크기와 유사하다.
제1 캐리어 재료의 형상, 크기, 밀도, 및 다공성은, 제1 캐리어 재료가 원하는 양의 니코틴으로 함침될 수 있도록 선택될 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부는, 약 1 mg 내지 약 40 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함하는 니코틴 공급원을 포함한다.
바람직하게, 카트리지의 제1 구획부는, 약 3 mg 내지 약 30 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함하는 니코틴 공급원을 함유한다. 보다 바람직하게, 카트리지의 제1 구획부는, 약 6 mg 내지 약 20 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함하는 니코틴 공급원을 함유한다. 가장 바람직하게, 카트리지의 제1 구획부는, 약 8 mg 내지 약 18 mg의 니코틴으로 함침된 제1 캐리어 재료를 포함하는 니코틴 공급원을 함유한다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부는 향미제를 더 포함할 수 있다. 적절한 향미제는 멘톨을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
유리하게, 제1 캐리어 재료는, 약 3 mg 내지 약 12 mg의 향미제로 함침될 수 있다.
제2 캐리어 재료는 락트산을 위한 저장소로서의 역할을 한다.
유리하게, 제2 캐리어 재료는 락트산에 대하여 화학적으로 불활성이다.
제2 캐리어 재료는 임의의 적절한 형상과 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 캐리어 재료는 시트 또는 플러그의 형태일 수 있다.
유리하게, 제2 캐리어 재료의 형상 및 크기는 카트리지의 제2 구획부의 형상 및 크기와 유사하다.
제2 캐리어 재료의 형상, 크기, 밀도, 및 다공성은, 제2 캐리어 재료가 원하는 양의 락트산으로 함침될 수 있도록 선택될 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부는, 약 2 mg 내지 약 60 mg의 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함하는 락트산 공급원을 함유한다.
바람직하게, 카트리지의 제2 구획부는, 약 5 mg 내지 약 50 mg의 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함하는 락트산 공급원을 포함한다. 보다 바람직하게, 카트리지의 제2 구획부는, 약 8 mg 내지 약 40 mg의 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함하는 락트산 공급원을 함유한다. 가장 바람직하게, 카트리지의 제2 구획부는, 약 10 mg 내지 약 30 mg의 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료를 포함하는 락트산 공급원을 함유한다.
카트리지의 제1 구획부의 형상과 치수는, 원하는 양의 니코틴이 카트리지에 수용될 수 있도록 선택될 수 있다.
카트리지의 제2 구획부의 형상과 치수는, 원하는 양의 락트산이 카트리지에 수용될 수 있도록 선택될 수 있다.
적절한 반응 화학량론을 달성하는 데 필요한 니코틴과 락트산의 비는, 제2 구획부의 체적에 대한 제1 구획부의 용적의 가변을 통해 제어되고 밸런싱될 수 있다.
유리하게, 제1 구획부 및 제2 구획부는 둘 모두의 세장형 구획부이다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "세장형"은, 카트리지의 폭과 높이보다 큰 길이를 갖는 카트리지의 구성 요소 또는 구성 요소의 일부를 설명하는 데 사용된다.
제1 구획부는 길이 L1, 폭 W1, 및 높이 H1을 가지고, 제2 구획부는 길이 L2, 폭 W2, 및 높이 H2를 갖는다. 유리하게, L1 대 W1 및 L2 대 W2의 비는 약 2:1 내지 약 4:1, 예를 들어 약 5:2 내지 약 3:1일 수 있다. 유리하게, L1 대 H1 및 L2 대 H2의 비는 적어도 약 6:1일 수 있다.
유리하게, L1 대 H1 및 L2 대 H2의 비는 약 6:1 내지 약 30:1일 수도 있다. 유리하게, L1 대 H1 및 L2 대 H2의 비는 약 8:1 내지 약 16:1일 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제1 구획부는, 약 8 mm 내지 약 40 mm의, 예를 들어 약 10 mm 내지 약 20 mm의 길이 L1을 갖는다. 유리하게, 카트리지의 제1 구획부는 약 4 mm 내지 약 6 mm의 폭 W1을 갖는다. 유리하게, 카트리지의 제1 구획부는 약 0.5 mm 내지 약 2.5 mm의 높이 H1을 갖는다.
카트리지의 제1 구획부는 임의의 적절한 횡단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 구획부의 횡단면 형상은, 원형, 반원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 또는 사다리꼴일 수 있다.
유리하게, 카트리지의 제2 구획부는, 약 8 mm 내지 약 40 mm의, 예를 들어 약 10 mm 내지 약 20 mm의 길이 L2를 갖는다. 유리하게, 카트리지의 제2 구획부는 약 4 mm 내지 약 6 mm의 폭 W2를 갖는다. 유리하게, 카트리지의 제2 구획부는 약 0.5 mm 내지 약 2.5 mm의 높이 H2를 갖는다.
제2 구획부는 임의의 적절한 횡단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 구획부의 횡단면 형상은, 원형, 반원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 또는 사다리꼴일 수 있다.
바람직하게, 제1 구획부는 길이 L1과 최대 횡단면적 A1을 가지며 제2 구획부는 길이 L2와 최대 횡단면적 A2를 가지고, (L1)2:A1의 비는 적어도 약 12:1이고 (L2)2:A2의 비는 적어도 약 12:1이다.
바람직하게, (L1)2 대 A1의 비는 약 12:1 내지 약 400:1이다.
바람직하게, (L1)2 대 A1의 비는 적어도 약 15:1이다.
바람직하게, (L1)2 대 A1의 비는 약 15:1 내지 약 200:1이다.
바람직하게, (L1)2 대 A1의 비는 적어도 약 20:1이다.
바람직하게, (L1)2 대 A1의 비는 약 20:1 내지 약 100:1이다.
예를 들어, (L1)2 대 A1의 비는 약 25:1 내지 약 70:1, 또는 약 30:1 내지 약 70:1이다.
바람직하게, (L2)2 대 A2의 비는 약 12:1 내지 약 400:1이다.
바람직하게, (L2)2 대 A2의 비는 적어도 약 15:1이다.
바람직하게, (L2)2 대 A2의 비는 약 15:1 내지 약 200:1이다.
바람직하게, (L2)2 대 A2의 비는 적어도 약 20:1이다.
바람직하게, (L2)2 대 A2의 비는 약 20:1 내지 약 100:1이다.
예를 들어, (L2)2 대 A2의 비는 약 25:1 내지 약 70:1, 또는 약 30:1 내지 약 70:1이다.
카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부의 형상과 치수는 동일하거나 상이할 수도 있다.
유리하게, 제1 구획부의 길이 L1 대 제2 구획부의 길이 L2의 비는, 약 2:1 내지 약 1:2, 더욱 유리하게는, 약 1.2:1 내지 약 1:1.2이다.
유리하게, 제1 구획부의 최대 횡단면적 A1 대 제1 구획부의 최대 횡단면적 A2의 비는, 약 2:1 내지 약 1:2, 보다 유리하게는 약 1.2:1 내지 약 1:1.2이다.
유리하게, 제1 구획부의 제2 구획부의 형상과 치수는 실질적으로 동일하다. 실질적으로 동일한 형상과 치수를 갖는 제1 구획부와 제2 구획부를 제공하는 것은, 카트리지의 제조를 유리하게 간략화할 수 있다.
제1 구획부와 제2 구획부는 카트리지 내에서 서로에 대하여 대칭적으로 배열될 수 있다.
유리하게, 카트리지는 세장형 카트리지이다. 카트리지가 세장형 카트리지인 구현예에서, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부는 카트리지의 길이 방향 축을 중심으로 하여 대칭적으로 배열될 수 있다.
카트리지는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 실질적으로 원통형일 수 있다.
카트리지는 임의의 적절한 횡단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 횡단면 형상은 원형, 반원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 또는 사다리꼴일 수 있다.
카트리지는 임의의 적절한 크기를 가지고 있을 수 있다.
예를 들어, 카트리지는 약 5 mm 내지 약 50 mm의 길이를 가질 수 있다. 유리하게, 카트리지는 약 10 mm 내지 약 20 mm의 길이를 가질 수 있다.
예를 들어, 카트리지는, 약 4 mm 내지 약 10 mm의 폭, 및 약 4 mm 내지 약 10 mm의 높이를 가질 수 있다. 유리하게, 카트리지는, 약 6 mm 내지 약 8 mm의 폭, 및 약 6 mm 내지 약 8 mm의 높이를 가질 수 있다.
유리하게, 카트리지는, 본체 부분 및 하나 이상의 단부 캡을 포함한다.
카트리지는, 본체 부분 및 원위 단부 캡을 포함할 수 있다.
카트리지는, 본체 부분 및 근위 단부 캡을 포함할 수 있다.
카트리지는, 본체 부분, 원위 단부 캡, 및 근위 단부 캡을 포함할 수 있다.
카트리지가 원위 단부 캡을 포함하는 구현예에서, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처 및 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 유입구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처가 원위 단부 캡에 제공될 수 있다.
카트리지가 근위 단부 캡을 포함하는 구현예에서는, 카트리지의 제1 구획부의 제1 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처 및 카트리지의 제2 구획부의 제2 공기 배출구를 형성하는 하나 이상의 애퍼처가 근위 단부 캡에 제공될 수 있다.
카트리지는 임의의 적절한 재료 또는 재료의 조합으로 형성될 수 있다. 적절한 재료는, 알루미늄, 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리이미드, 예컨대 Kapton®, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리옥시메틸렌(POM), 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 및 비닐 수지를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
카트리지가 본체 부분과 하나 이상의 단부 캡을 포함하는 구현예에서, 본체 부분과 하나 이상의 단부 캡은, 동일하거나 다른 재료로 형성될 수 있다.
카트리지는 니코틴-저항성 및 락트산-저항성인 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다.
카트리지의 제1 구획부는 하나 이상의 니코틴-저항성 재료로 코팅될 수 있고, 카트리지의 제2 구획부는 하나 이상의 락트산-저항성 재료로 코팅될 수 있다.
적합한 니코틴-저항성 재료 및 락트산-저항성 재료의 예로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 불화 에틸렌 프로필렌(FEP), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 에폭시 수지, 폴리우레탄 수지, 비닐 수지, 액정 폴리머(LCP) 및 흑연 또는 유리 섬유를 갖는 LCP와 같은 변형된 LCP를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
카트리지의 형성 및 카트리지의 제1 구획부의 내부 코팅 중 하나 또는 둘 모두에 하나 이상의 니코틴-저항성 재료를 사용함으로써, 카트리지의 저장 수명을 유리하게 향상시킬 수 있다.
카트리지의 형성 및 카트리지의 제2 구획부의 내부 코팅 중 하나 또는 둘 모두에 하나 이상의 락트산-저항 재료를 사용함으로써, 카트리지의 저장 수명을 유리하게 향상시킬 수 있다.
카트리지는 하나 이상의 열 전도성 재료로부터 형성될 수 있다.
카트리지의 제1 구획부와 카트리지의 제2 구획부는 하나 이상의 열 전도성 재료로 코팅될 수 있다.
카트리지의 형성 및 카트리지의 제1 구획부 및 제2 구획부의 내부 코팅 중 하나 또는 둘 모두에 하나 이상의 열 전도성 재료를 사용함으로써, 히터로부터 니코틴 공급원과 락트산 공급원으로의 열 전달을 증가시킬 수 있다.
적합한 열 전도성 재료는, 예를 들어 알루미늄, 크롬, 구리, 금, 철, 니켈 및 은과 같은 금속, 황동 및 강철과 같은 합금, 및 이의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
카트리지는, 제1 구획부와 제2 구획부가 전도성에 의해 또는 유도성에 의해 가열되는지의 여부에 따라 저 저항성 또는 고 저항성을 갖는 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다.
카트리지의 제1 구획부와 카트리지의 제2 구획부는, 제1 구획부와 제2 구획부가 전도성에 의해 또는 유도성에 의해 가열되는지의 여부에 따라 저 저항성 또는 고 저항성을 갖는 하나 이상의 재료로 코팅될 수 있다.
카트리지는 임의의 적절한 방법에 의해 형성될 수 있다. 적합한 방법은, 딥 드로잉(deep drawing), 사출 성형, 블리스터링(blistering), 블로우 형성 및 압출을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
카트리지는, 일단 제1 구획부의 니코틴과 제2 구획부의 락트산이 고갈되면 폐기되도록 설계될 수도 있다.
카트리지는 재충진 가능하도록 설계될 수 있다.
유리하게, 카트리지는, 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 히터는, 유리하게, 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된다. 즉, 제1 구획부와 제2 구획부는 히터의 양측에 배치된다.
히터는 전기 히터일 수 있다. 히터는 저항성 히터일 수 있다.
유리하게, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 약 250℃ 미만의 온도까지 가열하도록 구성된다. 바람직하게, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 약 80℃ 내지 약 150℃의 온도까지 가열하도록 구성된다.
유리하게, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 실질적으로 동일한 온도까지 가열하도록 구성된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 동일한 온도"라는 것은, 히터에 대한 대응하는 위치에서 측정되는 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부 사이의 온도 차이가 3℃ 미만인 것을 의미한다.
사용 시, 유리하게, 주위 온도를 초과하는 온도까지 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열함으로써, 카트리지의 제1 구획부에서 니코틴의 증기 농도와 카트리지의 제2 구획부에서 락트산의 증기 압력을 비례적으로 제어하고 밸런싱하여 니코틴과 락트산 사이의 효율적인 반응 화학량론을 산출할 수 있다. 유리하게, 이는 니코틴 락테이트 염 입자의 형성 효율성 및 사용자에 대한 전달 일관성을 개선할 수 있다. 유리하게, 또한 사용자에게 미반응된 니코틴과 미반응된 락트산의 전달을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따르면: 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 포함하는 본 발명에 따른 카트리지; 및 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 또한 제공하며, 에어로졸 발생 장치는: 카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및 카트리지의 히터에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 포함한다.
에어로졸 발생 시스템은 마우스피스를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 카트리지의 제1 구획부의 니코틴 공급원으로부터 방출되는 니코틴 증기 및 카트리지의 제2 구획부의 락트산 공급원으로부터 방출되는 락트산 증기는, 마우스피스에서 기체상으로 서로 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다.
마우스피스는 카트리지와 맞물리도록 구성될 수 있다.
마우스피스가 카트리지와 맞물리도록 구성된 구현예에서, 카트리지와 마우스피스의 조합은, 궐련, 엽궐련, 가는 엽궐련과 같은 가연성 흡연 물품의 형상과 치수를 시뮬레이션할 수 있다. 유리하게, 이와 같은 구현예에서, 카트리지와 마우스피스의 조합은 궐련의 형상과 치수를 시뮬레이션할 수 있다.
마우스피스는 에어로졸 발생 장치의 하우징과 맞물리도록 구성될 수 있다.
마우스피스는, 일단 제1 구획부의 니코틴과 제2 구획부의 락트산이 고갈되면 처분되도록 설계될 수 있다.
마우스피스는 재사용 가능하도록 설계될 수 있다. 마우스피스가 재사용 가능하도록 설계된 구현예에서, 마우스피스는, 유리하게는 에어로졸 발생 장치의 하우징 또는 카트리지에 제거 가능하게 부착되도록 구성될 수 있다.
유리하게, 카트리지는, 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위한 공동을 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 공동은, 유리하게는 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된다. 즉, 제1 구획부와 제2 구획부는 공동의 양측에 배치된다.
유리하게, 공동은, 카트리지의 길이를 따라 적어도 부분적으로 멀어지면서 카트리지의 원위 단부로부터 연장된다.
유리하게, 공동은 카트리지의 길이 방향 축을 따라 연장된다.
공동은, 카트리지의 원위 단부로부터 카트리지의 근위 단부로 연장될 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 공동은 개방된 원위 단부와 개방된 근위 단부를 갖는다.
공동은, 카트리지의 길이를 따라 멀어지면서 카트리지의 원위 단부로부터 연장될 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 공동은 개방된 원위 단부와 폐쇄된 근위 단부를 갖는다.
공동은 카트리지의 길이를 따라 둘러싸일 수 있다.
공동은 카트리지의 길이를 따라 적어도 부분적으로 개방될 수 있다. 이는 유리하게는 히터의 공동 내로의 삽입을 용이하게 할 수 있다.
유리하게, 카트리지는, 제1 구획부와 제2 구획부를 유도 가열하기 위한 서셉터를 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 서셉터는 유리하게 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된다. 즉, 제1 구획부와 제2 구획부는 서셉터의 양측에 배치된다.
본 발명에 따르면: 본 발명에 따른 카트리지; 및 에어로졸 발생 장치를 포함하는 에어로졸 발생 시스템을 제공하고, 에어로졸 발생 장치는: 카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하기 위한 히터를 포함한다.
유리하게, 에어로졸 발생 시스템은, 본 발명에 따른 소모성 카트리지 조립체, 및 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하기 위한 히터를 포함하는 재사용 가능 에어로졸 발생 장치를 포함한다.
히터는 전기 히터일 수 있다. 히터는 저항성 히터일 수 있다.
유리하게, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 약 250℃ 미만의 온도까지 가열하도록 구성된다. 바람직하게, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 약 80℃ 내지 약 150℃의 온도까지 가열하도록 구성된다.
유리하게, 히터는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 실질적으로 동일한 온도까지 가열하도록 구성된다.
본 발명을 참조하여 본원에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 동일한 온도"라는 것은, 히터에 대한 대응하는 위치에서 측정되는 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부 사이의 온도 차이가 3℃ 미만인 것을 의미한다.
히터는, 카트리지가 공동 내에 수용될 때 카트리지의 적어도 일부를 제한하도록 배치될 수 있다.
유리하게, 전술한 바와 같이 히터는 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 위치될 수 있고, 카트리지는 히터를 수용하기 위한 공동을 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 에어로졸 발생 장치의 히터는, 유리하게는 두께보다 큰 폭을 갖는 히터 블레이드의 형태인 세장형 히터일 수 있고, 카트리지의 공동은 세장형 슬롯으로서 구성될 수 있다.
유리하게, 전술한 바와 같이, 히터는 유도성 히터일 수 있고, 카트리지는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 유도 가열하기 위한 서셉터를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 전력 공급부로부터 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성된 제어기 및 히터에 전력을 공급하기 위한 전력 공급부를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는, 카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부의 온도 및 히터의 온도를 감지하도록 구성된 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 제어기는, 감지된 온도에 기초하여 히터에 대한 전력 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.
에어로졸 발생 시스템은 마우스피스를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 카트리지의 제1 구획부의 니코틴 공급원으로부터 방출되는 니코틴 증기 및 카트리지의 제2 구획부의 락트산 공급원으로부터 방출되는 락트산 증기는, 마우스피스에서 기체상으로 서로 반응하여 니코틴 락테이트 염 입자의 에어로졸을 형성할 수 있다.
마우스피스는 카트리지와 맞물리도록 구성될 수 있다.
마우스피스가 카트리지와 맞물리도록 구성된 구현예에서, 카트리지와 마우스피스의 조합은, 궐련, 엽궐련, 가는 엽궐련과 같은 가연성 흡연 물품의 형상과 치수를 시뮬레이션할 수 있다. 유리하게, 이와 같은 구현예에서, 카트리지와 마우스피스의 조합은 궐련의 형상과 치수를 시뮬레이션할 수 있다.
마우스피스는 에어로졸 발생 장치의 하우징과 맞물리도록 구성될 수 있다.
마우스피스는, 일단 제1 구획부의 니코틴과 제2 구획부의 락트산이 고갈되면 처분되도록 설계될 수 있다.
마우스피스는 재사용 가능하도록 설계될 수 있다. 마우스피스가 재사용 가능하도록 설계된 구현예에서, 마우스피스는, 유리하게는 에어로졸 발생 장치의 하우징 또는 카트리지에 제거 가능하게 부착되도록 구성될 수 있다.
의심을 피하기 위해, 본 발명의 일 양태에 관하여 상술한 특징은 본 발명의 다른 양태에도 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 카트리지에 관하여 상술한 특징 또한, 적절한 경우, 본 발명의 에어로졸 발생 시스템에 관한 것일 수 있고, 그 반대일 수 있다.
이제 본 발명의 구현예는 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 설명될 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 카트리지를 도시한다;
도 2는 본 발명의 제2 구현예에 따른 카트리지를 도시한다;
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템을 도시한다;
도 4는 본 발명의 제3 구현예에 따른 카트리지를 도시하며;
도 5는 본 발명의 제4 구현예에 따른 카트리지를 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 카트리지를 도시한다;
도 2는 본 발명의 제2 구현예에 따른 카트리지를 도시한다;
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템을 도시한다;
도 4는 본 발명의 제3 구현예에 따른 카트리지를 도시하며;
도 5는 본 발명의 제4 구현예에 따른 카트리지를 도시한다.
도 1은, 니코틴 락트산 염 입자를 포함하는 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 본 발명의 제1 구현예에 따른 세장형 카트리지(2)의 개략도를 도시한다.
카트리지(2)는, 약 15 mm의 길이, 약 7 mm의 폭, 및 약 5.2 mm의 높이를 갖는다. 카트리지(2)는, 세장형 본체(4), 원위 단부 캡(6), 및 근위 단부 캡(8)을 포함한다.
본체(4)는, 약 13 mm의 길이, 약 7 mm의 폭, 및 약 5.2 mm의 높이를 갖는다. 원위 단부 캡(6)과 근위 단부 캡(8)은, 약 2 mm의 길이, 약 7 mm의 폭, 및 약 5.2 mm의 높이를 갖는다.
카트리지(2)는, 본체(4)의 근위 단부로부터 본체(4)의 원위 단부까지 연장되는 세장형 제1 구획부(10)를 포함한다. 제1 구획부(10)는, 약 10 mg의 니코틴과 약 4 mg의 멘톨로 함침된 제1 캐리어 재료(12)를 포함하는 니코틴 공급원을 함유한다.
카트리지(2)는, 본체(4)의 근위 단부로부터 본체(4)의 원위 단부까지 연장되는 세장형 제2 구획부(14)를 포함한다. 제2 구획부(14)는, 약 20 mg의 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료(16)를 포함하는 락트산 공급원을 함유한다.
제1 구획부(10)와 제2 구획부(14)는 병렬로 배열된다.
카트리지(2)는, 제1 구획부(10)와 제2 구획부(14)를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위한 공동(18)을 더 포함한다. 공동(18)은, 제1 구획부(10)와 제2 구획부(14) 사이에 위치되며, 본체(4)의 근위 단부로부터 본체(4)의 원위 단부까지 연장된다. 공동(18)은, 실질적으로 스타디움 형상의 횡단면을 갖고, 약 6.3 mm의 폭 및 약 1 mm의 높이를 갖는다.
원위 단부 캡(6)은, 3개의 이격된 애퍼처의 열(row)을 포함하는 제1 공기 유입구(20) 및 5개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제2 공기 유입구(22)를 포함한다. 제1 공기 유입구(20)와 제2 공기 유입구(22)를 형성하는 각각의 애퍼처는, 실질적으로 원형의 횡단면을 가지고, 약 0.3 mm의 직경을 갖는다.
제1 공기 유입구(20)의 유동 면적은 약 0.21 ㎟이고, 제2 공기 유입구(22)의 유동 면적은 약 0.35 ㎟이다. 제1 공기 유입구(20)의 유동 면적 대 제2 공기 유입구(22)의 유동 면적의 비는 약 3:5이다.
원위 단부 캡(6)은 제1 공기 유입구(20)와 제2 공기 유입구(22) 사이에 위치되는 제3 유입구(24)를 더 포함한다. 제3 유입구(24)는, 실질적으로 스타디움 형상의 횡단면을 가지고, 약 6.3 mm의 폭과 약 1 mm의 높이를 갖는다.
근위 단부 캡(8)은, 3개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제1 공기 배출구(26) 및 5개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제2 공기 배출구(28)를 포함한다. 제1 공기 배출구(26)와 제2 공기 배출구(28)를 형성하는 각 애퍼처는, 실질적으로 원형의 횡단면을 가지고, 약 0.3 mm의 직경을 갖는다.
제1 공기 배출구(26)의 유동 면적은 약 0.21 ㎟이고, 제2 공기 배출구(28)의 유동 면적은 약 0.35 ㎟이다. 제1 공기 배출구(26)의 유동 면적 대 제2 배출구(28)의 유동 면적의 비는 약 3:5이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 카트리지(2)를 형성하기 위해, 제1 공기 배출구(26)가 제1 구획부(10)와 정렬되고 제2 공기 배출구(28)가 제2 구획부(14)와 정렬되도록 근위 단부 캡(8)이 본체(4)의 근위 단부 내에 삽입된다.
니코틴 및 멘톨로 함침된 제1 캐리어 재료(12)는 제1 구획부(10) 내로 삽입되고, 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료(16)는 제2 구획부(14) 내로 삽입된다.
이어서, 제1 공기 유입구(20)가 제1 구획부(10)와 정렬되고, 제2 공기 유입구(22)가 제2 구획부(14)와 정렬되며 제3 유입구(24)가 공동(18)과 정렬되도록 원위 단부 캡(6)이 본체(4)의 원위 단부 내에 삽입된다.
제1 구획부(10)와 제2 구획부(14)는 실질적으로 동일한 형상과 크기를 갖는다. 제1 구획부(10)와 제2 구획부(14)는, 실질적으로 직사각형의 횡단면을 가지고, 약 11 mm의 길이, 약 4.3 mm의 폭, 및 약 1 mm의 높이를 갖는다.
제1 캐리어 재료(12)와 제2 캐리어 재료(16)는, PET/PBT의 부직포 시트를 포함하고, 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는다. 제1 캐리어 재료(12)와 제2 캐리어 재료(16)의 형상 및 크기는 카트리지(2)의 제1 구획부(10)와 제2 구획부(14)의 형상 및 크기와 각각 유사하다.
제1 공기 흐름이 제1 공기 유입구(20)를 통해 카트리지(2) 내로 통과하고, 제1 구획부(10)를 통해 그리고 제1 공기 배출구(26)를 통해 카트리지(2)의 외부로 통과할 수 있도록 제1 공기 유입구(20)가 제1 공기 배출구(26)와 유체 연통한다. 제2 공기 흐름이 제2 공기 유입구(22)를 통해 카트리지(2) 내로 통과하여 제2 구획부(14)를 통해 그리고 제2 공기 배출구(28)를 통해 카트리지(2)의 외부로 통과할 수 있도록 제2 공기 유입구(22)가 제2 공기 배출구(28)와 유체 연통한다.
카트리지(2)를 처음 사용하기 전에, 제1 공기 유입구(20)와 제2 공기 유입구(22)는, 원위 단부 캡(6)의 외면에 적용되는 제거 가능 박리 포일 밀봉부 또는 관통 가능 포일 밀봉부(도시되지 않음)에 의해 밀봉될 수 있다. 유사하게, 카트리지(2)를 처음 사용하기 전에, 제1 공기 배출구(26)와 제2 공기 배출구(28)는, 근위 단부 캡(8)의 외면에 적용되는 제거 가능 박리 포일 밀봉부 또는 관통 가능 포일 밀봉부(도시되지 않음)에 의해 밀봉될 수 있다.
도 2는 니코틴 락트산 염 입자를 포함하는 에어로졸을 발생시키기 위한 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 본 발명의 제2 구현예에 따른 세장형 카트리지(102)의 개략도를 도시한다.
카트리지(102)는 약 15 mm의 길이, 약 7.1 mm의 폭, 및 약 6.75 mm의 높이를 갖는다. 카트리지(102)는 세장형 본체(104) 및 원위 단부 캡(106)을 포함한다.
본체(104)는 약 13 mm의 길이, 약 7.1 mm의 폭, 및 약 6.75 mm의 높이를 갖는다. 본체(104)는 근위 단부 벽(108)을 갖는다. 원위 단부 캡(106)은 약 2 mm의 길이, 약 7.1 mm의 폭, 및 약 6.75 mm의 높이를 갖는다.
카트리지(102)는, 본체(104)의 원위 단부로부터 본체(104)의 근위 단부 벽(108)까지 연장되는 세장형 제1 구획부(110)를 포함한다. 제1 구획부(110)는, 약 10 mg의 니코틴 및 약 4 mg의 멘톨로 함침된 제1 캐리어 재료(112)을 포함하는 니코틴 공급원을 함유한다.
카트리지(102)는, 본체(104)의 원위 단부로부터 본체(104)의 근위 단부 벽(108)까지 연장되는 세장형 제2 구획부(114)를 포함한다. 제2 구획부(114)는 약 20 mg의 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료(116)을 포함하는 락트산 공급원을 함유한다.
제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)는 병렬로 배열된다.
카트리지(102)는, 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위한 공동(118)을 더 포함한다. 공동(118)은, 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114) 사이에 위치되고, 본체(104)의 원위 단부로부터 본체(104)의 근위 단부 벽(108)까지 연장된다. 공동(118)은, 실질적으로 직사각형의 횡단면을 갖고, 약 6 mm의 폭과 약 1 mm의 높이를 갖는다.
원위 단부 캡(106)은, 3개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제1 공기 유입구(120) 및 5개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제2 공기 유입구(122)를 포함한다. 제1 공기 유입구(120)와 제2 공기 유입구(122)를 형성하는 각각의 애퍼처는, 실질적으로 원형의 횡단면을 가지고, 약 0.5 mm의 직경을 갖는다.
제1 공기 유입구(120)의 유동 면적은 약 0.59 ㎟이고, 제2 공기 유입구(122)의 유동 면적은 약 0.98 ㎟이다. 제1 공기 유입구(120)의 유동 면적 대 제2 공기 유입구(122)의 유동 면적의 비는 약 3:5이다.
원위 단부 캡(106)은, 제1 공기 유입구(120)와 제2 공기 유입구(122) 사이에 위치되는 제3 유입구(124)를 더 포함한다. 제3 유입구(124)는, 실질적으로 직사각형의 횡단면을 가지고, 약 6 mm의 폭과 약 1 mm의 높이를 갖는다.
본체(104)의 근위 단부 벽(108)은, 3개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제1 공기 배출구(126) 및 5개의 이격된 애퍼처의 열을 포함하는 제2 공기 배출구(128)를 포함한다. 제1 공기 배출구(126)는 제1 구획부(110)와 정렬되고, 제2 공기 배출구(128)는 제2 구획부(114)와 정렬된다. 제1 공기 배출구(126)와 제2 공기 배출구(128)를 형성하는 각각의 애퍼처는, 실질적으로 원형의 횡단면을 가지고, 약 0.5 mm의 직경을 갖는다.
제1 공기 배출구(126)의 유동 면적은 약 0.59 ㎟이고, 제2 공기 배출구(128)의 유동 면적은 약 0.98 ㎟이다. 제1 공기 배출구(126)의 유동 면적 대 제2 공기 배출구(128)의 유동 면적의 비는 약 3:5이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지(102)를 형성하기 위해, 니코틴과 멘톨로 함침된 제1 캐리어 재료(112)는 제1 구획부(110) 내로 삽입되고, 락트산으로 함침된 제2 캐리어 재료(106)는 제2 구획부(114) 내로 삽입된다.
이어서, 제1 공기 유입구(120)가 제1 구획부(110)와 정렬되고, 제2 공기 유입구(122)가 제2 구획부(114)와 정렬되고 제3 유입구(124)가 공동(118)과 정렬되도록 원위 단부 캡(106)이 본체(104)의 근위 단부 내에 삽입된다.
제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)는 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는다. 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)는, 약 12 mm의 길이, 약 5 mm의 폭, 및 약 1.7 mm의 높이를 갖는다.
제1 캐리어 재료(112)와 제2 캐리어 재료(116)는 PET/PBT의 부직포 시트를 포함하고, 실질적으로 동일한 형상 및 크기를 갖는다. 제1 캐리어 재료(112)와 제2 캐리어 재료(116)의 형상 및 크기는 카트리지(102)의 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)의 형상 및 크기와 각각 유사하다.
제1 공기 흐름이 제1 공기 유입구(120)를 통해 카트리지(102) 내로 통과하여, 제1 구획부(110)를 통해 그리고 제1 공기 배출구(126)를 통해 카트리지(102)의 외부로 통과할 수 있도록 제1 공기 유입구(120)가 제1 공기 배출구(126)와 유체 연통한다. 제2 공기 흐름이 제2 공기 유입구(122)를 통해 카트리지(102) 내로 통과하여 제2 공기 배출구(114)를 통해 그리고 제2 공기 배출구(128)를 통해 카트리지(102)의 외부로 통과할 수 있도록 제2 공기 유입구(122)가 제2 공기 배출구(128)와 유체 연통한다.
카트리지(102)를 처음 사용하기 전에, 제1 공기 유입구(120)와 제2 공기 유입구(122)는, 원위 단부 캡(106)의 외면에 적용되는 제거 가능 박리 포일 밀봉부 또는 관통 가능 포일 밀봉부(도시되지 않음)에 의해 밀봉될 수 있다. 유사하게, 카트리지(102)를 처음 사용하기 전에, 제1 공기 배출구(126)와 제2 공기 배출구(128)는, 본체(104)의 근위 단부 벽의 외면에 적용되는 제거 가능 박리 포일 밀봉부 또는 관통 가능 포일 밀봉부(도시되지 않음)에 의해 밀봉될 수 있다.
도 3은 니코틴 락트산 염 입자를 포함하는 에어로졸을 발생시키기 위한 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템(200)의 개략도를 도시한다.
에어로졸 발생 시스템은, 에어로졸 발생 장치(202), 도 2에 도시된 본 발명의 제2 구현예에 따른 카트리지(102), 및 마우스피스(204)를 포함한다.
에어로졸 발생 장치(202)는, 카트리지(102)를 수용하기 위한 공동(208)을 정의하는 하우징(206), 및 카트리지(102)의 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114) 둘 모두를 가열하도록 구성된 히터(도시되지 않음)를 포함한다.
히터는 단일 세장형 전기 히터이다. 히터는, 에어로졸 발생 장치(202)의 공동(208) 내에 위치되고 공동(208)의 길이 방향 축을 따라 연장된다. 에어로졸 발생 장치(202)는, 전력 공급부, 및 전력 공급부로부터 히터로의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기(도시되지 않음)를 더 포함한다.
카트리지(102)가 에어로졸 발생 장치(202)의 공동(208) 내로 삽입될 때, 히터는, 카트리지(102)의 원위 단부 캡(106)의 제3 유입구(124)를 통과하여 카트리지(102)의 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114) 사이에 위치되는 공동(118) 내에 수용된다. 사용 동안, 에어로졸 발생 장치(202)의 제어기는, 에어로졸 발생 장치(202)의 전력 공급부로부터 히터로의 전력 공급을 제어하여 카트리지(102)의 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)를 약 100℃의 실질적으로 동일한 온도까지 가열한다.
일단 카트리지(102)가 에어로졸 발생 장치(202)의 공동(208) 내로 삽입되었다면, 마우스피스(204)의 원위 단부가 에어로졸 발생 장치(202)의 하우징(206)의 근위 단부에 연결된다.
사용 시, 사용자는, 마우스피스(204)의 근위 단부를 흡인하여 제1 공기 흐름을 카트리지(102)의 제1 구획부(110)를 통해 그리고 제2 공기 흐름을 카트리지(102)의 제2 구획부(114)를 통해 흡인한다. 제1 공기 흐름이 카트리지(102)의 제1 구획부(110)를 통해 흡인될 때, 니코틴 증기가 제1 캐리어 재료(112)로부터 제1 공기 흐름으로 방출된다. 제2 공기 흐름이 카트리지(102)의 제2 구획부(114)를 통해 흡인될 때, 락트산 증기가 제2 캐리어 재료(116)로부터 제2 공기 흐름으로 방출된다.
제1 공기 흐름의 니코틴 증기와 제2 공기 흐름의 락트산 증기는 마우스피스(204)에서 기체상으로 서로 반응하여 니코틴 염 입자의 에어로졸을 형성하며, 이러한 에어로졸은 마우스피스(204)의 근위 단부를 통해 사용자에게 전달된다.
대안적인 구현예(도시되지 않음)에서, 마우스피스(204)의 원위 단부는, 에어로졸 발생 장치(202)의 하우징(206)의 근위 단부보다 카트리지(102)의 근위 단부와 맞물리도록 구성될 수 있다.
카트리지(102)의 공동(118)은 카트리지의 길이를 따라 둘러싸여 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 카트리지는, 자신의 길이를 따라 적어도 부분적으로 개방된, 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위한 공동을 포함할 수 있다. 이는 유리하게 에어로졸 발생 장치의 히터를 카트리지의 공동 내로 삽입하는 것을 용이하게 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위한 공동 대신에, 카트리지는 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된 히터를 포함할 수 있다. 이와 같은 구현예에서, 에어로졸 발생 장치는, 카트리지의 원위 단부에서의 히터의 하나 이상의 연결점에 의해 카트리지의 히터에 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 발명에 따른 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸 발생 장치(202)는 공동(208) 내에 전기 히터를 포함하고, 카트리지(102)는 히터를 수용하기 위한 공동(118)을 포함한다.
대안적인 구현예(도되지 않음)에서, 에어로졸 발생 장치(202)는 공동(208)을 제한하는 유도성 히터를 포함할 수 있고, 카트리지(102)는 공동(118) 내에 위치된 서셉터를 포함할 수 있다. 이와 같은 대안적인 구현예에서, 사용 동안, 에어로졸 발생 장치(202)의 제어기는, 에어로졸 발생 장치(202)의 전력 공급부로부터 유도성 히터로의 전력 공급을 제어하여 카트리지(102)의 공동(118) 내의 서셉터를 가열한다. 서셉터는, 일단 가열되면, 카트리지(102)의 제1 구획부(110)와 제2 구획부(114)를 가열한다.
Claims (15)
- 에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 카트리지로서, 상기 카트리지는:
제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구를 가지고, 니코틴 공급원을 함유하는 제1 구획부; 및
제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구를 갖는 제2 구획부, 상기 제2 구획부는 락트산 공급원을 함유하고,
제1 공기 유입구의 유동 면적 대 제2 공기 유입구의 유동 면적의 비는 약 3:4 내지 약 1:2인, 카트리지.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 공기 유입구의 유동 면적 대 상기 제2 공기 유입구의 유동 면적의 비는 약 2:3 내지 약 1:2인, 카트리지.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 공기 유입구의 유동 면적은 약 0.1 ㎟ 내지 약 1.6 ㎟인, 카트리지.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 공기 유입구의 유동 면적은 약 0.2 ㎟ 내지 약 2.4 ㎟인, 카트리지,
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구획부는 향미제를 더 포함하는, 카트리지.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구획부 및 상기 제2 구획부는 카트리지 내에 병렬로 배열되는, 카트리지.
- 제6항에 있어서, 제1 구획부의 제1 공기 배출구 및 제2 구획부의 제2 공기 배출구와 유체 연통하는 제3 구획부를 더 포함하는, 카트리지.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 니코틴 공급원은 니코틴으로 합침된 제1 캐리어 재료를 포함하고, 락트산 공급원은 락트산으로 합침된 제2 캐리어 재료를 포함하는, 카트리지.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구획부의 제1 공기 유입구와 제1 공기 배출구 및 상기 제2 구획부의 제2 공기 유입구와 제2 공기 배출구는, 하나 이상의 제거 가능 또는 취성 배리어에 의해 밀봉되는, 카트리지.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성된 히터를 수용하기 위해 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된 공동을 더 포함하는, 카트리지.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된 히터를 더 포함하고, 상기 히터는 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하도록 구성되는, 카트리지.
- 에어로졸 발생 시스템으로서:
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 카트리지; 및
에어로졸 발생 장치를 포함하며:
카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및
카트리지의 제1 구획부와 제2 구획부를 가열하기 위한 히터를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 히터는 에어로졸 발생 장치의 공동 내에 위치되고, 상기 카트리지는 히터를 수용하기 위해 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된 공동을 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
- 제12항에 있어서, 상기 카트리지는 제1 구획부와 제2 구획부 사이에 위치된 서셉터를 포함하고, 히터는 에어로졸 발생 장치의 공동의 적어도 일부 주위의 유도성 히터를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
- 에어로졸 발생 시스템으로서:
제11항에 따른 카트리지; 및
에어로졸 발생 장치를 포함하며:
카트리지의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징; 및
카트리지의 히터에 전력을 공급하도록 구성된 전력 공급부를 포함하는, 에어로졸 발생 시스템.
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