KR20240069752A - 흡연 대체 장치 - Google Patents

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KR20240069752A
KR20240069752A KR1020247012078A KR20247012078A KR20240069752A KR 20240069752 A KR20240069752 A KR 20240069752A KR 1020247012078 A KR1020247012078 A KR 1020247012078A KR 20247012078 A KR20247012078 A KR 20247012078A KR 20240069752 A KR20240069752 A KR 20240069752A
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smoking replacement
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heater
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KR1020247012078A
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닉힐 아가르왈
데렉 존슨
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임피어리얼 토바코 리미티드
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Abstract

흡연 대체 장치가 설명된다. 장치는 상류 기류 입구, 하류 기류 출구 및 기류 입구와 기류 출구를 연결하는 기류 경로를 가지는 하우징을 포함한다. 장치는 또한, 에어로졸 발생을 위한 히터를 포함한다. 히터는 기류 경로 내에 위치된다. 기류 입구는 공기 투과성, 액체 흡수성, 차단 요소에 의해 폐색된다.

Description

흡연 대체 장치
본 출원은 2021년 9월 17일자로 출원된 EP21197530.5호로부터 우선권을 주장하며, 이의 내용과 요소는 모든 목적을 위해서 원용에 의해 본 원에 포함된다.
본 발명은 흡연 대체 장치(smoking substitute device)에 관한 것이며, 더 상세하지만 배타적이지 않게는 히터(heater)를 포함한 흡연 대체 장치에 관한 것이다.
담배를 피우는 것은 일반적으로, 흡연자를 잠재적으로 유해한 물질에 노출시키는 것으로 간주된다. 일반적으로, 잠재적으로 유해한 물질의 상당량은 담배의 연소(burning) 및/또는 소손(combustion)으로 유발된 열 및 담배 연기 자체의 연소된 담배 성분을 통해 발생된다고 생각된다.
담배와 같은 유기 재료의 소손은 타르(tar) 및 기타 잠재적으로 유해한 부산물을 생성하는 것으로 공지되어 있다. 담배의 흡연을 피하기 위해서 다양한 흡연 대체 장치가 제안되었다.
그러한 흡연 대체 장치는 흡연을 중단하고 니코틴 의존성을 극복하고자 하는 사람들을 목표로 하는 니코틴 대체 요법의 일부를 형성할 수 있다.
전자 니코틴 전달 시스템으로도 공지될 수 있는 흡연 대체 장치는 입을 통해 폐로 (흡입)흡인되고 나서 배출되는 "증기(vapour)"로 또한 지칭되는 에어로졸을 생성하여 사용자가 흡연 행위를 시뮬레이션하게 허용하는 전자 시스템을 포함할 수 있다. 흡입된 에어로졸은 전형적으로, 전통적인 흡연과 연관된 냄새 및 건강상의 위험이 없거나 적은 니코틴 및/또는 향료를 함유한다.
일반적으로, 흡연 대체 장치는 흡연 의식의 대체를 제공하는 동시에, 사용자에게 전통적인 흡연 및 담배 제품에 대해 경험했던 것과 유사한 경험과 만족을 제공하도록 의도되었다.
금연하길 원하는 습관적인 흡연자를 돕기 위한 보조로서 흡연 대체 장치의 인기와 사용이 지난 몇 년 동안 급속히 증가했다. 몇몇 흡연 대체 장치는 전통적인 담배와 유사하게 설계되었으며 한쪽 단부에 마우스피스가 있는 원통형 형태이다. 다른 흡연 대체 장치는 일반적으로 담배와 유사하지 않다(예를 들어, 흡연 대체 장치는 일반적으로 박스-형 형태를 가질 수 있다).
다수의 다양한 범주의 흡연 대체 장치가 있으며, 각각은 다양한 흡연 대체 접근 방식을 활용한다. 흡연 대체 접근 방식은 대체 시스템이 사용자를 위해 작동하는 방식에 대응한다.
흡연 대체 장치에 대한 하나의 접근 방식은 소위 "베이핑(vaping)" 접근 방식이며, 전형적으로 "e-액체(e-liquid)"로서 지칭되는(그리고 본 원에서 지칭되는) 기화 가능한 액체가 가열 장치에 의해 가열되어 사용자가 흡입하는 에어로졸 증기를 생성한다. e-액체는 전형적으로, 기본 액체뿐만 아니라 니코틴 및/또는 향료를 포함한다. 따라서 생성된 증기는 전형적으로 니코틴 및/또는 향료를 함유한다. 기본 액체는 프로필렌 글리콜 및/또는 식물성 글리세린을 포함할 수 있다.
전형적인 베이핑 흡연 대체 장치는 마우스피스, 전원(전형적으로, 배터리), e-액체를 함유하는 탱크 또는 액체 저장소뿐만 아니라 가열 장치를 포함한다. 사용 시, 전기 에너지는 전원으로부터 가열 장치로 공급되며, 가열 장치는 e-액체를 가열하여 사용자가 마우스피스를 통해 흡입하는 에어로졸(또는 "증기")을 생성한다.
베이핑 흡연 대체 장치는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전형적으로 밀봉된 탱크 및 e-액체로 미리 충전되고 최종 사용자에 의해 재충전될 수 없는 가열 요소를 가지는 "폐쇄 시스템" 베이핑 흡연 대체 장치가 있다. 폐쇄 시스템 베이핑 흡연 대체 장치의 하나의 하위 세트는 전원을 포함하는 본체를 포함하며, 본체는 탱크 및 가열 요소를 포함하는 소모품에 물리적으로 그리고 전기적으로 커플링되도록 구성된다. 이러한 방식으로, 소모품의 탱크를 비웠을 때 본체는 새로운 소모품에 이를 연결함으로써 재사용할 수 있다. 폐쇄 시스템 베이핑 흡연 대체 장치의 다른 하위 세트는 완전 일회용이며 한번 사용용으로 의도된다.
전형적으로 사용자가 재충전할 수 있도록 구성되는 탱크를 가지는 "개방 시스템" 베이핑 흡연 대체 장치도 있으므로, 장치는 여러 번 사용될 수 있다.
예시적인 베이핑 흡연 대체 장치는 myblu™ e-담배이다. myblu™ e-담배는 본체와 소모품을 포함하는 폐쇄 시스템 장치이다. 소모품을 본체 내로 밀어 넣음으로써 본체와 소모품이 함께 물리적으로 그리고 전기적으로 커플링된다. 본체는 충전식 배터리를 포함한다. 소모품은 마우스피스, e-액체를 함유하는 밀봉된 탱크뿐만 아니라, 가열 장치를 포함하며, 이러한 장치의 경우는 e-액체에 부분적으로 잠기는 심지 부분 주위에 감겨진 가열 필라멘트이다. 본체에 탑재된 마이크로프로세서가 마우스피스를 통해 흡입하는 사용자를 검출하면 장치가 활성화된다. 장치가 활성화되면, 전기 에너지가 전원으로부터 가열 장치로 공급되며, 가열 장치는 탱크로부터의 e-액체를 가열하여 마우스피스를 통해 사용자가 흡입하는 증기를 생성한다.
다른 예시적인 베이핑 흡연 대체 장치는 blu PRO™ e-담배이다. blu PRO™ e-담배는 본체, (충전식)탱크, 및 마우스피스를 포함하는 개방 시스템 장치이다. 본체와 탱크는 서로 나사로 고정되어 물리적으로 그리고 전기적으로 커플링된다. 마우스피스와 충전식 탱크는 서로 나사로 고정되어 함께 물리적으로 커플링되며, 마우스피스를 충전식 탱크로부터 분리하면 탱크에 e-액체를 재충전할 수 있다. 장치는 본체의 버튼으로 활성화된다. 장치가 활성화되면, 전기 에너지가 전원으로부터 가열 장치로 공급되며, 가열 장치는 탱크로부터의 e-액체를 가열하여 마우스피스를 통해 사용자가 흡입하는 증기를 생성한다.
흡연 대체 장치에 대한 다른 접근 방식은 (e-액체가 아닌)담배를 가열하거나 가온하여 증기를 방출하는 소위 연소하지 않고 가열하는"HNB(heat not burn)" 접근 방식이다. 담배는 잎담배 또는 재생 담배(reconstituted tobacco)일 수 있다. 증기는 니코틴 및/또는 향료를 함유할 수 있다. HNB 접근 방식에서 목적은 담배를 가열하지만 연소하지 않는 것, 즉 소손을 거치지 않는다는 것이다.
전형적인 HNB 흡연 대체 장치는 본체와 소모품을 포함할 수 있다. 소모품은 담배 재료를 포함할 수 있다. 본체와 소모품은 함께 물리적으로 커플링되도록 구성될 수 있다. 사용 시, 전형적으로 본체에 위치되는 가열 장치에 의해 담배 재료에 열이 부여될 수 있으며, 담배 재료를 통한 공기 흐름은 담배 재료 내의 수분을 증기로 방출하게 한다. 증기는 담배 재료의 캐리어(carrier)(이러한 캐리어는 예를 들어, 프로필렌 글리콜 및/또는 식물성 글리세린을 포함할 수 있음) 및 추가로 담배로부터 방출되는 휘발성 화합물로 형성될 수 있다. 방출된 증기는 담배를 통해 흡인되는 공기 흐름에 동반될 수 있다.
증기가 입구로부터 마우스피스(출구)까지 흡연 대체 장치(공기 흐름에 동반됨)를 통과할 때, 증기는 냉각되고 응축되어서 사용자가 흡입할 수 있는 에어로졸(증기로도 지칭됨)을 형성한다. 에어로졸은 일반적으로 휘발성 화합물을 함유할 것이다.
HNB 흡연 대체 장치에서, 담배 재료를 연소하는 것과 반대로 가열하면 흡연 중에 일반적으로 생성되는 더 유해한 화합물이 더 적거나 더 적은 양으로 발생되게 하는 것으로 여겨진다. 결과적으로, HNB 접근 방식은 담배의 연소, 소손 및 열분해를 통해서 발생할 수 있는 냄새 및/또는 건강상의 위험을 감소시킬 수 있다.
종래 기술의 흡연 대체 장치에서, 기화되지 않은 e-액체의 일부는 소모품의 구성요소 사이에 존재하는 누출 경로로 인해서 장치 밖으로 누출될 수 있다. 또한, 제조가 더 쉽고 저렴한 소모품을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 위의 고려사항을 고려하여 창안되었다.
제 1 양태에 따르면, 상류 기류 입구(upstream airflow inlet), 하류 기류 출구, 및 기류 입구와 기류 출구를 연결하는 기류 경로(airflow path)를 포함하는 하우징(housing); 및 기류 경로 내에 위치되는, 에어로졸 생성용 히터를 포함하는 흡연 대체 장치가 제공되며; 여기서 기류 입구는 공기 투과성, 액체 흡수성, 차단 요소(blocking element)에 의해 폐색(occluding)된다. 그러한 배열에서, 기류 입구를 통한 에어로졸 형성 기재(substrate)의 누출이 감소될 수 있다.
선택적으로 차단 요소는 히터의 상류에 위치된다. 그러한 배열에서, 에어로졸 형성 기재 누출은 히터의 상류 위치로부터 추가로 완화될 수 있으며, 이는 히터로부터 기류 입구로 누출될 수 있는 에어로졸 형성 기재이며, 이는 정상적인 기류 방향에 반대이고 사용자가 장치를 흡인하지 않을 때 발생할 가능성이 더 높다.
선택적으로, 기류 입구는 복수의 기류 하위 입구(airflow sub-inlet)의 배열을 포함한다. 그러한 배열에서, 기류 하위 입구는 차단 요소를 제 위치에 유지하는 데 도움이 될 수 있다.
선택적으로, 하우징은 상류 단부 캡(upstream end cap)을 포함하고, 단부 캡은 차단 요소를 포함한다. 그러한 배열에서, 단부 캡과 차단 요소가 별도로 조립될 수 있기 때문에 장치의 제작이 단순화될 수 있다.
선택적으로, 차단 요소는 다공성 재료(porous material)를 포함한다. 그러한 배열에서, 차단 요소의 특성은 기류 투과성과 액체 흡수성 모두에 적합할 수 있다.
선택적으로, 차단 요소는 하우징의 공동(cavity) 내에 위치되고, 기류 입구는 공동의 베이스(base) 내에 형성된다. 그러한 구현예에서, 차단 요소는 하우징 내에 확실하게 유지될 수 있다. 그러한 구현예는 공동이 차단 요소에 대해 한정된 위치를 제공하기 때문에 제작을 또한 단순화할 수 있다.
선택적으로, 공동은 공동 벽 형상(cavity wall shape)을 가지는 주변 벽(peripheral wall)을 포함하고; 공동 벽 형상은 차단 부재의 형상과 일치한다. 그러한 배열은 공동 벽이 일단 제 위치에 있으면 차단 요소의 이동 가능성을 감소시킬 수 있기 때문에, 장치의 성능을 개선시킬 수 있다.
선택적으로, 장치는 차단 부재를 하우징에 지지(holding)하는 유지 프레임(retaining frame)을 포함한다. 그러한 구현예는 프레임이 일단 제 위치에 있으면 차단 요소의 이동 가능성을 감소시킬 수 있기 때문에, 장치의 성능을 개선시킬 수 있다.
선택적으로, 유지 프레임은 주변 벽과 인접하여 공동 내에 차단 부재를 유지한다. 그러한 구현예는 프레임과 차단 요소가 제 위치에 있을 때 공동 내에 밀접하게 유지된 프레임이 프레임과 차단 요소의 이동 가능성을 감소시킬 수 있기 때문에, 장치의 성능을 개선시킬 수 있다.
선택적으로, 유지 프레임은 프레임 기류 개구(frame airflow opening)를 포함하며, 프레임 기류 개구는 기류 입구의 기류용 단면적과 동일하거나 그보다 큰 기류용 단면적을 가진다. 그러한 구현예에서, 기류 단면적은 프레임에 의해 결정되지 않을 수 있으며, 이는 장치 에어로졸 발생 성능을 개선시킬 수 있다. 프레임 개구가 더 큰 경우에, 이는 액체 흡수용 차단 요소가 더 많이 노출될 수 있으며, 이는 장치의 누출 성능을 개선시킬 수 있다.
선택적으로, 하우징은 기류 입구에 인접한 한 쌍의 전극 접근 통로(electrode access passage)를 포함하고, 각각의 전극 접근 통로는 상류 개구 및 하류 개구를 포함한다. 그러한 구현예에서, 입구에 인접한 전극 접근 통로 그리고 그에 따른 차단 요소는 전극 접근 통로를 통한 누출을 감소시킬 수 있다.
선택적으로 차단 요소는 하류 개구의 상류에 위치된다. 그러한 구현예에서, 전극 접근 통로의 개구가 차단 요소 위에(또는 그 하류에) 있기 때문에 누출은 더욱 감소될 수 있다.
선택적으로, 히터는 실질적으로 평면형이다. 그러한 구현예에서, 차단 요소는 평면 히터의 평면이 히터로부터 잠재적인 액체 유출 지점이고 따라서 잠재적인 누출 소스(source)이기 때문에 특히 유리할 수 있다.
선택적으로, 차단 요소는 실질적으로 평면형이다. 그러한 구현예에서, 차단 요소는 액체 흡수용 더 큰 표면적을 제공할 수 있으며, 이는 누출을 감소시킬 수 있다.
선택적으로, 평면 히터의 주요 평면은 차단 요소의 주요 평면과 실질적으로 평행하다. 그러한 구현예에서 누출이 감소될 수 있다.
제 2 양태에 따르면, 제 1 양태에 따른 흡연 대체 장치, 및 전기 공급 공급 장치를 포함하는 본체 장치를 포함하는 흡연 대체 시스템이 제공되며, 본체 장치와 흡연 대체 장치는 전극이 히터와 전기적으로 접촉되게 서로 맞물리도록 구성된다.
본 발명은 그러한 조합이 명백히 허용되지 않거나 명시적으로 회피되는 경우를 제외하면 설명된 양태와 바람직한 특징의 조합을 포함한다.
본 발명이 이해될 수 있도록, 그리고 본 발명의 추가 양태 및 특징이 이해될 수 있도록, 본 발명의 원리를 예시하는 구현예가 이제, 첨부 도면을 참조하여 더 자세히 논의될 것이다.
도 1a는 구현예에 따른 흡연 대체 장치의 측면도이다.
도 1b는 구현예에 따른 흡연 대체 장치의 본체의 측면도이다.
도 1c는 구현예에 따른 흡연 대체 장치의 소모품의 측면도이다.
도 2a는 구현예에 따른 본체의 개략도이다.
도 2b는 구현예에 따른 소모품의 개략도이다.
도 3은 구현예에 따른 소모품의 단면도이다.
도 4는 도 3의 소모품의 사시 단면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 소모품 일부분에 대한 단면도이다.
도 6a는 구현예에 따른 소모품의 일부분에 대한 사시도이다.
도 6b는 구현예에 따른 소모품의 일부분에 대한 사시도이다.
도 7은 구현예에 따른 소모품의 사시 단면도이다.
도 8은 구현예에 따른 소모품의 사시 단면도이다.
도 9는 구현예에 따른 소모품의 일부분에 대한 사시도이다.
도 10은 구현예에 따른 소모품의 일부분에 대한 사시도이다.
본 발명의 양태 및 구현예가 첨부된 도면을 참조하여 이제 논의될 것이다. 추가의 양태 및 구현예는 당업자에게 자명할 것이다. 본 텍스트에 언급된 모든 문서는 원용에 의해서 본 원에 포함된다.
도 1a는 흡연 대체 시스템(110)을 도시한다. 이러한 예에서, 흡연 대체 시스템(110)은 본체(120) 및 소모품(150)을 포함한다. 소모품(150)은 대안적으로 "포드(pod)"로 지칭될 수 있다. 소모품(150)은 카트리지 또는 카토마이저로(cartomizer)도 지칭될 수 있다. 다른 예에서, "에어로졸 전달 장치(aerosol delivery device)" 또는 "흡연 대체 장치"라는 용어는 본체(120)와 소모품(150)의 조합이 아닌 소모품(150)만을 지칭할 수 있다.
이러한 예에서, 흡연 대체 시스템(110)은 폐쇄 시스템 베이핑 장치이며, 소모품(150)은 밀봉된 탱크 또는 액체 저장소(156)를 포함하고 일회용으로만 의도된다.
도 1a는 본체(120)가 소모품(150)에 물리적으로 커플링된 흡연 대체 시스템(110)을 도시한다.
도 1b는 소모품(150)이 없는 흡연 대체 시스템(110)의 본체(120)를 도시한다.
도 1c는 본체(120)가 없는 흡연 대체 시스템(110)의 소모품(150)을 도시한다.
본체(120)와 소모품(150)은 이러한 예에서 소모품(150)을 본체(120)의 상단부(122)에 있는 구멍 내로 밀어 넣어 함께 물리적으로 커플링시킴으로써, 본체(120)와 소모품(150) 사이에 억지 끼워맞춤이 되도록 구성된다. 다른 예에서, 본체(120)와 소모품은 예를 들어, 하나를 다른 하나에 나사로 고정하거나 베요넷 피팅(bayonet fitting)을 통해 함께 물리적으로 커플링할 수 있다. 작은 반투명 커버 뒤에 위치된 선택적인 조명(126), 예를 들어 LED는 본체(120)의 하단부(124)에 위치된다. 조명(126)은 흡연 대체 시스템(110)이 활성화될 때 조명되도록 구성될 수 있다.
소모품(150)은 소모품(150)의 상단부(152)에 있는 마우스피스(도 1a 내지 도 1c에 도시되지 않음)뿐만 아니라 하나 이상의 공기 입구(도시되지 않음)를 포함하여 사용자가 마우스피스를 통해 숨을 들이쉴 때 공기가 흡연 대체 시스템(110) 내로 흡인될 수 있다. 소모품(150)의 하단부(154)에는 e-액체를 함유하는 탱크(156)가 위치된다. 탱크(156)는 예를 들어, 반투명 몸체일 수 있다.
탱크(156)는 바람직하게 창(158)을 포함하여 탱크(156) 내의 e-액체의 양을 시각적으로 평가할 수 있다. 본체(120)는 슬롯(128)을 포함하여 소모품(150)의 창(158)이 보일 수 있는 반면에 소모품(150)이 본체(120)의 상단부(122)에 있는 구멍 내에 삽입될 때 탱크(156)의 나머지 부분이 시야에서 가려진다.
탱크(156)는 창(158)을 포함하는 경우에 "클리어로마이저(clearomizer)"로 지칭될 수 있고, 그렇지 않은 경우에 "카토마이저(cartomizer)"로 지칭될 수 있다.
소모품(150)은 전기 인터페이스, RFID 칩 또는 바코드를 통해서 본체(120)에 대해 자신을 식별할 수 있다.
도 2a는 흡연 대체 장치(110)의 본체(120)의 개략도이다.
도 2b는 흡연 대체 장치(110)의 소모품(150)의 개략도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본체(120)는 전원(128), 제어 유닛(130), 메모리(132), 무선 인터페이스(134), 전기 인터페이스(136), 및 선택적으로 하나 이상의 추가 구성요소(138)를 포함한다.
전원(128)은 바람직하게 배터리, 더욱 바람직하게 충전식 배터리이다.
제어 유닛(130)은 예를 들어, 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
메모리(132)는 비휘발성 메모리를 포함하는 것이 바람직하다. 메모리는 구현 시, 제어 유닛(130)이 특정 작업 또는 방법 단계를 수행하게 하는 명령을 포함할 수 있다.
무선 인터페이스(134)는 바람직하게, 다른 장치, 예를 들어 모바일 장치, 예를 들어 Bluetooth®를 통해 무선으로 통신하도록 구성된다. 이를 위해서, 무선 인터페이스(134)는 Bluetooth® 안테나를 포함할 수 있다. 기타 무선 통신 인터페이스, 예를 들어 WiFi®도 가능하다. 무선 인터페이스(134)는 또한, 원격 서버와 무선으로 통신하도록 구성될 수 있다.
본체(120)의 전기 인터페이스(136)는 하나 이상의 전기 접점을 포함할 수 있다. 전기 인터페이스(136)는 본체(120)의 상단부(122)에 있는 구멍 내에, 바람직하게는 구멍의 바닥에 위치될 수 있다. 본체(120)가 소모품(150)에 물리적으로 커플링될 때, 전기 인터페이스(136)는 흡연 대체 시스템(110)이 활성화될 때 전원(128)으로부터 소모품(150)(예를 들어, 소모품의 가열 장치)으로, 예를 들어 소모품(150)의 전기 인터페이스(160)를 통해(아래에서 논의됨) 전력을 전달하도록 구성될 수 있다. 전기 인터페이스(136)는 본체(120)가 소모품(150)에 물리적으로 커플링되지 않고 대신에 충전소에 커플링될 때, 충전소로부터 전력을 수신하도록 구성될 수 있다. 전기 인터페이스(136)는 또한, 공지된 소모품의 목록으로부터 소모품(150)을 식별하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 소모품은 특정 향료 및/또는 특정 농도의 니코틴일 수 있다. 이는 소모품이 본체(120)에 연결될 때 본체(120)의 제어 유닛(130)을 통해 확인될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 본체(120)에 제공된 별도의 통신 인터페이스 및 소모품(150)의 대응하는 통신 인터페이스가 가 있을 수 있어서, 연결 시 소모품이 본체(120)에 대해 자신을 식별할 수 있다.
본체(120)의 추가 구성요소(138)는 위에서 논의된 선택적인 조명(126)을 포함할 수 있다.
본체(120)의 추가 구성요소(138)는 전원(128)이 충전식 배터리인 경우에, 충전소로부터 전력을 수신하도록 구성된 충전 포트를 포함할 수 있다. 이는 본체(120)의 하단부(124)에 위치될 수 있다. 대안적으로, 위에서 논의된 전기 인터페이스(136)는 충전소로부터 전력을 수신하도록 구성된 충전 포트로서의 역할을 하도록 구성되어 별도의 충전 포트가 필요하지 않다.
본체(120)의 추가 구성요소(138)는 전원(128)이 충전식 배터리인 경우에, 충전식 배터리의 충전을 제어하기 위한 배터리 충전 제어 회로를 포함할 수 있다. 그러나 배터리 충전 제어 회로는 (있는 경우에)충전소에도 동일하게 위치될 수 있다.
본체(120)의 추가 구성요소(138)는 예를 들어, 흡연 대체 시스템(110)의 마우스피스(166)(아래에서 논의됨)를 통해 사용자가 흡입함으로써 유발되는, 흡연 대체 장치(110) 내의 기류를 검출하기 위한 기류 센서를 포함할 수 있다. 흡연 대체 시스템(110)은 기류 센서에 의해 기류가 검출될 때 활성화되도록 구성될 수 있다. 이러한 선택적인 센서는 (이러한 예에서와 같이, 소모품(150)이 사용 후 폐기되도록 의도되는 경우에는 덜 바람직하지만)대안적으로 소모품(150)에 포함될 수 있다. 기류 센서는 예를 들어, 사용자가 마우스피스를 얼마나 세게 흡인하는지 또는 사용자가 특정 기간 동안 마우스피스를 몇 번 흡인하는지 결정하는 데 사용될 수 있다.
본체(120)의 추가 구성요소(138)는 작동기, 예를 들어 버튼을 포함할 수 있다. 흡연 대체 시스템(110)은 작동기가 작동될 때 활성화되도록 구성될 수 있다. 이는 흡연 대체 시스템(110)을 활성화하기 위한 메커니즘으로서 언급된 기류 센서에 대한 대안을 제공한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 소모품(150)은 탱크(156), 전기 인터페이스(160), 가열 장치(162), 하나 이상의 공기 입구(164), 마우스피스(166) 및 선택적으로 하나 이상의 추가 구성요소(168)를 포함한다. 소모품(150)은 가열 장치(162)를 포함하는 히터 챔버(170)를 포함한다.
소모품(150)의 전기 인터페이스(160)는 하나 이상의 전기 접점을 포함할 수 있다. 구현예에서, 전기 접점은 각각 가열 장치(162)의 부품으로 간주될 수 있다. 본체(120)의 전기 인터페이스(136) 및 소모품(150)의 전기 인터페이스(160)는 바람직하게, 소모품(150)의 하단부(154)가 소모품(150)을 본체(120)에 물리적으로 커플링하기 위해서 (도 1a에 도시된 바와 같이, 또한 도 3도 참조)본체(122)의 상단부에 삽입될 때 서로 접촉하여 본체(120)를 소모품(150)에 전기적으로 커플링하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 전기 에너지(예를 들어, 전류 형태)가 본체(120)의 전원(128)으로부터 소모품(150)의 가열 장치(162)로 공급될 수 있다.
가열 장치(162)는 바람직하게, 예를 들어 e-액체를 기화시키기 위해서 전원(128)으로부터 공급된 전기 에너지를 사용하여 탱크(156)로부터 공급되는 e-액체를 가열하도록 구성된다. 탱크(156)는 에어로졸 형성 기재(예를 들어, e-액체)를 가열 장치(162)로 공급하기 위한 저장소의 예이다.
하나 이상의 공기 입구(164)는 바람직하게, 사용자가 마우스피스(166)를 통해 흡입할 때 공기가 흡연 대체 시스템(110) 내로 흡인될 수 있도록 구성된다. 소모품(150)이 본체(120)에 물리적으로 커플링될 때, 공기 입구(164)는 본체(120)와 소모품(150)의 하단부(154) 사이에서 본체(120)의 상단부(122)으로부터 흐르는 공기를 수용한다.
사용 중에, 사용자는 전술한 바와 같이 본체(120)에 포함된 작동기를 작동시키거나 마우스피스(166)를 통해 흡입함으로써 흡연 대체 장치(110)를 활성화한다. 활성화 시, 제어 유닛(130)은 전원(128)으로부터 (전기 인터페이스(136, 166)를 통해)가열 장치(162)로 전기 에너지를 공급할 수 있으며, 이는 가열 장치(162)가 탱크(156)로부터 흡인된 e-액체를 가열하여 마우스피스(166)를 통해 사용자가 흡입하는 증기/에어로졸을 생성하게 할 수 있다.
하나 이상의 추가 구성요소(168) 중 하나의 예로서, 소모품의 식별자를 얻기 위한 인터페이스가 제공될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 인터페이스는 예를 들어, RFID 판독기(reader), 바코드 또는 QR 코드 판독기, 또는 본체(120)에 대한 소모품을 식별할 수 있는 전자 인터페이스일 수 있다. 따라서 소모품(150)은 RFID 칩, 바코드 또는 QR 코드, 또는 식별자가 있고 본체(120)의 전자 인터페이스를 통해 질문할 수 있는 메모리 중 임의의 하나 이상의 메모리를 포함할 수 있다.
물론, 숙련자는 도 1 및 도 2에 도시된 흡연 대체 시스템(110)이 흡연 대체 시스템의 단지 일 예의 구현을 도시하고, 다른 형태의 흡연 대체 시스템이 사용될 수 있다는 것을 용이하게 이해할 것이다.
다른 예로서, 완전 일회용(1회 사용) 흡연 대체 시스템이 흡연 대체 시스템으로 사용될 수 있다. 도 3은 구현예에 따른 소모품(150)의 단면도를 도시한다. 소모품(150)은 흡연 대체 장치의 예이다.
소모품(150)은 에어로졸 형성 기재(예를 들어 e-액체)를 저장하기 위한 탱크(156)를 포함한다. 도 4의 구현예에서, 탱크(156)는 환형 탱크이다. 기류 튜브(157)는 탱크(156)를 통과한다. 기류 튜브(157)는 소모품(150)을 통과하는 기류 경로의 일부분을 형성한다. 기류 경로의 상류 단부에는 기류 입구(164)가 있다. 기류 경로의 하류 단부에는 기류 출구(168)가 있다. 사용 시, 기류는 기류 튜브(157)를 따라서 기류 입구(164)에서 소모품(150)으로 들어가고 소모품(150)의 마우스피스(166)에 위치되는 기류 출구(168)에서 소모품(150)으로부터 빠져나간다.
기류 경로 내에 가열 장치(162)가 있다. 가열 장치(162)는 심지 히터(170)를 포함한다. 심지 히터(170)는 심지 히터(170)가 조합된 심지와 히터 구성요소이기 때문에 그렇게 불린다. 즉, 심지 히터(170)는 그 자체 내에 또는 그 자체 상에 에어로졸 형성 기재를 운반/저장하도록 구성되고, 또한 심지 히터(170) 내에 또는 심지 히터 상에 포함된 에어로졸 형성 기재의 적어도 일부분을 기화시키기 위해서 가열되도록 구성되는 구성요소이다. 구현예에서, 에어로졸 형성 기재는 액체, 특히 e-액체이다.
심지 히터(170)는 다공성 전기 전도성 직물, 예를 들어 탄소 섬유를 포함한 직물로 형성된다. 전기 전도성 직물은 전기 전도성 직물의 시트일 수 있다. 그러한 직물 심지 히터(170)의 전기 전도성은 전류가 심지 히터(170)를 통과할 때 심지 히터(170)의 저항 가열을 통해 심지 히터(170)의 기공 내의 e-액체가 가열되고 결과적으로 기화되도록 허용한다. 심지 히터(170)의 다공성은 심지 히터(170)가 심지 히터(170) 내의 또는 심지 히터 상의 e-액체를 흡수하거나 전달하고 보유할 수 있게 한다. 심지 히터(170)의 기공은 직물 내부(예를 들어, 직물의 섬유 및/또는 얀(yarn) 사이)의 간극일 수 있다.
심지 히터(170)는 일반적으로 세장형이다. 환언하면, 심지 히터(170)는 더 긴 종 방향 장축과 상대적으로 더 짧은 단축을 가진다. 심지 히터(170)도 깊이가 있다. 깊이는 폭보다 작을 수 있다.
몇몇 구현예에서, 심지 히터(170)는 일반적으로 평면형이다. 따라서 심지 히터(170)는 가장 큰 표면적을 갖는 심지 히터(170)의 표면에 대응할 수 있는 주 평면을 가진다. 심지 히터(170)가 소모품(150) 내에 위치될 때, 주 평면은 반드시 심지 히터(170) 전체에 걸쳐 평평할 필요는 없다. 몇몇 구현예에서, 심지 히터(170)의 주 평면의 적어도 일부분은 예를 들어, 심지 히터(170) 자체의 장축 및/또는 단축의 적어도 일부분을 따라서 구부러지거나 굽혀질 수 있다.
심지 히터(170)는 본체(120)의 전기 인터페이스(136)를 통해 전원(128)(도 2a 참조)과 전기적으로 맞물림 가능하다.(engageable) 구현예에서, 이러한 맞물림은 소모품(150)이 본체(120)와 맞물릴 때 발생한다. 그러한 맞물림 동안, 본체(120)의 전기 인터페이스(136)의 2 개의 전기 공급 전극은 소모품(150)의 상류 단부 캡(172)을 통해 형성된 한 쌍의 전기 접점 구멍(171) 내로 침입한다. 이로써 전기 공급 전극은 심지 히터(170)와 전기적으로 맞물린다.
몇몇 구현예에서 단부 캡(172)은 또한, 탱크(156)를 효과적으로 밀봉한다. 제작 동안, 단부 캡(172)은 탱크(156)가 에어로졸 형성 기재로 충전된 후에 소모품(150)의 나머지 부분에 적용될 수 있다.
심지 히터(170)는 히터 챔버(174)를 가로질러 걸쳐져 있다. 심지 히터(170)는 심지 히터(170)의 적어도 일부분의 상류, 하류 또는 둘 모두에 빈 공간이 있도록 히터 챔버(174) 내에 부분적으로 매달려 있다. 사용 시, 공기는 심지 히터(170)의 적어도 일부분이 위치되는 기류 경로를 따라 흐른다. (또한, 기류 경로의 일부를 형성하는)히터 챔버(174)를 통과할 때, 증기/에어로졸(본 원에서는 에어로졸만으로 지칭됨)이 심지 히터(170)로부터의 기류 내에 동반된다. 에어로졸은 기류에 의해 기류 출구(168) 하류로 전달되고, 궁극적으로는 흡입을 위해 사용자에게 전달된다.
기류 입구(164)는 하류 방향으로 히터 챔버(174) 내로 개방된다. 기류 입구(164)는 기류 하위 입구(176)의 어레이를 포함한다. 일반적으로, 사용자가 기류 출구(168)를 흡입할 때, 공기는 일반적으로 동시에 기류 하위 입구(176)를 통해 유동 경로로 흡인될 것이다. 각각의 기류 하위 입구(176)는 소모품(150)의 상류 단부 캡(172)을 통과하는 하위 입구 통로(177)로의 개구이다. 몇몇 구현예에서 그리고 예시된 바와 같이, 하위 입구 통로(177)는 일반적으로 서로 평행하다. 하위 입구 통로(177) 자체는 소모품(150)을 통과하는 기류 경로의 일부분을 형성한다. 각각의 하위 입구 통로의 하류 단부는 히터 챔버(174) 내부로의 개구를 형성한다.
기류 하위 입구 통로(177)의 하류 및 히터 챔버(174) 내에서, 유동 경로(12) 내의 기류는 단일 기류로 조합된다. 하위 입구 통로(177) 하류의 단일 기류의 주변 단면 형상, 및 따라서 심지 히터(170)(그리고 특히 심지 히터(170)의 가열 부분)에 충돌하는 기류(airflow impingent)는 기류 하위 입구(176) 및 하위 입구 통로(177)의 특징부에 의해 적어도 부분적으로 제어될 수 있다. 기류 하위 입구(176) 및 하위 입구 통로(177)의 수, 크기 및/또는 위치를 제어함으로써, 심지 히터(170)에 충돌하는 기류는 심지 히터(170)로부터의 기화 특성을 개선하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 히터에 유입되는 공기 흐름은 히터에 냉각 효과를 일으킬 수 있다. 이는 유동 경로에서 실질적으로 비-공기역학적 물체를 형성할 수 있는 평면 히터에 대해 특히 확연할 수 있다. 단지 단일 기류 입구의 경우에, 그 냉각 효과는 유입 기류가 들어오는 히터 영역에 국한될 수 있다. 이는 히터에 냉점을 일으키고 히터로부터 비효율적인 기화를 일으킬 수 있다.
하위 입구(176)를 통해 심지 히터(170)의 더 큰 부분에 걸쳐 충돌하는 기류의 영역을 확장함으로써, 임의의 결과적인 냉각 효과가 심지 히터(170)의 더 큰 영역에 걸쳐 확산될 수 있어서, 심지 히터(170)의 임의의 한 지점에서 국소 냉각 효과를 감소시킨다. 심지 히터(170)의 큰 면적과 정렬된 단일의 큰 기류 입구가 이러한 국부적인 냉각 문제를 완화할 수 있다고 생각할 수 있다. 그러나, 그러한 하나의 큰 기류 입구는 그러한 기류 입구를 통해 장치 내부 영역에 대한 이물질 손상 위험, 특히 히터에 대한 손상 위험 때문에 바람직하지 않을 수 있다. 큰 입구는 잔여물의 잠재적인 입구가 될 수도 있다. 더욱이, 큰 단일 기류 입구는 그 출구를 통해 장치로부터 에어로졸 형성 기재의 누출 위험을 증가시킬 수 있다. 다른 한편으로, 기류 하위 입구(176)를 사용하는 것은 손상이나 오염의 위험의 감소, 히터(170)의 국부적인 냉각 효과의 완화, 및 소모품(150)으로부터 누출의 감소 사이의 절충안이다.
하위 입구(176)의 제공은 또한, 심지 히터(170) 위의 감소된 국부적인 기류 속도를 유도할 수 있다. 이는 소모품(150)에 의해 생성된 증가된 에어로졸 입자 크기를 유도할 수 있다. 에어로졸 입자 크기가 클수록 사용자에 대한 활성 성분(예를 들어, 니코틴)의 더욱 효율적인 전달을 초래할 수 있다.
몇몇 구현예에서, 소모품(150)은 적어도 3 개의 기류 하위 입구(176), 더 바람직하게는 적어도 6 개의 기류 하위 입구(176), 더 바람직하게는 적어도 10 개의 기류 하위 입구(176)를 포함할 수 있다.
단일 기류 하위 입구(176)의 전형적인 개구 크기는 0.1 mm 내지 1.0 mm, 바람직하게는 0.3 mm 내지 0.5 mm일 수 있다. 다른 구현예에서, 전형적인 개구 크기는 0.1 mm보다 작을 수 있다. 몇몇 구현예에서, 각각의 기류 하위 입구(176)는 일정한 단면 형상의 하위 입구 통로(177)로 이어진다. 몇몇 구현예에서, 각각의 기류 하위 입구(176) 및 하위 입구 통로(177)의 단면 형상은 일반적으로 원형일 수 있다.
몇몇 구현예에서, 모든 기류 하위 입구(176)는 실질적으로 동일한 크기를 가진다. 몇몇 다른 구현예에서, 기류 하위 입구(176)는 다양한 크기의 기류 하위 입구(176)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기류 하위 입구(176) 중 적어도 하나는 기류 하위 입구(176) 중 다른 것보다 더 클 수 있다. 몇몇 구현예에서, 기류 하위 입구(176)는 기류 하위 입구의 적어도 2 개 집단을 포함하고, 각각의 기류 하위 입구 집단은 특정 크기의 적어도 하나의 기류 하위 입구를 포함한다. 기류 하위 입구(176)의 크기는 집단마다 다를 수 있다. 이러한 방식으로, 심지 히터(176) 위의 기류 프로파일은 기류 하위 입구 크기 및 위치 분포를 제어함으로써 더욱 최적화될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 기류 하위 입구(176)의 평면은 일반적으로 심지 히터(170)의 주 평면에 평행할 수 있다. 즉, 하위 입구(176)를 포함하는 평면은 일반적으로 심지 히터(170)의 주 평면에 평행할 수 있다. 하위 입구 통로(177)는 일반적으로 심지 히터(170)의 주 평면에 수직일 수 있다.
몇몇 구현예에서, 기류 하위 입구 통로(177)의 하류 출구와 심지 히터(170) 사이의 거리(즉, 사이의 간격)는 10 mm 미만, 바람직하게는 1 mm 내지 10 mm, 보다 바람직하게는 1 mm 내지 5 mm일 수 있다. 이러한 거리는 심지 히터(170)에 진입하는 기류의 매개변수를 변경하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 작은 간격은 심지 히터(170)에 진입하는 각각의 하위 입구 통로(177)로부터 비교적 뚜렷한 복수의 기류를 초래할 수 있다. 더 큰 간격은 하위 입구 통로(177)로부터의 개별 기류가 하위 입구 통로(177) 하류의 하나의 기류로 병합됨에 따라서 심지 히터(170)에 진입하는 보다 통합되고 균일한 기류로 이어질 수 있다.
도 4는 도 3의 소모품(150)의 대안적인 도면을 도시한다. 기류 하위 입구(176)는 소모품(150)의 상류 단부, 특히 소모품(150)의 단부 캡(172)에서 볼 수 있다. 기류 하위 입구(176)는 2 차원 어레이로 분포된다. 기류 하위 입구(176)의 어레이는 어레이 형상으로 구획된다. 도 5의 구현예에서, 어레이 형상은 직사각형이다. 다른 구현예에서, 어레이 형상은 다를 수 있다. 어레이 형상은 다각형, 예를 들어 정사각형, 직사각형 또는 다이아몬드 형상일 수 있다. 다른 예에서, 어레이 형상은 타원형, 원형, 또는 임의의 다른 적합한 형상일 수 있다.
하위 입구(176)는 적어도 어레이 형상의 커버리지 부분을 적어도 덮을 수 있다. 환언하면, 어레이 형상의 표면적의 적어도 커버리지 부분은 하위 입구(176)일 수 있다. 커버리지 부분은 20%, 더 바람직하게는 30%, 더 바람직하게는 40%, 더 바람직하게는 50%, 더 바람직하게는 60%, 더 바람직하게는 70%, 더 바람직하게는 80%일 수 있다.
어레이 형상은 적어도 6 mm2, 더 바람직하게는 적어도 8 mm2, 더 바람직하게는 적어도 10 mm2, 더 바람직하게는 적어도 12 mm2, 더 바람직하게는 적어도 14 mm2, 더 바람직하게는 적어도 16 mm2, 더 바람직하게는 적어도 18 mm2의 표면적을 가질 수 있다.
기류 하위 입구(176)는 전기 접점 구멍(171) 사이에 위치된다. 환언하면, 전기 접점 구멍은 기류 하위 입구(176)의 측면 외측에 위치된다. 전기 접점 구멍(171)은 또한, 단부 캡(172)을 통해 형성된다.
도 5는 소모품(150)의 상류 섹션의 상세도를 도시한다. 소모품(150)은 한 쌍의 전기 공급 핀(178)(전기 공급 전극의 예)과 맞물리는 것으로 예시된다. 전기 공급 핀(178)은 본체(120)의 전기 인터페이스(136)의 일부이다. 전기 공급 핀(178)은 한 쌍의 전기 접점 구멍(171)을 통해 단부 캡(172) 내로 연장한다. 전기 공급 핀(178)의 상부(즉, 하류) 표면은 각각의 전도성 디스크(180)와 전기 접촉하게 된다. 차례로 각각의 전기 접점 디스크(180)는 심지 히터(170)의 각각의 전기 연결 영역과 전기 접점을 이룬다. 따라서, 전류는 공급 핀(178) 사이에서, 전기 접점 디스크(180)를 통해 그리고 심지 히터(170)를 통해 흐를 수 있다. 따라서 심지 히터(170)는 저항성 또는 오믹(Ohmic) 가열을 통해 가열된다.
각각의 공급 핀(178)은 각각의 전기 접점 디스크(180)의 상류 표면과 동일 평면 맞물림을 위해 상향으로 지향된 평평한 면을 포함한다. 동일 평면이란 평평한 면의 평면이 전기 접점 디스크(180)의 상류 표면의 평면에 접한다는 것을 의미한다. 평평한 면을 가지는 공급 핀(178)은 뾰족한 포고 핀(pogo pin)에 비해서 심지 히터(170)와 공급 핀(178) 사이의 전기 연결의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 특히, 공급 핀(178)과 심지 히터(170) 사이의 접촉 저항이 감소될 수 있다. 평평한 면은 0.1 mm2 내지 250 mm2의 평평한 표면적을 가질 수 있다. 더 바람직하게는 약 3 mm2 내지 40 mm2, 더 바람직하게는 약 5 mm2 내지 20 mm2이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 단부 캡(172)의 도면을 도시한다. 도 6b에서, 전기 접점 디스크(180)는 한 쌍의 각각의 유지 디스크 공동(182) 내에 위치된다. 도 6a에서, 전기 접점 디스크는 유지 디스크 공동(182)을 예시하기 위해 생략된다.
각각의 디스크 공동(182)은 각각의 전기 접점 디스크(180)의 주변 에지가 안착되는 레지(ledge)를 둘러싸는 각각의 주변 벽으로부터 형성된다. 레지는 전기 접점 구멍(171)의 하류 개구에 의해 형성된다. 주변 벽은 대응하는 전기 접점 구멍(171)의 하류 개구를 둘러싼다. 그 때문에, 제자리에 있을 때(즉, 도 6b에 도시된 바와 같이) 전기 접점 디스크(180)는 전기 접점 구멍(171)의 하류 개구 위에 매달려 있다. 주변 레지 위의 주변 벽의 높이는 그 내부에 안착되는 전기 접점 디스크(180)의 깊이보다 클 수 있다. 이는 전기 접점 디스크(180)가 소모품(150)의 종축을 따라서 각각의 디스크 공동(182) 내에서 이동할 수 있음을 의미한다. 접점 디스크(180)는 공동(182)의 주변 벽에 의해 측면 위치에 유지된다. 전기 접점 디스크(180)는 이동 가능하기 때문에, 이들은 전기 공급 핀(178)에 의해 심지 히터(170)와 전기 접촉하도록 밀린다.
이는 제작 공정 중에 접점 디스크(180)와 심지 히터(170) 사이에 영구적인 전기 연결이 형성될 필요가 없음을 의미한다. 또한, 소모품(150)의 제작 공차가 낮아져 제작성을 개선할 수 있다. 특히, 신뢰성 있는 전기 접점이 접점 디스크(180) 상의 공급 핀(178)의 작용에 의해 이루어지기 때문에, 예를 들어 스프링 장착 공급 핀(178)은 시간이 지남에 따라 약해지거나 신뢰성 있게 제작하기 어려울 수 있는, 고정되거나 견고하거나 영구적인 연결에 의존하기보다는 전원으로부터 히터까지 신뢰성 있는 전기 연결을 보장할 수 있다.
전기 접점 디스크(180)(즉, 브리징(bridging) 요소의 구현예)는 전기 전도성이다. 예를 들어, 전기 접점 디스크는 금속 재료로 형성되거나 금속 재료로부터 형성된다. 몇몇 구현예에서 접점 디스크(180)는 은으로 또는 은으로부터 형성된다. 몇몇 구현예에서, 전기 접점 디스크(180)는 포일로부터 형성된다.
도 6a 및 도 6b는 디스크 공동이 하위 입구 통로(177)의 하류 개구로부터 종 방향으로 변위되는 것을 예시한다. 이러한 변위는 디스크 공동 벽의 상단 바로 하류에 안착될 수 있는 심지 히터(170)의 위치를 제어할 수 있다. 그러므로 디스크 공동 벽은 심지 히터(170)가 하류에 위치되고 하위 입구 통로(177)의 하류 개구로부터(또는 일반적으로 임의의 기류 입구로부터) 분리되도록 심지 히터(170)를 종 방향으로 변위시킬 수 있다. 사용 시, 심지 히터(170)는 액체 에어로졸 형성 기재를 함유할 수 있다. 하위 입구 통로(177)(또는 일반적으로 임의의 기류 입구)는 에어로졸 형성 기재의 소모품(150)으로부터 나오는 잠재적인 누출 경로이다. 그 때문에, 심지 히터(170)와 하위 입구 통로(177)(또는 일반적으로 임의의 기류 입구) 사이의 간격을 유지하는 것이 유리할 수 있다.
도 6a 및 도 6b의 구현예에서, 전기 접점 디스크(180)는 원형이다. 이는 제작 동안 접점 디스크(180)를 단부 캡(172) 내로 배치하기 전에 달성될 선호 방위가 없을 수 있기 때문에 제작 가능성을 개선할 수 있다. 다른 구현예에서, 브리징 요소는 다른 형상(예를 들어, 다각형)일 수 있다.
도 7은 소모품(200)의 다른 구현예를 도시한다. 소모품(200)은 많은 측면에서 도 5, 도 6a 및 도 6b의 구현예, 그리고 특히 소모품(150)과 유사할 수 있다. 적절한 경우에, 유사한 참조 부호가 사용된다.
소모품(200)은 또한 단부 캡(172)을 포함한다. 단부 캡(172)은 중앙에 위치된 단일 기류 입구(202)를 포함한다. 기류 입구(202)는 타원형의 좁은 단부가 볼록한 대체로 타원 형상이다. 몇몇 구현예에서, 기류 입구(202)는 도 4 및 도 5와 관련하여 위에서 설명된 기류 하위 입구(176)로 대체될 수 있다. 단부 캡(172)은 소모품(200) 내에 위치되는 히터에 대한 본체(120)의 전기 핀(178)의 접근을 위한 한 쌍의 전기 접점 구멍(171)을 포함한다. 몇몇 구현예에서, 히터는 위에서 설명한 종류의 심지 히터(170)이다.
기류 입구(202)는 전기 접점 구멍(171) 사이에 위치된다. 전기 접점 구멍(171)은 기류 입구(202)의 볼록한 단부에 인접해 있다. 기류 입구(202)는 공기가 소모품(200)으로 진입하는 단부 캡(172)의 개구이다. 기류 입구(202)는 단부 캡(172) 내에 위치되는 다공성 패드(204)에 의해 덮여 있다. 다공성 패드(204)는 차단 요소의 예이다. 도 7의 구현예에서, 다공성 패드(204)는 기류 입구(202)를 통해 보일 수 있다. 다공성 패드(204)는 기류에 투과성이다. 다공성 패드(204)는 흡수성이다. 다공성 패드(204)는 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트 또는 면(cotton)으로 형성될 수 있다.
도 8은 소모품(200)의 변형을 도시한다. 도 8의 소모품(200)은 전기 접점 구멍(171) 사이에 위치된 원형 기류 구멍(202)을 가진다.
도 9는 도 7의 단부 캡(172)의 내부도를 도시한다. 다공성 패드(204)는 대응하는 크기 및 형상의 리세스(recess) 내에 위치하며, 리세스는 단부 캡(172)의 하류 측에 있는 단부 캡(172) 내에 형성된다. 다공성 패드(204)는 리세스의 깊이보다 작은 깊이를 가진다. 다공성 패드(204)는 다공성 패드(204)의 하류에 위치되고 리세스의 주변 측벽과 맞물리는 유지 프레임(206)에 의해 제자리에 유지된다. 프레임(206)은 공기가 흐를 수 있는 개구를 포함한다. 프레임(206)의 개구는 기류 입구(도 8에서는 보이지 않음)의 하류에 있고 다공성 패드(204)의 하류에 있다. 기류 구멍(202)은 프레임(206)을 수용하기 위한 단부 캡(172)의 개구와 더 작고/작거나 다른 형상일 수 있다. 이는 다공성 패드(204)가 안착되는 레지를 제공할 수 있다. 프레임(206)은 단부 캡(172)의 기류 개구(202)에 의해 형성된 레지에 대해 다공성 패드(204)를 유지한다. 단부 캡(172)의 기류 구멍(202)는 프레임(206)의 구멍 주변 내에 위치된다.
다공성 패드(204)는 기류에 투과성이어서, 사용자가 마우스피스를 흡인할 때 소모품(200)으로 공기가 진입할 수 있다. 다공성 패드(204)는 또한, 액체에 대해 흡수성이다. 따라서, 다공성 패드(204)는 그렇지 않으면 기류 구멍(202)을 통해 소모품(200)으로부터 누출될 수 있는 액체 에어로졸 형성 기재를 흡수할 수 있다. 이로써 소모품(200)으로부터의 바람직하지 않은 누출이 감소될 수 있다. 다공성 패드(204)는 소모품(200)의 전체 횡 방향 영역의 적어도 50%를 덮을 수 있다. 더 큰 다공성 패드(204)는 더 많은 양의 액체를 흡수할 수 있으며, 이에 따라 소모품(200)으로부터의 누출을 감소시킬 수 있다.
도 10은 도 9의 단부 캡(172)의 내부도를 도시한다. 다공성 패드(204)는 대응하는 크기 및 형상의 리세스 내에 위치되며, 리세스는 단부 캡(172)의 하류 측의 단부 캡(172) 내에 형성된다. 다공성 패드(204)는 리세스의 깊이보다 작은 깊이를 가진다. 다공성 패드(204)는 다공성 패드(204)의 하류에 위치되고 리세스의 주변 측벽과 맞물리는 유지 프레임(206)에 의해 제자리에 유지된다. 프레임(206)은 공기가 흐를 수 있는 개구를 포함한다. 프레임(206)의 개구는 기류 입구(도 10에서는 보이지 않음)의 하류에 있고 다공성 패드(204)의 하류에 있다. 도 10의 구현예에서, 프레임(206)의 기류 구멍은 원형이다. 이는 다공성 패드(204)가 안착되는 레지를 제공한다. 그런 다음 프레임(206)은 단부 캡(172)의 기류 개구(202)에 의해 형성된 레지에 대해 다공성 패드(204)를 유지한다. 프레임(206)의 개구는 단부 캡(172)의 기류 구멍(202)과 정렬된다. 기류 구멍(202)은 3.5 mm의 직경을 가진다. 몇몇 구현예에서, 기류 구멍은 2.0 내지 5.0 mm, 더 바람직하게는 3.0 내지 4.0 mm의 직경을 가진다.
전술한 설명, 다음 청구범위 또는 첨부 도면에 개시된 특징은 그들의 특정 형태로 또는 개시된 기능을 수행하기 위한 수단, 또는 개시된 결과를 얻기 위한 방법 또는 공정의 관점에서 표현되고, 적합하다면 개별적으로 또는 그러한 특징들의 임의의 조합으로 다양한 형태로 본 발명을 실현하기 위해서 활용될 수 있다.
본 발명이 위에 설명된 예시적인 구현예와 관련하여 설명되었지만, 본 개시가 주어지면 당업자에게는 많은 등가의 수정 및 변형이 자명해질 것이다. 따라서, 위에서 기재된 본 발명의 예시적인 구현예들은 예시적인 것이며 제한적인 것이 아닌 것으로 간주된다. 설명된 구현예에 대한 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.
어떠한 의심을 피하기 위해서, 본 원에 제공된 이론적 설명은 독자의 이해를 향상시키기 위한 목적으로 제공된다. 본 발명자들은 이들 이론적 설명 중 어느 것에도 구속되기를 원하지 않는다.
본 원에 사용된 임의의 섹션 제목은 구성 목적으로만 사용되며 설명된 요지를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
문맥상 달리 요구되지 않는 한, 뒤따르는 청구범위를 포함한 본 명세서 전체에 걸쳐서, 단어 "가지다", "포함하다(comprise)", "포함하다(include)" 및 "가지는", "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "포함하는(including)"과 같은 파생어는 명시된 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 그룹에 관한 포함을 의미하지만 임의의 다른 정수 또는 단계 또는 정수 또는 단계의 그룹에 관한 배제를 의미하지 않는 것으로 이해될 것이다.
명세서 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수형 "a", "an" 및 "the"는 문맥에서 달리 명시하지 않는 한 복수형을 포함한다는 점에 유의해야 한다. 범위는 본 원에서, "약" 하나의 특정 값으로부터 및/또는 "약" 다른 특정 값까지로 표현될 수 있다. 그러한 범위가 표현되는 경우에, 다른 구현예는 하나의 특정 값 및/또는 다른 특정 값을 포함한다. 유사하게, 선행사 "약"을 사용하여 값이 근사치로서 표현되는 경우에, 이는 특정 값이 또 다른 구현예를 형성한다는 것이 이해될 것이다. 숫자 값과 관련된 "약"이라는 용어는 선택적이며 예를 들어, +/- 10%를 의미한다.
본 원에서 사용된 "바람직한" 및 "바람직하게"라는 단어는 몇몇 상황에서 특정 이점을 제공할 수 있는 본 발명의 구현예를 지칭한다. 그러나, 동일하거나 다른 상황하에서 다른 구현예가 또한 바람직할 수도 있다는 것이 인식되어야 한다. 그러므로 하나 이상의 바람직한 구현예의 언급은 다른 구현예가 유용하지 않다는 것을 의미하거나 암시하지 않으며, 본 개시의 범주 또는 청구범위의 범주로부터 다른 구현예를 배제하려는 의도가 아니다.

Claims (15)

  1. 하우징(housing)을 포함하는 흡연 대체 장치(smoking substitute device)로서,
    하우징은:
    상류 기류 입구(upstream airflow inlet), 하류 기류 출구, 및 기류 입구와 기류 출구를 연결하는 기류 경로(airflow path); 그리고
    기류 경로 내에 위치되는, 에어로졸 발생용 히터(heater)를 포함하며;
    기류 입구는 공기 투과성, 액체 흡수성, 차단 요소(blocking element)에 의해서 폐색되는;
    흡연 대체 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    차단 요소는 히터의 상류에 위치되는,
    흡연 대체 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기류 입구는 복수의 기류 하위 입구(airflow sub-inlet)의 배열을 포함하는,
    흡연 대체 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징은 상류 단부 캡(upstream end cap)을 포함하며, 단부 캡은 차단 요소를 포함하는,
    흡연 대체 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 요소는 다공성 재료(porous material)를 포함하는,
    흡연 대체 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 요소는 하우징의 공동(cavity) 내에 위치되며, 기류 입구는 공동의 베이스(base)에 형성되는,
    흡연 대체 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    공동은 공동 벽 형상(cavity wall shape)을 가지는 주변 벽(peripheral wall)을 포함하며, 공동 벽 형상은 차단 부재의 형상과 일치하는,
    흡연 대체 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치는 하우징에 차단 부재를 지지(holding)하는 유지 프레임(retaining frame)을 포함하는,
    흡연 대체 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 제 7 항에 종속될 때,
    유지 프레임은 주변 벽과 인접하여 공동 내에 차단 부재를 유지하는,
    흡연 대체 장치.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    유지 프레임은 프레임 기류 개구(frame airflow opening)를 포함하며, 프레임 기류 개구는 기류 입구의 기류용 단면적과 동일하거나 그보다 큰 기류용 단면적을 가지는,
    흡연 대체 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하우징은 기류 입구에 인접한 한 쌍의 전극 접근 통로(electrode access passages)를 포함하며, 각각의 전극 접근 통로는 상류 개구 및 하류 개구를 포함하는,
    흡연 대체 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    차단 요소는 하류 개구의 상류에 위치되는,
    흡연 대체 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    히터는 실질적으로 평면형인,
    흡연 대체 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    차단 요소는 실질적으로 평면형인,
    흡연 대체 장치.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 제 13 항에 종속될 때,
    평면형 히터의 주 평면은 차단 요소의 주 평면과 실질적으로 평행한,
    흡연 대체 장치.
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