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KR102450136B1 - 에어로졸 송달 장치 및 그 관련 기구와 형성 방법 - Google Patents

에어로졸 송달 장치 및 그 관련 기구와 형성 방법 Download PDF

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KR102450136B1
KR102450136B1 KR1020187033306A KR20187033306A KR102450136B1 KR 102450136 B1 KR102450136 B1 KR 102450136B1 KR 1020187033306 A KR1020187033306 A KR 1020187033306A KR 20187033306 A KR20187033306 A KR 20187033306A KR 102450136 B1 KR102450136 B1 KR 102450136B1
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thermally
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라제쉬 수르
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레이 스트라티직 홀딩스, 인크.
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Abstract

에어로졸 송달 장치가 제공되며, 이는 카트리지와 연속적으로 결합되는 제어 보디를 구비하고, 카트리지는 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를 가지며, 에어로졸을 그것을 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된 마우스 개구를 갖는다. 히터 장치가 카트리지와 작동적으로 결합되며, 상기 히터 장치는 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 포함한다. 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다. 관련 에어로졸 형성 기구 및 에어로졸 송달 장치 형성 방법도 제공된다.

Description

에어로졸 송달 장치 및 그 관련 기구와 형성 방법
본 개시는 흡연 물품과 같은 에어로졸 송달 장치에 관련되며, 보다 구체적으로는 에어로졸의 생성을 위해 전기적으로 발생된 열을 이용할 수 있는 에어로졸 송달 장치(예를 들어, 전자 담배로 통칭되는 흡연 물품)에 관련된다. 흡연 물품은 담배로 제조되거나 담배로부터 유래할 수 있는 재료를 포함하거나 그렇지 않으면 담배를 포함할 수 있는 에어로졸 전구체를 가열하도록 구성될 수 있으며, 상기 전구체는 사람이 소비하기 위한 흡입 가능한 물질을 형성할 수 있다.
사용을 위해 담배 연소를 요구하는 흡연 제품의 개선 또는 대안으로서 많은 흡연 장치가 수 년에 걸쳐서 제안되었다. 이들 장치의 대다수는 의도적으로, 담배의 연소에 기인하는 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 송출하지 않으면서 궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프 흡연과 연관된 감각을 제공하도록 설계되었다. 이를 위해, 휘발성 물질을 증발 또는 가열하기 위해 전기 에너지를 사용하거나, 상당한 정도의 담배 연소 없이 궐련, 여송연, 또는 파이프 흡연의 감각을 제공하려는 수많은 흡연 제품, 향미 발생기 및 의약용 흡입기가 제안되었다. 예를 들어, Robinson 등의 미국 특허 제7,726,320호, Griffith 2세 등의 미국 특허 공개 제2013/0255702호 및 Sears 등의 미국 특허 공개 제2014/0096781호에 기재된 배경기술에 제시되어 있는 다양한 대체 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치, 및 발열 소스를 참조하기 바란다. 또한, 예를 들어, Bless 등의 2014년 2월 3일자 미국 특허 출원 제14/170,838호에서 상표명 및 상용 소스로 참조되는 다양한 형태의 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치, 및 전기-급전식 발열 소스도 참조하기 바란다.
이러한 형태의 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치, 및 전기 급전식 발열 소스에 대한 개선이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸을 형성하기 위해 에어로졸 전구체를 휘발시키도록 구성된 가열 요소와 에어로졸 전구체 사이의 직접적인 결합 또는 물리적 접촉을 회피하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 에어로졸 전구체를 분배하기 위한 장치/기구와 연관된 탄화 또는 기타 열-관련 문제가 감소 또는 제거될 수 있다. 또한, 예를 들어 단락, 부식, 축적, 탄화 등과 같은, 에어로졸 전구체와 탄소 소자 사이의 상호작용에 관련된 문제도 감소 또는 제거될 수 있다. 또한, 이러한 형태의 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치 및 전기적으로 급전된 발열 소스는 증가된 전원 수명을 위한 개선된(보다 적은) 전력 소비와 더불어, 보다 신속한 가열/열 반응 시간을 나타내는 것이 바람직할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 송달 장치, 이러한 장치를 형성하는 방법, 및 이러한 장치의 요소에 관련된다. 보다 구체적으로, 상기 및 기타 요구는 본 개시의 여러가지 양태에 의해 충족되며, 본 개시는 일 양태에서 제어 보디 및 그와 연속적으로 결합되는 카트리지를 포함하는 에어로졸 송달 장치를 제공하고, 상기 카트리지는 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를 구비하며, 에어로졸을 그것을 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된 마우스 개구를 갖는다. 히터 장치가 카트리지와 작동적으로 결합되며, 상기 히터 장치는 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 포함한다. 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다.
본 개시의 다른 양태는 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스, 및 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치를 포함하는, 에어로졸 형성 기구를 제공한다. 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다.
본 개시의 추가 양태는 에어로졸 송달 장치 형성 방법을 제공한다. 이러한 방법은 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를, 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함하고, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다.
본 개시는 따라서 제한없이 하기 실시예를 포함한다:
실시예 1: 에어로졸 송달 장치이며,
제어 보디; 상기 제어 보디와 연속적으로 결합되고, 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를 구비하며, 에어로졸을 그것을 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된 마우스 개구를 갖는 카트리지; 및 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 마우스 개구 사이에서 상기 카트리지와 작동적으로 결합되는 히터 장치를 포함하며, 상기 히터 장치는 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 포함하고, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다.
실시예 2: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 작동적으로 결합되는 송달 장치를 포함하며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다.
실시예 3: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 그래핀 소자를 포함한다.
실시예 4: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 정방형 그래핀 시트를 포함한다.
실시예 5: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 탄소 소자와 결합되는 전기 회로를 포함하며, 상기 탄소 소자는 전기 회로로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키도록 구성된 저항 소자이다.
실시예 6: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스는 열-전도성 기판의 표면 상에 에어로졸 전구체를 분배하도록 구성되며, 상기 열-전도성 기판의 표면은 탄소 소자에 대향하고 마우스 개구 쪽으로 향한다.
실시예 7: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 송달 장치는 펌프 기구 또는 심지 장치를 포함한다.
실시예 8: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 열-전도성 기판은 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료, 또는 열-전도성 복합 재료를 포함한다.
실시예 9: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 탄소 소자는 열-전도성 기판의 두 개의 층 사이에 배치된다.
실시예 10: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 열-전도성 기판은 카트리지의 종축에 수직하게 배치된다.
실시예 11: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 열-전도성 기판은 내부 채널을 갖는 중공 실린더로서 구성되며, 상기 탄소 소자는 중공 실린더의 외표면과 결합된다.
실시예 12: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 탄소 소자는 탄소 소자와 결합되지 않는 중공 실린더의 나머지 표면이 마우스 개구 쪽으로 향하도록 중공 실린더의 외표면 주위에 부분적으로 연장된다.
실시예 13: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 탄소 소자는 열-전도성 기판의 두 개의 동심 중공 실린더 사이에 배치된다.
실시예 14: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 작동적으로 결합되는 송달 장치를 포함하며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하고 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되는 모세관이며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 내부 채널 내의 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다.
실시예 15: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 모세관은 에어로졸 전구체 소스로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고, 그 출구 단부를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널을 갖는 중공 실린더의 내표면 상에 분배하도록 구성된다.
실시예 16: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 중공 실린더는 내부 채널로부터 외표면으로 연장되는 하나 이상의 세공(pore)을 갖도록 구성되며, 상기 하나 이상의 세공은 중공 실린더의 내표면 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 상기 하나 이상의 세공을 통해서 마우스 개구 쪽으로 분배되도록 구성 및 배열된다.
실시예 17: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 장치에 있어서, 상기 탄소 소자는 3 오옴/평방 단위(Ohms/square unit)의 저항을 갖도록 구성된다.
실시예 18: 에어로졸 형성 기구이며,
에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스; 및 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치를 포함하고, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다.
실시예 19: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 작동적으로 결합되는 송달 장치를 포함하며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다.
실시예 20: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 그래핀 소자를 포함한다.
실시예 21: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 정방형 그래핀 시트를 포함한다.
실시예 22: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 탄소 소자와 결합되는 전기 회로를 포함하며, 상기 탄소 소자는 전기 회로로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키도록 구성된 저항 소자이다.
실시예 23: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스는 열-전도성 기판의 표면 상에 에어로졸 전구체를 분배하도록 구성되며, 상기 열-전도성 기판의 표면은 탄소 소자에 대향한다.
실시예 24: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 송달 장치는 펌프 기구 또는 심지 장치를 포함한다.
실시예 25: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 열-전도성 기판은 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료, 또는 열-전도성 복합 재료를 포함한다.
실시예 26: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 탄소 소자는 열-전도성 기판의 두 개의 층 사이에 배치된다.
실시예 27: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 열-전도성 기판은 내부 채널을 갖는 중공 실린더로서 구성되며, 상기 탄소 소자는 중공 실린더의 외표면과 결합된다.
실시예 28: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 탄소 소자는 중공 실린더의 외표면 주위에 부분적으로 연장된다.
실시예 29: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 탄소 소자는 열-전도성 기판의 두 개의 동심 중공 실린더 사이에 배치된다.
실시예 30: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 작동적으로 결합되는 송달 장치를 포함하며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하고 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되는 모세관이며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 내부 채널 내의 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다.
실시예 31: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 모세관은 에어로졸 전구체 소스로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고, 그 출구 단부를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널을 갖는 중공 실린더의 내표면 상에 분배하도록 구성된다.
실시예 32: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 중공 실린더는 내부 채널로부터 외표면으로 연장되는 하나 이상의 세공을 갖도록 구성되며, 상기 하나 이상의 세공은 중공 실린더의 내표면 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 상기 하나 이상의 세공을 통해서 분배되도록 구성 및 배열된다.
실시예 33: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 기구에 있어서, 상기 탄소 소자는 3 오옴/평방 단위의 저항을 갖도록 구성된다.
실시예 34: 에어로졸 송달 장치 형성 방법이며,
에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를, 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함하고, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다.
실시예 35: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 송달 장치를 작동적으로 결합시키는 것을 포함하며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다.
실시예 36: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 전기 전도성 그래핀 소자를 포함하는 전기-전도성 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 37: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 전기 전도성 정방형 그래핀 시트를 포함하는 전기-전도성 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 38: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 전기 회로를 탄소 소자와 결합시키는 것을 포함하며, 상기 탄소 소자는 전기 회로로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키도록 구성된 저항 소자이다.
실시예 39: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스가 열-전도성 기판의 표면 상에 에어로졸 전구체를 분배하도록 구성되도록 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함하며, 상기 열-전도성 기판의 표면은 탄소 소자에 대향한다.
실시예 40: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 송달 장치를 작동적으로 결합시키는 것은 펌프 기구 또는 심지 장치를 포함하는 송달 장치를 에어로졸 전구체 소스와 열-전도성 기판 사이에 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 41: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료, 또는 열-전도성 복합 재료를 포함하는 열-전도성 기판을 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 42: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 열-전도성 기판의 두 개의 층 사이에 배치되는 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 43: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 내부 채널을 갖는 중공 실린더로서 구성된 열-전도성 기판을 가지며 중공 실린더의 외표면과 결합되는 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 44: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 탄소 소자가 중공 실린더의 외표면 주위에 부분적으로 연장되도록 탄소 소자를 중공 실린더의 외표면과 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 45: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 열-전도성 기판의 두 개의 동심 중공 실린더 사이에 배치되는 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 46: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 송달 장치를 작동적으로 결합시키는 것을 포함하며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하고 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되는 모세관이며, 따라서 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 내부 채널 내의 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다.
실시예 47: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하는 모세관을 결합시키는 것을 포함하며, 상기 모세관은 에어로졸 전구체 소스로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고, 그 출구 단부를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널을 갖는 중공 실린더의 내표면 상에 분배하기 위해 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되도록 구성된다.
실시예 48: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 상기 중공 실린더는 내부 채널로부터 외표면으로 연장되는 하나 이상의 세공을 갖도록 구성되며, 상기 방법은 중공 실린더의 내표면 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 하나 이상의 세공을 통해서 분배되도록 하나 이상의 세공을 배열하는 것을 포함한다.
실시예 49: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 3 오옴/평방 단위의 저항을 갖도록 구성된 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함한다.
실시예 50: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 제어 보디를 에어로졸 전구체 소스를 수용하는 카트리지와 연속적으로 결합시키는 것과, 에어로졸을 그것을 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된 마우스 개구를 형성하는 것을 포함한다.
실시예 51: 임의의 선행 또는 후속 실시예 또는 그 임의의 조합의 방법에 있어서, 열-전도성 기판이 카트리지의 종축에 수직하게 배치되도록 히터 장치를 카트리지와 결합시키는 것을 포함한다.
본 개시의 상기 및 기타 특징, 양태 및 장점은 간략히 후술되는 첨부 도면과 함께 하기 상세한 설명을 숙독함으로서 명백해질 것이다. 본 개시는 본 개시에 제시되거나 임의의 하나 이상의 청구항에서 거론되는 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 이상 개수의 특징부 또는 요소의 임의의 조합을, 이러한 특징부 또는 요소가 본 명세서의 특정 실시예 설명 또는 청구항에서 명확히 조합되거나 거론되는지에 관계없이 포함한다. 본 개시는 총체적으로 해석되도록 의도되며 따라서 본 개시의 임의의 개별 특징부 또는 요소는 달리 명시하지 않는 한 그 양태 및 예시적 실시예 중 임의의 것에서 의도된 대로, 즉 조합 가능한 것으로 간주되어야 한다.
이상에서 본 개시를 총괄적인 언어로 설명했지만, 이제 첨부 도면을 참조할 것이며, 이들 도면이 반드시 실척으로 도시되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따라 에어로졸 송달 장치에 사용될 수 있는 다양한 요소를 구비하는 제어 보디 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 송달 장치의 부분 절취도이다.
도 2 내지 도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 에어로졸 형성 기구의 양태를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 중공 실린더 구조를 갖는 에어로졸 형성 기구의 개략도이다.
도 6은 에어로졸 송달 장치와 결합된, 본 개시의 실시예에 따른, 에어로졸 형성 기구의 개략도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 송달 장치 형성 방법의 개략도이다.
본 개시는 이제 그 예시적 실시예를 참조하여 이하에서 보다 충실하게 설명될 것이다. 이들 예시적 실시예는 본 개시가 철저하고 완전해지고 본 개시의 범위를 통상의 기술자에게 충실히 전달하도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 여러가지 다양한 형태로 구체화될 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시예에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며, 오히려 이들 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요구사항을 충족하도록 제공된다. 명세서 및 청구범위에 사용될 때, 단수 형태의 관사 및 정관사는 달리 명시되지 않는 한 복수의 변형을 포함한다.
후술하듯이, 본 개시의 예시적 실시예는 에어로졸 송달 시스템에 관련된다. 본 개시에 따른 에어로졸 송달 시스템은 재료를 가열하여(바람직하게는 재료의 상당한 정도의 연소 없이 및/또는 재료의 상당한 화학적 변형 없이) 흡입 가능한 물질을 형성하기 위해 전기 에너지를 사용하며; 이러한 시스템의 부품은 손잡이식 장치로 간주되기에 충분히 콤팩트한 것이 가장 바람직한 물품의 형태를 갖는다. 즉, 바람직한 에어로졸 송달 시스템의 부품의 사용은 즉 담배의 연소 또는 열분해의 부산물로부터 연기의 생성을 초래하지 않지만, 오히려 이들 바람직한 시스템의 사용은 그 안에 혼입된 특정 성분의 휘발 또는 증발에 기인하는 증기 생성을 초래한다. 바람직한 실시예에서, 에어로졸 송달 시스템의 부품은 전자 담배로 특징지어질 수 있고, 이들 전자 담배는 가장 바람직하게 담배 및/또는 담배에서 유래되는 성분을 포함하며, 따라서 에어로졸 형태의 담배 유래 성분을 송달한다.
특정한 바람직한 에어로졸 송달 시스템의 에어로졸 발생 피스는 담배를 불붙여서 태움(및 그로인한 담배 연기 흡입)에 의해 채용되는, 궐련, 여송연, 또는 파이프를 그 임의의 성분의 임의의 상당한 정도의 연소 없이 피우는 감각(예를 들면, 호흡 행위, 풍미나 향미의 형태, 관능 효과, 신체 느낌, 사용 행위, 가시 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 단서 등)의 다수를 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 에어로졸 생성 피스의 사용자는 흡연자가 전통적인 형태의 흡연 물품을 사용하는 것과 흡사하게 이 피스를 쥐고 사용할 수 있으며, 이 피스에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 이 피스의 일 단부를 물 수 있고, 선택된 시간 간격으로 모금(puff)을 피우는 등을 행할 수 있다.
본 개시의 에어로졸 송달 시스템은 또한 증기-생성 물품 또는 약물 송달 물품인 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 이러한 물품 또는 장치는 하나 이상의 물질(예를 들면, 향미료 및/또는 의약품 활성 성분)을 흡입 가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흡입 가능한 물질은 실질적으로 증기(즉, 그 임계점 미만의 온도에서 기체상인 물질)의 형태일 수 있다. 대안적으로, 흡입 가능한 물질은 에어로졸(즉, 기체 내의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁액)의 형태일 수 있다. 간명함을 위해, 본 명세서에 사용되는 용어 "에어로졸"은 가시적인지 여부에 관계없이 또한 연기와 유사한 것으로 간주될 수 있는 형태인지 여부에 관계없이 사람이 흡입하기에 적합한 형태 또는 타입의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하도록 의미된다.
본 개시의 에어로졸 송달 시스템은 일반적으로, 하우징으로 지칭될 수 있는 외부 보디 또는 셸 내에 제공되는 다수의 부품을 구비한다. 외부 보디 또는 셸의 전체 설계는 변경될 수 있으며, 에어로졸 송달 장치의 전체 크기와 형상을 규정할 수 있는 외부 보디의 포맷 또는 구성은 변경될 수 있다. 통상적으로, 궐련 또는 여송연의 형상과 유사한 세장형 보디는 단일의 일체 하우징으로 형성될 수 있거나, 세장형 하우징은 두 개 이상의 개별 보디로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 송달 장치는 실질적으로 튜브형 형상이고 따라서 종래의 궐련 또는 여송연의 형상과 유사할 수 있는 세장형 셸 또는 보디를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 송달 장치의 부품 전체가 하나의 하우징 내에 수용된다. 대안적으로, 에어로졸 송달 장치는 결합되고 분리 가능한 두 개 이상의 하우징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 송달 장치는 하나 이상의 부품(예를 들어, 배터리 및 상기 물품의 작동을 제어하기 위한 각종 전자기기)을 수용하는 하우징을 포함하는 제어 보디를 일 단부에 가질 수 있으며, 타 단부에서는 상기 제어 보디에 착탈 가능하게 결합되는, 에어로졸 형성 성분(예를 들어, 향미료 및 에어로졸 형성제와 같은 하나 이상의 에어로졸 전구체 성분, 하나 이상의 히터, 및/또는 하나 이상의 심지)을 수용하는 외부 보디 또는 셸을 가질 수 있다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치는 실질적으로 튜브형 형상이 아니지만 실질적으로 더 큰 치수로 형성될 수 있는 외부 하우징 또는 셸로 형성될 수 있다. 하우징 또는 셸은 마우스피스를 구비하도록 구성될 수 있으며 및/또는 액체 에어로졸 형성제와 같은 소모성 요소를 구비할 수 있고 기화기 또는 분무기를 구비할 수 있는 별도의 셸(예를 들어, 카트리지)을 수용하도록 구성될 수 있다.
본 개시의 에어로졸 송달 시스템은 전원(즉, 전기 전원), 하나 이상의 제어 부품(예를 들어, 전원으로부터 물품의 다른 부품, 예를 들어 마이크로컨트롤러 또는 마이크로프로세서로의 전류 유동을 제어하는 등에 의해 발열을 위한 전력을 조작, 제어, 규제 및 중지하기 위한 수단), 히터 또는 발열 부재(예를 들어, 단독으로 또는 하나 이상의 추가 요소와 조합하여 "분무기"로 통칭될 수 있는 전기 저항 가열 요소 또는 기타 부품), 에어로졸 전구체 조성물(예를 들어, "스모크 주스", "e-액체" 및 "e-주스"로 통칭되는 성분과 같은, 통상 충분한 열이 가해지면 에어로졸을 발생시킬 수 있는 액체), 및 에어로졸 흡입을 위해 에어로졸 송달 장치를 물 수 있게 하기 위한 마우스피스 또는 입 영역(예를 들어, 물면 발생된 에어로졸이 물품으로부터 인출될 수 있도록 물품을 통해서 형성되는 공기유동 경로)의 어떤 조합을 포함하는 것이 가장 바람직하다.
본 개시의 에어로졸 송달 시스템 내의 부품의 보다 구체적인 포맷, 구성 및 배열은 이하에 제공되는 추가 설명을 감안할 때 명백해질 것이다. 또한, 다양한 에어로졸 송달 시스템 부품의 선택 및 배열은 본 개시의 배경기술 섹션에서 거론된 대표 제품과 같은 시중에서 입수 가능한 전자 에어로졸 송달 장치를 고려하면 이해될 수 있다.
본 개시에 따른 에어로졸 송달 장치에 사용될 수 있는 부품들을 도시하는 에어로졸 송달 장치(100)의 하나의 예시적 실시예가 도 1에 제공되어 있다. 도 1에 절취도로 도시되어 있듯이, 에어로졸 송달 장치(100)는 기능적 관계로 영구적으로 또는 착탈 가능하게 정렬될 수 있는 제어 보디(102) 및 카트리지(104)를 포함할 수 있다. 제어 보디(102)와 카트리지(104)의 결합은 압입 결합(도시되어 있음), 나사 결합, 억지 끼워맞춤, 마그네틱 결합 등일 수 있다. 특히, 본 명세서에서 추가로 기재되는 것과 같은 연결 부품이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제어 보디는 카트리지 상의 커넥터와 결합하도록 구성되는 커플러를 구비할 수 있다.
특정 실시예에서, 제어 보디(102)와 카트리지(104)의 하나 또는 양자는 일회용인 것으로 또는 재사용 가능한 것으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 제어 보디는 교체형 배터리 또는 충전식 배터리를 포함하는 전원을 가질 수 있으며(필요에 따라서 또는 요구에 따라서 커패시터, 슈퍼커패시터, 울트라커패시터 또는 박막 고체-상태 배터리와 같은 임의의 다른 적합한 전원이 실시될 수도 있지만), 따라서 통상의 전기 콘센트에 대한 연결, 차량 충전기(즉, 시가 잭)에 대한 연결, 및 예를 들어 USB(universal serial bus) 케이블을 통한 컴퓨터에 대한 연결을 포함하는 재충전 기술의 임의의 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, 일 단부에 USB 커넥터를 구비하고 대향 단부에 제어 보디 커넥터를 구비하는 어댑터가 Novak 등의 미국 특허 공개 제2014/0261495호에 개시되어 있다. 또한, 일부 예시적 실시예에서, 카트리지는 Chang 등의 미국 특허 제8,910,639호에 개시되어 있는 일회용 카트리지를 포함할 수 있다.
도 1에 도시되어 있듯이, 제어 보디(102)는 제어 부품(106)[예를 들어, 인쇄 회로 기판(PCB), 집적 회로, 메모리 부품, 마이크로컨트롤러 등], 유량 센서(108), 배터리(110) 및 LED(112)를 구비할 수 있는 제어 보디 셸(101)로 형성될 수 있으며, 이러한 부품들은 가변적으로 정렬될 수 있다. LED에 추가적으로 또는 그 대안으로서, 추가 인디케이터(예를 들어, 촉각 피드백 부품, 청각 피드백 부품 등)가 구비될 수 있다. 발광 다이오드(LED) 부품과 같은, 시각적 단서 또는 인디케이터를 산출하는 부품의 추가적인 대표적 형태와, 그 구성 및 사용이 Sprinkel 등의 미국 특허 제5,154,192호; Newton의 미국 특허 제8,499,766호와 Scatterday의 미국 특허 제8,539,959호; 및 Sears 등의 2014년 2월 5일자 미국 특허 출원 제14/173,266호에 기재되어 있다.
카트리지(104)는 저장조 하우징에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 히터(134)로 심지이동시키거나 운송하도록 구성된 액체 운송 요소(136)와 유체 연통하는 저장조(144)를 포위하는 카트리지 셸(103)로 형성될 수 있다. 액체 운송 요소는 액체를 모세관 작용 등에 의해서 운송하도록 구성된 하나 이상의 재료로 형성될 수 있다. 액체 운송 요소는 예를 들어 섬유질 재료(예를 들어, 유기 면, 셀룰로스 아세테이트, 재생 셀룰로스 직물, 유리 섬유), 다공성 세라믹, 다공성 탄소, 흑연, 다공성 유리, 소결 유리 비드, 소결 세라믹 비드, 모세관 등으로 형성될 수 있다. 따라서 액체 운송 요소는 열린 세공 망(즉, 유체가 요소를 통해서 복수의 방향으로 하나의 세공에서 다른 세공으로 유동할 수 있도록 상호연결되는 복수의 세공)을 함유하는 임의의 재료일 수 있다. 전류가 인가될 때 열을 생성하도록 구성된 재료의 다양한 실시예가 저항성 가열 요소(134)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 와이어 코일을 형성할 수 있는 예시적 재료는 칸탈(FeCrAl), 니크롬, 몰리브덴 이규화물(MoSi2), 몰리브덴 규화물(MoSi), 알루미늄이 도핑된 몰리브덴 이규화물(Mo(Si,Al)2), 티타늄, 백금, 은, 팔라듐, 흑연과 흑연계 재료[예를 들어, 탄소계 발포체 및 얀(yarn)] 및 세라믹(예를 들어, 포지티브 또는 네거티브 온도 계수 세라믹)을 포함한다. 추가 실시예에서, 히터는 레이저 다이오드를 구비하는, 전자기 방사선을 제공하도록 구성된 다양한 재료를 포함할 수 있다.
형성된 에어로졸이 카트리지(104)로부터 방출될 수 있게 하기 위해 카트리지 셸(103)에는(예를 들어, 마우스단부에) 개구(128)가 존재할 수 있다. 이러한 부품은 카트리지에 존재할 수 있는 부품을 대표하는 것이며, 본 개시에 의해 망라되는 카트리지 부품의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
카트리지(104)는 또한 집적 회로, 메모리 부품, 센서 등을 구비할 수 있는 하나 이상의 전자 부품(150)을 구비할 수 있다. 전자 부품(150)은 유선 또는 무선 수단에 의해 제어 부품(106) 및/또는 외부 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 전자 부품(150)은 카트리지(104) 또는 그 베이스(140) 내의 임의의 위치에 배치될 수 있다.
제어 부품(106)과 유량 센서(108)가 개별적으로 도시되어 있지만, 제어 부품과 유량 센서는 공기 유량 센서가 직접 부착된 전자 회로 기판으로서 조합될 수도 있음을 알아야 한다. 또한, 전자 회로 기판이 제어 보디의 중심축에 대해 길이방향으로 평행할 수 있다는 점에서 전자 회로 기판은 도 1의 도시에 대해 수평적으로 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 공기 유량 센서는 이것이 부착될 수 있는 그 고유 회로 기판 또는 다른 베이스 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는, 가요성 회로 기판이 사용될 수 있다. 가요성 회로 기판은 실질적으로 튜브형 형상을 포함하는 다양한 형상으로 구성될 수 있다.
제어 보디(102)와 카트리지(104)는 그 사이의 유체 결합을 촉진하도록 구성된 부품을 구비할 수 있다. 도 1에 도시되어 있듯이, 제어 보디(102)는 그 안에 공동(125)을 갖는 커플러(124)를 구비할 수 있다. 카트리지(104)는 커플러(124)와 결합하도록 구성된 베이스(140)를 구비할 수 있으며, 공동(125) 내에 끼워지도록 구성된 돌출부(141)를 구비할 수 있다. 이러한 결합은 제어 보디(102)와 카트리지(104) 사이의 안정적인 결합을 촉진할 수 있을 뿐 아니라, 제어 보디 내의 배터리(110) 및 제어 부품(106)과 카트리지 내의 히터(134) 사이의 전기적 연결을 수립할 수 있다. 또한, 제어 보디 셸(101)은 셸 내의 노치일 수 있는 공기 흡입구(118)를 구비할 수 있으며, 여기에서 커플러(124)에 연결되고, 이는 주위 공기가 커플러 주위로 및 셸 내로 이동할 수 있게 하며 셸에서 공기는 이후 커플러의 공동(125)을 통과하고 돌출부(141)를 통해서 카트리지 내로 이동한다.
본 개시에 따른 유용한 커플러 및 베이스는 Novak 등의 미국 특허 공개 제2014/0261495호에 기재되어 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 커플러는 베이스(140)의 내주(142)와 교합하도록 구성된 외주(126)를 가질 수 있다. 일 실시예에서 베이스의 내주는 커플러의 외주의 반경과 거의 같거나 그보다 약간 더 큰 반경을 가질 수 있다. 또한, 커플러(124)는 베이스의 내주에 형성된 하나 이상의 리세스(178)와 결합하도록 구성된 하나 이상의 돌출부(129)를 외주(126)에 가질 수 있다. 그러나, 베이스를 커플러에 결합시키기 위해 다양한 다른 실시예의 구조, 형상 및 부품이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서 카트리지(104)의 베이스(140)와 제어 보디(102)의 커플러(124) 사이의 연결은 실질적으로 영구적일 수 있는 반면에, 다른 실시예에서 그 사이의 연결은 예를 들어 제어 보디가 일회용이거나 및/또는 리필될 수 있는 하나 이상의 추가 카트리지와 함께 재사용될 수 있도록 분리될 수 있다.
에어로졸 송달 장치(10)는 일부 실시예에서 실질적으로 봉(rod)-형상이거나 실질적으로 튜브 형상이거나 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 다른 실시예에서는, 예를 들어 장방형 또는 삼각형 단면, 다면체 형상 등과 같은 추가 형상 및 치수가 망라된다.
도 1에 도시된 저장조(144)는 현재 기재되어 있듯이 용기일 수 있거나 섬유질 저장조일 수 있다. 예를 들어, 저장조(144)는 본 실시예에서 카트리지 셸(103)의 내부를 둘러싸는 튜브 형상으로 실질적으로 형성되는 하나 이상의 비직조 섬유 층을 포함할 수 있다. 저장조(144) 내에는 에어로졸 전구체 조성물이 보유될 수 있다. 예를 들어 액체 성분이 저장조(144)에 의해 흡착적으로 보유될 수 있다. 저장조(144)는 액체 운송 요소(136)와 유체 연결될 수 있다. 액체 운송 요소(136)는 저장조(144)에 저장된 에어로졸 전구체 조성물을 모세관 작용을 통해서 본 실시예에서 금속 와이어 코일의 형태일 수 있는 가열 요소(134)에 운송할 수 있다. 따라서, 가열 요소(134)는 액체 운송 요소(136)와 가열 관계에 있다.
사용 시에, 사용자가 물품(100)을 빨아들이면, 공기유동이 센서(108)에 의해 검출되고, 가열 요소(134)가 활성화되며, 에어로졸 전구체 조성물용 성분이 가열 요소(134)에 의해 증발된다. 물품(100)의 마우스단부의 빨아들임은 주위 공기가 공기 흡입구(118)에 진입하게 하며 커플러(124) 내의 공동(125) 및 베이스(140)의 돌출부(141) 내의 중심 개구를 통해서 이동하게 한다. 카트리지(104)에서, 흡입된 공기는 형성된 증기와 조합되어 에어로졸을 형성한다. 에어로졸은 가열 요소(134)로부터 물품(100)의 마우스단부 내의 마우스 개구(128) 밖으로 끌려가거나, 흡인되거나 빨려간다.
입력 요소가 에어로졸 송달 장치에 구비될 수 있다. 입력부는 사용자가 장치의 기능을 제어할 수 있도록 및/또는 사용자에게 정보를 출력하기 위해 구비될 수 있다. 임의의 부품 또는 여러 부품의 조합은 장치의 기능을 제어하기 위한 입력부로서 사용될 수 있다. 예를 들어, Worm 등의 2014년 2월 28일자 미국 특허 출원 제14/193,961호에 기재되어 있듯이 하나 이상의 푸시버튼이 사용될 수 있다. 마찬가지로, Sears 등의 2015년 3월 10일자 미국 특허 출원 제14/643,626호에 기재되어 있듯이 터치스크린이 사용될 수 있다. 추가 예로서, 에어로졸 송달 장치의 특정 운동에 기초하여 제스처를 인식하도록 구성된 부품이 입력부로서 사용될 수 있다. Henry 등의 2014년 12월 9일자 미국 특허 출원 제14/565,137호를 참조하기 바란다.
일부 실시예에서, 입력부는 스마트폰이나 태블릿과 같은 컴퓨터 또는 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 특히, 에어로졸 송달 장치는 USB 코드 또는 유사 프로토콜을 사용하는 등에 의해 컴퓨터 또는 다른 장치에 유선 연결될 수 있다. 에어로졸 송달 장치는 또한 무선 통신을 거쳐서 입력부로서 작용하는 컴퓨터 또는 다른 장치와 통신할 수 있다. 예를 들어, Ampolini 등의 2014년 7월 10일자 미국 특허 출원 제14/327,776호에 기재되어 있는, 판독 요구를 거쳐서 장치를 제어하기 위한 시스템 및 방법을 참조하기 바란다. 이러한 실시예에서, APP 또는 기타 컴퓨터 프로그램은 에어로졸 송달 징치에 제어 지령을 입력하기 위해 컴퓨터 또는 기타 컴퓨팅 장치와 함께 사용될 수 있으며, 이러한 제어 지령은 예를 들어, 니코틴 함량 및/또는 포함될 추가 향미료의 함량을 선택함으로써 특정 조성물의 에어로졸을 형성하는 능력을 포함한다.
본 개시에 따른 에어로졸 송달 장치의 다양한 부품은 배경기술에 기재되어 있고 시중에서 구입할 수 있는 부품들로부터 선택될 수 있다. 본 개시에 따라 사용될 수 있는 배터리의 예는 Peckerar 등의 미국 특허 공개 제2010/0028766호에 기재되어 있다.
에어로졸 송달 장치는 에어로졸 발생이 요구될 때(예를 들어, 사용 중에 흡입될 때) 발열 요소로의 전력 공급을 제어하기 위한 센서 또는 검출기를 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 사용 중에 에어로졸 송달 장치가 흡입되지 않을 때는 발열 요소로의 전력 공급을 턴오프하고 흡입 중에는 발열 요소에 의한 발열을 작동 또는 촉발하기 위해 전력 공급을 턴온하기 위한 방식 또는 방법이 제공된다. 감지 또는 검출 기구, 그 구조 및 구성, 그 부품, 및 그 전반적인 작동 방법의 추가적인 대표적 형태가 Sprinkel 2세의 미국 특허 제5,261,424호; McCafferty 등의 미국 특허 제5,372,148호; 및 Flick의 PCT WO 2010/003480호에 기재되어 있다.
에어로졸 송달 장치는 흡입 중에 발열 요소로의 전력 양을 제어하기 위한 제어 기구를 포함하는 것이 가장 바람직하다. 전자 부품, 그 구조 및 구성, 그 특징부, 및 그 전반적인 작동 방법의 대표적인 형태가 Gerth 등의 미국 특허 제4,735,217호; Brooks 등의 제4,947,874호; McCafferty 등의 제5,372,148호; Fleischhauer 등의 제6,040,560호; Nguyen 등의 제7,040,314호; Pan의 제8,205,622호; Fernando 등의 미국 특허 공개 제2009/0230117호; Collet 등의 미국 특허 공개 제2014/0060554호; Ampolini 등의 미국 특허 공개 제2014/0270727호; 및 Henry 등의 2014년 3월 13일자 미국 특허 출원 제14/209,191호에 기재되어 있다.
에어로졸 전구체를 지지하기 위한 기판, 저장조 또는 기타 부품의 대표적인 형태가 Newton의 미국 특허 제8,528,569호; Chapman 등의 미국 특허 공개 제2014/0261487호; Davis 등의 미국 특허 공개 제2014/0059780호; 및 Bless 등의 2014년 2월 3일자 미국 특허 출원 제14/170,838호에 기재되어 있다. 또한, 다양한 심지이동 재료, 및 특정 형태의 전자 담배 내에서의 이들 심지이동 재료의 구성과 작동이 Sears 등의 미국 특허 제8,910,640호에 제시되어 있다.
전자 담배로 특징지어지는 에어로졸 송달 시스템에서, 에어로졸 전구체 조성물은 담배 또는 담배에서 유래하는 성분을 포함하는 것이 가장 바람직하다. 일 양태에서, 담배는 미세하게 분쇄된, 밀링된 또는 분말형 담배 라미나와 같은 담배의 부분 또는 피스로서 제공될 수 있다. 다른 양태에서, 담배는 담배의 수용성 성분의 다수를 포함하는 분사 건조된 추출물과 같은 추출물의 형태로 제공될 수 있다. 대안적으로, 담배 추출물은 비교적 높은 니코틴 함량 추출물의 형태를 가질 수 있으며, 이 추출물은 또한 담배에서 유래하는 다른 추출된 성분을 소량 포함한다. 다른 양태에서, 담배에서 유래하는 특정 향미제와 같은, 담배에서 유래한 성분은 비교적 순수한 형태로 제공될 수 있다. 일 양태에서, 담배에서 유래하고 고순도 형태 또는 본질적으로 순수한 형태로 사용될 수 있는 성분은 니코틴(예를 들어, 약제 등급 니코틴)이다.
증기 전구체 조성물로도 지칭되는 에어로졸 전구체 조성물은 다가 알콜(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 또는 그 혼합물), 니코틴, 담배, 담배 추출물 및/또는 향미료를 예로서 구비하는 다양한 성분을 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 성분 및 제제의 대표적인 형태가 또한 Robinson 등의 미국 특허 제7,217,320호 및 Zheng 등의 미국 특허 공개 제2013/0008457호; Chong 등의 제2013/0213417호; Collett 등의 제2014/0060554호; Lipowicz 등의 제2015/0020823호; 및 Koller의 제2015/0020830호; 뿐만 아니라 Bowen 등의 WO 2014/182736호에 제시되어 있다. 사용될 수 있는 다른 에어로졸 전구체로는 R. J. Reynolds Vapor Company에 의한 VUSE® 제품, Lorillard Technologies에 의한 BLU™ 제품, Mistic Ecigs에 의한 MISTIC MENTHOL 제품, 및 CN Creative Ltd.에 의한 VYPE 제품에 통합된 에어로졸 전구체가 포함된다. Johnson Creek Enterprises LLC로부터 입수 가능한 전자 담배용 소위 "스모크 주스"도 바람직하다.
에어로졸 송달 시스템 내에 통합되는 에어로졸 전구체의 양은 에어로졸 발생 피스가 수용 가능한 감각 특성 및 바람직한 성능 특성을 제공하도록 설정된다. 예를 들어, 많은 점에서 담배 연기의 모양과 유사한 가시적 주류 에어로졸의 발생을 제공하기 위해 충분한 양의 에어로졸 형성 재료(예를 들어, 글리세린 및/또는 프로필렌 글리콜)가 사용되는 것이 매우 바람직하다. 에어로졸 발생 시스템 내의 에어로졸 전구체의 양은 에어로졸 발생 피스당 요구되는 퍼프 횟수와 같은 인자에 종속될 수 있다. 통상적으로, 에어로졸 송달 시스템 내에, 특히 에어로졸 발생 피스 내에 통합되는 에어로졸 전구체의 양은 약 2 g 미만, 일반적으로 약 1.5 g 미만, 종종 약 1 g 미만, 흔히 약 0.5 g 미만이다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치에 통합될 수 있는 또 다른 특징부, 제어부 또는 부품은 Harris 등의 미국 특허 제5,967,148호; Watkins 등의 미국 특허 제5,934,289호; Counts 등의 미국 특허 제5,954,979호; Fleischhauer 등의 미국 특허 제6,040,560호; Hon의 미국 특허 제8,365,742호; Fernando 등의 미국 특허 제8,402,976호; Fernando 등의 미국 특허 공개 제2010/0163063호; Tucker 등의 미국 특허 공개 제2013/0192623호; Leven 등의 미국 특허 공개 제2013/0298905호; Kim 등의 미국 특허 공개 제2013/0180553호; Sebastian 등의 미국 특허 공개 제2014/0000638호; Novak 등의 미국 특허 공개 제2014/0261495호; 및 DePiano 등의 미국 특허 공개 제2014/0261408호에 기재되어 있다.
물품의 사용에 대한 이상의 설명은, 본 명세서에 제공된 추가 개시를 감안할 때 통상의 기술자에게 자명할 수 있는 사소한 수정을 통해서, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예에 적용될 수 있다. 그러나, 상기 사용 설명은 물품의 사용을 제한하도록 의도된 것이 아니며, 본 개시의 내용의 모든 필요한 요건을 준수하기 위해 제공된다. 도 1에 도시되거나 앞서 설명된 물품에 도시된 요소들 중 임의의 것이 본 개시에 따른 에어로졸 송달 장치에 구비될 수 있다.
이상을 감안할 때, 본 개시의 일 양태는 저장조(144)로부터의 에어로졸 전구체 조성물에 관한 것이며, 에어로졸을 형성하기 위해 가열 장치와의 그 결합에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 예를 들어 도 2에 도시되어 있는 본 개시의 일 양태는 에어로졸 전구체를 수용하는 저장조(144)와 같은 에어로졸 전구체 소스, 및 열-전도성 기판(400)에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자(300)를 구비하는 히터 장치(250)를 포함하는 에어로졸 형성 기구(200)에 관한 것이다. 이러한 구조에서, 히터 장치(300)는 에어로졸 전구체 소스(144)로부터 열-전도성 기판(400) 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성될 수 있다. 이런 식으로, 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판(400)을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자(300)로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성하기 위해 열-전도성 기판(400)과 결합하도록 또는 열-전도성 기판 상에 송달될 수 있다. 일부 양태에서, 송달 장치(500)는 에어로졸 전구체 소스(144)와 열-전도성 기판(400) 사이에 작동적으로 결합될 수 있으며, 에어로졸 전구체 소스(144)로부터 열-전도성 기판(400) 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다. 예를 들어, 송달 장치(500)는 예를 들어 펌프 기구 또는 심지 장치를 포함할 수 있다.
하나의 특정한 양태에서, 에어로졸 전구체 소스(144)는 열-전도성 기판(400)의 표면(425) 상에 에어로졸 전구체를 분배하도록 구성된다. 따라서, 이러한 경우에, 열-전도성 기판(400)의 표면(425)은 탄소 소자(300)가 결합되는 열-전도성 기판(400)의 표면(430)과 대향한다. 즉, 열-전도성 기판(400)은 열 전도성 기판(400)의 일 표면(430) 상에 장착되거나, 도포되거나, 그렇지 않으면 결합되는 전기-전도성 탄소 소자(300)를 가질 수 있으며, 열-전도성 기판(400)의 대향 표면(425)은 에어로졸 전구체가 송달 장치(500)에 의해 그 위에 분배되는 표면이다. 전기-전도성 탄소 소자(300)로부터의 열은 열-전도성 기판(400)을 통해서 전도되며, 에어로졸 전구체와 가열된 표면(425) 사이의 접촉 또는 기타 결합은 에어로졸 전구체가 열에 반응하여 에어로졸을 형성하게 한다.
일부 실시예에서, 전기-전도성 탄소 소자(300)는 전기-전도성 그래핀 소자, 보다 구체적으로, 전기 전도성 정방형 그래핀 시트 또는 그래핀 포일, 또는 함께 적층된 복수의 전기 전도성 정방형 그래핀 시트 또는 그래핀 포일을 포함할 수 있다. 이러한 그래핀 시트 또는 그래핀 포일은 예를 들어 Austin, TX 소재의 Applied Nanotech, Inc.로부터 입수할 수 있다. 본 개시의 다양한 양태와 함께 실시될 수 있는 그래핀 및 그래핀 재료의 다양한 타입 및 형태가 예를 들어 Beeson 등의 미국 특허 출원 제14/840,178호에 개시되어 있다. 특정한 경우에, 탄소 소자는 약 3 오옴/평방 단위의 저항을 갖도록 구성 또는 선택되는 것이 바람직할 수 있다. 히터 장치(250)는 탄소 소자(300)와 결합되는 전기 회로(600)(예를 들어 도 3 참조)를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 탄소 소자(300)는 전기 회로(600)로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키는 저항 소자로서 구성되거나 기능할 수 있다. 따라서, 열-전도성 기판(400)은 열-전도성 또는 가열 전도성이지만, 전기 전도성이 아닌 예를 들어 열-전도성 유리 또는 적합한 복합 재료와 같은 비 전기 전도성 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열 전도성 기판(400)은 Applied Nanotech, Inc.로부터 입수 가능한 Thercobond™와 같은 열-전도성 유전체 재료를 포함할 수 있다. 전기-전도성 탄소 소자(300)는 열-전도성 기판(400)으로서 작용하는 열-전도성 유전체 재료 내에 매립되거나 그렇지 않으면 열-전도성 유전체 재료로 코팅될 수 있다. 따라서, 일부 경우에, 히터 장치(250)는 전기-전도성 탄소 소자(300), 및 상기 전기-전도성 탄소 소자(300)가 결합되는 단일 열-전도성 기판(400)(즉, 단일 피스의 열-전도성 유리 또는 적합한 복합 재료)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 열-전도성 기판(400)을 형성하는 열-전도성 유리 또는 적합한 복합 재료는 예를 들어 약 2 mm 이하의 두께를 가질 수 있다.
도 3에 도시되어 있듯이, 전기 회로(600) 내의 전력은 예를 들어 배터리(655) 및/또는 커패시터(660)(예를 들어 슈퍼커패시터)와 같은 적절한 전원(650)에 의해 제공될 수 있다. 전원(650)으로부터의 전력은 전기 회로(600)에 일정 전압/일정 전류를 제공하기 위해 전압 조절기 또는 DC-DC 컨버터(665)를 통해서 인도될 수 있다. 예를 들어 알루미늄, 은 또는 기타 적절한 전도성 재료로 형성된 적절한 전도성 전극은 저항성 부하(정방형 그래핀 시트)가 전기 회로(600)에 연결되도록 정방형 그래핀 시트(들)[즉, 전기-전도성 탄소 소자(300)]의 양 단부 또는 에지에 적용될 수 있다. 전기 회로(600)는 예를 들어 적절한 스위치 또는 센서[즉, 푸시 버튼 스위치, 퍼프 센서 또는 근접 센서(예를 들어, 용량성 근접 센서) - 도시되지 않음]로 작동될 수 있다. 일 예에서, 전원(650)이 3 V 전력 강하를 제공하고, 그 결과 저항성 부하를 통한 1 A의 전류를 초래하는 경우에(3 오옴), 전기-전도성 탄소 소자(300)는 예를 들어 280℃까지의 온도에 도달할 수 있다.
도 3에 도시되어 있는 다른 예시적 양태에서, 탄소 소자(300)는 열-전도성 기판(400)의 두 개의 층(450, 460) 사이에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 일 양태에서, 열-전도성 기판(400)의 각각의 층(450, 460)은 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료(예를 들어, Thercobond™) 또는 적합한 복합 재료의 편평한 시트 또는 아치형 부분을 포함할 수 있다. 즉, 두 개의 상호작용 부분 또는 층(450, 460)은 그 사이에 전기-전도성 탄소 소자(300)가 배치되는 열-전도성 유리 또는 적합한 복합 재료의 두 개의 편평한 시트일 수 있다. 에어로졸 전구체는 예를 들어 조립체의 배향에 따라서 두 개의 층(450, 460)의 어느 층 상에 분배될 수 있으며, 따라서 그 층은 열-전도성 기판(400)의 "표면(425)"으로서 기능한다. 아치형 부분의 경우에, 상보적으로-상호작용하는 층(450, 460)은 각각 오목부를 가질 수 있으며, 전기-전도성 요소(300)는 두 개의 층(450, 460) 사이의 오목부 주위에 배치될 수 있다. 조립체는 이후 에어로졸 전구체가 오목부 내에 분배되도록 배향될 수 있으며, 오목부는 따라서 열-전도성 기판(400)의 "표면(425)"으로서 기능한다.
도 4에 도시된 추가 예시적 양태에서, 열-전도성 기판(400)은 내부 채널(470)을 형성하는 내표면(465)을 갖는 중공 실린더로서 구성될 수 있으며, 탄소 소자(300)는 중공 실린더 기판(400)의 외표면(475)과 결합된다. 이러한 경우에, 송달 장치(500)는 에어로졸 전구체를 내부 채널(470) 내에서 중공 실린더 기판(400)의 내표면(465) 상에 분배하거나 상기 내표면과 결합시키도록 구성 및 배열될 수 있으며, 상기 내표면(465)은 따라서 열-전도성 기판(400)의 "표면(425)"으로서 기능한다. 이러한 배열에서는, 전기-전도성 탄소 소자(300)(즉, 전기 전도성 정방형 그래핀 시트)가 중공 실린더 기판(400)의 외표면(475) 주위로 적어도 부분적으로 연장되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 탄소 소자(300)가 중공 실린더 기판(400)의 외표면(475) 주위에 완전히 래핑되지 않는 것도 바람직할 수 있다.
즉, 일부 경우에, 중공 실린더 기판(400)은 그 안에서 발생된 에어로졸이 중공 실린더 기판(400)의 (측)벽을 통해서 흡인 또는 추출되어야 하도록 배향될 수 있다. 이러한 경우에, 중공 실린더 기판(400)은 내부 채널(470)/내표면(465)으로부터 외표면(475)으로 (즉, 중공 실린더의 측벽을 통해서) 연장되는 하나 이상의 세공(480)(하나의 세공, 또는 복수의 일련의 세공)을 갖도록 구성된다. 따라서 하나 이상의 세공(480)은 중공 실린더 기판(400)의 내표면(465) 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판(400)을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자(300)로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 하나 이상의 세공(480)을 통해서 분배되도록 구성 및 배열된다. 따라서, 일부 양태에서, 탄소 소자(300)는 하나 이상의 세공(480)을 갖는 중공 실린더 기판(400)의 부분에 대향하는, 중공 실린더 기판(400)의 외표면(475)과 이 외표면 주위에서 결합된다.
일부 양태에서, 예를 들어 도 5에 도시되어 있듯이, 탄소 소자(300)는 열-전도성 기판(400)으로서, 예를 들어 열-전도성 유리 또는 적합한 복합 재료로 형성된 두 개의 동심 중공 실린더(490, 495) 사이에 배치될 수 있다. 이들 양태에서, 동심 중공 실린더(490, 495)는 형성된 에어로졸이 그것을 통해서 이동할 수 있도록 그 측벽에 형성된 하나 이상의 세공(480)이 정합되게 하도록 구성된다.
본 명세서에 개시되어 있듯이, 송달 장치(500)는 에어로졸 전구체 소스(144)와 열-전도성 기판(400) 사이에 작동적으로 결합될 수 있으며, 에어로졸 전구체 소스(144)로부터 열-전도성 기판(400) 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성된다. 일부 양태에서, 예를 들어 도 2 내지 도 4에 도시되어 있듯이, 송달 장치(500)는 에어로졸 전구체 소스(144)와 유체 연통하고 중공 실린더 기판(400)의 내부 채널(470) 내로 연장되거나, 그렇지 않으면 열-전도성 기판(400)의 표면(425)[즉, 열-전도성 기판(400)의 층(450, 460) 중 하나의 표면]과 근접하여(즉, 그 위로) 연장되는 모세관(550)을 포함할 수 있다. 중공 실린더 구조에서, 송달 장치(500)는 따라서 에어로졸 전구체 소스(144)로부터 내부 채널(470) 내의 열-전도성 중공 실린더 기판(400, 490)의 내표면(465) 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성될 수 있다. 에어로졸 전구체를 송달하는데 있어서, 송달 장치(500)는 예를 들어 펌프 기구 또는 심지 장치를 포함할 수 있지만, 일부 특정한 경우에 모세관(550)은 에어로졸 전구체 소스(144)로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고 그 출구 단부(560)를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널(470)을 갖는 중공 실린더 기판(400, 490)의 내표면(465) 상에 또는 열-전도성 기판(400)의 표면(425)[즉, 열-전도성 기판(400)의 층(450, 460) 중 하나의 표면] 상에 분배하도록 구성될 수 있다. 특정한 경우에, 송달 장치(500) 및/또는 히터 장치(250)는 열-전도성 기판(400, 490)과 결합하여 에어로졸 전구체의 특정 체적, 또는 에어로졸 전구체의 양을 특정 체적 범위 내로 유지하기 위해 협력하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 약 1 ml 내지 약 3 ml의 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판(400, 490)과 결합하여 유지될 수 있다.
본 명세서에 개시된 에어로졸 형성 기구(200)의 양태는 예를 들어 본 명세서에 개시된 형태의 에어로졸 송달 장치(100)에서 추가로 실시될 수 있다. 도 6에 도시된 일 양태에서, 이러한 에어로졸 송달 장치(100)는 예를 들어 제어 보디(102) 및 상기 제어 보디(102)와 연속적으로 결합되는 카트리지(104)를 포함할 수 있다. 카트리지(104)는 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스(144)를 구비할 수 있고, 또한 에어로졸을 그것을 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된 마우스 개구(128)를 가질 수 있으며, 에어로졸은 에어로졸 전구체로 형성된다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태에 따른 히터 장치(250)는 에어로졸 전구체 소스(144)와 마우스 개구(128) 사이에서 카트리지(104)와 작동적으로 결합될 수 있다. 히터 장치(250)는 본 명세서에 달리 개시되어 있듯이, 열-전도성 기판(400)에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자(300)를 포함한다. 히터 장치(250)는 에어로졸 전구체 소스(144)로부터 열-전도성 기판(400) 상으로 송달 장치(500)를 거쳐서 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판(400) 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판(400)을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자(300)로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다. 그렇지 않으면, 본 명세서에 개시된 에어로졸 송달 장치(100)의 이러한 양태는 본 명세서에 달리 개시된 에어로졸 형성 기구(200)의 다양한 양태를 실시할 수 있다.
그러나, 다른 양태는 에어로졸 송달 장치(100)의 다양한 양태에서의 에어로졸 형성 기구(200)의 실시에 관련될 수 있다. 예를 들어, 일부 양태에서, 열-전도성 기판(400)은 카트리지(104)의 종축에 수직하게 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 편평한 시트 형태이거나 오목부-구비-시트 형태의 열-전도성 기판(400)은 그 종축이 열-전도성 기판(400)의 평면에 수직하도록 카트리지(104) 내에 배치된다. 달리 말해서, 열-전도성 기판(400)의 표면(425)은 탄소 소자(300)와 대향하여 배치되며 마우스 개구(128) 쪽으로 향한다. 중공 실린더 기판(400, 490) 형태와 관련하여, 실린더(490)는 그 종축이 카트리지(104)의 종축에 수직하게 배치되도록 그리고 그것에 형성된 하나 이상의 세공(480)이 정렬되고 마우스 개구(128) 쪽으로 배향되도록 바람직하게 배치될 수 있다. 즉, 이러한 경우에, 탄소 소자(300)는 중공 실린더 기판(400)의 외표면(475) 주위로 부분적으로 연장되며, 따라서 탄소 소자(300)와 결합되지 않는 중공 실린더 기판(400)의 나머지 표면은 마우스 개구(128) 쪽으로 향한다. 더욱이, 중공 실린더 기판(400)은 내부 채널(465)로부터 외표면(475)으로 연장되는 하나 이상의 세공(480)을 갖도록 구성되며, 하나 이상의 세공(480)은 중공 실린더 기판(400, 490)의 내표면(465) 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판(400, 490)을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자(300)로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 하나 이상의 세공(480)을 통해서 마우스 개구(128) 쪽으로 분배되도록 구성 및 배열된다.
도 7은 에어로졸 송달 장치 형성 방법을 개략적으로 도시한다. 이러한 방법은 예를 들어, 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치와 작동적으로 결합시키는 것을 포함할 수 있으며, 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되고, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성한다(블록 700). 이러한 에어로졸 송달 장치 형성 방법의 다른 양태 및/또는 단계는 본 명세서에서 달리 언급되는 이러한 에어로졸 송달 장치의 다양한 실시예 및 양태의 개시와 관련하여 달리 개시된다.
따라서 본 개시의 양태는 본 명세서에 개시된 흡연 물품/에어로졸 송달 장치의 형태에 대해 특정한 이점 및 개선을 제공할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 특정 양태는 히터 장치 상에 분배된 에어로졸 전구체를 제외하고, 히터 장치와의 물리적 접촉을 수반하지 않기 때문에, 에어로졸 전구체를 분배하기 위한 장치/기구와 연관된 탄화 또는 기타 열-관련 문제가 감소 또는 제거된다. 또한, 전기-전도성 탄소 소자와 에어로졸 전구체 사이에 간접 접촉을 제공함으로써(즉, 그 사이에 열-전도성 기판을 배치함으로써), 예를 들어 단락, 부식, 축적, 탄화 등과 같은, 에어로졸 전구체와 탄소 소자 사이의 상호작용에 관련된 문제가 감소 또는 제거된다. 전기-전도성 탄소 소자는, 열-전도성 기판과 함께, 증가된 전원 수명을 위한 개선된(낮은) 전력 소모와 더불어 다른 가열 요소/배치보다 빠른 가열/열 반응 시간을 추가로 제공할 수 있다.
본 개시와 연관된 상기 이점 및 장점을 제공하는데 있어서 본 개시의 여러 양태 사이의 가능한 상호관계를 감안할 때, 본 개시는 따라서 특히 그리고 명백히, 개시된 양태들의 다양한 조합을 나타내는 실시예를 제한 없이 구비한다. 따라서, 본 개시는 본 개시에 제시된 두 개, 세 개, 네 개 또는 그 이상 개수의 특징부 또는 요소의 임의의 조합을, 이러한 특징부 또는 요소가 본 명세서의 특정 실시예 설명에서 명확히 조합되거나 거론되는지에 관계없이 포함한다. 본 개시는 총체적으로 해석되도록 의도되며 따라서 본 개시의 임의의 개별 특징부 또는 요소는 달리 명시하지 않는 한 그 양태 및 실시예 중 임의의 것에서 의도된 대로, 즉 조합 가능한 것으로 간주되어야 한다.
본 명세서에 제시된 개시의 여러가지 수정예 및 다른 양태가 상기 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 통상의 기술자에게 연상될 것이다. 예를 들어, 통상의 기술자는 본 명세서에 명시되지 않은 실시예가 본 명세서에서 상이한 실시예에 기재된 특징부들이 상호 조합되거나 및/또는 기존의 또는 미래에 개발될 기술과 조합될 수 있음을 포함하는 본 개시의 범위 내에서 실시될 수 있으며 본 명세서에 제시된 청구범위 내에 포함될 수 있음을 알 것이다. 따라서, 본 개시는 개시된 특정 양태로 제한되지 않아야 하며 균등예, 수정예 및 기타 양태는 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도됨을 알아야 한다. 본 명세서에 특정 용어가 사용되지만, 이들 용어는 포괄적이고 서술적인 의미로만 사용되며 제한적인 목적으로는 사용되지 않는다.

Claims (51)

  1. 에어로졸 송달 장치에 있어서,
    제어 보디;
    상기 제어 보디와 결합되고, 에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를 구비하며, 마우스 개구를 갖는 카트리지로서, 상기 마우스 개구는 에어로졸을 상기 마우스 개구를 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된, 상기 카트리지;
    상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 마우스 개구 사이에서 상기 카트리지와 결합되는 히터 장치로서, 상기 히터 장치는 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 포함하고, 상기 열-전도성 기판은 내부 채널을 갖는 중공 실린더로서 구성되며, 상기 탄소 소자는 중공 실린더의 외표면과 결합되고, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성하는, 히터 장치; 및
    상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 결합되는 송달 장치로서, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하고 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되는 모세관이며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 내부 채널 내의 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성되는, 송달 장치를 포함하고,
    상기 중공 실린더는 내부 채널로부터 외표면으로 연장되는 하나 이상의 세공을 갖도록 구성되며, 상기 하나 이상의 세공은 중공 실린더의 내표면 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 상기 하나 이상의 세공을 통해서 마우스 개구 쪽으로 분배되도록 구성 및 배열되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 그래핀 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 정방형 그래핀 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 소자와 결합되는 전기 회로를 포함하며, 상기 탄소 소자는 전기 회로로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키도록 구성된 저항 소자인 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열-전도성 기판은 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료, 또는 열-전도성 복합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열-전도성 기판은 카트리지의 종축에 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 소자는 탄소 소자와 결합되지 않는 중공 실린더의 나머지 표면이 마우스 개구 쪽으로 향하도록 중공 실린더의 외표면 주위에 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 모세관은 에어로졸 전구체 소스로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고, 그 출구 단부를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널을 갖는 중공 실린더의 내표면 상에 분배하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄소 소자는 3 오옴/평방 단위의 저항을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 송달 장치.
  10. 에어로졸 형성 기구에 있어서,
    에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스;
    열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치로서, 상기 열-전도성 기판은 내부 채널을 갖는 중공 실린더로서 구성되며, 상기 탄소 소자는 중공 실린더의 외표면과 결합되고, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되며, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성하는, 히터 장치; 및
    상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 결합되는 송달 장치로서, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하고 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되는 모세관이며, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 내부 채널 내의 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성되는, 송달 장치를 포함하고,
    상기 중공 실린더는 내부 채널로부터 외표면으로 연장되는 하나 이상의 세공을 갖도록 구성되며, 상기 하나 이상의 세공은 중공 실린더의 내표면 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 상기 하나 이상의 세공을 통해서 분배되도록 구성 및 배열되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 그래핀 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기-전도성 탄소 소자는 전기 전도성 정방형 그래핀 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄소 소자와 결합되는 전기 회로를 포함하며, 상기 탄소 소자는 전기 회로로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키도록 구성된 저항 소자인 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 열-전도성 기판은 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료, 또는 열-전도성 복합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄소 소자는 중공 실린더의 외표면 주위에 부분적으로 연장되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 모세관은 에어로졸 전구체 소스로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고, 그 출구 단부를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널을 갖는 중공 실린더의 내표면 상에 분배하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄소 소자는 3 오옴/평방 단위의 저항을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    에어로졸 형성 기구.
  18. 에어로졸 송달 장치 형성 방법에 있어서,
    에어로졸 전구체를 수용하는 에어로졸 전구체 소스를, 열-전도성 기판에 인접하여 배치되는 전기-전도성 탄소 소자를 구비하는 히터 장치와 결합시키는 것으로서, 상기 열-전도성 기판은 내부 채널을 갖는 중공 실린더로서 구성되고, 중공 실린더의 외표면과 결합되는 탄소 소자를 가지며, 상기 히터 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 수용하도록 구성되고, 따라서 열-전도성 기판 상의 에어로졸 전구체는 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 에어로졸을 형성하는 것; 및
    상기 에어로졸 전구체 소스와 상기 열-전도성 기판 사이에 송달 장치를 결합시키는 것으로서, 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하고 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되는 모세관이며, 따라서 상기 송달 장치는 에어로졸 전구체 소스로부터 내부 채널 내의 열-전도성 기판 상으로 에어로졸 전구체를 송달하도록 구성되는 것을 포함하고,
    상기 중공 실린더는 내부 채널로부터 외표면으로 연장되는 하나 이상의 세공을 갖도록 구성되며, 상기 하나 이상의 세공은 중공 실린더의 내표면 상에 분배된 에어로졸 전구체가 열-전도성 기판을 통해서 전도되는 전기-전도성 탄소 소자로부터의 열에 반응하여 형성하는 에어로졸이 상기 하나 이상의 세공을 통해서 분배되도록 배열되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 전기 전도성 그래핀 소자를 포함하는 전기-전도성 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 결합시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 전기 전도성 정방형 그래핀 시트를 포함하는 전기-전도성 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 결합시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    전기 회로를 탄소 소자와 결합시키는 것을 포함하며, 상기 탄소 소자는 전기 회로로부터의 전류 인가에 반응하여 열을 발생시키도록 구성된 저항 소자인 것을 특징으로 하는
    방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 열-전도성 유리, 열-전도성 유전체 재료, 또는 열-전도성 복합 재료를 포함하는 열-전도성 기판을 갖는 히터 장치와 결합시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  23. 제 18 항에 있어서,
    탄소 소자가 중공 실린더의 외표면 주위에 부분적으로 연장되도록 탄소 소자를 중공 실린더의 외표면과 결합시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 에어로졸 전구체 소스와 유체 연통하는 모세관을 결합시키는 것을 포함하며, 상기 모세관은 에어로졸 전구체 소스로부터 에어로졸 전구체를 사이펀 흡입하고, 그 출구 단부를 통해서 에어로졸 전구체를 내부 채널을 갖는 중공 실린더의 내표면 상에 분배하기 위해 중공 실린더의 내부 채널 내로 연장되도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  25. 제 18 항에 있어서,
    에어로졸 전구체 소스를 히터 장치와 결합시키는 것은 에어로졸 전구체 소스를 3 오옴/평방 단위의 저항을 갖도록 구성된 탄소 소자를 갖는 히터 장치와 결합시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  26. 제 18 항에 있어서,
    제어 보디를 에어로졸 전구체 소스를 수용하는 카트리지와 결합시키는 것과, 마우스 개구를 형성하는 것을 포함하고, 상기 마우스 개구는 에어로졸을 상기 마우스 개구를 통해서 사용자에게로 인도하도록 구성된 것을 특징으로 하는
    방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    열-전도성 기판이 카트리지의 종축에 수직하게 배치되도록 히터 장치를 카트리지와 결합시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
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