KR20220126815A

KR20220126815A - 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치

Info

Publication number: KR20220126815A
Application number: KR1020227031185A
Authority: KR
Inventors: 왈리드 아비 아운
Original assignee: 니코벤처스 트레이딩 리미티드
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2037-06-27
Also published as: RU2020134241A; US20190230988A1; JP6875044B2; JP2024079667A; JP2021052755A; EP3799526A2; CA3028023C; RU2018145799A3; EP3478105A1; KR20230165864A; WO2018002086A1; CN109414074A; JP2021065229A; EP3799526A3; KR20210095230A; RU2020134245A3; JP7105289B2; KR102606655B1; KR20190011284A; RU2020134241A3

Abstract

흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치(100, 200, 300)가 개시된다. 상기 장치(100, 200, 300)는, 가변 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기(112); 상기 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체(130); 상기 가열 물질의 몸체(130)와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트(140)로서, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트(140)의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체(130)에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트(140); 및 상기 흡연가능 물질을 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역(111)을 포함한다. 상기 가열 구역(111)은 상기 엘리먼트(140)와 열 접촉하고, 상기 점진적인 가열이 상기 가열 구역(111)의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트(140)에 대해 배치된다.

Description

흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치{APPARATUS FOR HEATING SMOKABLE MATERIAL}

본 발명은 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치, 그러한 장치와 함께 사용되기 위한 물품, 그러한 물품 및 그러한 장치를 포함하는 시스템 그리고 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하는 방법에 관한 것이다.

시가렛들, 시가들 등과 같은 흡연 물품들은 사용 동안 담배를 연소시켜서 담배 연기를 생성한다. 태우지 않고 화합물들을 배출하는 제품들을 창작하는 것에 의해서 이러한 물품들에 대한 대안책들을 제공하기 위한 시도들이 행해져 왔다. 이러한 제품들의 예들은, 소위 비연소식 가열(heat-not-burn) 제품들 또는 재료(material)를 가열하되 연소시키지 않음으로써 화합물들을 배출하는 담배 가열 디바이스들 또는 제품들이다. 이 재료는, 예컨대, 니코틴을 보유할 수 있거나 또는 보유하지 않을 수 있는, 담배 또는 다른 비-담배 제품들일 수 있다.

본 발명의 제1 양태는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품을 제공한다. 상기 물품은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체; 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트로서, 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트; 및 상기 엘리먼트와 열 접촉하는 흡연가능 물질로서, 상기 점진적인 가열이 상기 흡연가능 물질의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트에 대해 배치된, 흡연가능 물질;을 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트는 상기 가열 물질의 몸체와 면 접촉한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 흡연가능 물질은 상기 엘리먼트와 면 접촉한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 적어도 부분적으로 매립된다(embedded).

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 완전히 매립된다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트는 상기 흡연가능 물질의 길이의 적어도 과반(a majority of)을 따라 연장한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트의 제1 단부 부분에만 위치되고 상기 엘리먼트의 반대편의 제2 단부 부분은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질을 갖지 아니한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질은 전기 전도성 물질, 자성 물질, 및 자성 전기전도성 물질로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 물질들을 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질은 금속 또는 금속 합금을 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질은, 알루미늄, 금, 철, 니켈, 코발트, 도전성 카본, 그래파이트, 보통 탄소강(plain-carbon steel), 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel), 구리 및 청동으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 물질들을 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 흡연가능 물질은 담배 및/또는 하나 또는 복수의 습윤제를 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 흡연가능 물질은 비-액체이다.

본 발명의 제2 양태는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치를 제공하는데, 상기 장치는 가변 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기; 상기 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체; 상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트로서, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트; 및 상기 흡연가능 물질을 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역으로서, 상기 엘리먼트와 열 접촉하고, 상기 점진적인 가열이 상기 가열 구역의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트에 대해 배치된, 가열 구역;을 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 적어도 부분적으로 매립된다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트는 상기 가열 구역 내로 돌출한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트는 상기 가열 구역 주위를 적어도 부분적으로 연장한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트는 상기 가열 구역의 길이의 적어도 과반을 따라 연장한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트의 제1 부분 및 제2 부분은 상이한 개개의 열질량을 갖는다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트의 제2 부분은 상기 엘리먼트의 제1 부분보다 더 두껍고, 상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트의 제1 부분만 면 접촉하고, 상기 엘리먼트의 제2 부분은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질을 갖지 아니한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 열질량은 상기 엘리먼트를 따르는 거리에 따라 변한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 열질량은 상기 엘리먼트의 길이의 적어도 과반에 걸쳐서 변한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 가열 물질의 제1 부분의 두께가 상기 가열 물질의 제2 부분의 두께와 다른 것에 의해서, 상기 엘리먼트의 제1 부분 및 제2 부분은 상이한 개개의 열질량을 갖는다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트의 제1 부분의 물질 조성(material composition)은 상기 엘리먼트의 제2 부분의 물질 조성과 동일하다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트의 물질 조성은 상기 엘리먼트 전체에서 균질하다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트의 제1 부분의 밀도는 상기 엘리먼트의 제2 부분의 밀도와 같다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 엘리먼트의 밀도는 상기 엘리먼트 전체에서 균질하다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 장치는 상기 흡연가능 물질을 태우지 아니하고 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 것이다.

본 발명의 제3 양태는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 시스템을 제공하는데, 상기 시스템은 흡연가능 물질을 포함하는 물품; 그리고 장치를 포함하고, 상기 장치는, 가변 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기; 상기 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체; 상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트로서, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트; 및 상기 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역으로서, 상기 엘리먼트와 열 접촉하고, 상기 점진적인 가열이 상기 가열 구역의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트에 대해 배치된, 가열 구역;을 포함한다.

예시적인 일 실시예에서, 상기 제3 양태의 시스템의 장치는 제2 양태의 장치이다. 상기 제3 양태의 시스템의 장치는, 상기 제2 양태의 장치의 개개의 예시적인 실시예들에서 존재하는 것과 같은, 앞서 논의된 특징들 중 임의의 하나 또는 복수 개를 가질 수 있다.

본 발명의 제4 양태는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하는 방법을 제공하는데, 상기 방법은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체를 제공하고; 상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트를 제공하되, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 상기 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트가 배치되게 제공하고; 상기 엘리먼트와 열 접촉하는 흡연가능 물질을 제공하고; 그리고 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기시키도록 상기 가변 자기장을 상기 가열 물질에 침투시켜서, 상기 흡연가능 물질의 점진적인 가열을 야기하는 것을 포함한다.

이제 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 물품의 대략적인 사시도를 나타낸다.
도 3은 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 4는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 다른 장치의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 5는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 다른 장치의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 6은 흡연가능 물질을 포함하는 물품 및 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 도 3의 장치를 포함하는 시스템의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 7은 흡연가능 물질을 포함하는 물품 및 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 도 4의 장치를 포함하는 다른 시스템의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 8은 흡연가능 물질을 포함하는 물품 및 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 도 5의 장치를 포함하는 다른 시스템의 예시의 대략적인 횡단면도를 나타낸다.
도 9는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하는 방법의 예시를 나타내는 순서도를 나타낸다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "흡연가능 물질"은, 가열 시에 휘발된 성분들을, 전형적으로는 증기 또는 에어로졸의 형태로, 제공하는 물질을 포함한다. "흡연가능 물질"은, 비-담배 보유 물질 또는 담배 보유 물질일 수 있다. "흡연가능 물질"은 예를 들어, 담배 자체, 담배 파생품들, 팽화 담배(expanded tobacco), 재생 담배(reconstituted tobacco), 담배 추출물(tobacco extract), 균질화 담배(homogenised tobacco) 또는 담배 대용품들(tobacco substitutes) 중 하나 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 흡연가능 물질은 분쇄 담배(ground tobacco), 절단 래그 담배(cut rag tobacco), 압출 담배(extruded tobacco), 재생 담배, 재생 흡연가능 물질, 액체, 겔(gel), 갤화 시트(gelled sheet), 분말, 또는 응집체(agglomerates) 등의 형태일 수 있다. "흡연가능 물질"은 또한 다른, 비-담배 제품들을 포함할 수 있는데, 그 제품에 따라, 니코틴을 보유할 수 있거나 또는 보유하지 않을 수 있다. "흡연가능 물질"은 글리세롤 또는 프로필렌글리콜과 같은 습윤제를 하나 또는 복수 개 포함할 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "가열 물질" 또는 "가열기 물질"은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 물질을 가리킨다.

유도 가열은 전기 전도성 객체가 상기 객체(object)에 가변 자기장이 침투되는 것에 의해서 가열되는 프로세스이다. 상기 프로세스는 패러데이의 유도 법칙 및 옴의 법칙에 의해 기술된다. 유도 가열기는 전자석 그리고 상기 전자석에 교류 전류와 같은 가변 전류가 흐르게 하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 전자석에 의해 생성되는 결과적인 가변 자기장이 상기 객체를 침투할 수 있도록 상기 전자석 및 가열될 객체가 적절하게 상대적으로 위치될 때, 하나 또는 그 이상의 와전류들이 상기 객체 내부에 생성된다. 객체는 전류의 흐름에 대해 저항을 갖는다. 따라서, 그러한 와전류가 상기 객체 내에 생성될 때, 상기 객체의 전기 저항에 맞서는 상기 와전류의 흐름은 상기 객체가 가열되는 것을 야기한다. 이러한 프로세스가 소위 줄, 옴 또는 저항성 발열이다. 유도 가열될 수 있는 객체는 서셉터라고 알려져 있다.

서셉터가 폐회로의 형태일 때, 사용 중에 서셉터 및 전자석 간의 자기 커플링이 향상되고 이것이 더 크거나 향상된 줄 발열을 가져온다는 것이 발견되었다.

자기 이력 발열(magnetic hysteresis heating)은 자성 물질로 만들어진 객체가 상기 객체에 가변 자기장이 침투하는 것에 의해서 가열되는 프로세스이다. 자성 물질은 많은 원자 단위 자석들(atomic-scale magnets) 또는 자기 쌍극자들(magnetic dipoles)을 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 자기장이 이러한 물질을 침투할 때, 자기 쌍극자들은 자기장과 정렬된다. 따라서, 예를 들어 전자석에 의해 생성되는 것과 같이 교류 자기장과 같은 가변 자기장이 자성 물질을 침투할 때, 자기 쌍극자들의 배향이 가해진 가변 자기장에 따라 변화한다. 이러한 자기 쌍극자 재배향은 자성 물질 내에 열이 발생되는 것을 야기한다.

객체가 전기 전도성이면서 또한 자성을 가질 때, 객체에 가변 자기장이 침투하는 것은 상기 객체 내에 줄 발열 및 자기 이력 발열 둘 다를 야기할 수 있다. 더욱이, 자성 물질의 사용은 자기장을 강화시킬 수 있고 이것은 줄 발열을 강화시킬 수 있다.

전술한 프로세스들의 각각에서, 외부 열원으로부터의 열 전도에 의해서가 아니라, 객체 내부에서 자체적으로 열이 생성되기 때문에, 특히 적절한 객체 물질 및 기하형상(geometry)을 선정하는 것에 의해서 그리고 적절한 가변 자기장 크기 및 상기 객체에 대한 배향을 선정하는 것에 의해서, 객체 내에 신속한 온도 상승 및 보다 균일한 열 분포가 성취될 수 있다. 더욱이, 유도 가열 및 자기 이력 발열은 가변 자기장의 소스와 객체 간에 물리적 연결이 제공될 것을 요구하지 않기 때문에, 가열 프로파일에 대한 제어 및 설계 자유가 더 커질 수 있고 비용이 더 낮아질 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면. 본 발명의 일 실시예에 따른 물품의 예시의 대략적인 횡단면도 및 대략적인 사시도가 도시된다. 물품(1)은 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 것이다.

물품(1)은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체(10), 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트(20), 흡연가능 물질(30) 및 상기 흡연가능 물질(30) 주위의 커버(40)를 포함한다. 이들 물질들 각각의 예시들은 아래에 논의된다.

커버(40)는 물품(1)의 외부면을 규정하고 사용 중에 상기 장치와 접촉할 수 있다. 이러한 실시예에서, 물품(1)은 세장형이고 실질적으로 원형인 횡단면을 가지는 원통형이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 물품(1)은 원형이 아닌 횡단면을 가질 수 있고 그리고/또는 세장형이 아닐 수 있고 그리고/또는 원통형이 아닐 수 있다. 이러한 실시예에서, 물품(1)은 시가렛의 그것과 근사한 비율(proportions)을 갖는다.

이러한 실시예에서, 커버(40)는 싸개(42)를 포함하는데 상기 싸개(42)는 상기 싸개(42)의 자유 단부들이 서로 오버랩될 수 있도록 흡연가능 물질(30) 주위를 싼다. 따라서 상기 싸개(42)는 상기 물품(1)의 외주면(circumferential outer surface)의 전부 또는 과반(majority)을 형성한다. 싸개(42)는 종이, 재생 담배와 같은 재생 흡연가능 물질 등으로부터 만들어질 수 있다. 이러한 실시예의 커버(40)는 또한 싸개(42)의 오버랩된 자유 단부들을 서로 접착하는 접착제(adhesive)(미도시)를 포함한다. 접착제는 예를 들어, 아라비아 고무(gum Arabic), 천연 또는 합성 레진, 전분(starches) 및 니스(varnish) 중 하나 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 접착제는 싸개(42)의 오버랩된 자유 단부들이 분리되는 것을 방지하는 데에 도움이 된다. 다른 실시예들에서, 접착제는 생략될 수 있다.

커버(40)는 흡연가능 물질(30)을 둘러싼다. 상기 커버(40)는 물품(1)의 운반(transport) 및 사용 동안 흡연가능 물질(30)을 손상으로부터 보호하는 데에 도움이 된다. 사용 동안, 커버(40)는 또한 공기 유동을 흡연가능 물질(30) 내로 그리고 상기 흡연가능 물질(30)을 통과하도록 지향시키는 것에 도움이 될 수 있고 그리고 증기 또는 에어로졸의 유동을 흡연가능 물질(30)을 통과해 그리고 상기 흡연가능 물질(30) 밖으로 지향시키는 것에 도움이 될 수 있다.

이러한 실시예에서, 흡연가능 물질(30)은 관의 형태이다. 상기 관은 실질적으로 원형인 횡단면을 갖는다. 흡연가능 물질(30)은 물품(1)의 일 단부로부터 상기 물품(1)의 반대편 단부까지 연장된다. 따라서, 사용 중에, 공기는 물품(1)의 일 단부에서 흡연가능 물질(30) 내로 빨아들여질 수 있고, 상기 공기는 흡연가능 물질(30)을 관통해 지나가서 상기 흡연가능 물질(30)로부터 배출된 휘발된 성분들을 픽업할 수 있고 그러고 나면 전형적으로 증기 또는 에어로졸의 형태인 휘발된 성분들이 물품(1)의 반대편 단부에서 흡연가능 물질(30) 밖으로 빨려나갈 수 있다. 물품(1)이 세장형인 이러한 실시예에서, 물품(1)의 이들 단부들 ―이들 단부들 사이에서 흡연가능 물질(30)이 연장됨― 은 물품(1)의 대향하는 길이방향 단부들이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 상기 단부들은, 물품의 임의의 두 대향 단부들 또는 측부들(sides)과 같이, 물품의 임의의 두 단부들 또는 측부들일 수 있다.

엘리먼트(20)는 세장형이고 흡연가능 물질(30)의 일 단부로부터 흡연가능 물질(30)의 반대편 단부까지 연장된다. 이것은 사용 중에 흡연가능 물질(30)의 보다 완전한 가열을 제공하는 것에 도움이 될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 엘리먼트(20)는 흡연가능 물질(30)의 대향 단부들 중 어느 하나까지에도(either) 연장되지 않을 수 있거나 또는 흡연가능 물질(30)의 단부들 중 하나에까지만 연장되고 흡연가능 물질(30)의 단부들 중 다른 하나로부터는 이격될 수 있다. 엘리먼트(20)는 흡연가능 물질(30)의 길이의 과반을 따라 연장될 수 있다.

엘리먼트(20)는 물품(1)의 일 단부로부터 물품(1)의 반대편 단부까지 연장된다. 이것은 물품(1)의 제조에 도움이 될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 엘리먼트(20)는 물품(1)의 대향 단부들 중 어느 하나까지에도(either) 연장되지 않을 수 있거나 또는 물품(1)의 단부들 중 하나에까지만 연장되고 물품(1)의 단부들 중 다른 하나로부터는 이격될 수 있다.

이러한 실시예에서, 엘리먼트(20)는 물품(1)의 길이방향 축과 실질적으로 정렬된 길이방향 축을 따라 연장된다. 이것은 물품(1)의 제조에 도움이 될 수 있다. 이러한 실시예에서, 정렬된 축들은 일치된다. 이러한 실시예에 대한 변형으로서, 정렬된 축들은 서로에 대하여 평행할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 축들은 서로에 대해서 경사를 이룰 수 있다.

이러한 실시예에서, 엘리먼트(20)는 흡연가능 물질(30)에 의해 둘러싸인다. 다시 말해서, 흡연가능 물질(30)은 엘리먼트(20) 주위에 연장된다. 엘리먼트(20)가 흡연가능 물질(30)의 대향 단부들 중 어느 하나에까지도(either) 연장되지 않은 실시예들에서, 흡연가능 물질(30)은, 엘리먼트(20)가 흡연가능 물질(30)에 의해서 둘러싸일 수 있도록, 엘리먼트(20) 주위에 연장되고 또한 엘리먼트(20)의 단부들을 커버할 수 있다.

엘리먼트(20)는 그 길이에 수직하게 장방향이거나 실질적으로 장방형인 횡단면을 갖는다. 엘리먼트(20)는 두 개의 보조면들(minor surfaces)에 의해서 연결되는 두 개의 대향 주요면들(major surfaces)을 갖는다. 따라서, 엘리먼트(20)의 깊이 또는 두께는 엘리먼트(20)의 다른 치수들과 비교할 때 상대적으로 작다. 그러나 다른 실시예들에서 엘리먼트(20)는 원형, 타원형, 고리형, 다각형, 정사각형, 삼각형, 별모양형, 방사상-휜형(radially-finned), X자형, T자형, 중공형 또는 천공형(perforated)과 같이 장방형이 아닌 형태의 횡단면을 가질 수 있다.

이러한 실시예에서, 엘리먼트(20)의 횡단면은 상기 엘리먼트(20)의 길이를 따라 일정하다. 더욱이, 이러한 실시예에서, 엘리먼트(20)는 평면이거나 또는 실질적으로 평면이다. 이러한 실시예의 엘리먼트(20)는 평탄한 스트립 또는 리본(ribbon)이라고 고려될 수 있다. 그러나 다른 실시예들에서는 그러하지 않을 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 엘리먼트(20)는 비-평면일 수 있다. 예를 들면, 엘리먼트(20)는 파형(wavelike) 또는 물결 경로를 따르거나, 비틀리거나, 주름지거나, 나선형(helical)이거나, 나선 형태(spiral shape)를 갖거나, 상부에 돌출부들 및/또는 내부에 눌림부들(indentation)을 갖는 판, 스트립 또는 리본을 포함하거나, 메쉬(mesh)를 포함하거나, 또는 균일하지 않은 비평면 형태를 가질 수 있다. 이러한 비-평면 형태들은 공기가 물품(1)을 통과해 지나가서 흡연가능 물질(30)이 가열될 때 생성되는 휘발된 물질을 픽업하는 데에 도움이 될 수 있다. 비-평면 형태들은 공기가 따라야 하는 구불구불한 경로를 제공할 수 있어서 공기 내에 난류를 생성하고 엘리먼트(20)로부터 흡연가능 물질(30)로의 더 나은 열 전달을 가져온다. 비-평면형 형태들은 또한 엘리먼트(20)의 단위 길이당 엘리먼트(20)의 표면적을 증가시킬 수 있다. 이것은 엘리먼트(20)에 의한 더 커지거나 향상된 흡연가능 물질(30)의 가열을 가져올 수 있다.

엘리먼트(20)는 가열 물질의 몸체(1)와 열 접촉 및 면 접촉한다. 이러한 실시예에서, 가열 물질의 몸체(10)는 엘리먼트(20) 내에 매립된다. 보다 구체적으로, 가열 물질의 몸체(10)는 가열 물질의 몸체(10)가 엘리먼트(20) 내에 완전히 매립되도록 엘리먼트(20)에 의해 둘러싸인다. 다른 실시예들에서, 가열 물질의 몸체(10)는 엘리먼트(20) 내에 부분적으로만 매립될 수 있거나 또는 가열 물질의 몸체(10)가 엘리먼트(20)의 표면 상에 있고 엘리먼트(20) 내에 매립되지 않을 수 있다. 몇몇 다른 실시예들에서, 엘리먼트(20)는 가열 물질의 몸체(10)와 열 접촉하되 상기 가열 물질의 몸체(10)와 면 접촉하지 않을 수 있다.

이러한 실시예에서, 가열 물질의 몸체(10)는 엘리먼트(20)의 제1 단부 부분에만 위치설정될 수 있다. 엘리먼트(20)의 반대편의 제2 단부 부분은 가열 물질을 갖지 아니한다. 따라서, 가열 물질의 몸체(10) 및 엘리먼트(20)는 사용 중 가열 물질의 가열이 엘리먼트(20)의 점진적인 가열을 야기할 있도록 상대적으로 배치된다. 보다 구체적으로, 사용 중에 가열 물질의 몸체(10)로부터 나오는 열은 먼저 엘리먼트(20)의 제1 단부 부분을 가열하고 그리고 나서 상기 엘리먼트(20)의 제1 단부 부분으로부터 점점 더 먼 엘리먼트(20)의 부분이 차례로 가열된다. 다른 실시예들에서, 가열 물질의 몸체(10) 및 엘리먼트(20)는 다른 방식으로 하지만 여전히 가열 물질의 가열이 엘리먼트(20)의 점진적인 가열을 야기할 수 있는 방식으로, 상대적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 가열 물질의 몸체(10)는 엘리먼트(20)의 중간에 그리고 상기 엘리멘트(20)의 제1 단부 부분 및 제2 단부 부분 둘 다부터 이격되어 위치설정될 수 있다.

가열 물질의 몸체(10)는 그 길이에 수직하게 장방향이거나 실질적으로 장방형인 횡단면을 갖는다. 가열 물질의 몸체(10)는 두 개의 보조면들(minor surfaces)에 의해서 연결되는 두 개의 대향 주요면들(major surfaces)을 갖는다. 따라서, 가열 물질의 몸체(10)의 깊이 또는 두께는 가열 물질의 몸체(10)의 다른 치수들과 비교할 때 상대적으로 작다. 그러나 다른 실시예들에서 가열 물질의 몸체(10)는 원형, 타원형, 고리형, 별모양형, 다각형, 정사각형, 삼각형, X자형 또는 T자형과 같이 장방형이 아닌 형태의 횡단면을 가질 수 있다.

흡연가능 물질(30)은 엘리먼트(20)와 열 접촉한다. 따라서, 엘리먼트(20)는 흡연가능 물질(30)을 가열하기 위해 사용 중에 가열가능하다. 이러한 실시예에서, 흡연가능 물질(30)은 엘리먼트(20)와 면 접촉한다. 이것은 흡연가능 물질(30)을 엘리먼트(20)에 부착하는(adhere) 것에 의해서 성취된다. 그러나 다른 실시예들에서 고정(fixing)은 부착에 의하지 않을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 흡연가능 물질(30)은 엘리먼트(20)에 그렇게 고정되지 아니할 수 있다.

이러한 실시예에서, 흡연가능 물질(30)은 엘리먼트(20)의 전체 길이를 따라 엘리먼트(20)를 둘러싼다. 따라서, 앞서 논의된 엘리먼트(20)의 점진적인 가열이 흡연가능 물질(30)의 점진적인 가열을 야기할 수 있도록, 흡연가능 물질(30)은 상기 엘리먼트(20)에 대해 상대적으로 배치된다. 보다 구체적으로, 사용 중에 상기 가열 물질의 몸체(10)에 상대적으로 가까운 위치에서 엘리먼트(20)의 제1 섹션으로부터 나오는 열이 상기 흡연가능 물질(30)의 인접한 제1 부분을 먼저 가열한다. 이것은 상기 흡연가능 물질의 제1 부분의 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분의 휘발 그리고 그 안에서의 에어로졸 형성을 개시한다. 시간 경과에 따라, 엘리먼트(20)의 제1 부분으로부터의 열 전도에 기인하여, 가열 물질의 몸체(10)로부터 상대적으로 멀리에 있는 엘리먼트(20)의 제2 섹션의 온도가 상승한다. 이것은 엘리먼트(20)의 제2 섹션에 인접한 흡연가능 물질(30)의 제2 부분이 엘리먼트(20)의 제2 섹션으로부터 나오는 열에 의해 가열되는 것을 야기한다. 이것은 상기 흡연가능 물질의 상기 제2 부분의 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분의 휘발 그리고 그 안에서의 에어로졸 형성을 개시한다. 따라서 상기 물품(1)의 흡연가능 물질(30)의 시간 경과에 따른 점진적인 가열이 제공된다. 이것은 사용자의 흡입 동안 상기 물품(1)의 단부로부터 에어로졸이 상대적으로 신속하게 형성 및 배출되는 것을 가능하게 하는 데에 도움이 되고 그럼에도 상기 흡연가능 물질(30)의 제1 부분이 에어로졸 생성을 끝낸 후에도 에어로졸이 계속해서 형성 및 배출될 수 있도록 흡연가능 물질(30)로부터의 에어로졸의 시간 의존적인 배출을 제공한다. 이러한 에어로졸 생성의 중단은 상기 흡연가능 물질의 제1 부분이 휘발가능한 성분들을 소진하는 것의 결과로서 발생할 수 있다.

다른 실시예들에서, 흡연가능 물질(30) 및 엘리먼트(20)는 다른 방식으로 하지만 여전히 엘리먼트(30)의 점진적인 가열이 흡연가능 물질(30)의 점진적인 가열을 야기할 수 있는 방식으로, 상대적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 흡연가능 물질(30)은 엘리먼트(20)의 일 측에만 위치설정될 수 있거나 및/또는 엘리먼트(20)의 전체 길이를 따라 연장되지 않을 수 있으나 여전히 사용 중 엘리먼트(20)의 점진적인 가열이 흡연가능 물질(30)의 점진적인 가열을 야기한다. 몇몇 실시예들에서, 흡연가능 물질(30)은 갭에 의해 엘리먼트(20)로부터 이격될 수 있으나, 여전히 엘리먼트(20)와 열 접촉하면서 엘리먼트(20)의 점진적인 가열이 흡연가능 물질(30)의 점진적인 가열을 야기할 수 있도록 엘리먼트(20)에 대해 배치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 예시의 대략적인 횡단면도가 도시된다. 장치(100)는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 것이다.

장치(100)는 가변 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기(112), 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체(130), 상기 가열 물질의 몸체(130)와 열 접촉 및 면 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트(140)로서, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트(140)의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체(130)에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트 그리고 상기 흡연가능 물질을 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역(111)으로서, 상기 엘리먼트(140)와 열 접촉하고, 상기 점진적인 가열이 상기 가열 구역(111)의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트(140)에 대해 배치된, 가열 구역(111)을 포함한다.

보다 구체적으로, 이러한 실시예의 장치(100)는 몸체(110) 및 마우스피스(120)를 포함한다. 마우스피스(120)는 플라스틱 물질, 판지, 셀룰로스아세테이트, 종이, 금속, 유리, 세라믹, 또는 고무와 같은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 마우스피스(120)는 상기 마우스피스를 관통하는 채널(122)을 규정한다. 상기 마우스피스(120)는 상기 가열 구역(111) 내로의 개구(opening)를 커버하도록 상기 몸체(110)에 대해 위치될 수 있다. 상기 마우스피스(120)가 상기 몸체(110)에 대해 그렇게 위치되었을 때, 마우스피스(120)의 채널(122)은 상기 가열 구역(111)과 유체 소통한다. 사용 중에, 채널(122)은 가열 구역(111) 내에 삽입된 물품으로부터 상기 장치(100)의 외부까지 휘발된 물질이 지나가는 것을 허용하기 위한 통로로서 역할을 한다. 이러한 실시예에서, 상기 장치(100)의 마우스피스(120)는 상기 마우스피스(120)를 상기 몸체(110)에 연결하기 위해 상기 몸체(111)와 해제가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 마우스피스(120) 및 몸체(110)는 힌지 또는 가요성 부재를 통해서와 같이 영구적으로 연결될 수 있다. 상기 물품 자체가 마우스피스를 포함하는 실시예들과 같은, 몇몇 실시예들에서, 상기 장치(100)의 마우스피스(120)는 생략될 수 있다.

상기 장치(100)는 가열 구역(111)을 상기 장치(100)의 외부와 유체적으로 연결하는 공기 유입구를 규정할 수 있다. 그러한 공기 유입구는 상기 장치(100)의 몸체(110)에 의해서 및/또는 상기 장치(100)의 마우스피스(120)에 의해서 규정될 수 있다. 상기 마우스피스(120)의 채널(122)을 통해 휘발된 성분(들)을 빨아들이는 것에 의해서 사용자는 흡연가능 물질의 휘발된 성분(들)을 흡입가능할 수 있다. 휘발된 성분(들)이 물품으로부터 제거됨에 따라, 공기는 상기 장치(100)의 공기 유입구를 통해 가열 구역(111) 내로 빨아들여질 수 있다.

이러한 실시예에서, 상기 몸체(110)는 가열 구역(111)을 포함한다. 가열 구역(111)은 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 리세스(111)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 가열 구역(111)은 칸(shelf), 표면(surface), 또는 돌출부(projection)와 같이 리세스가 아닐 수 있고 그리고 상기 물품과 협동하거나 상기 물품을 수용하기 위해서 상기 물품과의 기계적 교합(mechanical mating)을 필요로 할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 가열 구역(111)은 세장형이고 전체 물품을 수용하도록 크기 및 형태가 정해진다. 다른 실시예들에서, 상기 가열 구역(111)은 상기 물품의 일부만을 수용하도록 치수가 정해질 수 있다.

이러한 실시예에서, 자기장 생성기(112)는 전력원(113), 코일(114), 상기 코일(114)에 교류와 같은 가변 전류가 흐르게 하기 위한 디바이스(116), 제어기(117), 그리고 상기 제어기(117)의 사용자-작동을 위한 사용자 인터페이스(118)를 포함한다.

이러한 실시예의 전력원(113)은 재충전가능한 배터리이다. 다른 실시예들에서, 전력원(113)은 재충전불가한 배터리, 커패시터, 배터리-커패시터 하이브리드, 또는 상용 전력원(mains electricity supply)으로의 연결과 같이, 재충전가능한 배터리가 아닐 수 있다.

코일(114)은 임의의 적절한 형태를 취할 수 있다. 이러한 실시예에서, 코일(114)은 구리와 같은 전기 전도성 물질로 이루어진 헬리컬 코일이다. 몇몇 실시예들에서, 자기장 생성기(112)는 주위에 코일(114)이 감긴 자기 투과성 코어(magnetically permeable core)를 포함할 수 있다. 그러한 자기 투과성 코어는 사용 중에 코일(114)에 의해 생성된 자속을 집중시켜서 보다 강력한 자기장을 만든다. 자기 투과성 코어는 예를 들어 철로 만들어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 자기 투과성 코어는 상기 코일(114)의 길이를 따라 일부에만 연장될 수 있어서 자속을 특정 영역들에만 집중시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 코일은 평탄 코일(flat coil)일 수 있다. 다시 말해서, 코일은 2차원의 나선형일 수 있다.

도 3을 고려하는 것으로부터 이러한 실시예에서 엘리먼트(140)가 가열 구역(111) 내로 돌출된다는 것이 이해될 것이다. 엘리먼트(140)는 자유 단부인 제1 단부로부터 엘리먼트(140)가 몸체(110)의 남은 부분(rest)에 장착되는 제2 단부까지의 길이를 갖는다. 상기 자유 단부는, 상기 물품이 상기 가열 구역(111) 내로 삽입됨에 따라 상기 물품에 진입하도록, 상기 가열 구역(111)에 대해 상대적으로 배치된다. 상기 엘리먼트(140)는 상기 가열 구역(111)의 길이의 과반을 따라 연장한다. 몇몇 실시예에서, 엘리먼트(140)는 가열 구역(111)의 전체 길이를 따라 연장된다.

엘리먼트(140)는 그 길이에 수직한 장방형 횡단면을 가진다. 엘리먼트(140)의 깊이 또는 두께는 엘리먼트(140)의 다른 치수에 비하여 상대적으로 작다. 그러나, 다른 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 원형, 타원형, 고리형, 별모양형, 다각형, 정사각형, 삼각형. X자형 또는 T자형과 같이 장방형이 아닌 형태의 횡단면을 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 엘리먼트(140)의 횡단면은 상기 엘리먼트(140)의 길이를 따라서 일정하다. 더욱이, 이러한 실시예에서, 엘리먼트(140)는 평면이거나 또는 실질적으로 평면이다. 이러한 실시예의 엘리먼트(140)는 평탄한 스트립이라고 고려될 수 있다. 그러나 다른 실시예들에서는 그러하지 않을 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 중공형이거나 천공형(perforated)일 수 있다.

이러한 실시예에서, 가열 물질의 몸체(130)는 엘리먼트(140) 내에 매립된다. 보다 구체적으로, 가열 물질의 몸체(130)는 가열 물질의 몸체(130)가 엘리먼트(140) 내에 완전히 매립되도록 엘리먼트(140)에 의해 둘러싸인다. 다른 실시예들에서, 가열 물질의 몸체(130)는 엘리먼트(140) 내에 부분적으로만 매립될 수 있거나 또는 가열 물질의 몸체(130)가 엘리먼트(140)의 표면 상에 있고 엘리먼트(140) 내에 매립되지 않을 수 있다. 몇몇 다른 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 가열 물질의 몸체(130)와 열 접촉하되 상기 가열 물질의 몸체(130)와 면 접촉하지 않을 수 있다.

가열 물질의 몸체(130)는 그 길이에 수직하게 장방향이거나 실질적으로 장방형인 횡단면을 갖는다. 가열 물질의 몸체(130)는 두 개의 보조면들(minor surfaces)에 의해서 연결되는 두 개의 대향 주요면들(major surfaces)을 갖는다. 따라서, 가열 물질의 몸체(130)의 깊이 또는 두께는 가열 물질의 몸체(130)의 다른 치수들과 비교할 때 상대적으로 작다. 그러나 다른 실시예들에서 가열 물질의 몸체(130)는 원형, 타원형, 고리형, 별모양형, 다각형, 정사각형 또는 삼각형과 같이 장방형이 아닌 형태의 횡단면을 가질 수 있다.

이러한 실시예에서, 가열 물질의 몸체(130)는 이 경우에는 엘리먼트(140)의 자유 단부에 있는, 엘리먼트(140)의 제1 단부 부분에만 위치설정된다. 엘리먼트(140)의 반대편 제2 단부 부분은 가열 물질을 갖지 아니한다. 따라서, 사용 중 가열 물질의 가열이 엘리먼트(140)의 점진적인 가열을 야기할 수 있도록, 가열 물질의 몸체(130) 및 엘리먼트(140)는 상대적으로 배치된다. 보다 구체적으로, 사용 중에 가열 물질의 몸체(130)로부터 나오는 열이 상기 엘리먼트(140)의 제1 단부 부분을 먼저 가열한다. 그 후, 엘리먼트(140)의 제1 단부 부분으로부터 점점 더 먼 엘리먼트(140)의 부분들이 상기 엘리먼트(140)의 제1 단부 부분으로부터의 열 전도에 의해서 차례로 가열된다. 다른 실시예들에서, 가열 물질의 몸체(130) 및 엘리먼트(140)는 다른 방식으로 하지만 여전히 가열 물질(130)의 가열이 엘리먼트(140)의 점진적인 가열을 야기할 수 있는 방식으로, 상대적으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 가열 물질의 몸체(130)는 엘리먼트(140)의 제2 단부 부분에만 위치설정될 수 있고 엘리먼트(140)의 제1 단부 부분은 가열 물질을 갖지 아니할 수 있다.

이해될 수 있는 바와 같이, 엘리먼트(140)가 가열 구역(111) 내로 돌출되기 때문에, 엘리먼트(140)의 점진적인 가열이 가열 구역(111)의 점진적인 가열을 야기하고 그리고 이로써 가열 구역(111) 내의 임의의 것의 점진적인 가열을 야기한다. 따라서, 흡연가능 물질을 포함하는 물품이 (후술할 도 6에 도시된 바와 같이) 사용 중에 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 가열 물질의 몸체(130)에 상대적으로 가까운 위치에 있는 엘리먼트(140)의 제1 부분으로부터 나오는 열이 상기 가열 물질의 몸체(130)에 상대적으로 가까운 상기 물품의 제1 부분 내의 흡연가능 물질을 가열한다. 이것은 상기 물품의 제1 부분의 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분의 휘발 그리고 그 안에서의 에어로졸 형성을 개시한다. 시간 경과에 따라, 엘리먼트(140)의 제1 부분으로부터의 열 전도에 기인하여, 가열 물질의 몸체(130)로부터 상대적으로 멀리에 있는 엘리먼트(140)의 제2 부분의 온도가 상승한다. 이것은 엘리먼트(140)의 제2 부분에 인접한 상기 물품의 제2 부분 내 흡연가능 물질이 엘리먼트(140)의 제2 부분으로부터 나오는 열에 의해 가열되는 것을 야기한다. 이것은 상기 물품의 상기 제2 부분의 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분의 휘발 그리고 그 안에서의 에어로졸 형성을 개시한다. 따라서 상기 물품의 흡연가능 물질의 시간 경과에 따른 점진적인 가열이 제공된다. 앞서 논의된 바와 유사하게, 이것은 사용자의 흡입 동안 상기 물품의 단부로부터 에어로졸이 상대적으로 신속하게 형성 및 배출되는 것을 가능하게 하는 데에 도움이 되고 그럼에도 상기 물품의 제1 부분 내 흡연가능 물질이 에어로졸 생성을 끝낸 후에도 에어로졸이 계속해서 형성 및 배출될 수 있도록 흡연가능 물질로부터의 에어로졸의 시간 의존적인 배출을 제공한다.

물품이 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 엘리먼트(140)는 물품의 흡연가능 물질과 열 접촉한다. 바람직하게는, 물품이 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 엘리먼트(140)는 물품의 흡연가능 물질과 면 접촉한다. 따라서, 열은 엘리먼트(140)로부터 흡연가능 물질로 직접 전도될 수 있다. 다른 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 흡연가능 물질과 면 접촉하지 않는 채로 유지될 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 흡연가능 물질은 물품의 싸개 또는 갭에 의해 엘리먼트(140)로부터 이격되면서도 여전히 엘리먼트(140)와 열 접촉할 수 있다.

이러한 실시예에서, 코일(114)은 가열 구역(111)의 길이방향 축과 실질적으로 정렬된 길이방향 축을 따라 연장한다. 정렬된 축들은 일치된다. 이러한 실시예에 대한 변형으로서, 정렬된 축들은 서로에 대하여 평행할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 축들은 서로에 대해서 경사를 이룰 수 있다. 더욱이, 코일(114)은 엘리먼트(140)의 길이방향 축과 실질적으로 일치되는 길이방향 축을 따라서 연장된다. 다른 실시예들에서, 코일(114) 및 엘리먼트(140)의 길이방향 축들은 서로에 대해 평행한 것에 의해서 서로와 정렬될 수 있거나, 또는 서로에 대해 경사를 이룰 수 있다. 이러한 실시예에서, 코일(114) 및 자기장 생성기(112)의 남은 부분은 엘리먼트(140) 및 가열 구역(111)에 대하여 고정된 위치에 있다.

이러한 실시예에서, 코일(114)에 가변 전류가 흐르게 하기 위한 디바이스(116)는 전력원(113)과 코일(114) 사이에 전기적으로 연결된다. 이러한 실시예에서, 제어기(117)가 또한 전력원(113)에 전기적으로 연결되고 그리고 상기 디바이스(116)를 제어하기 위해 상기 디바이스(116)에 통신가능하게 연결된다. 보다 구체적으로, 이러한 실시예에서, 제어기(117)는 전력원(113)으로부터 코일(114)에 전력을 공급하는 것을 제어하기 위해 상기 디바이스(116)를 제어하기 위한 것이다. 이러한 실시예에서, 제어기(117)는 인쇄 회로 기판(PCB) 상의 IC와 같은 집적 회로(IC)를 포함한다. 다른 실시예들에서, 제어기(117)는 다른 형태를 취할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 장치는 상기 디바이스(116) 및 상기 제어기(117)를 포함하는 하나의 전기 또는 전자 컴포넌트를 가질 수 있다. 상기 제어기(117)는 이러한 실시예에서 사용자 인터페이스(118)의 사용자 작동에 의해서 작동된다. 이러한 실시예에서, 사용자 인터페이스(118)는 상기 몸체(110)의 외부에 위치된다. 사용자 인터페이스(118)는 푸쉬 버튼, 토글 스위치, 다이얼, 터치스크린 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 사용자 인터페이스(118)는 원격에서 상기 장치의 남은 부분에 블루투스를 통해서와 같이 무선으로 연결될 수 있다.

이러한 실시예에서, 사용자에 의한 사용자 인터페이스(118)의 작동은 상기 제어기(117)로 하여금 상기 디바이스(116)가 상기 코일(114)에 교류 전류가 흐르게 하는 것을 야기하여, 상기 코일(114)이 교류 자기장을 생성하도록 야기한다. 상기 장치(100)의 가열 물질의 몸체(130) 및 상기 코일(114)은 상기 코일(114)에 의해 생성된 가변 자기장이 가열 물질의 몸체(130)를 침투하도록 적절하게 상대적으로 위치된다. 이러한 실시예에서 가열 물질은 전기 전도성 물질이고, 그러면 이러한 침투는 가열 물질 내에 하나 또는 그 이상의 와전류가 생성되는 것을 야기할 수 있다. 가열 물질의 전기 저항에 맞서는 상기 가열 물질 내의 와전류의 흐름은 상기 가열 물질이 줄 발열(Joule heating)에 의해 가열되는 것을 야기한다. 가열 물질이 자성 물질로 이루어져 있다면, 상기 가열 물질 내 자기 쌍극자들(magnetic dipoles)의 배향이 가해진 자기장의 변화에 따라서 변화하고 이것은 상기 가열 물질 내에 열이 생성되는 것을 야기한다.

이러한 실시예에서, 자기장 생성기(112)의 코일(114)의 임피던스는 가열 물질의 몸체(130)의 임피던스와 같거나 실질적으로 같다. 이와 달리 가열 물질의 몸체(130)의 임피던스가 코일(114)의 임피던스보다 더 작다면, 사용 중에 가열 물질의 몸체(130)에 걸쳐 생성되는 전압이 임피던스들이 매칭될 때 가열 물질의 몸체(130)에 걸쳐 생성될 수 있는 전압보다 더 작을 수 있다. 대안적으로, 이와 달리 가열 물질의 몸체(130)의 임피던스가 코일(114)의 임피던스보다 더 크다면, 사용 중에 가열 물질의 몸체(130)에 생성되는 전류가 임피던스들이 매칭될 때 가열 물질의 몸체(130)에 생성될 수 있는 전류보다 더 작을 수 있다. 임퍼던스들을 매칭하는 것은 사용 중에 가열 물질의 몸체(130)에서 생성되는 가열 전력(heating power)를 최대화하기 위해 전압 및 전류를 밸런싱하는 것에 도움이 될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 디바이스(116)의 임피던스는 코일(114) 및 가열 물질의 몸체(130)의 합성 임피던스(combined impedance)와 같거나 또는 실질적으로 같을 수 있다.

이러한 실시예의 장치(100)는 가열 구역(111)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(119)를 포함한다. 온도 센서(119)는, 제어기(117)가 가열 구역(111)의 온도를 모니터링할 수 있도록, 제어기(117)에 통신가능하게 연결된다. 온도 센서(119)로부터 수신된 하나 또는 복수의 신호들을 기초로 하여서, 제어기(117)는, 가열 구역(111)의 온도가 기결정된 온도 범위 내에 머무르는 것을 보장하기 위해서, 필요하다면 디바이스(116)로 하여금 코일(114)에 걸쳐 흐르는 가변 또는 교류 전류의 특성을 조정하게끔 할 수 있다. 상기 특성은 예를 들어 진폭 또는 주파수 또는 듀티 사이클일 수 있다. 기결정된 온도 범위 내에서, 사용 중에 가열 구역(111) 내에 위치된 물품 내의 흡연가능 물질은 흡연가능 물질을 태우지 않고 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발하기에 충분하게 가열된다. 따라서, 제어기(117) 그리고 전체적으로 상기 장치(100)는 흡연가능 물질을 태우지 않고 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 상기 흡연가능 물질을 가열하도록 배치된다. 몇몇 실시예들에서, 온도 범위는 약 50°C 내지 약 300°C인데 이를테면, 약 50°C 내지 약 250°C, 약 50°C 내지 약 150°C, 약 50°C 내지 약 120°C, 약 50°C 내지 약 100°C, 약 50°C 내지 약 80°C, 또는 약 60°C 내지 약 70°C이다. 몇몇 실시예들에서, 온도 범위는 약 170°C 내지 약 220°C이다. 다른 실시예들에서, 온도 범위는 이 범위와 다를 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 온도 범위의 상한은 300°C 보다 더 클 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 온도 센서(119)는 생략될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 가열 물질은, 최대 온도를 기초로 선택된 큐리 온도(Curie point temperature)를 가질 수 있는데, 유도 가열에 의해 상기 가열 물질을 상기 온도 너머로 추가 가열하는 것을 저해 또는 방지할 수 있도록 상기 최대 온도까지 가열 물질을 가열하는 것이 희망된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 장치의 예시의 대략적인 횡단면도가 도시된다. 도 4의 장치(200)는 장치의 엘리먼트(140)의 형태를 제외하고는 도 3의 장치(100)와 동일하다. 따라서, 간결함을 위하여, 두 실시예들에서 공통된 특징들을 다시 상세하게 설명하지는 않을 것이다. 도 3의 장치(100)에 대한 여기에 기술된 가능한 변형들의 임의의 것은 별개의 개개의 실시예들을 형성하기 위하여 도 4의 장치(200)에서 이루어질 수 있다.

몸체의 열질량(thermal mass)은 몸체의 질량(중량)에 몸체의 열용량(heat capacity, 몸체에 열 에너지를 저장할 수 있는 능력)을 곱한 것에 비례한다. 몸체의 상이한 부분들은 단지 중량 또는 밀도가 상이하거나 및/또는 그들의 열용량이 상이하면, 상이한 열질량을 가질 수 있다.

이러한 실시예에서, 엘리먼트(140)의 제1 및 제2 부분들(140a, 140b)은 상이한 개개의 열질량을 가진다. 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)의 물질 조성 및 밀도는 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 물질 조성 및 밀도와 같다. 실제로, 엘리먼트(140)의 물질 조성 및 밀도는 엘리먼트(140) 전체에 걸쳐 균질할 수 있다. 그러나, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)의 두께가 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 두께와 다른 것의 결과로서, 엘리먼트(140)의 제1 및 제2 부분들(140a, 140b)은 상이한 개개의 열질량을 가진다. 보다 구체적으로, 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)이 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)보다 더 두꺼운 것의 결과로서, 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)은 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)보다 더 큰 열질량을 가진다.

이러한 실시예에서, 열질량은 엘리먼트(140)의 자유 단부인 제1 단부로부터 상기 엘리먼트(140)의 제2 단부까지 상기 엘리먼트(140)의 길이를 따르는 거리에 따라 연속적으로 증가한다. 보다 구체적으로, 이러한 실시예에서, 열질량은 길이를 따르는 거리에 따라 선형적으로 또는 실질적으로 선형적으로 증가한다. 이것은 엘리먼트(140)의 두께가 상기 엘리먼트(140)의 길이에 따른 자유 단부로부터의 거리에 따라 선형적으로 또는 실질적으로 선형적으로 증가하는 것에 기인한다. 다시 말해서, 엘리먼트(140)는 선형적으로 페이퍼진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 열질량은 엘리먼트(140)의 길이를 따르는 거리에 따라 연속적이지 않게 변할 수 있다. 예를 들면, 변화는 단계적이거나 또는 엘리먼트(140)의 하나 이상의 섹션에 걸쳐서는 연속적이고 상기 엘리먼트(140)의 하나 이상의 다른 섹션에 걸쳐서는 단계적일 수 있다. 통상의 기술자는 그들이 원하는 바에 따라 사용 중 희망하는 점진적인 가열 프로파일을 제공하도록 열질량이 변하는 방식을 쉽게 결정할 수 있을 것이다. 그들은 또한 상기 희망하는 점진적인 가열 프로파일을 제공하기 위해 그 길이에 따라 엘리먼트(140)의 두께가 어떻게 변하는가에 대하여 적절한 프로파일을 선택할 수 있을 것이다.

다른 실시예들에서, 대안적인 특성이 제1 부분(140a) 및 제2 부분(140b) 간에 변하는 것의 결과로서, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a) 및 제2 부분(140b)이 상이한 개개의 열질량을 가질 수 있다. 예를 들면, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a) 및 제2 부분(140b)은 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)의 밀도 또는 물질 조성이 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 그것과 다른 것의 결과로서 상이한 개개의 열질량을 가질 수 있다.

가열 물질의 몸체(130)는 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)에만 매립된다. 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)은 가열 물질을 갖지 아니한다. 가열 물질의 몸체(130)에 가변 자기장이 침투되면, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)이 상대적으로 큰 속도로 가열되는 것이 야기된다. 시간 경과에 따라 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)으로부터의 열 전도에 기인하여 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 온도가 증가한다. 그러나, 가열 물질의 몸체(130)로부터의 거리에 따라 열질량이 감소되는 것에 기인하여, 엘리먼트(140)의 가열 속도는 가열 물질의 몸체(130)로부터의 거리에 따라서 감소된다.

따라서, 자기장 생성기(112)에 의해 생성된 가변 자기장이 상기 가열 물질의 몸체(130)에 침투된 동안, 앞서 논의된 것과 유사한 점진적인 가열 효과가 제공될 수 있다. 다시 말해서, 물품이 (후술할 도 7에 도시된 바와 같이) 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)로부터 나오는 열이 상기 가열 물질의 몸체(130)에 상대적으로 가까운 상기 물품의 제1 부분 내의 흡연가능 물질을 가열한다. 이것은 상기 물품의 제1 부분의 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분의 휘발 그리고 그 안에서의 에어로졸 형성을 개시한다. 시간 경과에 따라, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)으로부터의 열 전도에 기인하여, 가열 물질의 몸체(130)로부터 상대적으로 멀리에 있는 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 온도가 상승한다. 이것은 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)에 인접한 상기 물품의 제2 부분 내 흡연가능 물질이 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)으로부터 나오는 열에 의해 가열되는 것을 야기한다. 이것은 상기 물품의 상기 제2 부분의 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분의 휘발 그리고 그 안에서의 에어로졸 형성을 개시한다.

이러한 실시예에 있어서 유의되어야 할 것은, 가열 물질의 몸체(130)가 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)보다 마우스피스(120)의 채널(122)에 더 가까운, 상기 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)에 위치된다는 것이다. 따라서, 사용 중 흡연가능 물질의 성분(들)을 휘발시키기 위해 가열될 물품의 제1 부분은 또한 물품의 제2 부분보다 마우스피스(120)의 채널(122)에 더 가깝다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열 물질의 몸체(130)는 이와 달리 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)에 배치될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 장치의 예시의 대략적인 횡단면도가 도시된다. 도 5의 장치(300)는 장치의 코일, 가열 구역, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트 및 가열 엘리먼트의 형태를 제외하고는 도 3의 장치(100)와 동일하다. 따라서, 간결함을 위하여, 두 실시예들에서 공통된 특징들을 다시 상세하게 설명하지는 않을 것이다. 도 3의 장치(100)에 대한 여기에 기술된 가능한 변형들의 임의의 것은 별개의 개개의 실시예들을 형성하기 위하여 도 5의 장치(300)에서 이루어질 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 도 3의 장치(100)에서, 엘리먼트(140)는 가열 구역(111) 내로 돌출된다. 대조적으로, 도 5의 장치(300)는 가열 구역(111) 주위를 연장하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트(140)를 포함한다. 따라서, 도 3의 실시예에서는 사용 중에 가열 구역(111) 및 그 안의 임의의 물품이 안쪽으로부터 바깥쪽으로 가열되는 반면에, 도 5의 실시예에서는 사용 중에 가열 구역(111) 및 그 안의 물품은 바깥쪽으로부터 안쪽으로 가열된다.

엘리먼트(140)는 가열 구역(111)을 둘러싸는 관형의 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트(140)이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 완전한 관형이 아닐 수 있다. 예를 들어 몇몇 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 엘리먼트(140) 내에 형성된 축방향 연장된 갭 또는 슬릿을 제외하고는 관형일 수 있다. 엘리먼트(140)는 실질적으로 원형인 횡단면을 가진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 정사각형, 장방형, 다각형, 또는 타원형과 같이 원형이 아닌 횡단면을 가질 수 있다. 엘리먼트(140)는 가열 구역(111)의 길이 방향 축과 실질적으로 정렬된 길이방향 축을 따라 연장된다. 이러한 실시예에서, 연장된 축들은 일치된다. 이러한 실시예에 대한 변형으로서, 정렬된 축들은 서로에 대하여 평행할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 축들은 서로에 대해서 경사를 이룰 수 있다.

이러한 실시예에서, 가열 구역(111)은 엘리먼트(140)에 의해 부분적으로 규정된다. 다시 말해서, 엘리먼트(140)는 가열 구역(111)을 적어도 부분적으로 기술하거나 범위를 정한다. 이러한 실시예에서 가열 구역(111)의 길이방향 축에 수직한 상기 가열 구역(111)의 횡단면은 상기 가열 구역(111)의 길이를 따라 일정하다. 그러나, 다른 실시예들에서, 횡단면은 가열 구역(111)의 길이를 따르는 거리에 따라 변할 수 있다. 이러한 실시예에서, 가열 구역(111)의 횡단면은 원형이지만 다른 실시예들에서 가열 구역(111)의 횡단면은 정사각형, 장방형, 다각형 또는 타원형과 같이 원형이 아닐 수 있다.

흡연가능 물질을 포함하는 물품이 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 엘리먼트(140)는 흡연가능 물질과 열 접촉한다. 바람직하게는, 흡연가능 물질을 포함하는 물품이 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 엘리먼트(140)는 흡연가능 물질과 면 접촉한다. 따라서, 열은 엘리먼트(140)로부터 흡연가능 물질로 직접 전도될 수 있다. 다른 실시예들에서, 엘리먼트(140)는 흡연가능 물질과 직접 면 접촉하지 않는 채로 유지될 수 있다. 이것이 어떻게 성취될 수 있는가에 관한 예시들은 앞서 논의된 바와 같다.

도 4의 실시예의 엘리먼트(140)와 유사하게, 도 5의 실시예의 엘리먼트(140)는 제1 부분(140a) 및 제2 부분(140b)을 갖는데, 상기 엘리먼트(140)의 제1 및 제2 부분들(140a, 140b)은 상이한 개개의 열질량을 가진다. 이러한 실시예에서, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)의 물질 조성 및 밀도는 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 물질 조성 및 밀도와 같다. 더욱이, 이러한 실시예에서, 엘리먼트(140)의 물질 조성 및 밀도는 엘리먼트(140) 전체에 걸쳐 균질하다. 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)의 두께가 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 두께와 다른 것의 결과로서, 엘리먼트(140)의 제1 및 제2 부분들(140a, 140b)은 상이한 개개의 열질량을 가진다. 보다 구체적으로, 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)이 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)보다 더 두꺼운 것의 결과로서, 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)은 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)보다 더 큰 열질량을 가진다.

도 4의 실시에와 유사하게, 열질량은 엘리먼트(140)의 자유 단부인 제1 단부로부터 상기 엘리먼트(140)의 제2 단부까지 상기 엘리먼트(140)의 길이를 따르는 거리에 따라 연속적으로 증가한다. 보다 구체적으로, 이러한 실시예에서, 열질량은 길이를 따르는 거리에 따라 선형적으로 또는 실질적으로 선형적으로 증가한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 열질량은, 앞서 논의된 바와 유사하게, 엘리먼트(140)의 길이를 따르는 거리에 따라 연속적이지 않게 변할 수 있다.

앞서와 유사하게, 다른 실시예들에서, 밀도 또는 물질 조성과 같은 대안적인 특성이 제1 부분(140a) 및 제2 부분(140b) 간에 변하는 것의 결과로서, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a) 및 제2 부분(140b)이 상이한 개개의 열질량을 가질 수 있다.

가열 물질의 몸체(130)는 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a) 내에만 매립된다. 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)은 가열 물질을 갖지 아니한다. 가열 물질의 몸체(130)에 가변 자기장이 침투되면, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)이 상대적으로 큰 속도로 가열되는 것이 야기된다. 시간 경과에 따라 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)으로부터의 열 전도에 기인하여 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 온도가 상승한다. 그러나, 가열 물질의 몸체(130)로부터의 거리에 따라 열질량이 감소되는 것에 기인하여, 엘리먼트(140)의 가열 속도는 가열 물질의 몸체(130)로부터의 거리에 따라서 감소된다.

따라서, 자기장 생성기(112)에 의해 생성된 가변 자기장이 상기 가열 물질의 몸체(130)에 침투된 동안, 앞서 논의된 것과 유사한 점진적인 가열 효과가 제공될 수 있다. 다시 말해서, 사용 중에 물품이 (후술할 도 8에 도시된 바와 같이) 가열 구역(111) 내에 위치될 때, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)로부터 나오는 열이 상기 가열 물질의 몸체(130)에 상대적으로 가까운 상기 물품의 제1 부분 내의 흡연가능 물질을 가열한다. 시간 경과에 따라, 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)으로부터의 열 전도에 기인하여, 가열 물질의 몸체(130)로부터 상대적으로 멀리에 있는 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)의 온도가 상승한다. 이것은 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)에 인접한 상기 물품의 제2 부분 내 흡연가능 물질이 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)으로부터 나오는 열에 의해 가열되는 것을 야기한다.

도 4의 실시예에 대하여 말하자면, 이러한 실시예에서, 가열 물질의 몸체(130)가 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)보다 마우스피스(120)의 채널(122)에 더 가까운, 상기 엘리먼트(140)의 제1 부분(140a)에 위치된다. 따라서, 사용 중 흡연가능 물질의 성분(들)을 휘발시키기 위해 가열될 물품의 제1 부분은 또한 물품의 제2 부분보다 마우스피스(120)의 채널(122)에 더 가깝다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열 물질의 몸체(130)는 이와 달리 엘리먼트(140)의 제2 부분(140b)에 배치될 수 있다.

이러한 실시예에서, 앞서 언급된 바와 같이, 가열 구역(111)의 길이방향 축에 수직한 상기 가열 구역(111)의 횡단면은 상기 가열 구역(111)의 길이를 따라 일정하다. 더욱이, 또한 앞서 언급된 바와 같이, 엘리먼트(140)의 두께 또는 직경은 상기 엘리먼트(140)의 길이를 따르는 거리에 따라 선형적으로 변한다. 따라서, 엘리먼트(140)는 원뿔형 또는 절두된 원뿔형(frusto-conical)이다. 유의되어야 할 것은 이러한 실시예의 코일(114)이 상기 가열 구역(111)의 길이방향 축과 실질적으로 일치되는 축을 따라 연장된다는 것이다. 코일(114)은 상기 코일이 원뿔형 나선체(conic helix)일 수 있도록, 가열 구역(111)의 길이방향 축을 따르는 거리에 따라 변하는 직경을 갖는다. 그러나 다른 실시예들에서, 코일(114)은 상기 코일(114)이 원형 나선체(circular helix)일 수 있도록 그 전체 길이를 따라 실질적으로 일정한 직경을 가질 수 있다.

도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 개개의 실시예들에 따른 시스템들의 예시들의 대략적인 횡단면도들이 도시된다. 도 6의 시스템(1000)은 도 3의 장치(100) 및 흡연가능 물질을 포함하는 물품(2)을 포함한다. 도 7의 시스템(2000)은 도 4의 장치(200) 및 흡연가능 물질을 포함하는 물품(3)을 포함한다. 도 8의 시스템(3000)은 도 5의 장치(300) 및 흡연가능 물질을 포함하는 물품(4)을 포함한다.

상기 장치들(100, 200, 300) 각각의 가열 구역(111)은 개개의 시스템(1000, 2000, 3000)의 물품(2, 3, 4)을 수용하기 위한 것이다. 이들 실시예들 각각에서, 마우스피스(120)가 개개의 장치(100, 200, 300)의 몸체(110)로부터 분리되었을 때, 물품(2, 3, 4)은 개개의 장치(100, 200, 300)의 가열 구역(111) 내로 삽입가능하다. 각각의 시스템(1000, 2000, 3000)에서 자기장 생성기(112)의 작동은 앞서 논의된 바와 같이 가열 물질의 몸체(130)에 침투하는 가변 자기장을 생성해서 엘리먼트(140)의 점진적인 가열을 야기한다. 차례로, 엘리먼트(140)의 점진적인 가열은, 바람직하게는, 마찬가지로 앞서 논의된 바와 같이 흡연가능 물질을 태우지 않고 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해서와 같이, 가열 구역(111)의 점진적인 가열을 그리고 이로써 개개의 물품(2, 3, 4)의 흡연가능 물질의 점진적인 가열을 야기한다.

간결함을 위하여, 장치들(100, 200, 300)을 다시 상세하게 설명하지는 않을 것이다. 도 3, 도 4 및 도 5의 장치(100, 200, 300)에 대한 여기에 기술된 가능한 변형들의 임의의 것은 시스템들의 별개의 개개의 실시예들을 형성하기 위하여 도 6, 도 7 및 도 8의 시스템(1000, 2000, 3000)의 장치(100, 200, 300)에서 이루어질 수 있다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하는 방법의 예시를 나타내는 순서도가 도시된다.

상기 방법(900)은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체를 제공하는 것(901)을 포함한다. 가열 물질의 몸체는 예를 들어, 도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하여 앞서 논의한 가열 물질의 몸체(130)와 같이, 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치의 몸체일 수 있다. 대안적으로, 가열 물질의 몸체는 예를 들어, 도 1 및 도 2를 참조하여 앞서 논의한 가열 물질의 몸체(10)와 같이, 흡연가능 물질을 포함하는 물품의 가열 물질의 몸체일 수 있다.

상기 방법은 또한 상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트를 제공하되, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 상기 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트가 배치되게 제공하는 것(902)을 포함한다. 가열 물질의 몸체는, 상기 엘리먼트에, 부착(affix)되거나 매립되는 것과 같이, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트와 면 접촉할 수 있다.

상기 방법은 또한 상기 엘리먼트와 열 접촉하는 흡연가능 물질을 제공하는 것(903)을 포함한다. 흡연가능 물질은 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 물품 내에 포함될 수 있다. 흡연가능 물질은 도 1의 경우에서처럼, 상기 엘리먼트가 또한 상기 물품의 일부인 것의 결과로서, 상기 엘리먼트와 열 접촉할 수 있다. 대안적으로, 흡연가능 물질은 도 3, 도 4 및 도 5의 경우에서처럼, 흡연가능 물질이 상기 엘리먼트를 포함하는 장치의 가열 구역 내로 삽입되는 것의 결과로서, 상기 엘리먼트와 열 접촉하게 배치될 수 있다.

상기 방법은 또한 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기시키도록 상기 가변 자기장을 상기 가열 물질에 침투시켜서, 상기 흡연가능 물질의 점진적인 가열을 야기하는 것(904)을 포함한다. 이것이 어떻게 성취될 수 있는가에 관한 예시들은 앞서 논의되었다. 흡연가능 물질의 가열은 흡연가능 물질을 태우지 아니하면서 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위한 것과 같은 것일 수 있다.

위에서 논의된 실시예들 각각에서, 가열 물질은 강(steel)이다. 그러나, 다른 실시예들에서, 가열 물질은 전기 전도성 물질, 자성 물질, 및 자성 전기전도성 물질로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 물질들을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 가열 물질은 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상기 가열 물질은, 알루미늄, 금, 철, 니켈, 코발트, 도전성 카본, 그래파이트, 보통 탄소강(plain-carbon steel), 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel), 구리 및 청동으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 물질들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는 다른 가열 물질(들)이 사용될 수 있다. 자성 전기전도성 물질이 가열 물질로서 사용될 때, 자성 전기전도성 물질과 장치의 전자석 간의 자기 커플링이 사용 중에 향상될 수 있음이 발견되었다. 자기 이력 발열을 잠재적으로 가능하게 하는 것에 더하여, 이것은 가열 물질의 더 크거나 향상된 줄 발열을 가져올 수 있고 이로써 흡연가능 물질의 더 크거나 향상된 가열을 가져올 수 있다.

가열 물질은 표피 깊이를 가질 수 있는데, 표피 깊이는, 그 안에서 대부분의 유도 전류 및/또는 자기 쌍극자들의 유도된 재배향이 발생하는, 외부 구역이다. 가열 물질이 상대적으로 작은 두께를 갖는 것을 제공하는 것에 의해서, 가열 물질이 갖는 깊이 또는 두께가 가열 물질의 다른 치수와 비교하여 상대적으로 큰 경우와 비교할 때, 가열 물질의 더 큰 비율이 주어진 가변 자기장에 의해서 가열가능할 수 있다. 따라서 재료의 보다 효과적인 사용이 성취되고 차례로 비용이 감소된다.

앞서 기술된 실시예들의 각각에서, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트는 높은 열 전도도를 갖는 비자성의 전기절연체로 만들어진다. 이러한 물질들의 예시들은 다이아몬드 및 열분해 그래파이트 시트(pyrolytic graphite sheet)(적절하게 배향되었다면)이다. 그러나 이들 실시예들 각각의 개개의 변형들에서, 엘리먼트는 하나 또는 복수의 다른 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 엘리먼트는 구리, 탄소 또는 알루미늄과 같은 전기 전도성 물질로 만들어질 수 있다.

앞서 기술된 실시예들의 각각에서, 흡연가능 물질은 담배를 포함한다. 그러나, 이들 실시예들에 대한 개개의 변형들에서, 흡연가능 물질은 담배로 이루어질 수 있거나, 실질적으로 전부가 담배로 이루어질 수 있거나, 담배와 담배가 아닌 흡연가능 물질을 포함할 수 있거나, 담배가 아닌 흡연가능 물질을 포함할 수 있거나, 담배를 가지지 아니할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 흡연가능 물질은 증기 또는 에어로졸 형성제 또는 글리세롤, 프로필렌글리콜, 트라이아세틴(triacetin) 또는 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)과 같은 습윤제를 포함할 수 있다.

앞서 기술된 실시예들의 각각에서, 흡연가능 물질은 비-액체 흡연가능 물질이고 상기 장치는 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 비-액체 흡연가능 물질을 가열하기 위한 것이다. 다른 실시예들에서, 그 반대가 사실일 수 있다.

앞서 기술된 실시예들 각각에서, 물품(1, 2, 3, 4)은 소모성 물품이다. 일단 상기 물품(1, 2, 3, 4) 내 흡연가능 물질(30)의 휘발가능한 성분(들)의 전부가 또는 실질적으로 전부가 소비되어지면, 사용자는 상기 물품(1, 2, 3, 4)을 상기 장치(100, 200, 300)로부터 제거하고 상기 물품(1, 2, 3, 4)을 폐기할 수 있다. 사용자는 후속하여 상기 물품들(1, 2, 3, 4)의 다른 하나를 가지고 상기 장치(100, 200, 300)를 재새용할 수 있다. 그러나, 다른 개개의 실시예들에서, 상기 물품은 비-소모성일 수 있고 상기 장치 및 상기 물품은 일단 상기 흡연가능 물질의 휘발가능한 성분(들)이 소비된 후에 함께 폐기될 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 장치(100, 200, 300)는 상기 장치(100, 200, 300)와 함께 사용가능한 물품들(1, 2, 3, 4)과 별개로 판매되거나 공급되거나 또는 그렇지 않으면 제공된다. 그러나, 몇몇 실시예들에서, 상기 장치(100, 200, 300) 및 하나 또는 복수의 물품들(1, 2, 3, 4)은, 가능하게는 청소 도구(cleaning utensils)와 같은 부가적인 컴포넌트들과 함께, 키트 또는 조립체와 같이 하나의 시스템으로서 함께 제공될 수 있다.

다양한 이슈들을 해결하고 종래 기술로부터의 개선을 위해, 본 개시의 전체가 설명적으로 및 예시적으로 다양한 실시예들을 보여주는데, 이들 실시예들에서 청구된 발명이 실시될 수 있고 상기 실시예들은 본 발명은 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 우월한 장치, 그러한 장치와 함께 사용되기 위한 우월한 물품, 그러한 물품 및 그러한 장치를 포함하는 우월한 시스템 그리고 흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하는 우월한 방법을 제공한다. 본 개시의 이점들 및 특징들은 실시예들의 대표적인 샘플에 불과하며 여기에만 국한되거나(exhaustive) 및/또는 배타적이지 아니하다. 그것들은 청구되거나 그렇지 않으면 개시된 특징들을 단순히 이해하는 것을 돕고자 그리고 이들 특징들을 교시하기 위해 제시되었다. 본 개시의 이점들, 실시예들, 예시들, 기능들, 특징들, 구조들, 및/또는 다른 양상들은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 개시에 대한 제한들로서 또는 청구항들에 대한 균등물들에 대한 제한들로서 고려되지 않아야 하며, 본 개시의 범주 및/또는 사상으로부터 벗어나지 않고 다른 실시예들이 활용될 수 있고, 변형들이 행해질 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시예들은, 개시된 엘리먼트들, 컴포넌트들, 특징들, 부품들, 단계들, 수단들 등의 적절한 조합들을 적절하게 포함하거나, 이들로 구성되거나, 또는 이들을 필수 구성으로 포함할 수 있다. 본 개시는 현재 청구되지 않지만 추후에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함할 수 있다.

Claims

흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품으로서,
가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체;
가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트로서, 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트; 및
상기 엘리먼트와 열 접촉하는 흡연가능 물질로서, 상기 점진적인 가열이 상기 흡연가능 물질의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트에 대해 배치된, 흡연가능 물질;을 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 엘리먼트는 상기 가열 물질의 몸체와 면 접촉하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 흡연가능 물질은 상기 엘리먼트와 면 접촉하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 적어도 부분적으로 매립된(embedded),
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 완전히 매립된,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 엘리먼트는 상기 흡연가능 물질의 길이의 적어도 과반(a majority of)을 따라 연장하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트의 제1 단부 부분에만 위치되고
상기 엘리먼트의 반대편의 제2 단부 부분은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질을 갖지 아니하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 가열 물질은 전기 전도성 물질, 자성 물질, 및 자성 전기전도성 물질로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 물질들을 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 가열 물질은 금속 또는 금속 합금을 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 가열 물질은, 알루미늄, 금, 철, 니켈, 코발트, 도전성 카본, 그래파이트, 보통 탄소강(plain-carbon steel), 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강(ferritic stainless steel), 구리 및 청동으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 복수의 물질들을 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
제1 항에 있어서,
상기 흡연가능 물질은 담배 및/또는 하나 또는 복수의 습윤제를 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치와 사용되기 위한 물품.
흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치로서,
가변 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기;
상기 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체;
상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트로서, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트; 및
상기 흡연가능 물질을 포함하는 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역으로서, 상기 엘리먼트와 열 접촉하고, 상기 점진적인 가열이 상기 가열 구역의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트에 대해 배치된, 가열 구역;을 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 적어도 부분적으로 매립된(embedded),
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트 내에 완전히 매립된,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트의 제1 단부 부분에만 위치되고
상기 엘리먼트의 반대편의 제2 단부 부분은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질을 갖지 아니하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 엘리먼트는 상기 가열 구역 내로 돌출하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 엘리먼트는 상기 가열 구역 주위를 적어도 부분적으로 연장하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 엘리먼트는 상기 가열 구역의 길이의 적어도 과반(a majority of)을 따라 연장하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제12 항에 있어서,
상기 엘리먼트의 제1 부분 및 제2 부분은 상이한 개개의 열질량을 갖는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
제19 항에 있어서,
상기 엘리먼트의 제2 부분은 상기 엘리먼트의 제1 부분보다 더 두껍고,
상기 가열 물질의 몸체는 상기 엘리먼트의 제1 부분만과 면 접촉하고,
상기 엘리먼트의 제2 부분은 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질을 갖지 아니하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 장치.
흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하기 위한 시스템으로서,
흡연가능 물질을 포함하는 물품; 그리고
장치로서,
가변 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기;
상기 가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체;
상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트로서, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 배치된, 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트; 및
상기 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 가열 구역으로서, 상기 엘리먼트와 열 접촉하고, 상기 점진적인 가열이 상기 가열 구역의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 엘리먼트에 대해 배치된, 가열 구역;을 포함하는
장치를 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하기 위한 시스템.
흡연가능 물질의 적어도 하나의 성분을 휘발시키기 위해 흡연가능 물질을 가열하는 방법으로서,
가변 자기장의 침투에 의해 가열가능한 가열 물질의 몸체를 제공하고;
상기 가열 물질의 몸체와 열 접촉하는 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트를 제공하되, 상기 가변 자기장의 침투에 의한 상기 가열 물질의 가열이 상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기하도록 상기 가열 물질의 몸체에 대해 상기 비-흡연가능 열전도성 엘리먼트가 배치되게 제공하고;
상기 엘리먼트와 열 접촉하는 흡연가능 물질을 제공하고; 그리고
상기 엘리먼트의 점진적인 가열을 야기시키도록 상기 가변 자기장을 상기 가열 물질에 침투시켜서, 상기 흡연가능 물질의 점진적인 가열을 야기하는 것을 포함하는,
흡연가능 물질을 가열하는 방법.