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KR102445554B1 - 시각 피드백 장치를 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

시각 피드백 장치를 갖는 에어로졸 발생 장치 Download PDF

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KR102445554B1
KR102445554B1 KR1020187030260A KR20187030260A KR102445554B1 KR 102445554 B1 KR102445554 B1 KR 102445554B1 KR 1020187030260 A KR1020187030260 A KR 1020187030260A KR 20187030260 A KR20187030260 A KR 20187030260A KR 102445554 B1 KR102445554 B1 KR 102445554B1
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KR
South Korea
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KR1020187030260A
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Inventor
루이 누노 바티스타
스테판 안토니 헤다르쳇
Original Assignee
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. filed Critical 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Abstract

전원(40), 에어로졸 발생 물품(50; 60)을 수용하기 위한 공동(14), 및 공동(14) 내에 위치된 적어도 하나의 전기 히터(22)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(10)가 제공된다. 에어로졸 발생 장치(10)는, 적어도 하나의 전기 히터(22)를 활성화시키기 위해 전원(40)으로부터 적어도 하나의 전기 히터(22)로의 전력 공급을 제어하도록 구성되는 제어기(42)를 더 포함한다. 제어기(42)는 에어로졸 발생 물품(50; 60)의 적어도 일부가 공동(14) 내에 수용된 총 기간 동안 적어도 하나의 전기 히터(22)를 활성화시키도록 구성된다. 에어로졸 발생 장치(10)는 또한 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)를 포함하되, 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)의 복수의 세그먼트(34)는 총 기간의 일부에 각각 대응한다. 복수의 세그먼트(34) 각각은 에어로졸 발생 물품(50; 60)의 적어도 일부가 공동(14) 내에 수용될 때 및 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된다.

Description

시각 피드백 장치를 갖는 에어로졸 발생 장치
본 발명은 세그먼트식 시각 피드백 장치를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명은 전동식 흡연 시스템에서 사용하기 위한 장치로서의 특정한 용도를 제공한다.
에어로졸 발생 시스템의 하나의 유형은 전동식 흡연 시스템이다. 공지된 소형 전동식 흡연 시스템은 통상적으로 배터리를 포함하는 에어로졸 발생 장치, 제어 전자 장치(electronics) 및 구체적으로 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위하여 설계된 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 전기 히터를 포함한다. 일부 실시예에서, 에어로졸 발생 물품은 담배 로드 또는 담배 플러그와 같은 에어로졸 발생 기재를 포함하며, 에어로졸 발생 장치 내에 포함된 히터는, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 에어로졸 발생 기재 내에 또는 그 주위에 삽입된다. 대안적인 전동식 흡연 시스템에서, 에어로졸 발생 물품은 말아 피는 담배와 같은 에어로졸 발생 기재가 담긴 캡슐을 포함할 수 있다.
일부 전동식 흡연 시스템은 장치가 스위치 온 될 때의 표시 및 가열 사이클이 완료되었을 때의 표시와 같은 기본적인 정보를 소모자에게 제공하는 간단한 시각 피드백 장치를 포함한다.
US-2011/265806-A1은 장치의 액체 기재가 거의 소모되었을 때를 장치 사용자에게 표시해주는 간단한 LED 장치를 갖는 전자 흡연 장치를 기술한다.
US-2014/261487-A1은 퍼핑한 횟수 또는 잔여 퍼핑 횟수의 추정치를 표시하는 복수의 표시기를 포함할 수 있는 전자 흡연 장치를 기술한다. 그러나, 각각의 퍼핑은 유속 및 지속 시간이 다를 수 있으므로, 이러한 피드백은 사용자에 대한 제한적인 용도를 갖는다.
US-5,865,185-A는 흡연 장치 및 교체식 담배 향미 유닛을 포함하는 흡연 시스템을 기술한다. 담배 향미 유닛은 상기 유닛이 이미 가열되었을 때를 표시하기 위한 표시 수단을 포함할 수 있지만, 흡연 시스템의 작동 중에는 임의의 피드백을 사용자에게 제공하지 않는다.
에어로졸 발생 장치의 작동 중에 개선된 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성된 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다. 에어로졸 발생 물품의 사용 중에 개선된 피드백을 사용자에게 제공하도록 구성된 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 전원, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동, 및 공동 내에 위치한 적어도 하나의 전기 히터를 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 에어로졸 발생 장치는, 적어도 하나의 전기 히터를 활성화시키기 위해 전원으로부터 적어도 상기 하나의 전기 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함한다. 제어기는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 공동 내에 수용된 총 기간 동안 적어도 하나의 전기 히터를 활성화시키도록 구성된다. 에어로졸 발생 장치는 또한 세그먼트식 시각 피드백 장치를 포함하며, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 복수의 세그먼트는 각각 총 기간 중 상이한 부분에 대응한다. 복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 공동 내에 수용될 때 및 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는 총 기간 동안 에어로졸 발생 물품을 가열하도록 구성된다. 즉, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 물품 상의 하나 이상의 에어로졸 형성 기재가 소모될 때까지 에어로졸 발생 물품을 가열하도록 구성된다. 제어기는 총 기간 동안 적어도 하나의 히터를 연속적으로 활성화시키도록 구성될 수 있으므로, 총 기간은 적어도 하나의 히터가 연속적으로 활성화되는 기간과 동일하다. 제어기는 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재가 소모될 때까지 일련의 이산된 활성화를 통해 적어도 하나의 히터를 활성화시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 에어로졸 발생 장치 또는 에어로졸 발생 장치 내에 수용된 에어로졸 발생 물품 상에서 사용자가 흡인할 때만 적어도 하나의 히터를 활성화시키도록 구성될 수 있다. 이러한 구현예에서, 총 기간은 적어도 하나의 히터가 활성화되는 각 활성화 기간의 합계와 동일하다.
유리하게는, 복수의 세그먼트 각각이 총 기간 중 상이한 부분이 경과된 후에 시각 피드백을 제공하도록 구성된 세그먼트식 시각 피드백 장치를 제공하면, 잔여 히터 활성화 시간이 명확히 표시된다. 즉, 세그먼트식 시각 피드백 장치는 에어로졸 발생 장치와 함께 가열되는 에어로졸 발생 물품 상의 에어로졸 형성 기재의 소모 수준에 대한 정확한 표시를 제공한다. 이는 소모 수준에 대한 피드백을 제공하지 않거나, 예를 들어 퍼핑 횟수에 기초한 추정치만을 제공하는 공지된 장치와는 대조적이다.
총 기간 중 상이한 부분의 적어도 일부는 부분적으로 중첩할 수 있다. 총 기간 중 상이한 부분은 총 기간 중 연속적인 부분일 수 있다.
세그먼트식 시각 피드백 장치는 총 기간이 개시될 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 세그먼트를 포함할 수 있다. 즉, 세그먼트식 시각 피드백 장치는 총 기간 중 임의의 부분이 경과하기 전에 시각 피드백을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 세그먼트를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 잔여 세그먼트는 총 기간 중 상이한 부분에 각각 대응하도록 구성된 복수의 세그먼트이다.
시각 피드백 장치의 모든 세그먼트는 총 기간 중 상이한 각각에 각각 대응하도록 구성된 복수의 세그먼트일 수 있다.
적어도 하나의 전기 히터는 복수의 전기 히터를 포함할 수 있다.
제어기는 총 기간 동안 히터가 활성화될 때마다 모든 전기 히터를 동시에 활성화시키도록 구성될 수 있다.
제어기는 복수의 전기 히터를 연속적으로 활성화시키도록 구성될 수 있다. 제어기는 복수의 전기 히터를 한 번에 하나씩 활성화 및 비활성화시키도록 구성될 수 있다. 제어기는 복수의 전기 히터를 2개 이상의 그룹으로 나누어 활성화시키도록 구성될 수 있으며, 한 그룹 내의 모든 전기 히터는 동시에 활성화된다. 제어기는 이전의 히터 또는 히터의 그룹이 활성화된 이후이지만 이전 히터 또는 히터의 그룹이 비활성화되기 전에, 다음 히터 또는 히터의 그룹을 활성화시키도록 구성될 수 있다.
제어기가 복수의 전기 히터를 연속적으로 활성화시키도록 구성된 구현예에서, 복수의 세그먼트 각각은 바람직하게는 대응하는 전기 히터 또는 전기 히터 그룹이 일 기간 동안 활성화되었을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된다. 상기 기간은 히터 또는 전기 히터 그룹의 총 활성화 시간일 수 있다. 상기 기간은 전기 히터 또는 전기 히터 그룹의 총 활성화 시간의 일부일 수 있다.
바람직하게는, 총 기간의 각각의 기간은 단일 전기 히터의 총 활성화 시간에 대응하므로, 복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 공동 내에 수용될 때 및 대응하는 전기 히터가 활성화되었을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된다.
바람직하게는, 전기 히터는 패턴으로 배치되고, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트는 전기 히터와 동일한 패턴으로 배치된다. 유리하게는, 전기 히터 및 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트를 동일한 패턴으로 제공하면 복수의 세그먼트 각각 및 에어로졸 형성 기재의 소모 사이의 상관 관계를 더 강조할 수 있다.
전기 히터 및 세그먼트식 시각 피드백 장치의 패턴은 선형 행과 열의 그리드, 오프셋 열을 갖는 선형 행의 그리드, 2차원 벌집, 하나 이상의 동심원, 및 이들의 조합을 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.
바람직하게는, 복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 공동 내에 수용될 때 및 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때, 제1 상태에서 제2 상태로 전환 가능하다.
제1 상태는 복수의 세그먼트 모두에 대해 동일할 수 있다. 적어도 하나의 세그먼트에 대한 제1 상태는 잔여 세그먼트에 대한 제1 상태와 상이할 수 있다.
제2 상태는 복수의 세그먼트 모두에 대해 동일할 수 있다. 적어도 하나의 세그먼트에 대한 제2 상태는 잔여 세그먼트에 대한 제2 상태와 상이할 수 있다.
제2 상태에서 복수의 세그먼트 각각에 의해 제공된 시각 피드백은, 복수의 세그먼트의 적어도 일부가 제2 상태로 전환되었을 때 세그먼트식 시각 피드백 장치가 표시(indicia)를 디스플레이 하도록 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트 사이에서 변화할 수 있다. 표시는 에어로졸 발생 장치의 사용자를 위한 그래픽 메시지 및 문자 기반 메시지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 표시는 로고, 예컨대 브랜드 로고를 포함할 수 있다. 표시는 브랜드명을 포함할 수 있다. 복수의 세그먼트 모두가 제2 상태로 전환되었을 때, 세그먼트의 적어도 일부는 제2 상태에서 변화하여 에어로졸 형성 기재의 소모가 완료되었음을 표시하는 문자 기반 메시지를 제공할 수 있다.
세그먼트식 시각 피드백 장치는, 세그먼트 중 일부가 제2 상태로 전환되었고 세그먼트의 일부는 제1 상태에 남아 있을 때, 세그먼트식 시각 피드백 장치가 표시를 디스플레이 하도록 비연속적인 순서로 복수의 세그먼트를 제2 상태로 전환시키도록 구성될 수 있다.
세그먼트식 시각 피드백 장치는 세그먼트식 전자 디스플레이를 포함할 수 있으며, 전자 디스플레이의 각 세그먼트는 독립적으로 절환 가능하고, 제어기는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 공동 내에 수용될 때 및 총 기간 중 대응 기간이 경과했을 때 복수의 세그먼트의 각각을 제1 상태로부터 상기 제2 상태로 절환시키도록 구성된다.
세그먼트식 시각 피드백 장치는 LED 어레이를 포함할 수 있으며, 각 세그먼트는 하나 이상의 LED를 포함한다.
세그먼트식 시각 피드백 장치는 LCD 디스플레이를 포함할 수 있으며, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각 세그먼트는 LCD 디스플레이의 하나 이상의 세그먼트를 포함한다.
전자 디스플레이의 각 세그먼트는 상이한 명도 값들 및 상이한 색상 값들 중 적어도 하나에 있어서 절환 가능할 수 있다. 제1 상태는 명도의 제1 레벨 또는 제1 색상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 상태는 명도의 제2 레벨 또는 제2 색상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 명도의 제1 및 제2 레벨 중 하나는 세그먼트가 스위치 오프 된 상태일 수 있다.
제1 상태에서, 복수의 세그먼트 모두가 스위치 오프 될 수 있다. 복수의 세그먼트 각각은 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때 세그먼트를 스위치 온함으로써 제2 상태로 전환될 수 있다.
제1 상태에서, 복수의 세그먼트 모두가 스위치 온 될 수 있다. 전자 디스플레이의 적어도 하나의 세그먼트는 총 기간 중 대응 기간이 경과했을 때 세그먼트를 스위치 오프 함으로써 제2 상태로 전환될 수 있다. 복수의 세그먼트 모두가 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때 세그먼트를 스위치 오프함으로써 제2 상태로 전환될 수 있다.
전자 디스플레이의 적어도 하나의 세그먼트는 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때 세그먼트의 색상을 변경함으로써 제2 상태로 전환될 수 있다. 복수의 세그먼트 모두가 총 기간 중 대응 부분이 경과했을 때 각각의 세그먼트의 색상을 변경함으로써 제2 상태로 전환될 수 있다.
제어기는, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 공동 내에 수용될 때 및 총 기간이 경과했을 때 복수의 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 절환시키도록 구성될 수 있으며, 제3 상태는 제1 상태 및 제2 상태와 상이하다. 유리하게는, 복수의 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 절환시키면, 에어로졸 형성 기재의 소모가 완료되었음을 명확한 표시로 사용자에게 제공할 수 있다. 제2 상태로 전환될 때 복수의 세그먼트 각각이 스위치 오프 되는 구현예에서, 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 전환시키는 것은 세그먼트의 적어도 일부를 스위치 온 하는 것을 포함할 수 있다. 제2 상태로 전환될 때 각각의 세그먼트가 스위치 오프 되는 구현예에서, 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 전환시키는 것은 세그먼트의 적어도 일부를 스위치 온 하는 것을 포함할 수 있다. 복수의 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 전환하는 것은 세그먼트의 적어도 일부의 색상을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 전환하는 것은 적어도 하나의 세그먼트를 스위치 온 하는 것, 적어도 하나의 세그먼트를 스위치 오프 하는 것, 적어도 하나의 세그먼트의 색상을 변경하는 것 중 적어도 2개를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 상태에서 복수의 세그먼트 모두는 스위치 온 될 수 있고 제1 색상으로 비춰질 수 있다. 각 세그먼트는 제2 상태로 전환될 때 스위치 오프 될 수 있다. 총 기간이 경과된 이후, 적어도 하나의 세그먼트는 제3 상태로 전환될 때 스위치 온 될 수 있다. 제3 상태에서, 적어도 하나의 세그먼트는 제1 색상과 상이한 제2 색상으로 비춰질 수 있다.
바람직하게는, 제어기는 새로운 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 전자 표시 장치의 각 세그먼트를 제1 상태로 재설정하도록 구성된다.
본원에서 기술된 바와 같이, 적어도 하나의 전기 히터는 복수의 전기 히터를 포함할 수 있으며, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트 각각은 대응하는 전기 히터가 활성화되었을 때 시각 피드백을 제공한다. 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품이 복수의 전기 히터와 세그먼트식 시각 피드백 장치 사이에 위치되도록, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각 세그먼트는 대응하는 전기 히터의 위에 놓일 수 있다. 유리하게는, 이는 시각 피드백 장치의 각 세그먼트 및 에어로졸 형성 기재의 소비 사이의 상관 관계를 더 강조할 수 있다.
복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 일부가 보일 수 있도록 배치된 렌즈를 포함할 수 있다. 각각의 렌즈는 제1 상태 및 제2 상태 사이에서 전환될 수 있으며, 제2 상태에서 렌즈의 형상은 제1 상태에서의 렌즈의 형상과 상이하다. 렌즈의 형상을 변화시키면 렌즈를 통해 볼 때 에어로졸 형성 기재의 밑에 놓이는 부분의 시각적 외관을 변화시킬 수 있는데, 이는 대응하는 전기 히터의 활성화를 나타내는 시각 피드백을 사용자에게 제공할 수 있다.
각각의 렌즈는 전자적으로 활성화될 수 있다. 각각의 렌즈는 전력이 공급될 때 렌즈의 형상을 변화시키도록 구성된 압전 작동기를 포함할 수 있다. 제어기는 대응하는 전기 히터가 활성화될 때 각 렌즈를 전자적으로 작동시켜 제1 상태로부터 제2 상태로 전환시키도록 구성될 수 있다.
각각의 렌즈는 가열될 때 형상의 변화를 나타내도록 구성된 열기계적(thermomechanical) 재료를 포함할 수 있다. 각각의 렌즈는, 전기 히터가 활성화될 때 대응하는 전기 히터로부터의 열이 렌즈의 형상 변화에 영향을 미쳐 렌즈를 제2 상태로 전환시키도록 구성될 수 있다. 적절한 열기계적 재료의 예는 구조적으로 변형된 폴리비닐알코올을 포함하는 열감응성(thermoresponsive) 폴리머를 포함한다. 구조적으로 변형된 적절한 폴리비닐알코올은 부분적으로 아세탈화되고 이온화된 폴리비닐알코올을 포함한다. 각각의 렌즈는 열기계적 재료, 예컨대 열감응성 폴리머로부터 형성될 수 있다. 각각의 렌즈는 유리와 같은 통상적인 광학 재료, 및 통상적인 광학 재료 상에 제공된 열감응성 폴리머 코팅으로 형성될 수 있다.
복수의 세그먼트 각각이 대응 전기 히터의 위에 놓이는 구현예에서, 복수의 세그먼트 각각은 대응 전기 히터에 의해 세그먼트가 가열될 때 세그먼트의 물리적인 외관의 변화를 나타내도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 이는 각 전기 히터를 활성화시키는 것과 세그먼트식 시각 피드백 장치의 대응 세그먼트를 제2 상태로 전환하는 것 사이에 직접적인 상관 관계를 제공한다.
복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 대응 전기 히터에 의해 가열될 때 색상의 변화를 나타내는 열변색(thermochromic) 재료를 포함할 수 있다. 복수의 세그먼트의 각각은 열변색 재료를 포함할 수 있으며, 각 세그먼트는 제1 색상에서 제2 색상으로 변화되도록 구성된다. 제1 및 제2 색상 중 하나는 무색일 수 있다. 제2 색상은 세그먼트 모두에 대해 동일할 수 있다. 제2 색상은 세그먼트 모두에 대해 동일할 수 있다. 적어도 하나의 세그먼트에 대한 제2 색상은 잔여 세그먼트에 대한 제2 색상과 상이할 수 있다. 세그먼트 중 2개 이상에 대한 제2 색상은 잔여 세그먼트의 제2 색상과 상이할 수 있다. 상이한 색 변화를 나타내도록 구성된 세그먼트를 제공하면, 복수의 세그먼트 중 적어도 일부가 가열되었을 때 세그먼트식 시각 피드백 장치가 표시를 디스플레이 하는 것을 용이하게 할 수 있다. 표시는 그래픽, 문자, 로고, 및 브랜드명 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적절한 열변색 재료는 류코(leuco) 염료를 포함한다.
복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 대응하는 전기 히터에 의해 가열될 때 형상의 변화를 나타내도록 구성된 열기계적 재료를 포함할 수 있다. 열기계적 재료를 포함하는 각각의 세그먼트는 본원에 기술된 바와 같은 렌즈일 수 있다.
복수의 세그먼트 중 적어도 하나의 세그먼트는 재료가 대응하는 전기 히터에 의해 가열될 때 재료의 투명도 및 재료의 편광 효과 중 적어도 하나에서 변화를 나타내도록 구성된 재료를 포함할 수 있다. 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트의 투명도 및 편광 효과 중 적어도 하나를 변화시키면, 세그먼트를 통해 보았을 때, 에어로졸 형성 기재의 밑에 놓이는 부분의 시각적 외관을 변화시킬 수 있다. 적절한 재료는 스피로벤조피란, Gd(2)O(2)S:YbEr과 같은 도핑된 산화물, 및 내장된 미세 결정질 은 할라이드(microcrystalline silver halides)를 포함하는 투명 재료를 포함한다.
각각의 전기 히터는 전기 저항성 재료를 포함할 수 있다. 적절한 전기 저항성 재료는: "도전성" 세라믹(예컨대, 이규화 몰리브덴 등), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 및 세라믹 재료와 금속 재료로 만들어진 복합 재료를 포함하되 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 복합 재료는 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함할 수 있다. 적절한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함한다. 적절한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족의 금속을 포함한다. 적절한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브덴-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸, Timetal® 및 철-망간-알루미늄계 합금에 기초한 초합금을 포함한다. 복합 재료에 있어서, 전기 저항성 재료는 에너지 전달의 동역학 및 요구되는 외부 물리화학적 특성에 따라 선택적으로 절연 재료에 매립되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다.
각각의 전기히터는 적외선 가열 요소, 광자 공급원(photonic source), 또는 유도성(inductive) 가열 요소를 포함할 수 있다.
각각의 전기 히터는 반도체 히터를 포함할 수 있다. 각각의 반도체 히터는 기재층 및 기재층 상에 제공되는 가열층을 포함할 수 있다. 각각의 가열층은 개별 기재층 상에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 반도체 히터는 공통 기재층 및 서로 이격되고 공통 기재층 상에 각각 제공되는 복수의 가열층을 포함하며, 상기 각각의 가열층은 반도체 히터를 형성한다. 유리하게는, 공통 기재층을 사용하는 것은 복수의 반도체 히터 및 에어로졸 발생 장치의 제조를 단순화할 수 있다. 기재층을 형성하는 적절한 물질은 실리콘이다. 기재층은 실리콘 웨이퍼일 수 있다.
각각의 가열층은 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 각각의 가열층은 다결정 실리콘에 원하는 전기 저항을 제공하기 위해 하나 이상의 도펀트를 포함할 수 있다. 적절한 도펀트는 인(phosphorous)이다. 각각의 가열층은 실질적으로 연속층일 수 있다. 각각의 가열층은 기재층 상에 패턴을 형성할 수 있다. 유리하게는, 기재층 상에 패턴을 형성하는 가열층을 제공하는 것은 히터의 작동 동안 반도체 히터에 걸쳐 원하는 온도 분포를 제공할 수 있다.
전원은 직류(DC) 전원을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 전원은 배터리를 포함한다. 예를 들어, 전원은 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들어 리튬-코발트, 리튬-철-인산염, 또는 리튬-폴리머 배터리를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 전원, 에어로졸 발생 물품을 수용하는 공동, 및 공동 내에 위치되는 복수의 전기 히터를 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 에어로졸 발생 장치는, 복수의 전기 히터를 연속적으로 활성화시키기 위해 전원로부터 각각의 전기 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성되는 제어기를 더 포함한다. 에어로졸 발생 장치는 또한 세그먼트식 시각 피드백 장치를 포함하며, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는 전기 히터 중 하나와 대응한다. 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 및 대응하는 전기 히터가 활성화되었을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된다.
본 발명의 제2 양태에 따른 에어로졸 발생 장치는 시각 피드백 장치의 각 세그먼트와 및 전기 히터 중 하나 사이의 직접적인 상관 관계를 포함하는, 세그먼트식 시각 피드백 장치 및 복수의 전기 히터를 포함한다. 유리하게는, 이러한 직접적인 상관 관계는 에어로졸 발생 장치와 함께 가열되는 에어로졸 발생 물품 상의 에어로졸 형성 기재의 소모 수준의 명확한 시각적 표시를 제공한다.
본 발명의 제2 양태에 따른 에어로졸 발생 장치는 순차적으로 활성화되는 복수의 전기 히터를 포함한다. 유리하게는, 에어로졸 발생 물품 상의 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위해 순차적으로 활성화되는 복수의 전기 히터를 사용하면 에어로졸 형성 기재의 소모 수준의 보다 정확한 추정 또는 결정을 용이하게 할 수 있다.
바람직하게는, 제어기는 전기 히터를 순차적으로 활성화 및 비활성화시키도록 구성된다. 제어기는 복수의 전기 히터를 한 번에 하나씩 활성화 및 비활성화시키도록 구성될 수 있다. 제어기는 복수의 전기 히터를 2개 이상의 그룹으로 나누어 활성화시키도록 구성될 수 있으며, 한 그룹 내의 모든 전기 히터는 동시에 활성화된다. 제어기는 이전의 히터 또는 히터의 그룹이 활성화된 이후이지만 이전 히터 또는 히터의 그룹이 비활성화되기 전에, 다음 히터 또는 히터의 그룹을 활성화시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제1 양태와 관련하여 본원에 기술된 선택적이거나 바람직한 특징 중 임의의 특징은 본 발명의 제2 양태에 따른 에어로졸 발생 장치에 적용될 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 기저층, 기저층 상에 위치된 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재, 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 위에 놓이는 커버층, 및 커버층 상에 위치된 세그먼트식 시각 피드백 장치를 포함하는 에어로졸 발생 물품이 제공된다. 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 일부 위에 놓인다. 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 대응하는 일부가 가열될 때 시각 피드백을 제공하도록 구성된다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 물품은 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각 세그먼트 및 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 일부 사이의 직접적인 상관 관계를 갖는, 세그먼트식 시각 피드백 장치를 포함한다. 유리하게는, 직접적인 상관 관계는 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 소모 수준에 대한 명확하고 정확한 시각적 표시를 제공한다. 이는 전체 물품이 이미 가열되었을 때만을 표시하는 표시 수단을 포함하는 공지된 물품과 대조적이다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 단일 에어로졸 형성 기재일 수 있으며, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는 단일 에어로졸 형성 기재의 일부의 위에 놓인다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있으며, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는 이산된 에어로졸 형성 기재 중 하나의 위에 놓인다. 각각의 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재는 실질적으로 동일할 수 있다. 이산된 에어로졸 형성 기재 중 적어도 하나는 이산된 에어로졸 형성 기재의 다른 것과 상이할 수 있다.
세그먼트식 시각 피드백 장치의 각각의 세그먼트는, 세그먼트 및 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 대응하는 부분이 가열될 때 세그먼트의 물리적 외관의 변화를 나타내도록 구성될 수 있다.
세그먼트식 시각 피드백 장치 중 적어도 하나의 세그먼트는, 세그먼트 및 에어로졸 형성 기재의 적어도 하나의 대응하는 부분이 가열될 때, 색상의 변화를 나타내도록 구성된 열변색 재료를 포함할 수 있다. 각각의 세그먼트는 열변색 재료를 포함할 수 있으며, 각각의 세그먼트는 제1 색상에서 제2 색상으로 변하도록 구성된다. 제1 및 제2 색상 중 하나는 무색일 수 있다. 제2 색상은 세그먼트 모두에 대해 동일할 수 있다. 적어도 하나의 세그먼트에 대한 제2 색상은 잔여 세그먼트에 대한 제2 색상과 상이할 수 있다. 복수의 세그먼트에 대한 제2 색상은 잔여 세그먼트에 대한 제2 색상과 상이할 수 있다. 상이한 색 변화를 나타내도록 구성된 세그먼트를 제공하면, 세그먼트 중 적어도 일부가 가열되었을 때 세그먼트식 시각 피드백 장치가 표시를 디스플레이 하는 것을 용이하게 할 수 있다. 표시는 그래픽, 문자, 로고, 및 브랜드명 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적절한 열변색 재료는 류코(leuco) 염료를 포함한다.
세그먼트식 시각 피드백장치 중 적어도 하나의 세그먼트는, 세그먼트 및 에어로졸 형성 기재의 적어도 하나의 대응하는 부분이 가열될 때, 형상의 변화를 나타내도록 구성된 열기계적 재료를 포함할 수 있다. 열기계적 재료를 포함하는 각각의 세그먼트는, 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 밑에 놓이는 부분이 렌즈를 통해 보일 수 있도록 배치된 렌즈일 수 있다. 바람직하게는, 각각의 세그먼트는 세그먼트 및 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 대응하는 부분이 가열될 때, 렌즈의 형상이 변화되도록 구성된다. 렌즈의 형상을 변화시키면, 렌즈를 통해 볼 때 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 밑에 놓이는 부분의 시각적 외관을 변화시킬 수 있다. 적절한 열기계적 재료의 예는 구조적으로 변형된 폴리비닐알코올을 포함하는 열감응성(thermoresponsive) 폴리머를 포함한다. 구조적으로 변형된 적절한 폴리비닐알코올은 부분적으로 아세탈화되고 이온화된 폴리비닐알코올을 포함한다. 각각의 렌즈는 열기계적 재료, 예컨대 열감응성 폴리머로부터 형성될 수 있다. 각각의 렌즈는 유리와 같은 통상적인 광학 재료, 및 통상적인 광학 재료 상에 제공된 열감응성 폴리머 코팅으로 형성될 수 있다.
세그먼트식 시각 피드백 장치의 적어도 하나의 세그먼트는, 세그먼트 및 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 대응하는 일부가 가열될 때, 재료의 투명도 및 편광 효과 중 적어도 하나에서 변화를 나타내도록 구성된 재료를 포함할 수 있다. 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트의 투명도 및 편광 효과 중 적어도 하나를 변화시키면, 세그먼트를 통해 보았을 때 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재의 아래에 놓이는 부분의 시각적 외관을 변화시킬 수 있다. 적절한 재료는 스피로벤조피란, Gd(2)O(2)S:YbEr과 같은 도핑된 산화물, 및 내장된 미세 결정질 은 할라이드(microcrystalline silver halides)를 포함하는 투명 재료를 포함한다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 기저층 상에 제공된 담배-함유 재료를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 고체 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 허브 잎, 담배 잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화 담배, 압출 담배 및 팽화 담배 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재가 균질화 담배를 포함하는 구현예에서, 균질화 담배 재료는 미립자 담배를 응집시킴으로써 형성될 수 있다. 균질화 담배 재료는 시트 형태일 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5% 초과하는 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화 담배 재료는 건조 중량 기준으로 5% 내지 30%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는 담배 잎몸(leaf lamina) 및 담배 잎자루(leaf stem) 중 하나 또는 둘 모두를 분쇄하거나 달리 세분하여 얻어진 미립자 담배를 응집시켜서 형성될 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는, 예를 들어 담배의 처리, 취급 및 배송 동안 형성된 담배 가루, 담배 미분 및 기타 미립자 담배 부산물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 균질화 담배 재료의 시트는 미립자 담배를 응집시키는 것을 돕기 위해 담배 내인성 바인더인 하나 이상의 내재성 바인더, 담배 외인성 바인더인 하나 이상의 외재성 바인더, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 균질화 담배 재료는 담배 및 비담배 섬유, 에어로졸 형성제, 습윤제, 가소제, 향미제, 충전제, 수성 및 비수성 용매, 및 이들의 조합을 포함하는 기타 첨가제를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 균질화 담배 재료의 시트는, 미립자 담배 및 하나 이상의 바인더를 포함하는 슬러리를 컨베이어 벨트 또는 다른 지지면 상에 캐스팅하는 단계, 캐스팅된 슬러리를 건조시켜서 균질화 담배 재료의 시트를 형성하는 단계 및 지지면으로부터 균질화 담배 재료의 시트를 제거하는 단계를 일반적으로 포함하는 유형의 캐스팅 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 적절한 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 및 글리세린과 같은 다가 알코올; 글리세롤 모노-, 디- 또는 트리아세테이트와 같은 다가 알코올의 에스테르; 및 디메틸 도데칸디오에이트 및 디메틸 테트라데칸디오에이트와 같은 모노-, 디- 또는 폴리카르복실산의 지방족 에스테르를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
바람직한 에어로졸 형성제는 프로필렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,3-부탄디올 같은 다가 알코올 또는 그들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는 글리세린이다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 단일 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 에어로졸 형성 기재는 둘 이상의 에어로졸 형성제들의 조합을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 에어로졸 형성 기재가 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재를 포함하는 구현예에서, 이산된 에어로졸 형성 기재 중 적어도 하나는 다공성 담체 재료 및 다공성 담체 재료 상에 흡착된 액체 니코틴 공급원을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 다공성 담체 재료는 약 0.1 g/㎤ 내지 약 0.3 g/㎤의 밀도를 갖는다.
바람직하게는, 다공성 담체 재료는 약 15% 내지 약 55%의 기공율을 갖는다.
다공성 담체 재료는 유리, 셀룰로오스, 세라믹, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리(사이클로헥산디메틸렌 테레프탈레이트)(PCT), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 팽창 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE), 및 BAREX® 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 다공성 담체 재료는 액체 에어로졸 형성 기재에 대하여 화학적으로 불활성이다.
바람직하게는, 액체 니코틴 공급원은 니코틴, 니코틴 염기, 니코틴 염, 예컨대, 니코틴-HCl, 니코틴-중주석산염(bitartrate), 또는 니코틴-이주석산염(ditartrate), 또는 니코틴 유도체 중 하나 이상을 포함한다.
니코틴 공급원은 천연 니코틴 또는 합성 니코틴을 포함할 수 있다.
니코틴 공급원은, 순수 니코틴, 수성 용매 또는 비수성 용매 중의 니코틴 용액, 또는 액체 담배 추출물을 포함할 수 있다.
니코틴 공급원은 전해질 형성 화합물을 포함할 수 있다. 전해질 형성 화합물은 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 금속 염, 알칼리 토금속 산화물, 알칼리 토금속 수산화물, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
니코틴 공급원은, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 산화리튬, 산화바륨, 염화칼륨, 염화나트륨, 탄산나트륨, 구연산나트륨, 황산암모늄, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 전해질 형성 화합물을 포함할 수 있다.
니코틴 공급원은, 니코틴, 니코틴 염기, 니코틴 염 또는 니코틴 유도체, 및 전해질 형성 화합물의 수용액을 포함할 수 있다.
니코틴 공급원은 천연 향미제, 인공 향미제 및 항산화제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다른 성분을 포함할 수 있다.
이산된 에어로졸 형성 기재 중 적어도 하나는 다공성 담체 재료 및 다공성 담체 재료 상에 흡착된 니코틴 공급원을 포함할 수 있고, 이산된 에어로졸 형성 기재 중 적어도 하나는 다공성 담체 재료 및 다공성 담체 재료상에 흡착된 산 공급원을 포함할 수 있다. 사용 동안, 니코틴 공급원 및 산 공급원으로부터 휘발된 화합물은 기상에서 반응하여 니코틴 염 입자를 포함하는 에어로졸을 형성할 수 있다.
산 공급원은 유기산 또는 무기산을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 산 공급원은, 유기 산을 포함하고, 보다 바람직하게는 카르복실산, 가장 바람직하게는 알파-케토(alpha-keto) 또는 2-옥소산(2-oxo acid) 또는 젖산을 포함한다.
유리하게는, 산 공급원은 젖산, 3-메틸-2-옥소펜타논산, 피루브산, 2-옥소펜타논산, 4-메틸-2-옥소펜타논산, 3-메틸-2-옥소부타논산, 2-옥소옥타논산, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 산을 포함한다. 유리하게는, 산은 피루브산 또는 젖산을 포함한다. 더욱 유리하게는, 산은 젖산을 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더 설명될 것이며, 도면 중:
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치의 단면도를 도시하며;
도 2는 도 1의 에어로졸 발생 장치의 복수의 전기 히터의 상면도를 도시하며;
도 3은 도 1의 에어로졸 발생 장치의 세그먼트식 시각 피드백 장치의 상면도를 도시하며;
도 4는 도 1의 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품의 제1 구현예의 사시도를 도시하며;
도 5는 도 1의 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품의 제2 구현예의 사시도를 도시하며;
도 6은 에어로졸 발생 시스템을 형성하기 위해 도 1의 에어로졸 발생 장치와 조합된 도 5의 에어로졸 발생 물품의 단면도를 도시하며;
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품의 분해 사시도를 도시하며;
도 8은 도 7의 에어로졸 발생 물품과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치의 단면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 단면도를 도시한다. 에어로졸 발생 장치(10)는 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 공동(14)을 정의하는 하우징(12)을 포함한다. 공기 유입구(16)는 공동(14)의 상류 단부에 제공되고 마우스피스(18)는 하우징(12)의 하류 단부에 제공된다. 공기 유출구(20)는 기류 경로가 공기 유입구(16)와 공기 유출구(20) 사이의 공동(14)을 통해 정의되도록 공동(14)과 유체 연통되는 마우스피스(18)에 제공된다. 사용 동안, 사용자는 마우스피스(18) 상에서 흡인하여 공기 유입구(16)를 통해 공동(14) 내에 공기를 흡인하고 공기 유출구(20)를 통해 공동(14) 밖으로 공기를 내보낸다.
에어로졸 발생 장치(10)는 공동(14)의 평면형 벽(24) 상에 제공되는 복수의 전기 히터(22)를 더 포함한다. 각각의 전기 히터(22)는 공통 지지층(28) 상에 제공되는 히터 요소(26)를 포함한다. 복수의 전기 히터(22)는 히터 어레이(30)를 형성하며, 이는 도 2에서 더욱 명확하게 도시된다.
에어로졸 발생 장치는 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)를 또한 포함하며, 이는 도 3에서 더욱 명확하게 도시된다. 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)는 히터 어레이(30)와 동일한 패턴을 갖는 어레이로 배치된 복수의 세그먼트(34)를 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 구현예에서, 각각의 세그먼트 (34)는 청색 LED, 적색 LED 및 녹색 LED를 포함하여, 각각의 세그먼트(34)가 다양한 상이한 색상으로 비춰질 수 있다.
에어로졸 발생 장치(10)는 전원(40) 및 하우징(12) 내에 위치되는 제어기(42)를 더 포함한다. 에어로졸 발생 물품이 공동(14) 내에 수용될 때, 제어기(42)는 전기 히터(22)를 활성화시키기 위해 전원(40)으로부터 각 전기 히터(22)까지 전류의 공급을 제어한다. 제어기(42)는 복수의 전기 히터(22)를 그룹으로 활성화시키도록 구성되며, 각각의 그룹은 순차적으로 활성화되고 비활성화된다. 제어기(42)는 히터 어레이(30) 내의 대응하는 전기 히터(22)가 활성화될 때 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)의 세그먼트(34) 각각을 제1 상태(36)에서 제2 상태(38)로 절환하도록 또한 구성된다. 제1 상태(36)에서, 각 세그먼트(34)는 스위치 오프되고, 제2 상태(38)에서 각 세그먼트 (34)는 스위치 온 되고 제1 색상으로 비춰진다. 모든 전기 히터(22)가 활성화될 때, 제어기(42)는 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)의 모든 세그먼트(34)를 제3 상태로 절환하도록 구성된다. 제3 상태에서, 모든 세그먼트(34)는 스위치 온되고 제1 색상과 다른 제2 색상으로 비춰진다. 에어로졸 발생 물품이 공동(14)으로부터 제거되고 새로운 에어로졸 발생 물품이 공동(14) 내에 삽입될 때, 제어기(42)는 모든 세그먼트(34)를 제1 상태로 재설정한다.
도 4는, 도 1 내지 도 3의 에어로졸 발생 장치(10)와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품(50)을 도시한다. 에어로졸 발생 물품(50)은 기저층(52) 및 기저층(52) 상에 제공되는 에어로졸 형성 기재(54)를 포함한다. 에어로졸 형성 기재(54)는 고체 담배 함유 재료의 실질적인 연속층을 포함한다. 탈착식 커버층(56)은 기저층(52)과 탈착식 커버층(56) 사이의 에어로졸 형성 기재(54)를 밀봉하기 위해 기저층(52)에 고정된다. 탈착식 커버층은 비다공성 폴리머 필름으로 형성된다.
사용 동안, 탈착식 커버층(56)은 기저층(52)으로부터 제거되고 에어로졸 발생 물품(50)은 도 1에 도시된 에어로졸 발생 장치(10)의 공동(14) 내에 삽입되어 에어로졸 발생 시스템을 형성한다. 그 다음, 제어기(42)는 에어로졸 형성 기재(54)의 이산된 부분을 순차적으로 가열하기 위해 전기 히터(22)의 그룹을 순차적으로 활성화 및 비활성화시킨다. 전기 히터(22)가 활성화될 때마다, 제어기(42)는 세그먼트식 시각 피드백 장치(32) 중 대응 세그먼트(34)를 제2 상태로 절환하여 대응하는 에어로졸 형성 기재(54)의 일부가 소모되었음을 나타낸다. 이러한 방식으로, 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)는 에어로졸 형성 기재(54)의 소모 수준의 명확한 표시를 제공한다.
도 5는, 도 1 내지 도 3의 에어로졸 발생 장치(10)와 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 물품(60)을 도시한다. 에어로졸 발생 물품(60)은 도 4에 도시된 에어로졸 발생 물품(50)의 기저층(52), 및 기저층(52)과 동일한 커버층(56), 및 커버층(56)을 포함한다. 그러나, 에어로졸 발생 물품(60)은 기저층(52) 상에 위치되고 기저층(52)과 커버층(56) 사이에서 밀봉되는 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64)를 포함한다. 각각의 에어로졸 형성 기재(64)는 다공성 기재 재료 및 다공성 기재 재료 상에 흡수되는 액체 에어로졸 형성 기재를 포함한다.
복수의 에어로졸 형성 기재(64)는 액체 니코틴 용액을 각각 포함하는 복수의 제1 에어로졸 형성 기재(68); 휘발성 산을 각각 포함하는 복수의 제2 에어로졸 형성 기재(70); 및 향미제를 각각 포함하는 복수의 제3 에어로졸 형성 기재(72), 3개의 그룹으로 나뉜다.
도 6에 도시된 바와 같이, 사용 동안, 탈착식 커버층(56)은 기저층(52)으로부터 제거되고 에어로졸 발생 물품(60)은 도 1에 도시된 에어로졸 발생 장치(10)의 공동(14) 내에 삽입되어 에어로졸 발생 시스템(80)을 형성한다. 에어로졸 형성 기재(64)의 배치는 에어로졸 발생 물품(60)이 공동(14) 내에 수용될 때 각각의 에어로졸 형성 기재(64)가 반도체 히터(22) 위에 놓이도록 배치된다.
그 다음, 제어기(42)는 이산된 에어로졸 형성 기재(64)를 순차적으로 가열하기 위해 전기 히터(22)의 그룹을 순차적으로 활성화 및 비활성화시킨다. 순차적인 활성화의 각 단계에서, 제어기(42)는 제1 에어로졸 형성 기재(68) 중 하나, 제2 에어로졸 형성 기재(70) 중 하나 및 제3 에어로졸 형성 기재(72) 중 하나를 동시에 가열하기 위해 적합한 전기 히터(22)를 활성화시킨다. 가열된 제1 에어로졸 형성 기재(68)로부터 방출되는 니코틴 증기 및 가열된 제2 에어로졸 형성 기재(70)로부터 방출되는 산 증기는, 기체상에서 반응하여 공기 유출구(20)를 통해 사용자에게 전달하기 위한 니코틴 염 입자를 포함하는 에어로졸을 형성한다. 가열된 제3 에어로졸 형성 기재(72)로부터 방출된 향미제는 사용자에게 전달되는 에어로졸에 향미를 부여한다.
전기 히터 (22)가 활성화될 때마다, 제어기(42)는 세그먼트식 시각 피드백 장치(32) 중 대응하는 세그먼트(34)를 제2 상태로 절환하여 대응하는 이산된 에어로졸 형성 기재(64)가 소모되었음을 나타낸다. 이러한 방법으로, 세그먼트식 시각 피드백 장치(32)는 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64)의 소모 수준의 명확한 표시를 제공한다.
도 7은, 본 발명의 일 구현예에 따른 에어로졸 발생 물품(90)의 분해도를 도시한다. 에어로졸 발생 물품(90)은 도 5에 도시된 에어로졸 발생 물품(60)의 기저층(52) 및 에어로졸 형성 기재(64)와 동일한, 기저층(52) 및 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64)를 포함한다. 따라서 유사한 도면 부호는 유사한 부분을 지칭하기 위하여 사용된다.
에어로졸 발생 물품(90)은, 기저층(52)에 부착되고 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64) 위에 놓인 커버층(92)을 포함한다. 세그먼트식 시각 피드백 장치(94)는 커버층(92) 상에 위치되고, 세그먼트식 시각 피드백 장치(94)는 복수의 세그먼트(96)를 포함한다. 각각의 세그먼트(96)가 이산된 에어로졸 형성 기재(64) 위에 놓이도록 복수의 세그먼트(96)에 의해 형성된 패턴은, 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64)에 의해 형성된 패턴과 동일하다.
세그먼트식 시각 피드백 장치(94)의 각각의 세그먼트(96)는, 가열될 때 재료의 외관의 변화를 나타내는 재료를 포함한다. 예를 들어, 세그먼트식 시각 피드백 장치의 각 세그먼트(96)는 열기계적 재료, 열변색 재료, 가열될 때 투명도의 변화를 나타내도록 구성된 재료, 및 가열될 때 재료의 편광 효과의 변화를 나타내도록 구성되는 재료 중 적어도 하나를 포함한다.
도 8은, 도 7의 에어로졸 발생 물품(90)과 함께 사용하기 위한 에어로졸 발생 장치(100)의 단면도를 도시한다. 에어로졸 발생 물품(100)은 도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 발생 물품(10)과 실질적으로 동일하며, 동일한 참조 번호가 동일한 부분을 지정하기 위하여 사용된다. 에어로졸 발생 물품(100)은 세그먼트식 시각 피드백 장치 대신 투명한 창(102)을 포함한다. 투명한 창(102)은 에어로졸 발생 물품(90)이 공동(14) 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품(90)의 세그먼트식 시각 피드백 장치(94) 위에 놓이도록 위치된다. 에어로졸 발생 물품(90)이 공동(14) 내에 수용될 때, 제어기(42)는 도 6을 참조하여 기술된 바와 같이, 전기 히터(22)를 순차적으로 활성화하여 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64)를 순차적으로 가열한다. 이산된 에어로졸 형성 기재(64) 각각이 가열될 때, 열은 세그먼트식 시각 피드백 장치(94)의 대응하는 세그먼트(96)의 재료가 외관의 변화를 나타내게 한다. 각 세그먼트(96)의 외관의 변화는 투명한 창(102)를 통해 관측될 수 있고, 이러한 방식으로 분할된 시각 피드백 장치(94)는 복수의 이산된 에어로졸 형성 기재(64)의 소모 수준의 명확한 표시를 제공한다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 장치로서,
    전원;
    에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 수용하기 위한 공동을 정의하는 하우징;
    상기 공동 내에 위치된 적어도 하나의 전기 히터;
    상기 적어도 하나의 전기 히터를 활성화시키기 위해 상기 전원으로부터 상기 적어도 하나의 전기 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성되고, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용된 총 기간 동안 상기 적어도 하나의 전기 히터를 활성화시키도록 구성되는 제어기; 및
    세그먼트식 시각 피드백 장치;를 포함하되, 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치의 복수의 세그먼트는 상기 총 기간 중 상이한 부분에 각각 대응하고, 상기 복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용될 때 및 상기 총 기간 중 상기 대응 부분이 경과했을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기 히터는 복수의 전기 히터를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어기는 상기 복수의 전기 히터를 순차적으로 활성화시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 총 기간의 각 부분은 단일 전기 히터의 상기 총 활성화 시간에 대응하고, 상기 복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용될 때 및 상기 대응 전기 히터가 활성화되었을 때 시각 피드백을 제공하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전기 히터는 패턴으로 배치되고, 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치의 상기 세그먼트는 상기 전기 히터와 동일한 패턴으로 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 세그먼트 각각은 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용될 때 및 상기 총 기간 중 상기 대응 부분이 경과했을 때 제1 상태로부터 제2 상태로 전환 가능한, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 상태에서 상기 복수의 세그먼트 각각에 의해 제공된 상기 시각 피드백은, 상기 복수의 세그먼트의 적어도 일부가 상기 제2 상태로 절환되었을 때 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치가 표시(indicia)를 디스플레이 하도록 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치의 세그먼트 사이에서 변화하는, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 복수의 세그먼트 중 일부가 제2 상태로 전환되었고 상기 세그먼트의 일부는 상기 제1 상태에 남아 있을 때, 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치가 표시를 디스플레이 하도록, 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치는 비연속적인 순서로 상기 복수의 세그먼트를 상기 제2 상태로 전환시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 세그먼트식 시각 피드백 장치는 세그먼트식 전자 디스플레이를 포함하되, 상기 전자 디스플레이의 각 세그먼트는 개별적으로 절환 가능하고, 상기 제어기는 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용될 때 및 상기 총 기간 중 상기 대응 부분이 경과했을 때 상기 복수의 세그먼트의 각각을 상기 제1 상태로부터 상기 제2 상태로 절환시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 전자 디스플레이의 각 세그먼트는 상이한 명도 값들 및 상이한 색상 값들 중 적어도 하나에 있어서 절환 가능한, 에어로졸 발생 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제어기는, 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용될 때 및 상기 총 기간이 경과했을 때 상기 전자 디스플레이의 상기 세그먼트의 적어도 일부를 제3 상태로 절환시키도록 구성되되, 상기 제3 상태는 상기 제1 상태 및 상기 제2 상태와 상이한, 에어로졸 발생 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어기는 새로운 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부가 상기 공동 내에 수용될 때 상기 복수의 세그먼트 각각을 상기 제1 상태로 재설정하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치.
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