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KR20180111799A - 다수의 전력 공급부를 갖는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

다수의 전력 공급부를 갖는 에어로졸 발생 장치 Download PDF

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KR20180111799A
KR20180111799A KR1020187020512A KR20187020512A KR20180111799A KR 20180111799 A KR20180111799 A KR 20180111799A KR 1020187020512 A KR1020187020512 A KR 1020187020512A KR 20187020512 A KR20187020512 A KR 20187020512A KR 20180111799 A KR20180111799 A KR 20180111799A
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KR
South Korea
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power supply
aerosol
aerosol generating
rechargeable
heater
Prior art date
Application number
KR1020187020512A
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KR102698646B1 (ko
Inventor
토니 리벨
Original Assignee
필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55273176&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20180111799(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. filed Critical 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Publication of KR20180111799A publication Critical patent/KR20180111799A/ko
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Abstract

적어도 하나의 전기 히터(32), 및 전기 에너지를 상기 적어도 하나의 전기 히터(32)에만 공급하도록 구성되어 있는 제1 전력 공급부(18)를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치(12)가 제공되어 있다. 에어로졸 발생 장치(12)는, 제1 전력 공급부(18)로부터 상기 적어도 하나의 전기 히터(32)로의 전기 에너지의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어부(28), 및 전기 에너지를 제어부(28)로 공급하도록 구성되어 있는 제2 전력 공급부(20)를 더 포함하고 있을 수 있다.

Description

다수의 전력 공급부를 갖는 에어로졸 발생 장치
본 발명은 제1 및 제2 전력 공급부를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 에어로졸 발생 시스템의 부분을 형성하는 에어로졸 발생 장치로서 특정한 응용을 발견한다.
에어로졸 발생 시스템의 하나의 유형은 전기 작동식 흡연 시스템이다. 공지된 핸드헬드 전기 작동식 흡연 시스템은 통상적으로 배터리, 제어 전자 장치, 및 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 전기 히터를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있다. 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 장치의 부분 내에 함유되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치는 니코틴 용액과 같은, 액체 에어로졸 형성 기재가 저장되어 있는 액체 저장부를 포함하고 있을 수 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 발생 장치와 함께 사용하기 위해 특별히 설계된 별도의 에어로졸 발생 물품의 부분을 형성할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 에어로졸 발생 물품은 담배 로드 또는 담배 플러그와 같은 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있으며, 에어로졸 발생 장치 내에 함유된 히터는, 에어로졸 발생 물품이 에어로졸 발생 장치 내에 삽입될 때 에어로졸 형성 기재 내에 또는 그 주위에 삽입된다. 일 대안의 전기 작동식 흡연 시스템에서, 에어로졸 발생 물품은 느슨한 담배와 같은 에어로졸 형성 기재를 함유하는 캡슐을 포함하고 있을 수 있다.
에어로졸 발생 장치를 사용하는 소비자에 대한 흡연 경험은 남아있는 에어로졸 형성 기재의 양 및 에어로졸 형성 기재가 가열되는 온도를 포함하는, 다수의 상이한 인자들에 따라 달라지며, 이어서 히터에 공급되는 전류에 따라 달라질 수도 있다. 소비자에게 신뢰성 있고 일관된 흡연 경험을 제공할 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제1 측면에 따라, 적어도 하나의 전기 히터, 및 전기 에너지를 상기 적어도 하나의 전기 히터에만 공급하도록 구성되어 있는 제1 전력 공급부를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다. 에어로졸 발생 장치는, 제1 전력 공급부로부터 상기 적어도 하나의 전기 히터로의 전기 에너지의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어부, 및 전기 에너지를 제어부로 공급하도록 구성되어 있는 제2 전력 공급부를 더 포함하고 있다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는 전기 에너지를 적어도 하나의 히터로 공급하도록 구성되어 있는 제1 전력 공급부 및 전기 에너지를 제어부로 공급하도록 구성되어 있는 제2 전력 공급부를 포함하고 있다. 유리하게는, 상기 적어도 하나의 히터로의 전기 에너지의 공급을 상기 제어부로의 상기 전기 에너지의 공급으로부터 분리하는 것은, 상기 제1 전력 공급부에 남아있는 전기 에너지의 측정치를 에어로졸 형성 기재의 소모의 수준에 대한 표시로서 사용하는 것을 용이하게 할 수 있다. 하나의 전력 공급부가 제어부 및 히터 모두에 전기 에너지를 공급하는 데 사용되는 공지된 에어로졸 발생 시스템과 비교할 때, 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치에서 제1 전력 공급부로부터 고갈된 전기 에너지의 양은 에어로졸 형성 기재가 가열된 시간의 양을 보다 정확하게 표시할 수도 있다. 따라서, 제어부는 제1 전력 공급부 내에 저장된 전기 에너지의 양 및 제1 전력 공급부로부터 고갈된 전기 에너지의 양 중 적어도 하나를 측정하도록 구성되어 있을 수 있으며, 여기서 제어부는 측정된 전기 에너지의 양에 기초하여 에어로졸 형성 기재의 양을 추정하도록 추가로 구성되어 있다.
유리하게는, 상기 적어도 하나의 히터로의 전기 에너지의 공급을 상기 제어부로의 상기 전기 에너지의 공급으로부터 분리하는 것은, 상기 적어도 하나의 히터로의 전기 에너지의 공급에 대해 개선된 제어를 제공할 수 있다. 이는 하나의 전력 공급부가 제어부 및 히터 모두에 전기 에너지를 공급하는 데 사용되는 공지된 에어로졸 발생 시스템과 비교할 때, 에어로졸 형성 기재에 대한 더욱 신뢰성 있고 일관된 가열을 제공할 수 있다.
제1 전력 공급부는 재충전식 제1 전력 공급부일 수 있다. 유리하게는, 재충전식 제1 전력 공급부는 다수의 에어로졸 형성 기재를 갖는 에어로졸 발생 장치의 반복된 사용을 용이하게 한다. 재충전식 제1 전력 공급부는 전기 에너지를 저장하기 위한 최대 용량을 갖는다. 제어부는 재충전식 제1 전력 공급부의 충전을 최대 용량보다 적은 양으로 제한하도록 구성될 수 있다. 재충전식 제1 전력 공급부의 충전을 제한하는 것은 제1 전력 공급부에 남아있는 전기 에너지의 양이 남아있는 에어로졸 형성 기재의 양의 표시로서 사용되는 구현예들에서 특히 유리할 수 있다. 구체적으로, 재충전식 전력 공급부의 총 용량은 충전 및 방전 사이클 횟수가 증가함에 따라 감소할 수 있다. 즉, 재충전식 전력 공급부의 반복된 충전 및 방전 후에, 재충전식 전력 공급부의 총 용량은 제조 시점의 재충전식 전력 공급부의 최대 저장 용량보다 적도록 감소할 수 있다. 따라서, 재충전식 제1 전력 공급부의 충전을 상기 재충전식 제1 전력 공급부의 최대 용량보다 적은 양으로 제한하면 상기 재충전식 제1 전력 공급부의 총 용량이 시간에 따라 감소하는 것에 관계없이, 상기 재충전식 제1 전력 공급부가 항상 동일한 양의 저장된 전기 에너지로 재충전되도록 보장할 수 있다. 바람직하게는, 제어부는 재충전식 제1 전력 공급부의 충전을 재충전식 제1 전력 공급부의 최대 용량의 70% 내지 80%의 양으로 제한하도록 구성되어 있다.
에어로졸 발생 장치는 재충전식 제1 전력 공급부를 재충전하도록 구성되어 있는 부가적인 전력 공급부를 포함하고 있을 수 있다. 부가적인 전력 공급부는 제2 전력 공급부를 포함하고 있을 수 있다. 부가적인 전력 공급부는 제3 전력 공급부를 포함하고 있을 수 있다. 에어로졸 형성 기재가 고갈됐을 때까지 하나의 에어로졸 형성 기재 만을 가열하기에 충분한 양의 전기 에너지로 재충전식 제1 전력 공급부를 충전하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 구현예들에서, 재충전식 제1 전력 공급부에 남아있는 전기 에너지의 수준은 본원에 기술된 바와 같이, 남아있는 에어로졸 형성 기재의 양과 직접적으로 연관될 수 있다. 부가적인 전력 공급부를 제공하는 것은 에어로졸 형성 기재가 보충되거나 교체될 때마다 에어로졸 발생 장치가 재충전식 제1 전력 공급부를 충전하게 할 수 있다. 재충전식 제1 전력 공급부를 부가적인 전력 공급부로 충전하는 주기를 여러 번 수용하기 위해서, 바람직하게는 재충전식 제1 전력 공급부는 전기 에너지를 저장하기 위한 제1 최대 용량을 가지며, 여기서 부가적인 전력 공급부는 전기 에너지를 저장하기 위한 제2 최대 용량을 가지며, 여기서 제2 최대 용량은 제1 최대 용량보다 크다.
상기 제2 전력 공급부는 재충전식 제2 전력 공급부일 수 있다. 존재하는 경우, 제3 전력 공급부는 재충전식 제3 전력 공급부일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 외부 전력 공급원으로부터 전기 에너지를 수신하기 위한 전력 커넥터를 포함하고 있을 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 전력 커넥터를 통해 외부 전력 공급원으로부터 수신된 전기 에너지가 제1 전력 공급부, 제2 전력 공급부 및 존재하는 경우, 제3 전력 공급부 중 적어도 하나를 재충전하도록 구성되어 있을 수 있다.
제1 전력 공급부, 제2 전력 공급부 및 존재하는 경우, 제3 전력 공급부 중 적어도 하나는 에어로졸 발생 장치로부터 제거 가능할 수 있다. 제거 가능한 전력 공급부는 에어로졸 발생 장치의 외부로 재충전하도록 구성되어 있을 수 있다. 제거 가능한 전력 공급부는 에어로졸 발생 장치로부터 제거되고 대체 전력 공급부로 교체될 수 있다. 예를 들어, 방전된 전력 공급부가 제거되고 충전된 전력 공급부로 교체될 수 있다. 제거 가능한 전력 공급부는 동일한 전력 공급부로 교체될 수 있다. 제거 가능한 전력 공급부는 상이한 전력 공급부로 교체될 수 있다.
제1, 제2 및 존재하는 경우, 제3 전력 공급부 각각은 DC 전압 공급원일 수 있다. 바람직한 구현예들에서, 각각의 전력 공급부는 배터리이다. 예를 들면, 각각의 전력 공급부는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 또는 리튬계 배터리, 예를 들면 리튬-코발트, 리튬-철-인산염 또는 리튬-고분자 배터리일 수 있다. 제1, 제2 및 제3 전력 공급부는 동일한 유형의 전력 공급부일 수 있다. 제1, 제2 및 제3 전력 공급부는 상이한 유형의 전력 공급부일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 적어도 하나의 추가 전기 구성요소를 포함하고 있을 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2 전력 공급부는 상기 적어도 하나의 추가 전기 구성요소에 전기 에너지를 공급하도록 구성되어 있다. 적어도 하나의 추가 전기 구성요소는 센서, 사용자 입력 장치 및 피드백 장치 중 적어도 하나를 포함하고 있을 수 있다.
제1 전력 공급부에 저장된 전기 에너지의 양 및 제1 전력 공급부로부터 고갈된 전기 에너지의 양 중 적어도 하나를 제어부가 측정하도록 구성되어 있는 구현예들에서, 에어로졸 발생 장치는 제1 전력 공급부 내에 남아있는 전하 수준을 피드백 장치를 통해 전달하도록 구성되어 있을 수 있다.
제1 전력 공급부 내에 저장된 전기 에너지의 양 및 제1 전력 공급부로부터 고갈된 전기 에너지의 양을 제어부가 측정하도록 구성되어 있고, 여기서 제어부는 상기 전기 에너지의 측정된 양에 기초하여 남아있는 에어로졸 형성 기재의 양을 추정하도록 추가로 구성되어 있는 구현예들에서, 에어로졸 발생 장치는 남아있는 에어로졸 형성 기재의 수준을 피드백 장치를 통해 전달하도록 구성되어 있을 수 있다.
적어도 하나의 추가 전기 구성요소가 적어도 하나의 센서를 포함하고 있는 구현예들에서, 적어도 하나의 센서는 온도 센서 및 기류 센서 중 적어도 하나를 포함하고 있을 수 있다.
온도 센서는 적어도 하나의 히터의 온도 및 에어로졸 형성 기재의 온도 중 적어도 하나의 온도를 측정하도록 구성되어 있을 수 있다.
기류 센서는 에어로졸 발생 장치를 통과하는 공기 흐름을 측정해서 소비자가 에어로졸 발생 장치 또는 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템을 흡인할 때를 결정하도록 구성되어 있을 수 있다. 제어부는 에어로졸 발생 장치를 통해 측정된 공기 흐름에 기초하여 전기 에너지가 제1 전력 공급부로부터 적어도 하나의 히터로 공급되는 속도를 변형하도록 구성되어 있을 수 있다. 제어부는 에어로졸 발생 장치를 통한 공기 흐름이 증가될 때 전기 에너지가 제1 전력 공급부로부터 적어도 하나의 히터로 공급되는 속도를 증가시키도록 구성되어 있을 수 있다. 제어부는 에어로졸 발생 장치를 통한 공기 흐름이 감소될 때 전기 에너지가 제1 전력 공급부로부터 적어도 하나의 히터로 공급되는 속도를 감소시키도록 구성되어 있을 수 있다.
적어도 하나의 추가 전기 구성요소가 적어도 하나의 사용자 입력 장치를 포함하고 있는 구현예들에서, 적어도 하나의 사용자 입력 장치는 푸시 버튼 입력 장치, 정전용량식 입력 장치 및 오디오 입력 장치 중 적어도 하나를 포함하고 있을 수 있다.
적어도 하나의 추가 전기 구성요소가 적어도 하나의 피드백 장치를 포함하고 있는 구현예들에서, 적어도 하나의 피드백 장치는 LED, LCD, 스피커 및 촉각 피드백 장치 중 적어도 하나를 포함하고 있을 수 있다.
상기 적어도 하나의 전기 히터는 저항성 히터 및 유도성 히터 중 적어도 하나를 포함하고 있을 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 액체 저장부 및 상기 액체 저장부 내에 저장된 액체 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있을 수 있다. 사용하는 동안, 액체 에어로졸 형성 기재의 작은 부분을 기화시키기 위해서 전기 히터는 액체 에어로졸 형성 기재의 작은 부분을 가열한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하고 있는 담배 함유 물질을 포함하고 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 상기 액체 에어로졸 형성 기재는 비-담배 물질을 포함하고 있을 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 물, 용매, 에탄올, 식물 추출물, 및 천연 또는 인공 향미를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함하고 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 '에어로졸 형성제'는 사용 시에, 에어로졸의 형성을 용이하게 하는, 임의의 적합한 공지된 화합물 또는 화합물의 혼합물을 설명하는데 사용된다. 적절한 에어로졸 형성제는 에어로졸 발생 장치의 동작 온도에서 열적 감성에 실질적으로 내성을 가지고 있다. 적절한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.
에어로졸 발생 장치는 액체 저장부와 연통하고 있는 모세관 심지를 더 포함하고 있을 수 있다. 모세관 심지는 액체 저장부 내의 액체 에어로졸 형성 기재와 접촉하도록 배열되어 있다. 사용하는 동안, 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 작용에 의해 모세관 심지를 따라서 액체 저장부로부터 전달되며, 전기 히터에 의해 가열된다. 전기 히터가 유도성 히터를 포함하고 있는 구현예들에서, 에어로졸 발생 장치는 서셉터를 더 포함하고 있을 수 있다. 사용 중에, 유도성 히터는 서셉터를 가열하고 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 심지를 통해 액체 저장부로부터 서셉터로 전달된다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 공동을 포함하고 있을 수 있다. 적어도 하나의 전기 히터는 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품에 삽입되도록 구성되어 있는 세장형 히터를 포함하고 있을 수 있다. 세장형 히터는 에어로졸 발생 물품에 용이하게 삽입되도록 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 세장형 히터는 히터 블레이드일 수 있다. 세장형 히터는 바람직하게는 저항성 히터이다.
적어도 하나의 히터는 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 외부 표면에 인접하여 위치되는 히터를 포함하고 있을 수 있다. 적어도 하나의 히터는 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 둘러싸도록 구성되어 있는 실질적으로 환형인 히터를 포함하고 있을 수 있다. 적어도 하나의 히터는 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 말단에 인접하게 위치된 실질적으로 평면형 히터를 포함하고 있을 수 있다. 에어로졸 발생 물품이 공동 내에 수용될 때 에어로졸 발생 물품의 외부 표면에 인접하게 위치된 히터는 바람직하게는 유도성 히터이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '내부', '외부', '밑에 놓이는' 및 '위에 놓이는'은 에어로졸 발생 장치의 구성 요소 또는 에어로졸 발생 장치의 구성 요소의 부분의 상대적인 위치를 지칭하도록 사용된다. 예를 들어, 구성 요소의 내부 표면은 장치의 내부를 향하고, 구성 요소의 외부 표면은 장치의 외부를 향한다.
본 발명의 제2 측면에 따라, 적어도 하나의 전기 히터, 및 전기 에너지를 상기 적어도 하나의 전기 히터에 공급하도록 구성되어 있는 제1 전력 공급부를 포함하고 있는 에어로졸 발생 장치가 제공되어 있다. 에어로졸 발생 장치는, 제1 전력 공급부로부터 상기 적어도 하나의 전기 히터로의 전기 에너지의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어부, 및 전기 에너지를 제어부로 공급하도록 구성되어 있는 제2 전력 공급부를 더 포함하고 있다.
바람직하게는, 제1 전력 공급부는 전기 에너지를 상기 적어도 하나의 전기 히터에만 공급하도록 구성되어 있다.
본 발명의 제2 측면에 따른 에어로졸 발생 장치는 본 발명의 제1 측면을 참조하여 본원에 기술된 임의의 선택적이며 바람직한 특징들을 포함하고 있을 수 있다.
본 발명의 제3 측면에 따라, 상술한 임의의 구현예들 중 어느 하나에 따라, 에어로졸 발생 물품 및 본 발명의 제1 측면 또는 본 발명의 제2 측면에 따른 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있다. 에어로졸 발생 장치는 바람직하게는 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위한 공동을 포함하고 있다.
에어로졸 발생 물품은 액체 저장부 및 상기 액체 저장부 내에 저장된 액체 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있을 수 있다. 사용하는 동안, 액체 에어로졸 형성 기재의 작은 부분을 기화시키기 위해서 전기 히터는 액체 에어로졸 형성 기재의 작은 부분을 가열한다. 액체 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 가열 시 액체로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 포함하고 있는 담배 함유 물질을 포함하고 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 상기 액체 에어로졸 형성 기재는 비-담배 물질을 포함하고 있을 수 있다. 액체 에어로졸 형성 기재는 물, 용매, 에탄올, 식물 추출물, 및 천연 또는 인공 향미를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함하고 있다.
에어로졸 발생 물품은 액체 저장부와 연통하고 있는 모세관 심지를 더 포함하고 있을 수 있다. 모세관 심지는 액체 저장부 내의 액체 에어로졸 형성 기재와 접촉하도록 배열되어 있다. 사용하는 동안, 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 작용에 의해 모세관 심지를 따라서 액체 저장부로부터 전달되며, 전기 히터에 의해 가열된다. 전기 히터가 유도성 히터를 포함하고 있는 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 서셉터를 더 포함하고 있을 수 있다. 사용 중에, 유도성 히터는 서셉터를 가열하고 액체 에어로졸 형성 기재는 모세관 심지를 통해 액체 저장부로부터 서셉터로 전달된다.
에어로졸 발생 물품은 고체 에어로졸 형성 기재를 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함하고 있을 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 가열 시에 상기 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물을 함유하는 담배 함유 재료를 포함하고 있을 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 비-담배 물질을 포함하고 있을 수 있다. 에어로졸 형성 기재는, 담배 함유 물질과 비-담배 함유 물질을 포함하고 있을 수 있다. 전기 히터가 유도성 히터를 포함하고 있는 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 서셉터를 더 포함하고 있을 수 있다. 바람직하게는, 서셉터는 에어로졸 형성 기재 내부에 위치하고 있다.
에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제를 포함하고 있을 수 있다. 적합한 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(dimethyl dodecanedioate) 및 디메틸 테트라데칸디오에이트(dimethyl tetradecanedioate)와 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.
에어로졸 형성 기재는 단일의 에어로졸 형성제를 포함하고 있을 수도 있다. 대안적으로, 에어로졸 형성 기재는 2개 이상의 에어로졸 형성제의 조합을 포함하고 있을 수도 있다.
에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 5% 초과의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 5% 내지 대략 30%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 형성 기재는 건조 중량 기준으로 대략 20%의 에어로졸 형성제 함량을 가질 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 니코틴 공급원을 포함하고 있는 제1 에어로졸 형성 기재 및 산 공급원을 포함하고 있는 제2 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하고 있을 수 있다. 사용시, 전기 히터는 제1 및 제2 에어로졸 형성 기재를 가열하여 니코틴 및 산을 휘발시켜 니코틴 및 산이 기상에서 함께 반응되어서 니코틴 염 입자의 에어로졸을 형성하게 한다. 전기 히터가 유도성 히터를 포함하고 있는 구현예들에서, 에어로졸 발생 물품은 서셉터를 더 포함하고 있을 수 있다. 바람직하게는, 서셉터는 니코틴 공급원 및 산 공급원 모두를 가열하도록 위치하고 있다.
니코틴 공급원은 니코틴, 니코틴 염기, 니코틴 염, 예컨대 니코틴-HCl, 니코틴-타르트레이트 또는 니코틴-디타르트레이트, 또는 니코틴 유도체 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
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 포함하고 있을 수 있다.
니코틴 공급원은 전해질 형성 화합물을 더 포함하고 있을 수 있다. 전해질 형성 화합물은 알칼리 금속 수산화물, 알칼리 금속 산화물, 알칼리 금속 염, 알칼리토 금속 산화물, 알칼리 토금속 수산화물, 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 니코틴 공급원은, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 산화리튬, 산화바륨, 염화칼륨, 염화나트륨, 탄산나트륨, 구연산나트륨, 황산암모늄, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 전해질 형성 화합물을 포함할 수 있다.
특정 구현예에서, 니코틴 공급원은 니코틴, 니코틴 염기, 니코틴 염 또는 니코틴 유도체의 수용액 및 전해질 형성 화합물을 포함할 수 있다.
니코틴 공급원은 천연 향미제, 인공 향미제 및 항산화제를 포함하되 이에 한정되지 않는 다른 성분을 더 포함할 수 있다.
산 공급원은 유기 산 또는 무기 산을 포함할 수 있다. 바람직하게, 산 공급원은, 유기 산을 포함하고, 더 바람직하게는 카르복실산, 가장 바람직하게는 젖산 또는 알파-케토(alpha-keto)산이나 2-옥소산(2-oxo acid)을 포함하고 있다.
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. 바람직하게는, 산 공급원은 젖산 또는 피루브산을 포함한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시의 목적으로 더 설명될 것이며, 첨부 도면 중:
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템을 도시하고 있으며;
도 2는 본 발명의 제2 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템을 도시하고 있으며; 그리고
도 3은 본 발명의 제3 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템을 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 제1 구현예에 따른 에어로졸 발생 장치(12)를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템(10)을 도시하고 있다. 에어로졸 발생 장치(12)는 내부 구획부(16)를 한정하고 있는 하우징(14)을 포함하고 있다.
에어로졸 발생 장치(12)는 제1 전력 공급부(18), 제2 전력 공급부(20), 제3 전력 공급부(22), 기류 센서(24), 피드백 장치(26), 제어부(28), 입력 장치(30), 및 전기 히터(32)를 포함하고 있으며, 전부 내부 구획부(16) 내에 위치되어 있다. 전기 히터(32)는 환상의 유도성 히터이다. 제1 전력 공급부(18)는 전기 히터(32)에만 전기 에너지를 공급하도록 구성되어 있다. 제2 전력 공급부(20)는 기류 센서(24), 피드백 장치(26), 제어부(28) 및 입력 장치(30)에 전기 에너지를 공급하도록 구성되어 있다. 제3 전력 공급부(22)는 제1 전력 공급부(18)를 재충전하기 위해 제1 전력 공급부(18)에 전기 에너지를 공급하도록 구성되어 있다. 제3 전력 공급부(22)는 제1 전력 공급부(18)보다 전기 에너지를 저장하기 위한 용량이 크다. 제어부(28)는 제1, 제2 및 제3 전력 공급부(18, 20, 22)로부터 내부 구획부(16) 내의 다른 전기 구성요소로의 전기 에너지의 공급을 제어하도록 구성되어 있다.
에어로졸 발생 시스템(10)은 사용하는 동안 에어로졸 발생 장치(12)의 공동(34) 내에 수용된 에어로졸 발생 물품(40)을 더 포함하고 있다. 에어로졸 발생 물품(40)은 에어로졸 형성 기재(42), 중공 초산 관(44), 중합체 필터(46), 마우스피스(48) 및 외부 래퍼(50)를 포함하고 있다. 에어로졸 형성 기재(42)는 담배의 플러그 내에 분산된 서셉터를 포함하고 있으며, 마우스피스(48)는 초산 셀룰로오스 섬유의 플러그를 포함하고 있다.
사용하는 동안, 제어부(28)는 제1 전력 공급부(18)로부터 전기 히터(32)로 전기 에너지를 공급해서 에어로졸 형성 기재(42) 내의 서셉터를 유도 가열한다. 서셉터가 가열됨에 따라, 에어로졸 형성 기재(42) 내의 담배는 가열되고, 사용자에게 전달하기 위해 휘발성 화합물이 담배로부터 방출된다. 전기 에너지는 제2 전력 공급부(20)로부터 피드백 장치(26)로 공급되어 피드백을 사용자에게 제공하여 가열 사이클의 시작 및 종료를 표시한다. 가열 사이클의 끝에서, 제1 전력 공급부(18)를 재충전하기 위해 제3 전력 공급부(22)로부터 제1 전력 공급부(18)에 전기 에너지가 공급된다.
도 2는 대안적인 에어로졸 발생 시스템(100)을 도시하고 있다. 에어로졸 발생 시스템(100)은 도 1을 참조하여 설명한 에어로졸 발생 장치(12)와 동일한 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치(12)를 포함하고 있다. 따라서, 유사한 참조 번호들은 유사한 부분을 나타내는데 사용되며, 양쪽 에어로졸 발생 장치(12)의 기능은 동일하다.
도 2에 도시된 에어로졸 발생 시스템(100)은 니코틴 공급원이 담겨있는 제1 구획부(106) 및 산 공급원이 담겨있는 제2 구획부(108)를 한정하고 있는 카트리지(104)를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품(102)을 포함하고 있다. 니코틴 공급원은, 상부에 니코틴이 흡착된 PTFE 심지와 같은, 수착 요소(sorption element)를 포함하고 있을 수 있다. 산 공급원은, 상부에 산이 흡착된 PTFE 심지와 같은, 수착 요소를 포함하고 있을 수 있다. 산은 예를 들어 젖산일 수 있다.
에어로졸 발생 물품(102)은 제1 및 제2 구획부(106, 108) 사이에 위치되어 있는 서셉터(110)를 더 포함하고 있다. 에어로졸 발생 물품(102)은 제1 및 제2 구획부(106, 108)의 하류에 위치되어 있는 제3 구획부(112)를 더 포함하고 있다. 제3 구획부(112)는 제1 및 제2 구획부(106, 108)와 유체 연통하고 있다.
사용하는 동안, 제어부(28)는 제1 전력 공급부(18)로부터 전기 히터(32)로 전기 에너지를 공급해서 에어로졸 발생 물품(102) 내의 서셉터(110)를 유도 가열한다. 서셉터(110)의 가열은 제1 및 제2 구획부(106, 108)를 가열하며, 제1 및 제2 구획부 각각 내의 니코틴과 산을 휘발시킨다. 니코틴 및 산 증기는 제3 구획부(112) 내에서 혼합되고 반응하여 사용자에게 전달하기 위해 니코틴 염 입자를 포함하고 있는 에어로졸을 형성한다. 전기 에너지는 제2 전력 공급부(20)로부터 피드백 장치(26)로 공급되어 피드백을 사용자에게 제공하여 가열 사이클의 시작 및 종료를 표시한다. 가열 사이클의 끝에서, 제1 전력 공급부(18)를 재충전하기 위해 제3 전력 공급부(22)로부터 제1 전력 공급부(18)에 전기 에너지가 공급된다.
도 3은 대안적인 에어로졸 발생 시스템(200)을 도시하고 있다. 에어로졸 발생 시스템(200)은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 에어로졸 발생 장치(12)와 동일한 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치(12)를 포함하고 있다. 그러므로, 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 나타내는데 사용되며, 각각의 에어로졸 발생 장치(12)의 기능은 동일하다.
도 3에 도시된 에어로졸 발생 시스템(200)은 액체 저장부(206) 및 서셉터(208)를 수용하는 카트리지(204)를 포함하고 있는 에어로졸 발생 물품(202)을 포함하고 있다. 액체 에어로졸 형성 기재(210)는 액체 저장부(206) 내에 저장되어 있고 모세관 심지(212)는 액체 저장부(206)와 서셉터(208) 사이에서 연장되어 있다. 모세관 심지(212)는 실질적으로 서셉터(208)를 둘러싸고 있다.
사용하는 동안, 액체 에어로졸 형성 기재(210)는 모세관 작용에 의해 모세관 심지(212)를 따라 액체 저장부(206)로부터 서셉터(208)로 전달된다. 제어부(28)는 제1 전력 공급부(18)로부터 전기 히터(32)로 전기 에너지를 공급해서 에어로졸 발생 물품(202) 내의 서셉터(208)를 유도 가열한다. 서셉터(208)의 가열은 사용자에게 전달하기 위해 모세관 심지(212)로부터 액체 에어로졸 형성 기재(210)를 가열하고 휘발시킨다. 전기 에너지는 제2 전력 공급부(20)로부터 피드백 장치(26)로 공급되어 피드백을 사용자에게 제공하여 가열 사이클의 시작 및 종료를 표시한다. 가열 사이클의 끝에서, 제1 전력 공급부(18)를 재충전하기 위해 제3 전력 공급부(22)로부터 제1 전력 공급부(18)에 전기 에너지가 공급된다.

Claims (14)

  1. 에어로졸 발생 장치로서,
    적어도 하나의 전기 히터;
    전기 에너지를 상기 적어도 하나의 전기 히터에만 공급하도록 구성되어 있는 제1 전력 공급부;
    상기 제1 전력 공급부로부터 상기 적어도 하나의 전기 히터로의 전기 에너지의 공급을 제어하도록 구성되어 있는 제어부; 및
    전기 에너지를 상기 제어부로 공급하도록 구성되어 있는 제2 전력 공급부를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1 전력 공급부는 재충전식 제1 전력 공급부인, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 재충전식 제1 전력 공급부는 전기 에너지를 저장하기 위한 최대 용량을 가지고, 여기서 상기 제어부는 상기 재충전식 제1 전력 공급부의 충전을 상기 최대 용량보다 적은 양으로 제한하도록 구성되어 있는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는 상기 재충전식 제1 전력 공급부의 충전을 상기 재충전식 제1 전력 공급부의 최대 용량의 70% 내지 80%의 양으로 제한하도록 구성되어 있는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 상기 재충전식 제1 전력 공급부를 재충전하도록 구성되어 있는 부가적인 전력 공급부를 포함하는, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 재충전식 제1 전력 공급부는 전기 에너지를 저장하기 위한 제1 최대 용량을 가지고, 여기서 상기 부가적인 전력 공급부는 전기 에너지를 저장하기 위한 제2 최대 용량을 가지고, 여기서 상기 제2 최대 용량은 상기 제1 최대 용량보다 큰 것인, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 부가적인 전력 공급부는 상기 제2 전력 공급부를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부가적인 전력 공급부는 제3 전력 공급부를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 추가 전기 구성요소를 더 포함하고, 여기서 상기 제2 전력 공급부는 전기 에너지를 상기 적어도 하나의 추가 전기 구성요소에 공급하도록 구성되어 있는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 전기 구성요소는 센서, 사용자 입력 장치 및 피드백 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 전기 구성요소는 온도 센서 및 기류 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 전기 구성요소는 푸시 버튼 입력 장치, 정전용량식 입력 장치 및 오디오 입력 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 전기 구성요소는 LED, LCD, 스피커 및 촉각 피드백 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 전기 히터는 저항성 히터 및 유도성 히터 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 에어로졸 발생 장치.
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