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KR20190006540A - 에어로졸 전달 디바이스 - Google Patents

에어로졸 전달 디바이스 Download PDF

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KR20190006540A
KR20190006540A KR1020187036090A KR20187036090A KR20190006540A KR 20190006540 A KR20190006540 A KR 20190006540A KR 1020187036090 A KR1020187036090 A KR 1020187036090A KR 20187036090 A KR20187036090 A KR 20187036090A KR 20190006540 A KR20190006540 A KR 20190006540A
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KR
South Korea
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aerosol
sensor
mouthpiece end
air channel
delivery device
Prior art date
Application number
KR1020187036090A
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English (en)
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KR102231667B1 (ko
Inventor
로리 프레이저
싯다르타 제인
Original Assignee
니코벤처스 홀딩스 리미티드
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Filing date
Publication date
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Abstract

에어로졸 전달 디바이스(1)는, 마우스피스 단부(18); 1차 공기 채널(3)을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되는 에어로졸 생성 챔버(16)―에어로졸 생성 챔버는, 사용 동안 마우스피스 단부를 통한 사용자에 의한 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스를 포함함―; 및 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 검출하기 위한 센서(8)를 포함하며, 이 센서는 2차 공기 채널(5)을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되고, 센서는 에어로졸 소스보다 마우스피스 단부로부터 더 멀리 위치되고, 2차 공기 채널은 에어로졸 생성 챔버를 우회한다.

Description

에어로졸 전달 디바이스
본 개시내용은 에어로졸 전달 디바이스들, 특히 전자 담배들에 관한 것이다.
에어로졸 제공 시스템들/전달 디바이스들 예컨대 e-담배(e-cigarette)들은, 예컨대 기화 또는 다른 수단을 통해, 에어로졸이 생성되게 하는, 니코틴을 전형적으로 포함하는 제제를 함유하는 소스 액체의 저장소(reservoir)를 일반적으로 보유한다. 따라서, 에어로졸 제공 시스템에 대한 에어로졸 소스는, 예를 들어, 모세관 심지작용(capillary wicking)을 통해 저장소로부터의 소스 액체의 일부분에 커플링된 가열 요소를 포함할 수 있다. 사용자가 디바이스에서 흡입할 때, 가열 요소는 소량의 소스 액체를 기화시키도록 활성화되는데, 이는 따라서 사용자에 의한 흡입을 위한 에어로졸로 전환된다. 더 구체적으로는, 그러한 디바이스들에는 통상적으로 시스템의 마우스피스 단부(mouthpiece end)로부터 이격되어 위치된 하나 또는 그 초과의 공기 입구 홀(air inlet hole)들이 제공된다. 사용자가 마우스피스에서 빨아들일 때, 공기는 입구 홀들을 통해 그리고 에어로졸 소스를 지나서 유입된다. 입구 홀들을 에어로졸 소스에 그리고 마우스피스에서의 개구부에 연결하는 공기 유동 경로가 있어서, 에어로졸 소스를 지나서 유입된 공기는 마우스피스 개구부로의 유동 경로를 따라 계속되어, 에어로졸 소스로부터의 에어로졸의 일부를 그것과 함께 운반한다. 에어로졸 운반 공기는 사용자에 의한 흡입을 위해 마우스피스 개구부를 통해 에어로졸 제공 시스템을 빠져나간다.
에어로졸의 "온-디맨드(on-demand)" 제공을 가능하게 하기 위해, 일부 시스템들에서는 공기 유동 경로가 또한, 예를 들어, 마이크로폰에 기초하는 압력 센서와 같은 흡입/퍼프 센서(inhalation/puff sensor)와 연통된다. 공기 유동 경로를 통한 사용자에 의한 흡입은 센서에 의해 검출되는 공기 압력의 강하를 야기하고, 센서로부터의 출력 신호는, 전형적으로 에어로졸 제공 시스템에 수납된 배터리로부터, 가열 요소로의 전기 전력의 공급을 활성화시키기 위한 제어 신호를 생성하는 데 사용된다. 따라서, 에어로졸은 디바이스를 통한 사용자 흡입에 반응하여 소스 액체의 기화에 의해 형성된다. 퍼프의 단부에서, 공기 압력은 다시 변경되고, 이것은 또한 센서를 사용하여 검출되고 전기 전력의 공급을 중단시키기 위한 제어 신호가 생성된다. 이러한 방식으로, 에어로졸은 단지 사용자에 의해 요구될 때에만 생성된다.
그러한 구성에서, 공기 유동 경로는 센서 및 가열 요소 양측 모두와 연통되는데, 이 가열 요소는 그 자체가 소스 액체의 저장소와 유체 연통된다. 따라서, 예를 들어 e-담배가 떨어지거나, 손상되거나 또는 잘못 취급되는 경우, 소스 액체가 센서에 도달될 수 있는 가능성이 있다. 센서를 액체에 노출시키면 일시적으로 또는 영구적으로 센서가 적절히 동작하지 않게 될 수 있는데, 이는 성능에 유해할 수 있다.
따라서, 이 문제를 완화시키기 위한 접근법들이 관심받고 있다.
특정 실시예들의 양태에 따르면, 마우스피스 단부; 1차 공기 채널(primary air channel)을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되는 에어로졸 생성 챔버―에어로졸 생성 챔버는, 마우스피스 단부를 통한 사용자 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스를 포함함―; 및 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 검출하기 위한 센서―센서는 2차 공기 채널(secondary air channel)을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되고, 센서는 에어로졸 소스보다 마우스피스 단부로부터 더 멀리 위치되고, 2차 공기 채널은 에어로졸 생성 챔버를 우회함―를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스가 제공된다.
특정 다른 실시예들의 양태에 따르면, 마우스피스 단부; 1차 공기 채널을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되는 에어로졸 생성 챔버―에어로졸 생성 챔버는, 사용 동안 마우스피스 단부를 통한 사용자에 의한 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성 수단을 포함함―; 및 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 검출하기 위한 센서 수단―센서 수단은 2차 공기 채널을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되고, 센서 수단은 에어로졸 생성 수단보다 마우스피스 단부로부터 더 멀리 위치되고, 2차 공기 채널은 에어로졸 생성 챔버를 우회함―을 포함하는 에어로졸 전달 디바이스가 제공된다.
특정 다른 실시예들의 양태에 따르면, 디바이스의 마우스피스 단부를 통한 사용자 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스, 및 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 감지하기 위한 센서를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스가 제공된다. 에어로졸 전달 디바이스는 재사용 가능한 부분 및 교체 가능한 카트리지 부분으로 형성될 수 있고, 재사용 가능한 부분은 센서를 포함하고, 교체 가능한 카트리지 부분은 소스 재료 및 마우스피스 단부를 포함한다. 교체 가능한 부분은, 디바이스의 마우스피스 단부와 에어로졸 소스 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 1차 공기 채널, 및 사용시에 교체 가능한 카트리지가 재사용 가능한 부분에 커플링될 때 센서와 마우스피스 단부 사이에 유체 연통을 제공하는 2차 공기 채널을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 그리고 다른 양태들과 관련하여 상술된 본 발명의 특징(feature)들 및 양태들은, 상술된 특정 조합들에서뿐만 아니라, 적절하게 본 발명의 다른 양태들에 따른 본 발명의 실시예들에 동등하게 적용가능하고 이들과 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명의 실시예들이 첨부 도면들을 참조하여, 단지 예로서, 이제 설명될 것이다:
도 1은, 전자 담배의 예시적인 구성의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는, 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 에어로졸 전달 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 3은, 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 에어로졸 전달 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는, 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 에어로졸 전달 디바이스의 단면도를 개략적으로 도시한다.
특정 예들 및 실시예들의 양태들 및 특징들이 본 명세서에서 논의/설명된다. 특정 예들 및 실시예들의 일부 양태들 및 특징들은 통상적으로 구현될 수 있고, 이들은 간결성을 위해 상세히 논의/설명되지 않는다. 따라서, 상세히 설명되지 않은 본 명세서에 논의된 장치 및 방법들의 양태들 및 특징들은 그러한 양태들 및 특징들을 구현하기 위한 임의의 종래 기법들에 따라 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
상술된 바와 같이, 본 개시내용은 전자 담배들(e-담배들)과 같은 에어로졸 전달 디바이스들에 관한 것이다(그러나, 이에 제한되지 않는다). 다음의 설명 전반에 걸쳐 "전자 담배"라는 용어가 때때로 사용될 수 있지만; 이 용어는 에어로졸(증기) 전달 디바이스/시스템과 상호교환 가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 종래의 전자 담배(101)의 일부 양태들의 예를 도시한다. 도 1에 도시된 전자 담배(101)는 실질적으로 원통형의 형상이고, 재사용 가능한 부분(102) 및 교체 가능한 카트리지/탈착 가능한 부분(104)을 포함하는 2-부분 디바이스이다. 재사용 가능한 부분(102) 및 탈착 가능한 부분(104)은, 예를 들어 교체 가능한 부분(104)에서의 에어로졸 전구체 재료의 소스가 소모될 때, 탈착 가능한 부분(104)의 교체를 허용하도록 분리 가능하고, 정상적인 사용을 위해 함께 커플링된다. 재사용 가능한 부분(102)은 일반적으로, 탈착 가능한 /소모 가능한 부분(104)의 예상 수명보다 더 긴 동작 수명들을 갖는 컴포넌트들을 포함한다. 재사용 가능한 부분은, 전자 담배(101)에 전기 전력을 공급하기 위한 배터리(106)뿐만 아니라 센서 챔버(110)에 수납된 흡입 센서(108)를 포함한다. 재사용 가능한 부분(102)은 또한, 재사용 가능한 부분(102) 및 탈착 가능한 부분(104)이 함께 커플링될 때 탈착 가능한 부분(104) 상의 대응하는 접점들과 연결되도록 위치결정된 전기 접점들(도시되지 않음)뿐만 아니라 전자 담배(101)의 동작을 제어하기 위한 전자 회로부(도시되지 않음)를 포함한다.
도 1에 도시된 탈착 가능한 부분(104)은, 기화되고 흡입될 액체를 보유하는 액체 저장소(112)를 포함한다.
전형적으로 액체 저장소(112)로부터 가열 요소(114)의 부근으로 액체를 유입하기 위해 저장소(112)에서의 또는 그로부터의 액체와 접촉하는 심지작용 재료(도시되지 않음)가 배치된다. 가열 요소(114)는 심지작용 재료에 의해 가열 요소(114)에 유입된 액체를 충분히 가열시키는 것이 가능하도록 심지작용 재료에 가까이 근접하게 위치결정된다. 가열 요소(114)는 코일로 형상화될 수 있는 전도성 와이어일 수 있다. 또한, 예를 들어 적절한 저항 및 다공성 특성들을 갖는 비금속성 재료 또는 금속성 시트로부터 형성된, 예를 들어 다공성 저항성 요소를 포함하는 단일 구조체로서 심지(wick) 및 가열 요소를 제공하는 것이 알려져 있다. 가열 요소(114) 및 심지작용 재료의 노출된 부분은, 액체가 기화되고 에어로졸이 생성되는 구역을 규정하는 기화 챔버(116)에 배치된다.
탈착 가능한 부분(104)은 정상적인 사용시에 사용자가 디바이스에서 흡입하게 하는 마우스피스 단부(118)(도 1의 우측에 일반적으로 도시됨)를 갖는다. 도 1은 탈착 가능한 부분(104)과 재사용 가능한 부분(102) 사이의 계면으로부터 멀어질수록 점차 직경이 감소하는 만곡된 표면을 갖는 마우스피스 단부(118)를 도시한다. 이것은 마우스피스 단부(118) 구성의 일 예일 뿐이다; 마우스피스 단부(118)는 만곡되는 대신에 직선형 테이퍼일 수 있거나, 또는 마우스피스 단부(118)는 그의 길이를 따라 동일한 두께를 유지할 수 있다.
일반적으로, 액체 저장소(112), 가열 요소(114) 및 마우스피스 단부(118)를 포함하는 탈착 가능한 부분(104)은 소스 재료의 카트리지와 기화기 양측 모두로서의 그의 기능을 반영하기 위해 때때로 카토마이저(cartomiser)라고 지칭된다. 액체 저장소(112)가 건조해질 때 또는 사용자가 다른 향미/타입을 위해 액체를 변경하기를 원할 경우, 탈착 가능한 부분(104)은 재사용 가능한 부분(102)으로부터 제거될 수 있고 그 위치에 다른 탈착 가능한 부분(104)이 재사용 가능한 부분(102)에 커플링될 수 있다.
도 1에 도시된 탈착 가능한 부분(104)은, 공기 입구부(120), 제1 채널부(122), 에어로졸 생성 챔버(116), 및 제2 채널부(124)를 포함하는 공기 유동 경로를 포함한다. 사용자가 전자 담배(101)의 마우스피스 단부(118)에서 흡입하거나 또는 빨아들일 때, 환경으로부터의 공기가, 도 1의 화살표 Ai로 도시된 바와 같이, 공기 입구부(120)를 통해 전자 담배(101)로 진입한다.
공기 입구부(120)를 통해 탈착 가능한 부분(104)으로 진입하는 공기는 제1 채널부(122)를 통해 챔버(116)로 전달된다. 챔버(116)에서, 공기는 가열 요소(114)로부터의 기화된 액체와 혼합되어, 도 1의 화살표 Ao로 나타낸 바와 같이, 흡입을 위한 사용자의 입을 향해 제2 채널부(124)를 따라 유입되는 에어로졸을 생성한다.
또한 도 1에서 확인될 수 있는 바와 같이, 재사용 가능한 부분(102)의 흡입 센서 챔버(110)는, 센서 채널(126)을 통해, 제1 채널부 채널(122), 그리고 따라서 히터 챔버(116)와 유체 연통된다.
상기에 언급된 바와 같이, 사용시에, 사용자는 전자 담배(101)의 마우스피스 단부(118) 주위에 사용자의 입을 배치시키고 흡입을 시작한다. 상기에 논의된 바와 같이 공기 입구부(120)로부터 공기를 유입하는 것에 부가적으로, 사용자에 의해 가해진 진공은 전자 담배 내의 공기 유동 경로에서 압력의 강하를 생성한다. 이 예에서 흡입 센서(108)는, 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입하는 것에 의해 야기되는 압력의 강하를 검출하고 대응하는 시그널링을 전자 담배의 제어 전자 장치에 출력하도록 구성된 압력 센서이다. 미리 규정된 임계치보다 더 큰 압력의 강하가 검출될 때, 전자 담배의 제어 전자 장치는 배터리(106)로부터 가열 요소(114)로의 전력의 공급을 활성화하여 소스 액체의 기화를 개시하도록 구성된다.
따라서, 도 1의 전자 담배는 통상적으로 "퍼프 검출"이라고 지칭되는 것을 제공하기 위해 흡입 센서(108)를 사용하고, 그에 의해 가열 요소(114)가 사용자 흡입에 반응하여 자동으로 활성화되는데, 이는 사용자 편의성을 증가시킨다.
도 1에 도시된 전자 담배(101)에서, 흡입 센서(108)는 전자 담배를 통한 공기 유동 경로에 개방되어 있는 것이 확인될 수 있다. 본 발명자들은, 이 구성의 결점은 액체가 액체 저장소(112)로부터 흡입 센서 챔버(110)로 유동할 잠재력이 있다는 것인데, 이는 흡입 센서(108) 및 그 흡입 센서(108)에 연결된 재사용 가능한 부분(102) 내의 다른 회로부를 잠재적으로 손상시킬 수 있다는 것을 인식하였다. 이 이슈는 많은 상이한 구성들에서 발생할 수 있지만, 저장소에 자유 액체를 저장하는 디바이스들(즉, 액체 제제를 흡수성 웨딩 재료(absorbent wadding material)에 저장하지 않는 디바이스들)에 특히 관련될 수 있다.
도 2는 상기에 언급된 이슈를 완화시키는 것을 도울 수 있는 본 개시내용의 실시예에 따른 전자 담배의 일 예를 개략적으로 도시한다. 도 3 및 도 4는 본 개시내용의 일부 다른 실시예들에 따른 전자 담배의 예시적인 구현들을 도시한다. 다른 도면들에 나타낸 대응하는 양태들과 유사한, 도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 디바이스들의 다수의 양태들은 동일한 참조 번호로 표시된다. 도 2, 도 3 및 도 4에 나타낸 디바이스의 많은 양태들은 종래의 디바이스들의 대응하는 요소들과 유사하고 이들로부터 이해될 것이며, 이와 관련하여, 상세히 설명되지 않은, 본 명세서에 설명된 다양한 디바이스들의 양태들은 종래의/확립된 기법들에 따라 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2는 본 개시내용에 따른 에어로졸 전달 디바이스(1)의 실시예를 도시한다. 에어로졸 전달 디바이스(1)는, 의료용 흡입기들 등을 포함할 수 있는, 액체를 기화시키는 것에 기초하여 에어로졸을 사용자에게 전달하기에 적합한 다양한 디바이스들의 범위를 포괄하는 것으로 이해되어야 하지만, 일부 실시예들에서는 전자 담배들과 같은 전자 흡연 물품들을 포함한다.
에어로졸 전달 디바이스(1)는 2 개의 부분들; 재사용 가능한 부분(2) 및 탈착가능/교체 가능한 카트리지 부분(4)을 포함하는데, 이들은 분리 가능하지만 사용할 때 함께 커플링된다. 에어로졸 전달 디바이스(1)는 원통형 또는 실질적으로 원통형의 형상일 수 있고, 원한다면 하나 또는 그 초과의 테이퍼링된 부분들을 가질 수 있다. 그러나, 디바이스(1)는 서로 상호링크될 수 있는 임의의 수의 부분들 또는 하나의 부분으로 형성될 수 있고, 다른 형상들을 추가로 채택할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
도 2의 재사용 가능한 부분(2)은 전력 소스(6), 흡입 센서(8), 센서 챔버(10), 센서 채널 또는 제1의 2차 공기 채널부(26), 및 센서 챔버 공기 입구부(32)를 포함한다.
도 2의 탈착가능/교체 가능한 카트리지 부분(4)은 공기 입구부(20), 제1의 1차 공기 채널부(22), 액체 저장소(12) 및 가열 요소(14)를 포함하는 에어로졸 생성 챔버(16), 제2의 1차 공기 채널부(24), 및 제2의 2차 공기 채널부(28)를 포함한다. 도 2의 탈착가능/교체 가능한 카트리지 부분(4)은 또한 마우스피스 단부(18)뿐만 아니라 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(30) 및 개구부(24a)를 포함한다.
제1의 1차 공기 채널부(22), 에어로졸 생성 챔버(16)의 내부 체적, 및 제2의 1차 공기 채널부(24)는 집합적으로 1차 공기 채널(3)을 형성한다. 도 2의 디바이스에서의 1차 공기 채널(3)은 공기 입구부(20)로부터 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(24a)까지 규정된다.
부가적으로, 재사용 가능한 부분(2)이 탈착가능/교체 가능한 카트리지 부분(4)에 커플링될 때, 센서 챔버 공기 입구부(32), 센서 챔버(10), 제1의 2차 공기 채널부(26), 및 제2의 2차 공기 채널부(28)는 집합적으로 2차 공기 채널(5)을 형성한다. 도 2의 디바이스에서의 2차 공기 채널(5)은 센서 챔버 공기 입구부(32)로부터 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(30)까지 규정된다.
재사용 가능한 및 탈착 가능한 부분들(2, 4)을 커플링하기 위해 임의의 커플링 수단이 채용될 수 있다. 일 실시예에서, 탈착 가능한 부분(4)에는 그의 일 단부에 스레딩된 외부 표면이 제공될 수 있는 한편, 재사용 가능한 부분(2)에는 재사용 가능한 부분(2)의 길이방향 축과 동축인 환형 돌출부가 제공될 수 있다. 환형 돌출부에는 탈착 가능한 부분(4)의 스레딩된 외부 표면을 수용하기 위한 스레딩된 내부 표면이 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 탈착 가능한 부분(4)은 재사용 가능한 부분(2)의 외부의 스레딩된 표면을 수용하기 위한 내부의 스레딩된 표면 및 환형 돌출부를 포함할 수 있다. 다른 구성들에서, 재사용 가능한 부분(2) 및 탈착 가능한 부분(4)은 다른 메커니즘들, 예를 들어, 베이어닛(bayonet) 또는 스냅-피팅(snap-fitting)들에 의해 커플링될 수 있다.
하나 또는 그 초과의 밀봉 부재들이 재사용 가능한 및 탈착가능/교체 가능한 카트리지 부분들(2, 4) 사이에 배치되어 2 개의 부분들(2, 4) 사이의 기밀식 커플링(air-tight coupling)을 제공할 수 있다. 탈착 가능한 부분(4) 및 재사용 가능한 부분(2) 각각은, 사용시에 2 개의 부분들(2, 4)이 커플링될 때―예를 들어, 도 2에서 확인되는 바와 같이― 서로 가까이 근접하게 위치결정되거나, 또는 일부 경우들에서는 서로 접촉하는 단부 표면들을 갖는다. 이들 표면들은 계면을 규정하고 탈착 가능한 부분(4) 및 재사용 가능한 부분(2) 각각의 계면 표면들이라고 지칭될 수 있다.
재사용 가능한 부분(2)은, 센서 챔버(10)에 수납된 흡입 센서(8)를 포함한다. 센서(8)는 사용자가 탈착 가능한 부분(4)의 마우스피스 단부(18)에서 흡입할 때를 검출하는 것이 가능한 임의의 센서이다. 일부 구성들에서, 센서(8)는, 센서 챔버(10) 내의 압력을 측정하도록 적응된, 예를 들어 마이크로폰에 기초하는 압력 센서일 수 있다. 본 명세서에서 센서(8)는 사용자가 디바이스에서 흡입하고 있을 때를 표시하는 출력 신호를 생성하기 위해 감지하기 위한 물리적 메커니즘과 연관된 전기 접점들 및 회로부뿐만 아니라, 사용자가 디바이스에서 퍼핑(puffing)하는 것에 응답하여 압력 변경들 및/또는 공기 유동을 감지하기 위한 메커니즘을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 도 2의 디바이스에서, 센서(8)는 재사용 가능한 부분(2)의 계면 표면에 가까운 포지션에서 도시되지만; 센서(8)는 재사용 가능한 부분(2) 내의 임의의 포지션, 예를 들어, 센서(8)에 대한 유체 연통 경로의 적절한 연장으로, 도면에 도시되지 않은 말단 단부에 위치될 수 있다.
전력 소스(6)는 또한 재사용 가능한 부분(2)에 하우징되고, 가열 요소(14)뿐만 아니라 센서(8) 및 디바이스의 제어 회로부에 전력을 제공하도록 구성된다. 전력 소스(6)는 재충전가능한 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion), 및 리튬 이온 폴리머(Li-ion polymer)와 같은 임의의 재충전가능한 배터리가 사용될 수 있다. 재사용 가능한 부분(2)은 전력 소스(6)를 재충전하기 위한 충전 포트 등에 연결하기 위해, 도 2에 도시되지 않은 재사용 가능한 부분(2)의 말단 단부와 같은, 외부 표면 상의 전기 접점들을 포함할 수 있다. 이것은 USB 포트 또는 유사한 커넥션을 포함할 수 있다.
재사용 가능한 부분(2)은, 전력 소스(6)로부터 탈착 가능한 부분(4)으로, 구체적으로는 그의 가열 요소(14)로 전력을 공급하기 위해 2 개의 부분들(2, 4) 사이의 계면을 가로질러 전기 전력을 커플링하도록 탈착 가능한 부분(4) 상의 상호 대응하는 전기 접점들(또한 도시되지 않음)과 접촉하기 위한 전기 접점들(도시되지 않음)을 포함한다. 따라서, 탈착 가능한 부분(4) 상의 전기 접점들은 가열 요소(14)에 전기적으로 연결되는 한편, 재사용 가능한 부분(2) 상의 전기 접점들은 재사용 가능한 부분(2)의 제어 회로부에 전기적으로 연결된다.
기화될 액체(소스 재료/에어로졸 전구체)를 보유하는 액체 저장소(12)는 탈착 가능한 부분(4)에 제공된다. 액체는 사용자 흡입을 위해 기화될 수 있는 임의의 적합한 액체일 수 있다. 일 실시예에서, 액체는 약 1 내지 3 % 니코틴 및 50 % 글리세롤을 포함하는데, 나머지는 대략 동일한 정도들의 물 및 프로필렌 글리콜을 포함하고, 가능하게는 향료들과 같은 다른 컴포넌트들을 또한 포함한다. 그러나, 적합한 액체들은, 증기 형태로 흡입될 수 있는 약제들을 대안적으로 포함할 수 있다. 액체 저장소(12)는 모세관 힘 하에서 액체 저장소(12)로부터 가열 요소(14)를 향해 액체를 빨아들이도록 작용하는 심지작용 재료가 제공되거나 또는 그에 인접한다.
가열 요소(14)는 탈착 가능한 부분(4)의 에어로졸 생성 챔버(16)에 배치된다. 가열 요소(14)가 활성화 될 때, 가열 요소(14) 부근의 심지작용 재료에 보유된 액체 저장소(12)로부터의 액체가 기화된다. 일 구성에서, 가열 요소(14)는, 심지작용 재료에 의해 보유된 액체로의 적절한 열 전달을 보장하는 것을 돕기 위해 심지작용 재료의 일부분 주위를 감싼 코일로 형상화된 전도성 와이어를 포함한다. 대안적으로, 가열 요소(14)는 심지작용 재료 주위에서 권취되기보다는 오히려, 그에 가까이 근접하여 제공될 수 있다. 더 일반적으로, 에어로졸 제공 시스템들에 채용될 수 있는 많은 상이한 증기 생성 기술들이 있고, 구체적인 예를 제공하기 위해 코일 및 심지 배열체를 참조하여 특정 예가 본 명세서에 설명되지만, 본 개시내용의 특정 실시예들에 따른 흡입 센서의 동작 및 배열과 관련하여 본 명세서에 설명된 원리들은 채용된 근본 증기 생성 기술에 관계없이 동일한 방식으로 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 즉, 본 명세서에 설명된 원리들은 임의의 에어로졸 제공 시스템에서의 퍼프/흡입 검출과 관련하여 사용될 수 있고, 코일/심지 구성에 의존하는 에어로졸 제공 시스템들로 제한되는 것이 아니라, 예를 들어, 스틸 메시(steel mesh)와 같은 다공성 저항성 재료를 바탕으로 기초하거나, 액체 저장소와 접촉하거나, 또는 실제로 전기 히터를 채용하지 않는 에어로졸 제공 시스템들에서의, 조합된 히터 및 심지 구성과 같은 다른 기화 기술들에 동등하게 적용될 수 있다.
심지작용 재료 및 가열 요소(14)는 액체 저장소(12)에 보유된 액체와 같은 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스를 포함하는 것으로 함께 고려될 수 있다. 그러나, 상기에 언급된 바와 같이, 에어로졸을 생성하기 위한 다른 컴포넌트들 및/또는 기술들이 제공될 수 있다. 에어로졸 생성 챔버(16)는 에어로졸 소스를 보유하고, 기화된 유체가 디바이스를 통한 공기 유동과 혼합되어 흡입 사용을 위한 에어로졸을 생성하는 영역/구역을 규정한다.
탈착 가능한 부분(4)은 마우스피스 단부(18)를 포함한다. 도 2에서, 이것은 디바이스(1)의 두께 또는 높이 방향(및/또는 폭 방향)으로 점진적으로 얇아지는 테이퍼식 단부로서 개략적으로 도시되어 있다. 이것은, 도 2에 도시된 바와 같은 만곡된 방식으로, 또는 선형 방식으로 될 수 있다. 부가적으로, 디바이스(1)의 두께 또는 높이는 도 3에 도시된 바와 같이 대략 일정하게 유지될 수 있다. 어떤 경우에도, 마우스피스 단부(18)는, 사용자의 입에 편안하게 수용되도록 구성된다.
도 2에 도시된 실시예에서, 탈착 가능한 부분(4)은, 에어로졸 생성 챔버(16)에 부가적으로 마우스피스 단부(18)를 포함하는 카트리지를 포함한다. 즉, 마우스피스 단부(18) 및 에어로졸 생성 챔버(16)는 카트리지에 일체로 제공된다. 그러나, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 마우스피스 단부(18)를 규정하는 분리 가능한 및 재사용 가능한 마우스피스 캡(44)을 포함할 수 있는 디바이스(1)에 대한 다른 구성들이 있는 한편, 에어로졸 소스 및 에어로졸 생성 챔버(16)를 포함하는 별개의 교체 가능한/일회용/소모 가능한 카트리지 부분(4a)이 제공된다. 일부 실시예들에서, 에어로졸 소스는 에어로졸 생성 챔버(16)로부터, 예를 들어 세정 또는 교체를 위해 분리 가능할 수 있다는 것을 또한 이해해야 한다.
넓은 개요로, 일부 예시적인 구현들에 따르면, 본 개시내용은 흡입 센서(8) 및 에어로졸 생성 챔버(16)에 대한 분리된 공기 경로들을 제공하는 에어로졸 전달 디바이스(1)를 제안하는데, 즉, 특정 예시적인 구현들에 따르면, 흡입 챔버에 대한 공기 경로는 에어로졸 생성 챔버(16)를 우회한다.
1차 공기 채널(3)은 환경으로부터의 공기(Ai)가 에어로졸 생성 챔버(16)로 유입되어 공기 입구부(20)를 통해 에어로졸 소스로부터의 기화된 액체와 혼합되게 하고, 기화된 액체를 포함하는 출력 공기(Ao)가 디바이스에서 개구부(24a)를 통해 사용자의 입으로 빠져나오게 하도록 제공된다.
도 2의 1차 공기 채널(3)은 공기 입구부(20), 제1의 1차 공기 채널부(22), 에어로졸 생성 챔버(16), 제2의 1차 공기 채널부(24) 및 개구부(24a)를 포함한다. 도 2에 도시된 특정 실시예에서, 1차 공기 채널(3)은 재사용 가능한 부분(2)을 통과하지 않지만 단지 탈착 가능한 부분(4) 내에서만 규정된다(즉, 공기 입구부(20)는 탈착 가능한 부분(4)에 제공된다).
단지 하나의 공기 입구부(20)만이 개략적인 예로서 도 2에 도시되어 있지만, 일부 구현들에서는 복수의 상호연결된 공기 입구부들(20)이 제공될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 이는, 복수의 공기 입구부들(20)에 대응하여 복수의 제1의 1차 공기 채널부들(22)이 제공될 수 있다는 것을 의미한다. 더 일반적으로는, 도면들에 나타내고 본 명세서에서 논의되는 공기 채널부들은 표현의 용이함을 위해 고도로 개략적으로 제시되고 특정 구조적 구현을 반드시 대표하지는 않는다는 것을 이해할 것이다.
본 개시내용의 원리들에 따르면, 에어로졸 생성 챔버(16)는 1차 공기 채널(3)을 통해 마우스피스 단부(18), 그리고 특히 에어로졸 출구 개구부(24a)와 유체 연통된다. 도 2의 예에서, 이 유체 연통은 에어로졸 생성 챔버와 에어로졸 출구 개구부(24a) 사이를 연결하는 제2의 1차 공기 채널부(24)에 의해 제공된다. 따라서, 사용자가 마우스피스 단부(18)에서 흡입하는 것에 의해 야기되는 에어로졸 출구 개구부(24a)에서의 압력 강하는 공기가 공기 입구부(20)를 통해 그리고 1차 공기 채널(3)을 따라 사용자의 입으로 유입되게 하여, 도중에 에어로졸 생성 챔버(16)에서의 기화된 소스 액체를 픽업한다.
2차 공기 채널(5)은 센서 챔버(10)에서의 센서(8)를 탈착 가능한 부분(4)의 마우스피스 단부(18)에, 그리고 특히 2차 공기 채널 개구부(30)에 유체 연결한다. 2차 공기 채널(5)은 이 예시적인 구현에서 재사용 가능한 부분(2) 및 탈착 가능한 부분(4) 양측 모두를 통해 이어진다.
따라서, 2차 공기 채널(5)은 제1의 2차 공기 채널부(26) 및 제2의 2차 공기 채널부(28)를 포함한다. 제2의 2차 공기 채널부(28)는 탈착 가능한 부분(4)에 제공되고 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(30)에서 종단된다.
제1의 2차 공기 채널부(26)는 센서 챔버(10) 내의 개구부(10a)로부터 재사용 가능한 부분(2)의 계면 표면에서의 개구부(26a)까지 연장된다. 제2의 2차 공기 채널부(28)는 탈착 가능한 부분(4)의 계면 표면에 제공된 개구부(28a)로부터 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(30)까지 연장된다. 따라서, 재사용 가능한 부분(2)과 탈착 가능한 부분(4)이 사용을 위해 조립될 때, 2차 공기 채널(5)의 제1 및 제2 부분들의 각각의 계면 개구부들(26a 및 28a)은 디바이스(1)의 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(30)와 흡입 센서(8) 사이에 유체 연통을 제공하도록 정렬된다.
일부 예시적인 구현들에서, 센서 챔버(10)는 재사용 가능한 부분(2)의 계면 표면에 직접 개방될 수 있는데, 즉, 제1의 2차 공기 채널부(26)가 사실상 제거될 수 있다.
따라서, 사용자가 디바이스(1)를 사용하는 것을 시작하기를 원하고 마우스피스 단부(18)에서 퍼핑할 때, 센서(8)는 2차 공기 채널(5)에 대한 개구부(30)에서의 대응하는 압력 강하를 검출하고, 디바이스의 제어 회로부에 의해 가열 요소(14)의 활성화를 트리거하는 출력 신호를 제공한다. 마찬가지로, 사용자가 마우스피스 단부(18)에서 퍼핑하는 것을 중단할 때, 센서(8)는 2차 공기 채널(5)의 개구부(32)에서 대응하는 압력 상승을 감지하고, 디바이스의 제어 회로부에 의해 가열 요소(14)의 비활성화를 트리거하는 출력 신호를 제공한다. 일반적으로, 디바이스의 이들 동작 양태들은 확립된 기법들에 따라 발생할 수 있다. 특히, 센서(8)의 동작의 근본이 되는 특정 감지 기술, 및 디바이스가 센서(8)로부터의 출력 시그널링에 응답하는 방식은, 본 개시내용의 근본이 되는 원리들에 대해 기본적으로 중요한 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 중요한 것은, 마우스피스 단부(18)로부터 흡입 센서(8)로 연결되는 공기 경로가 에어로졸 생성 챔버(16)를 우회하여, 그에 의해 도 1에 나타낸 것과 같은 종래의 공기 경로 구성들에 비해 액체가 센서 챔버(10)로 누출되고 센서(8)를 손상시키는 위험을 감소시킨다는 것이다. 따라서, 센서(8) 자체의 동작, 및 가열 요소(14)가 활성화/비활성화되어야 하는지 아닌지의 여부를 결정하기 위해 센서의 출력 신호들이 프로세싱되는 방식은, 임의의 종래의 접근법들에 따를 수 있다.
에어로졸 전달 디바이스(1)가, 사용자가 디바이스(1)의 마우스피스 단부(18)에서 흡입할 때 환경으로부터의 공기가 센서 챔버(10)로 진입하게 하도록 제공되는 센서 챔버 공기 입구부(32)를 포함하는 것으로, 도 2의 구현이 도시된다는 것에 유의할 수 있다. 이 경우에, 공기는 센서 챔버(10)를 통해 유동할 수 있다.
따라서, 도 2에 나타낸 접근법을 요약하면, 디바이스는, 2 개의 공기 채널들, 즉, 디바이스의 마우스피스 단부 및 에어로졸 소스(또는 액체 저장소(12)/에어로졸 생성 챔버(16))와 센서(8) 사이의 분리된 유체 연통을 각각 제공하는 1차 공기 채널(3) 및 2차 공기 채널(5)을 포함한다. 마우스피스 단부(18)로부터 센서(8)로 연결되는 2차 공기 채널(5)이 에어로졸 생성 챔버(16)를 우회하도록, 센서(8)가 에어로졸 생성 챔버(16)보다 마우스피스 단부로부터 더 멀리 있다는 것에 유의할 것이다. 2차 공기 채널(5)이 에어로졸 생성 챔버(16)를 우회하도록 배열되기 때문에, 액체가 2차 공기 채널(5)로 진입하고 센서(8)를 보유하는 센서 챔버(10)에 도달할 기회가 적어져서, 그에 의해 센서(8)에 대한 부식 또는 손상의 가능성을 감소시키는 것을 돕는다. 그에 따라, 이 접근법은 센서(8)의 수명을 증가시키거나 또는 센서(8)를 작동 조건으로 유지하기 위해 요구되는 유지보수의 규칙성을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
도 2의 예에서, 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)은 디바이스(1) 내에서 서로 연결 또는 결합되지 않는데, 즉, 2차 공기 채널(5)은 1차 공기 채널(3)로부터 완전히 분리되어 그에 연결되지 않는다. 그러나, 아래에 추가로 논의되는 바와 같이, 다른 구현들에서, 2차 공기 채널은 에어로졸 생성 챔버의 하류에(즉, 에어로졸 생성 챔버와 마우스피스 단부 사이에) 있는 위치에서 1차 공기 채널에 결합될 수 있다. 즉, 2 개의 공기 채널들은 디바이스 내에서 완전히 분리되지 않을 수 있지만, 센서로의 공기 채널은 그럼에도 불구하고 에어로졸 생성 챔버를 우회(즉, 에어로졸 생성 챔버 옆을 통과)하도록 배열되어, 액체가 에어로졸 생성 챔버로부터 누출되어 상류 방향으로 유동하여 센서(8)와 접촉하는 위험을 감소시키는 것을 도울 수 있다.
도 3은 에어로졸 전달 디바이스(31)의 대안적인 실시예를 도시한다. 도 3의 에어로졸 전달 디바이스(31)는, 도 2와 관련하여 상술되고 동일한 참조 부호들로 식별되는 대응하는 요소들의 설명과 기능적으로 유사하고 이들로부터 이해될 다양한 컴포넌트들을 포함한다.
도 3의 디바이스에서, 공기 입구부(20)는, 그것이 탈착가능/교체 가능한 카트리지 부분(4)의 외부 표면에 위치결정되는 도 2와는 달리, 재사용 가능한 부분(2)의 외부 표면에 위치결정된다.
그러한 경우에, 공기 입구부(20)는 재사용 가능한 부분(2)의 제3의 1차 공기 채널부(34)를 통해 탈착 가능한 부분(4)에 배치된 제1의 1차 공기 채널부(22)와 연통된다. 제3의 1차 공기 채널부(34)는, 2 개가 커플링될 때 탈착 가능한 부분(4)과 접촉하는 재사용 가능한 부분(2)의 표면에서의, 즉, 계면 표면에서의, 개구부(34a)를 포함한다. 마찬가지로, 제1의 1차 공기 채널부(22)는, 2 개가 커플링될 때 재사용 가능한 부분(2)과 접촉하는 탈착 가능한 부분(4)의 계면 표면에 제공되는 개구부(22a)를 포함한다. 따라서, 재사용 가능한 및 탈착 가능한 부분들(2, 4)이 커플링될 때, 개구부(34a) 및 개구부(22a)는 서로 유체 연통되도록 배열되는데, 이는 환경으로부터의 공기가 공기 입구부(20), 제3의 1차 공기 채널부(34), 개구부(34a), 개구부(22a), 및 제1의 1차 공기 채널부(22)를 통해 에어로졸 생성 챔버(16)로 전달되는 것이 가능하다는 것을 의미한다. 공기 유동을 위한 나머지 경로는 도 2의 실시예와 관련하여 설명된 바와 같다. 재사용 가능한 부분(2)의 제3의 1차 공기 채널부(34)는 재사용 가능한 부분(2)에 배치된 임의의 전기 컴포넌트들로부터 분리 또는 밀봉될 수 있다. 이것은 흘러나온 액체가 센서(8)와 연관된 전기 컴포넌트들뿐만 아니라, 재사용 가능한 부분(2)의 임의의 전자 컴포넌트들과 간섭하는 것을 추가로 방지하는 것을 도울 수 있다.
도 3의 실시예는 또한, 에어로졸 생성 챔버(16)의 하류이지만 마우스피스 단부(18)에서의 개구부(24a)에 앞선 위치(36)에서 연결 또는 결합되는, 1차 공기 채널(3) 및 2차 공기 채널(5)을 도시한다. 즉, 디바이스(1) 내에서, 2차 공기 채널(5)은 에어로졸 생성 챔버(16)와 마우스피스 단부(18) 사이의 위치에서 1차 공기 채널(3)과 결합될 수 있다. 이것은 사용자에게 마우스피스 단부(18)가 제시되는 것을 고려할 때 유리할 수 있다; 즉, 도 3에서는 사용자가 흡입하게 하는 단일 개구부가 사용자에게 제시되는 반면, 도 2에서는 사용자에게 적어도 2 개의 개구부들이 제시된다.
도 3의 구성에서, 흘러나온 액체는 센서 챔버(10) 및 센서(8)로 쉽게 진입할 수 없다. 예를 들어, 마우스피스 단부(18)가 디바이스(31)의 최하위 부분이 되도록 디바이스(31)가 저장 또는 보유되는 경우, 흘러나온 액체는 1차 공기 채널(3)을 따라 그리고 마우스피스 단부(18)의 개구부(30) 밖으로 일반적으로 하향으로 유동할 것이다. 대안적으로, 디바이스(31)가 재사용 가능한 부분(2)이 최하위 부분이 되도록 보유 또는 저장되는 경우, 흘러나온 액체는 제1의 1차 공기 채널부(22), 제3의 1차 공기 채널부(34)를 따라, 그리고 공기 입구부(20) 밖으로 일반적으로 유동할 것이다. 이 구성은 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)이 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)의 공통 섹션을 사용하기 때문에 디바이스(31) 내의 공간을 절약할 수 있으므로 유리할 수 있다.
더욱이, 도 3은 단지 제2의 1차 공기 채널부(26)와만 유체 연통되는 센서 챔버(10)를 도시한다. 즉, 도 3의 센서 챔버(10)에는 센서 챔버 공기 입구부(32)가 제공되지 않는다. 이 배열체에서, 센서(8)는 압력의 변경을 검출하도록 구성되지만, 공기는 센서(8)를 지나서 유동하지 않는다. 이것은 환경으로부터의 공기에 보유된 오염물들로 센서(8) 또는 센서 챔버(10)가 오염되는 가능성을 감소시킬 수 있다. 이것은 또한, 예를 들어, 비(rain)와 같은 조건들에서, 환경으로부터의 액체 침투가 센서(8)를 손상시키는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다.
도 4는 에어로졸 전달 디바이스(41)의 대안적인 실시예를 도시한다. 도 4의 에어로졸 전달 디바이스(41)는, 도 2 및 도 3과 관련하여 상술되고 대응하는 참조 부호들로 식별되는 대응하는 요소들의 설명과 기능적으로 유사하고 이들로부터 이해될 다양한 컴포넌트들을 포함한다.
도 4의 디바이스(41)는 사용을 위해 교체 가능한 카트리지 부분(4a)을 덮는 제거가능한 마우스피스 캡(44)을 포함한다는 점에서 도 2의 디바이스와는 상이하고, 마우스피스 단부(18)로부터 흡입 센서(8)로 연결되는 2차 공기 채널(5)은 교체 가능한 카트리지 부분(4a)과 마우스피스 캡(44) 사이의 갭에 의해 적어도 부분적으로 규정된다. 카트리지 부분(4a)은 에어로졸 소스, 즉, 액체 저장소(12), 선택적인 심지작용 재료, 및 가열 요소(14)뿐만 아니라, 에어로졸 생성 챔버(16)를 포함한다.
카트리지 부분(4a)은, 그의 중앙 부분을 통해 연장되는 1차 공기 채널(3)을 포함한다. 이 배열체는 마우스피스 캡(44)의 마우스피스 단부(18)와 에어로졸 생성 챔버(16) 사이에 유체 연통을 카트리지 부분(4a)의 제1 단부에 제공된 개구부(24a)를 통해 가능하게 한다. 도시된 구성에서, 카트리지 부분(4a)은, 제1 단부와 대향하는, 카트리지 부분(4a)(재사용 가능한 부분(2)과 인터페이싱함)의 제2 단부에 위치결정된 개구부(22a) 사이에 유체 연통을 제공하는 제1의 1차 공기 채널부(22)를 포함한다.
카트리지 부분(4a)은 스냅-핏 배열체와 같은 이전에 상술된 바와 같은 임의의 수단에 의해 재사용 가능한 부분(2)에 커플링될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 대체로 동일한 방식으로, 개구부(22a)는 재사용 가능한 부분(2)의 외부 표면에 제공된 공기 입구부(20)와 연통되는 재사용 가능한 부분(2)의 제3의 1차 공기 채널부(34)의 개구부(34a)와 연통된다.
마우스피스 캡(44)은 마우스피스 단부(18)를 포함하고, 디바이스(41)의 사용자가 디바이스(41)를 통해 흡입하게 하기 위한 개구부(30)를 포함한다. 마우스피스 캡(44)은 마우스피스 캡(44)의 내부 체적에서 카트리지(4a)의 적어도 일부분을 수용하도록 구성된다. 환언하면, 마우스피스 캡(44)은 카트리지 부분(4a)의 적어도 일부분을 커버하도록 구성된다. 일 예에서, 마우스피스 캡(44)은 개구부(30)에 대향하는 단부에 개구부(28a)를 갖는 원통형 또는 실질적으로 원통형의 형상일 수 있다. 개구부(28a)는 마우스피스 캡(44)의 내부 체적에 수용되는 카트리지 부분(4a)의 부분보다 더 큰 직경을 갖는다. 이러한 방식으로, 카트리지 부분(4a)이 재사용 가능한 부분(2)에 커플링될 때, 마우스피스 캡(44)은 카트리지 부분(4a) 위에 배치되고 재사용 가능한 부분(2)과 맞물릴 수 있는데, 이는 스냅-핏 방식으로의 재사용 가능한 부분(2)의 주변부에서의 맞물림을 포함할 수 있다.
도 4는 또한 위에 설명된 바와 같이 재사용 가능한 부분(2)에 위치결정된 센서(8) 및 센서 챔버(10)를 도시한다. 임의적인 제1의 2차 공기 채널부(26) 및 개구부(26a)가 또한 제공될 수 있다. 이 실시예에서, 개구부(26a) 또는 개구부(10a) 중 어느 하나는 카트리지 부분(4a)이 재사용 가능한 부분(2)에 커플링될 때 그것이 카트리지 부분(4a)에 의해 차단되지 않도록 재사용 가능한 부분(2)의 주변부에 배열될 수 있다. 환언하면, 마우스피스 캡(44)의 부존재 시에, 개구부(26a) 또는 개구부(10a)는 환경에 노출된다.
따라서, 마우스피스 캡(44)의 내부 표면은 2차 공기 채널(5)을 적어도 부분적으로 규정하도록 구성된다. 마우스피스 캡(44)이 재사용 가능한 부분(2)에 커플링될 때, 카트리지 부분(4a)의 외부 표면과 마우스피스 캡(44)의 내부 표면 사이에 갭이 존재한다. 이 갭은 개구부(26a) 및/또는 개구부(10a), 그리고 따라서 센서(8)와 유체 연통되어, 2차 공기 채널(5)을 규정한다. 2차 공기 채널(5)은 디바이스(1)의 마우스피스 단부(18)의 개구부(30)에서 종단될 수 있다.
사용시에, 사용자는 마우스피스 캡(44)의 마우스피스 단부(18)에서 흡입할 수 있는데, 이는 환경으로부터의 공기가 공기 입구부(20)로부터, 1차 공기 채널(3)을 통해, 그리고 개구부(30)를 통해 사용자의 입으로 통과하게 한다. 동시에, 카트리지(4a)의 외부 표면과 탈착 가능한 부분(44)의 내부 표면 사이의 갭 내의 공기는 탈착 가능한 부분(44)의 내부 표면을 따라 개구부(30)를 향해(즉, 2차 공기 채널(5)을 따라) 유입될 수 있다. 센서(8)는 사용자가 디바이스(41)에서 흡입하는 것에 의해 야기되는 마우스피스 단부(18)에서의 압력의 변경에 응답하여 광범위한 종래 기법들에 따라 상기에 논의된 바와 같이 가열 요소(16)를 활성화/비활성화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 1차 공기 채널(3)은 카트리지 부분(4a)에 제공되는 한편, 2차 공기 채널(5)은 마우스피스 캡(44)에 제공된다. 1차 공기 채널(3)은 에어로졸 소스, 즉, 액체 저장소(12)의 하류에 있는 부분에서 2차 공기 채널(5)에 연결 또는 결합될 수 있다. 그러나, 다른 배열체들이 가능하다; 예를 들어, 카트리지 부분(4a)은 탈착 가능한 부분(44)의 마우스피스 단부(18)까지 연장되고 (O-링 등에 의해) 밀봉될 수 있다. 이 경우에, 2차 공기 채널(5) 및 1차 공기 채널(3)과 독립적으로 연통되도록 복수의 개구부들(30)이 마우스피스 캡(44)의 마우스피스 단부(18)에 제공될 수 있다.
그에 따라, 본 개시내용은 누출된 액체가 센서(8)와 접촉하는 것을 감소시키거나 또는 방지하는 것을 도울 수 있는 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)의 구성을 제공한다는 것을 이해해야 한다. 2차 공기 채널(5)은 에어로졸 생성 챔버(16)(및/또는 액체 저장소(12))를 우회한다고 말할 수 있다. 따라서, 센서(8)는 누출된 액체가 센서(8)로 흐르는 것으로부터 손상 또는 부식될 기회가 적어지고, 그에 따라 보다 긴 동작 수명을 경험할 수 있다. 일부 경우들에서, 이것은 재사용 가능한 부분(2) 내에서 더 개선되거나 또는 민감한 센서들(8)의 설치를 더 경제적으로 실행가능하게 할 수 있어서, 그에 의해 에어로졸 전달 디바이스(1)를 사용할 때의 사용자의 경험을 개선시킨다.
도 2, 도 3 및 도 4는 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)의 예시적인 구현들을 도시하지만, 많은 상이한 구성들도 또한 가능하다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 도 2 및 도 3 양측 모두에서, 2차 공기 채널(5)은 탈착 가능한 부분(4)의 주변부에 또는 실질적으로 그 주변부에, 즉, 탈착 가능한 부분(4)의 길이방향 축과 동축이 아니도록 위치될 수 있다. 그러나, 2차 공기 채널(5)에는 탈착 가능한 부분(4)의 길이방향 축과 동축으로 개구부(28a)가 제공될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 도 1의 재사용 가능한 부분(102)과 같은 다른 재사용 가능한 부분들과의 하위 호환성(backwards compatibility)을 위해 특히 유익할 수 있다. 그러한 실시예에서, 공기 입구부(20) 및 제1의 1차 공기 채널부(22)는 2차 공기 채널(5)의 중심에 위치된 개구부를 수용하도록 조정될 수 있다.
본 개시내용은 또한 재사용 가능한 부분(2)과 함께 사용될 탈착 가능한 부분(4)을 제공한다. 실제로, 사용자가 생성되는 증기(예를 들어, 향미, 농도, 또는 니코틴 기반이든 또는 아니든)를 변경하거나 또는 액체 저장소(12)가 건조해진 경우 그것을 교체하기 위해, 사용자는 탈착 가능한 부분(4)을 다른 탈착 가능한 부분(4)으로 단순히 교체한다. 탈착 가능한 부분(4)에는 탈착 가능한 부분(4)을 재사용 가능한 부분(2)으로부터/으로 나사결합(해제) 또는 커플링(해제)하는 것을 지원하기 위해 그의 외부 표면 상에 널링(knurling)과 같은 특징들이 제공될 수 있다.
특히 특정 타입들의 센서(8)의 사용을 고려할 때, 특정 특성들을 갖는 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)을 구성 또는 설계하는 것이 또한 적절할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰 센서와 같은, 감도가 쉽게 교정될 수 없는 센서를 사용할 때, 1차 및 2차 공기 채널들(3, 5)을 유사한 또는 동일한 유입 저항(draw resistance)들을 갖도록 구성하는 것이 도움이 될 수 있다. 이것은 센서에 의해 검출된 압력 강하가 히터 챔버(16)로 진입하는 공기 유동에 기초한다는 것을 보장하는 것을 돕는다. 그러한 경우에, 각각의 채널(3, 5)의 유입 저항은 총 유입 저항의 대략 절반이 되어야 하는데, 예를 들어, 784 Pa(80 mmWG)의 총 유입 저항의 경우, 각각의 채널은 392 Pa(40 mmWG)의 유입 저항을 가져야 한다. 유입 저항은 17.5 mL/s의 표준 유동 레이트에서 측정된 밀리미터들의 수위계(mmWG)로 통상적으로 규정된다. 그러나, 디지털 압력 센서를 센서(8)로서 사용할 때 그러한 디지털 압력 센서들은 통상적으로 감도가 교정될 수 있으므로 유입 저항들에 대한 이러한 요건들은 덜 중요할 수 있다.
따라서, 마우스피스 단부, 및 1차 공기 채널을 통해 그 마우스피스 단부와 유체 연통되는 에어로졸 생성 챔버를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스가 설명되었다. 에어로졸 생성 챔버는, 사용 동안 마우스피스 단부를 통한 사용자에 의한 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스를 포함한다. 에어로졸 전달 디바이스는 또한, 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 검출하기 위한 센서를 포함한다. 센서는 2차 공기 채널을 통해 마우스피스 단부와 유체 연통되고, 센서는 에어로졸 소스보다 마우스피스 단부로부터 더 멀리 위치된다. 2차 공기 채널은 에어로졸 생성 챔버를 우회한다.
디바이스의 마우스피스 단부를 통한 사용자 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스, 및 사용자가 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 감지하기 위한 센서를 포함하는 에어로졸 전달 디바이스가 또한 설명되었다. 에어로졸 전달 디바이스는 재사용 가능한 부분 및 교체 가능한 카트리지 부분으로 형성되고, 재사용 가능한 부분은 센서를 포함하고, 교체 가능한 카트리지 부분은 소스 재료 및 마우스피스 단부를 포함하고, 교체 가능한 부분은, 디바이스의 마우스피스 단부와 에어로졸 소스 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 1차 공기 채널, 및 사용시에 교체 가능한 카트리지가 재사용 가능한 부분에 커플링될 때 센서와 마우스피스 단부 사이에 유체 연통을 제공하는 2차 공기 채널을 더 포함한다.
상술된 실시예들은 일부 관점들에서는 일부 특정 예시적인 에어로졸 제공 시스템들/에어로졸 전달 시스템들에 초점을 맞추었지만, 다른 기술들을 사용하는 에어로졸 제공 시스템들에 대해서도 동일한 원리들이 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 즉, 에어로졸 제공 시스템의 다양한 양태들이 기능하는 특정 방식은 본 명세서에 설명된 예들의 근본이 되는 원리들에 직접 관련되지 않는다.
다양한 이슈들을 해결하고 본 기술분야를 진보시키기 위해, 본 개시내용의 전체는, 청구된 발명(들)이 실시되고, 사용자 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스와 마우스피스 단부 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 1차 공기 채널, 및 센서와 마우스피스 단부 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 2차 공기 채널을 포함하는 우수한 에어로졸 전달 디바이스들 및 교체 가능한 카트리지 부분들을 제공할 수 있는 다양한 실시예들을 예시로서 도시한다. 본 개시내용의 이점들 및 특징들은 단지 실시예들의 대표적인 샘플로만 된 것이고, 포괄적인 및/또는 배타적인 것이 아니다. 이들은 청구된 특징들을 이해하는 것을 보조하고 교시하기 위해서만 단지 제시된다. 본 개시내용의 이점들, 실시예들, 예들, 기능들, 특징들, 구조체들, 및/또는 다른 양태들은 청구범위에 의해 규정된 바와 같은 본 개시내용에 대한 제한들 또는 청구범위와 동등한 것들에 대한 제한들로 간주되어서는 안 되고, 본 개시내용의 범주 및/또는 사상으로부터 벗어남이 없이 다른 실시예들이 이용될 수 있고 수정들이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 다양한 실시예들은 개시된 요소들, 컴포넌트들, 특징들, 부분들, 단계들, 수단들 등의 다양한 조합들을 적합하게 포함하거나, 구성하거나, 또는 본질적으로 구성할 수 있다. 부가적으로, 본 개시내용은, 현재 청구되지 않은 것이지만 장래에 청구될 수 있는 다른 발명들을 포함한다.

Claims (15)

  1. 에어로졸 전달 디바이스로서,
    마우스피스 단부(mouthpiece end);
    1차 공기 채널(primary air channel)을 통해 상기 마우스피스 단부와 유체 연통되는 에어로졸 생성 챔버(aerosol generation chamber)―상기 에어로졸 생성 챔버는, 사용 동안 상기 마우스피스 단부를 통한 사용자에 의한 흡입(inhalation)을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스를 포함함―; 및
    사용자가 상기 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 검출하기 위한 센서―상기 센서는 2차 공기 채널(secondary air channel)을 통해 상기 마우스피스 단부와 유체 연통되고, 상기 센서는 상기 에어로졸 소스보다 상기 마우스피스 단부로부터 더 멀리 위치되고, 상기 2차 공기 채널은 상기 에어로졸 생성 챔버를 우회함―를 포함하는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 2차 공기 채널은 상기 디바이스 내의 상기 1차 공기 채널과 연결되지 않는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 2차 공기 채널은 상기 에어로졸 생성 챔버와 상기 마우스피스 단부 사이의 위치에서 상기 1차 공기 채널과 연결되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스에는 상기 센서와 유체 연통되는 센서 공기 입구부(sensor air inlet)가 제공되어, 사용자가 상기 마우스피스 단부에서 흡입할 때, 공기가 상기 센서 공기 입구부를 통해, 상기 센서를 지나서 그리고 상기 2차 공기 채널을 따라 상기 마우스피스 단부를 향해 유입되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디바이스는, 상기 마우스피스 단부 및 상기 에어로졸 생성 챔버를 포함하는 제1 부분, 및 상기 센서를 포함하는 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 서로 탈착가능하고, 상기 2차 공기 채널은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분이 사용을 위해 함께 커플링될 때 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이의 계면을 가로질러 상기 센서와 상기 마우스피스 단부 사이에 유체 연통을 제공하는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 소스 재료를 보유하는 카트리지(cartridge)를 포함하고, 상기 2차 공기 채널은 상기 카트리지 내에 형성되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 소스 재료를 보유하는 카트리지 부분, 및 상기 카트리지 부분의 적어도 일부분을 덮는 분리 가능한 마우스피스 캡(separable mouthpiece cap)을 포함하고, 상기 2차 공기 채널의 적어도 일부분은 상기 카트리지 부분과 상기 분리 가능한 마우스피스 캡 사이의 갭(gap)에 의해 형성되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  8. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 공기 채널은 공기 입구부와 상기 마우스피스 단부 사이에서 연장되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 공기 입구부는 상기 제1 부분과 제2 부분 사이의 계면에 제공되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 공기 입구부는 상기 제1 부분에 제공되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 공기 입구부는 상기 제2 부분에 제공되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서는, 사용자가 상기 디바이스의 상기 마우스피스 단부에서 흡입할 때, 상기 2차 공기 채널에서 압력의 강하를 감지하도록 구성되는 압력 센서인,
    에어로졸 전달 디바이스.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1차 및 2차 공기 채널들은 유사한 유입 저항(comparable draw resistance)들을 갖도록 구성되는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  14. 에어로졸 전달 디바이스로서,
    마우스피스 단부;
    1차 공기 채널을 통해 상기 마우스피스 단부와 유체 연통되는 에어로졸 생성 챔버―상기 에어로졸 생성 챔버는, 사용 동안 상기 마우스피스 단부를 통한 사용자에 의한 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성 수단을 포함함―; 및
    사용자가 상기 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 검출하기 위한 센서 수단을 포함하고, 상기 센서 수단은 2차 공기 채널을 통해 상기 마우스피스 단부와 유체 연통되고, 상기 센서 수단은 상기 에어로졸 생성 수단보다 상기 마우스피스 단부로부터 더 멀리 위치되고, 상기 2차 공기 채널은 상기 에어로졸 생성 챔버를 우회하는,
    에어로졸 전달 디바이스.
  15. 에어로졸 전달 디바이스로서,
    상기 에어로졸 전달 디바이스는, 상기 디바이스의 마우스피스 단부를 통한 사용자 흡입을 위해 소스 재료로부터 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 소스, 및 사용자가 상기 마우스피스 단부에서 흡입할 때를 감지하기 위한 센서를 포함하고; 상기 에어로졸 전달 디바이스는 재사용 가능한 부분 및 교체 가능한 카트리지 부분으로 형성되고,
    상기 재사용 가능한 부분은 상기 센서를 포함하고, 상기 교체 가능한 카트리지 부분은 상기 소스 재료 및 상기 마우스피스 단부를 포함하고, 상기 교체 가능한 부분은, 상기 디바이스의 상기 마우스피스 단부와 상기 에어로졸 소스 사이에 유체 연통을 제공하기 위한 1차 공기 채널, 및 사용시에 상기 교체 가능한 카트리지가 상기 재사용 가능한 부분에 커플링될 때 상기 센서와 상기 마우스피스 단부 사이에 유체 연통을 제공하는 2차 공기 채널을 더 포함하는,
    에어로졸 전달 디바이스.
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