KR20220007855A - 전자 담배 - Google Patents
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Abstract
본 개시내용은 일반적으로 에어로졸 생성 장치의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 니코틴 또는 대마초 제품의 수성 제제로부터 에어로졸을 생성하도록 구성된 전자 담배에 관한 것이다. 본 개시내용은 에어로졸 생성 장치에 사용하기 위한 수성 칸나비노이드 조성물을 추가로 제공한다.
Description
본 개시내용은 일반적으로 에어로졸(aerosol) 발생 장치의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 니코틴 또는 대마초 제품의 수성 제제(aqueous formulation)로부터 에어로졸을 발생시키도록 구성된 전자 담배(electronic cigarette)에 관한 것이다. 본 개시내용은 수성 칸나비노이드 조성물(cannabinoid composition)을 추가로 제공한다.
전자 담배는 전형적으로 열원에 의해 가해지는 열을 통해 니코틴계 조성물과 같은 액체를 기화시킴으로써 작동하는 응결 에어로졸 발생기로서 기능한다. 냉각 시, 증기는 응결되어 마우스피스를 통해 사용자가 흡입할 수 있는 액체 또는 입자의 액적을 포함하는 에어로졸을 형성한다.
전자 담배의 가열된 액체는 일반적으로 프로필렌 글리콜(PG) 또는 식물성 글리세린(VG)과 같이 증발 잠열이 비교적 낮은 니코틴과 습윤제의 조성물 또는 혼합물을 포함한다. 상기 조성물은 전형적으로 "e-주스(e-juice)"로 지칭된다. 액체 혼합물은 일반적으로 전류가 통과할 때 가열될 전도성 재료의 코일로 구성될 수 있는 가열 요소와 접촉하는 심지 재료(wicking material)로 끌어 당겨진다. 액체와 접촉하지 않거나 액체가 실질적으로 증발한 후에 코일의 온도는 어떤 경우에는 섭씨 800도 초과의 온도에 도달할 수 있다.
일부 전자 담배에서, 니코틴은 프로필렌 글리콜 및/또는 식물성 글리세린 제제로 제공되고 상기 용매와 함께 증발된다. 니코틴 증기의 응축은 응축된 PG 및/또는 VG를 포함하는 핵 생성 부위의 형성에 의해 촉진된다. 따라서 이러한 유형의 전자 담배에서 PG 및/또는 VG는 니코틴 응축에 필요한 핵 생성 센터를 제공한다.
한 가지 특정 결점은 이러한 제품이 기존 담배와 관련된 것보다 더 적은 위험을 수반하지만 프로필렌 글리콜 및 식물성 글리세린을 고온으로 가열함으로써 발생하는 유해 화합물 뿐만 아니라 과열된 니코틴의 열분해 생성물의 발생으로 인해 여전히 건강 위험을 제시한다는 사실에서 비롯된다.
니코틴 증기의 응축은 핵형성 부위의 형성에 의해 촉진된다. 전자 담배의 액체 혼합물에 사용되는 식물성 글리세린은 니코틴 응축에 필요한 핵 생성 센터를 제공한다.
PG 및 VG의 분해로부터 유래하는 것과 같은 유해 화합물이 실질적으로 없는 니코틴/THC 함유 에어로졸을 생성할 수 있는 전자 담배에 대한 충족되지 않은 요구가 있다. 그러한 충족되지 않은 요구는 또한 전술한 니코틴 함유 에어로졸의 생성이 물과 같은 무해한 액체의 응축 센터로부터의 니코틴 증기의 응축에 뒤따르는 것을 요구한다.
또한, 특정 사용자 요구 사항 또는 요구 사항에 맞는 니코틴/THC의 양을 전달할 수 있는 전자 담배에 대한 충족되지 않은 요구가 있다.
사용자의 선호도에 따라 사용자에 의해 흡입된 에어로졸의 감각 지각을 변경할 수 있는 전자 담배에 대한 충족되지 않은 추가적인 요구가 있다.
본 발명은 일반적으로 에어로졸 생성 장치 분야에 관한 것으로, 특히 니코틴 또는 대마초 제품의 수성 제제로부터 에어로졸을 생성하도록 구성된 전자 담배에 관한 것이다. 본 개시내용은 수성 칸나비노이드 조성물을 추가로 제공한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(cartridge) 및 액추에이터(actuator)를 포함하는 전자 담배가 제공된다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 열을 발생시키고 그 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 히터를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 액체 인출 요소(liquid drawing element)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 액체 용기를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 출구를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 처리 유닛(processing unit)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터의 제 1 단부는 카트리지의 제 2 단부와 연결 가능하다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 액체 인출 요소 및 액체 용기를 포함하는 액체 침착 메커니즘(mechanism)을 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 전자 담배의 적어도 제 1 상태에서 증발 히터로부터 이격되는 액체 인출 요소를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 전자 담배의 제 2 상태에서 액체 인출 요소로부터 증발 히터로 수성 제제의 불연속 부피(discrete volume)를 전달하도록 구성된 액체 침착 메커니즘을 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 전자 담배의 제 1 상태 및 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 액체 용기와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 증발 히터 및 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 동작을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 신호는 제 1 트리거 활성화 신호를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 증발 히터 및 액체 침착 메커니즘 모두의 작동을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 전자 담배의 제 1 상태에서 액체 인출 요소로부터 증발 히터로의 액체 전달을 방지하기 위해 액체 침착 메커니즘의 작동을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 (a) 전자 담배의 제 1 상태에서, 액체를 액체 인출 요소로부터 증발 히터로의 전달을 방지하고; (b) 전자 담배의 제 2 상태에서, 액체 인출 요소로부터 증발 히터로 수성 제제의 불연속 부피를 전달하도록, 액체 침착 메커니즘의 작동을 순차적으로 제어하는 처리 유닛을 통해 그 제 1 상태와 제 2 상태 사이를 간헐적으로 전환하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터는 평평하고 유출구에 대향하는 제 1 평면 및 유체 침착 메커니즘에 대향하는 제 2 평면을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘은 액체 인출 요소로부터 전자 담배의 제 2 상태에서 증발 히터의 제 2 평면으로 수성 제제의 불연속적 부피를 전달하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터는 수성 제제에 대해 적어도 부분적으로 투과성이며, 액체 인출 요소로부터 그의 제 2 평면으로 수성 제제의 불연속 부피를 수용하고, 전자 담배의 제 2 상태에서 제 1 평면을 통해 수성 제제를 증발시키도록 구성되어, 증발된 수성 제제가 출구를 통해 방출되도록 한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 카트리지 하우징(housing) 및 이에 연결된 증발 히터 지지부(support)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터 지지부는 증발 히터를 수용하고, 낮은 열전도율 재료로 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 낮은 열전도율 재료는 세라믹, 알루미늄 실리케이트, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 이트륨 산화물, 용융 규소, 이산화규소 및 용융 알루미늄 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 재충전 가능한 배터리를 수용하도록 구성된 전원 구획부(power source compartment)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 액추에이터 전력 커플링(coupling)을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 카트리지 전력 커플링을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배를 형성하기 위해 카트리지와 액추에이터를 조립할 때, 카트리지 전력 커플링과 액추에이터 전력 커플링 사이에 전기 접촉이 이루어진다.
일부 실시예에 따르면, 재충전 가능한 배터리는 전류를 처리 유닛 및 액추에이터 전력 커플링에 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터는 제 1 단부, 제 2 단부 및 이들 사이에서 연장되는 본체부(main body portion)를 갖는 세장형 열 전도성 코일을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터는 제 1 단부, 제 2 단부 및 2차원 형상을 형성하도록 나선형 경로로 이들 사이에서 연장되는 본체부를 갖는 세장형 열 전도성 코일을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 2차원 형상은 출구에 대향하는 제 1 평면 및 액체 인출 요소에 대향하는 제 2 평면을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 나선형 경로는 세장형 열 전도성 코일의 본체의 부분 사이에 내부 트랙(inner track)을 형성한다.
일부 실시예에 따르면, 세장형 열 전도성 코일의 제 1 단부 및 제 2 단부 각각은 증발 히터 전기 접점(contact)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터 전기 접점 각각은 카트리지 전기 접점과 전기적으로 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지 전기 접점은 카트리지 전력 커플링과 전기적으로 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 재충전 가능한 배터리는 카트리지 전기 접점, 카트리지 전력 커플링 및 액추에이터 전력 커플링을 통해 증발 히터 전기 접점 각각에 전류를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 세장형 열 전도성 코일의 제 1 단부 및 제 2 단부 각각은 히터 저항 측정 접점에 추가로 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 히터 저항 측정 접점 각각은 출력 저항 측정 접점을 통해 처리 유닛에 저항 측정 신호를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 저항 측정 신호는 증발 히터의 온도를 나타낸다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 신호는 저항 측정 신호를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 전자 담배 내의 흐름 또는 압력을 측정하고 이를 나타내는 흐름 또는 압력 신호를 제공하도록 구성된 흐름 또는 압력 센서를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 신호는 흐름 또는 압력 신호를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 수성 제제의 불연속 부피는 2μL 내지 40μL 범위 내의 부피를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거는 액추에이터에 위치하고 스위치, 노브(knob), 다이얼, 레버, 버튼, 터치 인터페이스, 힘 센서, 압력 센서, 및 흐름 센서로 구성된 그룹에서 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거는 처리 유닛이 액체 침착 메커니즘을 제어하는 적어도 하나의 제어 파라미터를 결정하기 위한 옵션을 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 유체 침착 주파수 및 유체 침착 듀티 사이클(duty cycle)로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 1Hz 내지 100Hz 범위 내의 유체 침착 주파수에서 액체 침착 메커니즘을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 1Hz 내지 30Hz 범위 내의 유체 침착 주파수에서 액체 침착 메커니즘을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 적어도 2개의 개별 유체 침착 주파수를 포함하고, 각각의 주파수는 1Hz 내지 100Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 적어도 2개의 개별 유체 침착 주파수를 포함하고, 각각의 주파수는 1Hz 내지 30Hz의 범위에 있다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 10% 내지 50% 범위 내의 듀티 사이클에서 액체 침착 메커니즘을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 각각 10% 내지 50%의 범위에 있는 적어도 2개의 개별 듀티 사이클을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스는 액추에이터에 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스는 인터넷 연결을 통해 처리 유닛과 통신하는 원격 장치에 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘은 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치와 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치 사이의 액체 인출 요소의 적어도 일부분의 전위(dislocation)를 촉발하도록 구성된 바이어싱 요소(biasing element)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 제 1 위치에서 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 제 2 위치에서 증발 히터와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 액체 인출 요소와 액추에이터의 제 2 단부 사이에 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 액체 인출 요소의 일부를 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치로부터 카트리지의 제 1 단부 방향으로 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치를 향해 전위시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치로부터 액추에이터의 제 2 단부 방향으로 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치를 향해 액체 인출 요소의 전위를 트리거하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 가요성이며 적어도 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소의 제 2 부분은 전자 담배의 제 1 상태 및 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 액체 용기와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소의 제 2 부분은 전자 담배의 제 1 상태 및 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 액체 용기의 내부 구획부와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치와 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치 사이에서 액체 인출 요소의 제 1 부분의 전위를 유발하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소의 제 1 부분은 제 1 위치에서 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소의 제 1 부분은 제 2 위치에서 증발 히터와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 직물, 천, 양모, 펠트(felt), 스펀지, 발포체, 셀룰로오스(cellulose), 얀(yarn), 극세사 또는 이들의 조합을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 심지(wick)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 솔레노이드(solenoid) 액추에이터, 로드 및 솔레노이드 플런저 헤드(plunger head)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 로드는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 제 2 단부는 솔레노이드 액추에이터에 연결되고, 제 1 단부는 솔레노이드 플런저 헤드에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 솔레노이드 플런저 헤드를 전위시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 2 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드는 제 2 위치에 있고 액체 인출 요소의 부분을 증발 히터에 대해 가압하고 있으며, 전자 담배의 제 1 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드는 제 1 위치에 있고 액체 인출 요소는 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 액체 침착 메커니즘 하우징을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징은 솔레노이드 액추에이터를 수용한다.
일부 실시예에 따르면, 로드는 카트리지의 제 1 단부 방향으로 솔레노이드 액추에이터로부터 연장된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지와 액추에이터가 조립될 때, 솔레노이드 플런저 헤드는 솔레노이드 액추에이터와 증발 히터 사이의 카트리지 내부에 위치한다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터는 전류를 수신하고 전류를 수신할 때 솔레노이드 플런저 헤드의 축방향 이동을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 축방향 이동은 전자 담배의 제 1 상태에서 솔레노이드 플런저 헤드의 제 1 위치와 전자 담배의 제 2 상태에서 솔레노이드 플런저 헤드의 제 2 위치 사이에서 증발 히터에 수직인 축선을 따른다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 전류를 솔레노이드 액추에이터로 구동하고 전류를 제어함으로써 솔레노이드 플런저 헤드의 축방향 이동의 속도(rate)를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘은 스프레이 메커니즘(spraying mechanism)을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 카트리지 내에 위치되고 수성 제제로부터 스프레이를 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 전자 담배의 제 1 상태 및 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 액체 인출 요소와 접촉하고 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 액체 인출 요소와 증발 히터 사이에 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 1 상태에서 스프레이 메커니즘은 스프레이를 생성하지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 2 상태에서, 스프레이는 액추에이터의 제 1 단부 방향으로 스프레이 메커니즘으로부터 스프레이되고 증발 히터와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘은 액체 침착 메커니즘 하우징을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 피에조 디스크(piezo disc)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 수성 제제로부터 스프레이를 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 전자 담배의 제 1 상태 및 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 액체 인출 요소와 접촉하고 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 액체 침착 메커니즘 하우징 내에 수용된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징은 피에조 슬롯(slot)을 포함하고, 피에조 디스크는 피에조 슬롯 내에 수용된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 전류를 공진 주파수를 갖는 진동으로 변환하도록 구성되며, 이는 수성 제제로부터 스프레이를 생성한다.
일부 실시예에 따르면, 공진 주파수는 100KHz 내지 10MHz-KHz의 범위에 있다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 전류를 피에조 디스크로 구동하고 전류를 제어함으로써 스프레이를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 금속으로 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 증발 히터에 대향하는 제 1 평면 및 액체 인출 요소와 접촉하는 제 2 평면을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 천공된 디스크이다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 2 상태에서 피에조 디스크를 통해 전류를 인가할 때, 피에조 디스크는 그의 제 2 평면과 접촉하는 수성 제제를 스프레이로 전환하도록 구성되며, 이는 피에조 디스크의 천공을 통해 제 1 표면에서 방출된다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이는 액추에이터의 제 1 단부의 방향으로 피에조 디스크의 제 1 표면으로부터 방출되고 증발 히터와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배가 제공된다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 열을 발생시키고 그 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 히터를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 내부 구획부를 갖는 액체 용기를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 움직이는 제 1 부분 및 고정된 제 2 부분을 갖는 액체 인출 요소를 포함하고, 고정된 제 2 부분은 액체 용기의 내부 구획부와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 출구를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 처리 유닛을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터의 제 1 단부는 카트리지의 제 2 단부와 연결 가능하다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 액체 인출 요소, 액체 용기 및 바이어싱 요소를 포함하는 액체 침착 메커니즘을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 액체 인출 요소의 제 1 부분의 전위를 유발하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 제 1 위치에서 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소의 제 1 부분은 제 2 위치에서 증발 히터와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 증발 히터 및 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 동작을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 신호는 제 1 트리거 활성화 신호를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 바이어싱 요소는 솔레노이드 액추에이터, 로드 및 솔레노이드 플런저 헤드를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 로드는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 제 2 단부는 솔레노이드 액추에이터에 연결되고, 제 1 단부는 솔레노이드 플런저 헤드에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 솔레노이드 플런저 헤드를 전위시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 2 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드는 제 2 위치에 있고 액체 인출 요소의 움직이는 제 1 부분을 증발 히터에 대해 가압하고 있으며, 제 1 상태에서는 전자 담배에서, 솔레노이드 플런저 헤드는 그 제 1 위치에 있고 액체 인출 요소는 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배가 제공된다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 열을 발생시키고 그 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 히터를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 액체 인출 요소를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지는 내부 구획부를 포함하는 액체 용기를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 스프레이 메커니즘를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지는 출구를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 처리 유닛을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터의 제 1 단부는 카트리지의 제 2 단부와 연결 가능하다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소는 스프레이 메커니즘 및 액체 용기의 내부 구획부와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 증발 히터와 액체 인출 요소 사이에 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소, 액체 용기 및 스프레이 메커니즘 각각은 증발 히터로부터 이격되어 있다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 수성 제제의 스프레이를 증발 히터로 전달하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 증발 히터 및 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 동작을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 신호는 제 1 트리거 활성화 신호를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘은 액체 침착 메커니즘 하우징을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 스프레이 메커니즘은 피에조 디스크를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 수성 제제로부터 스프레이를 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 액체 인출 요소와 접촉하고 증발 히터로부터 이격된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징은 피에조 슬롯을 포함하고, 피에조 디스크는 피에조 슬롯 내에 수용된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 금속으로 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 증발 히터에 대향하는 제 1 평면 및 액체 인출 요소와 접촉하는 제 2 평면을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크는 천공된 디스크이다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 2 상태에서 피에조 디스크를 통해 전류를 인가하면, 피에조 디스크는 그의 제 2 평면과 접촉하는 수성 제제를 스프레이로 전환하도록 구성되며, 이는 피에조 디스크의 천공을 통해 제 1 표면에서 증발 히터 쪽으로 방출된다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배의 제 1 상태에서 스프레이 메커니즘은 스프레이를 생성하지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통한 칸나비노이드의 투여에 사용하기 위한 칸나비노이드 조성물이 제공되며, 칸나비노이드 조성물은 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염을 포함하는 수용액을 포함하고, 여기서 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통한 칸나비노이드의 투여는 본원에 개시된 전자 담배 중 어느 하나에서 칸나비노이드 조성물을 가열할 때 흡입 가능한 에어로졸을 생성하는 것을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 흡입 가능한 에어로졸은 5.5 내지 7.5 범위 내의 pH를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염은 4% 내지 6% w/w 범위 내의 농도로 THCA 또는 이의 염을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통해 전자 담배의 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 (i) 적어도 하나의 칸나비노이드의 산 또는 이의 염을 포함하는 수용액을 포함하는 칸나비노이드 조성물을 제공하는 단계로서, 수용액이 적어도 9의 pH를 갖는, 단계; 및 (ii) 전자 담배로 단계 (a)의 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화(aerosolizing)하여 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 흡입 가능한 에어로졸은 전자 담배의 사용자에 의해 흡입된다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 본 명세서에 개시된 전자 담배이다.
일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물의 총 중량을 기준으로하여 1 내지 8% w/w의 총 중량의 테트라히드로칸나비놀(tetrahydrocannabinol; THC), 및 에어로졸 조성물의 총 중량을 기준으로하여 물 70 내지 99% w/w를 포함하는 에어로졸 조성물이 제공되고, 상기 에어로졸은 최대 50 마이크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(mass median aerodynamic diameter; MMAD)을 갖는 액적을 포함하고, 에어로졸 조성물은 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)을 더 포함하고, 에어로졸 조성물은 본 명세서에 개시된 전자 담배를 사용하는 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화에 의해 형성되고, 상기 칸나비노이드 조성물은 THCA를 포함하는 수용액을 포함하고, 상기 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 이하의 설명, 실시예, 및 도면으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 일부 실시예에 따라 연결될 때 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 2는 일부 실시예에 따라 분리된 경우 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 3a 및 도 3b는 전자 담배의 제 1 상태(도 3a) 및 전자 담배의 제 2 상태(도 3b)에서 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 3c 및 도 3d는 전자 담배의 제 1 상태(도 3a) 및 전자 담배의 제 2 상태(도 3b)에서 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 4는 일부 실시예에 따라 연결될 때 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 5는 일부 실시예에 따라 분리된 경우 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 6a 내지 도 6c는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 액추에이터의 상이한 도면을 구성한다.
도 7은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 8은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 9a 및 도 9b는 각각의 증발 히터가 열 전도성 코일을 포함하고, 도 9b의 증발 히터가 도 9a의 증발 히터보다 더 긴 열 전도성 코일을 갖는 전자 담배의 2개의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 11a 내지 도 11e는 일부 실시예에 따른 지지부 내에 수용된 전자 담배의 증발 히터의 다른 도면을 구성한다.
도 12a 및 도 12b는 일부 실시예에 따른 피에조 인덕터가 있는(도 12a) 및 피에조 인덕터가 없는(도 12b) 전자 담배의 처리 유닛 어셈블리의 사시도를 구성한다.
도 13은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 피에조 디스크(180)의 사시도를 구성한다.
도 14a 및 도 14b는 일부 실시예에 따른 전자 담배 카트리지의 확대도를 구성한다.
도 15는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 확대도를 구성한다.
도 16a 내지 도 16c는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 상이한 도면을 구성한다.
도 17은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 상부 단면도를 구성한다.
도 18a 및 도 18b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 일부의 단면도를 구성한다.
도 19a 및 도 19b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지 부분의 단면도를 구성한다.
도 20은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지 부분의 사시도를 구성한다.
도 21a 및 도 21b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 액추에이터의 상이한 도면을 구성한다.
도 22는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 배터리의 사시도를 구성한다.
도 23은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 액추에이터의 상부 단면도를 구성한다.
도 24는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 상이한 요소의 사시도를 구성한다.
도 25는 일부 실시예에 따른 전자 담배 카트리지의 확대도를 구성한다.
도 26은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 상부 단면도를 구성한다.
도 27a 및 도 27b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지 부분의 단면도를 구성한다.
도 28a 내지 도 28c는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 29a 내지 도 29c는 일부 실시예에 따른 전자 담배 부분의 평면도의 개략도를 구성한다.
도 30a 및 도 30b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 31a 및 도 31b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 32a 및 도 32b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 33은 2개의 중첩된 HPLC 크로마토그램을 도시하고, 본 명세서에 개시된 수성 제제의 크로마토그램(점선); 및 본 명세서에 개시된 수성 제제를 에어로졸화함으로써 생성된 에어로졸의 용출에 대한 크로마토그램(실선)을 도시한다.
도 34는 각각의 입자 직경 크기 그룹에서, 본원에 개시된 수성 제제를 에어로졸화함으로써 생성된 에어로졸의 상대 질량을 도시하는 에어로졸의 임팩터 부분에 대한 질량 분포를 나타내는 차트이다.
도 35는 본 명세서에 개시된 수성 제제를 에어로졸화함으로써 생성된 에어로졸의 임팩터 부분에 대한 질량 분포를 도시한다.
도 2는 일부 실시예에 따라 분리된 경우 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 3a 및 도 3b는 전자 담배의 제 1 상태(도 3a) 및 전자 담배의 제 2 상태(도 3b)에서 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 3c 및 도 3d는 전자 담배의 제 1 상태(도 3a) 및 전자 담배의 제 2 상태(도 3b)에서 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 4는 일부 실시예에 따라 연결될 때 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 5는 일부 실시예에 따라 분리된 경우 카트리지 및 액추에이터를 포함하는 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 6a 내지 도 6c는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 액추에이터의 상이한 도면을 구성한다.
도 7은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 8은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 9a 및 도 9b는 각각의 증발 히터가 열 전도성 코일을 포함하고, 도 9b의 증발 히터가 도 9a의 증발 히터보다 더 긴 열 전도성 코일을 갖는 전자 담배의 2개의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 증발 히터의 사시도를 구성한다.
도 11a 내지 도 11e는 일부 실시예에 따른 지지부 내에 수용된 전자 담배의 증발 히터의 다른 도면을 구성한다.
도 12a 및 도 12b는 일부 실시예에 따른 피에조 인덕터가 있는(도 12a) 및 피에조 인덕터가 없는(도 12b) 전자 담배의 처리 유닛 어셈블리의 사시도를 구성한다.
도 13은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 피에조 디스크(180)의 사시도를 구성한다.
도 14a 및 도 14b는 일부 실시예에 따른 전자 담배 카트리지의 확대도를 구성한다.
도 15는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 확대도를 구성한다.
도 16a 내지 도 16c는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 상이한 도면을 구성한다.
도 17은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 상부 단면도를 구성한다.
도 18a 및 도 18b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 일부의 단면도를 구성한다.
도 19a 및 도 19b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지 부분의 단면도를 구성한다.
도 20은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지 부분의 사시도를 구성한다.
도 21a 및 도 21b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 액추에이터의 상이한 도면을 구성한다.
도 22는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 배터리의 사시도를 구성한다.
도 23은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 액추에이터의 상부 단면도를 구성한다.
도 24는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 상이한 요소의 사시도를 구성한다.
도 25는 일부 실시예에 따른 전자 담배 카트리지의 확대도를 구성한다.
도 26은 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지의 상부 단면도를 구성한다.
도 27a 및 도 27b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 카트리지 부분의 단면도를 구성한다.
도 28a 내지 도 28c는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 29a 내지 도 29c는 일부 실시예에 따른 전자 담배 부분의 평면도의 개략도를 구성한다.
도 30a 및 도 30b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 31a 및 도 31b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 32a 및 도 32b는 일부 실시예에 따른 전자 담배의 개략도를 구성한다.
도 33은 2개의 중첩된 HPLC 크로마토그램을 도시하고, 본 명세서에 개시된 수성 제제의 크로마토그램(점선); 및 본 명세서에 개시된 수성 제제를 에어로졸화함으로써 생성된 에어로졸의 용출에 대한 크로마토그램(실선)을 도시한다.
도 34는 각각의 입자 직경 크기 그룹에서, 본원에 개시된 수성 제제를 에어로졸화함으로써 생성된 에어로졸의 상대 질량을 도시하는 에어로졸의 임팩터 부분에 대한 질량 분포를 나타내는 차트이다.
도 35는 본 명세서에 개시된 수성 제제를 에어로졸화함으로써 생성된 에어로졸의 임팩터 부분에 대한 질량 분포를 도시한다.
전자 담배가 본 명세서에 제공된다. 다음의 설명에서, 본 개시의 다양한 양태가 설명될 것이다. 설명의 목적을 위해, 본 개시내용의 상이한 측면의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정 구성 및 세부사항이 제시된다. 그러나, 본 개시내용이 본 명세서에 제공되는 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것도 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 본 개시를 불명료하게 하지 않기 위해 공지된 특징이 생략되거나 간략화될 수 있다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 동일한 부분을 지칭한다. 도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조 번호에 대한 상이한 위 첨자는 동일한 요소의 상이한 실시예를 나타내기 위해 사용된다. 개시된 장치 및 시스템의 실시예는 동일한 요소의 상이한 실시예의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 위 첨자가 없는 요소에 대한 임의의 참조는 위 첨자로 표시된 동일한 요소의 임의의 대안적인 실시예를 참조할 수 있다. 동일한 참조 번호 뒤에 다른 소문자가 오는 구성 요소는 참조 번호 단독으로 집합적으로 참조할 수 있다. 구성 요소의 특정 집합이 논의되고 있는 경우에는 소문자가 없는 참조 번호를 사용하여 논의 중인 집합의 해당 구성 요소를 참조할 수 있다.
지금부터 도 1 및 도 2를 참조한다. 도 1 및 도 2는 일부 실시예에 따른 전자 담배(100)의 개략도를 구성한다. 본 명세서에 사용된 용어 "전자 담배(electronic cigarette 및 e-cigarette)"는 상호교환 가능하며 액체 또는 고체 조성물로부터 증기 또는 에어로졸을 생성하도록 구성되고 조성물을 가열하기 위한 하나 또는 그 초과의 가열 장치 및 사용자가 흡입하도록 형성된 에어로졸 조성물을 전형적으로 마우스피스를 통해 전달하기 위한 출구를 포함하는 장치를 지칭한다.
전자 담배(100)는 카트리지 하우징(102) 및 카트리지 내부 구획부(108)을 포함하는 카트리지(106)를 포함한다. 전자 담배(100)는 액추에이터 하우징(104)을 포함하는 액추에이터(114)를 더 포함한다. 전자 담배(100)는 출구(110), 증발 히터(120), 제 1 트리거(140), 액체 침착 메커니즘(160) 및 처리 유닛(190)을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 카트리지 하우징(102) 상에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 에어로졸(166)을 생성하도록 구성되고, 출구(110)는 전자 담배(100)로부터 에어로졸(166)을 전달하도록 구성된다. 전자 담배의 목적은 일반적으로 에어로졸을 생성하고 전자 담배의 출구 또는 마우스피스를 통해 전자 담배 사용자의 입을 통해 사용자의 호흡계로 전달하는 것임을 이해해야 한다.
일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 마우스피스에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 마우스피스에 기계적으로 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 마우스피스는 분리가능하다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 카트리지 내부 구획부(108) 내에 수용된다.
일반적으로, 전자 담배(100)를 포함하는 전자 담배는 예를 들어, 전자 담배(100)가 세장형 형상을 갖는다. 도 1 내지 도 6, 도 28, 도 30에 도시된 바와 같이. 본 명세서의 맥락 내에서, 용어 "길이방향(longitudinal)"은 전자 담배(100)의 연신 방향을 지칭한다. 용어 "길이방향 축선(longitudinal axis)" 은 길이 방향을 따른 선형 축선을 지칭한다.
본 명세서의 문맥 내에서, 용어 "상부(top)", "위(above)", "위쪽(up)" 및 "상방(upwards)"은 일반적으로 길이방향으로 출구(110)에 대한 마개인 임의의 장치 또는 장치의 구성요소의 측면 또는 단부를 지칭한다.
본 명세서의 맥락 내에서, 용어 "상부(top)", "위(above)", "위쪽(up)" 및 "상방(upwards)"은 전자 담배를 사용하는 마우스피스 또는 사용자에 대한 근접성을 나타내는 "근위부(proximal)"라는 용어와 상호교환가능하다.
본 명세서의 맥락 내에서, 용어 "하부(bottom)", "밑(below)", "아래(down)", "아래쪽(under)", 및 "하방(downwards)"은 일반적으로 출구(110)보다 먼, 세로 방향으로 임의의 장치 또는 장치의 구성요소의 측면 또는 단부를 지칭한다.
본 명세서의 맥락 내에서 용어 "하부(bottom)", "밑(below)", "아래(down)", "아래쪽(under)", 및 "하방(downwards)"은 "원위부(distal)"라는 용어와 상호교환가능하다.
일반적으로, 전자 담배(100)의 작동 동안, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)에 간헐적으로 분리된 알려진 부피의 액체 또는 복수의 불연속적인, 공지된 부피의 액체를 전달한다. 증발 히터(120)는 상승된 온도로 가열되어, 일부 실시예에 따라, 액체의 불연속 부피를 빠르게 증발시키고 그로부터 에어로졸(166)을 생성한다.
액체 침착 메커니즘(160)으로부터 증발 히터(120)로의 액체 전달의 간헐적 특성은 특히 수성 제제를 에어로졸화할 때 이점을 가지며, 일부 실시예에 따라 2-상태 액체 침착 메커니즘(160)을 사용하여 달성된다. 2-상태 액체 침착 메커니즘을 언급함으로써, 액체 침착 메커니즘(160)이 중간 상태와 같은 2개 이상의 상태를 가질 수 없다는 것을 의미하지는 않는다. 또한, 아래에 설명된 각각의 상태는 동일하지 않은 형태 및/또는 작용 메커니즘을 가질 수 있다.
구체적으로, 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)로부터 이격되어, 전자 담배(100)가 제 1 작동 상태에 있을 때 액체가 증발 히터(120) 상에 침착되지 않는다.
전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120) 상으로 불연속 부피의 액체를 전달하고 있으며, 높은 증발 온도에 있는 증발 히터(120)로 인해 액체의 불연속 부피가 증발되고 후속적으로 에어로졸화된다. 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 액체 침착 메커니즘(160)은 일부 실시예에 따라 증발 히터(120)로부터 이격되어 멀리 떨어져 그 위에 액체를 침착할 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 액체 침착 메커니즘(160)의 요소는 증발 히터(120)와 액체 침착 메커니즘(160)의 요소 사이에 접촉이 확립되도록 증발 히터(120)에 접근할 수 있다. 증발 히터(120)와 액체 침착 메커니즘(160)의 요소 사이의 접촉은 증발 히터(120) 상으로 불연속 부피의 액체의 전달을 가능하게 하고, 불연속 부피의 액체는 증발 히터(120)의 열에 의해 증발되고 후속적으로 에어로졸화되어 에어로졸(166)을 형성한다.
어떤 이론이나 작용 메커니즘에 얽매이는 것은 아니지만, 전자 담배에서 수성 합성물을 증발시키는 문제 중 하나는 여기에 설명된 바와 같이 물에 대한 뚜렷한 라이덴프로스트 효과(Leidenfrost effect)에서 비롯된다. 물에 대한 라이덴프로스트 효과와 관련된 장애물을 피하기 위해, 바람직하게는 불연속적인 얇은 층이 일반적으로 빠르게 증발하기 때문에 비교적 얇은 액체 층의 불연속적인 부분이 증발 히터(120) 위에 분산될 필요가 있다. 또한, 액체에 히터를 담글 때 형성되는 큰 액적에 비해 불연속적인 액체 박막의 증발로 인해 작은 에어로졸화된 액적이 형성된다는 사실이 처음으로 발견되었다. 따라서, PG 또는 VG-함유 제제를 증발시키는 종래의 전자 담배와 달리, 전자 담배(100)는 증발 히터(120)를 포함하며, 이는 빠르게 '건조(dries)'된다. 증발 히터(120)는 액체의 얇은 층을 증발시키고, 얇은 층에 소량의 물질을 포함하기 때문에 빠르게 건조된다.
본원에 사용된 용어 "에어로졸(aerosol)", "에어로졸화된 조성물(aerosolized composition)" 또는 "에어로졸화된 약물(aerosolized drug)"은 기체 중의 고체 또는 액체 입자의 분산액을 지칭한다. 본 명세서에 사용된 "에어로졸(aerosol)", "에어로졸화된 조성물(aerosolized composition)" 또는 "에어로졸화된 약물(aerosolized drug)"은 일반적으로 기화, 스프레이화, 스프레이 또는 제트 형태 또는 달리 고체 또는 액체 형태에서 현탁된 고체 또는 액체 약물 입자를 포함하는 흡입 가능한 형태로 전환된 물질을 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 약물 입자는 니코틴 입자를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 약물 입자는 칸나비노이드 입자를 포함한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "기화(vaporization)" 및 "증발(evaporation)"은 상호교환가능하다.
증발 표면이 니코틴/칸나비노이드 제제의 큰 저장소와 연속적으로 접촉하는 액체 침착 메커니즘을 사용하는 공지된 전자 담배와 대조적으로(즉, 증발 매체가 일반적으로 VG 또는 PG 니코틴/칸나비노이드 제제로 "적셔진다(soaked)"), 본 명세서에 개시된 액체 침착 메커니즘은 소량의 별개의 수성 니코틴/칸나비노이드 제제를 전달한다. 어떤 이론이나 작용 메커니즘에 얽매이지 않고, 니코틴/칸나비노이드(들)의 수용액이 공지된 장치의 '담그는(soaking)' 액체 침착 메커니즘에 로딩될 때, 발열체로부터 제제로의 열 전달은 물의 끓는점 부근의 제제 온도를 유지한다. 물의 끓는 온도(100℃)는 니코틴 또는 THC의 효과적인 증발에 충분하지 않기 때문에 현재까지 알려진 액체 침착 메커니즘은 수성 니코틴/칸나비노이드 제제를 효율적으로 증발시키지 못한다. 대조적으로, 본 명세서에 개시된 바와 같이 증발 히터에 대한 별개의 소량의 수성 니코틴/칸나비노이드 제제의 전달은 제제의 충분한 가열을 제공하여 니코틴의 실질적인 증발을 가능하게 하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 불연속 부피의 비등은 연속 전달(표준 전자 담배에 의해 수행됨)을 일련의 불연속 에어로졸화 이벤트로 분해하는 것을 수반한다. 각 이벤트에는 수성 제제의 침착, 수분 증발 및 니코틴/카나비노이드 증발이 포함된다. 따라서, 본 명세서에 개시된 이산 비등 접근법은 니코틴/THC의 증발 온도에 대한 빠른 물 증발 및 그 후의 빠른 온도 상승을 결합하여, 니코틴 또는 THC의 빠르고 효과적인 증발을 달성한다.
용어 "유효 증발(effective evaporation)" 및 "실질적 증발(substantial evaporation)"은 상호교환가능하며, 액체의 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99%, 적어도 99.5% 또는 적어도 99.9%가 액체에서 기체 상태로 변환된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 출구(110)와 액체 침착 메커니즘(160) 사이에 길이방향으로 위치된다. 구체적으로, 방향에 대해 위에서 정의된 바와 같이, 증발 히터(120)는 액체 침착 메커니즘(160) 위에 위치되고 출구(110)는 위에 위치된다. 따라서, 전자 담배(100)가 제 1 상태에서 제 2 상태로 작동할 때, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)의 바닥에 액체의 불연속 부피를 침착시키고 증기는 증발 히터(120)의 상부로부터 방출된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 평평하고 출구(110)를 대향하는 제 1 표면 및 액체 침착 메커니즘(160)을 대향하는 제 2 표면을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 액추에이터(114) 내에 수용된 처리 유닛 조립체(173)의 구획부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛 조립체(173)의 구획부는 처리 유닛 조립체(174)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛 조립체(174)는 처리 유닛(190)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 액추에이터(114) 내에 수용된 처리 유닛(190)을 포함한다.
처리 유닛 어셈블리(173)의 구획부가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 처리 유닛(190)을 포함하는 처리 유닛 어셈블리(173)의 구획부의 내용은 도 12a 및 12b를 참조할 때 상세히 설명된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 적어도 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 제 1 트리거(140)가 제 1 트리거 활성화 신호를 생성할 때 열을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)의 작동을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 증발 히터(120)를 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 유닛(190)은 적어도 하나의 가열 요소를 비활성화하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)의 작동을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)이 개별 액체를 전달하도록 액체 침착 메커니즘(160)의 동작을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시켜 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 제 2 상태로의 전환을 수행하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 전자 담배(100)의 제 2 상태에서 제 1 상태로의 전환을 수행하기 위해 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시키도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은, 액체 침착 메커니즘(160)으로부터 증발 히터(120)로 액체의 불연속 부피를 제공하기 위해, 전자 담배(100)의 제 2 상태로부터 제 1 상태로의 전환을 수행하기 위해 그리고 연속적으로 전자 담배의 제 1 상태로부터 제 2 상태로의 전환을 수행하기 위해 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시키도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 동작시켜 다음의 동작 시퀀스를 연속적으로 수행하도록 구성된다. :
(a) 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 제 2 상태로의 액체 침착 메커니즘(160)의 전환;
(b) 소정의 침착 시간 동안 액체 침착 메커니즘(160)를 제 2 상태로의 유지; 여기서, 침착 시간의 미리 결정된 기간 동안, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)에 액체의 불연속 부피를 전달하도록 구성됨; 및
(c) 전자 담배(100)의 제 2 상태에서 제 1 상태로의 액체 침착 메커니즘(160)의 전환.
일부 실시예에 따르면, 동작 (b)는 액체 침착 메커니즘(160)이 증발 히터(120)에 액체를 전달하도록 구성되는 유일한 동작이다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 활성화 신호를 수신할 때 동작의 시퀀스를 복수회 수행하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 액체 침착 메커니즘(160)을 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 비활성화하도록 구성된다.
지금부터, 도 1, 도 2 및 도 3a 및 도 3b를 참조한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 침착 메커니즘 하우징(178), 액체 용기(162), 액체 인출 요소(164), 및 로드를 통해 솔레노이드 플런저 헤드(172)에 연결된 솔레노이드 액추에이터(170)를 포함하는 솔레노이드 메커니즘을 포함한다.
도 3a는 제 1 작동 상태의 전자 담배(100)의 단면도를 구성하고, 도 3b는 제 2 작동 상태의 전자 담배(100)의 단면도를 구성한다.
액체 용기(162)는 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 수용되고 그 안에 액체를 담도록 구성된다. 작고 일반적으로 사용자(100)에 의한 에어로졸(166)의 단일 흡입에 충분한 액체의 불연속 부피와 대조적으로, 액체 용기(162)는 액체 제제의 벌크량을 수용하도록 구성되며, 여기서 단지 작은 불연속 부피(들) 액체의 일부는 전자 담배(100)의 작동 중에 증발된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)에 유동적으로 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)와 일정하게 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162) 내에 부분적으로 수용된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)를 통해 증발 히터(120)를 향한 전달을 위해 액체 용기(162)에 액체가 제공된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체를 혼입, 흡수, 흡인 또는 적시할 수 있는 재료를 포함하고, 이에 물리적 압력을 가하거나 다른 재료와 접촉할 때 흡수된 액체의 양/부피의 일부 또는 전체를 방출한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 카트리지 하우징(102), 카트리지 내부 구획부(108) 및 액체 용기(162) 중 적어도 하나에 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 카트리지 하우징(102), 카트리지 내부 구획부(108) 및 액체 용기(162) 중 적어도 하나에 부착되어, 액체 인출 요소(164)가 액체 용기(162)와 접촉하고 그로부터 액체를 인출할 수 있도록 한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 가요성이어서 액체 인출 요소(164)에 물리적 압력이 가해지면 구부리도록 구성되지만 여전히 카트리지 하우징(102), 카트리지 내부 구획부(108) 및 액체 용기(162)중 적어도 하나에 부착되어 있다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 그 중량의 적어도 100%인 양으로 액체를 흡수하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 그 중량의 적어도 50%인 양으로 액체를 흡수하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 상기 미리 결정된 침착 시간 기간 동안 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)의 접촉이 증발 히터(120)로 액체의 불연속 부피를 전달하도록 제조된다. 일부 실시예에서, 액체 인출 요소(164)는 상기 소정의 침착 시간 기간 동안 액체 인출 요소(164)와 증발 히터(120)의 접촉이 증발 히터(120)에 액체의 얇은 층을 전달하도록 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 얇은 층은 0.1mm에서 0.5mm 범위 내의 두께를 가지고 있다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 수용액을 흡수하는 경향이 높은 천, 양모, 펠트, 스폰지, 발포체, 셀룰로오스, 얀, 극세사 또는 이들의 조합을 포함한다. 각 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 스펀지는 개방 셀 스펀지이다. 일부 실시예에 따르면, 스펀지는 폐쇄형 셀 스펀지이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 직물을 포함한다. 구체적으로, 심지와 같은 섬유 및/또는 직조 직물은 일부 실시예에 따라 고정 액체 흡수 요소(들)로서 사용될 수 있는 친수성 액체 흡수 재료이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 친수성 액체 인출 요소이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 친수성 스펀지이다.
전자 담배(100)는 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 에어로졸화를 위해 의도된 다양한 수성 제제를 전달하기 위해 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 현재 종이 담배를 사용하여 흡연하거나 전자 담배를 사용하여 에어로졸화에 사용되는 에어로졸화/기화에 사용되는 일부 일반적인 구성에는 담배 제품(예: 니코틴) 및 대마초 제품(예: 테트라하이드로칸나비놀 - THC 및 칸나비디올-CBC(cannabidiol-CBD)와 같은 기타 칸나비노이드)이 포함된다. 니코틴은 수성 매체에 상당히 용해되며, 제 2 상태의 전자 담배(100)에서 액체 침착 메커니즘(160)이 증발 히터(120)로부터 이격되어 멀리 떨어져 그 위에 액체를 침착시킬 수 있다. 대마초 제품의 일반적인 수성 제제는 물에 용해되지 않으므로 다른 접근 방식이 필요한다. 칸나비노이드 조성물 및 에어로졸 조성물에 관한 실시예에서 하기에 제시된 하나의 접근법은 THCA(테트라히드로칸나비놀산) 및/또는 CBDA(칸나비디올산)의 염기성 염을 포함하는 흡입용 수성 조성물에 관한 것이다. 그러나 이것은 두 번째 접근이 필요한 대마초 제품의 일반적인 수성 제제의 경우는 아니다. 특히, 대마초의 생물학적 활성 화합물인 칸나비노이드는 일반적으로 수용해도가 좋지 않다. 따라서, 액체 인출 요소(164)가 증발 히터(120)에 접근하는, 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)과 같은 액체 침착 메커니즘는, 전자 담배(100)의 제 2 작동 상태 동안, 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164) 사이에 접촉이 설정되어 직접 접촉을 통한 불용성 전달이 가능하게 된다. 또한, 도 1 내지 도 3에 기재된 액체 침착 메커니즘(160)을 사용하는 경우, 수성 분산액(또는 기타 용매를 포함하는 분산액)이 필요하지 않으며, 증발용 조성물로 대마 제품의 점성이 높은 슬러리 또는 오일을 사용할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 전자 담배(100)의 제 2 상태에서 증발 히터(120)에 대해 가압된다.
전술한 바와 같이, 액체 침착 메커니즘(160)은 일부 실시예에 따라 솔레노이드 액추에이터(170), 솔레노이드 플런저 헤드(172) 및 액체 침착 메커니즘 하우징(178)을 포함한다. 도 2는 액추에이터(114)와 카트리지(106)가 분리되어 액체 침착 메커니즘(160)의 어떤 요소도 숨겨지지 않는 도면을 구성한다.
액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 액추에이터(114) 내부에 위치되고 솔레노이드 액추에이터(170)를 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 액추에이터 하우징(104)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 액추에이터 하우징(104)에 견고하게 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178)에 부착되어 길이방향으로 솔레노이드 액추에이터(170)의 의도하지 않은 전위가 방지된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 솔레노이드 액추에이터(170)에 부착되어, 솔레노이드 액추에이터(170)의 길이 방향 상방 또는 하방의 전위가 방지된다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178)에 부착되어, 솔레노이드 액추에이터(170)가 비(non)-길이 방향으로 의도하지 않게 전위되는 것을 방지한다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178)에 부착되어, 증발 히터(120)가 비-길이 방향으로 전위되는 것을 방지한다.
비-길이 방향은 길이방향 축선에 대해 직교하거나 각을 이루는 임의의 방향과 같이 길이방향 축선을 따르지 않는 임의의 방향을 포함한다.
액체 침착 메커니즘 하우징(178)에 의해 솔레노이드 액추에이터(170)에 가해지는 움직임의 제한은 솔레노이드 액추에이터(170)의 본체의 움직임의 제한을 의미하지만 그 로드 또는 솔레노이드 플런저 헤드(172)의 움직임의 제한을 의미하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 여기에 자세히 설명된 대로 움직이는 부품이다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 솔레노이드 플런저 헤드(172)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 로드(번호 없음)를 통해 솔레노이드 플런저 헤드(172)에 연결된다.
"솔레노이드(solenoid)"라는 용어는 전자석의 일종을 말하며, 그 목적은 조밀하게 패킹된 나선에 감긴 코일을 통해 제어된 자기장을 생성하는 것이다. 전자기 솔레노이드는 전기 에너지를 선형 운동으로 변환하는 데 사용된다. 본 명세서에 사용된 용어 "솔레노이드 액추에이터(solenoid actuator)"는 하나 또는 그 초과의 전기 관형 코일 및 하나 또는 그 초과의 관련 전기자 부재를 의미하고; 코일과 부재는 서로에 대해 상대적인 축방향 이동을 위해 장착된다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 전류를 수신하고 전류를 수신할 때 축방향 움직임을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)의 축방향 이동은 증발 히터(120) 및 액체 인출 요소(164) 각각에 수직인 축선을 따라 그 로드의 축방향 이동을 발생시킨다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)의 축방향 이동은 막대의 길이 축 방향 이동을 생성한다. 일부 실시예에 따르면, 전류를 수신하면 솔레노이드 액추에이터(170)는 미리 결정된 속도로 그 로드의 길이방향 이동을 발생시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 전류를 솔레노이드 액추에이터(170)에 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 전류 솔레노이드 액추에이터(170)를 수신하면 제어된 속도로 로드의 길이 방향 이동을 발생시키도록 구성되고, 처리 유닛(190)은 제어된 속도를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 가변 전류를 솔레노이드 액추에이터(170)에 전달하도록 구성되며, 가변 전류는 제어된 속도를 지시한다.
솔레노이드 액추에이터(170)의 작동을 언급할 때 사용되는 "축방향" 및 "축방향 운동"이라는 용어는 전자 담배(100)의 길이방향 축선을 따른 선형 운동을 지칭한다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 플런저 헤드(172)는 기능적으로 솔레노이드 액추에이터(170)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)에 의해 생성된 축방향 이동시, 솔레노이드 플런저 헤드(172)는 길이방향 축선을 따라 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동한다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 위치는 방향과 관련하여 위에서 상세히 설명된 바와 같이 제 2 위치 아래에 있다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드(172)는 제 1 위치에 있고, 솔레노이드 플런저 헤드(172)와 액체 인출 요소(164)는 증발 히터(120)로부터 이격된다. 전자 담배(100)의 제 1 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드(172)는 제 1 위치에 있고 솔레노이드 플런저 헤드(172)와 액체 인출 요소(164)는 증발 히터(120)와 접촉하지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드(172)는 제 2 위치에 있다. 일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 플런저 헤드(172)가 제 2 위치에 접근할 때, 이는 액체 인출 요소(164)의 일부를 증발 히터(120) 쪽으로 밀어낸다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 솔레노이드 플런저 헤드(172)는 제 2 위치에 도달한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)가 증발 히터(120)와 접촉을 형성할 때, 액체 인출 요소(164)로부터 증발 히터(120)로의 불연속적인 액체의 전달이 가능해진다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 플런저 헤드(172)가 제 1 및 제 2 사이에서 교대로 전위(dislocating)하고 개별 부피의 액체를 증발 히터(120)에 교대로 전달하도록 구성되도록 솔레노이드 액추에이터(170)를 교대로 작동시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 액체 인출 요소(164)를 이동시키도록 구성된 임의의 메커니즘이 본 발명에 포함된다는 것이 이해될 것이다. 솔레노이드 메커니즘은 전기 에너지를 축 운동으로 변환하는 데 널리 사용되지만, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)와 간헐적으로 접촉하기 위해 액체 인출 요소(164)를 누르도록 구성된 다른 메커니즘이 또한 고려된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체를 증발 히터(120)로 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체의 박막 또는 층을 증발 히터(120)로 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 액체 침착 메커니즘(160)은 0.1mm 내지 3mm 범위 내의 두께를 갖는 증발 히터(120)에 필름 액체를 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 필름은 0.1 mm 내지 2 mm 범위 내의 두께를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 필름은 0.5 mm 내지 2 mm 범위 내의 두께를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 필름은 0.75 mm 내지 1.5 mm 범위 내의 두께를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)에 액체의 불연속 부피를 전달하도록 구성되며, 여기서 액체의 불연속 부피는 2μL 내지 100μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 3μL 내지 50μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 4μL 내지 45μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 5μL 내지 40μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 6μL 내지 35μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 7μL 내지 30μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 8μL 내지 28μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 9μL 내지 25μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 10μL 내지 20μL 범위 내의 부피를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 불연속 부피의 액체를 증발 히터(120)로 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 니코틴 제제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 니코틴 제제는 수성 니코틴 제제이다. 일부 실시예에 따르면, 니코틴 제제는 니코틴 수용액이다. 일부 실시예에 따르면, 수성 니코틴 제제는 1% 내지 5%의 니코틴 w/w를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 니코틴 제제는 2% 내지 4%의 니코틴 w/w를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 테트라히드로칸나비놀(THC)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 칸나비디올(CBD)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 대마초 오일을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 대마초 슬러리를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체를 수용한다.
일부 실시예에 따르면, 액체는 칸나비노이드 제제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 수성 칸나비노이드 제제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 염기성 칸나비노이드 제제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 7보다 높은 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 8보다 높은 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 9보다 높은 pH를 갖는다. 일부 실시예에서, 수성 칸나비노이드 제제는 10보다 높은 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 10.5보다 높은 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 THCA 염기성 염을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 하기에 제시된 바와 같은 칸나비노이드 조성물이다.
종래 기술의 액체 침착 메커니즘은 각각의 히터와 일정하게 접촉하거나, 전달 매체(일반적으로 액체 용기 및 히터와 고정 접촉되는 위치의 심지(wick))를 통한 전자 담배 작동 동안 액체를 일정하게 전달하는 액체 용기를 포함한다. 대조적으로, 전자 담배(100)의 액체 침착 메커니즘(160)은 액체를 액체 인출 요소(164)에 일정하게 전달하도록 구성된 액체 용기(162)를 포함하지만, 액체 인출 요소(164)는 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 증발 히터(120)로부터 분리되어, 액체의 전달은 일정하지 않다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160) 또는 그 일부는 증발 히터(120)와 일시적으로 접촉하도록 구성되어, 액체의 불연속적인 양이 액체 침착 메커니즘(160)으로부터 증발 히터(120)로 간헐적으로 전달된다.
이제 도 7 내지 도 11을 참조한다. 증발 히터(120) 및 도 7 내지 도 11을 참조하는 실시예가 본 명세서에 제시된 바와 같은 임의의 전자 담배(100)에 적용된다는 것이 이해되어야 한다. 구체적으로, 증발 히터(120) 및 도 7 내지 도 11을 참조하는 실시예는 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 4 및 도 5에 기술된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100)로, 도 28a 내지 도 28c에 기술된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담대(100)로, 도 29a 내지 도 29c에 기술된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100)로, 도 30a 내지 도 30b에 기술된 전자 담배(160)로, 도 31a 내지 도 31b에 기술된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100)로, 그리고 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100)로 적용한다.
도 7 내지 도 10은 전자 담배(100)로부터 분리된 증발 히터(120)의 도면을 구성하고, 도 11은 전자 담배(100)로부터 분리될 때 지지부(122) 내에 수용된 증발 히터(120)의 도면을 구성한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 지지부(122)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 카트리지 하우징(102)에 견고하게 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)가 길이방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 이동하는 것을 방지한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 길이 방향으로 상향 또는 하향으로 증발 히터(120)의 전위가 방지되도록 지지부(122)에 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 지지부(122)에 부착되어, 증발 히터(120)가 비-길이 방향으로 의도하지 않게 전위되는 것을 방지한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 지지부(122)에 부착되어 비-길이 방향으로 증발 히터(120)의 전위가 방지된다.
일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 종래의 세라믹 또는 알루미늄 실리케이트 세라믹, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화이트륨 세라믹, 용융 실리콘, 이산화규소 및 용융 알루미늄 산화물과 같은 낮은 열전도율 재료를 갖는 고온 내성을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 세라믹으로 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 요소 및 가열 요소 모두로서 기능하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 증발 히터(120)의 작동을 제어하고 그 온도를 조절하도록 구성된다.
유리하게는, 증발 히터(120)에서와 같이 단일 요소 내에 가열 기능 및 증발 표면 기능 둘 다를 통합하는 것은 전자 담배(100) 내의 구성요소의 수를 감소시켜 잠재적으로 공간 및 비용 모두를 감소시킨다. 그러나, 증발 히터(120)는 일부 실시예에 따라 개별적으로 히터 요소 및 증발 매체 요소를 포함할 수 있다. 별도의 히터 소자 및 증발 매체 소자에 대한 특정 실시예가 예를 들면, 도 3c, 도 3d, 도 25 내지 도 27, 도 31a, 도 31b, 및 도 32a를 참조할 때 추가로 논의된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 표면을 제공하고 열을 생성하도록 구성된 단일 요소이다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 카트리지 하우징(102) 내에 수용된다.
임의의 이론 또는 작용 메커니즘에 얽매이지 않고, 증발 히터(120)의 가열 시 액체는 적어도 부분적으로 증기로 기화된다. 그 후, 증기는 에어로졸로 응축되어 전자 담배 사용자와 같이 이를 필요로 하는 사용자가 흡입할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 강성이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 금속으로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 2개의 평평한 측면을 가지며, 이는 액체가 그곳을 통해 가압될 때 평평하게 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 액체가 상부 표면 또는 하부 표면 중 적어도 하나에 대해 가압되거나 가압될 때 변형되지 않는 상부 평면 및 하부 평면을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 그 위에 침착된 액체 매 ㎕마다 3-7W, 4-6W, 4.5-5.9W, 4.8-5.6W, 5.0-5.4W 또는 5.1-5.3W를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 그 위에 침착된 액체 매 ㎕마다 약 5.2W를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면 증발 히터(120)는 1000 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 900 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 800 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 700 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 600 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 100 내지 900 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 200 내지 800 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 300 내지 750 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 400 내지 700 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 450 내지 650 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 500 내지 600 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 470 내지 570 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 485 내지 555 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 500 내지 540 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 170Wcm-2 내지 290Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 200Wcm-2 내지 260Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 210Wcm-2 내지 250Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 220Wcm-2 내지 240Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 약 228 Wcm-2의 표면 열유속을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.5초 내에 적어도 35 Joule의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.5초 내에 적어도 40 Joule의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.5초 내에 적어도 45 Joule의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.5초 내에 적어도 50 Joule의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.5초 내에 적어도 51 Joule의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.10Ω 내지 0.60Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.13Ω 내지 0.55Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.15Ω 내지 0.5Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.15Ω 내지 0.45Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.2Ω 내지 0.4Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 30 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 40 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 5 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 60 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 70 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 80 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 90 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 100 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 102 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 10A 및 40A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 15A 및 35A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 20A 및 30A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 25A 및 30A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 약 28A의 전류를 구동하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 일회용이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 로드, 캡슐 또는 플랫 디스크의 형태이다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 금속과 같은 열 전도성 재료를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.3 J/C 이하의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.2 J/C 이하의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.1 J/C 이하의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.1 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.08 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.06 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.04 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.3 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.2 J/C 미만의 열 질량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.001 J/C 내지 0.3 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.004 J/C 내지 0.25 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.006 J/C 내지 0.2 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.01 J/C 내지 0.015 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 균일한 재료로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 금속으로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 금속 및/또는 금속 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 금속 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 철, 니켈, 티타늄, 크롬, 알루미늄, 몰리브덴 및 망간으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 철, 니켈, 티타늄, 크롬, 알루미늄, 몰리브덴, 은, 팔라듐 및 망간으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함한다. 각 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.3*10-6 내지 3*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.4*10-6 내지 2.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.5*10-6 내지 2*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.6*10-6 내지 1.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.3*10-6 내지 3*10-6 Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.4*10-6 내지 2.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.5*10-6 내지 2*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 실온에서 0.6*10-6 내지 1.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 칸탈(Kanthal), 니크롬(Nichrome) 및 스테인리스강으로부터 선택된다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 니크롬이다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 스테인리스강이다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 316L 스테인리스강이다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 그 온도가 급격히 상승하도록 빠르게 열을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 포함되거나 증발 히터와 직접 접촉하는 액체를 적어도 부분적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)는 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 증기를 생성하는 것을 가능하게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 포함되거나 증발 히터와 직접 접촉하는 물을 적어도 부분적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 수증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 포함되거나 증발 히터와 직접 접촉하는 니코틴을 적어도 부분적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 니코틴 증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 함유되거나 직접 접촉하는 칸나비노이드를 적어도 부분적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 이에 의해 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 칸나비노이드 증기를 생산할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 포함되거나 증발 히터(120)와 직접 접촉하는 액체를 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 물을 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 수증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 함유되거나 직접 접촉하는 니코틴을 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 이에 의해 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 니코틴 증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)에 의해 함유되거나 직접 접촉하는 칸나비노이드를 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 칸나비노이드 증기를 생성할 수 있게 한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 섭씨 50 내지 600도 범위 내의 온도에 도달하도록 열을 발생시키도록 구성된다. 일부 실시예들에 따르면, 온도는 적어도 95℃, 적어도 96℃, 적어도 97℃, 적어도 98℃, 적어도 98.5℃, 적어도 99℃, 적어도 99.5℃, 또는 적어도 100℃이다. 일부 실시예에 따르면, 온도는 600℃ 이하, 550℃ 이하, 500℃ 이하, 450℃ 이하, 400℃ 이하, 350℃ 이하 또는 300℃ 이하이다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 저항성 히터를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 무선 주파수 히터를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 유도 코일 히터를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 증발 히터(120)와 직접 접촉하여 열을 전도한다.
임의의 이론 또는 작용 메커니즘에 얽매이지 않고, 증발 히터(120)는 비교적 강한 히터를 포함할 필요가 있다. 구체적으로, 전자 담배(100)는 일부 실시예에 따라 수성 조성물을 증발시키도록 설계된다. 따라서 물의 사용은 몇 가지 장애물을 제기할 수 있다. 중요한 것은 물은 잠열 값이 높기 때문에 물을 증발시키기 위해 상당한 에너지를 투자해야 한다는 것을 의미한다. 따라서, 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 니코틴 수용액(2-5%)을 초당 적어도 0.1mg 니코틴의 속도로 기화시키기에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강력한 히터이며, 이는 만족스러운 소비자 경험을 제공하는 것으로 간주된다. 추가로, 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 만족스런 소비자 경험을 제공하는 것으로 고려되는 초당 적어도 0.25mg THC, THCA, 또는 이들의 염의 속도로 카나비노이드(들)의 수용액(예를 들어, 3 내지 7%의 카나비노이드 농도를 가지는, 아래에서 개시된 카나비노이드 조성물)의 수용액을 기화시키기에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강력한 히터이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 30W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 32W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 34W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 36W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 8W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 적어도 40W 전력을 생성하도록 구성된다.
증발 수성 조성물을 다룰 때 직면하게 되는 추가적인 장애물은 물의 높은 비열 용량뿐만 아니라 물의 높은 잠열로부터 유래하는 느린 증발이다. 이러한 높은 값은 모두 상당한 양의 에너지 투자를 수반하며, 이는 차례로 유기 제제(즉, PG 또는 VG)을 사용할 때보다 느리다. 따라서, 높은 전력과 함께, 증발 히터(120)로부터의 추가적인 요구사항은 낮은 열 질량에 관한 것이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.05 J/C 미만의 열 질량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 니코틴 수용액(2-5%)을 초당 적어도 0.4mg 니코틴의 속도로 기화시키기에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강력한 히터이며, 이는 만족스러운 소비자 경험 제공하는 것으로 간주된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 니코틴 수용액(2-5%)을 초당 적어도 0.25mg 테트라하이드로칸나비놀의 속도로 증발시키기에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강력한 히터이며, 이는 만족스러운 소비자 경험을 제공하는 것으로 간주된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신하면 증발 히터(120)의 동작을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 증발 히터(120)의 온도를 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 조절은 증발 히터(120)의 온도를 95℃ 내지 400℃의 범위로 유지하는 것을 수반한다. 바람직하게는, 증발 히터(120)의 온도는 99.5℃ 내지 350℃의 범위에서 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 열을 생성하고 그 온도를 상승시켜 증발 히터(120)의 온도를 조절하는 증발 히터(120)의 작동을 제어하도록 구성된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 증발 히터(120)는 2차원 형상으로 형성된 세장형 열 전도성 코일(126)을 포함한다. 증발 히터(120)가 원형으로 도시되어 있지만, 일부 실시예에 따르면 세장형 열 전도성 코일(126)에 의해 형성된 임의의 형상이 고려된다.
일부 실시예에 따르면, 세장형 열 전도성 코일(126)은 증발 히터 전기 접점(132)에 각각의 2개의 단부에서 용접된다. 일부 실시예에 따르면, 세장형 열 전도성 코일(126)은 증발 히터 전기 접점(132) 사이는 그 길이에 걸쳐 구동된다. 구체적으로, 세장형 열 전도성 코일(126)은 2차원 구조를 형성하도록 구부러진 실질적으로 1차원 코일이며, 여기서 세장형 열 전도성 코일(126)은 길이의 선형으로 비연속적인 부분과의 내부 접촉에 의해 길이 전체에 걸쳐 중단되지 않는다. "실질적으로 1차원적(substantially 1-dimensional)"이라는 용어는 3차원을 갖는 물체를 말하며, 여기서 가장 큰 차원은 다른 2차원 각각 보다 적어도 10배 더 길다.
따라서, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이. 세장형 열 전도성 코일(126)은 일부 실시예에 따라 구불구불한 경로를 따라 연장되는 형상을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 구불구불한 경로는 2차원 구조를 형성한다. 일부 실시예에 따르면, 세장형 열 전도성 코일(126)의 2개의 단부 각각은 증발 히터 전기 접점(132)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터 전기 접점(132) 각각은 세장형 열 전도성 코일(126) 성형에 의해 형성된 2-D 구조의 원주 상에 위치된다. 세장형 열 전도성 코일(126)의 만곡된 구불구불한 경로는 일부 실시예에 따라 턴(turn)에 의해 형성된 곡선 사이에 내부 트랙(124)을 형성하는 턴을 포함한다. 이러한 성형은 일부 실시예에 따라 최대 길이(즉, 최대 저항 길이)를 갖는 증발 히터 전기 접점(132) 사이에서 전류가 구동되는 것을 보장한다. 저항 길이가 길수록 각각의 증발 히터(120)의 저항은 더 높아진다. 예를 들어, 다른 모든 변수가 일정하게 유지된다면, 도 9b의 증발 히터(120)는 도 9a의 증발 히터(120)보다 더 높은 저항을 가질 것이다.
증발 히터(120)와 세장형 열 전도성 코일(126)의 구조는 증발 히터(120)의 저항 길이가 길어 저항이 크고 열을 빨리 발생시킬 수 있는 것을 보장한다.
일부 실시예에 따르면, 내부 트랙(124)은 세장형 열 전도성 코일(126)의 길이와 굴곡부 사이에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 내부 트랙(124)은 증발 히터(120)를 통한 재료(예를 들어, 유체)의 통과를 가능하게 한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 액체 침착 메커니즘(160)로부터의 액체 제제는 일부 실시예에 따라 그 바닥 표면에서 증발 히터(120)와 접촉하도록 구성되고, 증기는 증발 히터(120)의 상부 표면으로부터 방출된다. 이것은 증발 물질이 내부 트랙(124)을 통과하기 때문에 일부 실시예에 따라 가능하다.
내부 트랙(124)을 갖는 증발 히터(120)의 형성은 일부 실시예에 따라 수성 제제와 관련된 라이덴프로스트 효과의 감소 또는 제거를 초래한다는 것이 놀랍게도 발견되었다. 따라서, 내부 트랙(124)의 추가적인 유익한 특징은 그것이 라이덴프로스트 효과의 방지를 가능하게 한다는 것이다. 구체적으로, 내부 트랙(124)은 모세관 채널로 작용하며, 이는 모세관 효과를 사용하여 라이덴프로스트 효과를 감소시키며, 이는 표준의 편평한 불침투성 히터 또는 히터에 연결된 증발 매체에 의해 가능하지 않다.
증발 히터(120) 상에 침착된 개별 부피의 액체가 증발 히터(120)의 바닥 표면에 달라붙는 것을 가능하게 하는 것이 내부 트랙(124)의 추가적인 유익한 특징이다. 평평하고 균일한/불침투성 가열 표면에서, 액체의 불연속 부피의 부분은 바닥 표면에서 아래쪽으로 '바운스(bounce)'할 수 있는 반면, 긴 열 전도성 코일(126) 및 내부 트랙(124)의 모세관 구조는 바운스-오프 효과(bounce-off effect)를 방지하거나 감소시킨다. 모세관 트랙은 특히 피에조 옵션을 사용할 때 증발 표면에 "액체를 고정(pinning the liquid)"하는 데 매우 중요한다. 이 트랙이 없으면 피에조에 의해 방출되는 액체가 히터에서 튀어 나올 것입니다.
본 개시내용의 이해를 더욱 향상시키기 위해 라이덴프로스트 효과에 관한 추가 정보가 아래에 제공된다. 라이덴프로스트 효과는 액체의 끓는 온도보다 훨씬 더 뜨거운 표면과 거의 접촉하는 액체가 액체가 빠르게 끓는 것을 방지하는 절연 증기층을 생성하는 현상입니다. 미국 특허 제6,450,183호는 라이덴프로스트 효과에 대한 철저한 설명을 제공한다.
본 명세서에 사용된 용어 "라이덴프로스트 온도(Leidenfrost temperature)"는 라이덴프로스트 효과가 주어진 조건에서 발생하는 온도 임계치를 지칭한다. 일부 실시예에서, 라이덴프로스트 온도는 한 쌍의 고체 및 액체 재료에 대해 결정된다. 예를 들어 포화 물-구리 계면의 경우 라이덴프로스트 온도는 257℃이다.
글리세롤 및 기타 일반적인 알코올 및 글리콜에 대한 라이덴프로스트 온도는 이들 용매의 더 낮은 표면 장력 값 및 더 높은 점도 때문에 상당히 더 낮다. 결과적으로 "e-주스(e-juice)" 조성물은 알코올 연소와 관련된 건강 위험에도 불구하고 일반적으로 수용액/에멀젼보다는 알코올을 기반으로 한다.
도 10을 참조하면, 증발 히터 전기 접점(132)은 증발 히터(120)의 표면에 대해 구부러진다. 도 11a 및 도 11b의 증발 히터 전기 접점(132)은 일부 실시예에 따라 일치하는 카트리지 전기 접점(134)과의 전기 접점을 달성하기 위해 지지부(122)를 통과한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 전기 접점(134)은 크림프 링 단자(crimp ring terminal)로서 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 전기 접점(134)은 배터리(194)로부터 유도된 전류를 수신한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 전기 접점(134)으로의 전류는 본 명세서에 상세히 설명된 바와 같이 증발 히터(120) 요구 온도를 달성하기 위해 처리 유닛(190)에 의해 모니터링된다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 전기 접점(134)에 대한 전류는 배터리(194)로부터 카트리지 전력 커플링(196) 및 액추에이터 전력 커플링(198)을 통해 구동된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 히터 저항 측정 접점(136)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 히터 저항 측정 접점(136)은 일치하는 출력 저항 측정 접점(138)과의 전기적 접점을 달성하기 위해 지지부(122)를 통과한다(예를 들어, 도 20 참조). 일부 실시예에 따르면, 히터 저항 측정 접점(136) 및 출력 저항 측정 접점(138)은 처리 유닛(190)에 저항 신호를 전송하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 저항 신호는 증발 히터(120)의 온도를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 저항 신호에 응답하여 증발 히터(120)를 작동시키도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 작동 신호는 저항 신호를 포함한다.
구체적으로, 전자 담배(100)의 작동 시 처리 유닛(190)은 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하고 일부 실시예에 따라 액체 침착 메커니즘(160) 및 증발 히터(120)를 활성화한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 작동 시에 가열되고 액체 침착 메커니즘(160)으로부터 불연속 부피의 액체를 수용한다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 수성 제제이고 증발 히터(120)와 접촉할 때, 이는 분리된 액체 부피의 물이 증발할 때까지 증발 히터(120)의 온도를 물의 끓는 온도(100℃)보다 높지 않게 제한한다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피에서 물의 증발 시, 증발 히터(120)의 온도가 상승한 다음 더 높은 끓는점 성분(예를 들어, 니코틴 또는 대마초 성분)이 증발된다. 증발 히터(120)의 온도가 상승할 때, 히터 저항 측정 접점(136)은 일부 실시예에 따라 출력 저항 측정 접점(138)을 통해 온도 상승을 나타내는 저항 신호를 처리 유닛(190)으로 전송한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 온도가 임계 온도 이상으로 상승하는 것을 감지하는 경우, 온도가 상승하는 것을 방지하는 역할을 한다. 일부 실시예에 따르면, 임계 온도는 300-400℃의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 임계 온도에 도달하거나 접근할 때 카트리지 전기 접점(134)으로의 전류 구동을 중지하거나 감소시키도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 임계 온도에 도달하거나 임계 온도에 접근하는 것을 나타내는 저항 신호에 따라 액체의 추가적인 불연속 부피를 제공하기 위해 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시키도록 구성된다.
상술한 바와 같이, 바람직하게는 별개의 비교적 얇은 액체 층이 증발 히터(120) 위에 분산될 필요가 있다. 액체 침착 메커니즘(160)에 대해 여기서 상세하게 설명된 바와 같이, 액체의 얇은 층은 일반적으로 하한 온도 위로 증발 히터(120)를 유지하기 위해 요구될 수 있다. 증발 히터(120)는 얇은 층에 소량의 물질이 포함되어 있기 때문에 액체의 얇은 층을 증발시키고 빠르게 건조시킨다. 급속 건조로 인해 발생할 수 있는 문제는 증발 히터(120)가 액체에 담그지 않을 때 과열되어 냉각되는 것이다. 구체적으로, 증발 히터(120)는 열을 발생시키며, 이 열은 증발 히터(120)와 접촉하는 액체에 의해 흡수된다. 이에 따라, 액체는 증발된다. 증발 시, 증발 히터(120)는 액체로부터 건조되고 형성된 열이 축적되어 온도가 상승하기 시작한다. 또한, 수성 조성물을 취급하는 경우, 물의 실질적인 잠열 및 비열용량을 극복하기 위해 증발 히터(120)로서 비교적 강력한 히터가 요구된다. 이러한 과열은 온도를 300-450℃ 미만으로 유지하는 방식으로 증발 히터(120)를 작동시키는 처리 유닛(190)의 조절에 의해 일부 실시예에 따라 회피된다. 예를 들어, 처리 유닛(190)은 일부 실시예에 따라 이 온도를 유지하기 위해 증발 히터(120)를 교대로 활성화/비활성화할 수 있다. 처리 유닛(190)은 일부 실시예에 따라 요구되는 온도 범위를 유지하기 위해 증발 히터(120)에 차동 전류를 인가할 수 있다.
본 명세서에 상세히 기술된 바와 같이, 액체의 불연속적인 얇은 층을 에어로졸화하는 작업은 일부 실시예에 따라, 열을 발생시키는 작용과 액체의 불연속적인 얇은 층의 증발을 위한 표면을 제공하는 작용 모두를 담당하는 증발 히터, 예를 들어, 증발 히터(120)에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 두 개의 개별 요소, 일부 실시예에 따르면, 열을 생성하는 역할을 하는 히터 및 액체의 개별 얇은 층의 증발을 위한 표면을 제공하는, 증발 매체가 전자 담배(100)에 포함되는 것으로 고려된다.
일부 실시예에 따르면, 내부 또는 그 위의 증발을 위해 액체의 일부를 수용하도록 구성된 증발 매체를 포함하는 전자 담배가 제공된다. 바람직하게는, 액체는 수성 니코틴 제제 또는 수성 칸나비노이드 제제를 포함한다. 전자 담배는 증발을 위한 액체 부분 내에서 기포의 생성 및 파열을 촉진하기에 충분히 높은 온도로 증발 매체를 가열하도록 구성된 적어도 하나의 가열 요소를 더 포함한다. 증발 매체 및 적어도 하나의 히터(예를 들어, 액체 침착 어셈블리, 처리 유닛, 전기 연결, 트리거, 출구, 액추에이터 등) 이외의 전자 담배(100)의 요소에 관한 실시예는 증발 히터가 있는 전자 담배와 연결되지만 별도의 가열 요소와 증발 매체가 있는 전자 담배에도 유사하게 적용된다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 카트리지를 포함하는 전자 담배가 제공되고, 카트리지는 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 매체. 열을 발생시키고 열을 증발 매체로 전달하도록 구성된 적어도 하나의 가열 요소, 액체 인출 요소; 액체 용기; 및 출구; 및 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 액추에이터를 포함하고, 액추에이터는 처리 유닛을 포함하고, 액추에이터의 제 1 단부는 카트리지의 제 2 단부와 연결가능하고, 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거, 및 액체 인출 요소 및 상기 액체 용기를 포함하는 액체 침착 메커니즘을 더 포함하고, 상기 액체 인출 요소는 상기 전자 담배의 적어도 제 1 상태에서 상기 증발 매체로부터 이격되고, 상기 액체 침착 메커니즘은 전자 담배의 제 2 상태에서 액체 인출 요소로부터 증발 매체로 불연속 부피의 수성 제제를 전달하기 위해 구성되며, 액체 인출 요소는 전자 담배의 제 1 상태 및 전자 담배의 제 2 상태에서 액체 용기와 접촉하고, 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고, 적어도 하나의 작동 신호를 수신하면 적어도 하나의 가열 요소 및 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 작동을 제어하고, 적어도 하나의 작동 신호는 제 1 트리거 활성화 신호를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 카트리지(106)를 포함하는 전자 담배(100)가 제공되며, 이 카트리지는 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 매체(320), 열을 생성하고 가열 요소(330)로 열을 전달하도록 구성된 적어도 하나의 가열 요소(330), 액체 인출 요소(164), 및 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고 처리 유닛(190)을 포함하는, 액추에이터(114)를 포함하고, 액추에이터(114)의 제 1 단부는 카트리지(106)의 제 2 단부와 연결가능하고, 전자 담배(100)는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거(140) 및 액체 인출 요소(164) 및 액체 용기(162)를 포함하는 액체 침착 메커니즘(160)을 더 포함하고, 액체 인출 요소(164)는 전자 담배의 적어도 제 1 상태에서 증발 매체(320)로부터 이격되고, 액체 침착 메커니즘(160)는 전자 담배(100)의 제 2 상태에서 액체 인출 요소(164)로부터 증발 매체(320)로 불연속 부피의 수성 제제를 전달하도록 구성되며, 액체 인출 요소(164)는 전자 담배(100)의 제 제 1 상태 및 전자 담배(100)의 제 2 상태 모두에서 액체 용기(162)와 접촉하고, 처리 유닛(190)은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신하면 가열 요소(330) 및 액체 침착 메커니즘(160) 중 적어도 하나의 작동을 제어하도록 구성되며, 적어도 하나의 작동 신호는 제 1 트리거 활성화 신호를 포함한다.
가열 요소(330) 및 증발 매체(320)를 언급하는 실시예는 여기에 제시된 바와 같은 임의의 전자 담배(100)에 적용된다는 것을 이해해야 한다. 구체적으로, 증발 히터(120) 및 도 7 내지 도 11을 참조하는 실시예는 도 1 내지 도 3에 기술된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 4 내지 도 5에 기술된 바와 같은 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 28a 내지 도 28c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 29a 내지 도 29c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 30a 내지 도 30b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 31a 내지 도 31b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 및 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100)에 적용된다.
가열 요소(330) 및 증발 매체(320)에 관한 특정 실시예가 도 3c-도 3d, 도 25, 도 26, 도 27a-도 27b, 도 31a-도 31b 및 도 32a에 도시되어 있으며, 이는 이하에서 논의된다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 지지부(122)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 카트리지 하우징(102)에 견고하게 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 증발 매체(320)는 길이 방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 방지된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 길이 방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 증발 매체(320)의 전위가 방지되도록 지지부(122)에 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 지지부(122)에 부착되어 비-길이 방향으로 증발 매체(320)의 의도하지 않은 전위가 방지된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 지지부(122)에 부착되어 비-길이방향 방향으로 증발 매체(320)의 전위가 방지된다.
일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 종래의 세라믹 또는 알루미늄 실리케이트 세라믹, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화이트륨 세라믹, 용융 실리콘, 이산화규소 및 용융 알루미늄 산화물과 같은 낮은 열전도율 재료를 갖는 고온 내성을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 세라믹으로 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 가열 요소(330)의 작동을 제어하여 증발 매체(320)의 온도를 조절하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 카트리지 하우징(102) 내에 수납된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 카트리지 하우징(102) 내에 수납된다.
임의의 이론 또는 작용 메카니즘에 구속되기를 바라지 않고, 가열 요소(330)에 의한 증발 매체(320)의 가열 시에, 액체는 적어도 부분적으로 증기로 기화된다. 그 후, 증기는 에어로졸로 응축되어 전자 담배 사용자와 같이 이를 필요로 하는 사용자가 흡입할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 강성이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 금속으로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 2개의 평평한 면을 갖고, 액체가 그곳을 통해 가압될 때 평평하게 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 상부 평면 및 하부 평면을 가지며, 이는 액체가 상부 표면 또는 하부 표면 중 적어도 하나를 통해 가압되거나 이에 대해 가압될 때 변형되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 그 위에 침착된 액체 매 ㎕마다 3-7W, 4-6W, 4.5-5.9W, 4.8-5.6W, 5.0-5.4W 또는 5.1-5.3W를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 그 위에 침착된 액체 매 ㎕마다 약 5.2W를 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면 증발 매체(320)는 1000 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면 증발 매체(320)는 900 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 800 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 700 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 600 Jkg-1K-1 이하의 열용량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 100 내지 900 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 200 내지 800 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 300 내지 750 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 400 내지 700 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 450 내지 650 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 500 내지 600 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 470 내지 570 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면 증발 매체(320)는 485 내지 555 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 500 내지 540 Jkg-1K-1 범위 내의 비열 용량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 170Wcm-2 내지 290Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 200Wcm-2 내지 260Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 210Wcm-2 내지 250Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 220Wcm-2 내지 240Wcm-2 범위 내의 표면 열유속을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 약 228 Wcm-2의 표면 열유속을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 20 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 25 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 내에 적어도 30 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 35 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 40 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 45 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 50 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 0.5초 이내에 적어도 51 Joules의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.10Ω 내지 0.60Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.13Ω 내지 0.55Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.15Ω 내지 0.5Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.15Ω 내지 0.45Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.2Ω 내지 0.4Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 50 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 60 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 70 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 최소 80 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 90 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 100 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 102 Watts의 에너지 출력을 제공하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 10A 및 40A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 15A 및 35A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 20A 및 30A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 25A 및 30A 범위 내의 전류를 구동하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 약 28A의 전류를 구동하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 일회용이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 로드, 캡슐 또는 플랫 디스크의 형태이다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 금속과 같은 열 전도성 재료를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 금속과 같은 열 전도성 재료를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.3 J/C 이하의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.2 J/C 이하의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면 증발 매체(320)는 0.1 J/C 이하의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.1 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.08 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.06 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.04 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.3 J/C 미만의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.2 J/C 미만의 열 질량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.001 J/C 내지 0.3 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.004 J/C 내지 0.25 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.006 J/C 내지 0.2 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.01 J/C 내지 0.015 J/C 범위 내의 열 질량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 균일한 재료로 이루어진다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 금속으로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 금속 및/또는 금속 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 금속 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 철, 니켈, 티타늄, 크롬, 알루미늄, 몰리브덴 및 망간으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 철, 니켈, 티타늄, 크롬, 알루미늄, 몰리브덴, 은, 팔라듐 및 망간으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함한다. 각 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.3*10-6 내지 3*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.4*10-6 내지 2.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.5*10-6 내지 2*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.6*10-6 내지 1.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 금속을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.3*10-6 내지 3*10-6 Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.4*10-6 내지 2.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.5*10-6 내지 2*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 실온에서 0.6*10-6 내지 1.5*10- 6Ω*m 범위 내의 전기 저항을 갖는 합금을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 칸탈(Kanthal), 니크롬(Nichrome) 및 스테인리스강으로부터 선택된다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 니크롬이다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 스테인리스강이다. 일부 실시예에 따르면, 합금은 316L 스테인리스강이다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 그 온도가 빠르게 상승하도록 빠르게 열을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 액체를 적어도 부분적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 물을 적어도 부분적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 이에 의해 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 수증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 함유되거나 직접 접촉하는 니코틴을 적어도 부분적으로 기화시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 생성하여 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 니코틴 증기를 생성할 수 있게 하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 칸나비노이드(들)를 적어도 부분적으로 기화시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 칸나비노이드 증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 액체를 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 물을 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 수증기를 생성할 수 있게 한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 포함되거나 직접 접촉하는 니코틴을 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시켜 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 니코틴 증기를 생성할 수 있게 하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 가열 요소(330)에 의해 함유되거나 직접 접촉하는 칸나비노이드(들)를 실질적으로 증발시키기에 충분히 높은 값으로 그 온도를 상승시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성되어, 이에 의해 전자 담배(100)가 일정하고 재현 가능한 용량을 포함하는 칸나비노이드 증기를 생성한다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 섭씨 50 내지 600도 범위 내의 온도에 도달하도록 열을 발생시키도록 구성된다. 일부 실시예들에 따르면, 온도는 적어도 95℃, 적어도 96℃, 적어도 97℃, 적어도 98℃, 적어도 98.5℃, 적어도 99℃, 적어도 99.5℃, 또는 적어도 100℃이다. 일부 실시예에 따르면, 온도는 600℃ 이하, 550℃ 이하, 500℃ 이하, 450℃ 이하, 400℃ 이하, 350℃ 이하 또는 300℃ 이하이다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 저항성 히터를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 무선 주파수 히터를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 유도 코일 히터를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 증발 매체(320)와 직접 접촉하여 열을 전도한다.
임의의 이론 또는 작용 메커니즘에 구속되기를 원하지 않고, 가열 요소(330)는 비교적 강한 히터를 포함하는 것이 요구된다. 구체적으로, 전자 담배(100)는 일부 실시예에 따라 수성 조성물을 증발시키도록 설계된다. 따라서 물의 사용은 몇 가지 장애를 제기할 수 있다. 중요한 것은 물은 잠열 값이 높기 때문에 물을 증발시키기 위해 상당한 에너지를 투자해야 한다는 것을 의미한다. 따라서, 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 초당 적어도 0.01mg 니코틴의 속도로 니코틴 수용액(2-5%)을 기화시키기에 충분한 열을 발생시키도록 구성된 강한 히터이며, 이는 만족스러운 소비자 경험을 제공하는 것으로 간주된다. 또한, 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 초당 적어도 0.025mg THC의 속도로 칸나비노이드 수용액(1-10%)을 기화시키기에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강한 히터이며, 이는 만족스러운 소비자 경험을 제공하는 것으로 간주된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 20W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 32W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 34W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 36W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 8W 전력을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 적어도 40W 전력을 생성하도록 구성된다.
증발 수성 조성물을 다룰 때 직면하게 되는 추가적인 장애는 물의 높은 비열 용량뿐만 아니라 물의 높은 잠열로부터 유래하는 느린 증발이다. 이러한 높은 값은 모두 상당한 양의 에너지 투자를 수반하며, 이는 차례로 유기 제제(즉, PG 또는 VG)을 사용할 때보다 느리다. 따라서, 높은 전력과 함께, 증발 매체(320)로부터의 추가 요구사항은 낮은 열 질량에 관한 것이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 0.05 J/C 미만의 열 질량을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 초당 적어도 0.1 mg 니코틴의 속도로 니코틴 수용액(2-5%)을 기화시키기 위해 증발 매체(320)에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강력한 히터이며, 이는 만족스러운 소비자 경험을 제공하는 것으로 간주된다.
일부 실시예에 따르면, 가열 요소(330)는 초당 적어도 0.25 mg THC의 속도로 니코틴(2-5%) 수용액을 기화시키기 위해 증발 매체(320)에 충분한 열을 생성하도록 구성된 강력한 히터이고 이는 칸나비노이드를 사용할 때 만족스러운 소비자 경험을 제공하는 것으로 간주된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 가열 요소(330)의 동작을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 증발 매체(320)의 온도를 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 조절은 증발 매체(320)의 온도를 95℃ 내지 400℃의 범위로 유지하는 것을 수반한다. 바람직하게는, 증발 매체(320)의 온도는 99.5℃ 내지 350℃의 범위에서 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 가열 요소(330)의 작동을 제어하도록 구성되어 열을 발생시키고 증발 매체(320)의 온도를 상승시켜 증발 매체(320)의 온도를 조절한다.
증발 매체(320)는, 도 7 및 도 9를 참조하고 전술한 바와 같이, 증발 히터(120)의 형상을 취할 수 있다. 증발 매체(320)는 가열 요소(330)와 접촉한다. 이러한 경우 증발 히터 전기 접촉부(132)는 유사한 전기 접촉부에 연결된 가열 요소(330)로 대체된다.
놀랍게도, 내부 트랙(124)을 갖는 증발 매체(320)의 형성은 일부 실시예에 따라 수성 제제와 관련된 라이덴프로스트 효과의 감소 또는 제거를 초래한다는 것이 발견되었다. 따라서, 내부 트랙(124)의 추가적인 유익한 특징은 그것이 라이덴프로스트 효과의 방지를 가능하게 한다는 것이다. 구체적으로, 내부 트랙(124)은 모세관 채널로 작용하며, 이는 모세관 효과를 사용하여 라이덴프로스트 효과를 감소시키며, 이는 표준 편평한 불침투성 히터 또는 히터에 연결된 증발 매체에 의해 가능하지 않다.
내부 트랙(124)의 추가적인 유리한 특징은 증발 매체(320) 상에 침착된 액체의 불연속 부피가 증발 매체(320)의 바닥 표면에 달라붙는 것을 가능하게 하는 것이다. 평평하고 균일한/불침투성 가열 표면에서, 액체의 불연속 부피의 부분은 바닥 표면에서 아래쪽으로 '바운스(bounce)'할 수 있는 반면, 긴 열 전도성 코일(126) 및 내부 트랙(124)의 모세관 구조는 바운스-오프 효과를 방지하거나 감소시킨다. 모세관 트랙은 특히 피에조 옵션을 사용할 때 증발 표면에 "액체를 고정(pinning the liquid)"하는 데 매우 중요한다. 이 트랙이 없으면 피에조에 의해 방출되는 액체가 히터에서 튀어 나올 것이다.
구체적으로, 전자 담배(100)의 작동 시 처리 유닛(190)은 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하고 일부 실시예에 따라 액체 침착 메커니즘(160) 및 가열 요소(330)를 활성화한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)는 가열 요소(330)의 작동 시에 가열되고 액체 침착 메커니즘(160)으로부터 불연속 부피의 액체를 수용한다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 수성 제제이고 증발과 접촉할 때 매체(320)에서, 액체의 불연속 부피의 물이 증발될 때까지 증발 매체(320)의 온도를 물의 끓는 온도(100℃)보다 높지 않게 제한한다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피에서 물의 증발 시, 증발 매체(320)의 온도가 상승한 다음 더 높은 끓는점 성분(예를 들어, 니코틴 또는 대마초 성분)이 증발된다. 증발 매체(320)의 온도가 상승할 때, 히터 저항 측정 접점(136)은 일부 실시예에 따라 온도 상승을 나타내는 저항 신호를 출력 저항 측정 접점(138)을 통해 처리 유닛(190)으로 전송한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 온도가 임계 온도 이상으로 상승하는 것을 감지하는 경우, 온도가 상승하는 것을 방지하는 역할을 한다. 일부 실시예에 따르면, 임계 온도는 300-400℃의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 임계 온도에 도달하거나 접근할 때 카트리지 전기 접점(134)으로의 전류 구동을 중지하거나 감소시키도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 임계 온도에 도달하거나 임계 온도에 접근하는 것을 나타내는 저항 신호에 따라 액체의 추가적인 불연속 부피를 제공하기 위해 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시키도록 구성된다.
상술한 바와 같이, 바람직하게는 별개의 비교적 얇은 액체 층이 증발 매체(320) 위에 분산될 필요가 있다. 액체 침착 메커니즘(160)에 대해 본원에서 상술된 바와 같이 얇은 층의 액체가 일반적으로 중발 매체(320)를 하한 온도로 유지하는 것을 요구할 수 있다. 증발 매체(320)는 액체의 얇은 층을 증발시키고, 얇은 층이 소량의 재료를 포함하기 때문에 빠르게 건조된다. 빠른 건조로 인해 발생할 수 있는 문제는 증발 매체(320)가 액체에 잠겨 있지 않을 때 증발 매체(320)가 과열되어 냉각된다는 것입니다. 구체적으로, 가열 요소(330)는 열을 발생시키며, 여기서 열은 증발 매체(320)에 의해 흡수되고 따라서 그와 접촉하는 액체에 흡수된다. 따라서 액체가 증발된다. 증발 시, 증발 매체(320)는 액체로부터 건조되고 형성된 열이 축적되고 그 온도가 상승하기 시작한다. 더욱이, 수성 조성물을 다룰 때, 물의 실질적인 잠열 및 비열용량을 극복하기 위해 발열체(330)로서 비교적 강한 히터가 요구된다. 이러한 과열은 일부 실시예에 따라 300-450℃ 미만의 온도를 유지하는 방식으로 가열 요소(330)를 작동시키는 처리 유닛(190)의 조절에 의해 방지된다. 예를 들어, 처리 유닛(190)은 일부 실시예에 따라 이 온도를 유지하기 위해 가열 요소(330)를 교대로 활성화/비활성화할 수 있다. 처리 유닛(190)은 일부 실시예에 따라 요구되는 온도 범위를 유지하기 위해 가열 요소(330)에 차동 전류를 인가할 수 있다.
도 3c 및 도 3d를 구체적으로 참조하면, 도 3c 및 도 3d에 제시된 전자 담배(100)는 도 3a 및 도 3b에 제시된 전자 담배(100)와 유사하고 그 작동은 전자 담배(100) 및 액체 침착의 위상과 관련하여 유사하다는 점에 유의한다. 도 3c 및 도 3d에 제시된 전자 담배(100)와 도 3a-도 3b에 제시된 전자 담배(100)의 차이점은 도 3a 및 도 3b의 전자 담배(100)는 증발 히터(120)를 포함하는 반면, 도 3c 및 도 3d의 전자 담배(100)는 대신 증발 매체(320) 및 2개의 가열 요소(330a 및 330b)를 포함한다.
도 25, 도 26, 도 27a 및 도 27b를 구체적으로 참조하면, 도 25, 도 26, 도 27a 및 도 27b에 도시된 카트리지(106)가 도 14a, 도 17 및 도 18a 및 도 18b에 도시된 카트리지(106)와 유사하다는 것을 알 수 있다. 도 25, 도 26, 도 27a 내지 도 27b에 제시된 카트리지(106)는 도 a 및 도 5에 제시된 전자 담배(100)의 일부로서 사용될 수 있으며, 그 작동은 전자 담배(100)의 위상 및 액체 침착과 관련하여 유사하다. 도 25, 도 26, 도 27a 및 도 27b에 제시된 카트리지(106)와 도 14a, 도 17 및 도 18a 및 도 18b에 제시된 카트리지(106) 사이의 차이점은 도 25, 도 26, 도 27a 및 도 27b의 카트리지(106)가 증발 히터(120)를 포함하는 반면, 도 14a, 도 17 및 도 18a 및 도 18b의 카트리지(106)는 증발 매체(320) 및 가열 요소(330)를 대신 포함한다는 것이다. 도 25, 도 26, 도 27a 및 도 27b의 가열 요소(330)는 증발 매체(320)를 둘러싸고 그 원주와 접촉한다.
도면에 도시된 바와 같이 전자 담배(100)의 다른 요소를 다시 참조한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 중 적어도 하나의 활성화 또는 비활성화를 적어도 트리거하도록 구성된 제 1 트리거(140)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 스위치이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 노브이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 다이얼이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 레버이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 버튼이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 터치 인터페이스이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 힘 센서이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 압력 센서이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 흐름 센서가다. 제 1 트리거(140)는 도 4 및 도 6a에 선택적인 버튼으로 도시되어 있다.
제 1 트리거(140) 및 처리 유닛(190)을 참조하는 실시예는 여기에 제시된 바와 같은 임의의 전자 담배(100)에 적용된다는 것을 이해해야 한다. 구체적으로, 제 1 트리거(140) 및 처리 유닛(190)을 참조하는 실시예는 도 1 내지 도 3에 설명된 바와 같은 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 4 내지 도 5에 기술된 바와 같은 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 28a 내지 도 28c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 29a 내지 도 29c에 기술된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 30a 및 도 30b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 31a 및 도 31b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100)에 적용된다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 근접 센서이다. 일부 실시예에 따르면, 근접 센서는 카트리지 하우징(102)의 외부 표면에 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 근접 센서는 출구(110) 부근에 위치된다. 일부 실시예에 따르면, 근접 센서는 사용자의 입 근처를 검출하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 적어도 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 제 1 트리거(140)가 제 1 트리거 활성화 신호를 생성할 때 열을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 제 1 트리거(140)가 제 1 트리거 활성화 신호를 생성할 때 열을 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 증발 히터(120)를 작동시키도록 구성되어, 제 1 트리거(140)에 의해 생성될 때 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 열을 발생시킨다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 작동 증발 히터(120)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 증발 히터(120)를 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하는 것을 중단할 때 증발 히터(120)를 비활성화하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 비활성화 신호를 생성하도록 추가로 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 작동 신호는 비활성화 신호를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 비활성화 신호를 수신하면 증발 히터(120)를 비활성화하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 증발 히터(120)와 액체 침착 메커니즘(160) 모두를 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하는 것을 중단할 때 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 모두를 비활성화하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 신호의 진폭, 파장 또는 주파수 중 적어도 하나에서 변화하는 가변 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)에 다양한 활성화 신호를 제공하도록 구성되어, 제 1 트리거(140)에 의해 생성된 제 1 트리거 활성화 신호의 함수로서 액체 침착 메커니즘(160)의 다양한 파라미터를 제어한다.
예를 들어, 제 1 트리거(140)는 일부 실시예에 따라 터치 사용자 인터페이스일 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스는 처리 유닛(190)이 액체 침착 메커니즘(160) 및/또는 증발 히터(120)를 제어하는 파라미터를 결정하기 위한 옵션을 사용자에게 제공할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 터치 사용자 인터페이스는 전자 장치에 제공하도록 구성된다. 전자 담배(100) 사용자는 적어도 두 개의 감각적 옵션을 선택한다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 2개의 감각 옵션 각각을 선택할 때, 액체 침착 메커니즘(160)에 대한 처리 유닛(190)의 적어도 하나의 제어 파라미터가 실행된다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 유체 침착 주파수 및 유체 침착 듀티 사이클로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 0.5Hz 내지 50Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 0.75Hz 내지 40Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 1Hz 내지 30Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 1.5Hz 내지 25Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 2Hz 내지 20Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 2Hz 내지 10Hz의 범위에 있다.
일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 5% 내지 80%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 7% 내지 70%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 10% 내지 60%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 12% 내지 50%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 14% 내지 40%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 15% 내지 35%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 20% 내지 30%의 범위에 있다.
"유체 침착 주파수(fluid deposition frequency)"라는 어구는 시간 단위당 액체 침착 메커니즘(160)이 증발 히터(120) 상에 불연속 부피의 액체를 침착시키는 횟수를 지칭한다. 대안적으로, "유체 침착 주파수"라는 문구는 전자 담배(100)가 시간 단위당 제 1 상태에서 제 2 작용 상태로 변환되는 횟수를 지칭한다.
"유체 침착 주파수"라는 어구는 전자 담배(100)의 제 1 상태와 제 2 상태 사이의 시간 비율을 지칭한다. 본 명세서에 상세히 설명된 바와 같이, 제 2 상태 동안, 액체의 불연속 부피가 증발 히터(120)로 전달되고, 그 동안 제 1 상태의 액체는 증발 히터(120)로 전달되지 않는다. 따라서, "유체 침착 주파수"라는 문구는 증발 히터(120)가 액체와 함께 침착되는 상대적 지속 시간을 지칭한다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 2개의 감각 옵션 각각을 선택할 때, 증발 히터(120)에 대한 처리 유닛(190)의 적어도 하나의 제어 파라미터가 실행된다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 증발 히터(120) 임계 온도를 포함한다. 본 명세서에 상세히 기술된 바와 같이, 임계 온도는 그 이상에서 처리 유닛(190)이 가열을 위해 증발 히터(120)로 구동되는 전류를 구동하는 것을 중단하거나 감소시키는 온도이다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 비활성화 신호를 생성하도록 추가로 구성되어, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 비활성화 신호를 수신할 때 솔레노이드 액추에이터(170)와 증발 히터(120) 모두를 비활성화하도록 구성된다.
따라서, 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 모두의 작동의 제어를 통해 95℃ 내지 400℃ 범위에서 증발 히터(120)의 온도를 조절하도록 구성된다. 실시예에서, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160) 및/또는 증발 히터(120)의 작동의 제어를 통해 증발 히터(120)의 온도를 400℃ 미만, 350℃ 미만, 또는 330℃ 미만으로 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190) 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 액체 침착 메커니즘(160)의 작동을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 99.5℃의 니코틴-물 공비 온도 이상으로 증발 히터(120)의 온도를 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 조절은 위에서 상세히 설명된 바와 같이 카트리지 전기 접점(134)에 가변 전류를 제공하는 것을 수반한다. 구체적으로, 증발 히터(120) 위의 액체 침착은 그의 온도에 영향을 미친다는 것을 이해해야 한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 배터리(194)와 같은 적어도 하나의 전원을 수용하도록 구성된 전원 구획부(192)(도 1 내지 도 5 및 6a 내지 6c)을 더 포함한다. 전원 구획부(192) 및 배터리(194)를 언급하는 그 실시예는 여기에 제시된 바와 같은 임의의 전자 담배(100)에 적용된다. 구체적으로, 전원 구획부(192) 및 배터리(194)를 참조하는 실시예는 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 4 내지 도 5에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 28a 내지 도 28c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 29a 내지 도 29c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 30a 및 도 30b에 도시된 바와 같은 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 31a 및 도 31b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 및 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100)에 적용한다.
배터리(194)는 일부 실시예에 따라, 처리 유닛(190), 증발 히터(120), 증발 히터 전기 접점(132), 카트리지 전기 접점(134), 흐름 또는 압력 센서(152), 액체 침착 메커니즘(160) 솔레노이드 액추에이터(170), 피에조 디스크(180), 카트리지 전력 커플링(196) 및 액추에이터 전력 커플링(198)에 전류를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 전류를 처리 유닛(190)에 직접 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 증발 히터 전기 접점(132), 및 카트리지 전기 접점(134)을 통해 증발 히터(120)에 전류를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 전류를 흐름 또는 압력 센서(152)에 직접 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 카트리지 전력 커플링(196) 및 액추에이터 전력 커플링(198)을 통해 솔레노이드 액추에이터(170)에 전류를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 카트리지 전력 커플링(196) 및 액추에이터 전력 커플링(198)을 통해 피에조 디스크(180)에 전류를 제공하도록 구성된다. 증발 히터 전기 접점(132)에 대한 전류는 일부 실시예에 따라 카트리지 전력 커플링(196) 및 액추에이터 전력 커플링(198)을 통해 구동된다.
일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 충전식 또는 일회용 배터리일 수 있다. 구체적으로, 배터리(194)는 상대적으로 강력한 전원일 수 있는데, 그 이유는 여기에 상세히 설명된 바와 같이 증발 히터(120)가 높은 전기 와트를 생성하도록 구성되기 때문이다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 적어도 하나의 Lipo 배터리이다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 약 3.7V의 전압을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 약 3.7V의 전압을 갖는 배터리이다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 약 40A의 최대 방전 전류를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 약 1400mAh(밀리-암페어-시간)의 용량을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 배터리(194)는 약 30의 C-등급 값을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 전원 구획부(192)은 배터리(194)를 포함한다.
비록 증발 히터(120)가 도 1 및 도 2에 도시된 구조를 갖지만. 도 7 내지 도 11이 여기에서 상세히 설명되지만, 증발 히터(120)의 다른 형태가 고려된다. 증발 히터(120)의 추가 구성은 유사한 열 전도, 재료 및 저항 특성을 갖는다. 이러한 증발 히터에 대한 특정 옵션은 적어도 하나의 표면 거칠기가 높은 증발 히터 및 다공성 매체를 갖는 증발 히터를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 높은 거칠기를 갖는 바닥 표면을 갖는 히터를 포함하고, 거칠기의 정도는 높은 액체 접촉 영역을 형성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 높은 거칠기를 갖는 말단 표면을 갖는 히터를 포함하고, 거칠기의 정도는 높은 액체 접촉 영역을 형성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 높은 거칠기를 갖는 말단 표면을 갖는 비다공성 히터를 포함하고, 거칠기의 정도는 높은 액체 접촉 영역을 형성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 거친 정도가 높은 액체 접촉 영역을 형성하는 높은 거칠기를 갖는 말단 표면을 포함하고; 또는 증발 히터(120)는 다공성 매체를 포함하고, 다공성 매체의 기공은 높은 액체 접촉 영역을 형성한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 비드 블라스팅(bead-blasting) 단계를 포함하여 표면 거칠기를 달성하는 공정을 통해 생성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 다공성 매체를 포함하고, 여기서 다공성 매체의 기공은 높은 액체 접촉 영역을 형성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 다공성 매체로서 형성된 증발 히터(120)는 액체가 내부에 흡수되거나 부분적으로 흡수되는 경우 강성이다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 근위 평면(번호가 매겨지지 않음) 및 원위 고조도 표면을 가지며, 이는 액체가 근위 표면 또는 원위 표면 중 적어도 하나에 대해 가압되거나 이에 대해 가압될 때 변형되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 그 위에 침착된 액체 1㎕당 1 내지 3 또는 1.5 내지 2.7 mm2의 투영 표면적을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 그 위에 침착된 액체 1㎕당 약 2.3 mm2의 투영 표면적을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 1㎟ 내지 100㎟ 범위 내의 투영 표면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 5mm2 내지 90mm2 범위 내의 투영된 표면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 10㎟ 내지 80㎟ 범위 내의 투영 표면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 20㎟ 내지 70㎟ 범위 내의 투영 표면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 30㎟ 내지 60㎟ 범위 내의 투영 표면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 40㎟ 내지 50㎟ 범위 내의 투영 표면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 히터 표면은 약 45 mm2의 투영 표면적을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 라이덴프로스트 효과를 피하기 위해 라이덴프로스트 온도를 상승시키도록 구성된 높은 액체 접촉 영역을 포함한다.
본원에 사용된 증발 히터에 관한 "높은 액체 접촉 면적(high liquid-contact area)"이라는 용어는 동일한 외부 치수를 갖는 비-다공성 평면 매체의 표면적보다 10배 이상 더 큰 액체를 접촉하기 위한 표면적을 지칭한다. 예를 들어 제랄디(Geraldi) 등의 공고된 연구 ("스테인리스 스틸 메쉬의 라이덴프로스트 전환 온도(Leidenfrost transition temperature for stainless steel meshes)", 머티리얼 레터(Materials Letters), 2016)에 따르면 금속 메쉬의 개방 면적을 늘리면 라이덴프로스트 온도가 0.004mm2의 개방 영역에 대해 265℃에서 0.100mm2의 개방 영역에 대해 315°C로 상승하는 것으로 나타났다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 강성이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 금속으로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 2개의 평평한 측면을 가지며, 이는 액체가 그곳을 통해 가압될 때 평평하게 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 다공성 매체로 형성된 증발 히터(120)는 액체가 부분적으로 흡수되는 곳에서 강성이다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 근위 표면 또는 원위 표면 중 적어도 하나를 통해 액체가 가압되거나 이에 대해 가압될 때 변형되지 않는 근위 평면 및 원위 고조도 표면을 갖는다.
본원에 사용된 용어 "부분적으로 흡수된(partially absorbed)" 및 "부분적으로 포화된(partially saturated)"은 상호교환가능하며 다공성 물질의 기공에 흡수된 액체의 백분율을 나타내며, 여기서 0%는 다공성 물질의 모든 기공에 액체가 비어 있다는 것을 지칭한다. 따라서, "부분적으로 흡수된"이라는 용어는 기공의 0.005% 이상이 액체를 함유하거나, 또는 액체로 채워진 다공성 물질 내의 빈 공간의 전체 함량이 0.005%인 다공성 물질을 지칭할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 적어도 0.001% 액체 함량을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 적어도 0.05% 액체 함량을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 적어도 0.01% 액체 함량을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 적어도 0.5% 액체 함량을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 적어도 0.1% 액체 함량을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 적어도 1%의 액체 함량을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 부분적으로 흡수된 것은 다공성 물질 내의 5% 이하의 액체 함량을 지칭한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.10Ω 내지 0.20Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.12Ω 내지 0.17Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.13Ω 내지 0.16Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 0.14Ω 내지 0.15Ω 범위 내의 전체 저항을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 약 0.13Ω의 총 저항을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 75mm2 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 100mm2 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 150mm2 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 200㎟ 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 250mm2 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 300㎟ 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 325mm2 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 350㎟ 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 375mm2 이하의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 400㎟ 이하의 돌출 면적을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 적어도 10mm2의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 적어도 15mm2의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 적어도 20㎟의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 적어도 25mm2의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 적어도 30mm2의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 편평한 측면은 적어도 35mm2의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위의 평평한 측면은 적어도 40mm2의 돌출 면적을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 25 내지 75mm2 범위 내의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 30 내지 70mm2 범위 내의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 35 내지 65mm2 범위 내의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 40 내지 60mm2 범위 내의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 45 내지 55mm2 범위 내의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 약 50mm2의 돌출 면적을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)의 원위 평평한 측면은 약 45mm2의 돌출 면적을 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 작은 직경의 액적이 그 구조를 통과할 수 있게 하고 큰 직경의 액적이 그 재료를 통과하는 것을 방해하도록 구성된다.
증발 히터(120)를 구성하기 위한 재료와 같은 저항성 다공성 재료는 전도성(또는 저항률)의 정도가 금속 대 세라믹 마이크로 및 나노입자의 비율에 의해 제어되는 소위 전도성 잉크를 경화함으로써 생성될 수 있다. 다공성 구조는 나노 입자의 특정 기하학적 구조와 크기를 선택하여 직접 얻을 수 있다. 대안적으로, 다공성 구조는 초기에 비-다공성 구조를 얻은 후 제어된 에칭에 적용함으로써 달성될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 합금은 니코틴 부동태화 합금이다. 일부 실시예에 따르면, 금속은 니코틴 부동태화 금속이다. 일부 실시예에 따르면, 니크롬은 니코틴 부동태화된다.
제 2 트리거(150) 및 흐름 또는 압력 센서(152)를 언급하는 실시예는 여기에 제시된 바와 같은 임의의 전자 담배(100)에 적용된다는 것을 이해해야 한다. 구체적으로, 제 2 트리거(150) 및 흐름 또는 압력 센서(152)를 참조하는 실시예는 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 4 내지 도 5에 설명된 바와 같은 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 28a 내지 도 28c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 29a 내지 도 29c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 30a 및 도 30b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 31a 및 도 31b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 및 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100)에 적용한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 중 적어도 하나의 활성화 또는 비활성화를 적어도 트리거하도록 구성된 제 2 트리거(150)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제 2 트리거(150)는 신호의 진폭, 파장 또는 주파수 중 적어도 하나에서 변화하는 가변 제 2 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)에 다양한 활성화 신호를 제공하도록 구성되어, 제 2 트리거(150)에 의해 생성된 제 2 트리거 활성화 신호의 함수로서 액체 침착 메커니즘(160)의 다양한 파라미터를 제어하도록 구성된다. 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)를 향해 액체 침착 메커니즘(160)에 의해 끌어당겨지는 액체의 양, 또는 액체 침착 메커니즘(160)으로부터 증발 히터(120)를 향한 액체 전달 속도의 변화를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 제 2 트리거(150)는 비활성화 신호를 생성하도록 추가로 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 2 트리거(150)로부터 제 2 트리거 비활성화 신호를 수신하면 액체 침착 메커니즘(160)을 비활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 간헐적으로 활성화 및 비활성화하도록 구성되어, 액체의 불연속적인 양이 증발 히터(120)에 전달된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 교대로 활성화 및 비활성화하도록 구성되어, 증발 히터(120)로의 액체의 연속적인 전달이 없다.
일부 실시예에 따르면, 제 2 트리거(150)는 전자 담배(100)의 흐름 또는 압력을 각각 검출하고 이를 나타내는 신호를 생성하도록 구성된 흐름 센서 또는 압력 센서(152)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 흐름 센서 또는 압력 센서(152)는 차압 센서를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 압력 센서(152)는 액추에이터(114) 내에 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 흐름 또는 압력 센서(152)에 의해 생성된 신호는 처리 유닛(190)에 의해 수신된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 흐름 또는 압력 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 흐름 또는 압력 신호는 전자 담배(100)의 사용을 나타낸다. 예를 들어, 전자 담배(100)로부터 출구(110)를 통해 사용자가 흡입할 때, 압력 강하 및 감소된 압력 신호는 흐름 또는 압력으로부터 전송된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 흐름 또는 압력 신호를 수신하고 이에 응답하여 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 중 적어도 하나를 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 흐름 또는 압력 신호를 수신하고 이에 응답하여 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 중 적어도 하나를 비활성화하도록 구성된다. 예를 들어, 이전 예를 계속하면, 사용자가 출구(110)를 통해 흡입을 멈추면 전자 담배(100) 내의 압력이 다시 상승하고 각각의 압력 신호가 흐름 또는 압력 센서(152)에서 처리 유닛(190)으로 전송될 것이다. 응답 처리 유닛(190)에서 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160) 및 증발 히터(120)의 활성화를 종료할 것이다.
도 2에 도시되고 여기에 상세히 설명된 바와 같이, 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114) 및 카트리지(106)는 가역적으로 연결가능하다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 액체 용기(162)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 출구(110)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 카트리지(106)의 카트리지 하우징(102) 상에 형성된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 증발 히터(120)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 지지부(122)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 카트리지(106)의 카트리지 하우징(102)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 액체 인출 요소(164)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 카트리지(106)의 카트리지 하우징(102)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 솔레노이드 플런저 헤드(172)를 통해 액추에이터(114)로부터 카트리지 내부 구획부(108)로 통과하는 적어도 하나의 카트리지 개구(112)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 적어도 하나의 카트리지 개구를 더 포함한다. 특히, 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)와 액추에이터(114) 사이의 유체 연통은 (a) 제 2 트리거(150)가 압력 센서(예: 센서(152))일 수 있고; (b) 센서(152)는 액추에이터(114)에 위치하고; (c) 센서(152)는 카트리지(106)의 일부인 출구(110)를 통한 사용자 흡입과 관련된 압력 또는 흐름 변화를 감지한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 카트리지 전력 커플링(196)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 전력 커플링(196)은 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 증발 히터 전기 접점(132) 및 카트리지 전기 접점(134)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터 전기 접점(132) 및 카트리지 전기 접점(134)은 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 솔레노이드 액추에이터(170) 및 액체 침착 메커니즘 하우징(178)을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 흐름 또는 압력 센서(152)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 전원 구획부(192)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛 어셈블리(173)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛 어셈블리(174)의 구획부를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛(190)을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 일회용으로 의도되고 그 안에 포함된 제제가 소모될 때까지 사용되는 반면 액추에이터(114)는 내구성이 있고 제 1 카트리지(106)에 포함된 액체를 소비한 후에 제 2 카트리지(106)가 에어로졸화의 추가 시퀀스를 위해 액추에이터(114)에 장착될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 서버, 데이터베이스 및 개인 장치(예를 들어, 컴퓨터, 이동 전화)와 전자 담배(100)의 무선 통신을 가능하게 하도록 구성된 통신 요소(미도시)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 통신 요소는 블루투스, Wi-Fi, ZigBee 및/또는 Z-wave를 통한 무선 통신을 제공한다.
지금부터 도 4 및 도 5를 참조한다. 도 4 및 도 5는 일부 실시예에 따른 전자 담배(100)의 개략도를 구성한다. 전자 담배(100)는 카트리지 하우징(102) 및 카트리지 내부 구획부(108)을 포함하는 카트리지(106)를 포함한다. 전자 담배(100)는 액추에이터 하우징(104)을 포함하는 액추에이터(114)를 더 포함한다. 전자 담배(100)는 출구(110), 증발 히터(120), 제 1 트리거(140), 액체 침착 메커니즘(160) 및 처리 유닛(190)을 더 포함한다.
도 4 및 도 5에 도시된 전자 담배(100)는 주로 액체 침착 메커니즘(160)의 설계에서 도 1 내지 도 3에 설명된 전자 담배(100)와 상이하다. 증발 히터(120), 액추에이터(114), 및 처리 유닛(190)을 지칭하는 실시예와 같은, 다른 실시예는 적용 가능할 때 도 1 내지 도 5 각각에 유사하게 적용된다.
일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 카트리지 하우징(102)에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 에어로졸(166)을 생성하도록 구성되고, 출구(110)는 전자 담배(100)로부터 에어로졸(166)을 전달하도록 구성된다. 전자 담배의 목적은 일반적으로 에어로졸을 생성하고 전자 담배의 출구 및/또는 마우스피스를 통해 전자 담배 사용자의 입을 통해 사용자의 호흡기로 전달하는 것임을 이해해야 한다.
일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 마우스피스(미도시)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 마우스피스에 기계적으로 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 마우스피스는 분리가능하다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 카트리지 내부 구획부(108) 내에 수용된다.
일반적으로, 전자 담배(100)를 포함하는 전자 담배는 도 1 내지 도 6, 도 30a 및 도 30b 및 28a 내지 도 28c에 도시된 바와 같이 세장형 형상을 갖는다. 본 명세서의 맥락 내에서 "길이 방향(longitudinal)"이라는 용어는 전자 담배(100)의 연신 방향을 지칭한다. 용어 "길이방향 축선(longitudinal axis)"은 길이 방향을 따른 선형 축선을 지칭한다.
일반적으로, 전자 담배(100)의 작동 동안, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)에 간헐적으로 공지된 불연속 부피의 액체 또는 복수의 분리된 알려진 부피의 액체를 전달한다. 증발 히터(120)는 상승된 온도로 가열되어, 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피를 빠르게 증발시키고 그로부터 에어로졸(166)을 생성한다.
액체 침착 메커니즘(160)에서 증발 히터(120)로의 액체 전달의 간헐적 특성은 특히 수성 제제를 에어로졸화할 때 이점을 가지며, 일부 실시예에 따라 2-상태 액체 침착 메커니즘(160)을 사용하여 달성된다.
구체적으로, 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)로부터 이격되어, 전자 담배(100)가 제 1 작동 상태에 있을 때 액체가 증발 히터(120) 상에 침착되지 않는다.
전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120) 상으로 불연속 부피의 액체를 전달하고 있으며, 높은 증발 온도에 있는 증발 히터(120)로 인해 액체의 불연속 부피가 증발되고 후속적으로 에어로졸화된다. 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)로부터 이격될 수 있고, 일부 실시예에 따르면, 도 4 내지 도 5에 대해 상세히 설명된 바와 같이 그 위에 액체를 침착시킬 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 출구(110)와 액체 침착 메커니즘(160) 사이에 길이방향으로 위치된다. 구체적으로, 방향에 대해 위에서 정의된 바와 같이, 증발 히터(120)는 액체 침착 메커니즘(160) 위에 위치되고 출구(110)는 위에 위치된다. 따라서, 전자 담배(100)가 제 1 상태에서 제 2 상태로 작동할 때, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)의 바닥에 액체의 불연속 부피를 침착시키고 증기는 증발 히터(120)의 상부로부터 방출된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 평평하고 출구(110)를 대향하는 제 1 표면 및 액체 침착 메커니즘(160)을 대향하는 제 2 표면을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 액추에이터(114) 내에 수용된 처리 유닛 어셈블리(173)의 구획부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛 어셈블리(173)가 수용하는 구획부는 처리 유닛 어셈블리(174)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)을 포함하는 처리 유닛 어셈블리(174)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 액추에이터(114) 내에 수용된 처리 유닛(190)을 포함한다.
처리 유닛 어셈블리(173)의 구획부가 도 4 내지 도 5에 도시되어 있다. 처리 유닛(190)을 포함하는 처리 유닛 어셈블리(173)의 구획부의 내용은 도 12a 및 도 12b를 참조할 때 상세히 설명된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 신호를 수신하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 적어도 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 제 1 트리거(140)가 제 1 트리거 활성화 신호를 생성할 때 열을 생성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)의 작동을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 증발 히터(120)를 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 처리 유닛(190)은 적어도 하나의 가열 요소를 비활성화하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)의 작동을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)이 개별 액체를 전달하도록 액체 침착 메커니즘(160)의 동작을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 제 2 상태로의 전환을 수행하기 위해 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시키도록 구성된다.
도 4 내지 도 5의 전자 담배(100) 및 액체 침착 메커니즘(160)과 관련하여 사용되는 용어 "전환(transition)"은 움직임으로 국한되지 않는다. 이 용어는 다음과 같이 제 1 상태에서 제 2 상태로의 기능적 전환을 더 포함할 수 있다: 액체 침착 메커니즘(160) 및 증발 히터(120)는 이격되어 있고 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120) 상에 액체를 침착하도록 작동되지 않는다(제 1 상태); 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160)은 동일한 상대 위치에 유지되지만 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120) 상에 액체를 침착시키도록 작동된다(제 2 상태).
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시켜 전자 담배(100)의 제 2 상태로부터 제 1 상태로의 전환을 수행하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 작동하도록 구성되어 제 1 상태에서 제 2 상태로 및 그 반대로의 전환을 수행하여 연속적으로 액체 침착 메커니즘(160)으로부터 증발 히터(120)로 액체의 개별 부피를 제공한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 작동하도록 구성되어 연속적으로 아래의 일련의 동작을 수행하도록 한다:
(a) 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 제 2 상태로의 액체 침착 메커니즘(160)의 전환;
(b) 소정의 침착 시간 동안 액체 침착 메커니즘(160)의 제 2 상태로의 유지; 여기서, 침착 시간의 미리 결정된 기간 동안, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)에 액체의 불연속 부피를 전달하도록 구성됨; 및
(c) 전자 담배(100)의 제 2 상태에서 제 1 상태로의 액체 침착 메커니즘(160)의 전환.
도 4 내지 도 5의 액체 침착 메커니즘(160) 및 전자 담배(100)와 관련하여 사용되는 용어 "전환"과 관련하여 설명된 바와 같이, 문구 "예정된 침착 시간 동안 제 2 상태에서 액체 침착 메커니즘(160)의 유지"는 액체 침착 메커니즘(160)이 예정된 시간 동안 액체를 증발 히터(120)에 전달하는 것을 의미한다.
일부 실시예에 따르면, 동작 (b)는 액체 침착 메커니즘(160)이 증발 히터(120)에 액체를 전달하도록 구성되는 유일한 동작이다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 활성화 신호를 수신할 때 동작의 시퀀스를 복수회 수행하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 액체 침착 메커니즘(160)을 활성화하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)을 비활성화하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 침착 메커니즘 하우징(178), 액체 용기(162), 액체 인출 요소(164) 및 피에조 디스크(180)를 포함하는 초음파 메커니즘을 포함한다.
도 5는 액추에이터(114, 106)가 분리된 제 2 작동 상태의 전자 담배(100)의 단면도이고, 도 4는 액추에이터(114, 106)가 결합될 때 제 2 작동 상태의 전자 담배(100)의 단면도이다.
액체 용기(162)는 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 수용되고 그 안에 액체를 담도록 구성된다. 도 14a 및 도 18a 및 도 18b는 액체 용기(162)를 볼 수 있게 하는 액체 침착 메커니즘(160)의 단면도이다.
구체적으로, 도 14a 및 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 액체 인출 요소(164)는 일부 실시예에 따라 액체 용기(162)와 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162) 및 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)로부터 액체 인출 요소(164)로의 액체 전달이 가능하도록 접촉하여 위치된다.
사용자(100)에 의한 에어로졸(166)의 단일 흡입을 위해 작고 전형적으로 충분한 액체의 불연속 부피와 대조적으로, 액체 용기(162)는 액체 제제의 벌크량을 수용하도록 구성되며, 여기서 전자 담배(100)의 작동 중에 액체의 단지 작은 불연속 부피(들)이 증발된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체 인출 요소(164)를 둘러싸고 있어, 액체 인출 요소(164)의 내부에 포함된 액체의 전달은 액체 인출 요소(164)의 원주를 통해 가능하다(도 18a, 도 18b, 도 19a 및 19b 참조).
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)에 유동적으로 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)와 일정하게 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162) 내에 부분적으로 수용된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)를 통해 증발 히터(120)를 향한 전달을 위해 액체 용기(162)에 액체가 제공된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체를 혼입, 흡수, 흡인 또는 적시할 수 있는 재료를 포함하고, 이에 물리적 압력을 가하거나 다른 재료와 접촉할 때 흡수된 액체의 양/부피의 일부 또는 전체를 방출한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 카트리지 하우징(102), 카트리지 내부 구획부(108) 및 액체 용기(162) 중 적어도 하나에 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 카트리지 하우징(102), 카트리지 내부 구획부(108) 및 액체 용기(162) 중 적어도 하나에 부착되어, 액체 인출 요소(164)가 액체 용기(162)와 접촉하고 그로부터 액체를 인출할 수 있도록 한다. 도 19a 및 도 19b는 액체 인출 요소(164)가 카트리지 하우징(102)에 연결된 구성을 도시한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 그 중량의 적어도 100%인 양으로 액체를 흡수하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 그 중량의 적어도 50%인 양으로 액체를 흡수하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 상기 미리 결정된 침착 시간 기간 동안 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)의 접촉이 증발 히터(120)로 액체의 불연속 부피를 전달하도록 제조된다. 일부 실시예에서, 액체 인출 요소(164)는 상기 소정의 침착 시간 기간 동안 액체 인출 요소(164)와 증발 히터(120)의 접촉이 증발 히터(120)에 액체의 얇은 층을 전달하도록 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 얇은 층은 0.1mm에서 0.5mm 범위 내의 두께를 가지고 있다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 수용액을 흡수하는 경향이 높은 천, 양모, 펠트, 스폰지, 발포체, 셀룰로오스, 얀, 극세사 또는 이들의 조합을 포함한다. 각각의 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 스펀지는 개방 셀 스펀지이다. 일부 실시예에 따르면, 스펀지는 폐쇄형 셀 스펀지이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 직물을 포함한다. 구체적으로, 심지와 같은 섬유 및/또는 직조 직물은 일부 실시예에 따라 고정 액체 흡수 요소(들)로서 사용될 수 있는 친수성 액체 흡수 재료이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 친수성 액체 인출 요소이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 친수성 스펀지이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)가 전자 담배(100)의 작동의 제 2 상태 동안, 일정한 거리로부터 증발 히터(120)에 별도의 액체 부피를 간헐적으로 제공하는, 도 4 및 도 5에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)과 같은 액체 침착 메커니즘은 바람직하게는 니코틴의 수용액 또는 칸나비노이드의 액체 용액과 같은 액체 용액과 함께 사용된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 전자 담배(100)의 제 1 상태 및 전자 담배(100)의 제 2 상태 모두 동안 본질적으로 고정되어 있다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)와 증발 히터(120) 사이의 거리는 전자 담배(100)의 제 1 상태와 전자 담배(100)의 제 2 상태 모두에서 실질적으로 일정하다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 인출 요소(164), 액체 침착 메커니즘 하우징(178), 피에조 디스크(180), 및 피에조 슬롯(184)을 포함한다.
도 5는 액추에이터(114)와 카트리지(106)가 분리된 도면을 구성한다.
액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 카트리지(106) 내부에 위치되고 피에조 디스크(180)를 수용하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 피에조 디스크(180)를 수용하도록 구성된 피에조 슬롯(184)을 포함한다. 액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 액추에이터 하우징(104)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘 하우징(178)은 액추에이터 하우징(104)에 견고하게 부착된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 피에조 슬롯(184)에 부착되어, 피에조 디스크(180)의 의도하지 않은 전위가 세로 방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 방향이 방지된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 슬롯(184)은 피에조 디스크(180)에 부착되어 피에조 디스크(180)가 길이방향으로 위쪽 또는 아래쪽으로 전위되는 것을 방지한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 피에조 슬롯(184)에 부착되어 피에조 디스크(180)가 비-길이 방향으로 의도하지 않게 전위되는 것을 방지한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 슬롯(184)은 피에조 디스크(180)에 부착되어, 비-길이방향으로의 피에조 디스크(180)의 전위가 방지된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178) 내에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)는 액체 인출 요소(164) 아래에 위치된다.
일반적으로, 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)는 일부 실시예에 따라 길이 방향 축선에서 액체 인출 요소(164)의 적절한 위치 설정을 위한 위치 결정 메커니즘(도시되지 않음)을 설치하기 위한 구획부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 위치결정 메커니즘은 피에조 디스크(180)와 액체 인출 요소(164) 사이의 접촉을 일으키도록 구성된다. 구체적으로, 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 피에조 디스크(180)와 접촉하는 상부 표면 및 위치 결정 메커니즘과 접촉하는 내부의 바닥 표면을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 위치 결정 메커니즘은 액체 인출 요소(164)의 상부 표면이 피에조 디스크(180)와 접촉하도록 액체 인출 요소(164)의 바닥 표면에 압력을 가하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 인가된 압력이 길이 방향으로 상방이다. 일부 실시예에 따라, 위치 설정 메커니즘은 액체 인출 요소(164)의 상부 표면이 피에조 디스크(180)에 대해 가압되도록 액체 인출 요소(164)의 바닥 표면에 압력을 가하도록 구성된다.
도 13을 참조한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 개스킷(176)은 피에조 슬롯(184) 내에 수용되고 피에조 디스크(180)를 피에조 슬롯(184)에 고정하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 개스킷(176)은 실리콘 개스킷을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 개스킷(176)은 고무 개스킷을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 개스킷(176)은 O-링을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 피에조 슬롯(184)에 나사 결합된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 전류를 기계적 응력으로 변환하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 전류를 진동으로 변환하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 전류를 공진 주파수를 갖는 진동으로 변환하도록 구성되며, 이는 액체 제제로부터 미스트를 생성한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 전류를 공진 주파수를 갖는 진동으로 변환하도록 구성되며, 이는 수성 제제로부터 미스트를 생성한다. 따라서, 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)를 통해 충분한 전류를 구동할 때 그리고 그 위에 액체를 침착할 때, 액체의 미스트를 생성한다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 100KHz-10MHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 100-250KHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 125-225KHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 140-210KHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 150-200KHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 165-195KHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 175-185KHz 범위 내의 피에조 공진 주파수를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 700-2000pF 범위 내의 커패시턴스를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 700-1700pF 범위 내의 커패시턴스를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 800-1600pF 범위 내의 커패시턴스를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 950-1450pF 범위 내의 커패시턴스를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 500 Ohm 이하의 고조파 임피던스를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 450 Ohm 이하의 고조파 임피던스를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 400 Ohm 이하의 고조파 임피던스를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 350 Ohm 이하의 고조파 임피던스를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 450C/N 이하의 피에조 계수(D33)를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 400C/N 이하의 피에조 계수(D33)를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 350C/N 이하의 피에조 계수(D33)를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 300C/N 이하의 피에조 계수(D33)를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 금속으로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 스테인리스 스틸로 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 SUS304 스테인리스 스틸로 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 전류를 수신하고 전류를 수신하면 액체로부터 미스트(182)를 생성하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 증발 히터(120)에 대향하는 상부 평면 및 액체 인출 요소(164)와 접촉하는 하부 평면을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)의 하부 평면은 전자 담배(100)의 제 1 상태 및 제 2 상태 모두 동안 액체 인출 요소(164)와 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 천공 디스크이다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)는 천공 디스크이어서, 유체가 통과할 수 있도록 한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)의 바닥면은 전자 담배(100)의 제 1 상태 및 제 2 상태 동안 액체 인출 요소(164)에 포함된 액체와 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 디스크(180)를 통한 전류의 인가시, 피에조 디스크(180)는 그의 바닥 표면과 접촉하는 액체를 미스트(182)로 전환하여 피에조 디스크(180)의 상부 표면으로부터 피에조 디스크(180)의 천공부를 통하여 방출한다. 일부 실시예에 따르면, 미스트(182)는 피에조 디스크(180)의 상부표면으로부터 길이 방향 상방으로 방출되어 증발 히터(120)의 바닥 표면 상의 액체의 별도의 부피를 형성한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)에 전류를 제공함으로써 피에조 디스크(180)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)가 미리 결정된 속도로 복수의 미스트(182)를 간헐적으로 생성하도록 피에조 디스크(180)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)가 처리 유닛(190)에 의해 제어되는 속도로 복수의 미스트(182)를 간헐적으로 생성하도록 피에조 디스크(180)를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)에 전류를 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 전류를 수신하면 피에조 디스크(180)는 미스트(182)를 제어된 속도로 간헐적으로 발생시키도록 구성되고, 처리 유닛(190)은 제어된 속도로 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 가변 전류를 피에조 디스크(180)에 전달하도록 구성되며, 가변 전류는 제어된 레이트를 지시한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 가변 전류를 피에조 디스크(180)에 전달하도록 구성되며, 가변 전류는 미스트(182)의 질량을 지시한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서, 피에조 디스크(180)는 비활성화된다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 전류는 피에조 디스크(180)를 통해 구동되지 않는다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)에 전류를 제공하지 않는다. 일부 실시예에서, 전자 담배(100)의 제 1 상태에서, 피에조 디스크(180)는 미스트(182)를 생성하지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 피에조 디스크(180)가 활성화된다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서 전류는 피에조 디스크(180)를 통해 구동된다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)에 전류를 제공한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)의 제 2 상태에서, 피에조 디스크(180)는 미스트(182)를 생성한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제어된 속도로 간헐적으로 피에조 디스크(180)를 활성화 및 비활성화하도록 구성되어, 복수의 미스트(182)가 증발 히터(120)에 간헐적으로 전달된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 피에조 디스크(180)가 증발 히터(120)에 불연속 부피의 액체를 교대로 전달하도록 피에조 디스크(180)를 교대로 작동시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체를 증발 히터(120)로 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체의 박막 또는 층을 증발 히터(120)로 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 액체 침착 메커니즘(160)은 0.1mm 내지 3mm 범위 내의 두께를 갖는 증발 히터(120)에 필름 액체를 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 필름은 0.1 mm 내지 2 mm 범위 내의 두께를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 필름은 0.5 mm 내지 2 mm 범위 내의 두께를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 필름은 0.75 mm 내지 1.5 mm 범위 내의 두께를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)에 액체의 불연속 부피를 전달하도록 구성되며, 여기서 액체의 불연속 부피는 2μL 내지 100μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 3μL 내지 50μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 4μL 내지 45μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 5μL 내지 40μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 6μL 내지 35μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 7μL 내지 30μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 8μL 내지 28μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 9μL 내지 25μL 범위 내의 부피를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 액체의 불연속 부피는 10μL 내지 20μL 범위 내의 부피를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 불연속 부피의 액체를 증발 히터(120)로 전달하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 니코틴 제제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 니코틴 제제는 수성 니코틴 제제이다. 일부 실시예에 따르면, 니코틴 제제는 니코틴 수용액이다. 일부 실시예에 따르면, 수성 니코틴 제제는 1% 내지 5%의 니코틴 w/w를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 니코틴 제제는 2% 내지 4%의 니코틴 w/w를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체를 수용한다.
일부 실시예에 따르면, 액체는 칸나비노이드 제제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 제제는 수성 칸나비노이드 제제이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 제제는 칸나비노이드 수용액이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 제제는 8보다 높은 pH를 갖는 수성 칸나비노이드 용액이다. 일부 실시예에 따르면, pH는 9보다 높다. 일부 실시예에 따르면, pH는 10보다 높다. 일부 실시예에 따르면, pH는 10.5보다 높다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 1% 내지 10% 테트라히드로칸나비놀산(THCA) 염기성 염 w/w를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 칸나비노이드 제제는 2% 내지 8% THCA 염기성 슬랫 w/w를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 본원에 개시된 칸나비노이드 조성물을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 본원에 개시된 칸나비노이드 조성물이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체를 수용한다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 일부 실시예에 따라 터치 사용자 인터페이스일 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 사용자 인터페이스는 처리 유닛(190)이 액체 침착 메커니즘(160) 및/또는 증발 히터(120)를 제어하는 파라미터를 결정하기 위한 옵션을 사용자에게 제공할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 터치 사용자 인터페이스는 전자 담배(100) 사용자에게 적어도 두 개의 감각적 옵션을 선택한다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 2개의 감각 옵션 각각을 선택할 때, 액체 침착 메커니즘(160)에 대한 처리 유닛(190)의 적어도 하나의 제어 파라미터가 실행된다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 유체 침착 주파수 및 유체 침착 듀티 사이클로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 0.5Hz 내지 100Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 0.5Hz 내지 50Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 0.75Hz 내지 40Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 1Hz 내지 30Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 1.5Hz 내지 25Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 2Hz 내지 20Hz의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 유체 침착 주파수는 2Hz 내지 10Hz의 범위에 있다.
일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 5% 내지 80%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 7% 내지 70%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 10% 내지 60%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 12% 내지 50%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 14% 내지 40%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 15% 내지 35%의 범위에 있다. 일부 실시예에 따르면, 듀티 사이클은 20% 내지 30%의 범위에 있다.
"유체 침착 주파수(fluid deposition frequency)"라는 어구는 시간 단위당 액체 침착 메커니즘(160)이 증발 히터(120) 상에 불연속 부피의 액체를 침착시키는 횟수를 지칭한다. 대안적으로, "유체 침착 주파수"라는 문구는 전자 담배(100)가 시간 단위당 제 1 상태에서 제 2 작용 상태로 변환되는 횟수를 지칭한다.
"유체 침착 주파수"라는 어구는 전자 담배(100)의 제 1 상태와 제 2 상태 사이의 시간 비율을 지칭한다. 본 명세서에 상세히 설명된 바와 같이, 제 2 상태 동안, 액체의 불연속 부피가 증발 히터(120)로 전달되고, 그 동안 제 1 상태의 액체는 증발 히터(120)로 전달되지 않는다. 따라서, "유체 침착 주파수"라는 문구는 증발 히터(120)가 액체와 함께 침착되는 상대적 지속 시간을 지칭한다.
일부 실시예에 따르면, 적어도 2개의 감각 옵션 각각을 선택할 때, 증발 히터(120)에 대한 처리 유닛(190)의 적어도 하나의 제어 파라미터가 실행된다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 제어 파라미터는 증발 히터(120) 임계 온도를 포함한다. 본 명세서에 상세히 기술된 바와 같이, 임계 온도는 그 이상에서 처리 유닛(190)이 가열을 위해 증발 히터(120)로 구동되는 전류를 구동하는 것을 중단하거나 감소시키는 온도이다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 비활성화 신호를 생성하도록 추가로 구성되어, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140)로부터 제 1 트리거 비활성화 신호를 수신할 때 증발 히터(120) 및 피에조 디스크(180) 모두를 비활성화하도록 구성된다.
따라서, 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 증발 히터(120) 및 액체 침착 메커니즘(160) 모두의 작동의 제어를 통해 95℃ 내지 400℃ 범위에서 증발 히터(120)의 온도를 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160) 및/또는 증발 히터(120)의 작동의 제어를 통해 증발 히터(120)의 온도를 400℃ 미만, 350℃ 미만, 또는 330℃ 미만으로 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190) 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 액체 침착 메커니즘(160)의 작동을 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 99.5℃의 니코틴-물 공비 온도 이상으로 증발 히터(120)의 온도를 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 조절은 위에서 상세히 설명된 바와 같이 피에조 디스크(180)에 가변 전류를 제공하는 것을 수반한다. 구체적으로, 증발 히터(120) 위의 액체 침착은 그의 온도에 영향을 미친다는 것을 이해해야 한다.
도 5에 도시되고 여기에 상세히 설명된 바와 같이, 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114) 및 카트리지(106)는 가역적으로 연결가능하다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 액체 용기(162)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 출구(110)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 카트리지(106)의 카트리지 하우징(102) 상에 형성된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 증발 히터(120)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 지지부(122)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 지지부(122)는 카트리지(106)의 카트리지 하우징(102)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 액체 인출 요소(164)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 카트리지(106)의 카트리지 하우징(102)에 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 액추에이터(114)와 카트리지(106) 사이의 유체 연통을 허용하는 적어도 하나의 카트리지 개구(112)를 더 포함한다. 구체적으로, 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)와 액추에이터(114) 사이의 유체 연통은 (a) 제 2 트리거(150)는 압력 센서(예를 들어, 센서(152))일 수 있고; (b) 센서(152)는 액추에이터(114)에 위치되고, (c) 센서(152)는 카트리지(106)의 일부인 출구(110)를 통한 사용자 흡입과 관련된 압력 또는 흐름 변화를 감지한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 카트리지 전력 커플링(196)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 전력 커플링(196)은 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 증발 히터 전기 접점(132) 및 카트리지 전기 접점(134)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터 전기 접점(132) 및 카트리지 전기 접점(134)은 카트리지(106)의 카트리지 내부 구획부(108) 내에 포함된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 액체 침착 메커니즘(160)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 흐름 또는 압력 센서(152)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 전원 구획부(192)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛 어셈블리(173)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛 어셈블리(174)의 구획부를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛(190)을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 서버, 데이터베이스 및 개인 장치(예를 들어, 컴퓨터, 이동 전화)와 전자 담배(100)의 무선 통신을 가능하게 하도록 구성된 통신 요소(미도시)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 통신 요소는 블루투스, WiFi, ZigBee 및/또는 Z-wave를 통한 무선 통신을 제공한다.
지금부터 도 6a 내지 도 6c 를 참조한다. 도 6a 내지 도 6c를 참조하는 실시예가 본 명세서에 제시된 바와 같은 임의의 전자 담배(100)에 적용된다는 것이 이해되어야 한다. 구체적으로, 도 6a 내지 도 6c를 참조하는 실시예는 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 4 내지 도 5에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 28a 내지 도 28c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 29a 내지 도 29c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 30a 및 도 30b에 설명된 액체 침착 메커니즘을 갖는 전자 담배(100), 도 31a 및 도 31b에 설명된 액체 침착 메커니즘을 갖는 전자 담배(100), 및 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100)에 적용할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 일부 실시예에 따른 액추에이터(114)의 개략도를 구성한다. 액추에이터(114)는 액추에이터 하우징(104), 전자 담배(100)의 작동을 제어하도록 구성된 처리 유닛(190), 배터리(194), 충전 소켓(186) 및 액추에이터 전력 커플링(198)과 같은 전원을 포함하거나 그렇지 않으면 수용하도록 구성된 전원 구획부(192)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 충전 소켓(186)은 처리 유닛(190)과 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터 전력 커플링(198)은 근위면과 원위면을 가지며, 여기서 액추에이터 전력 커플링(198)은 액추에이터 하우징(104)의 근위(상부) 단부에 위치되고 전자 담배(100)가 조립될 때 카트리지 전력 커플링(196)(예를 들어, 도 14a에 도시됨)과 전기 접촉을 형성하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터 전력 커플링(198)은 액추에이터 전력 커플링(198a, 198b)과 같은 복수의 액추에이터 전력 커플링(198n)을 포함하며, 이는 총칭하여 액추에이터 전력 커플링(198)이라 한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터 전력 커플링(198)은 원위면에서 지지 리브(199)에 부착된다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 처리 유닛(190)이 제 위치에 유지되고 전자 담배(100)의 작동 동안 제자리에 유지되도록 처리 유닛(190)을 액추에이터 하우징(104)에 함께 스냅하도록 구성된 스냅 핏 패스너(snap fit fastener; 116)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 내부 슬리브(168)를 더 포함하고, 그 단면은 예를 들어 도 6c에 도시되어 있다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 제 1 트리거(140)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 적어도 하나의 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 CPU로 구성된다.
도 6b 및 도 6c는 액추에이터(114)의 제거 가능한 커버(142)를 볼 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 제거 가능한 커버(142)는 액추에이터 하우징(104) 상에 위치된다. 일부 실시예에 따르면, 제거 가능한 커버(142)는 개방 상태 및 폐쇄 상태를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 제거 가능한 커버(142)가 개방 상태에 있을 때 충전 소켓(186) 및 마스터 스위치(187) 중 적어도 하나에 대한 액세스가 가능하다. 일부 실시예에 따르면, 제거 가능한 커버(142)가 개방 상태에 있을 때 충전 소켓(186)이 접근 가능하다. 일부 실시예에 따르면, 제거 가능한 커버(142)가 개방 상태에 있을 때 마스터 스위치(187)에 대한 액세스가 가능한다. 일부 실시예에 따르면, 제거 가능한 커버(142)가 폐쇄 상태에 있을 때 충전 소켓(186) 및 마스터 스위치(187) 중 적어도 하나에 대한 액세스는 가능하지 않게 된다. 특히, 제거 가능한 커버(142)는 일부 실시예에 따라 전자 담배(100)가 충전되지 않을 때 먼지, 물 및 습기와 같은 오염으로부터 충전 소켓(186)을 보호하도록 구성된다.
지금부터, 도 12a, 도 12b, 도 14a, 도 14b, 도 15, 도 16a, 도 16b, 도 18a, 도 18b, 도 19a, 도 19b, 도 20, 도 21a, 도 21b 및 도 22 내지 도 24를 참조한다. 도 12a, 도 12b, 도 14a, 도 14b, 도 15, 도 16a, 도 16b, 도 18a, 도 18b, 도 19a, 도 19b, 도 20, 도 21a, 도 21b 및 도 22 내지 도 24를 참조하는 일부 실시예는 본 명세서에서 제시된 전자 담배(100)에 적용된다. 구체적으로, 당업자는 이들 도면을 설명하는 일부 실시예가 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 4 내지 도 5에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)을 갖는 전자 담배(100), 도 28a 내지 도 28c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 29a 내지 도 29c에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 30a 및 도 30b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100), 도 31a 및 도 31b에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100) 및/또는 도 32에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)를 갖는 전자 담배(100)에 적용 가능하다.
도 12a 및 도 12b는 일부 실시예에 따른 액추에이터 처리 유닛 어셈블리(174)의 개략도를 구성한다. 처리 유닛 어셈블리(174)는 처리 유닛(190), 지지 리브(199), 지지 리브(199)에 부착된 액추에이터 전력 커플링(198a, 198b), 충전 소켓(186), 기판 대 기판 커넥터(188) 및 센서(152)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 센서(152)는 지지 리브(199)에 부착되거나 접촉된다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터 처리 유닛 어셈블리(174)는 전자 담배(100)의 작동을 온/오프하도록 구성된 마스터 스위치(187)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 마스터 스위치(187)는, 처리 유닛(190)을 턴 온 또는 오프하도록 구성된, 온/오프 스위치이다. 일부 실시예에 따르면, 마스터 스위치(187)는 전자 담배(100)가 작동되지 않을 때 처리 유닛(190)에 의한 과도한 전력 소비를 피하기 위해 전력 보존을 위해 사용된다. 일부 실시예에 따르면, 마스터 스위치(187)는 도 6c에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 전자 담배(100)의 외부로부터 액세스 가능하다.
일부 실시예에 따르면, 기판 대 기판 커넥터(188)는 처리 유닛(190)과 지지 리브(199) 사이에서 연장되고 처리 유닛(190) 및 액추에이터 전력 커플링(198a, 198b)과 전기적으로 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 기판 대 기판 커넥터(188)는 처리 유닛(190)과 접촉하는 말단부 및 지지 리브(199)와 접촉하는 근위 단부를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 충전 소켓(186)은 USB 충전 소켓, 미니 USB 충전 소켓, 마이크로 USB 충전 소켓 및 USB 타입 C 충전 소켓과 같은 USB 충전 소켓 을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에 따르면, 충전 소켓(186)은 USB 충전 소켓으로 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 충전 소켓(186)은 도 6c에 도시된 바와 같이 사용자가 전자 담배(100)의 외부로부터 접근할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 충전 소켓(186)은 USB 케이블(미도시)을 수용하도록 구성된 USB 충전 포트를 포함한다. USB 케이블은 USB 충전 포트에 연결될 때 충전식 배터리(194)를 충전하기 위한 전원 충전 케이블 역할을 한다.
일부 실시예에 따르면, 센서(152)는 호흡 센서이다. 일부 실시예에 따르면, 센서(152)는 압력 센서이다. 일부 실시예에 따르면, 센서(152)는 센서(152a) 및 센서(152b)와 같은 복수의 센서를 포함하며, 여기서 적어도 하나의 센서는 호흡 센서이고 적어도 하나의 센서는 압력 센서이다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터 처리 유닛 어셈블리(174)는 처리 유닛(190)에 부착되거나 전기적으로 접촉하는 표시기(185)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 표시기(185)는 적어도 하나의 광원을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원은 LED를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원은 LED로 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 표시기(185)는 처리 유닛(190)의 동작을 나타내도록 구성된다. 예를 들어, 표시기(185)는 처리 유닛(190)이 동작될 때 녹색 광을 제공할 수 있고 처리 유닛(190)이 동작되지 않을 때 적색 광을 제공할 수 있고; 또는 처리 유닛(190)이 작동될 때 빛을 제공하고 처리 유닛(190)이 작동되지 않을 때 빛을 제공하지 않는다. 일부 실시예에 따르면, 표시기(185)는 전자 담배(100)의 작동을 나타내도록 구성된다. 예를 들어, 표시기(185)는 전자 담배(100)가 작동될 때 녹색등을 제공하고 전자 담배(100)가 작동되지 않을 때 적색등을 제공할 수 있고; 또는 전자 담배(100)가 작동될 때 빛을 제공하고 전자 담배(100)가 작동되지 않을 때 빛을 제공하지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 표시기(185)는 전자 담배(100)의 외부로부터 사용자에 의해 가시적이다.
도 12a는 피에조 인덕터(154)를 포함하는 액추에이터 처리 유닛 어셈블리(174)의 개략도를 구성한다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 인덕터(154)는 처리 유닛(190)에 의해 제어된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 인덕터(154)를 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 피에조 인덕터(154)는 일반적으로 도 4 및 도 5을 참조할 때 설명된 바와 같이 액체 침착 메커니즘(160)을 사용할 때 유리하다.
도 12b는 피에조 인덕터(154)를 포함하지 않는 액추에이터 처리 유닛 어셈블리(174)의 개략도를 구성한다. 구체적으로, 현 개시물의 액체 침착 메커니즘(160)을 이용할 때, 피에조 메커니즘(예를 들어, 도 1 내지 도 3에 설명된 액체 침착 메커니즘(160)) 없이 간헐적으로 액체의 개별 용적을 제공하도록 구성될 때, 피에조 인덕터(154)가 필요하지 않을 수 있다.
지금부터, 도 14a 및 도 14b를 참조한다. 도 14a 및 도 14b는 도 14a에서 카트리지(106)가 액추에이터(114)로부터 분해되고 도 14b에서 카트리지(106)가 액추에이터(14)에 연결하는 일부 실시예에 따라 전자 담배(100)의 더 긴 축선을 따라 카트리지(106)의 측단면도의 개략도를 구성한다. 카트리지(106)는 카트리지(106)의 구성요소를 미학적으로 덮도록 구성된 카트리지 하우징(102)을 포함하고 또한 전자 담배(100)와 관련하여 카트리지(106)의 편안한 그립을 제공하도록 구성된 카트리지 하우징(102)을 포함한다. 카트리지(106)는 지지부(122), 지지부(122)에 의해 정의된 영역에 놓이는 증발 히터(120)를 더 포함하고, 증발 히터(1200는 카트리지 전기 접점(132 및 134)과 같은 증발 히터 전기 접점을 포함한다. 카트리지(106)는 피에조 디스크(180)(도시안됨) 내에 유지되도록 구성된 피에조 슬롯(184), 유체 침착 메커니즘(160)을 더 포함한다. 유체 침착 메커니즘(160)은 액체 용기(162)를 포함하고, 액체 인출 요소(164)는 액체로 채워진 경우 액체 용기(162)의 액체로 유체 연결되어 있다. 카트리지(106)는 액체 침착 메커니즘(160)의 구성요소, 증발 히터(120) 및 이에 기능적으로 및/또는 구조적으로 관련된 구성요소를 수용하는 유체 침착 메커니즘 하우징(178)을 더 포함한다. 카트리지(106)는 액체 침착 메커니즘(160), 증발 히터(120), 유체 침착 메커니즘 하우징(178) 및 이와 구조적으로 연관된 구성요소를 수용하는 카트리지 구획부(108)을 더 포함한다. 카트리지(106)는 근위 표면 및 원위 표면을 갖는 카트리지 전력 커플링(196)(예를 들어, 액추에이터 전력 커플링(196a, 196b))을 더 포함하고, 카트리지 전력 커플링(196)은 카트리지(106)의 원위(하부) 단부에 부착된다. 카트리지 전력 커플링(196)은 전자 담배(100)가 조립될 때(대응하는 도 14b에 도시된 바와 같이) 액추에이터 전력 커플링(198)(예를 들어, 액추에이터 전력 커플링(198a, 198b))과 전기 접촉을 형성하기 위해 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지 전력 커플링(196)은 카트리지 전력 커플링(196a, 196b)과 같은 복수의 카트리지 전력 커플링(196n)을 포함하며 총칭하여 카트리지 전력 커플링(196)을 지칭한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지 하우징(102)은 전자 담배(100)의 작동 동안 카트리지(106)에 형성된 에어로졸/증기를 외부로, 바람직하게는 사용자의 입으로 전달할 수 있도록 구성된 출구(110)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 적어도 하나의 카트리지 개구(112)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 개구(112)는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 액추에이터(114)로부터 카트리지 내부 구획부(108)로 솔레노이드 플런저 헤드(172)를 통과하도록 구성된다.
도 14a 및 도 14b는 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)의 단면도를 추가로 제공한다. 일부 실시예에 따라, 도 14a 및 도 14b는 액체 인출 요소(164) 아래에 위치된다.
액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)는 액체 침착 메커니즘 하우징(178) 내에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(156)는 길이 방향 축선에서 액체 인출 요소(164)의 적절한 위치 설정을 위한 위치 설정 메커니즘(도시안됨)을 설치하기 위한 구획부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 위치결정 메커니즘을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 위치결정 메커니즘은 액체 인출 요소 위치결정 구획부(156) 내에 수용된다.
위에서 상세하게 설명된 바와 같이 도 14a 및 도 14b에서 볼 수 있으며, 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 피에조 디스크(180)와 접촉하는 상부 표면 및 위치 설정 메커니즘과 접촉하는 하부 표면을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 위치 설정 메커니즘은 액체 인출 요소(164)의 상부 표면이 피에조 디스크(180)에 대해 가압되도록 액체 인출 요소(164)의 바닥 표면에 압력을 가하도록 구성된다.
지금부터 도 15를 참조한다. 도 15는 카트리지(106)의 유체 침착 메커니즘(160)의 개략도를 구성한다. 유체 침착 메커니즘(160)은 액체 용기(162), 액체 인출 요소(164), 유체 침착 메커니즘 하우징(178), 및 피에조 슬롯(184)을 포함한다. 유체 침착 메커니즘(160)은 카트리지 하우징(102)(파선 윤곽) 내에 수용된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체 인출 요소(164)를 둘러싸고, 따라서 액체 인출 요소(164)의 둘레는 액체 용기(162)가 액체로 채워질 때 액체 용기(162) 내의 액체와 연결된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 용기(162) 내에 함유된 액체와 유체 연결되어 있다(용기가 액체로 채워질 때).
일부 실시예에 따르면, 유체 침착 메커니즘 하우징(178)은 액체 용기(162) 및 액체 인출 요소(164)와 유체 연결되도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 피에조 슬롯(184)은 피에조 디스크(180)와 같은 피에조 요소 내에 유지되도록 구성된다.
지금부터 도 16a, 도 16b 및 도 16c 를 참조한다. 도 16a 내지 도 16c는 일부 실시예에 따른 카트리지(106)의 개략도를 구성한다. 도 16a는 카트리지 하우징(102), 및 카트리지 하우징(102)의 위치를 조정하도록 구성된 앵커(158)를 포함하는 카트리지(106)의 측면도를 나타낸다. 카트리지(106)는 카트리지 전력 커플링(196)을 더 포함한다. 도 16b는 도 16a에 도시된 도면에 대응하는 카트리지(106)의 측면도를 나타내고, 카트리지 하우징(102)이 없는 상태에서 증발 히터 전기 접점(132, 134, 138), 지지부(122), 카트리지 전력 커플링(196), 적어도 하나의 카트리지 개구(112) 및 앵커(158)와 같은 카트리지(106)의 구성요소 일부에 노출된다. 도 16c는 출구(110)의 더 나은 뷰를 제공하는 약간 다른 각도에서 도 16a에 도시된 도면에 대응하는 카트리지(106)의 측면도를 나타낸다.
지금부터 도 18a 및 도 18b 를 참조한다. 도 18a 및 도 18b는 일부 실시예에 따른 카트리지(106)의 전자 담배(100)의 가장 긴 축선에 따른 측단면도의 개략도를 구성한다. 카트리지(106)는 액체 침착 메커니즘(160), 앵커(158) 및 유체 침착 메커니즘 하우징(178)을 포함하며, 여기서 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 용기(162), 피에조 슬롯(184), 및 유체 침착 메커니즘 하우징(178)을 포함한다. 카트리지(106)는 증발 히터(120)를 지지하는 지지부(122) 및 증발 히터 전기 접점(132)과 같이 증발 히터에 부착된 증발 히터 전기 접점을 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 도 18b에 도시된 바와 같이 액체 인출 요소(164)를 더 포함한다.
도 18a 및 도 18b는 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)의 단면도를 추가로 제공하며, 이의 특징은 위에 상세히 설명되어 있다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156) 내에 수용된 위치 설정 메커니즘을 포함한다.
도 18a 및 도 18b에서 볼 수 있는 바와 같이. 액체 인출 요소 위치 결정 구획부(156)는 그 안에 볼트를 나사조립하기 위한 나사산을 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 위치 결정 메커니즘은 볼트를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소 위치 설정 구획부(156)는 나사산을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 나사산은 그에 나사 결합된 볼트의 축방향 병진을 위쪽으로 허용하도록 배향된다. 일부 실시예에 따르면, 나사산은 바닥에서 액체 인출 요소(164)를 향해 위쪽으로 나사 결합된 볼트의 축방향 병진을 허용하도록 배향된다. 일부 실시예에 따르면, 위치 설정 메커니즘으로서 볼트를 사용하고 액체 인출 요소(164)를 위치 설정하기 위한 조정 가능한 메커니즘을 제공한다.
지금부터, 도 19a 및 도 19b를 참조한다. 도 19a 및 도 19b는 도 18b에 도시된 카트리지(106)의 예시적인 구성을 도시하지만, 카트리지(106)는 도 19a에 도시된 단면도에 출구(110)가 존재하지 않고 도 19b에 도시된 단면도에 출구(110)가 존재하는 카트리지 하우징(102)을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 출구(110)는 증발 히터(120) 위에 평행하게 위치된다. 대안적인 실시예에 따르면, 출구(110)는 도 19b에 도시된 바와 같이 증발 히터(120) 위에 위치하지만, 증발 히터(120)와 평행하지 않다.
지금부터 도 21a 및 도 21b 를 참조한다. 도 21a 및 21b는 일부 실시예에 따른 액추에이터(114)의 개략도를 구성한다. 도 21a는 액추에이터(114)의 측단면도를 나타내며, 여기서 액추에이터(114)는 처리 유닛 어셈블리(174), 전원 구획부(192), 제 1 트리거(140), 및 액추에이터 하우징(104)을 포함한다. 도 21b는 도 21a에서 도시된 도면에 대응하는 액추에이터(114)의 측면도를 나태며, 도 21에서, 액추에이터 하우징(104)은 제 1 트리거(140)를 포함하고 액추에이터(114)의 나머지 구성요소의 시야에서 숨겨져 있다.
이제 도 22를 참조한다. 도 22는 전원 구획부(192)에 의해 정의된 공간 내에 수용되도록 구성된 배터리(194)와 같은 전원의 개략도를 구성한다.
지금부터 도 23을 참조한다. 도 23은 일부 실시예에 따른 액추에이터(114)의 평면도의 개략도를 구성한다. 액추에이터(114)는 카트리지 하우징(102), 액추에이터(114)의 구성요소를 둘러싸는 액추에이터 하우징(104) 및 액추에이터 전력 커플링(198)을 포함한다.
지금부터 도 24를 참조한다. 도 24는 일부 실시예에 따른 카트리지(106)의 선택된 구성요소의 개략도를 구성한다. 구체적으로, 도 24는 서로 수직인 단면에서 증발 히터(120)의 제 1 및 제 2 측면도, 서로 수직인 단면에서 지지부(122)에 인접하거나 접촉하는 카트리지 전기 접점(134)의 제 1 및 제 2 측면도; 및 피에조 슬롯(184), 피에조 디스크(180) 및 액체 인출 요소(164)의 측면도의 개략도를 구성한다.
지금부터, 도 28a 내지 도 28c 및 29a 내지 도 29c를 참조한다. 도 28a 내지 도 28c는 일부 실시예에 따른 전자 담배(100)의 개략도를 구성한다. 전자 담배(100)는 액추에이터(114) 및 이에 탈착 가능하게 부착되도록 구성된 카트리지(106)를 포함한다.
전자 담배(100)는 아래에서 상세히 설명되는 카트리지(106) 및 액추에이터(114)에 위치된 요소를 갖는 액체 침착 메커니즘(160)을 더 포함한다.
카트리지(106)는 카트리지 내부 구획부(108), 액체 용기(162) 및 액체 인출 요소(164)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 출구(110)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 공기 입구(324)를 포함한다.
액추에이터(114)는 증발 히터(120)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 흐름 또는 압력 센서(152), 제 1 트리거(140), 처리 유닛(190) 및 전원 구획부(192)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 솔레노이드 액추에이터(170) 및 샤프트(372)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 지문 센서이다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 카트리지(106)를 도입하기 위한 틈새(128)를 더 포함한다.
도 28a는 액추에이터(114) 및 카트리지(106)가 분리될 때 예비 단계를 구성한다. 카트리지(106)는 화살표(326) 방향으로 카트리지(106)를 이동 및/또는 누름으로써 액추에이터(114)에 부착되도록 구성된다. 도 28b 및 도 28c는 후술되는 바와 같이 액추에이터(114)와 카트리지(106)가 부착될 때 전자 담배(100)의 제 1 및 제 2 단계를 구성한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 거친 정도가 높은 원위 표면을 포함하고, 거칠기의 정도는 높은 액체 접촉 영역을 형성하거나, 증발 히터(120)는 다공성 매체를 포함하고, 액체 접촉 영역을 형성하는 높은 거칠기를 갖는 말단 표면을 포함하고; 또는 증발 히터(120)는 다공성 매체를 포함하고, 다공성 매체의 기공은 높은 액체 접촉 영역을 형성한다.
전자 담배(100)는 추가적인 가열 요소가 없다. 구체적으로, 증발 히터(120) 외에, 전자 담배(100)는 일부 실시예에 따라 온도를 증발 온도로 상승시키도록 구성된 히터를 포함하지 않는다. 그러나, 도면에 제시되지는 않았지만, 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)를 대체하는 적어도 하나의 가열 요소(330) 및 증발 매체(320)를 갖는 평행 전자 담배가 고려된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 용기(162) 및 액체 인출 요소(164)를 포함한다.
액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)에 부분적으로 삽입되고, 그로부터 액체를 흡수하도록 구성된다. 액체 인출 요소(164)는 원위 단부 및 근위 단부를 포함하고, 여기서 원위 단부는 액체 용기(162) 내부에 위치되고 근위 단부는 그로부터 연장되어, 근위 단부는 액체 용기(162) 내부가 아니다. 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)로부터 말단부를 통해 액체를 흡수하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)의 원위 단부에 흡수된 액체는 액체 인출 요소(164)의 근위 단부가 액체로 흡수되도록 액체 인출 요소(164)의 원위 단부로부터 근위 단부로 유동한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)의 원위 단부에 흡수된 액체는 액체 인출 요소(164)가 액체와 함께 흡수되도록 액체 인출 요소(164)의 원위 단부로부터 근위 단부로 유동한다.
도 29a는 도 28a에 대응하는 틈새(128)를 통한 액추에이터(114)의 평면도를 구성한다. 도 29b는 도 28b에 대응하는 틈새(128)를 통한 액추에이터(114)의 평면도를 구성한다. 도 29c는 도 28c에 대응하는 틈새(128)를 통한 액추에이터(114)의 평면도를 구성한다.
일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 프레임 외부에 있는 동안 메인 액추에이터(114)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)는 틈새(128) 영역에 있는 동안 액추에이터(114)에 연결된다.
액추에이터(114) 및 카트리지(106)가 부착될 때, 액체 인출 요소(164)는 틈새(128) 내부의 증발 히터(120)를 향해 액체 용기(162)로부터 연장된다. 도 29a는 메인 하우징 액추에이터(114)의 평면도를 구성하고 액추에이터(114) 및 카트리지(106)가 분리될 때 증발 히터(120)의 평면도를 나타낸다. 도 29a에 도시된 바와 같이, 이 예비 단계에서, 액체 인출 요소(164)는 증발 매체(120)에 근접하지 않는다. 도 29b 및 도 29c는 액추에이터(114)의 평면도를 구성하고 액추에이터(114)와 카트리지(106)가 부착될 때 증발 히터(120)의 평면도를 나타낸다. 도 29b에 도시된 바와 같이, 전자 담배(100)의 제 1 단계에서, 액체 인출 요소(164)는 증발 히터(120)에 근접하지만 접촉하지 않는다. 도 29c에 도시된 바와 같이, 전자 담배(100)의 제 2 단계에서, 액체 인출 요소(164)는 증발 매체(120)와 접촉한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체를 담도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기(162)는 액체를 수용한다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 도 1 내지 도 3 및 도 5 중 어느 하나의 전자 담배(100)를 언급할 때 상기 기재된 바와 같다. 일부 실시예에 따르면, 액체는 하기에 기재된 칸나비노이드 조성물을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)를 통해 증발 히터(120)를 향한 전달을 위해 액체 용기(162)에 액체가 제공된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체를 혼입, 흡수, 흡인 또는 담글 수 있는 물질을 포함하고, 액체에 물리적 압력을 가하거나 다른 물질과 접촉할 때 흡수된 액체의 일부 또는 전체 양/부피를 방출한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 심지(wick)이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 그 중량의 적어도 100%인 양으로 액체를 흡수하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 그 중량의 적어도 50%인 양으로 액체를 흡수하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 수용액을 흡수하는 경향이 높은 천, 양모, 펠트, 스펀지, 발포체, 셀룰로오스, 얀, 극세사 또는 이들의 조합을 포함한다. 각각의 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 스펀지는 개방 셀 스펀지이다. 일부 실시예에 따르면, 스펀지는 폐쇄형 셀 스펀지이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 직물을 포함한다. 구체적으로, 심지와 같은 섬유 및/또는 직조 직물은 일부 실시예에 따라 고정 액체 흡수 요소(들)로서 사용될 수 있는 친수성 액체 흡수 물질이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 친수성 액체 인출 요소이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 친수성 스펀지이다.
임의의 이론 또는 작용 메커니즘에 얽매이지 않고, 액체 인출 요소(164)가 친수성 스펀지를 포함할 때, 액체 용기(162) 내의 액체와 접촉할 때, 스펀지 리드의 기공 내부 및 기공 사이의 모세관 작용 흡수되는 것이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162) 내의 액체와 접촉하고 있다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162) 내측에 부분적으로 위치 설정되어 액체 용기(162)가 액체를 포함할 때 액체 용기로부터 액체를 인출한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 인출 요소(164)는 액체 용기(162)가 액체를 포함할 때 액체 용기로부터 액체를 흡수하도록 액체 용기(162) 내부에 부분적으로 배치된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)를 액체 인출 요소를 향해 그리고 그로부터 멀어지게 이동시키도록 구성된 솔레노이드 액추에이터(170)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 액추에이터(114) 및 카트리지(106)가 부착될 때 증발 히터(120)를 액체 인출 요소를 향해 그리고 그로부터 멀어지게 이동시키도록 구성된 솔레노이드 액추에이터(170)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 전자 담배(100)의 제 2 단계에서 증발 히터(120)를 액체 인출 요소를 향해 그리고 그로부터 멀어지게 이동시키도록 구성된 솔레노이드 액추에이터(170)를 포함한다.
도 28b 및 29b는 액추에이터(114) 및 카트리지(106)가 부착된 전자 담배(100)의 제 1 단계를 도시한다. 이 단계에서, 액체 인출 요소(164)는 증발 히터(120)와 근접하지만 접촉하지 않는다. 도 28b 및 29b에 도시된 바와 같이, 액체 인출 요소(164) 및 증발 히터(120)의 표면은 평행하다. 솔레노이드 액추에이터(170)의 작동 시, 증발 히터(120)는 액체 인출 요소(164)를 향해 이동되고, 따라서 증발 히터(120) 사이의 접촉이 액체 인출 요소(164)를 향해 이동된다.
증발 히터(120)가 접촉을 형성하기 위해 액체 인출 요소(164)를 향해 이동되는 전자 담배(100)의 제 2 단계가 도 28c 및 도 29c에 설명되어 있다.
접촉 시 액체의 얇은 층이 액체 인출 요소(164)로부터 증발 히터(120)로 전달된다. 그 후 증발 히터(120)에 얇은 액체 층을 제공하기에 충분한 미리 결정된 기간 동안 접촉이 발생한다. 소정 시간 후에 솔레노이드 액추에이터(170)는 증발 히터(120)를 도 28b 및 도 29b에 도시된 위치로 이동시킨다. 일부 실시예에 따르면, 작동은 복수회 반복될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)로부터의 액체의 증발 시 솔레노이드 액추에이터(170)는 증발 히터(120)를 전위시키도록 구성되어 액체 인출 요소(164)와 추가로 접촉한다.
제 1 및 제 2 위상 사이의 접촉 및 이동의 듀티 사이클 및 주파수는 도 1 내지 도 3 및 도 5의 전자 담배(100)를 설명할 때 위에서 상세히 설명된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164)를 향해 그리고 그로부터 멀어지게 이동시키도록 구성된 솔레노이드 액추에이터(170)를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 솔레노이드 액추에이터(170)가 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164)를 향해 이동시키도록 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성되어, 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)가 접촉하도록 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164) 쪽으로 이동시킨다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성되어, 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 170이 액체 인출 요소(164)를 향해 증발 히터(120)를 이동시키고; 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)가 접촉하고, 얇은 액체 층이 증발 히터(120) 상에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 솔레노이드가 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성된 처리 유닛(190) 액추에이터(170)는 미리 결정된 기간 동안 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164) 쪽으로 이동시키고 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164)로부터 멀리 이동시키며, 여기서 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)는 미리 결정된 기간 동안 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 상기 미리 결정된 기간은 얇은 액체 층이 증발 히터(120) 상에 형성되도록 결정된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면 솔레노이드 액추에이터(170)가 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164) 쪽으로 이동시키도록 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성되어, 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)가 접촉하도록 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164) 쪽으로 이동시킨다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거 활성화 신호를 수신할 때 솔레노이드 액추에이터(170)가 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164)를 향해 이동시키도록 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성되고; 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)가 접촉하고, 얇은 액체 층이 증발 히터(120) 상에 형성된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 솔레노이드 액추에이터(170)를 제어하도록 구성되어, 제 1 트리거 활성화 신호를 수신하면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 미리 결정된 기간 동안 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164) 쪽으로 이동시키고 증발 히터(120)를 액체 인출 요소(164)로부터 멀어지게 이동시키며, 여기서 증발 히터(120)와 액체 인출 요소(164)는 액체 인출 요소(164)를 위해 미리 결정된 기간 동안 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 상기 미리 결정된 기간은 얇은 액체 층이 증발 히터(120) 상에 형성되도록 결정된다.
일부 실시예에 따르면, 솔레노이드 액추에이터(170)는 샤프트(372)를 포함하고, 여기서 샤프트(372)는 증발 히터(120)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 증발 히터(120)를 이동시키는 솔레노이드 액추에이터(170)는 샤프트(372)를 이동시키는 솔레노이드 액추에이터(170)를 수반하여 증발 히터(120)를 이동시킨다.
지금부터 도 30a 및 도 30b를 참조한다. 도 30a 및 3b는 일부 실시예에 따른 전자 담배(100)의 개략도를 구성한다. 전자 담배(100)는 액추에이터(114) 및 이에 탈착 가능하게 부착되도록 구성된 카트리지(106)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배가 제공되며, 상기 전자 담배는: 출구, 높은 액체 접촉 영역을 포함하고 열을 발생시켜 적어도 95℃의 증발 온도로 상승하도록 구성된 증발 히터; 접을 수 있는 액체 용기, 접을 수 있는 액체 용기를 누르도록 구성된 압축 스프링, 이스케이프먼트 메커니즘(escapement mechanism)의 작동을 차단하고 허용하도록 구성된 이스케이프먼트 메커니즘 및 출구의 압력 변화에 따라 이동 가능한 플랩을 포함하는 액체 침착 메커니즘으로서, 여기서 플랩의 이동은 이스케이프먼트 메커니즘의 작동을 수반하는, 액체 침착 메커니즘을 포함하고, 높은 액체 접촉 영역은 증발 히터의 외부 치수와 동일한 외부 치수를 갖는 평평한 비다공성 요소의 표면적보다 10배 이상 더 큰 액체와 접촉하기 위한 표면적을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)가 제공되고, 상기 전자 담배는 출구(110), 높은 액체 접촉 영역을 포함하고 열을 발생하도록 구성되어 적어도 95℃의 증발 온도로 상승하도록 하는 증발 히터(120), 접을 수 있는 액체 용기(162), 상기 접을 수 있는 액체 용기(162)를 가압하도록 구성된 압축 스프링(374), 및 출구(110)에서 압력의 변화시 가동되는 플랩(177) 및 이스케이프먼트 메커니즘(376)의 작동을 차단하고 허용하도록 구성된 이스케이프먼트 메커니즘(476)을 포함하고 상기 플랩(177)의 이동이 상기 이스케이프먼트 메커니즘(376)의 작동을 수반하는, 액체 침착 메커니즘(160)을 포함하고 높은 액체 접촉 영역은 증발 히터(120)의 외부 치수와 동일한 외부 치수를 갖는 편평한 비다공성 요소의 표면적보다 10배 이상 큰 액체와 접촉하기 위한 표면적을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 액체 침착 메커니즘(160)을 더 포함하며, 액체 침착 메커니즘(160)은 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이 액추에이터(114) 및 카트리지(106)에 위치된 요소를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 접을 수 있는 액체 용기(162) 및 노즐(164) 형태의 액체 인출 요소를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 출구(110)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지(106)는 공기 입구(324)를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 증발 히터(120)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 흐름 또는 압력 센서(152), 제 1 트리거(140), 처리 유닛(190) 및 전원 구획부(192)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 마우스피스(110d) 형태의 출구를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 압축 스프링(374) 및 이스케이프먼트 메커니즘(376)을 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 플랩(177)을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액추에이터(114)는 전원 구획부(192)로부터 증발 히터(120)로의 전력 공급 및 처리 유닛(190)으로부터 증발 히터(120)로의 전기 신호 중 적어도 하나를 통해 그곳으로의 전달을 허용하는 전기 접점(134)을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 스위치이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 노브이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 다이얼이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 레버이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 버튼이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 터치 인터페이스이다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 접을 수 있는 액체 용기(162); 압축 스프링(374) 및 이스케이프먼트 메커니즘(376)을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 접을 수 있는 액체 용기(162); 압축 스프링(374), 탈출 기구(376) 및 플랩(177)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 접을 수 있는 액체 용기(162); 압축 스프링(374) 및 플랩(177)을 포함하는 이스케이프먼트 메커니즘(376)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 플랩(177)은 압력에 민감하고 출구 또는 마우스피스(110)(도 30a 및 도 30b)에 근접하여 위치된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 접을 수 있는 액체 용기(162); 압축 스프링(374) 및 플랩(177), 이스케이프먼트 요소(183) 및 이스케이프먼트 랙(184d)을 포함하는 이스케이프먼트 메커니즘(376)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 플랩(177d)은 이스케이프먼트 요소(183d)에 기능적으로 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 요소(183d)는 이스케이프먼트 랙(384)의 움직임을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 랙(384)은 압축 스프링(374)의 확장을 제어하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)의 확장은 접을 수 있는 액체 용기(162)의 부피의 감소를 수반한다.
도 30a는 플랩(177)이 그 양측 사이에서 차압을 경험하지 않을 때의 단계를 구성한다. 그 결과, 그리고 아래에서 상세히 설명되는 바와 같이, 이스케이프먼트 랙(384)은 차단되고 압축 스프링(374)이 팽창하는 것을 억제하여, 접을 수 있는 액체 용기(162)가 노즐(164)을 통해 액체를 가하기 위해 압축되지 않도록 한다.
도 30b는 마우스피스(110)를 통한 흡입의 결과로 플랩(177)이 양측 사이에서 차압을 경험하는 단계를 구성한다. 결과적으로, 상세하게 후술되는 바와 같이, 접을 수 있는 액체 용기(162)가 노즐(164)을 통해 액체를 가하도록 압축되도록 이스케이프먼트 랙(384)은 압축 스프링(374)의 팽창을 해제 및 허용한다.
일부 실시예에 따르면, 접을 수 있는 액체 용기(162)의 부피를 줄이는 것은 접을 수 있는 액체 용기(162)에서 증발 히터(120)로 연장하는 노즐(164)을 통해 접을 수 있는 액체 용기(162)로부터 증발 히터(120)로 그 안에 포함된 액체의 흐름을 수반한다. 일부 실시예에 따르면, 상기 액체의 흐름은 증발 히터(120) 상에서 액체의 얇은 층을 형성하는 양이다. 일부 실시예에 따르면, 접을 수 있는 액체 용기(162)의 부피를 감소시키는 것은 접을 수 있는 액체 용기(162)로부터 증발 히터로 접을 수 있는 액체 용기(162)로부터 증발 히터로 연장하는 노즐(164)을 통해 그 안에 포함된 액체의 흐름을 수반한다. 일부 실시예에 따르면, 상기 액체의 흐름은 증발 히터(120) 상에서 액체의 얇은 층을 형성하는 양이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 (예를 들어, 마우스피스(110)를 통한 흡입으로 인해) 플랩(177)에 의해 경험되는 감소된 압력이 마우스피스(110)를 통해 접을 수 있는 액체 용기(162)의 부피를 감소시키도록 설계된다.
일부 실시예에 따르면, 접을 수 있는 액체 용기(162)는 증발 히터(120)에 매우 근접하게 위치된 오리피스(도시되지 않음)를 갖는 노즐(164)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 접을 수 있는 액체 용기(162)에 유체적으로 연결된 노즐을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 접을 수 있는 액체 용기(162)는 증발 히터(120)에 매우 근접하게 위치된 오리피스를 갖는 노즐(164)을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)은 근위 단부와 원위 단부를 포함하고, 여기서 원위 단부는 마우스피스(110)를 대향하는 스프링 베이스(175)에 장착되고 근위 단부는 지지부(386)에 장착되며, 지지부(386)는 증발 히터(120), 및 접을 수 있는 액체 용기(162)와 유체 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)은 근위 단부 및 원위 단부를 포함하고, 원위 단부는 스프링 베이스(175)에 대향하고 근위 단부는 지지부(386)에 장착되고, 지지부(386)는 증발 히터(120)에 연결되고 접을 수 있는 액체 용기(162)와 유체 접촉하여 스프링(374)의 팽창 시 증발 히터(120)가 마우스피스(110)로부터 멀어지도록 이동된다. 일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)은 근위 단부 및 원위 단부를 포함하며, 원위 단부는 마우스피스(110)를 대향하는 스프링 베이스(175)에 장착되고 근위 단부는 지지부(386)에 장착되고, 여기서 지지부(386)는 증발 히터(120)에 연결되고 접을 수 있는 액체 용기(162)와 유체 접촉하여 스프링(374)의 팽창 시 접을 수 있는 액체 용기(162)가 압착되어 부피가 감소하고 노즐(164) 및 오리피스를 통해 그 안에 포함된 액체를 증발 히터(120)로 전달한다.
일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)은 근위 단부 및 원위 단부를 포함하고, 여기서 원위 단부는 마우스피스(110)를 대향하는 스프링 베이스(175)에 장착되고 근위 단부는 지지부(386)에 장착되며, 여기서 지지부(386)는 증발 히터(120)에 연결되고 접을 수 있는 액체 용기(162)와 유체 접촉한다. 일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)은 근위 단부 및 원위 단부를 포함하고, 여기서 원위 단부는 마우스피스(110)를 대향하는 스프링 베이스(175)에 장착되고 근위 단부는 지지부(386)에 장착되고, 지지부(386)는 증발 히터(120)에 연결되고 접을 수 있는 액체 용기(162)와 유체 접촉하여 스프링(174)의 팽창 시 증발 히터(120)가 마우스피스(110)로부터 멀어지도록 이동된다. 일부 실시예에 따르면, 압축 스프링(374)은 근위 단부 및 원위 단부를 포함하고, 여기서 원위 단부는 마우스피스(110)와 대향하는 스프링 베이스(175)에 장착되고 근위 단부는 지지부(386)에 장착되고, 여기서 지지부(386)는 증발 히터(120)에 연결되고 접을 수 있는 액체 용기(162)와 유체 접촉하여 스프링(374)의 팽창 시 접을 수 있는 액체 용기(162)가 압착되어 부피가 감소하고 노즐(164) 및 증발 히터(120)에 대한 오리피스를 통해 그 안에 포함된 액체를 전달한다.
일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 메커니즘(376)은 압축 스프링(374)이 팽창하는 것을 억제하도록 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 메커니즘(376)은 압축 스프링(374)이 팽창하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 메커니즘(376)은 축선(378)을 중심으로 이동 가능하고 마우스피스(110)에 근접하여 위치하는 플랩(177)을 포함한다. 일부 실시예에 따라, 플랩(177)은 세장형이고 제 1 및 제 2 단부를 가지며, 플랩(177)은 축선(378)을 중심으로 가동되고 대향 제 2 단부에서 자유롭다.
일부 실시예에 따르면, 플랩(177) 및 축선(378)은 대기압일 때 플랩(177)이 증발 히터(120)(도 30a 참조)에 실질적으로 평행하도록 그리고 마우스피스(110)에 감압이 적용될 때(예를 들어, 흡입에 의해) 플랩(177)이 증발 히터(120)(도 30b)에 대해 수직 또는 대각선으로 그려진다. 일부 실시예에 따르면, 플랩(177)은 마우스피스(110)에 근접하게 위치된 축선(378)을 중심으로 이동 가능하다. 일부 실시예에 따르면, 플랩(177) 및 축선(378)은 대기압일 때 플랩(177)이 증발 히터(120)(도 30a)에 평행하도록 위치되고, (예를 들어, 흡입에 의해) 마우스피스(110)에 감압을 가하면 플랩(177)이 증발 히터(120)에 대해 수직 또는 대각선이 되도록 당겨진다(도 30b). 일부 실시예에 따르면, 플랩(177)이 증발 히터(120)(도 30b)에 수직으로 이동할 때, 제 2 단부는 마우스피스(110)를 향해 이동한다. 일부 실시예에 따르면, 플랩(177)은 제 1 단부와 제 2 단부 사이에 위치한 내부 위치(179)를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 플랩(177)이 증발 히터(120)에 수직으로 이동하면(도 30b), 내부 위치(179)는 마우스피스(110)를 향해 이동한다.
일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 메커니즘(376)은 플랩(177)의 내부 위치(179)에 연결된 제 1 단부 및 축선(382)을 통해 샤프트(181)에 연결된 제 2 단부를 갖는 연결봉(380)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 감압의 적용시 마우스피스(110)를 향해 내부 위치(179)를 이동하면(도 30b), 연결봉(380)도 마우스피스(110)를 향해 이동된다.
일부 실시예에 따르면, 샤프트(181)는 축선(382)을 통해 연결봉(380)에 연결된 제 1 단부 및 그에 수직인 이스케이프먼트 요소(183)에 견고하게 연결된 제 2 측면을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 요소(183)는 복수의 치형부(189)를 갖는 이스케이프먼트 랙(384) 위에 위치되어, 이스케이프먼트 요소(183)가 이스케이프먼트 랙(384)(도 30b)에 평행하게 정렬될 때, 이스케이프먼트 랙(384)이 이동 가능하고, 이스케이프먼트 요소(183)가 이스케이프먼트 랙(384)에 대각선으로 정렬될 때(도 30a), 이스케이프먼트 요소(183)는 복수의 치형부(189) 중 2개 사이에 위치하여 이스케이프먼트 랙(384)의 움직임을 차단한다.
일부 실시예에 따르면, 감압의 적용 및 마우스피스(110)를 향한 연결봉(380)의 이동시, 이스케이프먼트 요소(183)는 이스케이프먼트 랙(384)에 대해 평행 정렬에서 대각선 정렬로 회전된다.
일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 랙(384)은 지지부(386)에 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 이스케이프먼트 랙(384)이 움직일 수 있을 때(도 30b), 지지부(386)는 압축 스프링(374)에 의해 이동될 수 있고, 이스케이프먼트 랙(384)이 막힌 경우(도 30a), 지지부(386)는 압축 스프링(374)이 구속되도록 고정된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 접을 수 있는 액체 용기(162), 이스케이프먼트 메커니즘(376) 및 감압 플랩(177)을 갖는 압축 스프링(374)을 포함하여, 흡입 시 플랩(177)이 이스케이프먼트 메커니즘(376)을 작동시켜 압축 스프링(374)이 팽창하고 접을 수 있는 액체 용기(162)를 압착하여 증발 히터(120)(도 30b) 위에 액체의 얇은 층을 퍼뜨린다.
도 30a 및 도 30b와 관련하여 설명되고 예시된 실시예가 두 상태 사이에서 전환되지 않는 액체 침착 메커니즘(160)이 제공된 전자 담배(100)에 관한 것이 명백하고, 두 상태 중 액체 침착 메커니즘(160)을 포함하는 제 1 상태는 증발 히터(120)로부터 이격되어 있지만, 오히려 액체 침착 메커니즘(160)은 항상 증발 히터(120)와 접촉하지만, 액체가 증발 히터(120) 상에 침착되지 않는 상태(도 30a 참조)와 액체 침착 메커니즘(160)이 증발에 대해 불연속 부피의 액체를 증발 히터(120)로 전달하는 상태 사이에서 전환될 수 있고, 증발 히터(120)가 상승된 증발 온도(도 30b 참조)에 있기 때문에, 액체의 불연속 부피가 증발되고 후속적으로 에어로졸화된다.
지금부터 도 31a 및 도 31b를 참조한다. 도 31a 및 도 31b는 각각 제 1 및 제 2 상태 동안의 전자 담배(100)의 부분도를 구성한다.
도 31a는 제 1 상태의 전자 담배(100)를 도시한다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 스위치이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 노브이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 다이얼이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 레버이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 버튼이다. 일부 실시예에 따르면, 제 1 트리거(140)는 터치 인터페이스이다.
제 1 상태 동안, 사용자는 예를 들어 손가락으로 스위치형 제 1 트리거(140)를 눌러 제 1 트리거(140)를 활성화한다. 제 1 트리거(140)는 일부 실시예에 따라 적어도 하나의 가열 요소(330)의 활성화 또는 비활성화를 적어도 트리거하도록 구성된다. 사용자가 스위치(140)를 누른 결과, 제 1 트리거(140)가 활성화된다. 또한, 사용자는 입으로 출구 또는 마우스피스(110)를 삽입하고 흡입함으로써 전자 담배(100)를 흡입하고 있다. 흡입의 결과로 하우징(102)의 경계 내부에서 압력 감소가 느껴지고 공기의 흐름이 시작된다(도 31a에서 점선 화살표로 도시됨). 위에서 상세히 설명한 바와 같이, 일부 실시예에 따르면, 흐름 센서 또는 압력 센서(152)는 각각 흐름 또는 압력을 검출하도록 구성된다. 그 결과, 흐름 센서 또는 압력 센서(152)는 도면으로부터 발생하는 유량 또는 압력을 감지하고 제 2 트리거(150)를 활성화시킨다.
위에서 상세히 설명한 바와 같이, 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 제 1 트리거(140) 및 제 2 트리거(150) 모두로부터 신호를 수신하도록 구성되고 적어도 하나의 가열 요소(330)의 작동을 제어하도록 추가로 구성된다. 따라서, 사용자가 스위치(140)를 누르고 출구(110)로부터 흡입하는 결과는 적어도 하나의 가열 요소(330)의 작동이다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 가열 요소(330)는 열을 증발 매체(320)로 빠르게 전달하도록 구성된다. 구체적으로, 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 가열 요소(330)는 증발 매체(320)의 온도를 증발 온도로 상승시키기에 충분한 열을 전달하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 증발 매체(320)은 온도 센서(131)와 접촉하는 원위 표면을 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 온도 센서(131)는 상기 처리 유닛(190)에 대한 상기 온도를 표시하는 증발 매체(320)의 온도를 검출하고 온도 신호를 전송하도록 구성된다. 따라서, 증발 매체(320)의 온도를 증발 온도로 상승시키면, 처리 유닛(190)은 온도를 나타내는 신호를 수신하고 적어도 하나의 가열 요소(330)에 전달되는 전류를 제어하여, 증발 매체(320)의 과열이 방지된다.
도 31b는 제 2 상태를 도시한다. 위에서 상세히 설명한 바와 같이, 제 1 트리거(140) 및 제 1 트리거(150) 모두는 액체 침착 메커니즘(160)의 활성화 또는 비활성화를 트리거하도록 구성된다. 위에서 더 자세히 설명된 바와 같이, 처리 유닛(190)은 작동 액체 침착 메커니즘(160)을 제어하도록 구성된다. 출구(110)로부터의 흡입 및 스위치(140)의 누름은 액체 침착 메커니즘(160)의 활성화를 가져온다. 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 용기(162)로부터 증발 매체(320)로 액체를 제공하도록 구성된다. 도 31b에 도시된 바와 같이, 액체 침착 메커니즘(160)이 증발 매체(320)에 근접하거나 접촉하도록 증발 매체(320)에 접근하도록, 처리 유닛(190)이 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시킨다. 결과적으로, 제2 상태 동안, 액체 용기(162)에 포함된 액체 막은 출구(110)로부터 인출하고 스위치(140)를 누른 후에 증발 온도에서 존재하는 증발 매체(320)에 제공된다. 증발 매체(320)가 액체로 젖고 증발 온도에 존재함에 따라, 증발이 개시될 수 있다.
증발의 개시에 더하여, 증발 매체(320)의 온도는 (작동 전에 주위 온도에서 유지되는) 차가운 액체와의 접촉의 결과로 감소하기 시작한다. 증발 매체(320)의 온도가 감소하면, 처리 유닛(190)은 감소된 온도를 나타내는 신호를 수신하고, 그것이 증발 온도에 가깝게 감소한다면, 처리 유닛(190)은 가열 증발 매체(320)가 증폭되도록 적어도 하나의 가열 요소(330)에 전달되는 전류를 제어한다.
그 후, 액체 형태의 액체 침착 메커니즘(160)가 소진될 수 있다. 이러한 경우, 가열 요소(330)에서 형성되고 증발 매체(320)로 전달된 열 에너지는 증발 매체(320)에 흡수되기 시작하여 온도를 상승시킨다. 증발 매체(320)의 온도가 상승된 온도로 가능한 상승하면, 처리 유닛(190)은 온도 센서(131)로부터 온도를 나타내는 신호를 수신하고 증발 매체(320)의 과열이 회피되도록 적어도 하나의 가열 요소(330)에 전달되는 전류를 제어한다.
후속 동작 단계는 도 31a에 도시된 제 1 상태와 그 구성이 유사할 수 있다. 구체적으로, 위에서와 같이, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)의 작동을 제어하도록 구성된다. 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시켜 증발 매체(320)를 향해 이동한 후, 처리 유닛(190)은 그의 이전 위치로 이동하도록 동작한다. 제 2 상태를 언급할 때 상세히 설명된 바와 같이, 증발 매체(320)는 이 후속 단계의 시작의 그 위에 분산된 액체의 증발을 개시할 준비가 되어 있다. 따라서, 액체 침착 메커니즘(160)이 도 31a에 도시된 위치로 복귀할 때, 증발된 액체의 흐름은 이제 출구(110)를 향해 기체 증발된 조성물로서 존재하게 흐른다(도 31a에서 파선 화살표로 도시됨). 출구(110)를 향한 기체 증발 조성물의 흐름 동안, 증발 매체(320)에 인접하여 경험한 증발 온도보다 낮은 온도를 경험한다. 감소된 온도의 결과로서, 기체 증발 조성물의 일부는 작은 액적으로 응축된다. 상기 액적은 에어로졸이 생성되도록 나머지 기체 증발된 조성물의 응축을 위한 핵형성 부위로서 작용한다. 에어로졸은 유출구(110)를 통해 사용자의 입으로 유동 방향으로 진행한다.
도 31a의 구성과 그 구성이 유사한 또 다른 후속 단계는 선택적이며, 전자 담배(100)가 증발을 시작하거나 종료하는 구성을 나타낸다. 구체적으로, 시나리오 (i)에서 사용자는 에어로졸 흡입을 중단하고, 결과적으로 전자 담배(100) 내부의 압력이 대략 대기압에 도달하게 된다.
위에서 설명된 제 1 상태와 유사하게, 흐름 센서 또는 압력 센서(152)는 흡입 종료로 인한 흐름 또는 압력을 감지하고 제 2 트리거(150)를 활성화한다. 처리 유닛(190)은 제 2 트리거로부터 종료 신호를 수신하고 적어도 하나의 가열 요소(330)의 작동을 종료하도록 추가로 구성된다. 따라서, 사용자가 흡입을 종료한 결과는 적어도 하나의 가열 요소(330)의 작동이 종료되어 온도가 감소하게 된다.
시나리오(ii)에서 사용자는 계속해서 에어로졸을 빨아들이고, 결과적으로 전자 담배(100) 내부의 압력은 대기압 이하가 된다. 위에서 설명한 제 1 상태와 유사하게, 흐름 센서 또는 압력 센서(152)는 흡입 시작으로 인한 흐름 또는 압력을 감지하고 제 2 트리거(150)를 활성화한다. 처리 유닛(190)은 제 2 트리거(150)로부터 신호를 수신하도록 구성되고 적어도 하나의 가열 요소(330)의 작동을 계속하도록 추가로 구성된다. 따라서, 사용자가 흡입을 계속한 결과는 적어도 하나의 가열 요소(330)의 작동을 계속하여 위의 제 2 상태 후 후속하는 단계를 참조할 때 설명된 바와 같이 증발 온도 및 부가 에어로졸을 제공을 초래한다.
지금부터 도 32a를 참조한다. 도 32a는 일부 실시예에 따른 전자 담배(100)의 개략도를 구성한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배(100)는 하우징(102) 및 이에 탈착 가능하게 부착되도록 구성된 카트리지(106)를 포함한다. 카트리지(106)는 카트리지 내부 구획부(108) 및 출구(110)를 포함한다.
카트리지 내부 구획부(108)는 증발 매체(320), 적어도 하나의 가열 요소(330) 및 액체 침착 메커니즘(160)의 일부를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 카트리지 내부 구획부(108)는 증발 매체(320)에 부착된 지지부(122)를 더 포함한다. 일부 실시예에 따라, 액체 침착 메커니즘(160)은 액체 침착 메커니즘(160)과 관련하여 전술한 바와 같은 두께 및/또는 부피를 갖는 액체의 박막을 제공하도록 구성된다.
하우징(102)은 근접 센서 형태의 제 1 트리거(140), 버튼 형태의 제 2 트리거(150), 처리 유닛(190), 전원 구획부(192) 및 액체 침착 메커니즘(160)의 나머지 부분을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지(106) 및 하우징(102)은 각각 카트리지(106)와 하우징(102) 사이의 전기 회로를 폐쇄하도록 서로 접촉하도록 구성된 증발 히터 전기 접점(132) 및 카트리지 전기 접점(134)을 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 복수의 액체 인출 요소를 포함한다.
액체 침착 메커니즘(160)은 액체 용기(162) 및 2개의 액체 인출 요소, 즉 고정식 심지(364) 형태의 액체 인출 요소 및 그에 부착된 랙(478)에 의해 이동가능한 이동식 심지(365) 형태의 액체 인출 요소를 포함한다. 고정식 심지(364)는 움직이지 않는다. 고정식 심지(364)는 액체 용기(162)에 유체 연결된다. 일부 실시예에 따르면, 고정식 심지(364)는 액체 용기(162) 내의 액체와 접촉하고, 액체 용기로부터 액체의 일부를 흡수하도록 구성된다.
이동식 심지(365)는 제 1 상태의 흡수 위치와 제 2 상태의 습윤 위치 사이에서 이동 가능하다. 이동식 심지(365)가 고정식 심지(364)와 적어도 부분적으로 접촉할 때 흡수 위치가 정의된다(도 32a 참조). 습윤 위치는 이동식 심지(365)가 증발 매체(320)(미도시)와 적어도 부분적으로 접촉할 때 정의된다. 이동식 심지(365)가 흡수 위치에 있을 때 고정식 심지(364)로부터 액체의 일부를 흡수하여 습윤 위치 또는 제 2 상태로 이동할 때 흡수된 액체의 일부를 증발 매체(320)에 제공할 준비가 된다.
액체 침착 메커니즘(160)은 기어 모터(368) 및 이에 의해 구동되는 기어(476)를 더 포함하며, 이는 흡수 위치와 습윤 위치(또는 제 1 및 제 2 상태) 사이의 액체 침착 메커니즘(160)의 작동시 이동하는 랙(478)과 맞춰지도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 기어 모터(368)는 랙(478)이 흡수 위치와 습윤 위치 사이(즉, 제 1 상태와 제 2 상태 사이) 사이에서 이동식 심지(365)를 간헐적으로 이동시키도록 기어(476)를 간헐적으로 이동시키도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 기어 모터(368)는 기어(476)를 간헐적으로 이동시키도록 구성되어, 랙(478)이 흡수 위치와 습윤 위치 사이에서 이동식 심지(365)를 간헐적으로 이동시키고; 이동식 심지(365)가 증발 매체(320)를 따라 액체의 얇은 층을 퍼뜨릴 수 있게 한다.
일부 실시예에 따르면, 이동식 심지(365)로부터 증발 매체(320)를 따라 액체의 얇은 층을 퍼뜨리는 것은 적절한 압력의 적용을 통해 또는 두 요소 사이의 섬세한 접촉에 의해 달성될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 이동식 심지(365)로부터 증발 매체(320)를 따라 액체의 얇은 층을 퍼뜨리는 것은 적절한 시간 기간 동안 2개의 요소 사이의 접촉을 유지함으로써 달성된다.
일부 실시예에 따르면, 이동식 심지(365)로부터 증발 매체(320)를 따라 액체의 얇은 층을 퍼뜨리는 것은 적절한 재료로부터 또는 적절한 방식으로 이동식 심지(365)의 제조를 통해 달성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 기어 모터(368)를 작동시키도록 구성되어, 흡수 위치와 습윤 위치 사이에서 랙(478) 및 이동식 심지(365)의 이동이 복수의 사이클 동안 반복된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 기어 모터(368)를 간헐적으로 작동시키도록 구성되어, 흡수 위치와 습윤 위치 사이에서 랙(478) 및 이동식 심지(365)의 이동이 복수의 사이클 동안 반복된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 기어 모터(368)를 간헐적으로 작동시키도록 구성되어, 흡수 위치와 습윤 위치 사이에서 랙(478) 및 이동식 심지(365)의 이동이 복수의 사이클 동안 반복되어, 이동식 심지(365)로부터 증발 매체(320)로의 액체는 연속적이지 않다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 이동식 심지(365)로부터 증발 매체(320)로 액체의 전달 시에 비활성화되도록 추가로 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 이동식 심지(365)는 흡수 위치에 있을 때 비활성화되고 습윤 위치에서 활성화된다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)은 비활성화 시 구동 유닛을 통해 제 1 상태로 다시 복귀하도록 추가로 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 비활성화는 액체 침착 메커니즘(160)에 의한 액체의 확산 직후 처리 유닛(190)에 의해 스케줄링된다. 일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 기어 모터(368)를 간헐적으로 작동시키도록 구성되어, 흡수 위치와 습윤 위치 사이의 랙(478) 및 이동식 심지(365)는 증발 매체(320)를 따라 액체의 얇은 층을 퍼뜨리는 결과를 가져온다.
일부 실시예에 따르면, 액체 침착 메커니즘(160)의 활성화는 기어 모터(368), 기어(476), 및 랙(478)을 통해 이동식 심지(365)를 습윤 위치로 이동시키는 단계; 미리 결정된 기간 동안 습윤 위치에 남아 있는 단계; 및 이동식 심지(365)를 흡수 위치로 복귀시키는 단계;를 수반하고, 여기서 미리 결정된 기간은 액체의 얇은 층을 증발 매체(320)로 전달하기에 충분하다.
일부 실시예에 따르면, 이동식 심지(265)가 기어 모터(368), 기어(476) 및 랙(478)을 통해 이동식 심지(265)를 습윤 위치로 이동하고 미리 결정된 기간 동안 습윤 위치에 남아 있는 것이 증발 매체(320)로의 얇은 액체 층의 전달을 초래하도록 제조된다.
일부 실시예에 따르면, 카트리지 내부 구획부(108)는 액체 용기(162), 고정식 심지(364), 이동식 심지(365) 및 랙(478)을 포함하는 반면, 하우징(102)은 기어 모터(368) 및 기어(476)를 포함한다. 카트리지 개구(112)는 랙(478)의 일부(도시안됨) 및 기어(476)의 일부(도 32a 참조) 중 적어도 하나를 통해 통과를 허용하도록 구성된다.
일부 실시예에 따르면, 처리 유닛(190)은 액체 침착 메커니즘(160)이 활성화되는 동안 왕복 모드에서 액체 침착 메커니즘(160)을 작동시키도록 구성되어, 기어 모터(368)가 기어(476)를 왕복 회전시켜 흡수 위치와 습윤 위치 사이에서 랙(478)을 이동시켜 증발 매체(320)의 비연속적 습윤을 가능하게 한다.
지금부터, 도 32b를 참조한다. 도 32b는 일부 실시예에 따른 전자 담배(100)의 개략도를 구성한다. 도 32b에 예시된 전자 담배(100)는 도 32a의 적어도 하나의 가열 요소(330) 및 증발 매체(320)가 단일 통합 증발 히터(320)로 대체된다는 점을 제외하고는 기능 및 구조 면에서 도 32a의 전자 담배와 유사하다. 전자 담배(100)에는 추가 가열 요소가 없다. 구체적으로, 증발 히터(320) 이외의 전자 담배(100)는 온도를 증발 온도로 상승시키도록 구성된 히터를 포함하지 않는다.
일부 실시예에 따라, 흡입을 통한 칸나비노이드의 투여를 위한 칸나비노이드 조성물이 본원에 제공된다. 유리하게는, 본원에 개시된 칸나비노이드 조성물은 일부 실시예에 따라 유기 용매가 실질적으로 없는 수성 매체와 같은, 수성 매체로 제공된다. 또한, 본원에 개시된 THC 조성물은 흡입을 통해 전달될 때 담배와 유사한 THC 전달 특성을 나타내므로 흡연자를 위한 효율적인 대체물을 제공하며, 이는 더 안전하고 연기에 유해한 유기 분해 오염 물질이 없다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 칸나비노이드 산 또는 그의 염과 같은 하나 또는 그 초과의 칸나비노이드 화합물을 포함하는 수용액을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 수용액으로 구성된다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는다.
본 발명은 대상에 의한 흡입에 유용한 칸나비노이드의 수용액을 제공한다. 이러한 수용액은 pH 9 이상에서 수성 염기(aqueous base)와 접촉하여 대마초 식물에서 발견되는 칸나비노이드 산의 염을 형성함으로써 달성된다. 유리하게는 이렇게 형성된 칸나비노이드 염은 수용액에서 안정하다. 또한, 칸나비노이드 염은 유기 용매 또는 유기 공용매를 사용하여 칸나비노이드를 추출하지 않고 생성될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "용액(solution)"은 적어도 하나의 액체 성분을 갖는 성분들의 조합, 혼합물 및/또는 혼합물을 광범위하게 지칭한다. 따라서, 용어 "수용액(aqueous solution)"은 액체 성분 중 적어도 하나가 물이고 중량의 적어도 50%가 물인 임의의 용액을 지칭한다. 수용액은 일반적으로 용질보다 더 많은 양이나 부피의 물을 포함한다. 전형적인 추가 용매는 알코올, 알데하이드, 케톤, 설폭사이드, 설폰, 니트릴 및/또는 임의의 다른 적합한 가용화 분자 또는 담체 화합물을 포함한다. 바람직하게는, "용액"은 한 물질이 두 번째 물질에 용해되는 혼화성 물질의 혼합물을 광범위하게 의미한다. 더 바람직하게는, 용액에서 필수 성분이 균질하게 혼합되고 혼합물의 1인치 직경 병을 햇빛에서 볼 때 육안으로 볼 수 있는 광 산란의 외관이 없을 정도로 성분이 세분화된다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통한 칸나비노이드의 투여에 사용하기 위한 칸나비노이드 조성물이 제공되며, 상기 조성물은 적어도 하나의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 수용액을 포함하고, 상기 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물이 제공되며, 조성물은 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 수용액을 포함하고, 여기서 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드는 구성은 수용액으로 구성된다.
본원에 사용된 용어 "칸나비노이드(cannabinoid)"는 천연 대마초 및 천연 공급원으로부터 단리되거나 합성 수단에 의해 재생산될 수 있는 대마 물질에서 발견되는 모든 주요 및 보조 칸나비노이드를 포함한다. 여기에는 델타-9-테트라하이드로칸나비놀(THC), 델타-9-테트라하이드로칸나비놀산(THCA), 델타-8-테트라하이드로칸나비놀, 칸나비디올(CBD), 칸나비디올산(CBDA), 칸나비놀(CBN), 칸나비놀산(CBNA), 테트라하이드로칸(THCV), 칸나비디바린(CBDV), 칸나비게롤(CBG), 칸나비게롤산(CBGA) 및 칸나비크로멘(CBC)이 포함된다. "칸나비노이드"라는 용어는 또한 상기 언급된 산의 염기성 염, 예를 들어 THCA-나트륨 염 및 THCA-칼륨 염을 포함한다.
용어 "테트라히드로칸나비놀산(tetrahydrocannabinolic acid)" 및 "THAC 산(THAC acid)"은 상호교환가능하고 방향족 고리의 위치 2에서 카르복실산으로 치환된 THC의 공통 유도체를 지칭한다. THC에는 Δ9-THC와 Δ8-THC의 두 가지 지배적인 이성질체가 있다. 따라서, THCA는 상응하는 Δ9 및 Δ8 이성질체를 갖는다. 천연 THC 이성질체는 위치 3에 n-C5H11 사슬을 포함하지만, THC의 유도체는 다른 치환기를 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 테트라하이드로칸나비놀산이라는 용어는 상응하는 구조를 포함하며, 여기서 위치 3은 n-C5H11 또는 다른 화학 그룹인 그룹으로 치환된다. 용어 "테트라히드로칸나비놀산"은 관련 화학식의 모든 가능한 입체배열 및 염을 지칭하는 것으로 광범위하게 해석되어야 한다. 본원에 사용된 용어 "제제(formulation)" 및 "조성물(compositions)"은 일반적으로 칸나비노이드와 같은 활성 성분, 및 임의로 담체를 함유하는 임의의 혼합물, 용액, 현탁액 등을 지칭한다. 담체는 활성제와 함께 전달하기에 적합한, 흡연에 허용되는 임의의 담체일 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통한 칸나비노이드의 투여는 칸나비노이드 조성물의 흡입 가능한 에어로졸을 생성하는 것을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 흡입을 통한 칸나비노이드의 투여는 에어로졸 생성 장치에서 칸나비노이드 조성물을 가열할 때 칸나비노이드 조성물의 흡입 가능한 에어로졸을 생성하는 것을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 발생 장치는 본 명세서에 개시된 전자 담배이다.
놀랍게도, 염기성(적어도 9 또는 적어도 10의 pH)이 전자 담배 사용자에게 전달하기에 적합한 것으로 밝혀졌다. 구체적으로, 이러한 염기성 조성물은 인간의 직접 사용에 적합하지 않지만, 에어로졸화 시 흡입과 양립가능한 실질적으로 pH 중성인 에어로졸이 형성되는 것으로 밝혀졌다. 작용 메커니즘의 이론에 얽매이지 않고, 기본 칸나비노이드 조성물은 에어로졸화되지 않는 비휘발성 염기, 및 주로 염기성 염, 예를 들어, THCA-나트륨염으로서 존재하는 THCA를 포함하는 유기 물질, 예를 들어 가소제를 포함한다. 전자 담배로 가열하고 에어로졸화하면 THCA와 평형을 이루는 THCA-나트륨 염이 탈카르복실화되어 THC를 형성하고, 이는 물 매체와 함께 에어로졸화된다. THC는 pH 중성이므로 에어로졸은 실질적으로 중성이며 인간 대상의 사용에 적합하다.
일부 실시예에 따르면, 질병, 장애 또는 증상의 치료를 위해 흡입을 통해 사용자에게 칸나비노이드를 투여하는 데 사용하기 위한 칸나비노이드 조성물이 제공되며, 조성물은 하나 또는 그 초과의 칸나비노산을 포함하는 수용액 또는 그의 염을 포함하고, 여기서 수용액은 pH가 적어도 9 이다. 일부 실시예에 따르면, 용도는 THC로 치료할 수 있는 질환, 장애 또는 증상의 치료를 위한 것이다. 일부 실시예에 따르면, THC로 치료할 수 있는 질환, 장애 또는 증상은 통증, 신경 기능 장애, 염증, 메스꺼움, 구토, 경련, 식욕 부진 및 녹내장으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
THCA는 유기산이고 따라서 pH가 상승될 때 물에 더 잘 용해된다는 것이 당업자에게 이해되어야 한다. 특히, 더 높은(보다 염기성인) pH에서 유기산은 일반적으로 해당 산보다 더 수용성인 염으로 존재한다.
일부 실시예에 따르면, 수용액은 적어도 9.5의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 10 이상의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 10.5 이상의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 9.5 내지 11.5 범위 내의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 9 내지 11 범위 내의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 10 내지 11 범위 내의 pH를 갖는다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 10.5 내지 11.5의 pH를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 수용액 중 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염의 농도는 2% 내지 10% w/w 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 수용액 중 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염의 농도는 4% 내지 6% w/w 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물 중 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염의 백분율은 약 5% w/w이다.
본원에 사용된 용어 "약(about)"은 지정된 값의 ±20% 또는 ±10% 값의 범위를 의미한다. 예를 들어, "백분율은 약 5% w/w이다"는 5의 ±20%, 또는 4% 내지 6%, 또는 4.5% 내지 5.5%를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 액체 조성물의 칸나비노이드 백분율과 관련하여 달리 명시되지 않는 한, 부피비 또는 w/w%가 언급된다. 예를 들어, "적어도 하나의 칸나비노산 또는 이의 염의 백분율이 4 내지 6% 범위 내이다(the percentage of the at least one cannabinoic acid or salt thereof is within the range of 4 to 6%)"라는 문구는 용액의 단일 중량 단위가 0.04 내지 0.06 중량을 포함하는 액체 용액을 지칭한다. 칸나비노산 또는 그 염의 단위. 특히, 5gr의 THCA를 95gr의 물에 추가하면 5% THCA의 100gr 용액이 생성된다.
일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 약제학적 조성물이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 칸나비노이드(들) 이외의 하나 또는 그 초과의 활성제를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 활성제는 하나 또는 그 초과의 약학적 활성제를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 활성제가 흡입에 적합하거나 조정될 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 약제학적 활성제는 흡입을 통한 의학적 상태의 치료를 위한 것이다. 일부 실시예에 따르면, 의학적 상태는 THC로 치료할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 의학적 상태는 통증, 손상된 신경 기능, 염증, 메스꺼움, 구토, 경련, 식욕 부진 및 녹내장으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 담체, 방부제, 기침 방지제, 안정화제, 추진제 및 향미제로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 더 포함한다. 각 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다.
일부 실시예에 따르면, 첨가제는 흡입에 허용되는 첨가제이다. 일부 실시예에 따르면, 첨가제는 흡입 용액에 사용하도록 승인되었다. 일부 실시예에 따르면, 첨가제는 염기성 pH 조건 하에 안정하다. 일부 실시예에 따르면, 첨가제는 염기성 pH 조건 하에 수용성이다. 일부 실시예에 따르면, 제약 조성물은 흡입에 허용되는 하나 또는 그 초과의 제약상 허용되는 첨가제를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 제약상 허용되는 첨가제는 염기성 pH 조건 하에 안정하다. 일부 실시예에 따르면, 제약상 허용되는 첨가제는 염기성 pH 조건 하에 수용성이다.
일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 첨가제의 농도는 칸나비노이드 조성물에 대해 0.1-1% w/w 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 첨가제의 농도는 칸나비노이드 조성물에 대해 0.1-0.5% w/w 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 첨가제의 농도는 칸나비노이드 조성물에 대해 0.1-0.3% w/w 범위이다.
일부 실시예에 따르면, 향미제는 감미제이다. 일부 실시예에 따르면, 감미료는 사카린, 아스파탐, 덱스트로스 및 과당을 포함하는 인공 감미료의 군으로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 첨가제는 멘톨, 유칼립톨, 틸록사폴 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 일부 실시예에 따르면, 첨가제는 멘톨, 유칼립톨, 틸록사폴 및 이들의 조합으로부터 선택되고, 칸나비노이드 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1-0.5% w/w의 농도로 존재한다.
일부 실시예에 따르면, 방부제는 벤질 알코올, 프로필파라벤, 메틸파라벤, 염화벤잘코늄, 페닐에틸 알코올, 클로로부탄올, 소르빈산칼륨, 페놀, m-크레졸, o-크레졸, p-크레졸, 클로로크레졸, 및 및 이들의 조합로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본원에 사용된 용어 "기침 방지제(anti-coughing agent)"는 기침 및 기침을 유발할 수 있거나 발생할 수 있는 큰 호흡 통로에서의 자극 및 기타 불편의 억제, 완화 또는 예방에 사용되는 활성제를 지칭한다. 기침 방지제는 기침을 억제하기 위해 사용되는 진해제, 및 점액 및 가래 생성을 증가시키면서 기침을 완화시키는 거담제를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 기침 방지제는 흡입 에어로졸 투여를 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 기침 방지제는 거담제, 진해제 또는 둘 모두로부터 선택된다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 기침 방지제는 멘톨, 덱스트로메토르판, 덱스트로메토르판 히드로브로마이드, 히드로코돈, 카라미펜 덱스트로판, 3-메톡시모르피난 또는 모르피난-3-올, 카르베타펜탄, 코데인, 아세틸시스테인 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본원에 예시된 바와 같이(예를 들어, 예 4) 본 발명의 조성물은 대마초를 직접 흡연함으로써 폐를 통해 전달되는 THC의 양에 필적하는 유효량의 THC를 제공한다. 어떤 이론이나 작용 기전에 구속되기를 바라지 않고, 전자 담배를 사용하여 칸나비노이드 조성물을 흡입함으로써 폐에 도달하는 THC의 고용량은 약 0.2 내지 4 마이크론 범위 내의 MMAD를 갖는 작은 에어로졸 액적에 기인한다. 이러한 작은 방울은 약 5%의 높은 THC 농도로 생성된 에어로졸에서도 유지되었음을 알 수 있다. 따라서, 높은 THC 농도는 본원에 개시된 수용액 및 칸나비노이드 조성물의 에어로졸화에 적합한 전자 담배를 사용하여 흡입되고 폐에 도달할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염은 식물 재료로부터 추출되며, 여기서 식물은 대마초 속이다. 일부 실시예에 따르면, 식물 재료는 높은 THC/THCA 함량을 갖도록 조작된 Cannabis Indica , Cannabis Sativa, 및 대마초 종으로부터 선택된다. 일부 실시예에 따르면, 대마초 종은 THCA 농축 대마초 종이다.
일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염은 테트라히드로칸나비놀산(THCA), 칸나비디올산(CBDA), 그의 염 또는 그의 조합을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염은 THCA 또는 그의 염을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염은 THCA-염을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 적어도 하나의 칸나비노이드 화합물은 THCA-나트륨 염을 포함한다.
M=양이온; THCA 염 또는 THCA 염기성 염;
M=금속; THCA 금속 염;
M=Na; THCA 소디움 염
일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 실질적으로 유기 용매가 없다. 본원에 사용된 "실질적으로 없는(substantially devoid) 일반적으로 1% 미만 또는 0.5% 미만과 같이 언급된 물질을 3% 미만으로 함유하는 본 발명에 따른 제제 또는 조성물을 의미한다. 일부 실시예에 따르면, 카나비노이드 조성물은 10% w/w 미만의 유기 용매를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 5% w/w 미만의 유기 용매이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 1% w/w 미만의 유기 용매이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 0.5% w/w 미만의 유기 용매를 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 액체 형태이다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 적어도 50% w/w 물을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 적어도 75% w/w 물을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 적어도 90% w/w 물을 포함한다. "칸나비노이드 조성물은 적어도 90% w/w 물을 포함한다(cannabinoid composition comprises at least 90% w/w water)"라는 문구는 총 조성물의 각 그램이 적어도 900밀리그램의 물 및 최대 100밀리그램의 물 이외의 물질을 포함함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물은 90% w/w 초과의 물을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 칸나비노이드 조성물의 제조 방법이 제공된다. 일부 실시예에 따르면, 본원에 개시된 칸나비노이드 조성물의 제조 방법이 제공된다.
일부 실시예에 따르면, 수용액은 (a) 대마초 식물 재료를 수성 염기와 접촉시켜 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염을 포함하는 수용액을 형성하는 단계, 및 수불용성 식물 재료; 및 (b) 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 수용액을 불용성 식물 재료로부터 분리하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수용액은 (a) 대마초 식물 재료를 수성 염기와 접촉시켜 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염의 수용액을 포함하는 현탁액을 형성하는 단계, 및 수불용성 식물 재료; 및 (b) 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 수용액을 불용성 식물 재료로부터 분리하는 단계를 포함한다.
용어 "수성 염기(aqueous base)"는 적어도 50%의 물을 포함하고 pH가 8 초과인 임의의 용액, 에멀젼 또는 현탁액을 지칭한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 염기는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화마그네슘, 탄산나트륨, 탄산칼륨 또는 이들의 조합을 포함한다, 각각의 가능성은 별도의 실시예를 나타낸다. 일부 실시예에 따르면, 수성 염기는 수성 수산화나트륨이다. 일부 실시예에 따르면, 수성 염기는 0.005M 내지 1M 범위 내의 농도의 수성 수산화나트륨이다. 일부 실시예에 따르면, 수성 염기는 0.001M 내지 0.5M 범위 내의 농도에서 수산화물 음이온을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 염기는 0.05M 내지 0.5M 범위 내의 농도에서 수산화물 음이온을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 수성 염기는 0.1M 내지 0.25M 범위 내의 농도에서 수산화물 음이온을 포함한다
일부 실시예에 따르면, 방법은 단계 (a) 전에 대마초 식물 재료를 분쇄하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 단계 (a)의 접촉은 적어도 1시간 동안 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (a)의 접촉은 적어도 12시간 동안 유지된다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (a)의 접촉은 적어도 24시간 동안 유지된다.
일부 실시예에 따르면, 단계 (b)의 분리는 원심분리에 의해 수행된다.
일부 실시예에 따르면, 단계 (a)는 수성 염기 내의 대마초 식물 재료에 압력을 가하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (a)는 수성 염기에서 대마초 식물 재료를 침용시키는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 단계 (a)의 대마초 식물 재료는 테트라히드로칸나비놀산(THCA)을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (a)의 대마초 식물 재료는 THCA가 풍부한 대마초 종을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 공정은 유기 용매를 사용한 추출 단계가 없다.
일부 실시예에 따르면, 방법은 (c) 1 내지 5의 범위 내의 pH로 염의 형태로 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염을 포함하는 수용액에 산을 첨가하여, 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 산의 형태로 침전시키고 산성 수용액을 형성하는 단계; (d) 산성 수용액으로부터 침전된 하나 또는 그 초과의 칸나비노산을 분리하는 단계; 및 (e) 침전된 하나 또는 그 초과의 칸나비노산을 제 2 수성 염기에 칸나비노산 염기성 염 형태로 용해시켜 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 정제된 수용액을 형성하는 단계를 더 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 산은 무기산이다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (c)의 산성 수용액의 pH는 2 내지 5.5의 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (c)의 산성 수용액의 pH는 2.5 내지 5.5의 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (c)의 산성 수용액의 pH는 3 내지 5의 범위이다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (c)의 산성 수용액의 pH는 3.5 내지 4.5의 범위이다.
일부 실시예에 따르면, 단계 (e)의 제 2 수성 염기는 0.01M 내지 0.5M 범위 내의 농도로 수산화물 음이온을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통해 전자 담배의 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 (i) 본 명세서에 개시된 바와 같은 칸나비노이드 조성물을 제공하는 단계; 및 (ii) 단계 (a)의 칸나비노이드 조성물을 전자 담배로 에어로졸화하여 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배는 본 명세서에 개시된 전자 담배이다. 일부 실시예에 따르면, (i) 본원에 개시된 바와 같은 칸나비노이드 조성물을 제공하는 단계; (ii) 에어로졸 생성 장치로 단계 (a)의 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화하는 단계; 및 (iii) 단계 (ii)의 흡입 가능한 에어로졸을 이를 필요로 하는 대상에게 전달하여 THC로 치료할 수 있는 의학적 상태를 치료하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 발생 장치는 본 명세서에 개시된 전자 담배이다.
일부 실시예에 따르면, 의학적 상태는 통증, 신경학적 기능 장애, 염증, 메스꺼움, 구토, 경련, 식욕 부진 및 녹내장으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시예에 따르면, 흡입 가능한 에어로졸은 전자 담배의 사용자에 의해 흡입된다. 일부 실시예에 따르면, 흡입 가능한 에어로졸은 대상에 의해 흡입된다. 일부 실시예에 따르면, 방법은 사용자가 흡입 가능한 에어로졸을 흡입하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 방법은 대상에 의해 흡입성 에어로졸을 흡입하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 방법은 전자 담배의 사용자가 흡입 가능한 에어로졸을 흡입하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 것은 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 것을 포함하고 사용자의 호흡기에 칸나비노이드를 전달하는 것을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 대상에 칸나비노이드를 전달하는 것은 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 것을 포함하고 대상의 호흡기에 칸나비노이드를 전달하는 것을 포함한다.
상기 칸나비노이드 조성물 및/또는 약제학적 조성물과 관련된 실시예는 본원에 개시된 임의의 방법에 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 구체적으로, 방법이 대상의 치료를 위한 것인 경우, 칸나비노이드 조성물은 일부 실시예에 따라 제약 조성물일 수 있다.
위에서 상세히 설명한 바와 같이, 칸나비노이드 조성물의 pH는 고도로 염기성인 반면, 일부 실시예에 따르면 그로부터 생성된 에어로졸의 pH는 전형적으로 실질적으로 중성이다. 이것은 THCA 염기성 염으로부터 중성 화합물 THC가 형성된 결과일 수 있다. 예 1 및 2에 상세히 설명된 바와 같이, 칸나비노이드 조성물의 에어로졸화(또는 다수의 에어로졸화 이벤트)에 의해 생성된 에어로졸이 수집될 수 있고, 이의 pH가 편리하게 측정될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 단계 (ii)의 에어로졸화는 전자 담배로 단계 (i)의 칸나비노이드 조성물을 가열하는 것을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 단계 (ii)의 에어로졸화는 에어로졸 생성 장치로 단계 (i)의 칸나비노이드 조성물을 가열하는 것을 포함한다.
일부 실시예에 따르면, 흡입을 통해 전자 담배의 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 방법의 단계 (ii)는 본 개시내용의 전자 담배를 제공하는 단계, 및 흡입가능한 에어로졸을 형성하도록 전자 담배로 단계 (a)의 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 따르면, THC로 치료할 수 있는 의학적 상태를 치료하는 방법의 단계 (ii)는 본 개시내용의 전자 담배를 제공하는 단계, 및 흡입가능한 에어로졸을 형성하도록 전자 담배로 단계 (a)의 칸나비노이드 조성물을 에어로졸 생성 장치로 에어로졸화하는 단계를 포함한다.
위에서 상세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 방법은 일부 실시예에 따라 전자 담배 사용자의 호흡기 및/또는 상기 칸나비노이드로 치료를 필요로 하는 대상의 호흡기에 THC를 전달하는 데 효과적이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "호흡계(respiratory system)"는 산소의 섭취 및 이산화탄소의 호기(expiration)를 담당하는 신체의 기관 시스템을 지칭한다. 상기 호흡계는 일반적으로 코에서 폐포까지의 모든 공기 통로를 포함한다. 포유류에서는 일반적으로 폐, 기관지, 세기관지, 기관, 비강 및 횡격막을 포함하는 것으로 간주된다. 본 개시내용의 목적을 위해, "호흡계"로의 약물의 전달은 약물이 호흡기계의 하나 또는 그 초과의 공기 통로, 특히 폐로 전달되는 것을 나타낸다.
액적 크기와 기도에서의 이의 침착 사이의 상관관계가 확립되어 있다. 직경이 약 10미크론인 액적은 인두 및 비강 영역에 침착하기에 적합하고 직경이 약 4 미크론 미만인 액적은 중심 기도에 침착하기에 적합하고 이를 필요로 하는 대상에게 칸나비노이드를 전달하는 데 특히 유익할 수 있다. 본 발명의 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화함으로써 형성된 액적은 작고, 일부 실시예에 따르면 0.1 내지 5 마이크론 범위 내의 액적 크기를 갖는다.
일부 실시예에 따르면, 액체 용기를 포함하는 전자 담배 카트리지가 제공되며, 여기서 액체 용기는 본원에 개시된 바와 같은 칸나비노이드 조성물을 함유한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기를 포함하는 전자 담배 카트리지가 제공되고, 여기서 액체 용기는 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 그의 염을 포함하는 수용액을 포함하는 칸나비노이드 조성물을 함유하고, 수용액은 pH가 적어도 9 이다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기를 포함하는 전자 담배가 제공되며, 여기서 액체 용기는 본원에 개시된 바와 같은 칸나비노이드 조성물을 함유한다. 일부 실시예에 따르면, 액체 용기를 포함하는 전자 담배가 제공되고, 여기서 액체 용기는 하나 또는 그 초과의 칸나비노산 또는 이의 염을 포함하는 수용액을 포함하는 칸나비노이드 조성물을 함유하고, 수용액은 pH가 적어도 9이다. 일부 실시예에 따르면, 전자 담배 카트리지는 전자 담배(100)의 카트리지(106)이다.
구체적으로, 실시예 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 칸나비노이드 조성물은 THCA를 주성분으로 포함하고, 에어로졸화시 탈카르복실화되어 주로 THC를 포함하는 에어로졸을 형성한다. 그러나, 일부 실시예에 따르면, 도 33에 도시된 바와 같이 미량의 THCA가 에어로졸에 여전히 존재할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 5.5 내지 7.5 범위 내의 pH를 갖는다. 구체적으로, 에어로졸 수집 시 pH는 실질적으로 중성으로 측정되었으며, 이는 THC가 실질적으로 사라지고 pH 중성 THC가 형성되었음을 나타낸다.
일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 50 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 40 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 30 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 20 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 10 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 8 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 6 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 최대 5 마이크론의 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 포함한다.
놀랍게도, 본원에 개시된 제제의 에어로졸화는 폐로 가는 도중에 침전되기 보다는 폐에 도달하기에 충분히 작은 질량 중앙 공기역학적 직경(MMAD)을 갖는 액적을 초래한다는 것이 발견되었다. 폐에 도달하는 작은 액적은 칸나비노이드의 효율적인 호흡 전달을 가능하게 한다. 이는 카나비노이드가 폐로 전달되는 것을 최대화하는 동시에 입과 목에 침착되는 것을 최소화하는 것이 매우 유익한 것으로 간주되기 때문에 전반적인 이점이다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '액적 크기(droplet size)' 및 '질량 중앙 공기역학적 직경('mass median aerodynamic diameter)'(MMAD로도 알려져 있음)은 상호교환 가능하다. MMAD는 일반적으로 질량에 의한 중간 입자 직경으로 간주된다. MMAD는 액적 크기 대 에어로졸의 누적 질량 분율(%)을 도표화하여 평가할 수 있다. 그런 다음 MMAD는 누적 질량 분율이 50%인 지점에 해당하는 보간된 액적 크기에 따라 결정될 수 있다. 이 점은 각 용액에서 입자 크기의 추정값을 나타내며, 그 이상에서는 방울이 질량의 절반을 담당하고 그 이하에서는 방울이 다른 절반을 담당한다.
일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 본원에 개시된 바와 같이 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화함으로써 제조된다. 일부 실시예에 따르면, 에어로졸 조성물은 전자 담배(100)를 사용하여 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화함으로써 제조된다.
실시예
실시예 1: 흡입 제제의 제조
하기 실험에서 분석된 흡입용 제제는 pH ~ 11로 조정된 테트라히드로칸나비놀산(THCA)의 투명한 염기성 수용액을 포함하였다. 용액은 THCA가 풍부한 대마종 종의 샘플 1000gr을 분쇄하고 유리 용기에 분쇄된 식물 재료를 넣음으로써 제조되었다. 약 12L의 0.1M 수산화나트륨 수용액을 유리 용기에 첨가하고 혼합물을 밤새 방치하였다. 그런 다음 모든 재료를 유리 용기에서 스테인리스강 메쉬로 옮기고 식물 재료를 물리적 압력을 가하여 분쇄하였다. 그 다음, 액체 내용물을 원심분리하고 상청액을 투명한 용액으로 수집하였다. 용액은 눈에 띄게 맑았고 pH는 약 11로 측정되었다. 용액은 약 5% w/w 나트륨 테트라하이드로칸나비놀레이트(테트라하이드로칸나비놀산 나트륨 염)를 함유하는 것으로 측정되었다. 용액은 전자 담배를 사용하여 흡입할 준비가 되었다.
제제는 본 발명의 전자 담배로부터 에어로졸화되었다. 에어로졸을 수집하고 그 pH를 실질적으로 중성으로 측정했는데, 이는 THCA가 탈카르복실화되어 에어로졸에서 pH 중성 화합물 THC를 형성함을 나타낸다.
실시예 2: 흡입을 위한 제제의 제조
하기 실험에서 분석된 흡입용 제제는 pH ~ 11로 조정된 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)의 투명한 염기성 수용액을 포함하였다. 용액은 THCA가 풍부한 대마초 종의 샘플 1000gr을 분쇄하고 유리 용기에 분쇄된 식물 재료를 담아서 제조된다. 약 12L의 0.1M 수산화나트륨 수용액을 유리 용기에 첨가하고 혼합물을 밤새 방치하였다. 그런 다음 모든 재료를 유리 용기에서 스테인리스강 메쉬로 옮기고 식물 재료를 물리적 압력을 가하여 분쇄하였다. 그 다음, 액체 내용물을 원심분리하고 상청액을 투명한 용액으로 수집하였다. 그 후, 맑은 용액에 pH가 약 4에 도달할 때까지 진한 염산을 첨가하였다. 그 결과, 테트라히드로칸나비놀산이 침전되기 시작하였다. 형성된 현탁액을 원심분리하고 고체를 분리하였다. 물을 순차적으로 첨가하면서 원심분리 및 고체 분리 단계를 2회 더 반복하였다. 고체 테트라히드로칸나비놀산을 0.01M 수성 수산화나트륨에 용해시켰다. 용액은 눈에 띄게 맑았고 pH는 약 11로 측정되었다. 용액은 약 5% w/w 나트륨 테트라하이드로칸나비놀레이트(테트라하이드로칸나비놀산 나트륨 염)를 함유하는 것으로 측정되었다. 용액은 전자 담배로 흡입할 준비가 되었다.
제제는 본 발명의 전자 담배로부터 에어로졸화되었다. 에어로졸을 수집하고 그 pH를 실질적으로 중성으로 측정했는데, 이는 THCA가 탈카르복실화되어 에어로졸에서 pH 중성 화합물 THC를 형성함을 나타낸다.
실시예 3: 흡입용 제제의 분석
이동상은 90% 아세토니트릴/10% 물/0.1% 포름산이고 정지상은 역상 C18 컬럼인 Dionex Ultimate 3000 HPLC 시스템에서 예시적인 제제 용액의 상대량에 대해 칸나비노이드 THC 및 THCA를 확인하였다. 컬럼 오븐 온도는 35℃로 설정하고 유량은 1 ml/min으로 설정하였다. UV 검출은 220nm에 있었다. 용출 시간은 문헌에 알려진 바와 같이 THC 및 THCA의 용리 시간과 비교되었다.
도 33은 2개의 중첩 크로마토그램을 도시하고 있다. 점선 추세선은 이동상이 90% 아세토니트릴/10% 물/0.1% 포름산으로, 추가 처리 없이 예 1의 제제의 용출로 인한 크로마토그램을 나타낸다. 이 크로마토그램은 약 3.8분의 머무름 시간에 큰 피크를 보여 유사한 용리 조건에서 THCA의 문헌 값과 비슷하고, 약 3.35분에 작은 피크를 보여 유사한 용리 조건에서 THC의 문헌 값과 비슷한다. 따라서, 본 발명의 제제는 염기성 조건에서 염기성 염으로 나타나는 THCA를 주로 포함하는 것으로 결론지어진다.
도 33의 제 2 크로마토그램은 예 1의 제제를 에어로졸화한 후 본 발명의 전자 담배에서 채취한 에어로졸을 상기 조건에서 용출한 결과이다. 도 33은 THC를 나타내는 약 3.35의 체류 시간에서 큰 피크를 나타내고; 및 THCA를 나타내는 약 3.8의 체류 시간에서 매우 작은 피크를 나타낸다. 따라서, 현행 전자 담배로 본 발명의 제제를 가열하여 형성되는 에어로졸은 활성 칸나비노이드 형태인 THC를 주로 포함하는 것으로 결론지어진다. 이것은 또한 에어로졸의 중성 pH를 설명할 수 있다. 어떤 이론이나 작용 기전에 구속되기를 바라지 않고, THCA의 가열 시, 대부분은 THC에 대해 탈카르복실화된다. 가열 과정이 빠르기 때문에 THCA의 일부는 탈탄산되기 전에 증발되어 에어로졸에 나타난다.
실시예 4: 임팩터 부품의 질량 분포:
입자 크기 분포 테스트는 예 1의 테트라히드로칸나비놀산의 염기성 수용액을 사용하여 캐스케이드 임팩터 검증 방법을 사용하여 수행되었다. 중간 직경에 대한 한계는 0.4 내지 0.8 마이크론 범위이고 5 마이크론 미만 입자/액적에 대한 한계는 90%로 설정되었다. 결과는 도 34에 제시되어 있고 본 발명의 전자 담배로 에어로졸화된 예 1의 제제에 관한 것이다.
에어로졸화된 용액의 상대 질량은 0.43 마이크로미터 내지 10 마이크로미터 초과로 측정된 입자 크기에 대해 측정되었다.
도 34는 입자 직경 그룹이 0.43 내지 0.7 미크론, 0.7 내지 1.1 미크론; 1.1 내지 2.2 미크론; 2.2 내지 3.3 미크론; 3.3 내지 4.7 미크론; 4.7 내지 5.8 미크론; 5.8 내지 9 미크론; 및 10미크론 이상인 각 입자 직경 크기 그룹에서 에어로졸의 상대 질량을 나타내는 에어로졸의 임팩터 부분에 대한 질량 분포를 나타내는 차트이다.
도 34에서 볼 수 있는 바와 같이, 에어로졸 질량의 대부분은 0.43 내지 2.2 마이크론 범위 내의 직경을 갖는 액적으로 제공되었다.
마지막으로, 도 35는 실험에서 에어로졸의 누적 질량 분포를 나타내는 차트이다. 누적 질량 분율 대 액적 크기(마이크로미터)를 나타낸다. 누적 백분율 축선의 50% 표시는 입자 크기의 예상 값을 나타내며, 그 이상에서는 방울이 질량의 절반을 차지하고 그 아래에서는 방울이 나머지 절반을 차지한다. 다시, 질량의 절반이 약 0.8 마이크론 미만의 직경을 갖는 액적으로 전달되었음을 알 수 있다.
본 명세서에 기술된 양태 및 실시예는 양태 및 실시예를 "구성하는(consisting)" 및/또는 "필수 구성으로 하는(consisting essentially of)"을 포함하는 것으로 이해된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 달리 표시되지 않는 한 복수 인용을 포함한다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 개시되었지만, 본 발명의 진정한 사상 및 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 다른 실시예 및 변형이 당업자에 의해 고안될 수 있음이 명백하다. 첨부된 청구범위는 이러한 모든 실시예 및 등가 변형을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다.
Claims (50)
- 전자 담배(electronic cigarette)로서,
제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 카트리지(cartridge)로서,
열을 발생시키고 그 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 히터;
액체 인출 요소(liquid drawing element);
액체 용기; 및
출구를 포함하는, 카트리지; 및
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 처리 유닛(processing unit)을 포함하는 액추에이터(actuator)를 포함하며,
상기 액추에이터의 제 1 단부는 상기 카트리지의 제 2 단부와 연결 가능하고,
상기 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거, 및 액체 인출 요소와 액체 용기를 포함하는 액체 침착 메커니즘(mechanism)을 더 포함하고,
상기 액체 인출 요소는 상기 전자 담배의 적어도 제 1 상태에서 증발 히터로부터 이격되고,
상기 액체 침착 메커니즘은 수성 제제(aqueous formulation)의 불연속 부피(discrete volume)를 상기 액체 인출 요소로부터 상기 전자 담배의 제 2 상태에서 상기 증발 히터로 전달하도록 구성되고,
상기 액체 인출 요소는 상기 전자 담배의 제 1 상태 및 상기 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 상기 액체 용기와 접촉하고,
상기 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 상기 증발 히터 및 상기 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 작동을 제어하도록 구성되고,
상기 적어도 하나의 작동 신호는 상기 제 1 트리거 활성화 신호를 포함하는, 전자 담배. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 상기 증발 히터 및 상기 액체 침착 메커니즘 모두의 작동을 제어하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리 유닛은 상기 전자 담배의 제 1 상태에서 상기 액체 인출 요소로부터 상기 증발 히터로 액체의 전달을 방지하기 위해 상기 액체 침착 메커니즘의 작동을 제어하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 3 항에 있어서,
(a) 상기 전자 담배의 제 1 상태에서 상기 액체 인출 요소로부터 상기 증발 히터로 액체의 전달을 방지하고, 그리고 (b) 상기 전자 담배의 제 2 상태에서 상기 액체 인출 요소로부터 상기 증발 히터로 수성 제제의 불연속 부피를 전달하도록 상기 액체 침착 메커니즘의 작동을 순차적으로 제어하는 상기 처리 유닛을 통하여, 상기 제 1 상태와 그의 상기 제 2 상태 사이에서 간헐적으로 스위치하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증발 히터는 평평하고 상기 출구를 대향하는 제 1 평면 및 상기 유체 침착 메커니즘을 대향하는 제 2 평면을 포함하고, 상기 액체 침착 메커니즘은 수성 제제의 불연속 부피를 상기 전자 담배의 제 2 상태에서 상기 액체 인출 요소로부터 상기 증발 히터의 제 2 평면까지 전달하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 3 항에 있어서,
상기 증발 히터가 상기 수성 제제로 적어도 부분적으로 투과 가능하고, 상기 액체 인출 요소로부터 그 제 2 평면으로 수성 제제의 불연속 부피를 수용하고, 상기 전자 담배의 제 2 상태에서 그 상기 제 1 평면을 통하여 상기 수성 제제를 증발시키도록 구성되어 상기 증발된 수성 제제가 상기 출구를 통하여 방출되는, 전자 담배. - 제 1 항에 있어서,
상기 카트리지는 카트리지 하우징(housing) 및 이에 연결된 증발 히터 지지부(support)를 포함하고, 상기 증발 히터 지지부는 상기 증발 히터를 수용하며, 세라믹, 알루미늄 실리케이트, 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물, 이트륨 산화물, 용융 규소, 이산화규소 및 용융 알루미늄 산화물로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 낮은 열 전도성 재료로 제조되는, 전자 담배. - 제 1 항에 있어서,
상기 액추에이터는 재충전 가능한 배터리를 수용하도록 구성된 전원 구획부(power source compartment), 및 액추에이터 전력 커플링(coupling)을 더 포함하고,
상기 카트리지는 카트리지 전력 커플링을 더 포함하고, 전자 담배를 형성하도록 상기 카트리지와 상기 액추에이터를 조립할 때, 카트리지 전력 커플링과 액추에이터 전력 커플링 사이에 전기 접촉이 이루어지며, 상기 재충전 가능한 배터리는 전류를 처리 유닛 및 액추에이터 전력 커플링에 제공하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 8 항에 있어서,
상기 증발 히터는 제 1 단부, 제 2 단부 및 출구를 대향하는 제 1 평면 및 상기 액체 인출 요소를 대향하는 제 2 평면을 갖는 2차원 형상을 형성하도록 나선형 경로로 이들 사이에서 연장되는 본체부(main body portion)를 갖는 세장형 열 전도성 코일(elongated heat conductive coil)을 포함하고,
상기 나선형 경로는 상기 세장형 열 전도성 코일의 본체의 부분 사이에 내부 트랙(inner track)을 형성하는, 전자 담배. - 제 9 항에 있어서,
상기 세장형 열 전도성 코일의 제 1 단부 및 제 2 단부 각각은 증발 히터 전기 접점(contact)에 연결되고,
각각의 증발 히터 전기 접점은 카트리지 전기 접점과 전기적으로 접촉하고,
상기 카트리지 전기 접점은 상기 카트리지 전력 커플링과 전기적으로 접촉하는, 전자 담배. - 제 10 항에 있어서,
상기 재충전 가능한 배터리는 카트리지 전기 접점, 카트리지 전력 커플링, 및 액추에이터 전력 커플링을 통해 증발 히터 전기 접점 각각에 전류를 제공하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 9 항에 있어서,
상기 세장형 열 전도성 코일의 제 1 단부 및 제 2 단부 각각은 히터 저항 측정 접점에 추가로 연결되고,
상기 히터 저항 측정 접점 각각은 저항 측정 신호를 출력 저항 측정 접점을 통해 상기 처리 유닛에 제공하도록 구성되고,
상기 저항 측정 신호는 증발 히터의 온도를 나타내고,
상기 적어도 하나의 작동 신호는 상기 저항 측정 신호를 포함하는, 전자 담배. - 제 1항에 있어서,
상기 액추에이터는 상기 전자 담배 내의 흐름 또는 압력을 측정하고 이를 나타내는 흐름 또는 압력 신호를 제공하도록 구성된 흐름 또는 압력 센서를 더 포함하고,
상기 적어도 하나의 작동 신호는 상기 흐름 또는 압력 신호를 포함하는, 전자 담배. - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수성 제제의 불연속 부피가 2μL 내지 40μL 범위 내의 부피를 갖는, 전자 담배. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 트리거는 액추에이터에 위치하고, 스위치, 노브(knob), 다이얼, 레버, 버튼, 터치 인터페이스, 힘 센서, 압력 센서 및 흐름 센서로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 전자 담배. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 트리거는 적어도 하나의 제어 파라미터를 결정하기 위해 옵션을 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스를 포함하고, 이에 의해 상기 처리 유닛은 상기 액체 침착 메커니즘을 제어하고,
상기 적어도 하나의 제어 파라미터가 유체 침착 주파수 및 유체 침착 듀티 사이클로부터 선택되는, 전자 담배. - 제 16 항에 있어서,
상기 처리 유닛은 1Hz 내지 100Hz 범위 내의 유체 침착 주파수에서 상기 액체 침착 메커니즘을 제어하도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 제어 파라미터는 1Hz 내지 100Hz의 범위 내의 적어도 두 개의 유체 침착 주파수를 포함하는, 전자 담배. - 제 16 항에 있어서,
상기 처리 유닛은 10% 내지 50% 범위 내의 듀티 사이클(duty cycle)에서 액체 침착 메커니즘을 제어하도록 구성되고,
상기 적어도 하나의 제어 파라미터는 10% 내지 50%의 범위 내의 적어도 두 개의 제어 파라미터를 포함하는, 전자 담배. - 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는 상기 액추에이터 상에 위치되는, 전자 담배. - 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는 인터넷 연결을 통해 상기 처리 유닛과 통신하는 원격 장치에 위치되는, 전자 담배. - 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 침착 메커니즘이 상기 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치와 상기 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치 사이에서 상기 액체 인출 요소의 적어도 일부분의 전위(dislocation)를 트리거하도록 구성된 바이어싱 요소(biasing element)를 더 포함하고,
상기 액체 인출 요소는 상기 제 1 위치에서 상기 증발 히터로부터 이격되고,
상기 액체 인출 요소는 상기 제 2 위치에서 상기 증발 히터와 접촉하는, 전자 담배. - 제 21항에 있어서,
상기 바이어싱 요소는 상기 액체 인출 요소와 상기 액추에이터의 제 2 단부 사이에 위치되고, 상기 액체 인출 요소의 일부를 상기 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치로부터 상기 카트리지의 제 1 단부의 방향으로 상기 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치를 향하여 전위(dislocating)하도록 구성되고, 상기 액체 인출 요소의 전위를 상기 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치로부터 상기 액추에이터의 제 2 단부의 방향으로 상기 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치를 향하여 트리거하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
상기 액체 인출 요소는 가요성이며 적어도 제 1 부분 및 제 2 부분을 포함하고,
상기 액체 인출 요소의 제 2 부분은 상기 전자 담배의 제 1 상태 및 상기 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 상기 액체 용기와 접촉하고,
상기 바이어싱 요소는 상기 전자 담배의 제 1 상태 내의 제 1 위치와 상기 전자 담배의 제 2 상태 내의 제 2 위치 사이에서 상기 액체 인출 요소의 제 1 부분의 전위를 트리거하도록 구성되고,
상기 액체 인출 요소의 제 1 부분은 상기 제 1 위치에서 증발 히터와 이격되고, 상기 액체 인출 요소의 제 1 부분은 상기 제 2 위치에서 증발 히터와 접촉하는, 전자 담배. - 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 인출 요소는 직물, 천, 양모, 펠트(felt), 스폰지, 발포체, 셀룰로오스(cellulose), 얀(yarn), 극세사 또는 이들의 조합을 포함하는, 전자 담배. - 제 24 항에 있어서,
상기 액체 인출 요소는 심지(wick)를 포함하는, 전자 담배. - 제 21 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바이어싱 요소는 솔레노이드(solenoid) 액추에이터, 로드, 및 솔레노이드 플런저 헤드(plunger head)를 포함하고,
상기 로드는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고,
상기 제 2 단부는 상기 솔레노이드 액추에이터에 연결되고, 상기 제 1 단부는 상기 솔레노이드 플런저 헤드에 연결되고,
상기 솔레노이드 액추에이터는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 솔레노이드 플런저 헤드를 전위시키도록 구성되고,
상기 전자 담배의 제 2 상태에서, 상기 솔레노이드 플런저 헤드는 그의 상기 제 2 위치에 있고 상기 액체 인출 요소의 부분을 증발 히터에 대해 가압하고,
상기 전자 담배의 제 1 상태에서, 상기 솔레노이드 플런저 헤드는 그의 상기 제 1 위치에 있고 상기 액체 인출 요소는 상기 증발 히터에서 이격되어 있는, 전자 담배. - 제 26항에 있어서,
상기 액추에이터는 액체 침착 메커니즘 하우징을 더 포함하고, 상기 액체 침착 메커니즘 하우징은 상기 솔레노이드 액추에이터를 수용하고,
상기 로드는 상기 카트리지의 제 1 단부 방향으로 상기 솔레노이드 액추에이터로부터 연장되며,
상기 카트리지와 상기 액추에이터가 조립될 때, 상기 솔레노이드 플런저 헤드는 카트리지 내부, 솔레노이드 액추에이터와 증발 히터(120) 사이에 있는, 전자 담배. - 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
상기 솔레노이드 액추에이터는 전류를 수신하고 상기 전류를 수신할 때 상기 솔레노이드 플런저 헤드의 축방향 이동을 생성하도록 구성되고,
상기 축방향 이동은 상기 전자 담배의 제 1 상태 내의 상기 솔레노이드 플런저 헤드의 제 1 위치와 상기 전자 담배의 제 2 상태 내의 상기 솔레노이드 플런저 헤드의 제 2 위치 사이에서 상기 증발 히터에 수직한 축선을 따르는, 전자 담배. - 제 28 항에 있어서,
상기 처리 유닛은 상기 전류를 상기 솔레노이드 액추에이터로 구동하고 상기 전류를 제어함으로써 상기 솔레노이드 플런저 헤드의 축방향 이동의 속도(rate)를 제어하도록 구성되는. 전자 담배. - 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 침착 메커니즘이 카트리지 내에 위치되고 상기 수성 제제로부터 스프레이를 생성하도록 구성된 스프레이 메커니즘(spraying mechanism)을 더 포함하고,
상기 스프레이 메커니즘은 액체 인출 요소와 접촉하고 상기 전자 담배의 제 1 상태와 상기 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 상기 증발 히터로부터 이격되는, 전자 담배. - 제 30 항에 있어서,
상기 스프레이 메커니즘은 상기 액체 인출 요소와 상기 증발 히터 사이에 위치되고,
상기 전자 담배의 제 1 상태에서, 상기 스프레이 메커니즘은 스프레이를 생성하지 않고,
상기 전자 담배의 제 2 상태에서, 상기 스프레이는 상기 액추에이터의 제 1 단부 방향으로 상기 스프레이 메커니즘으로부터 스프레이되고 상기 증발 히터와 접촉하는, 전자 담배. - 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,
상기 액체 침착 메커니즘은 액체 침착 메커니즘 하우징을 더 포함하고,
상기 스프레이 메커니즘은 상기 수성 제제로부터 상기 스프레이를 생성하도록 구성된 피에조 디스크(piezo disc)를 포함하고,
상기 피에조 디스크는 상기 전자 담배의 제 1 상태 및 상기 전자 담배의 제 2 상태 모두에서 액체 인출 요소와 접촉하고 증발 히터로부터 이격되고,
상기 피에조 디스크는 상기 액체 침착 메커니즘 하우징 내에 수용되는, 전자 담배. - 제 32 항에 있어서,
상기 액체 침착 메커니즘 하우징은 피에조 슬롯(slot)을 포함하고, 상기 피에조 디스크는 상기 피에조 슬롯 내에 수용되는, 전자 담배. - 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
상기 피에조 디스크가 전류를 상기 수성 제제로부터 상기 스프레이를 생성하는 공진 주파수를 갖는 진동으로 변환하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 34 항에 있어서,
상기 공진 주파수는 100KHz 내지 10MHz 범위인, 전자 담배. - 제 34 항 또는 제 35 항에 있어서,
상기 처리 유닛은 상기 전류를 피에조 디스크로 구동하고 상기 전류를 제어함으로써 상기 스프레이를 제어하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 30 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피에조 디스크는 금속으로 제조되며, 상기 증발 히터에 대향하는 제 1 평면 및 상기 액체 인출 요소와 접촉하는 제 2 평면을 포함하고,
상기 피에조 디스크는 천공 디스크이고,
상기 전자 담배의 제 2 상태 내의 피에조 디스크를 통해 전류가 인가될 때, 상기 피에조 디스크는 그의 상기 제 2 평면과 접촉하는 상기 수성 제제를 그의 상기 제 1 표면으로부터 상기 피에조 디스크의 천공을 통해 방출되는 상기 스프레이로 전환하도록 구성되는, 전자 담배. - 제 37 항에 있어서,
상기 스프레이는 상기 액추에이터의 제 1 단부의 방향으로 상기 피에조 디스크의 제 1 표면으로부터 방출되고 상기 증발 히터와 접촉하는, 전자 담배. - 전자 담배로서,
제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 카트리지로서,
열을 발생시키고 그 표면에서 액체를 증발시키는 증발 히터;
내부 구획부를 갖는 액체 용기;
움직이는 제 1 부분 및 고정된 제 2 부분을 갖는 액체 인출 요소로서, 상기 고정된 제 2 부분은 상기 액체 용기의 내부 구획부와 접촉하는, 액체 인출 요소, 및
출구를 포함하는, 카트리지; 및
제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 액추에이터로서, 처리 유닛을 포함하는, 액추에이터를 포함하고,
상기 액추에이터의 제 1 단부는 상기 카트리지의 제 2 단부와 연결 가능하고,
상기 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거와 상기 액체 인출 요소, 상기 액체 용기, 및 바이어싱 요소를 포함하는 액체 침착 메커니즘을 더 포함하고,
상기 바이어싱 요소는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상기 액체 인출 요소의 제 1 부분의 전위를 트리거하도록 구성되고,
상기 액체 인출 요소는 상기 제 1 위치에서 상기 증발 히터로부터 이격되고,
상기 액체 인출 요소의 제 1 부분은 상기 제 2 위치에서 증발 히터와 접촉하고,
상기 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 상기 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 상기 증발 히터 및 상기 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 작동을 제어하도록 구성되고,
상기 적어도 하나의 작동 신호는 상기 제 1 트리거 활성화 신호를 포함하는, 전자 담배. - 제 39 항에 있어서,
바이어싱 요소는 솔레노이드 액추에이터, 로드, 및 솔레노이드 플런저 헤드를 포함하고,
상기 로드는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고,
상기 제 2 단부는 상기 솔레노이드 액추에이터에 연결되고,
상기 제 1 단부는 상기 솔레노이드 플런저 헤드에 연결되고,
상기 솔레노이드 액추에이터는 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 상기 솔레노이드 플런저 헤드를 전위시키도록 구성되고,
상기 전자 담배의 제 2 상태에서, 상기 솔레노이드 플런저 헤드는 그 상기 제 2 위치에 있고 상기 액체 인출 요소의 움직이는 제 1 부분을 상기 증발 히터에 대해 가압하고, 상기 전자 담배의 제 1 상태에서, 상기 솔레노이드 플런저 헤드가 그 상기 제 1 위치에 있고 상기 액체 인출 요소가 상기 증발 장치로부터 이격되는, 전자 담배. - 전자 담배로서,
제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 카트리지로서,
열을 발생시키고 그 표면으로부터 액체를 증발시키도록 구성된 증발 히터;
액체 인출 요소;
내부 구획부를 포함하는 액체 용기;
스프레이 메커니즘; 및
출구를 포함하는, 카트리지; 및
제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 처리 유닛을 포함하는 액추에이터를 포함하고,
상기 액추에이터의 제 1 단부는 상기 카트리지의 제 2 단부와 연결 가능하고,
상기 전자 담배는 제 1 트리거 활성화 신호를 생성하도록 구성된 제 1 트리거를 더 포함하고,
상기 액체 인출 요소는 상기 스프레이 메커니즘 및 상기 액체 용기의 내부 구획부와 접촉하고,
상기 스프레이 메커니즘은 상기 증발 히터와 상기 액체 인출 요소 사이에 위치되고,
상기 액체 인출 요소, 상기 액체 용기, 및 상기 스프레이 메커니즘 중 각각의 하나는 상기 증발 히터로부터 이격되고,
상기 스프레이 메커니즘은 상기 수성 제제의 스프레이를 상기 증발 히터로 전달하도록 구성되고,
상기 처리 유닛은 적어도 하나의 작동 신호를 수신하고 상기 적어도 하나의 작동 신호를 수신할 때 상기 증발 히터 및 상기 액체 침착 메커니즘 중 적어도 하나의 작동을 제어하도록 구성되고,
상기 적어도 하나의 작동 신호는 상기 제 1 트리거 활성화 신호를 포함하는, 전자 담배. - 제 41 항에 있어서,
상기 액체 침착 메커니즘은 액체 침착 메커니즘 하우징을 더 포함하고,
상기 스프레이 메커니즘은 수성 제제로부터 상기 스프레이를 생성하도록 구성된 피에조 디스크를 포함하고,
상기 피에조 디스크는 상기 액체 인출 요소와 접촉하고 상기 증발 히터로부터 이격되며,
상기 액체 침착 메커니즘 하우징은 피에조 슬롯을 포함하고, 상기 피에조 디스크는 상기 피에조 슬롯 내에 수용되는, 전자 담배. - 제 42 항에 있어서,
상기 피에조 디스크는 금속으로 제조되고 상기 증발 히터에 대향하는 제 1 평면 및 상기 액체 인출 요소와 접촉하는 제 2 평면을 포함하고,
상기 피에조 디스크는 천공 디스크이고,
상기 전자 담배의 제 2 상태에서 상기 피에조 디스크를 통해 전류를 인가할 때, 상기 피에조 디스크는 그의 상기 제 2 평면과 접촉하는 수성 제제를 상기 제 1 표면으로부터 상기 증발 히터를 향하여 상기 피에조 디스크의 천공을 통해 방출되는 상기 스프레이로 전환하도록 구성되며,
상기 전자 담배의 제 1 상태에서, 상기 스프레이 메커니즘은 스프레이를 생성하지 않는, 전자 담배. - 흡입을 통한 칸나비노이드(cannabinoid)의 투여에 사용하기 위한 칸나비노이드 조성물로서,
상기 칸나비노이드 조성물은 적어도 하나의 칸나비노산 또는 그 염을 포함하는 수용액을 포함하고,
상기 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는, 칸나비노이드 조성물. - 제 44 항에 있어서,
흡입을 통한 칸나비노이드의 투여가 제 1항의 전자 담배에서 칸나비노이드 조성물을 가열할 때 흡입성 에어로졸(aerosol)을 생성하는 것을 포함하는, 칸나비노이드 조성물. - 제 45 항에 있어서,
상기 흡입성 에어로졸은 5.5 내지 7.5 범위의 pH를 갖는, 칸나비노이드 조성물. - 제 44 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 칸나비노산 또는 그 염이 4% 내지 6% w/w 범위 내의 농도로 THCA 또는 그 염을 포함하는, 칸나비노이드 조성물. - 흡입을 통해 전자 담배 사용자에게 칸나비노이드를 전달하는 방법으로서,
(i) 적어도 하나의 칸나비노산 또는 그 염을 포함하는 수용액을 포함하는 칸나비노이드 조성물을 제공하는 단계로서, 상기 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는, 단계; 및
(ii) 단계 (a)의 칸나비노이드 조성물을 전자 담배로 에어로졸화(aerosolizing)하여 흡입 가능한 에어로졸을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 흡입 가능한 에어로졸은 상기 전자 담배의 사용자에 의해 흡입되는, 방법. - 제 48 항에 있어서,
상기 전자 담배가 제 1항의 전자 담배인, 방법. - 에어로졸 조성물의 총 중량을 기준으로하여 1-8% w/w의 총 중량의 테트라히드로칸나비놀(tetrahydrocannabinol; THC), 및 상기 에어로졸 조성물의 총 중량을 기준으로하여 70-99% w/w의 물을 포함하는 에어로졸 조성물로서,
상기 에어로졸은 최대 50 미크론의 질량 중앙값 공기역학적 직경(mass median aerodynamic diameter; MMAD)을 갖는 액적을 포함하고,
상기 에어로졸 조성물은 테트라하이드로칸나비놀산(THCA)을 더 포함하고,
상기 에어로졸 조성물은 제 1항의 전자 담배를 사용하여 칸나비노이드 조성물을 에어로졸화함으로써 형성되고,
상기 칸나비노이드 조성물이 THCA를 포함하는 수용액을 포함하고,
상기 수용액은 적어도 9의 pH를 갖는, 에어로졸 조성물.
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