KR20200038520A - 에어로졸 송달 장치를 위한 마이크로 텍스처링된 액체 운송 요소 - Google Patents

에어로졸 송달 장치를 위한 마이크로 텍스처링된 액체 운송 요소 Download PDF

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제임스 윌리암 로저스
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에릭 테일러 헌트
소이어 허바드
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Abstract

본 개시는 에어로졸 송달 장치에 관한 것이다. 에어로졸 송달 장치는 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와, 전기 저항 가열 요소, 및 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹(wicking)에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소를 구비하는 무화기를 포함하고, 상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 저장소와 유체 연통하고 전기 저항 가열 요소와 유체 연통한다.

Description

에어로졸 송달 장치를 위한 마이크로 텍스처링된 액체 운송 요소
본 개시는 전자 담배와 같은 에어로졸 송달 장치에 관련되며, 보다 구체적으로 무화기(atomizer)를 포함하는 에어로졸 송달 장치에 관련된다. 무화기는, 담배로 제조되거나 담배로부터 유래하는 에어로졸 전구체 조성물, 또는 이와 다른 방식으로 담배를 혼입할 수도 있는 에어로졸 전구체 조성물을 가열하여, 사람이 소비하기 위한 흡입 가능한 물질을 형성하도록 구성될 수도 있다.
사용을 위해 담배 연소를 필요로 하는 흡연 제품에 대한 개선 또는 대안으로서 많은 장치가 수년에 걸쳐서 제안되어 왔다. 이들 장치의 대다수는 의도적으로, 담배의 태움에 기인하는 상당한 양의 불완전 연소 및 열분해 생성물을 송달하지 않으면서 궐련(cigarette), 여송연(cigar) 또는 파이프 흡연과 연관된 감각을 제공하도록 설계되었다. 이를 위해, 휘발성 물질을 기화 또는 가열하기 위해 전기 에너지를 사용하거나, 상당한 정도로의 담배 태움 없이 궐련, 여송연, 또는 파이프 흡연의 감각을 제공하려는 수많은 대체 흡연 제품, 향미 발생기 및 의약용 흡입기가 제안되었다. 예를 들어, Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호, Griffith 이세 등의 미국 특허 출원 공보 제 2013/0255702 호, Sebastian 등의 미국 특허 출원 공보 제 2014/0000638 호, Sears 등의 미국 특허 출원 공보 제 2014/0096781 호, Ampolini 등의 미국 특허 출원 공보 제 2014/0096782 호, Davis 등의 미국 특허 출원 공보 제 2015/0059780 호―이들은 모두 본 명세서에 참조로 원용됨―에 기재된 배경 기술에 게재된 다양한 대체 흡연 물품, 에어로졸 송달 장치, 및 발열 소스도 참조하기 바란다. 또한 예를 들어, 그 전문이 본원에 참조로 원용된 Counts 외의 미국 특허 제 5,388,594 호 및 Robinson 등의 미국 특허 제 8,079,371 호의 배경란에 기재되어 있는 다양한 실시예의 제품 및 가열 구성을 참조하기 바란다.
많은 전자 담배 제품은 섬유질 위킹(wicking) 재료를 감싸는 전기 저항 히터 와이어를 갖는 "심지/코일(wick/coil)" 설계의 무화기를 포함한다. 이러한 설계에는 가열 비효율, 액체 성분의 비균질 위킹, 액체 성분의 불균일 가열 또는 기화, 히트 싱크의 존재 및 비최적 공기 역학 등 여러 가지 잠재적인 단점이 있다. 또한, 심지/코일 설계는 심지와 코일 계면에서 차(char)의 침착 및/또는 열분해를 초래할 수도 있다. 이러한 잠재적인 단점 중 일부는 시간이 지남에 따라 부정적인 감각 영향을 일으켜 무화기를 교체하기 전에 장치를 작동할 수 있는 시간을 제한할 수도 있다.
가열 또는 기화의 균일성, 가열 효율, 차링(charring)/열분해의 감소 등과 같은 에어로졸 송달 장치의 하나 이상의 특성을 개선할 수 있는 새로운 무화기 구성이 당업계에 여전히 필요하다.
본 개시는 에어로졸을 생성하도록 구성된 에어로졸 송달 장치용 무화기와 관련되며, 일부 실시예에서, 상기 에어로졸 송달 장치는 전자 담배로 지칭될 수도 있다. 일 양태에서, 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와; 전기 저항 가열 요소, 및 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹(wicking)에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소(선택적으로 플레이트 형상임)를 구비하는 무화기를 포함하는 에어로졸 송달 장치가 제공되며, 상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 전기 저항 가열 요소와 유체 연통한다. 마이크로 텍스처링된 고체 표면을 사용하면, 액체 운송 요소의 제 1 부분으로부터 가열 요소에 가까운 가열 구역으로 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹이 가능해진다.
특정 실시예에서, 전기 저항 가열 요소는 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름(예를 들어, 전도성 잉크)이다. 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되는 하나 이상의 직선형 또는 곡선형 요소를 포함할 수 있다. 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 운송된 액체 에어로졸 전구체 조성물이 전기 저항 가열 요소와 직접 접촉하지 않도록 전기 저항 가열 요소 위에 놓인 보호 층이 제공될 수 있다.
특정 실시예에서, 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 장치는 제 1 단부 및 제 2 단부 각각에 근접한 비섬유질 액체 운송 요소 내의 구멍을 더 포함하며, 구멍을 통해 필름의 제 1 단부와 결합된 포지티브 전기 단자 및 구멍을 통해 필름의 제 2 단부와 결합된 네가티브 전기 단자를 더 포함하여, 전류가 단자에서 단자로 통과될 수 있게 한다.
특정 실시예에서, 장치는 또한 저장소와 비섬유질 액체 운송 요소 사이의 유로에 개재된 2 차 액체 운송 요소(예를 들어, 섬유질 재료 또는 세라믹 재료)를 포함하며, 2 차 액체 운송 요소는 저장소와 유체 연통하고 비섬유질 액체 운송 요소의 적어도 일부와 유체 연통한다. 이러한 실시예에서, 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 전기 저항 가열 요소를 포함하는 가열 구역, 및 전기 저항 가열 요소로부터 이격 관계에 있는 제 2 구역을 포함하는 것이 가능하며, 상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 제 2 구역의 적어도 일부와 유체 연통하여, 상기 2 차 액체 운송 요소로부터 상기 제 2 구역으로 그리고 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 상기 제 2 구역으로부터 상기 가열 구역으로 액체 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유로를 확립시킨다. 예를 들어, 비섬유질 액체 운송 요소가 중앙 영역을 둘러싸는 주변 에지를 갖는 플레이트 형상인 경우, 제 2 구역은 전형적으로 주변 에지에 근접하여 위치되고 가열 구역은 중앙 영역의 적어도 일부를 포함한다. 대안적으로, 2 차 액체 운송 요소는 제 2 구역 및 가열 구역 양자의 전부 또는 일부와 유체 연통할 수 있다.
2 차 액체 운송 요소는 예를 들어 마이크로 텍스처링된 표면의 적어도 일부 위에 놓일 수도 있다. 특정 실시예에서, 2 차 액체 운송 요소는 마이크로 텍스처링된 표면의 실질적으로 전부 위에 놓일 수도 있다. 또한, 장치는 비섬유질 액체 운송 요소를 통한 적어도 하나의 구멍을 포함할 수 있고, 2 차 액체 운송 요소의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 구멍을 통과한다.
저장소 및 무화기는 예를 들어 제어 본체에 부착되도록 구성된 카트리지에 수용될 수 있으며, 제어 본체는 전기 저항 가열 요소에 전류 흐름을 제공하도록 구성된 전기 전원을 포함한다. 게다가, 에어로졸 송달 장치는 (a) 전기 저항 가열 요소에 전류 흐름을 제공하도록 구성된 전기 전원과; (b) 전기 전원으로부터의 전류 흐름을 제어하도록 구성된 제어기와; (c) 제어기와 통신하고 에어로졸 송달 장치 또는 그 일부 내의 압력 강하를 감지하도록 구성된 유량 센서중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
하나의 특정 실시예에서, 본 발명은 에어로졸 송달 장치를 제공하며, 상기 장치는, 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와; 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소, 및 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름 형태의 전기 저항 가열 요소를 구비하는 무화기―상기 필름은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 전기 저항 가열 요소와 유체 연통함―와; 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 각각에 근접한 비섬유질 액체 운송 요소 내의 구멍을 포함하고; 구멍을 통해 필름의 제 1 단부와 결합된 포지티브 전기 단자, 및 구멍을 통해 필름의 제 2 단부와 결합된 네가티브 전기 단자를 더 포함하여, 단자에서 단자로 전류 흐름이 통과될 수 있게 한다.
상기 언급된 장치는 저장소와 비섬유질 액체 운송 요소 사이의 유로에 개재된 2 차 액체 운송 요소를 추가로 포함할 수 있고, 2 차 액체 운송 요소는 저장소와 유체 연통하고 비섬유질 액체 운송 요소의 적어도 일부와 유체 연통한다. 또한, 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 전기 저항 가열 요소를 포함하는 가열 구역과, 상술한 바와 같은 전기 저항 가열 요소로부터 이격된 관계의 제 2 구역을 포함할 수 있다. 또한, 비섬유질 액체 운송 요소는 중앙 영역을 둘러싸는 주변 에지를 갖는 플레이트 형상일 수 있고, 제 2 구역은 전형적으로 주변 에지에 근접하여 위치되고 가열 구역은 중앙 구역의 적어도 일부를 포함한다.
따라서, 본 개시는 하기의 실시예를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다:
실시예 1: 에어로졸 송달 장치에 있어서, 이 에어로졸 송달 장치는, 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와; 전기 저항 가열 요소, 및 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹(wicking)에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소를 구비하는 무화기를 포함하고, 상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 전기 저항 가열 요소와 유체 연통한다.
실시예 2: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 전기 저항 가열 요소는 상기 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름이다.
실시예 3: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 전기 저항 가열 요소는 상기 마이크로 텍스처링된 표면에 패터닝된 전도성 잉크의 형태이다.
실시예 4: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 비섬유질 액체 운송 요소는 플레이트 형상이다.
실시예 5: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름이 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 상기 제 1 단부 및 제 2 단부의 각각에 근접한 비섬유질 액체 운송 요소 내의 구멍을 더 포함하며, 구멍을 통해 필름의 제 1 단부와 결합하는 포지티브 전기 단자 및 구멍을 통해 필름의 제 2 단부와 결합하는 네가티브 전기 단자를 더 포함하여 전류가 단자에서 단자로 통과될 수 있게 한다.
실시예 6: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는 상기 저장소와 비섬유질 액체 운송 요소 사이의 유로에 개재된 2 차 액체 운송 요소를 더 포함하고, 2 차 액체 운송 요소는 저장소와 유체 연통하고 비섬유질 액체 운송 요소의 적어도 일부와 유체 연통한다.
실시예 7: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 전기 저항 가열 요소를 포함하는 가열 구역과, 상기 전기 저항 가열 요소와 이격 관계에 있는 제 2 구역을 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 제 2 구역의 적어도 일부와 유체 연통하여, 상기 2 차 액체 운송 요소로부터 상기 제 2 구역으로 그리고 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 상기 제 2 구역으로부터 상기 가열 구역으로 액체 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유로를 확립시킨다.
실시예 8: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 비섬유질 액체 운송 요소는 중앙 영역을 둘러싸는 주변 에지를 갖는 플레이트 형상이고, 상기 제 2 구역은 상기 주변 에지에 근접하여 위치되고 상기 가열 구역은 상기 중앙 영역의 적어도 일부를 포함한다.
실시예 9: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 2 차 액체 운송 요소는 섬유질 재료 또는 세라믹 재료를 포함한다.
실시예 10: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 2 차 액체 운송 요소가 상기 마이크로 텍스처링된 표면의 적어도 일부 위에 놓인다.
실시예 11: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는 상기 비섬유질 액체 운송 요소를 통한 적어도 하나의 구멍을 추가로 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 구멍을 통과한다.
실시예 12: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되는 하나 이상의 직선형 또는 곡선형 요소를 포함한다.
실시예 13: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는, 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 운송된 액체 에어로졸 전구체 조성물이 상기 전기 저항 가열 요소와 직접 접촉하지 않도록 상기 전기 저항 가열 요소 위에 놓인 보호 층을 더 포함한다.
실시예 14: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 저장소 및 무화기는 제어 본체에 부착되도록 구성된 카트리지에 수용되며, 상기 제어 본체는 상기 전기 저항 가열 요소에 전류 흐름을 제공하도록 구성된 전기 전원을 포함한다.
실시예 15: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는, (a) 상기 전기 저항 가열 요소에 전류 흐름을 제공하도록 구성된 전기 전원과; (b) 상기 전기 전원으로부터의 전류 흐름을 제어하도록 구성된 제어기와; (c) 상기 제어기와 통신하고 상기 에어로졸 송달 장치 또는 그 일부 내의 압력 강하를 감지하도록 구성된 유량 센서중 하나 이상을 더 포함한다.
실시예 16: 에어로졸 송달 장치에 있어서, 이 에어로졸 송달 장치는, 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와; 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소, 및 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름 형태의 전기 저항 가열 요소를 포함하는 무화기―상기 필름은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 전기 저항 가열 요소와 유체 연통함―와; 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 각각에 근접한 비섬유질 액체 운송 요소 내의 구멍을 포함하고; 구멍을 통해 필름의 제 1 단부와 결합하는 포지티브 전기 단자, 및 구멍을 통해 필름의 제 2 단부와 결합하는 네가티브 전기 단자를 더 포함하여, 단자에서 단자로 전류 흐름이 통과될 수 있게 한다.
실시예 17: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 비섬유질 액체 운송 요소는 플레이트 형상이다.
실시예 18: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는 상기 저장소와 상기 비섬유질 액체 운송 요소 사이의 유로에 개재된 2 차 액체 운송 요소를 추가로 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 비섬유질 액체 운송 요소의 적어도 일부와 유체 연통한다.
실시예 19: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 전기 저항 가열 요소를 포함하는 가열 구역과, 상기 전기 저항 가열 요소와 이격 관계에 있는 제 2 구역을 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 제 2 구역의 적어도 일부와 유체 연통하여, 상기 2 차 액체 운송 요소로부터 상기 제 2 구역으로 그리고 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 상기 제 2 구역으로부터 상기 가열 구역으로 액체 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유로를 확립시킨다.
실시예 20: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 비섬유질 액체 운송 요소는 중앙 영역을 둘러싸는 주변 에지를 갖는 플레이트 형상이고, 상기 제 2 구역은 상기 주변 에지에 근접하여 위치되고 상기 가열 구역은 상기 중앙 영역의 적어도 일부를 포함한다.
실시예 21: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 2 차 액체 운송 요소는 섬유질 재료 또는 세라믹 재료를 포함한다.
실시예 22: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 2 차 액체 운송 요소가 상기 마이크로 텍스처링된 표면의 적어도 일부 위에 놓인다.
실시예 23: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는 상기 비섬유질 액체 운송 요소를 통한 적어도 하나의 구멍을 추가로 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 구멍을 통과한다.
실시예 24: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되는 하나 이상의 직선형 또는 곡선형 요소를 포함한다.
실시예 25: 임의의 이전 실시예 또는 이전 실시예들의 임의의 조합의 에어로졸 송달 장치에 있어서, 상기 에어로졸 송달 장치는 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 운송된 액체 에어로졸 전구체 조성물이 상기 전기 저항 가열 요소와 직접 접촉하지 않도록 상기 전기 저항 가열 요소 위에 놓인 보호 층을 더 포함한다.
본 개시의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점은 간략하게 후술되는 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명을 숙독함으로써 명백해질 것이다. 본 개시는 본 개시에 기술되거나 청구항 중 어느 한 항 이상에 기재된 2개, 3개, 4개 또는 그 초과의 특징부 또는 요소의 임의의 조합을, 그러한 특징부 또는 요소가 본원의 특정 실시예 설명 및 청구범위에서 명시적으로 조합되든지 또한 다른 방식으로 기재되든지에 관계없이, 포함한다. 본 개시의 임의의 분리가능한 특징부 또는 요소가, 임의의 그 양태 및 실시예에서, 본 개시의 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 조합가능하도록 의도된 것으로 간주되어야 하도록, 본 개시는 총체적으로 이해되도록 의도된다.
이상에서 본 개시를 총괄적인 언어로 설명했지만, 이제 첨부 도면을 참조할 것이며, 이들 도면이 반드시 실척으로 도시되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 일 예시적 실시예에 따른 조립 구성에 있어서의 카트리지 및 제어 본체를 포함하는 에어로졸 송달 장치를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 예시적 실시예에 따른 분해 구성에 있어서의 도 1의 제어 본체를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일 예시적 실시예에 따른 분해 구성에 있어서의 도 1의 카트리지를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 예시적 실시예에 따른 무화기의 평면도를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 무화기의 평면도를 도시한다.
도 6은 본 개시의 또 다른 예시적 실시예에 따른 무화기의 평면도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 일 예시적 실시예에 따른 보호 층을 갖는 무화기의 측면도를 도시한다.
도 8a 및 8b는 본 개시의 다른 예시적 실시예에 따른 카트리지의 사시도 및 분해 구성을 각각 도시한다.
도 9는 본 개시의 또 다른 예시적 실시예에 따른 카트리지의 사시도를 도시한다.
도 10은 도 9의 카트리지의 단면도를 도시한다.
도 11은 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소를 도면 전체 크기로 도시한 도 10의 카트리지의 무화기 부분의 추가 단면도이다.
이제 본 개시를 그 예시적 실시예를 참조하여 이하에서 보다 충실히 설명할 것이다. 이들 예시적 실시예는 본 개시가 철저하고 완전해지고 본 개시의 범위를 통상의 기술자에게 충실히 전달하도록 설명된다. 실제로, 본 개시는 여러가지 다양한 형태로 구현될 수도 있고, 본 명세서에 기재된 실시예에 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며, 오히려 이들 실시예는 본 개시가 적용 가능한 법적 요구사항을 충족하도록 제공된다. 명세서 및 첨부된 청구범위에 사용될 때, 단수 형태의 관사 및 정관사 등은 문맥상으로 달리 명시하지 않는 한 복수의 대상물을 포함한다.
본 발명은 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와 무화기를 포함하는 에어로졸 송달 장치를 제공한다. 무화기는 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹(wicking)에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면(microtextured surface)을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소 및 전기 저항 가열 요소를 포함한다. 마이크로 텍스처링된 표면은 저장소와 유체 연통하고 전기 저항 가열 요소와 유체 연통하며, 이는 마이크로 텍스처링된 표면이 저장소와 가열 요소 사이에 액체 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유로의 적어도 일부를 제공한다는 것을 의미한다. 언급한 바와 같이, 액체 운송 요소는 바람직하게는 비섬유질이며, 이는 액체 운송 요소가 복수의 묶음 섬유(bundled fibers)에 의해 형성된 표면이 아닌 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 고체 재료(solid material)로 형성됨을 의미한다.
본원에서 언급한 바와 같이, "마이크로 텍스처링된다"는 것은, 마이크로 미터 스케일의 지형적 3 차원 특징부를 갖는 표면(예를 들어, 약 250 미크론 미만의 평균 높이를 갖는 복수의 3 차원 표면 특징부)이 다수의 오목부 및 볼록부를 갖도록 외관상 불연속적인 것을 말한다. 마이크로 텍스처링된 표면의 표면 특징부가 일 패턴을 따르는 구조물의 질서 배열(ordered array)일 수도 있고 또는 그 배열구조가 비교적 랜덤할 수도 있지만, 이러한 표면은 조면화(roughened)되거나 또는 마이크로 패터닝되었다고 말할 수 있다. 특정 실시예에서, 마이크로 텍스처링된 표면은 약 3 내지 약 16 미크론(예를 들어, 약 4 미크론, 약 5 미크론, 약 6 미크론, 약 7 미크론, 약 8 미크론, 약 9 미크론, 약 10 미크론, 약 11 미크론, 약 12 미크론, 약 13 미크론, 약 14 미크론 및 약 15 미크론을 포함하는 약 4 내지 약 15 미크론)의 Sq 값을 포함하는 예시적인 범위를 갖는 RMS(root mean square) 분석을 사용하여 정량화될 수 있다. 특정 실시예는 약 3 미크론 내지 약 6 미크론, 약 6 미크론 내지 약 10 미크론, 또는 약 12 미크론 내지 약 15 미크론의 Sq 범위를 갖는다. RMS 데이터는 Zeiss LSM 800 기기(공초점(confocal) 현미경)를 사용하고 ISO 25178 프로토콜에 따라 생성될 수 있다.
마이크로 텍스처링된 표면은 다양한 형상(예를 들어, 기둥, 채널, 혈소판(platelets), 원뿔, 디보트(divots) 등)을 나타낼 수도 있다. 또한, 마이크로 텍스처링된 표면은 실질적으로 일정할 수 있고(예를 들어, 실질적으로 변하지 않는 치수의 단일의 반복 특징부를 나타냄) 및/또는 실질적으로 반복적인 패턴(예를 들어, 크기, 형상 및 간격 중 하나 이상이 상이하고 반복적인 질서 패턴을 규정하는 복수의 특징부)을 나타낼 수 있다. 그러나, 본 발명으로부터 벗어나지 않으면서, 마이크로 텍스처링된 표면은 또한 비교적 불균일하거나 불규칙적인 복수의 표면 돌기를 나타낼 수 있을 것이다. 마이크로 텍스처링된 표면은 마이크로 텍스처(microtexture)를 형성하는 기하학적 요소의 크기 및/또는 간격과 관련하여 적어도 부분적으로 규정될 수도 있다. 예를 들어, 기하학적 요소는 약 1㎛ 내지 약 250㎛, 약 1.5㎛ 내지 약 200㎛, 약 2㎛ 내지 약 100㎛, 약 2.5㎛ 내지 약 50㎛, 또는 약 3㎛ 내지 약 25㎛ 의 평균 높이를 가질 수 있다. 기하학적 요소는 약 0.1㎛ 내지 약 20㎛, 약 0.25㎛ 내지 약 15㎛, 약 0.5㎛ 내지 약 10㎛, 또는 약 1㎛ 내지 약 5㎛의 평균 간격을 가질 수 있다.
액체 에어로졸 전구체 조성물의 안정적인 공급물이 가열 요소의 밀접부로 바로 전달되도록, 마이크로 텍스처링된 표면이 표면을 가로질러 표면 위킹(때때로 "헤미위킹(hemi-wicking)"이라고 함)을 제공하기에 적합하다. 특정 실시예에서, 이러한 위킹 현상은 전형적인 심지/코일 무화기 구성과 비교하여 개선된 가열 또는 기화 균일성 및 개선된 가열 효율에 기여할 수 있다.
본 개시의 마이크로 텍스처링된 표면을 형성하기 위해 방법의 다양한 실시예가 사용될 수도 있다. 하나의 예시적인 방법에서, 액체 운송 요소는 마이크로 텍스처를 포함하는 표면을 형성하도록 구성된 몰드 내에 형성된다. 몰드가 마이크로 텍스처링된 표면을 형성하도록 에칭(예를 들어, 화학적, 전기 화학적 또는 레이저 에칭)되고, 이 마이크로 텍스처링된 표면이 액체 운송 요소로 전사될 수도 있다. 그러나, 표면을 형성하기 위한 방법의 다양한 다른 실시예가 이용될 수도 있다. 예를 들어, 마이크로 텍스처링된 표면은 단일 층(monolayer)의 자기 조립, 포토 리소그래피, 기계 가공, 래핑(lapping: 예를 들어, 다이아몬드 래핑), 플라즈마 분사, 전기 방사(electrospinning), 조사(irradiation), 템플릿 방법, 화학 증착, 습식 에칭, 건식 에칭 및 블라스팅(예를 들어, 모래, 중탄산 나트륨 또는 드라이 아이스로 행해지고, 선택적으로 블라스팅된 표면을 애노다이징하는 것이 따라옴)과 같은 하나 이상의 방법에 의해 생성될 수 있다. 마이크로 패턴을 포함하는 표면을 생성하기 위한 이러한 방법의 다양한 예는 Lee 등의 중탄산 나트륨으로 블라스팅함으로써 제조된 인공 연꽃 잎 구조물(Artificial Lotus Leaf Structures Made by Blasting with Sodium Bicarbonate)에 기술되어 있으며, 이는 그 전문이 본 명세서에 참조로 원용된다.
전기 저항 가열 요소는 금속, 또는 저항 가열을 제공하기에 적합한 본 명세서에 달리 기술된 유사 재료를 포함할 수 있다. 가열 요소가 (여전히 마이크로 텍스처링된 표면과 유체 연통하고 있다고 하여도) 별도의 기판 상에 배치될 수 있거나 또는 마이크로 텍스처링된 표면과 이와 달리 이격되어 있을 수 있지만, 가열 요소가 에칭 기술, 인쇄 기술 또는 접착 기술을 비롯한 다양한 수단 등에 의해서 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소와 물리적으로 결합되는 것이 유리하다. 예를 들어, 금속 리본은 액체 운송 요소에 적층되거나 이와 달리 부착될 수 있다.
유리하게는, 전기 저항 가열 요소는 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름의 형태이다. 전기 전도성 필름 층의 두께는 변할 수 있으며, 예를 들어 약 1,000㎛ 이하, 약 500㎛ 이하, 약 200㎛ 이하, 약 100㎛ 이하, 약 50㎛ 이하, 약 10㎛ 이하, 또는 약 5㎛ 이하일 수도 있다. 다른 실시예에서, 전기 전도성 필름 층은 약 0.1㎛ 내지 약 500㎛, 약 0.5㎛ 내지 약 200㎛, 약 1㎛ 내지 약 100㎛, 또는 약 2㎛ 내지 약 50㎛의 두께를 가질 수 있다.
전도성 필름이 사용되는 경우, 가열 요소에 사용되는 전기 전도성 재료는 본질적으로 전기 전도성이면서도 박막 형성에 적합한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 전도성 재료는 원소 금속(elemental metals), 금속 합금, 실리콘(단결정 실리콘 및 폴리-실리콘을 포함함), 세라믹, 탄소, 탄화물, 질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 보다 구체적인 실시예에서, 전기 전도성 재료는 백금, 금, 은, 구리, 알루미늄, 텅스텐, 아연, 팔라듐, 니켈, 티타늄, 니크롬, 실리콘 카바이드, 폴리-실리콘, 단결정 실리콘, 티타늄 나이트라이드 등으로 형성될 수 있다. 특정 실시예에서, 백금과 같은 원소 금속은 우수한 내산화성 및 장기간 안정성을 나타내기 때문에 특히 유리할 수도 있다.
특정 실시예에서, 전기 전도성 잉크는 가열 요소의 표면에 패터닝된 필름으로서 인쇄될 수 있다. 전기 전도성 잉크로 형성된 가열 요소는 변하는 복잡성의 다양한 패턴으로 구성될 수 있다. 예시적인 전도성 잉크로는, 그래핀 잉크(grahpene inks)와, 은, 금, 팔라듐, 백금, 및 이들의 합금 또는 이들의 다른 조합(예를 들어, 은-팔라듐 또는 은-백금 잉크)을 포함하는 잉크와 같은 다양한 금속을 함유한 잉크를 들 수 있다.
전도성 잉크(예를 들어, 은-함유 잉크)의 임프린팅(imprinting)을 구현하는 양태에서는, 변하는 두께, 패턴, 표면 피복률(surface coverage) 및 조성 구배를 제공하기 위해, 잉크가 예를 들어 그라비아 인쇄, 플렉소 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄 또는 다른 적절한 인쇄 방법과 같은 다양한 인쇄 공정을 이용하여 도포될 수도 있다. 유체 운송 요소 상에 전기 전도성 잉크를 인쇄하면, 더 적은 재료 및/또는 더 적은 처리 단계가 필요할 수도 있다는 점에서 제조를 개선할 수 있고, 높은 처리량 인쇄 기술을 이용하여 가열 요소를 신속하게 준비할 수 있다. 또한, 마이크로 텍스처링된 표면 상에 박막 가열 요소를 인쇄하면, 잉크의 건조 동안 또는 잉크에 전류를 인가할 때 발생할 수 있는 필름 크랙 및 다른 불연속(discontinuation)을 감소시킴으로써 가열 요소의 내구성을 향상시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한, 특정 실시예에서, 마이크로 텍스처링된 표면의 사용과 조합하여 그것에 박막 가열 요소를 도포하면, 전형적인 심지/코일 무화기 구성물과 비교하여 차링(charring)/열분해가 감소되는 것으로 여겨진다.
마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소는 바람직하게는 사용 조건 하에서 열적 및 기계적으로 안정한 기판 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 액체 운송 요소는 약 100℃ 이상, 약 150℃ 이상, 약 200℃ 이상, 약 300℃ 이상, 400℃ 이상 또는 약 500℃ 이상의 온도에서 온도 안정적인 물질로 형성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 액체 운송 요소는 약 100℃ 내지 약 750℃, 약 125℃ 내지 약 650℃, 또는 약 150℃ 내지 약 500℃의 온도 범위에서 온도 안정적일 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 운송 요소는 세라믹 재료, 특히 질화 규소 또는 이산화 규소 재료와 같은 규소계 재료로 형성될 수 있다. 그러나, 유리 또는 석영과 같은 다른 재료가 사용될 수 있다. 고리형 올레핀 공중합체(COC)와 같은 특정 열가소성 재료도 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 액체 운송 요소는 비교적 얇은 두께, 예를 들어 약 1mm 내지 약 20mm, 약 1.5mm 내지 약 15mm, 또는 약 2mm 내지 약 10mm를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 운송 요소는 약 0.5cm2 내지 약 50cm2, 약 1cm2 내지 약 45cm2, 약 2cm2 내지 약 40cm2, 또는 약 3cm2 내지 약 30cm2 의 표면적을 가질 수 있다. 액체 운송 요소는 또한 그것의 추가 치수와 관련하여도 특성화될 수 있다. 구체적으로, 액체 운송 요소는 독립적으로 최대 약 25mm, 최대 약 20mm, 최대 약 15mm 또는 최대 약 10mm 인 길이 및 폭을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 액체 운송 요소의 길이 및 폭은 독립적으로 약 0.25mm 내지 약 25mm, 약 0.5mm 내지 약 15mm, 약 0.6mm 내지 약 10mm, 약 0.7mm 내지 약 7.5mm, 또는 약 0.75mm 내지 약 5mm 일 수 있다.
특정 실시예에서, 액체 운송 요소는 플레이트 형상일 수 있으며, 이는 실질적으로 평평하고 길이와 폭이 모두 두께보다 큰 형상을 의미한다. 이러한 액체 운송 요소는 실질적으로 정사각형 또는 직사각형일 수도 있으며; 그러나, 다른 형상(예를 들어, 원형, 타원형, 삼각형 또는 다른 다각형(multi-sided shape))도 사용될 수 있을 것이다. 또한 원통 형상과 같은 액체 운송 요소에 대한 추가 기하구조가 사용될 수 있을 것이다.
본 개시는 에어로졸 송달 장치에 대한 설명을 제공한다. 에어로졸 송달 장치는 전기 에너지를 사용하여 (바람직하게는 상당한 정도까지의 재료의 연소 없이) 재료를 가열하여 흡입 가능한 물질을 형성할 수도 있으며; 이러한 물품들은 가장 바람직하게는 핸드헬드 장치(hand-held devices)로 여겨질 만큼 충분히 콤팩트하다. 에어로졸 송달 장치는, 궐련, 여송연, 또는 파이프의 흡연 감각들(예를 들면, 호흡 행위, 풍미나 향미의 유형, 관능 효과, 신체 느낌, 사용 행위, 가시 에어로졸에 의해 제공되는 것과 같은 시각적 단서 등) 중 일부 또는 전부를, 그 물품 또는 장치의 임의의 성분의 임의의 실질적인 정도의 연소 없이 제공할 수도 있다. 에어로졸 송달 장치는 에어로졸이 주로 담배의 연소 또는 열분해의 부산물에 기인한다는 의미에서는 연기의 생성을 초래하지 않지만, 오히려 가장 바람직하게 그 물품 또는 장치의 특정 성분의 휘발 또는 기화에 기인하는 증기(연기와 유사하다고 여겨질 수 있는 가시 에어로졸이라 고려될 수 있는 에어로졸 내의 증기를 포함함)를 생성한다(그러나 다른 실시예에서는 에어로졸이 가시적이지 않을 수도 있음). 매우 바람직한 실시예에서, 에어로졸 송달 장치는 담배 및/또는 담배 유래의 성분을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 에어로졸 송달 장치는 특정 실시예에서 전자 담배 또는 "e-담배"와 같은 전자 흡연 물품으로서 특징지워질 수 있다.
시스템은 일반적으로 소위 "e-담배"와 같은 에어로졸 송달 장치와 관련된 실시예의 관점에서 설명되지만, 메커니즘, 구성 요소, 특징 및 방법이 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고 다양한 물품과 연관될 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 제공된 설명은 전형적인 흡연 물품(예를 들어, 궐련, 여송연, 파이프 등) 또는 비연소 가열(heat-not-burn) 흡연 물품의 실시예와 관련하여 사용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 메커니즘, 구성 요소, 특징 및 방법의 설명은 단지 예시로서 에어로졸 송달 장치와 관련된 실시예의 관점에서 논의되고, 다양한 다른 제품 및 방법으로 구현 및 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치는 또한 증기 생성 물품 또는 약제 송달 물품인 것으로 특징지울 수 있다. 따라서, 이러한 물품 또는 장치는 하나 이상의 물질(예를 들어, 향미제 및/또는 의약품 활성 성분)을 흡입 가능한 형태 또는 상태로 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흡입 가능한 물질은 실질적으로 증기의 형태(즉, 그 임계점 미만의 온도에서 기체상인 물질)일 수 있다. 대안적으로, 흡입 가능한 물질은 에어로졸의 형태(즉, 기체 내의 미세한 고체 입자 또는 액적의 현탁)일 수 있다. 간명함을 위해, 본 명세서에 사용되는 용어 "에어로졸"은, 가시적인지의 여부에 관계없이, 그리고 연기와 유사한 것으로 간주될 수 있는 형태인지의 여부에 관계없이, 사람이 흡입하기에 적합한 형태 또는 유형의 증기, 기체 및 에어로졸을 포함하는 의미를 갖는다.
사용시, 본 개시의 에어로졸 송달 장치는 전통적인 유형의 흡연 물품(예를 들면 담배를 불붙여서 흡입하는 것에 의해 구현되는 궐련, 여송연 또는 파이프)을 사용할 때 개인에 의해 구현되는 많은 물리적 작용을 받을 수도 있다. 예를 들어, 본 개시의 에어로졸 송달 장치의 사용자는 전통적인 유형의 흡연 물품과 흡사하게 그 물품을 쥘 수 있으며, 그 물품에 의해 생성된 에어로졸의 흡입을 위해 그 물품의 일 단부를 빨아들일 수 있고, 선택된 시간 간격으로 모금(puff)을 피우는 등을 행할 수 있다.
이제 본 발명이 다양한 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 개시의 에어로졸 송달 장치는 일반적으로 외부 쉘 또는 본체 내에 제공되는 다수의 부품들을 구비한다. 외부 쉘 또는 본체의 전체 설계는 변경될 수 있으며, 에어로졸 송달 장치의 전체 크기 및 형상을 규정할 수 있는 외부 본체의 포맷 또는 구성은 변경될 수 있다. 통상적으로, 궐련 또는 여송연의 형상과 유사한 세장형 본체가 단일의 일체 쉘로 형성될 수 있거나; 세장형 본체가 두 개 이상의 분리가능한 피스로 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 송달 장치는 실질적으로 튜브형 형상이고 따라서 종래의 궐련 또는 여송연의 형상과 유사할 수 있는 세장형 쉘 또는 본체를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서 다양한 다른 형상 및 구성이 구현될 수도 있다(예를 들어, 직사각형 또는 포브(fob) 형상).
일 실시예에서, 에어로졸 송달 장치의 모든 부품은 하나의 외부 본체 또는 쉘 내에 수용된다. 대안적으로, 에어로졸 송달 장치는 결합되고 분리 가능한 2 개 이상의 쉘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 송달 장치는 하나 이상의 재사용 가능한 부품(예를 들어, 재충전식 배터리 및 그 물품의 작동을 제어하기 위한 다양한 전자장치)을 수용하는 쉘을 포함하는 제어 본체를 일 단부에 가질 수 있고, 그것에 제거 가능하게 부착되고 일회용 부분(예를 들면 일회용 향미제 함유 카트리지)을 수용하는 쉘을 타 단부에 가질 수 있다. 단일 쉘 유형의 유닛 내의 또는 다중-피스 분리 가능한 쉘 유형의 유닛 내의 부품들의 보다 구체적인 포맷, 구성 및 배열구조는 본 명세서에 제공된 추가 개시에 비추어 명백할 것이다. 또한, 상업적으로 이용 가능한 전자 에어로졸 송달 장치를 고려하면 다양한 에어로졸 송달 장치 설계 및 부품 배열구조를 이해할 수 있다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치는 전원(즉, 전기 전원), 적어도 하나의 제어 부품(예를 들어, 전원으로부터 에어로졸 송달 장치의 다른 부품으로의 전류 흐름을 제어하는 등에 의해 발열을 위한 전력을 작동, 제어, 조절 및/또는 중지하기 위한 수단), 히터 또는 발열 부품(예를 들면, 전기 저항 가열 요소, 또는 "무화기"의 일부로 통칭될 수 있는 부품), 에어로졸 전구체 조성물(예를 들면, "스모크 주스", "e-액체" 및 "e-주스"로 통칭되는 성분과 같이, 통상 충분한 열이 가해지면 에어로졸을 발생시킬 수 있는 액체), 및 에어로졸 흡입을 위해 에어로졸 송달 장치를 빨아들일 수 있게 하기 위한 마우스단부 영역 또는 선단(예를 들어, 빨아들이면 발생된 에어로졸이 물품으로부터 인출될 수 있도록 물품을 통한 규정된 공기 유로)의 일부 조합을 포함하는 것이 가장 바람직하다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치 내의 부품들의 정렬은 다양할 수 있다. 특정 실시예에서, 에어로졸 전구체 조성물은 사용자에게 에어로졸 송달을 최대화하기 위해 사용자의 입 근방에 위치하도록 구성될 수도 있는 에어로졸 송달 장치의 단부 근처에 위치될 수 있다. 그러나 다른 구성이 배제되지 않는다. 일반적으로, 가열 요소는 에어로졸 전구체 조성물에 충분히 근접하여 위치될 수 있으므로, 가열 요소로부터의 열이 에어로졸 전구체(뿐만 아니라 사용자에게 송달하기 위해 마찬가지로 제공될 수도 있는 하나 이상의 향미제, 약제 등)를 기화시켜서 사용자에게 송달하기 위한 에어로졸을 형성한다. 가열 요소가 에어로졸 전구체 조성물을 가열할 때, 소비자가 흡입하기에 적합한 물리적 형태로 에어로졸이 형성, 방출 또는 발생된다. 전술한 용어는 방출한다, 방출하고 있다, 또는 방출된다에 대한 언급이 형성한다 또는 발생한다, 형성하고 있다 또는 발생하고 있다, 형성된다 또는 발생된다는 것을 포함하도록 상호 교환적인 의미인 것에 유의해야 한다. 구체적으로, 흡입 가능한 물질은 증기 또는 에어로졸 또는 이들의 혼합물의 형태로 방출되며, 이러한 용어는 달리 특정된 경우를 제외하고는 본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된다.
상술한 바와 같이, 에어로졸 송달 장치는 히터의 동력 공급, 제어 시스템의 동력 공급 또는 인디케이터의 동력 공급 등과 같이, 에어로졸 송달 장치에 다양한 기능을 제공하기에 충분한 전류 흐름을 제공하기 위해 배터리 또는 다른 전기 전원(예를 들면 캐패시터)을 내장할 수도 있다. 전원은 다양한 실시예를 취할 수 있다. 바람직하게는, 전원은 가열 요소를 급속 가열하기에 충분한 전력을 송달하여, 소망하는 지속 기간 동안의 사용을 통해 에어로졸 형성을 제공하고 에어로졸 송달 장치에 전력을 공급할 수 있다. 전원은 에어로졸 송달 장치가 편리하게 취급될 수 있도록 에어로졸 송달 장치 내에 편리하게 끼워맞춰지게 크기설정된 것이 바람직하다. 또한, 바람직한 전원은 소망하는 흡연 경험을 저해하지 않기에 충분히 가벼운 것이다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치 내의 부품들의 보다 구체적인 포맷, 구성 및 배열구조는 이하에 제공되는 추가 개시로부터 명백할 것이다. 또한, 다양한 에어로졸 송달 장치 부품들의 선택은 상업적으로 이용 가능한 전자 에어로졸 송달 장치를 고려하여 이해될 수 있다. 또한, 에어로졸 송달 장치 내의 부품들의 배열구조는 시중에서 입수할 수 있는 전자 에어로졸 송달 장치를 고려하여 이해될 수 있다. 그 부품, 그 작동 방법, 그 안에 포함된 물질 및/또는 그의 다른 속성이 본 개시의 장치에 포함될 수도 있는 상업적으로 입수 가능한 제품의 예는 Philip Morris Incorporated에 의한 ACCORD®: InnoVapor LLC에 의한 ALPHA™, JOYE 510™ 및 M4™; White Cloud Cigarettes에 의한 CIRRUS™ 및 FLING™; Lorillard Technologies, Inc.에 의한 BLU™; Epuffer® International Inc.에 의한 COHITA™, COLIBRI™, ELITE CLASSIC™, MAGNUM™, PHANTOM™ 및 SENSE™; Electronic Cigarettes, Inc.에 의한 DUOPRO™, STORM™ 및 VAPORKING®; Egar Australia에 의한 EGAR™; Joyetech에 의한 eGo-C™ 및 eGo-T™; Elusion UK Ltd에 의한 ELUSION™; Eonsmoke LLC에 의한 EONSMOKE®; FIN Branding Group, LLC에 의한 FIN™; Green Smoke Inc. USA에 의한 SMOKE®; Greenarette LLC에 의한 GREENARETTE™; Smoke Stik®에 의한 HALLIGAN™, HENDU™, JET™, MAXXQ™, PINK™ 및 PITBULL™; Philips Morris International, Inc.에 의한 HEATBAR™; Crown7로부터의 HYDRO IMPERIAL™ 및 LXE™; LOGIC Technology에 의한 LOGIC™ 및 THE CUBAN™; Luciano Smokes Inc.에 의한 LUCI®; Nicotek, LLC에 의한 METRO®; Sottera, Inc.에 의한 NJOY® 및 ONEJOY™; SS Choice LLC에 의한 NO.7™; PremiumEstore LLC에 의한 PREMIUM ELECTRONIC CIGARETTE™; Ruyan America, Inc.에 의한 RAPP E-MYSTICK™; Red Dragon Products, LLC에 의한 RED DRAGON™; Ruyan Group (Holdings) Ltd.에 의한 RUYAN®; Smoker Friendly International, LLC에 의한 SF®; The Smart Smoking Electronic Cigarette Company Ltd.에 의한 GREEN SMART SMOKER®; Coastline Products LLC에 의한 SMOKE ASSIST®; Smoking Everywhere, Inc.에 의한 SMOKING EVERYWHERE®; VMR Products LLC에 의한 V2CIGS™; VaporNine LLC에 의한 VAPOR NINE™; Vapor 4 Life, Inc.에 의한 VAPOR4LIFE®; E-CigaretteDirect, LLC에 의한 VEPPO™; R. J. Reynolds Vapor Company에 의한 AVIGO, VUSE, VUSE CONNECT, VUSE FOB, VUSE HYBRID, ALTO, ALTO+, MODO, CIRO, FOX + FOG, AND SOLO+; Mistic Ecigs에 의한 MISTIC MENTHOL; 및 CN Creative Ltd.에 의한 VYPE로 거래되었다. 그러나 다른 전기 구동식 에어로졸 송달 장치, 특히 소위 전자 담배로 특징지워진 에어로졸 송달 장치가 COOLER VISIONS™; DIRECT E-CIG™; DRAGONFLY™; EMIST™; EVERSMOKE™; GAMUCCI®; HYBRID FLAME™; KNIGHT STICKS™; ROYAL BLUES™; SMOKETIP®; SOUTH BEACH SMOKE™이라는 상표명으로 거래되었다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치에 이용될 수도 있는 부품들 및 관련 기술들의 추가의 제조자, 설계자 및/또는 양수인으로는 중국 센젠의 Shenzhen Jieshibo Technology; 중국 센젠시의 Shenzhen First Union Technology; 미국 캘리포니아주 로스앤젤레스의 Safe Cig; 필리핀의 Janty Asia Company; 중국 센젠의 Joyetech Changzhou Electronics; SIS Resources; 독일 도버의 B2B International Holdings; 미국 오하이오주의 Evolv LLC; 이탈리아 볼로그나의 Montrade; 중국 센젠의 Shenzhen Bauway Technology; 미국 플로리다주 폼파노 비치의 Global Vapor Trademarks Inc.; 미국 플로리다주 포트 로더데일의 Vapor Corp.; 독일 라스차우-마커스바흐의 Nemtra GMBH; 미국 미시간주 알레간의 Perrigo L. Co.; Needs Co., Ltd.; 미국 네바다주 라스베이거스의 Smokefree Innotec; 스웨덴 헬싱보리의 McNeil AB; Chong Corp; 미국 캘리포니아주 마운틴 뷰의 Alexza Pharmaceuticals; 미국 노스캐롤라이나주 샬로테의 BLEC, LLC; 프랑스 로발레비체의 Gaitrend Sari; 중국 센젠의 FeelLife Bioscience International; 독일 젤프의 Vishay Electronic BMGH; 중국 센젠의 Shenzhen Smaco Technology Ltd.; 미국 플로리다주 보카 레이톤의 Vapor Systems International; 이스라엘의 Exonoid Medical Devices; 중국 센젠의 Shenzhen Nowotech Electronic; 중국 홍콩의 Minilogic Device Corporation; 중국 센젠의 Shenzhen Kontle Electronics, 및 미국 오하이오주 메디나의 Fuma International, LLC, 미국 위스콘신주 벌로이트의 21st Century Smoke, 및 중국 홍콩의 Kimree Holdings(HK) Co. Limited를 들 수 있다.
에어로졸 송달 장치(100)의 일 예시적 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 특히, 도 1은 제어 본체(200) 및 카트리지(300)를 포함하는 에어로졸 송달 장치(100)를 도시한다. 제어 본체(200)와 카트리지(300)는 기능적 관계로 영구적으로 또는 탈착 가능하게 정렬될 수 있다. 다양한 메커니즘에 의해 카트리지(300)를 제어 본체(200)에 연결하여 나사 결합, 압입 끼워맞춤 결합, 간섭 끼워맞춤, 자기 결합 등을 초래할 수도 있다. 에어로졸 송달 장치(100)는 카트리지(300) 및 제어 본체(200)가 조립된 구성에 있을 때 일부 예시적 실시예에서 실질적으로 막대 형상, 실질적으로 튜브 형상 또는 실질적으로 원통 형상일 수도 있다. 그러나 전술한 바와 같이, 다른 실시예에서는 직사각형 또는 포브 형상과 같은 다양한 다른 구성이 이용될 수도 있다. 추가로, 에어로졸 송달 장치는 일반적으로 전통적인 흡연 물품의 크기 및 형상과 흡사한 것으로서 본 명세서에 기술되지만 다른 실시예에서는 "탱크"라고 지칭될 수도 있는 상이한 구성 및 대용량의 저장소가 이용될 수도 있다.
특정 실시예에서, 제어 본체(200) 또는 카트리지(300) 중 하나 또는 양자가 일회용 또는 재사용가능한 것으로 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 제어 본체(200)는 교체식 배터리 또는 재충전식 배터리 및/또는 캐패시터를 가질 수도 있으며, 따라서 통상의 교류 전기 출구에 대한 연결, 자동차 충전기(즉, 시가 잭)에 대한 연결, 예를 들어 USB 케이블을 통한 컴퓨터에 대한 연결을 포함한 임의의 유형의 재충전 기술과 조합될 수도 있다. 또한 일부 실시예에서, 카트리지(300)는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된 Chang 등의 미국 특허 제 8,910,639 호에 개시된 바와 같은 일회 사용 카트리지를 포함할 수도 있다.
도 2는 본 개시의 일 예시적 실시예에 따른 에어로졸 송달 장치(100)(도 1 참조)의 제어 본체(200)의 분해도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제어 본체(200)는 커플러(202), 외부 본체(204), 밀봉 부재(206), 접착 부재(208)(예를 들면 KAPTON® 테이프), 유량 센서(210)(예컨대, 퍼프 센서 또는 압력 스위치), 제어 부품(212), 스페이서(214), 전기 전원(216)(예를 들면 재충전할 수도 있는 배터리 및/또는 캐패시터), 인디케이터(218)(예를 들어, 발광 다이오드(LED))를 갖는 회로 기판, 커넥터 회로(220) 및 단부 캡(222)을 포함할 수도 있다. 전기 전원의 예는 Peckerar 등의 미국 특허출원 공개 제 2010/0028766 호에 기재되어 있으며, 그 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
유량 센서(210)와 관련하여, 대표적인 전류 조절 부품, 및 에어로졸 송달 장치를 위한 다양한 마이크로 컨트롤러, 센서 및 스위치를 포함하는 다른 전류 제어 부품이 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; 미국 특허 제 4,922,901 호; 제4,947,874 호; 및 제 4,947,875 호(위의 세개는 모두 Brooks 등의 특허임); McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호; Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호; Nguyen 등의 미국 특허 제 7,040,314 호; 및 Pan 의 미국 특허 제 8,205,622 호에 기재되어 있으며, 이들 전부는 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 또한, 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용되는 Ampolini 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/027072 호에 기재된 제어 스켐을 참조하길 바란다.
일 실시예에서, 인디케이터(218)는 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수도 있다. 인디케이터(218)는 커넥터 회로(220)를 통해 제어 부품(212)과 통신할 수 있고, 예를 들어 유량 센서(210)에 의해 검출된 바와 같이 커플러(202)에 결합된 카트리지를 사용자가 빨아들이고 있는 동안 조명될 수 있다. 단부 캡(222)은 인디케이터(218)에 의해 그 아래에 제공된 조명을 가시화하도록 구성될 수도 있다. 따라서, 인디케이터(218)는 에어로졸 송달 장치(100)의 사용 중에 조명되어 흡연 물품의 점등된 단부를 시뮬레이션할 수도 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 인디케이터(218)는 다양한 숫자로 제공될 수 있고 상이한 형상을 취할 수도 있으며 심지어 (예를 들면 그러한 인디케이터가 존재할 때 소리를 방출하기 위한 것과 같은) 외부 본체의 개구일 수 있다.
본 개시의 에어로졸 송달 장치에 또 다른 부품이 이용될 수 있다. 예를 들어, Sprinkel 등의 미국 특허 제 5,154,192 호는 흡연 물품을 위한 인디케이터를 개시하며; Sprinkel 2세의 미국 특허 제 5,261,424 호는 빨아들이는 것과 관련된 사용자 입술 움직임을 검출한 후 가열 장치의 가열을 촉발하기 위해 장치의 마우스단부와 관련될 수 있는 압전 센서를 개시하며; McCafferty 등의 미국 특허 제 5,372,148 호는 마우스 피스를 통한 압력 강하에 응답하여 가열로드 어레이(heating load array) 내로의 에너지 흐름을 제어하기 위한 퍼프 센서를 개시하고; Harris 등의 미국 특허 제 5,967,148 호는 삽입된 부품의 적외선 투과율에 있어서의 불균일성을 검출하는 식별자, 및 부품이 리셉터클 내로 삽입될 때 검출 루틴을 실행하는 제어기를 포함하는 흡연 장치 내의 리셉터클을 개시하며; Fleischhauer 등의 미국 특허 제 6,040,560 호는 다중 차동 위상을 갖는 규정된 실행 가능한 전력 사이클을 개시하고; Watkins 등의 미국 특허 제 5,934,289 호는 광자-광전자 부품(photonic-optronic components)을 개시하며; Counts 등의 미국 특허 제 5,954,979 호는 흡연 장치를 통한 빨아들임 저항을 변경하기 위한 수단을 개시하고; Blake 등의 미국 특허 제 6,803,545 호는 흡연 장치에 사용하기 위한 특정 배터리 구성을 개시하고; Griffen 등의 미국 특허 제 7,293,565 호는 흡연 장치와 함께 사용하기 위한 다양한 충전 시스템을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제 8,402,976 호는 충전을 용이하게 하고 장치의 컴퓨터 제어를 허용하기 위한 흡연 장치용 컴퓨터 인터페이스 수단을 개시하고; Fernando 등의 미국 특허 제 8,689,804 호는 흡연 장치를 위한 식별 시스템을 개시하고; Flick의 제 WO 2010/003480 호는 에어로졸 발생 시스템에서 퍼프를 표시하는 유체 유동 감지 시스템을 개시하고; 전술한 모든 개시는 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다. 전자 에어로졸 송달 물품과 관련된 부품 및 이 물품에서 사용될 수도 있는 개시 재료 또는 부품의 추가 예는 Gerth 등의 미국 특허 제 4,735,217 호; Morgan 등의 미국 특허 제 5,249,586 호; Higgins 등의 미국 특허 제 5,666,977 호; Adams 등의 미국 특허 제 6,053,176 호; White의 미국 특허 제 6,164,287 호; Voges의 미국 특허 제 6,196,218 호; Felter 등의 미국 특허 제 6,810,883 호; Nichols의 미국 특허 제 6,854,461 호; Hon의 미국 특허 제 7,832,410 호; Kobayashi의 미국 특허 제 7,513,253 호; Hamano의 미국 특허 제 7,896,006 호; Shayan의 미국 특허 제 6,772,756 호; Hon의 미국 특허 제 8,156,944 호 및 제 8,375,957 호; Thorens 등의 미국 특허 제 8,794,231 호; Oglesby 등의 미국 특허 제 8,851,083 호; Monsees 등의 미국 특허 제 8,915,254 호 및 제 8,925,555 호; 및 DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호; Hon의 미국 특허출원 공개 제 2006/0196518 호 및 제 2009/0188490 호; Oglesby 등의 제 2010/0024834 호; Wang의 미국 특허출원 공개 제 2010/0307518 호; Hon의 제 WO 2010/091593 호; 및 Foo의 제 WO 2013/089551 호가 있으며, 이들 각각은 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다. 전술한 문헌에 개시된 다양한 재료가 다양한 실시예에서 본 장치에 통합될 수도 있으며, 전술한 모든 개시는 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
도 3은 에어로졸 송달 장치(100)(도 1 참조)의 카트리지(300)를 분해된 구성으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 카트리지(300)는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 베이스(302), 제어 부품 단자(304), 전자 제어 부품(306), 유동 배향기(308), 무화기(310), 저장소(312)(예를 들면 저장소 기판), 외부 본체(314), 마우스 피스(316), 라벨(318), 및 제 1 및 제 2 가열 단자(320, 321)를 포함할 수도 있다.
일부 실시예에서, 제 1 및 제 2 가열 단자(320, 321)는 유동 배향기(308)에 매설되거나 또는 이와 다른 방식으로 커플링될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 가열 단자(320, 321)는 유동 배향기(308)에 인서트 성형될 수도 있다. 따라서, 유동 배향기(308) 및 제 1 및 제 2 가열 단자는 본 명세서에서 집합적으로 유동 배향기 조립체(322)로 언급된다. 제 1 및 제 2 가열 단자(320, 321) 및 유동 배향기(308)와 관련된 추가의 설명은 Brinkley 등의 미국 특허 공보 제 2015/0335071 호에 제공되며, 이 공보는 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
도 3에 도시된 실시예에서, 무화기(310)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소(324) 및 본 명세서에 기술된 바와 같은 가열 요소(326)(예를 들어, 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면에 도포된 전도성 잉크)를 포함할 수도 있다. 액체 운송 요소(324)는 가열 요소(326)와 가열 단자(320, 321) 사이에 전기 접속을 제공하는 2 개의 구멍(330, 332)을 포함할 수 있다. 액체 운송 요소(324)는 2 차 액체 운송 요소(340)가 관통 연장될 수 있는 추가 구멍(334)을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 액체는 저장소(312)로부터 2 차 액체 운송 요소(340)로 그리고 이어서 액체 운송 요소(324)의 마이크로 텍스처링된 표면으로 운송되어, 표면을 가로 질러 가열 요소(326)에 근접한 가열 구역으로 헤미위킹(hemi-wicking)된다. 이 실시예에서 도시되지 않았지만, 액체 운송 요소(324)는 액체 운송 요소를 지나는 공기 흐름을 향상시키기 위해 추가의 구멍, 홈 또는 노치를 포함할 수 있을 것이다. 또한, 액체 운송 요소(324)가 카트리지(300)의 길이방향 축에 대략 수직인 그의 편평한 표면에 위치된 것으로 도시되지만, 액체 운송 요소가 카트리지의 길이방향 축에 대략 평행한 그의 편평한 표면에 위치되는 배향을 비롯한 다른 배향이 가능하다.
2 차 액체 운송 요소(340)는 특히 액체의 운송에 모세관 작용을 이용하는 심지일 수 있다. 따라서 본 발명에 따라 사용하기 위한 심지는 에어로졸 전구체 조성물의 하나 이상의 성분을 에어로졸화 구역으로 운송하기에 충분한 위킹(wicking) 작용을 제공하는 임의의 재료일 수 있다. 비제한적인 예는 면, 셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리락트산, 유리 섬유, 이들의 조합 등과 같은 천연 및 합성 섬유를 포함한다. 심지에 사용될 수 있는 다른 예시적인 재료는 금속, 세라믹 및 탄화된 재료(예를 들어, 재료의 비탄소 성분을 제거하기 위해 하소된(calcining) 탄소질 재료로 형성된 발포체 또는 단일체(monolith))를 포함한다. 심지는 섬유의 모세관 작용을 변경시키는 물질로 추가로 피복될 수 있고, 심지를 형성하는데 사용되는 섬유는 특정 단면 형상을 가질 수 있고 섬유의 모세관 작용을 변경하도록 홈이 형성될 수 있다. 예를 들어, 온도 적응성 중합체가 사용될 수 있다. 이러한 적응성 중합체는 섬유 상에 피복되거나 다른 방식으로 사용될 수 있으며, 이들 중합체는 주변 조건에 기초한 변경된 액체 운송 특성을 제공하는데 효과적이다. 온도 적응성 중합체는 특히 저하된 온도에서 낮은 운송을 나타낼 수 있고 증가된 온도에서 증가된 운송을 나타낼 수 있다. 한 가지 예는 HeiQ®에 의해 Adaptive라고 알려진 재료이다. 심지를 형성하는데 사용되는 섬유는 직조 직물(메쉬 및 브레이드를 포함함) 또는 부직포로서 단독으로, 묶음으로 제공될 수 있다. 평균 기공 크기 및 총 공극률을 제어하는 것을 포함하여, 심지의 모세관 작용을 변경시키기 위해 심지 재료의 공극률도 제어될 수 있다. 별도의 심지들이 상이한 길이를 가질 수 있다. "심지"라는 용어는 또한 모세관을 포괄하도록 의도되며, 원하는 모세관 작용을 제공하는 임의의 요소 조합이 사용될 수 있다.
카트리지는, 예를 들어 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용되는 DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호에 개시된 바와 같이 베이스와 마우스 피스를 보호하고 사용 전에 내부로의 오염 물질의 유입을 방지하기 위해 베이스와 결합된 베이스 수송 플러그 및/또는 마우스 피스와 결합된 마우스 피스 수송 플러그를 추가로 포함할 수도 있다.
베이스(302)가 외부 본체(314)의 제 1 단부에 결합되고 마우스 피스(316)가 외부 본체의 대향하는 제 2 단부에 결합되어서, 그 내부의 카트리지(300)의 다른 부품들을 실질적으로 또는 완전히 에워쌀 수도 있다. 예를 들어, 제어 부품 단자(304), 전자 제어 부품(306), 유동 배향기(308), 무화기(310) 및 저장소(312)는 외부 본체(314) 내에 실질적으로 또는 전체적으로 보유될 수도 있다. 라벨(318)은 외부 본체(314) 및 선택적으로 베이스(302)를 적어도 부분적으로 에워쌀 수도 있고, 그 위에 제품 식별자와 같은 정보를 포함할 수도 있다. 베이스(302)는 제어 본체(200)의 커플러(202)(예를 들어, 도 2 참조)와 맞물리도록 구성될 수도 있다. 일부 실시예에서, 베이스(302)는 그 전문이 본원에 참조로 원용된 Novak 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261495 호에 개시된 바와 같이 카트리지와 제어 본체 사이의 상대 회전을 실질적으로 방지하는 회전 방지 특징부를 포함할 수도 있다.
저장소(312)는 에어로졸 전구체 조성물을 보유하도록 구성될 수도 있다. 대표적인 유형의 에어로졸 전구체 성분 및 제형(formulations)이 또한 Robinson 등의 미국 특허 제 7,726,320 호, Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호 및 Chong 등의 미국 특허 제 9,254,002 호; 및 Zheng 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0008457 호; Lipowicz 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0020823 호; Koller의 미국 특허출원 공개 제 2015/0020830 호; Bowen 등의 제 WO 2014/182736 호에 기술되어 있고 특징지워져 있으며, 이들의 개시 내용은 본 명세서에 참조로 원용된다. 사용될 수도 있는 다른 에어로졸 전구체로는 R.J. Reynolds Vapor Company의 VUSE® 제품, Lorillard Technologies의 BLU 제품, Mistic Ecigs의 MISTIC MENTHOL 제품, 및 CN Creative Ltd의 VYPE 제품에 통합된 에어로졸 전구체를 들 수 있다. 또한 John Creek Enterprises LLC로부터 입수 가능한 전자 담배용 소위 "스모크 주스"도 바람직하다. 발포성 물질(effervescent materials)의 실시형태는 에어로졸 전구체와 함께 사용될 수 있으며, 예를 들면 본 명세서에 참조로 원용된 Hunt 등의 미국 특허출원 공개 제 2012/0055494 호에 기재되어 있다. 또한, 발포성 물질의 사용은 예를 들어, Niazi 등의 미국 특허 제 4,639,368 호; Wehling 등의 미국 특허 제 5,178,878 호; Wehling 등의 미국 특허 제 5,223,264 호; Pather 등의 미국 특허 제 6,974,590 호; Bergquist 등의 미국 특허 제 7,381,667 호; Crawford 등의 미국 특허 제 8,424,541 호; 및 Strickland 등의 미국 특허 제 8,627,828 호; 뿐만 아니라 Brinkley 등의 미국 특허출원 공보 제 2010/0018539 호; Sun 등의 미국 특허출원 공보 제 2010/0170522 호; 및 Johnson 등의 PCT WO 97/06786 호에 기술되어 있으며, 이들 모두는 본 명세서에 참조로 원용된다. 담배 또는 그 안에 포함된 담배로부터 유래된 성분의 기재를 포함하는, 에어로졸 전구체 조성물의 실시예와 관련된 추가의 설명은 각기 Davis 등에 의해 2016 년 7 월 21 일자로 각기 출원된 미국 특허 출원 제 15/216,582 호 및 제 15/216,590 호에 제공되며, 이들 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 원용된다. 특정 실시예에서, 에어로졸 전구체 조성물은 다가 알콜(예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜 및 그 혼합물), 물, 니코틴 화합물(예를 들어, 고순도 담배 유래 니코틴), 산 또는 염기, 향미제 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
저장소(312)는 카트리지(300)의 외부 본체(314)의 내부를 둘러싸는 튜브의 형상으로 형성된 복수 층의 부직 섬유를 포함할 수도 있다. 따라서, 예를 들어 액체 성분이 저장소(312)에 의해 흡착 보유될 수 있다. 저장소(312)는 2 차 액체 운송 요소(340)를 개재 도관으로 사용하여 액체 운송 요소(324)와 유체 연결된다. 따라서, 액체 운송 요소(324)는 헤미위킹(hemi-wicking) 액체 운송 메커니즘을 통해 저장소(312)로부터 가열 요소(326)로 액체를 운송하도록 구성될 수도 있다.
본원에 사용하기 위한 추가의 대표적인 가열 요소 및 재료가 Counts 등의 미국 특허 제 5,060,671 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,093,894 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,224,498 호; Sprinkel 2세 등의 미국 특허 제 5,228,460 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,322,075 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,353,813 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,468,936 호; Das의 미국 특허 제 5,498,850 호; Das의 미국 특허 제 5,659,656 호; Deevi 등의 미국 특허 제 5,498,855 호; Hajaligol의 미국 특허 제 5,530,225 호; Hajaligol의 미국 특허 제 5,665,262 호; Das 등의 미국 특허 제 5,573,692 호; 및 Fleischhauer 등의 미국 특허 제 5,591,368 호에 기재되어 있으며, 이들의 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다. 또한, 화학적 가열이 다른 실시예에서 사용될 수도 있다. 히터 및 히터를 형성하기 위해 사용되는 재료의 다양한 부가적인 예가 위에 언급된 바와 같은 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호(본 명세서에 참고로 원용됨)에 기재되어 있다.
다양한 히터 부품이 본 에어로졸 송달 장치에 사용될 수도 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 마이크로 히터 또는 유사한 고체 상태 히터가 사용될 수도 있다. 현재 개시된 장치에 사용하기에 적합한 마이크로 히터 및 마이크로 히터를 통합한 무화기가 Collett 등의 미국 특허 제 8,881,737 호(그 전체가 본 명세서에 참고로 원용됨)에 기재되어 있다.
제 1 가열 단자(320) 및 제 2 가열 단자(321)(예를 들어, 네거티브 및 포지티브 가열 단자)가 가열 요소(326)의 대향하는 단부들에 결합하고, 카트리지(300)가 제어 본체(200)(예를 들어, 도 2 참조)에 결합될 때 제어 본체(200)와 전기 접속을 형성하도록 구성된다. 또한, 제어 본체(200)가 카트리지(300)에 커플링될 때, 전자 제어 부품(306)은 제어 부품 단자(304)를 통해 제어 본체와 전기 접속을 형성할 수도 있다. 따라서, 제어 본체(200)는 카트리지(300)가 순정품인지의 여부를 결정하고/하거나 다른 기능을 수행하기 위해 전자 제어 부품(212)(도 2 참조)를 사용할 수도 있다. 또한, 전자 제어 부품 및 이에 의해 수행되는 기능의 다양한 예가 Sears 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0096781 호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
사용 중에, 사용자는 에어로졸 송달 장치(100)(도 1 참조)의 카트리지(300)의 마우스 피스(316)를 빨아들일 수도 있다. 이는 제어 본체(200)(예를 들면 도 2 참조) 내의 또는 카트리지(300) 내의 개구를 통해 공기를 끌어들일 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 개구는 DePiano 등의 미국 특허 제 9,220,302 호(그 전체가 본 명세서에 참고로 원용됨)에 기재된 바와 같이 제어 본체(200)의 외부 본체(204)와 커플러(202)(예를 들어, 도 2 참조) 사이에 형성될 수도 있다. 그러나, 공기의 유동은 다른 실시예에서 에어로졸 송달 장치(100)의 다른 부분을 통해 수용될 수도 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 카트리지(300)는 유동 배향기(308)를 포함할 수도 있다. 유동 배향기(308)는 제어 본체(200)로부터 수용된 공기의 유동을 무화기(310)의 가열 요소(326)로 유도하도록 구성될 수도 있다.
에어로졸 송달 장치(100) 내의 센서(예를 들어, 제어 본체(200) 내의 유량 센서(210); 도 2 참조)는 퍼프(puff: 모금)를 감지할 수도 있다. 퍼프가 감지되면, 제어 본체(200)가 제 1 가열 단자(320) 및 제 2 가열 단자(321)를 포함하는 회로를 통해 가열 요소(326)로 전류를 유도할 수도 있다. 따라서, 가열 요소(326)는 액체 운송 요소(324)에 의해 저장소(312)로부터 에어로졸화 또는 가열 구역으로 지향된 에어로졸 전구체 조성물을 기화시킬 수도 있다. 따라서, 마우스 피스(326)는 카트리지(300)로부터의 공기 및 동반 증기(즉, 흡입 가능한 형태의 에어로졸 전구체 조성물의 성분들)를, 마우스 피스를 빨아들이고 있는 소비자에게로 통과시킬 수 있게 한다.
카트리지(300)에 포함될 수도 있는 부품들에 관한 다양한 다른 세부가, 예를 들어, DePiano 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0261495 호(그 전체가 본 명세서에 참고로 원용됨)에 제공된다. 카트리지(300)에 포함될 수도 있는 추가 부품 및 그에 관한 세부가 예를 들어 2014년 5월 23일자로 출원된 Brinkley 등의 미국 특허출원 공개 제 2015/0335071 호에 제공되며, 이 특허 공보는 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
본 개시에 따른 에어로졸 송달 장치의 다양한 부품은 당업계에 제시된 부품들로부터 선택될 수 있고 상업적으로 이용 가능하다. 예를 들어, Sebastian 등의 미국 특허출원 공개 제 2014/0000638 호(그 전체가 본 명세서에 참조로 원용됨)에 개시되어 있는 전자 흡연 물품에서 다수의 에어로졸화 가능한 물질의 제어 가능한 송달을 위한 저장조 및 히터 시스템을 참조하길 바란다.
다른 실시예에서, 카트리지의 실질적으로 전체는 하나 이상의 탄소 재료로 형성될 수도 있으며, 이는 생분해성 및 와이어 부재(absence of wires)의 관점에서 이점을 제공할 수도 있다. 이와 관련하여, 가열 요소는 탄소 발포체(carbon foam)를 포함할 수도 있고, 저장소는 탄화된 직물을 포함할 수도 있으며, 전원 및 제어 부품과 전기 접속을 형성하기 위해 흑연이 사용될 수도 있다. 탄소계 카트리지의 예시적인 실시예는 Griffith 등의 미국 특허출원 공개 제 2013/0255702 호에 제공되며, 이는 그 전체가 본 명세서에 참고로 원용된다.
도 4는 본 발명의 에어로졸 송달 장치에 사용될 수 있는 무화기(310)의 다른 실시예의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 무화기(310)는 가열 요소(326)가 (예를 들어, 전도성 잉크 필름으로서) 패터닝된 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소(324)를 포함한다.
가열 요소(326)는 제 1 구멍(330)로부터 제 2 구멍(332)까지 연장되며, 이들은 가열 요소에 대한 전기 접속점으로서 기능한다. 각각의 구멍은 가열 요소(326)와 도 3에 도시된 단자(320, 321)와 같은 가열 단자(도시되지 않음) 사이에 전기 접속을 형성하기 위한 공간을 제공한다. 원하는 경우, 가열 요소(326)와의 전기 접속의 일부를 형성하고 또한 무화기(310)를 에어로졸 송달 장치의 다른 부품에 연결하기 위한 체결 기능을 제공하기 위해 전도성 물질로 형성된 체결구(도시되지 않음)(예를 들어, 금속 스크류)가 각각의 구멍에 삽입될 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이, 각각의 구멍(330, 332)은 구멍의 외주 둘레로 구멍의 깊이의 적어도 일부를 통해 (그리고 유리하게는 그 전체 깊이에 대해) 연장되는 선택적 전도성 피막 또는 필름(350)을 포함할 수 있다. 가열 요소(326)와 동일한 전도성 재료로 구성될 수 있는 전도성 피막 또는 필름의 존재는 가열 요소와의 전기 접속을 향상시킬 수 있다. 가열 요소(326)에 대한 전기 접속을 제공하기 위해 구멍을 제공하는 대신에, 가열 요소를 마이크로 텍스처링된 표면 위에 배치된 단자에 연결함으로써 전기 접속을 제공하여, 구멍의 필요를 피할 수 있음에 유의하길 바란다.
도 5는 전술한 도 4와 유사한 무화기(310)의 다른 실시예의 평면도를 도시한다. 그러나, 도시된 바와 같이, 표면을 가로지른 가열을 증가시키기 위해 액체 운송 요소(324) 상에 다수의 가열 요소 부분이 패터닝되도록, 가열 요소(326)가 상이한 패턴으로 구성된다. 가열 요소 부분의 수는 변할 수 있으며, 전형적으로 다양한 형상을 갖는 1 개 내지 10 개의 가열 요소 부분을, 가열 구역의 원하는 크기 및 형상에 따라 표면을 가로질러 다양한 패턴으로 포함할 것이다. 다수의 가열 요소 부분이 도시된 바와 같이 공유된 구멍으로부터 연장될 수 있거나, 또는 각각의 가열 요소 부분이 별도의 구멍들 사이에서 연장되어 개별적으로 제어될 수 있는 완전히 분리된 가열 요소들을 형성할 수 있음에 유의하길 바란다.
도 6은 본 발명의 무화기(310)의 또 다른 실시예의 평면도를 도시한다. 전술한 바와 같이, 무화기(310)의 정확한 형상은, 일 예인 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 원형과, 다른 예를 나타내는 도 6의 직사각 형상을 포함해서 변할 수 있다. 도 4와 유사하게, 도 6의 무화기(310)는 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소(324) 상에 패터닝된 가열 요소(326)(예를 들어, 전도성 잉크 필름)를 포함한다. 가열 요소(326)는 가열 요소의 전기 접속을 위한 수단을 제공하는 2 개의 구멍(330, 332) 사이에서 연장될 수 있다. 도 3과 유사하게, 도 6의 무화기(310)는 또한 마이크로 텍스처링된 표면과 2 차 유체 운송 요소(도시되지 않음) 사이의 유체 연결을 달성하기 위해 2 차 유체 운송 요소(예를 들어, 섬유질 심지)가 관통할 수 있는 2 개의 구멍(334)을 포함한다. 다른 실시예에서, 전형적으로 저장소와 유체 연통하도록 구성된 2 차 유체 운송 요소의 단부를 마이크로 텍스처링된 표면 위에 놓이는 등과 같이 상이한 위치에 위치설정함으로써 2 차 유체 운송 요소를 위한 구멍을 회피할 수 있을 것이다.
본 발명의 무화기는 액체 운송 요소의 적어도 일부의 마이크로 텍스처링된 표면 위에 놓인 보호 층을 포함할 수 있다. 보호 층을 사용하여, 에어로졸 전구체 조성물과 가열 요소 사이의 직접적인 접촉을 방지함으로써 무화기의 가열 영역을 부동태화(passivate)시키면 유익할 수 있다. 보호 층은 또한 가열 요소와 장치 내에 존재하는 임의의 2 차 유체 운송 요소 사이의 직접적인 접촉을 방지하기 위한 장벽으로서 작용할 수 있다. 보호 층은, 전형적으로 무화기를 위한 작동 온도 하에서 온도 안정적이고 방열성 및/또는 열 전도성일 수 있는 재료로 형성된다. 예를 들어, 보호 층은 약 150℃ 이상, 약 200℃ 이상, 약 300℃ 이상, 약 400℃ 이상, 또는 약 500℃ 이상의 온도에서 온도 안정적일 수 있다. 다른 실시예에서, 보호 층은 약 125℃ 내지 약 750℃, 약 150℃ 내지 약 650℃, 또는 약 175℃ 내지 약 500℃의 온도 범위에서 온도 안정적일 수 있다.
보호 층은 에어로졸 전구체 조성물 또는 이의 성분과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 보호 층은 에어로졸 전구체 물질에 포함될 수도 있는 다양한 화합물과 실질적으로 화학적으로 비반응성인 것이 바람직하다. 실질적으로 화학적으로 비반응성이란, 에어로졸 전구체 조성물이 가열 요소의 전기 전도성 층과 직접 접촉하게 되도록 보호 층이 파열되지 않을 정도로 보호 층과 에어로졸 전구체 물질의 성분 사이의 임의의 화학 반응이 충분히 제한됨을 의미한다. 대안적으로, 상기 문구는, 소비자가 흡입하기 위한 형성된 에어로졸과 결합하도록 보호 층에 존재하는 화학적 화합물이 방출되지 않을 정도로 (또는 새로운 화학적 화합물이 형성되지 않을 정도로) 보호 층과 에어로졸 전구체 물질의 성분 사이의 임의의 화학 반응이 충분히 제한됨을 의미할 수 있다.
특정 실시예에서, 보호 층은 이산화 규소, 질화 규소 또는 탄화 규소와 같은 규소계 물질을 포함할 수 있다. 대안적으로, 보호 층이 알루미나와 같은 금속 산화물 재료로 형성될 수 있다. 보호 층의 두께는 예를 들어 약 0.1 미크론 내지 약 1.0 미크론을 포함하는 예시적인 두께로 변할 수 있다. 플라즈마 강화 화학 증착(PECVD)을 비롯한, 당해 기술 분야에 알려진 임의의 피복 방법을 사용하여 보호 층을 도포할 수 있다.
도 7은 액체 운송 요소(324)의 마이크로 텍스처링된 표면에 도포된 보호 층(360)을 도시하는 무화기(310)의 측면도를 제공한다. 보호 층(360)은 마이크로 텍스처링된 표면의 전부에 또는 일부에만 도포될 수 있다. 예를 들어, 보호 층(360)은 가열 요소와 에어로졸 전구체 조성물 사이의 접촉을 방지하기 위해 가열 요소(도 4-6 참조)를 포함하는 영역에만 도포될 수 있을 것이다.
도 8a는 마우스 피스(316'), 외부 본체(314') 및 가열 단자(320', 321')를 포함하는 카트리지(300')의 다른 실시예의 사시도를 제공하며, 이는 도 3과 관련하여 설명된 것과 동일하게 기능한다. 도 8b의 분해도에 도시된 바와 같이, 카트리지(300')는 무화기(310')로부터 마우스 피스(316')로 에어로졸을 안내하도록 구성된 유동 튜브(362)를 더 포함할 수 있다. 에어로졸 전구체 조성물(도시되지 않음)은 외부 본체(314')와 유동 튜브(362)에 의해 형성된 튜브의 외부 벽 사이의 저장소 공간에 수용될 수 있다. 가열 단자(320' 및 321')는 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소(324'), 가열 요소(326')(예를 들어, 패터닝된 전도성 필름) 및 2 개의 구멍(330', 332')을 포함하는 무화기(310')에 대한 전기 접속을 제공한다. 카트리지(300')는 베이스 플레이트(364)를 더 포함한다. 도시된 바와 같이, 도 3의 실시예와 달리, 카트리지(300')는 액체 운송 요소(324')의 마이크로 텍스처링된 표면의 외주 위에 놓인 디스크형 2 차 유체 운송 요소(340')를 포함한다. 본 명세서에 언급된 임의의 위킹 물질로 구성될 수 있는 2차 유체 운송 요소(340')는 에어로졸 전구체 물질을 수용하는 저장소와 액체 운송 요소(324')의 마이크로 텍스처링된 표면 사이에 유체 연결을 제공한다.
도 9 내지 도 11은 본 개시의 카트리지의 또 다른 실시예를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 카트리지(370)는 마우스 피스(372) 및 외부 저장소(374)를 포함할 수 있다. 무화기(376)는 저장소(374)에 대해 중앙에 위치된다. 도 10 및도 11의 단면도에 도시된 바와 같이, 유동 튜브(378)는 에어로졸이 무화기(376)로부터 마우스 피스(372)로 이동하는 경로를 제공하고 제 2 유동 튜브(379)는 장치를 통해 흡입된 공기를 무화기로 이동시킨다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 무화기(376)는 전기 전도성 필름 가열 요소(382)가 패터닝된 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 액체 운송 요소(380)를 포함한다. 무화기(376)는 또한 2 세트의 구멍을 통과하는 2 개의 길이방향 연장 2 차 액체 운송 요소(386)(예를 들어, 섬유질 심지 또는 본 명세서에 언급된 임의의 다른 위킹 재료)를 포함하여, 2 차 액체 운송 요소가 마이크로 텍스처링된 표면과 유체 연통하게 할 수 있다. 각각의 길이방향 연장 2 차 액체 운송 요소(386)의 대향 단부(390, 392)는 저장소(374) 안으로 연장되어 저장소로부터 마이크로 텍스처링된 표면까지의 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유체 경로를 제공한다. 전도성 재료로 형성된 스크류(396)는 무화기(376)를 제자리에 고정시키고 가열 요소(382)와 가열 단자(398, 399) 사이의 전기 접속의 일부를 형성한다.
본 개시의 많은 변형예 및 다른 실시예는 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 교시의 이점을 갖는 본 개시의 당업자에게 연상될 것이다. 따라서, 본 개시는 본원에 개시된 특정 실시예에 한정되지 않아야 하며, 변형예 및 다른 실시예는 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다. 특정 용어가 본원에서 이용되고 있지만, 이러한 용어는 포괄적이고 설명적인 의미로만 사용되며 제한적인 목적으로는 사용되지 않는다.

Claims (25)

  1. 액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와;
    전기 저항 가열 요소, 및 마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹(wicking)에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소를 구비하는 무화기―상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 전기 저항 가열 요소와 유체 연통함―를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 저항 가열 요소는 상기 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름인
    에어로졸 송달 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 저항 가열 요소는 상기 마이크로 텍스처링된 표면에 패터닝된 전도성 잉크의 형태인
    에어로졸 송달 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소는 플레이트 형상인
    에어로졸 송달 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름이 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되고, 상기 제 1 단부 및 제 2 단부의 각각에 근접한 비섬유질 액체 운송 요소 내의 구멍을 더 포함하며, 구멍을 통해 필름의 제 1 단부와 결합하는 포지티브 전기 단자 및 구멍을 통해 필름의 제 2 단부와 결합하는 네가티브 전기 단자를 더 포함하여 전류가 단자에서 단자로 통과될 수 있게 하는
    에어로졸 송달 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장소와 비섬유질 액체 운송 요소 사이의 유로에 개재된 2 차 액체 운송 요소를 더 포함하고, 2 차 액체 운송 요소는 저장소와 유체 연통하고 비섬유질 액체 운송 요소의 적어도 일부와 유체 연통하는
    에어로졸 송달 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 전기 저항 가열 요소를 포함하는 가열 구역과, 상기 전기 저항 가열 요소와 이격 관계에 있는 제 2 구역을 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 제 2 구역의 적어도 일부와 유체 연통하여, 상기 2 차 액체 운송 요소로부터 상기 제 2 구역으로 그리고 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 상기 제 2 구역으로부터 상기 가열 구역으로 액체 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유로를 확립시키는
    에어로졸 송달 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소는 중앙 영역을 둘러싸는 주변 에지를 갖는 플레이트 형상이고, 상기 제 2 구역은 상기 주변 에지에 근접하여 위치되고 상기 가열 구역은 상기 중앙 영역의 적어도 일부를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 2 차 액체 운송 요소는 섬유질 재료 또는 세라믹 재료를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 2 차 액체 운송 요소가 상기 마이크로 텍스처링된 표면의 적어도 일부 위에 놓이는
    에어로졸 송달 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소를 통한 적어도 하나의 구멍을 추가로 포함하고,
    상기 2 차 액체 운송 요소의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 구멍을 통과하는
    에어로졸 송달 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되는 하나 이상의 직선형 또는 곡선형 요소를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 운송된 액체 에어로졸 전구체 조성물이 상기 전기 저항 가열 요소와 직접 접촉하지 않도록 상기 전기 저항 가열 요소 위에 놓인 보호 층을 더 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장소 및 무화기는 제어 본체에 부착되도록 구성된 카트리지에 수용되며, 상기 제어 본체는 상기 전기 저항 가열 요소에 전류 흐름을 제공하도록 구성된 전기 전원을 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    (a) 상기 전기 저항 가열 요소에 전류 흐름을 제공하도록 구성된 전기 전원과;
    (b) 상기 전기 전원으로부터의 전류 흐름을 제어하도록 구성된 제어기와;
    (c) 상기 제어기와 통신하고 상기 에어로졸 송달 장치 또는 그 일부 내의 압력 강하를 감지하도록 구성된 유량 센서
    중 하나 이상을 더 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  16. 에어로졸 송달 장치에 있어서,
    액체 에어로졸 전구체 조성물을 수용하는 저장소와;
    마이크로 텍스처링된 표면을 가로지른 액체 에어로졸 전구체 조성물의 표면 위킹에 적합한 마이크로 텍스처링된 표면을 갖는 비섬유질 액체 운송 요소, 및 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름 형태의 전기 저항 가열 요소를 포함하는 무화기―상기 필름은 제 1 단부 및 제 2 단부를 가지며, 상기 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 전기 저항 가열 요소와 유체 연통함―와;
    상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 각각에 근접한 비섬유질 액체 운송 요소 내의 구멍을 포함하고;
    구멍을 통해 필름의 제 1 단부와 결합하는 포지티브 전기 단자, 및 구멍을 통해 필름의 제 2 단부와 결합하는 네가티브 전기 단자를 더 포함하여, 단자에서 단자로 전류 흐름이 통과될 수 있게 하는
    에어로졸 송달 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소는 플레이트 형상인
    에어로졸 송달 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 저장소와 상기 비섬유질 액체 운송 요소 사이의 유로에 개재된 2 차 액체 운송 요소를 추가로 포함하고,
    상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 저장소와 유체 연통하고 상기 비섬유질 액체 운송 요소의 적어도 일부와 유체 연통하는
    에어로졸 송달 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소의 마이크로 텍스처링된 표면은 전기 저항 가열 요소를 포함하는 가열 구역과, 상기 전기 저항 가열 요소와 이격 관계에 있는 제 2 구역을 포함하고, 상기 2 차 액체 운송 요소는 상기 제 2 구역의 적어도 일부와 유체 연통하여, 상기 2 차 액체 운송 요소로부터 상기 제 2 구역으로 그리고 상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 상기 제 2 구역으로부터 상기 가열 구역으로 액체 에어로졸 전구체 조성물을 위한 유로를 확립시키는
    에어로졸 송달 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소는 중앙 영역을 둘러싸는 주변 에지를 갖는 플레이트 형상이고, 상기 제 2 구역은 상기 주변 에지에 근접하여 위치되고 상기 가열 구역은 상기 중앙 영역의 적어도 일부를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 2 차 액체 운송 요소는 섬유질 재료 또는 세라믹 재료를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 2 차 액체 운송 요소가 상기 마이크로 텍스처링된 표면의 적어도 일부 위에 놓이는
    에어로졸 송달 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 비섬유질 액체 운송 요소를 통한 적어도 하나의 구멍을 추가로 포함하고,
    상기 2 차 액체 운송 요소의 적어도 일부는 상기 적어도 하나의 구멍을 통과하는
    에어로졸 송달 장치.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 마이크로 텍스처링된 표면 상에 패터닝된 필름은 제 1 단부로부터 제 2 단부까지 연장되는 하나 이상의 직선형 또는 곡선형 요소를 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 마이크로 텍스처링된 표면을 가로질러 운송된 액체 에어로졸 전구체 조성물이 상기 전기 저항 가열 요소와 직접 접촉하지 않도록 상기 전기 저항 가열 요소 위에 놓인 보호 층을 더 포함하는
    에어로졸 송달 장치.
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