KR20200069320A - 전자 베이핑 장치용 접지식 히터 - Google Patents

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KR20200069320A
KR20200069320A KR1020207012757A KR20207012757A KR20200069320A KR 20200069320 A KR20200069320 A KR 20200069320A KR 1020207012757 A KR1020207012757 A KR 1020207012757A KR 20207012757 A KR20207012757 A KR 20207012757A KR 20200069320 A KR20200069320 A KR 20200069320A
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찰스 엘. 덴디
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데이비드 럽비
랑가라지 에스. 선다
크리스토퍼 에스. 터커
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Abstract

전자 베이핑 장치의 접지식 히터(85)는 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제1 측면을 정의하는 제1 복수의 U자형 부위(270) 및 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제2 측면을 정의하는 제2 복수의 U자형 부위(80)를 포함하고 있다. 제2 측면은 제1 측면에 실질적으로 평행하다. 히터는 또한 제1 리드 부분(260) 및 제2 리드 부분(260')을 포함하고 있다. 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U자형 부위, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재이다.

Description

전자 베이핑 장치용 접지식 히터
본 개시는 전자 베이핑 또는 e-베이핑 장치용 접지식 히터(folded heater)에 관한 것이다.
e-베이핑 장치는 가열 요소를 포함하며, 가열 요소는 증기-전 제제를 기화시켜 "증기"를 생성한다.
e-베이핑 장치는 재충전식 배터리와 같은, 장치 내에 배열되어 있는 전력 공급부를 포함하고 있다. 배터리는 증기-전 제제를 증기로 전환시키기에 충분한 온도까지 히터가 가열되도록 히터에 전기적으로 연결되어 있다. 증기는 적어도 하나의 배출구를 포함하고 있는 마우스피스를 통해 e-베이핑 장치를 빠져나간다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 접지식 히터에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 접지식 히터는 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제1 측면을 정의하는 제1 복수의 U자형 부위; 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제2 측면을 정의하며, 제2 측면은 제1 측면에 실질적으로 평행하는, 제2 복수의 U자형 부위; 제1 리드(lead) 부분; 및 제2 리드 부분을 포함하고 있다. 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U자형 부위, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나는 제3 복수의 U자형 부위 중 하나에 의해 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나에 연결되어 있다. 제3 복수의 U자형 부위의 각각은 접지된 부분을 포함하고 있다. 제3 복수의 U자형 부위는 제2 방향으로 연장되어 있다. 제2 방향은 제1 방향에 실질적으로 수직이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지된 부분은 약 0.5mm 내지 약 2.0mm 범위의 폭을 가지고 있다. 제1 복수의 U자형 부위 각각, 제2 복수의 U자형 부위 각각, 및 제3 복수의 U자형 부위 각각은 적어도 하나의 측면 및 선단을 포함하고 있다. 선단들은 둥근 형상, 직사각형 형상, 정사각형 형상, 및 삼각형 형상 중 적어도 하나를 갖는다. 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U자형 부위, 및 제3 복수의 U자형 부위의 선단의 각각의 폭은 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U자형 부위, 및 제3 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 각각의 측면들의 폭보다 크다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 선단의 각각의 폭은 약 0.25mm 내지 약 0.50mm 범위이다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 측면의 각각의 폭은 약 0.05mm 내지 약 0.20mm 범위이다. 제1 리드 부분 및 제2 리드 부분은 각각 측면의 폭보다 큰 폭을 갖는다. 제1 리드 부분 및 제2 리드 부분의 폭은 약 1.0mm 내지 약 3.0mm의 범위이다. 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단의 폭은 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단과 실질적으로 동일하다. 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단은 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단으로부터 오프셋(offset)되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위는 약 0.5mm 내지 약 2.0mm 범위의 거리만큼 제2 복수의 U자형 부위로부터 이격되어 있다.
적어도 하나의 예시적 구현예에서, 접지식 히터는 약 0.5옴 내지 약 5.0옴 범위의 저항을 가지고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지식 히터는 니크롬(Nichrome)으로 형성된 것이다. 다른 예시적인 구현예에서, 접지식 히터는 스테인리스 스틸(예를 들어, 304, 316, 304L, 또는 316L)로 형성된 것이다. 접지식 히터는 약 0.05mm 내지 약 0.50mm 범위의 두께를 가지고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위는 제1 평면에 있고, 제2 복수의 U자형 부위는 제2 평면에 있다. 제2 평면은 제1 평면과 상이하다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위 각각 및 제1 복수의 U자형 부위 각각은 적어도 하나의 측면 및 선단을 포함하고 있다. 선단은 둥근 형상, 직사각형 형상, 정사각형 형상, 및 삼각형 형상 중 적어도 하나를 갖는다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치의 카트리지에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치의 카트리지는 증기-전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장부; 저장부와 유체 연통하고 있는 심지; 및 심지의 일부분을 부분적으로 둘러싸고 있는 접지식 히터를 포함하고 있다. 접지식 히터는 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제1 측면을 정의하는 제1 복수의 U자형 부위, 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제2 측면을 정의하는 제2 복수의 U자형 부위, 제1 측면에 실질적으로 평행하고 있는 제2 측면, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분을 포함하고 있다. 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U자형 부위, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위는 제1 평면에 있고, 제2 복수의 U자형 부위는 제2 평면에 있다. 제2 평면은 제1 평면과 상이하다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나는 제3 복수의 U자형 부위 중 하나에 의해 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나에 연결되어 있다. 제3 복수의 U자형 부위의 각각은 접지된 부분을 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 전자 베이핑 장치에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전자 베이핑 장치는 증기-전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장부; 저장부와 유체 연통하고 있는 심지; 심지의 일부분을 부분적으로 둘러싸고 있는 접지식 히터; 및 접지식 히터에 전기적으로 연결 가능한 전력 공급부를 포함하고 있다. 접지식 히터는 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제1 측면을 정의하는 제1 복수의 U자형 부위, 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제2 측면을 정의하는 제2 복수의 U자형 부위, 제1 측면에 실질적으로 평행하고 있는 제2 측면, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분을 포함하고 있다. 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U자형 부위, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 접지식 히터에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지식 히터는 제1 방향으로 연장되어 있는 제1 복수의 U자형 부분을 포함하고, 따라서 제1 복수의 U자형 부분이 상이한 평면 내에 배치되어 있는 U자형 선단을 갖고, 다수의 제1 복수의 U자형 부분은 제1 다리 및 제2 다리를 가지고, 제1 다리는 제2 복수의 U자형 부분 중 하나에 의해 제1 복수의 U자형 부분 중 하나에 의해 제1 복수의 U자형 부분 중 이전의(previous) 하나의 제2 다리에 연결되어 있고, 제2 다리는 제3 복수의 U자형 부분의 하나에 의해 후속(subsequent) 다리에 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부분 각각은 상이한 평면에 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제2 복수의 부분 각각은 제1 평면에 있고, 제3 복수의 부분 각각은 제2 평면에 있고, 제1 평면은 제2 평면과 상이하고, 제1 평면 및 제2 평면은 제1 복수의 U자형 부분 각각에 실질적으로 수직이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예는 히터 조립체를 형성하는 방법에 관한 것이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 히터 조립체를 형성하는 방법은 금속 시트로부터 히터를 성형하는 단계를 포함하며, 히터는 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제1 측면을 정의하는 제1 복수의 U자형의 부위, 제1 방향으로 배열되어 있고 히터의 제2 측면을 정의하는 제2 복수의 U자형 부위, 제1 리드 부분, 제2 리드 부분을 포함하되, 제1 복수의 U자형 부위, 제2 복수의 U-자 형상의 부위, 제1 리드 부분, 및 제2 리드 부분이 단일 일체형 부재인, 단계; 및 제1 복수의 U자형 부위와 제2 복수의 U자형 부위 사이의 직선부를 따라 상기 히터를 접어서, 상기 제1의 복수의 U자형 부위가 상기 제2 복수의 U자형 부위와 실질적으로 평행하고 이격되어서 접지식 히터를 형성하는 단계를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 방법은 접지식 히터 내에 심지 물질의 시트를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 방법은 접지 전에 직선부를 따라 심지 물질의 시트를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.
본원의 비한정적인 구현예의 다양한 특징 및 이점은 첨부된 도면과 함께 상세한 설명을 검토하면 더욱 명백해질 수 있다. 첨부된 도면은 단지 예시적인 목적을 위해 제공되며, 청구범위의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한, 척도대로 도시된 것으로 간주되지 않는다. 도면의 다양한 치수는, 명료성을 위해 과장되었을 수 있다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 전자 베이핑 장치의 측면도이다.
도 2는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 1의 전자 베이핑 장치의 II-II 선을 따르는 단면도이다.
도 3a는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 접지된 가열 요소 및 심지를 포함하는 증발기의 정면도이다.
도 3b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 3a의 가열 요소의 측면도이다.
도 3c는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 3a 및 3b의 가열 요소의 사시도이다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 펼쳐진 상태에 있는 도 3의 가열 요소의 평면도이다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 증발기를 포함하는 전자 베이핑 장치의 카트리지의 단면도이다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 5의 증발기 및 커넥터의 확대 사시도이다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 접지된 가열 요소를 포함하는 증발기를 포함하는 전자 베이핑 장치의 에어로졸 출력 및 배터리 소모를 도시하고 있는 그래프이다.
도 8은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 물질 시트로 에칭되고 있는 가열 요소의 도면이다.
도 9는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 펼쳐진 상태에 있는 가열 요소의 도면이다.
도 10은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 펼쳐진 상태에 있는 가열 요소의 도면이다.
도 11은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소의 측면도이다.
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
도 13은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소의 측면도이다.
도 14는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 정면도이다.
도 15는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
도 16는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
도 17은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소의 측면도이다.
도 18은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
도 19는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카트리지의 분해도이다.
일부 상세한 예시적인 구현예가 본원에 기재된다. 그러나, 본원에 기재된 특정 구조적 그리고 기능적 세부 사항은 단지 예시적인 구현예를 설명하기 위한 대표적인 예일 뿐이다. 그러나, 예시적인 구현예는 많은 대안적인 형태로 실시될 수 있으며, 본원에서 설명된 예시적인 구현예에만 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
따라서, 예시적인 구현예가 다양한 변형 및 대안적인 형태가 가능하지만, 그의 예시적인 구현예는 도면에 예로서 도시되며 본원에서 상세히 설명될 것이다. 그러나, 예시적인 구현예를 기재된 특정 형태로 한정하려는 의도가 없으며, 그와 반대로, 예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 범주 내에 포함되는 모든 변형, 등가물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해해야 한다. 동일한 도면 부호는 도면의 설명 전반에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.
한 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층의 "위에", "연결된", "결합된" 또는 "덮는" 것으로 언급될 때, 이는 다른 요소 또는 층 위에, 연결되거나, 결합되거나 덮거나, 또는 개재 요소 또는 층이 존재할 수도 있음을 이해해야 한다. 대조적으로, 한 요소가 다른 요소 또는 층에 "직접 위에", "직접 연결된" 또는 "직접 결합된" 것으로 언급될 때, 개재 요소 또는 층이 존재하지 않는다. 동일한 번호는 본 명세서 전반에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 관련 열거된 항목들의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.
비록 용어 제1, 제2, 제3 등이 본원에서 다양한 요소, 구성 요소, 영역, 층 및/또는 섹션을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성 요소, 영역, 층 및/또는 섹션은 이 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다는 점을 이해해야 한다. 이 용어는 하나의 요소, 구성 요소, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 계층 또는 부분과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위는 예시적인 구현예의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 성분, 영역, 층 또는 부위로 지칭될 수 있다.
본원에서 공간적으로 상대적인 용어(예를 들어, "밑에", "아래", "하부", "위에", "상부" 등)는 도면에 도시된 하나의 요소 또는 특징의 다른 요소 또는 특징에 대한 관계를 기술함에 있어서 설명을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향 뿐만 아니라 사용 또는 작동 시 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도된 것임을 이해해야 한다. 예를 들어, 도면 내의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소 또는 특징부의 "아래" 또는 "밑"으로 기재된 요소는 다른 요소 또는 특징부의 "위"에 배향될 것이다. 따라서, "아래" 라는 용어는 위와 아래의 배향 모두를 포함할 수 있다. 장치는 달리 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 단지 다양한 예시적인 구현예를 설명하기 위한 것이며 예시적인 구현예를 한정하려는 것이 아니다. 본원에서 사용된 단수형 부정관사 "a", "an" 및 정관사 "the"는 문맥상 달리 표시하지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하다(includes, comprises)," 및/또는 "포함하는(including, comprising)"은 본 명세서에서 사용될 때, 기술된 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 및/또는 구성 요소의 존재를 규정하되, 하나 이상의 다른 특징, 수치, 단계, 작동, 요소, 구성 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 더 이해될 것이다.
예시적인 구현예는 예시적인 구현예의 이상적인 구현예(및 중간 구조체)의 개략도인 단면도를 참조하여 본원에서 설명된다. 이처럼, 예를 들어 제조 기술 및 공차와 같은 결과물로서의 도면들의 형상으로부터의 변형이 예상되고 있다. 따라서, 예시적인 구현예들은 본원에 도시된 영역들의 형상들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 예를 들어 제조로부터 초래되는 형상의 편차를 포함해야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에 사용되는 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 예시적인 구현예가 속하는 당업자가 보편적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통적으로 사용되는 사전에서 정의된 것을 포함하는 용어는, 관련 분야의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며 명시적으로 여기에서 정의되지 않는 한 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것이다.
도 1은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 e-베이핑 장치의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전자 베이핑 장치(e-베이핑 장치)(10)는 교체식 카트리지(또는 제1 섹션)(15) 및 재사용식 배터리 섹션(또는 제2 섹션)(20)을 포함할 수 있으며, 이들은 나사식 커넥터(25)에서 서로 결합될 수 있다. 커넥터(25)는, 꼭 끼워 맞춤(snug-fit), 멈춤쇠, 조임쇠, 베이어닛, 및/또는 걸쇠와 같은 임의의 유형의 커넥터일 수 있다는 것을 이해해야 한다. 공기 유입구(55)는 커넥터(25)의 일부분을 통해 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 커넥터(25)는 2016년 5월 13일자로 출원된 미국 출원 일련번호 제15/154,439호에 제시된 커넥터일 수 있고, 그 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다. 2016년 5월 13일에 출원된 미국 출원 일련 번호 15/154,439에 기술된 바와 같이, 그 전체 내용이 본원에 참조로서 통합되고, 커넥터(25)는 딥 드로잉 공정에 의해 형성될 수 있다. 2016년 11월 11일에 출원된 미국 출원 일련 번호 15/349,377에 기술된 바와 같이, 그 전체 내용이 본원에 참조로서 통합되고, 커넥터(25)는 성형 공정에 의해 형성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 섹션(15)은 제1 하우징(30)을 포함할 수 있고 제2 섹션(20)은 제2 하우징(30')을 포함할 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 제1 말단(45)에서 마우스-말단 삽입부(35)를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 하우징(30) 및 제2 하우징(30')는 대체로 원통형의 단면을 가질 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 하우징(30 및 30')은 제1 섹션(15) 및 제2 섹션(20) 중 하나 이상을 따라 대체로 삼각형의 단면을 가질 수 있다. 또한, 하우징(30 및 30')은 동일하거나 상이한 단면 형상, 또는 동일하거나 상이한 크기를 가질 수 있다. 본원에서 논의되는 바와 같이, 하우징(30, 30')은 또한 아우터 또는 주 하우징으로 언급될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장치(10)는 e-베이핑 장치(10)의 제2 말단(50)에서 말단 캡(40)을 포함할 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 또한 e-베이핑 장치(10)의 말단 캡(40)과 제1 말단(45) 사이에 라이트(60)를 포함하고 있다.
도 2는 도 1의 e-베이핑 장치의 선 II-II을 따르는 단면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 섹션(15)은 증기-전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장부(95) 및 증기-전 제제를 기화시킬 수 있는 증발기(80)를 포함할 수 있다. 증발기(80)는 가열 요소(85) 및 심지(90)를 포함하고 있다. 심지(90)는 저장부(95)로부터 증기-전 제제를 흡인할 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 또한 2013년 1월 31일에 출원된 Tucker 등에 의한 미국 특허출원 공개번호 제2013/0192623호에서 제시된 특징 및 2016년 4월 22일에 출원된 Holtz 등에 의한 미국 특허출원 일련번호 제15/135,930호에서 제시된 특징을 포함하며, 이들 각각의 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다. 다른 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장치는 2016년 4월 22일에 출원된 미국 특허 출원 제15/135,923호 및/또는 2016년 3월 22일에 발행된 미국 특허 번호 제9,289,014호에서 제시된 특징을 포함할 수 있으며, 이들 각각의 전체 내용은 본원에 참조로서 통합된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 증기-전 제제는 증기로 변형될 수 있는 재료 또는 재료의 조합이다. 예를 들어, 증기-전 제제는 물, 비드, 용매, 활성 성분, 에탄올, 식물 추출물, 천연 또는 인공 향미, 및/또는 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 증기 형성제를 포함하되, 이에 한정되지 않는, 액체, 고체, 및/또는 겔 제제일 수 있다. 증기-전 제제는 담배 재료 또는 비-담배 재료와 같은 식물 재료를 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 섹션(15)은 길이 방향으로 연장되어 있는 하우징(30) 및 하우징(30) 내에 동축선상에 위치하고 있는 내부 관(또는 침니(chimney))70)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 커넥터 피스(155)는 제1 섹션(15)과 제2 섹션(20) 사이의 연결을 유효하게 하기 위한 수 나사식 섹션을 포함할 수 있다.
내부 관(70)의 상류 말단 부분에서, 개스킷(또는 밀봉부)(240)의 노우즈(nose) 부분(245)은 내부 관(70)에 끼워 맞춰질 수 있으며; 개스킷(240)의 외부 둘레는 하우징(30)의 내부 표면에 밀봉부를 제공할 수 있다. 개스킷(240)은 또한, 내부 통로(중앙 채널 또는 중앙 내부 통로로서 또한 지칭됨)(120)를 한정하도록 내부 관(70)과 유체 연통하고 있는 중앙의 길이방향 공기 통로(235)를 포함할 수 있다. 개스킷(240)의 후측부에 있는 가로방향 채널(230)은 개스킷(240)의 공기 통로(235)와 교차하고 연통할 수 있다. 이러한 가로방향 채널(230)은 개스킷(240)과 제1 커넥터 피스(155) 사이에 한정된 공간(250)과 공기 통로(235) 사이의 연통을 보장한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 커넥터 피스(155)은 제1 섹션(15)과 제2 섹션(20) 사이의 연결을 실시하기 위한 수 나사식 섹션을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 2개의 공기 유입구(55)는 하우징(30) 내에 포함될 수 있다. 대안적으로, 단일의 공기 유입구(55)는 하우징(30) 내에 포함될 수 있다. 이러한 배치는, 제1 커넥터 피스(155)의 존재에 의한 폐색 없이 커넥터(25)에 가깝게 공기 유입구(55)의 배치를 가능하게 한다. 이 배치는 또한 공기 유입구(55)의 영역을 보강하여, 공기 유입구(55)의 정밀한 천공을 용이하게 할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(55)는 하우징(30) 내에 대신에 커넥터(25) 내에 제공될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 커넥터(25)는 나사식 부분을 포함하지 않을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 적어도 하나의 공기 유입구(55)는 외부 하우징(30) 내에, 커넥터(25)에 인접하여 형성될 수 있어, 성인 베이퍼(vaper)의 손가락이 포트 중 하나를 폐색할 확률을 최소화하며, 베이핑 동안 흡인 저항성(RTD; resistance-to-draw)을 제어할 수 있게 한다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(55)는 제조되는 동안, 그들의 직경이 정밀하게 제어되며 하나의 e-베이핑 장치(10)에서 다음 장치로 복제되도록, 정밀 공구로 하우징(30) 내에 기계 가공될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 공기 유입구(55)는 e-베이핑 장치(10)가 약 60mmH2O 내지 약 150mmH2O (예를 들어, 약 70mmH2O 내지 약 140mmH2O, 약 80mmH2O 내지 약 130mmH2O 또는 약 90mmH2O 내지 약 120mmH2O)의 범위인 흡인-저항(RTD)을 갖도록 크기 설정되고 구성될 수 있다. 공기 유입구(55)의 크기 및 수는 RTD를 조정하도록 조정될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 개스킷(65)의 노우즈부(110)는 내부 관(70)의 제1 말단(105)에 꼭 끼워 맞춤될 수 있다. 개스킷(65)의 외부 둘레는 하우징(30)의 내부 표면(125)과 실질적으로 타이트한 밀봉을 제공할 수 있다. 개스킷(65)은 내부 관(70)의 내부 통로(120)와 마우스-말단 삽입부(35) 사이에 위치된 중앙 채널(115)을 포함할 수 있으며, 중앙 채널은 내부 통로(120)로부터 마우스-말단 삽입부(35)까지 증기를 전달할 수 있다. 마우스 말단 삽입부(35)는 적어도 2개의 배출구(100)를 포함하며, 배출구는 e-베이핑 장치(10)의 길이 방향 축에서 벗어나서 위치될 수 있다. 배출구(100)는 e-베이핑 장치(10)의 길이 방향 축에 대해 외향각을 이룰 수 있다. 배출구(100)는 증기를 실질적으로 균일하게 분배하기 위하여 마우스-말단 삽입부(35)의 둘레 주변에 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 개스킷(65), 개스킷(240), 하우징(30), 및 내부 관(70) 사이에서 정의된 공간은, 저장부(95)의 구금부(confines)를 설정할 수 있다. 저장부(95)는 증기-전 제제를 함유할 수 있으며, 선택적으로 내부에 증기-전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장 매체(미도시)를 함유할 수 있다. 저장 매체는 내부 관(70) 주위에 면 가아제 또는 기타 섬유 재료의 와인딩을 포함할 수 있다.
내부 관(70)은 약 2.0mm 내지 약 3.5mm 범위의 외부 직경을 가지고 있다. 외부 직경은 저장부(95)의 크기를 최대화하도록 선택될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장부(95)는 내부 통로(120)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 따라서, 저장부(95)는 내부 통로(120)를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 가열 요소(85)는 내부 통로(120)를 횡으로 가로질러 저장부(95)의 대향 부분 사이로 연장될 수 있다. 일부 예시적인 구현예에서, 히터(85)는 내부 통로(120)의 길이방향 축에 평행하게 연장될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 내부 튜브(70)의 내부 통로(120)에 있지 않을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장부(95)는 e-베이핑 장치(10)가 적어도 약 200초 동안 베이핑하도록 구성될 수 있는 충분한 증기-전 제제를 보유하도록 하는 크기를 갖고 구성될 수 있다. 또한, e-베이핑 장치(10)는 각 퍼핑이 최대 약 5초간 지속되는 것을 허용하도록 구성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장 매질은 면, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 레이온 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 섬유상 재료일 수 있다. 섬유는 약 6μm 내지 약 15μm(예를 들어, 약 8μm 내지 약 12μm 또는 약 9μm 내지 약 11μm) 크기 범위의 직경을 가질 수 있다. 저장 매질은 소결형이거나, 다공성이거나 혹은 발포체형 재료일 수 있다. 또한, 섬유는 흡입할 수 없는 크기일 수 있고 Y자 형상, 십자 형상, 클로버 형상 또는 임의의 다른 적합한 형상을 갖는 단면을 가질 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 저장부(95)는 임의의 저장 매체가 없고 증기-전 제제만을 보유하는 충진된 탱크를 포함할 수 있다.
베이핑하는 동안, 증기-전 제제는 심지(90)의 모세관 작용을 통해 가열 요소(85)의 부근에 저장부(95) 및/또는 저장 매체로부터 이송될 수 있다. 심지(90)는 저장부(95)의 대향 측부로 연장될 수 있는 제1 말단 부분 및 제2 말단 부분 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 가열 요소(85)는, 가열 요소(85)가 활성화될 경우 심지(90)의 중앙 부분 내에 있는 증기-전 제제가 가열 요소(85)에 의해 기화되어 증기를 형성하도록 심지(90)의 중앙 부분을 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 증기-전 제제를 흡인하는 능력을 갖는 심지 물질의 시트를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 보로실리케이트 섬유로 형성되어 있는 시트와 같은 하나 이상의 물질 시트를 포함할 수 있다. 물질 시트는, 심지(90)를 형성하도록 접히고, 편조되고, 비틀어 지고, 함께 부착될 수도 있다. 물질 시트는 하나 이상의 물질 층을 포함할 수 있다. 시트 물질은 접힐 수 있고/있거나 비틀어질 수 있다. 물질의 다수의 층들이 포함되면, 각 층은 다른 층과 동일한 밀도 또는 다른 밀도를 가질 수 있다. 층들은 동일한 두께 또는 상이한 두께를 가질 수 있다. 심지(90)는 약 0.2㎜ 내지 약 2.0㎜(예를 들어, 약 0.5㎜ 내지 약 1.5㎜ 또는 약 0.75㎜ 내지 약 1.25㎜) 범위의 두께를 가질 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 편조된 비정질 실리카 섬유를 포함하고 있다.
더 두꺼운 심지(90)는 더 많은 양의 증기를 생성하기 위해 더 많은 양의 증기-전 제제를 가열 요소(85)에 전달할 수 있는 반면 더 얇은 심지(90)는 더 적은 양의 증기를 생성하기 위해 더 적은 양의 증기-전 제제를 가열 요소(85)에 전달할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 딱딱한 구조층 및 적어도 하나의 추가적인 덜 단단한 강성 층을 포함할 수 있다. 딱딱한 구조층을 첨가하면 카트리지의 자동화된 제조를 도울 수 있다. 딱딱한 구조층은 세라믹 또는 다른 실질적으로 내열성 재료로 형성될 수 있다.
다른 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 유리(또는 세라믹) 필라멘트의 다발, 유리 필라멘트의 일군의 와인딩을 포함하는 다발 등일 수 있으며, 이들 모두는 필라멘트 사이의 간극 공간에 의한 모세관 작용을 통해 증기-전 제제를 흡인할 수 있다. 필라멘트는 e-베이핑 장치(10)의 길이 방향에 수직(가로 방향)인 방향으로 대략 정렬되어 있을 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 1개 내지 8개의 필라멘트 스트랜드를 포함할 수 있으며, 각각의 스트랜드는 함께 꼬여지는 복수의 유리 필라멘트를 포함하고 있다. 심지(90)의 말단부들은 가요성일 수 있으며 저장부(95)의 구금부 내로 접힐 수 있다. 필라멘트는 전반적으로 십자가 형상, 클로버 형상, Y자 형상, 또는 임의의 다른 적합한 형상의 단면을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 심지(90)는 임의의 적합한 재료 또는 재료의 조합을 포함할 수 있다. 적합한 재료의 예는 유리, 세라믹계 또는 흑연계 재료일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 심지(90)는 밀도, 점도, 표면 장력 및 증기압과 같은 상이한 물리적 특성을 갖는 증기-전 제제를 수용하기 위한 임의의 적합한 모세관 흡인 작용을 가질 수 있다. 심지(90)는 비전도성일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 심지(90)를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있는 접지된 금속 시트(도 3a, 도 3b 및 도 4와 관련하여 이하에서 논의)를 포함할 수 있다. 가열 요소(85)는 심지(90)의 길이를 따라 완전히 또는 부분적으로 연장될 수 있다. 가열 요소(85)는 심지(90)의 원주 주위에서 완전히 또는 부분적으로 더 연장될 수 있다. 일부 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 심지(90)와 접촉할 수 있거나 접촉하지 않을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 임의의 적합한 전기 저항성 재료로 형성될 수 있다. 적합한 전기 저항성 재료의 예는 구리, 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금군으로부터의 금속을 포함할 수 있되, 이에 한정되지 않는다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스강, 니켈, 코발트, 크롬, 알루미늄-티타늄-지르코늄, 하프늄, 니오븀, 몰리브덴, 탄탈륨, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간 및 철-함유 합금, 그리고 니켈, 철, 코발트, 스테인리스강에 기반한 초합금을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가열 요소(85)는 니켈 알루미나이드, 표면에 알루미나 층을 가진 재료, 철 알루미나이드 및 다른 복합 재료로 형성될 수 있고, 전기 저항성 재료는 요구되는 외부 물리화학적 특성과 에너지 전달 속도에 따라 선택적으로 절연 재료에 포매되거나, 절연 재료로 캡슐화되거나 코팅되거나, 그 반대로 될 수 있다. 가열 요소(85)는 스테인리스 스틸, 구리, 구리 합금, 니켈-크롬 합금, 초합금 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있다. 일부 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 니켈-크롬 합금 또는 철-크롬 합금으로 형성될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 그의 외부 표면 상에 전기 저항층을 갖는 세라믹 히터일 수 있다.
내부 관(70)은 심지(90) 그리고 제1 및 제2 전기 리드(225, 225') 또는 가열 요소(85)의 말단(260, 260')이 각각의 대향 슬롯으로부터 연장할 수 있도록 대향 슬롯의 쌍을 포함할 수 있다. 내부관(70) 내에 대향 슬롯이 제공됨으로써, 슬롯의 에지 및 및 가열 요소(85)의 접지된 섹션에 영향을 미치지 않고 가열 요소(85) 및 심지(90)를 내부관(70) 내의 위치 내로 배치하는 것을 용이하게 할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 내부 관(70)은 약 4mm의 직경을 가질 수 있고 대향 슬롯의 각각은 약 2mm X 약 4mm의 주 치수 및 부 치수를 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 리드(225)는 물리적 및 전기적으로 수 나사식 커넥터 피스(155)에 연결되어 있다. 도시된 바와 같이, 수 나사식 제1 커넥터 피스(155)는 외부 측부 표면의 일부 상에 수 나사를 갖는 중공 실린더이다. 커넥터 피스는 전도성이고, 전도성 재료로 형성되거나 코팅될 수 있다. 제2 리드(225')는 물리적 및 전기적으로 제1 전도성 포스트(130)에 연결되어 있다. 제1 전도성 포스트(130)는 전도성 재료(예를 들어, 스테인리스 스틸, 구리, 등)로 형성될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 T자 형상 단면을 가질 수 있다. 제1 전도성 포스트(130)는 제1 커넥터 피스(155)의 중공부 내에 깃들고, 절연 쉘(135)에 의해 제1 커넥터 피스(155)로부터 전기적으로 절연된다. 제1 전도성 포스트(130)는 도시된 바와 같이 중공형일 수 있고, 중공부는 공기 통로(120)와 유체 연통할 수 있다. 따라서, 제1 커넥터 피스(155) 및 제1 도전성 포스트(130)는 가열 요소(85)에 각각 외부의 전기적 연결을 형성한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 열전도에 의해 심지(90) 내의 증기-전 제제를 가열할 수 있다. 대안적으로, 가열 요소(85)로부터의 열은 열 전도성 요소에 의해 증기-전 제제에 전도되거나, 베이핑 동안에 e-베이핑 장치(10)를 통해 흡인되는 유입 주변 공기에 가열 요소(85)가 열을 전달할 수 있는데, 이는 결국 대류에 의해 증기-전 제제를 가열한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 섹션(20)은 전력 공급부(145), 제어 회로(185), 및 센서(190)를 포함하고 있다. 도시된 바와 같이, 제어 회로(185)및 센서(190)는 하우징(30') 내에 배치되어 있다. 제어 회로(185)는 인쇄 회로 기판(200)을 포함할 수 있다. 암 나사식 제2 커넥터 피스(160)는 제2 말단을 형성한다. 도시된 바와 같이, 제2 커넥터 피스(160)는 내부 측부 표면 상에 나사산이 있는 중공 실린더 형상을 가진다. 제2 커넥터 피스(160)의 내경은 제1 커넥터 피스(155)의 외경과 일치하여 2개의 커넥터 피스(155, 160)가 함께 맞물려서 연결부(25)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 커넥터 피스(160), 또는 적어도 다른 측부 표면은, 예를 들어, 전도성 재료로 형성되거나 전도성 재료를 포함하고 있는 전도성이다. 이와 같이, 전기적 및 물리적 연결은 연결될 때 제1 및 제2 커넥터 피스(155, 160) 사이에 발생한다.
도시된 바와 같이, 제1 리드(165)는 제2 커넥터 피스(160)를 제어 회로(185)에 전기적으로 연결하고 있다. 제2 리드(170)는 제어 회로(185)를 전력 공급부(145)의 제1 단자(180)에 전기적으로 연결하고 있다. 제3 리드(175)는 전력 공급부(145)의 제2 단자(140)를 제어 회로(185)의 전력 단자에 전기적으로 연결하여 제어 회로(185)에 전력을 제공한다. 전력 공급부(145)의 제2 단자(140)는 또한 물리적 및 전기적으로 제2 전도성 포스트(150)에 연결되어 있다. 제2 전도성 포스트(150)는 전도성 재료(예를 들어, 스테인리스 스틸, 구리, 등)로 형성될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 T자 형상 단면을 가질 수 있다. 제2 전도성 포스트(150)는 제2 커넥터 피스(160)의 중공부 내에 깃들고, 제2 절연 쉘(215)에 의해 제2 커넥터 피스(160)로부터 전기적으로 절연된다. 제2 전도성 포스트(150)는 또한 도시된 바와 같이 중공형일 수 있다. 제1 및 제2 커넥터 피스(155, 160)가 짝지어질 때, 제2 전도성 포스트(150)는 물리적 및 전기적으로 제1 전도성 포스트(130)에 연결되어 있다. 또한, 제2 전도성 포스트(150)의 중공부는 제1 전도성 포스트(130)의 중공부와 유체 연통할 수 있다.
제1 섹션(15)이 수 커넥터 피스를 갖는 것으로 도시 및 기술되고 제2 섹션(20)이 암 커넥터 피스를 갖는 것으로 도시 및 기술되는 반면, 대안적인 구현예는 제1 섹션(15)이 암 커넥터 피스를 갖고 제2 섹션(20)이 수 커넥터 피스를 갖는 대향부를 포함하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전력 공급부(145)는 e-베이핑 장치(10) 내에 배열되어 있는 배터리를 포함하고 있다. 전력 공급부(145)는 리튬-이온 배터리 또는 그것의 변형들 중 하나, 예를 들어 리튬-이온 중합체 배터리일 수 있다. 대안적으로, 전력 공급부(145)는 니켈-금속 하이브리드 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 리튬-망간 배터리, 리튬-코발트 배터리 또는 연료 전지일 수 있다. e-베이핑 장치(10)는 전력 공급부(145) 내의 에너지가 고갈되거나 리튬 중합체 배터리의 경우에 최소 전압 차단 레벨이 달성될 때까지 성인 베이퍼에 의하여 베이핑 가능할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 전력 공급부(145)는 재충전식이다. 제2 섹션(20)은 배터리가 외부 충전 장치에 의해 충전될 수 있도록 구성되어 있는 회로를 포함할 수 있다. e-베이핑 장치(10)를 재충전하기 위해, 아래에 기술된 바와 같이 USB 충전기 또는 다른 적합한 충전기 어셈블리가 사용될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 센서(190)는 e-베이핑 장치(10)에서 공기 흐름의 크기 및 방향을 나타내는 출력을 발생시키도록 구성되어. 제어 회로(185)는 센서(190)의 출력을 수용하고, (1)마우스 말단 삽입부(8) 상에서의 흡인을 나타내는(불어내기에 대항하는) 기류의 방향 및 (2)임계 수준을 초과하는 흡인의 크기를 알아낸다. 이러한 베이핑 조건이 충족되면, 제어 회로(185)는 전원 공급부(145)를 가열 요소(85)에 전기적으로 연결하여; 가열 요소(85)를 활성화시킨다. 즉, 제어 회로(185)는 가열 요소(85)가 전원(145)에 전기적으로 연결되도록 제1 및 2 리드(165, 170)를 (예를 들어, 제어 회로(185)의 부분을 형성하는 히터 전력 제어 트랜지스터를 작동시킴으로써) 전기적으로 연결한다. 대안적인 구현예에서, 센서(190)는 압력 강하를 표시할 수 있고, 제어 회로(185)는 이에 대응하여 가열 요소(85)를 활성화시킨다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제어 회로(185)는 가열 요소(85)가 활성화될 때, 배터리(145)가 재충전될 때, 또는 둘 모두일 때 제어 회로(185)가 활성화되어 발광하는 라이트(60)를 또한 포함할 수 있다. 라이트(60)는 하나 이상의 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. LED는 하나 이상의 색상(예를 들어, 백색, 황색, 적색, 녹색, 청색, 등)을 포함할 수 있다. 또한, 라이트(60)는 베이핑 중에 성인 베이퍼가 볼 수 있게 배치될 수 있고, e-베이핑 장치(10)의 제1 말단(45)과 제2 말단(50) 사이에 위치될 수 있다. 또한, 라이트(60)는 e-베이핑 시스템 진단에 사용되거나, 재충전이 진행 중임을 나타내는 데 사용될 수 있다. 라이트(60)는 프라이버시를 위해 성인 베이퍼가 히터 활성화 라이트(60)를 활성화시키거나, 비활성화시키거나, 혹은 활성화시키고 비활성화시킬 수 있도록 또한 구성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제어 회로(185)는 시한 제한기(time-period limiter)를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 제어 회로(185)는 가열을 개시하기 위한 성인 베이퍼용 수동 작동 스위치를 포함할 수 있다. 가열 요소(85)에 대한 전류 공급 시한은 기화시키고자 하는 증기-전 제제의 양에 따라 설정되거나 사전 설정될 수 있다.
다음으로, 증기를 생성하기 위한 e-베이핑 장치의 작동이 기술될 것이다. 예를 들어, 공기는 마우스-말단 삽입부(35) 상에서의 흡인에 대응하여 적어도 하나의 공기 유입구(55)를 통해 제1 섹션(15) 내로 흡인된다. 공기는 공기 유입구(55)를 통해, 공간(250)으로, 가로방향 채널(230)을 통해 공기 통로(235)로, 내부 통로(120)로, 그리고 마우스-말단 삽입물(35)의 배출구(100)를 통과한다. 제어 회로(185)가 전술한 베이핑 조건을 감지하면, 가열 요소(85)가 심지(90) 내의 증기-전 제제를 가열시키도록 제어 회로(185)는 가열 요소(85)에 전력 공급을 개시한다. 중앙 통로(120)를 통해 흐르는 증기 및 공기는 결합되어 마우스-말단 삽입부(35)의 배출구(100)를 통해 e-베이핑 장치(10)를 빠져나간다.
활성화되는 경우, 가열 요소(85)는 약 10초 미만 또는 약 1초 미만 동안 심지(90)의 일부분을 가열할 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 섹션(15)은 교체식일 수 있다. 환언하면, 일단 카트리지의 증기-전 제제가 고갈되면, 제1 섹션(15)만이 교체될 수 있다. 대안적인 배치는, 일단 저장부(95)가 고갈되고 e-베이핑 장치(10) 전체가 폐기될 수 있는 예시적인 구현예를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장(10)는 일체형 e-베이핑 장치일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, e-베이핑 장치(10)의 길이는 약 80mm 내지 약 110mm, 직경은 약 7mm 내지 약 8mm일 수 있다. 예를 들어, 예시적인 한 구현예에서, e-베이핑 장치(10)는 약 84mm의 길이일 수 있고, 약 7.8mm의 직경을 가질 수 있다.
도 3a는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 접지된 가열 요소 및 심지를 포함하는 증발기의 정면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 접지된 가열 요소(85)는, 심지 (90)의 적어도 일부분 주위에서 접히는, 금속 시트로부터 절단 및/또는 레이저 에칭되는 단일 일체형 부재이다. 접지된 가열 요소(85)는 3개의 측면에서 심지(90)와 접촉하고 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지된 가열 요소(85)는 제1 방향으로 배열되어 있고 가열 요소(85)의 제1 측면(275)을 정의하는 제1 복수의 U자형의 부위(270)를 포함하고 있다. 접지된 가열 요소는 제1 방향으로 배열되어 있고 가열 요소(85)의 제2 측면(285)을 정의하는 제2 복수의 U자형 부위(280)를 또한 포함하고 있다(도 3b와 도 4에 도시되어 있고 이하에서 상세히 논의됨). 제2 측면(285)은 제1 측면(275)과 실질적으로 평행하다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지된 가열 요소(85)는 또한 제1 리드 부분(260) 및 제2 리드 부분(260')을 형성하고 있는 말단을 포함하고 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 양쪽 말단(260, 260')은 접지된 가열 요소(85)의 제2 측면(285) 상에 있을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위(270), 제2 복수의 U자형 부위(280), 제1 리드 부분(260), 및 제2 리드 부분(260')은 단일 일체형 부재이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 각각의 제1 복수의 U자형 부위(270)는 제3 복수의 U자형 부위(290) 중 하나에 의해 제2 복수의 U자형 부위(280) 중 적어도 하나에 연결되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제3 복수의 U자형 부위(290)의 각각은 접지된 부분(295)을 포함하고 있다. 제3 복수의 U자형 부위(290)는 제2 방향으로 연장되어 있다. 제2 방향은 제1 방향에 실질적으로 수직이다. 따라서, 제3 복수의 U자형 부위(290)는 제1 복수의 U자형 부위(270) 및 제2 복수의 U자형 부위(280)에 실질적으로 수직으로 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 U자형 부위(270) 각각은 제1 평면에 있고, 제2 복수의 U자형 부위(280) 각각은 제1 평면과 상이한 제2 평면에 있다. 제1 평면은 제2 평면에 실질적으로 평행하다. 다른 예시적인 구현예에서, 제1 평면은 제2 평면에 평행하지 않을 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제3 복수의 U자형 부위(290) 각각은 제3 복수의 U자형 부위(290) 중 다른 하나와 상이한 평면에 있다. 제3 복수의 U자형 부위(290) 각각은 제1 복수의 U자형 부위(270)와 상이한 평면에 있고, 제2 복수의 U자형 부위(280)와 상이한 평면에 있다. 예를 들어, 제3 복수의 U자형 부위(290)는 제1 복수의 U자형 부위(270)에 수직으로 그리고 제2 복수의 U자형 부위(280)와 상이한 평면에서 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위(270), 제2 복수의 U자형 부위(280), 및 제3 복수의 U자형 부위(290)는 각각 1 내지 20개의 U자형 부위(예를 들어, 2개 내지 18개의 U자형 부위, 3개 내지 15개의 U자형 부위, 4개 내지 12개의 U자형 부위, 또는 5개 내지 10개의 U자형 부위)를 포함할 수 있다. 제1 복수의 U자형 부위(270), 제2 복수의 U자형 부위(280) 및 제3 복수의 U자형 부위(290) 각각에서의 U자형 부위의 수는 원하는 저항 및/또는 가열 요소(85)의 원하는 크기에 따라 선택될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위(270) 각각은 제2 복수의 U자형 부위(280) 중 하나로부터 오프셋되어 있다. 제1 복수의 U자형 부위(270)는 제2 복수의 U자형 부위(280)와 동일한 수 또는 상이한 수의 U자형 부위를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형 부위(270)는 제2 복수의 U자형 부위(280)보다 더 많거나 적은 U자형 부위를 갖는다.
제1 복수의 U자형 부위(270) 각각 및 제2 U자형 부위(280) 각각은 적어도 하나의 측면(또는 다리)(300) 및 선단(310)을 포함하고 있다. 선단(310)은 둥근 형상, 직사각형 형상, 타원형, 정사각형 형상, 및 삼각형 형상 중 적어도 하나를 갖는다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 약 0.5옴 내지 약 5.0옴(예를 들어, 약 1.0옴 내지 약 4.5옴, 약 2.0옴 내지 약 4.0옴 또는 약 2.5옴 내지 약 3.5옴)의 범위의 저항을 가지고 있다. 저항은 원하는 증기 출력 및/또는 배터리 수명을 기반으로 선택될 수 있다.
도 3b는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 3a의 가열 요소의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a와 동일하지만, 측면에서부터 보여진다. 도시된 바와 같이, 접지된 부분(295)은 약 0.05㎜ 내지 약 2.0㎜(예를 들어, 약 0.5㎜ 내지 약 1.75㎜, 또는 약 0.75㎜ 내지 약 1.5㎜) 범위의 내부 폭(W1)을 가진다. 내부 폭(W1)은 가열 요소(85)의 저항에 따라 달라질 수 있다. 더 낮은 저항을 갖고 있는 가열 요소(85)는 더 높은 저항을 갖고 있는 가열 요소(85)보다 더 넓은 내부 폭(W1)을 갖는다. 예를 들어, 가열 요소(85)가 약 2.9옴의 저항을 갖고 있는 경우, 접지된 부분(295)의 내부 폭(W1)은 약 0.25mm 내지 약 0.50mm일 수 있는 반면에, 약 3.5옴의 저항을 갖고 있는 가열 요소(285)는 약 0.5mm 내지 약 1.5mm의 접지된 부분(295)의 내부 폭(W1)을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지된 부분(295)은 날카로운 모서리를 포함하지 않는다(예를 들어, 둥근 에지 및/또는 모서리를 가짐). 다른 예시적인 구현예에서, 접지된 부분(295)은 날카로운 모서리를 포함하고 있다. 접지된 부분(295)은 제1 복수의 U자형 부분(270)과 제2 복수의 U자형 부분(280)의 측면(300)에 실질적으로 수직일 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 접지된 부분(295)은 심지(90)와 가열 요소(85) 사이의 표면적 접촉을 증가시키도록 가열 요소(85)의 3개의 측면이 심지(90)와 접촉하도록 형성되어 있다. 또한, 내부 폭(W1)은, 증기-전 제제의 정의된 양만이 가열 요소(85)의 활성화 사이의 가열 요소(85)에 도달하도록, 제1 복수의 U자형 부분(270)과 제2 복수의 U자형 부분(280) 사이에 심지(90)를 꼭 잡도록 선택된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 폭(W1)은 증기-전 제제의 설정된 양만이 심지(90) 내로 흐를 수 있도록 충분히 좁아서, 너무 많은 증기-전 제제가 주어진 시간에 가열 요소(85)에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 증기-전 제제의 설정된 양만이 한번에 가열 요소(85)에 심지를 할 수 있기 때문에 좁은 폭(W1)은 또한 증기-전 제제에 의한 가열 요소(85)의 냉각을 실질적으로 방지 및/또는 감소시킬 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제3 복수의 U자형 부위(290)는 적어도 하나의 측면(또는 다리)(300) 및 선단(310)을 포함하고 있다. 선단(310)은 둥근 형상, 직사각형 형상, 타원형, 정사각형 형상, 및 삼각형 형상 중 적어도 하나를 갖는다. 선단(310)은 약 0.10mm 내지 약 0.20mm의 내부 코너 반경 및 약 0.25mm 내지 약 0.30mm의 외부 코너 반경을 가질 수 있다. 제3 복수의 U자형 부위(290)의 선단(310)은 제1 복수의 U자형 부위(270)와 제2 복수의 U자형 부위(280)의 선단(310)과 동일하거나 상이한 형상을 가질 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 약 0.001mm 내지 약 0.20mm(예를 들어, 약 0.01mm 내지 약 0.15mm 또는 약 0.05mm 내지 약 0.10mm) 범위의 두께(T1)(도 3b에 도시되어 있음)을 가질 수 있다.
도 3c는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 3a 및 3b의 가열 요소의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 3c에 도시되어 있는 바와 같이, 히터(85)는 도 3a 및 3b에서와 동일하지만, 사시도로 보여진다. 도시된 바와 같이, 제1 복수의 U자형 부위(270)의 선단(310)은 제2 복수의 U자형 부위(280)의 선단(310)으로부터 오프셋되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 리드(260, 260')는 가열 요소(85)의 다른 부분보다 더 넓거나 및/또는 더 두꺼워져서 강성, 안정성, 저항 및 스폿 용접의 용이성을 제공할 수 있다.
도 4는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 펼쳐진 상태에 있는 도 3a의 가열 요소의 평면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 가열 요소(85)는 심지(90)를 중심으로 접히기 전에 편평한 평면 형태이다. 전술한 바와 같이, 가열 요소(85)는 금속 시트로부터 절단(예를 들어, 레이저 절단), 스탬핑(stamped) 및/또는 에칭된(예를 들어, 광화학적 에칭된) 것일 수 있다. 금속은, 니크롬(Nichrome) 80, 니크롬(Nichrome) 60, 스테인리스 스틸(304), 스테인리스 스틸(316), 및 니크로탈(Nicrothal) 30을 포함하는 임의의 적절한 재료를 포함할 수도 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도시된 바와 같이, 펼쳐진 상태에 있을 때, 가열 요소(85)는 약 4.0mm 내지 약 15.0mm(예를 들어, 약 4.5mm 내지 약 6.5mm, 또는 약 5.0mm 내지 약 6.0mm)의 길이(L1)를 가진다. 리드 부분(260, 260')은 제2 복수의 U자형 부위(280) 너머로 연장되어 있다.
적어도 하나의 예시적 구현예에서, 리드 부분(260, 260')은 약 1.0mm 내지 약 3.0mm 두께(예를 들어, 약 1.25mm 내지 약 2.75mm 또는 약 1.75mm 내지 약 2.25mm) 범위의 폭(W3)을 가지고, 약 1.0mm 내지 약 2.5mm(예를 들어, 약 1.25mm 내지 약 2.25mm 또는 약 1.75mm 내지 2.0mm) 범위의 길이(L2)를 가진다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 길이(L3)은 제1 복수의 U자형 부위(270)의 선단(310)의 외부 표면(320)으로부터 제2 복수의 U자형 부위(280)의 선단(310)의 외부 표면(320)까지 가열 요소(85)의 길이이다. 길이(L3)은 약 4.5mm 내지 약 6.0mm(예를 들어, 약 4.75mm 내지 약 5.75mm 또는 약 5.0mm 내지 약 5.25mm) 범위이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 길이(L4)는 제1 복수의 U자형 부위(270)의 선단(310)의 내부 표면(330)과 제2 복수의 U자형 부위(280)의 선단(310)의 내부 표면(330) 사이의 길이이다. 길이(L4)는 약 3.25mm 내지 약 7.0mm(예를 들어, 약 4.0mm 내지 약 6.0mm, 또는 약 4.5mm 내지 약 5.5mm) 범위이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 선단(310)의 각각의 폭(W4)는 약 0.25mm 내지 약 0.50mm 범위이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형의 부위(270)와 제2 복수의 U자형의 부위(280)의 각 측면(300)의 폭(W5)은 약 0.05mm 내지 약 0.20mm (예를 들어, 약 0.10mm 내지 약 0.15mm)의 범위이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 복수의 U자형의 부위(270)와 제2 복수의 U자형 부위(280)의 선단(310) 각각의 폭(W4)는 제1 복수의 U자형 부위(270)와 제2 복수의 U자형 부위(280)의 각각의 측면(300)의 폭(W5)보다 크다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 리드 부분(260) 및 제2 리드 부분(260') 각각은 측면(300)의 폭(W5)보다 큰 폭(W3)을 갖는다. 제1 복수의 U자형 부위(270) 각각의 선단(300)의 폭(W4)은 제2 복수의 U자형 부위(280) 각각의 선단(300)의 폭(W4)과 실질적으로 동일하다. 가열 요소(85)가 접힌 상태에 있을 때 제1 복수의 U자형 부위(270)의 선단(300)은 제2 복수의 U자형 부위(280)의 선단(300)으로부터 오프셋된다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)의 치수는 가열 요소(85)의 저항을 조정하도록 조정될 수 있다. 2016년 4월 22일에 출원된 Holtz 등의 미국 특허출원 일련번호 15/135,930호, 제2016년 4월 22일에 출원된 Holtz의 미국 특허출원 일련번호 제15/135,923호, 2016년 8월 1일 출원된 Gavrielov 등의 미국 특허출원 일련번호 15/224,866호, 2015년 4월 22일 출원된 Hawes 등의 미국 특허출원 일련번호 14/998,020호, 2016년 5월 5일 출원된 Li 등의 미국 특허출원 일련번호 15/147,454 및 2016년 4월 22일 출원된 Hawes 등의 미국 특허출원 일련번호 15/135,932 에 개시되어 있는 장치를 포함하는 다른 베이핑 장치에서 사용하기 위한 가열 요소(85)의 치수는 더 크거나 더 작은 히터를 형성하도록 또한 조정될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 전자 베이핑 장치의 길이 방향 축에 실질적으로 수직으로 연장될 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 전자 베이핑 장치의 길이 방향 축에 실질적으로 평행할 수 있다.
도 5는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 증발기를 포함하는 전자 베이핑 장치의 카트리지의 단면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)를 포함하는 제1 섹션(15)은 도 2에서와 동일하지만, 내부 튜브(70)는 대향하는 슬롯을 배제하고, 가열 요소(85) 및 심지(90)는 아래에서 상세히 논의되는 바와 같이 내부 튜브(70) 내에 있지 않다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 저장부(95)의 제2 말단에서 제2 개스킷 또는 밀봉부 대신에, 디스크(340)가 내부 튜브(70)와 하우징(30) 사이에 배열되어 있다. 따라서, 저장부(95)는 밀봉부(65), 내부 튜브(70), 하우징(30), 및 디스크(340)에 의해 정의된다. 디스크(340)는 실질적으로 비다공성인 중합체 또는 금속으로 형성될 수 있다. 위프(weep) 구멍들(360)은 저장부(95)로부터 증기-전 제제가 저장부(95)를 빠져나갈 수 있도록 디스크(340)에 형성될 수 있다. 디스크(340)에 정의된 위프 구멍들(260)의 크기 및/또는 수는 원하는 증기-전 제제의 전달 양 및/또는 타이밍에 기초하여 선택될 수 있다. 디스크(240)는 내부 튜브(70)의 내부 통로(120)와 유체 연통하고 있는 중앙 채널(362)을 정의한다. 중앙 채널(362)은 내부 통로(120)의 내부 직경과 거의 동일한 직경을 갖는다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 이송 재료 튜브(350)는 디스크(340)와 접경하여, 위프 구멍(360)을 통해 저장부(95)를 빠져나가는 임의의 증기-전 제제가 이송 재료 관(350)에 전달되고 있다. 전달 재료 튜브(350)를 형성하는 데 사용되는 물질은 증기-전 제제의 심지 및/또는 점도, 밀도 등을 형성하는 데 사용되는 재료에 의존할 수 있다. 전달 재료 튜브(350)는 약 0.08g/cm3 내지 약 0.3g/cm3 범위의 밀도를 가질 수 있다.
전달 재료 튜브(350)는 내부 튜브(70)의 내부 통로(120)와 유체 연통하고 있는 중앙 채널(370)을 정의한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소(85)는 제1 커넥터(155)와 전달 재료 튜브(350) 사이에 배치되어 있다. 증기가 형성됨에 따라, 증기는 채널(370)을 통과하여 중앙 채널(362) 내로 그리고 내부 통로(120) 내로 이동한다.
도 6은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 도 5의 카트리지의 제1 커넥터의 확대 사시도이다.
적어도 예시적인 구현예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 커넥터(155)는 내부 포스트(430)를 포함할 수 있다. 커넥터(155)와 내부 포스트(430) 모두는 플라스틱으로 형성되어 있다. 따라서, 히터에 대한 전기 연결부는 제1 커넥터 링(385) 및 제2 커넥터 링(395)을 통해 제조되고 있다. 제1 커넥터 링(385)은 제1 커넥터 링(385)에 실질적으로 수직으로 연장되고 있는 제1 탭(380)을 포함하고 있다. 제2 커넥터 링(395)은 제2 커넥터 링(395)에 실질적으로 수직으로 연장되고 있는 제2 탭(390)을 포함하고 있다. 제1 탭(380) 및 제2 탭(390) 각각은 그 안에 슬롯을 정의하며, 상기 슬롯은 탭(260, 260') 중 하나를 수용하도록 크기를 갖고 구성되어 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 커넥터 링(385) 및 제2 커넥터 링(395)은 분리 디스크(500)에 의해 서로 전기적으로 분리되어 있다. 도 6은 제1 커넥터 링(385) 및 제2 커넥터 링(395)을 나타내기 위한 분리 디스크(500)의 일부분만을 도시하고 있다. 분리 디스크(500)는 그 안에 2개의 슬롯(510, 510')을 정의한다. 제1 탭 및 제2 탭(380, 390)은 각각 분리 디스크(500) 내의 2개의 슬롯(510, 510')을 통해 또는 그에 의해 연장되어 있다. 또한, 제1 커넥터 링(385) 및 제2 커넥터 링(395)은 하나의 직경이 다른 것보다 작고 같이 겹쳐질 때 서로 접촉하지 않는 서로 다른 내부 및/또는 외부 직경을 갖는다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 제1 및 제2 커넥터 링(385, 395)은 권축 및/또는 납땜할 필요 없이 가열 요소(85)와의 전기적 연결을 형성할 수 있다. 다른 예시적인 구현예에서, 말단(260, 260')은 제1 및 제2 연결 탭(380, 390)에 의해 정의된 슬롯(700, 700')에 유지될 수 있는 한편, 추가적인 강도를 위해 또한 권축되고/되거나 납땜된다. 탭들(380, 390)은, 그 안에 가열 요소 탭(260, 260')의 배치의 용이함을 위해 슬롯(700, 700')에 수렴하는(예를 들어, 도브테일되는) 안내 표면을 가질 수 있다. 따라서, 슬롯(700, 700')은 전자 베이핑 장치의 자동화 제조를 더 용이하게 한다.
도 7은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 접지된 가열 요소를 포함하는 증발기를 포함하는 전자 베이핑 장치의 에어로졸 출력 및 배터리 소모를 도시하고 있는 그래프이다.
MarkTen XL 전자 베이핑 장치는 (1) MarkTen XL의 배터리 섹션, 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 카트리지, 및 약 3.0옴의 저항을 갖는 도 3a, 도 3b 및 도 4의 가열 요소를 포함하는 제1 베이핑 장치, (2) MarkTen XL의 배터리 섹션, 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 카트리지, 및 약 3.5옴의 저항을 갖는 도 3a, 도 3b 및 도 4의 가열 요소를 포함하는 제2 베이핑 장치, 및 (3) MarkTen XL의 배터리 섹션, 도 5 및 도 6에 도시되어 있는 카트리지, 및 약 3.5옴의 저항을 갖는 도 3a, 도 3b 및 도 4의 가열 요소를 포함하는 제3 베이핑 장치와 비교하였다. 제1, 제2, 및 제3 베이핑 장치는 3.0mm 내경 내부 튜브를 포함하고, 전달 재료를 약 0.115g/cm3의 밀도를 갖는 에센트라 패드로 형성하였다. 제1 베이핑 장치의 심지를 Ahlstrom 등급 181 심지 재료로 형성하였다. 제2 및 제3 베이핑 장치의 심지를 Sterlitech 934-AH 심지 물질로 형성하였다. 4개의 시험된 카트리지를 MarkTen XL 클래식 제형으로 충진하였다.
각각의 베이핑 장치는 Mettler AE240 Balance(수집된 에어로졸의 양을 결정하기 위해 패드 무게를 측정하는 데 사용됨), Serial number GS9700, PM03715, Fluke 287 RMS Multimeter, Borgwaldt PV 10 RTD 기계, 및 Borgwaldt 단일 포트 흡연 기계를 사용하여 시험하였다. 단일 포트 흡연 기계는 4초 지속 시간, 퍼핑 사이에 26초 지연을 갖는 55cc 퍼프 체적으로 설정하였다. 측정당 10 회 퍼프를 했고, 그리고 심지가 완전히 포화되도록 카트리지를 향하게 하였다. 각 장치의 배터리를 시험 전에 완전히 충전하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, MarkTen XL은 초기 퍼프에 걸쳐서 실질적으로 일관된 에어로졸 질량 및 적어도 약 150회 퍼프 동안 지속되는 배터리 수명을 제공한다. 비교하여, 3.0옴의 저항을 갖는 가열 요소를 포함하는 베이핑 장치는 초기 퍼프에 걸쳐서 더 높은 에어로졸 질량을 제공했지만, MarkTen XL보다 더 짧은 배터리 수명을 제공하였다. 약 3.5옴의 저항을 갖는 가열 요소를 포함하는 베이핑 장치는, 150회 퍼프를 초과하는 배터리 수명을 여전히 제공하면서 MarkTen XL보다 높은 에어로졸 질량을 제공하였다.
도 8는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 재료 시트로 에칭되고 있는 가열 요소의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 가열 요소는 광화학적 에칭 및 세정 공정을 사용하여 에칭될 수 있다. 광화학적 에칭 공정은 희석된 무기산의 혼합물을 함유하는 전해성 욕에서 달성될 수 있다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 광화학적 에칭 및 세정 공정은 알코올을 사용하여 재료의 세정 표면을 포함할 수 있다. 광저항 건조 필름은 약 80도의 온도에서 라미네이션에 의해 재료의 표면에 적용될 수 있다. 건조 필름으로 코팅된 원재료는 UV 광을 사용하여 진공 접촉으로 플레이트를 통해 노출될 수 있다. 플레이트는 개발 기계에서 용매 용액으로 개발될 수 있다. 그런 다음 플레이트는 잔류물 및 잔류 용매 용액을 세정한다. 그런 다음 원재료 플레이트는 다른 첨가제와 함께 염화 제2철을 함유하는 산성 용매를 사용하여 에칭기에서 에칭될 수 있다. 상기 광저항 재료는 탄산나트륨과 같은 염기성 용매를 사용하여 제거되고, 상기 플레이트를 물로 헹구고, 건조시키고, 품질을 검사한다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하지만, 말단(260, 260')은 일반적으로 정사각형 형상이고 연장되고, 가열 요소(85)가 접힐 때 말단(260, 260')은 접지된 부분(295)을 따라 이루어진다.
도 9는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 펼쳐진 상태에 있는 가열 요소의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하지만, 가열 요소는 말단(260, 260') 및 추가 말단(262, 262')을 포함하고 있다. 말단(262, 262')의 추가는 가열 요소(85)와의 더 확실한 전기 연결을 허용한다.
카트리지는 추가 전기 리드 및/또는 슬롯(추가 말단(262, 262')을 수용하기 위해 도 6에 도시됨)을 포함할 수 있다.
도 10은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 펼쳐진 상태에 있는 가열 요소의 도면이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하지만, 말단(260, 260')은 접지된 부분(295)의 대향 측면들로부터 연장되어 있다.
카트리지는 상이한 평면 내에 있는 말단(260, 260')을 수용하도록 구성될 수 있다.
도 11은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하지만, 제1 측면(275)은 제2 측면(285)에 대해 각도를 이루고, 접지된 부분(295)은 단일 접힘부를 포함하여, 접지된 가열 요소(85)는 측면에서 보았을 때에 실질적으로 V-형상이다. 제1 측면(275)은 제2 측면(285)에 약 5도 내지 약 90도의 각도로 있을 수 있다(예를 들어, 약 10도 내지 약 80도, 약 20도 내지 약 70도, 약 30도 내지 약 60도, 또는 약 40도 내지 약 50도).
도 12는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하지만, 말단(260, 260')은 말단(260, 260')이 제1 측면(275)에 실질적으로 수직이 되도록 제1 측면(275)으로부터 연장되어 있고, 구부러져 있다. 또한, 심지(90)는 가열 요소(85)의 에지 너머로 연장되고 있는 하나 이상의 꼬인 부분을 포함할 수 있다.
도 13은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하지만, 제1 측면(275)과 제2 측면(285)은 휘거나 및/또는 굽혀질 수 있어, 제1 측면(275)은 제2 측면(285)에 평행하지 않다. 제1 측면(275)과 제2 측면(285)의 휨 및/또는 굽힘 형상은 더 두꺼운 심지(90)를 수용할 수 있다.
도 14는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 정면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는 동일하다. 심지(90)가 가열 요소(85)의 에지를 넘어 연장되지 않는다는 것을 제외하고는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하다.
도 15는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는 심지(90)가 가열 요소(85)의 에지를 넘어 연장되지 않는 것을 제외하고는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하다.
도 16은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 심지(90)가 전달 재료(350)의 말단 표면을 따라 적어도 부분적으로 연장될 수 있도록 심지가 전달 재료(350)와 대략 동일한 크기 및 형상을 갖는 말단 표면(1610)을 갖는 최상부 부분(1600)을 갖는 것을 제외하고는 도 3a 및 도 5에서와 동일하다.
도 17은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소의 측면도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)의 제2 측면(285)이 가열 요소(85)의 제1 측면(275)보다 더 긴 것을 제외하고, 가열 요소(85)는 도 3a, 도 3b 및 도 4에서와 동일하다. 다른 예시적 구현예에서, 도시되지 않은, 제1 측면(275) 및/또는 제2 측면(285)은 오목 및/또는 볼록할 수 있다.
도 18은 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 가열 요소 및 심지의 사시도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 가열 요소(85)는, 탭(260, 260')이 접지된 부분(295)에 인접하고, 제1 복수의 U자형 부위(270) 및 제2 복수의 U자형 부위(280)가 저장부(미도시)를 향하여 연장되어 있고, 그리고 탭(260, 260')이 구부러져서 탭(260, 260')이 접지된 부분(295)에 실질적으로 평행하도록 된 것을 제외하고, 도 6에서와 실질적으로 동일하다. 또한, 각각의 탭(260, 260')은 그것을 통하는 구멍(1800)을 포함하고 있다. 제조 동안, 탭(260, 260')은 핀(1820, 1820')에 스폿 용접될 수 있다. 구멍들(1800)은 제조 동안 스폿 용접의 용이함을 위해 시야선을 제공한다. 핀(1820)은 도 19와 관련하여 도시되어 있고 기술되어 있는 바와 같이 핀(1820')과 전기적으로 절연된다.
히터의 최대량이 접지된 부분(295)에서 발생될 수 있기 때문에, 접지된 부분(295)을 공기가 들어가는 위치에 가장 가까이 위치시키면 기류 및 열의 효율적인 이동을 허용한다.
도 19는 적어도 하나의 예시적인 구현예에 따른 카트리지의 분해도이다.
적어도 하나의 예시적인 구현예에서, 도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 카트리지는, 제1 및 제2 연결 브래킷(380, 390) 대신에 탭(260, 260')이 핀(1820, 1820')과 접촉하는 것을 제외하고, 도 5 및 도 6의 카트리지와 동일하다. 도시된 바와 같이, 커넥터 피스(1900)는, 그것을 통하는 공기 채널(1920)을 정의하는 절연 재료(1910)의 디스크를 수용하고 있다. 공기 채널(1920)은 전달 물질(350) 내의 채널(370)과 유체 연통하고 있다. 2개의 아치형 형상 막대(1840, 1840')는 절연 재료(1920)의 디스크에 대해 끼워맞춤된다. 각 막대(1840, 1840')는 막대(1840, 1840') 각각의 상부 표면으로부터 연장되고 있는 핀(1820, 1820') 중 하나를 포함하고 있다. 핀(1820, 1820')은 절연 재료(1920)의 디스크에 정의된 핀 구멍(1930, 1930') 중 각각의 하나를 통해 연장되어 있다.
또한, 하우징(30)은 개스킷이 필요하지 않도록 내부 튜브(70)와 일체로 형성될 수 있다. 하우징(30)과 내부 튜브(70)는 내부에 배출구를 정의하는 가로 방향 말단 벽면에서 연결될 수 있다. 마우스-말단 삽입부(35)는 하우징(30)의 말단 부분 주위에 끼워질 수 있어서, 말단 벽면 내의 배출구는 마우스-말단 삽입부(35) 내의 배출구와 유체 연통하고 있다.
예시적인 구현예가 본원에 개시되었지만, 다른 변형이 가능할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 변형은 본 개시의 취지와 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안되며, 당업자에게 자명한 것과 같은 모든 이러한 변형은 다음의 청구범위의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (29)

  1. 전자 베이핑 장치의 접지식 히터로서,
    제1 방향으로 배열되어 있고, 상기 히터의 제1 측면을 정의하는, 제1 복수의 U자형 부위;
    상기 제1 방향으로 배열되어 있고, 상기 히터의 제2 측면을 정의하며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면에 실질적으로 평행하는, 제2 복수의 U자형 부위;
    제1 리드 부분; 및
    제2 리드 부분;을 포함하되, 상기 제1 복수의 U자형 부위, 상기 제2 복수의 U자형 부위, 상기 제1 리드 부분, 및 상기 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재(single integral member)인, 접지식 히터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나는 제3 복수의 U자형 부위 중 하나에 의해 상기 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나에 연결되어 있는 것인, 접지식 히터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제3 복수의 U자형 부위의 각각은 접지된 부분을 포함하되, 상기 제3 복수의 U자형 부위는 제2 방향으로 연장되어 있고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 실질적으로 수직인 것인, 접지식 히터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 접지된 부분은 약 0.5mm 내지 약 2.0mm 범위의 폭을 갖는 것인, 접지식 히터.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위의 각각, 상기 제2 복수의 U자형 부위의 각각, 및 상기 제3 복수의 U자형 부위의 각각은 적어도 하나의 측면 및 선단(tip)을 포함하는 것인, 접지식 히터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 선단들의 각각은 둥근 형상, 직사각형 형상, 정사각형 형상, 및 삼각형 형상 중 적어도 하나를 갖는 것인, 접지식 히터.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위, 상기 제2 복수의 U자형 부위, 및 상기 제3 복수의 U자형 부위의 선단들의 각각의 폭은 상기 제1 복수의 U자형 부위, 상기 제2 복수의 U자형 부위, 및 상기 제3 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 각각의 측면들의 폭보다 큰 것인, 접지식 히터.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선단들의 각각의 폭은 약 0.25mm 내지 약 0.50mm의 범위인 것인, 접지식 히터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 측면 각각의 폭은 약 0.05mm 내지 약 0.20mm 범위인 것인, 접지식 히터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 리드 부분 및 상기 제2 리드 부분은 각각 측면의 폭보다 큰 폭을 갖는 것인, 접지식 히터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 리드 부분 및 상기 제2 리드 부분의 폭은 약 1.0mm 내지 약 3.0mm의 범위인 것인, 접지식 히터.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단의 폭은 상기 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단의 폭과 실질적으로 동일한 것인, 접지식 히터.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단은 상기 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나의 선단으로부터 오프셋되어 있는 것인, 접지식 히터.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위는 약 0.5mm 내지 약 2.0mm 범위의 거리만큼 상기 제2 복수의 U자형 부위로부터 이격되어 있는 것인, 접지식 히터.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지식 히터는 약 0.5옴 내지 약 5.0옴 범위의 저항을 갖는 것인, 접지식 히터.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지식 히터는 니크롬으로 형성되어 있는 것인, 접지식 히터.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접지식 히터는 약 0.05mm 내지 약 0.50mm 범위의 두께를 갖는 것인, 접지식 히터.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위는 제1 평면에 있고, 상기 제2 복수의 U자형 부위는 제2 평면에 있고, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면과 상이한 것인, 접지식 히터.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위의 각각 및 상기 제1 복수의 U자형 부위의 각각은 적어도 하나의 측면 및 선단을 포함하되, 상기 선단은 둥근 형상, 직사각형 형상, 정사각형 형상, 및 삼각형 형상 중 적어도 하나를 갖는 것인, 접지식 히터.
  20. 전자 베이핑 장치의 카트리지로서,
    증기-전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장부;
    상기 저장부와 유체 연통하고 있는 심지; 및
    상기 심지의 일부분을 부분적으로 둘러싸고 있는 접지식 히터;를 포함하고, 상기 접지식 히터는,
    제1 방향으로 배열되어 있고 상기 히터의 제1 측면을 정의하는, 제1 복수의 U자형 부위,
    상기 제1 방향으로 배열되어 있고 상기 히터의 제2 측면을 정의하며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면에 실질적으로 평행하는, 제2 복수의 U자형 부위,
    제1 리드 부분, 및
    제2 리드 부분을 포함하고,
    상기 제1 복수의 U자형 부위, 상기 제2 복수의 U자형 부위, 상기 제1 리드 부분, 및 상기 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재인, 카트리지.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위는 제1 평면에 있고, 상기 제2 복수의 U자형 부위는 제2 평면에 있고, 상기 제2 평면은 상기 제1 평면과 상이한 것인, 카트리지.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나는 제3 복수의 U자형 부위 중 하나에 의해 상기 제2 복수의 U자형 부위 중 적어도 하나에 연결되어 있고, 상기 제3 복수의 U자형 부위의 각각은 접지된 부분을 포함하는 것인, 카트리지.
  23. 전자 베이핑 장치로서,
    증기-전 제제를 저장하도록 구성되어 있는 저장부;
    상기 저장부와 유체 연통하고 있는 심지; 및
    상기 심지의 일부분을 부분적으로 둘러싸고 있는 접지식 히터로서, 상기 접지식 히터는,
    제1 방향으로 배열되어 있고 상기 히터의 제1 측면을 정의하는, 제1 복수의 U자형 부위,
    상기 제1 방향으로 배열되어 있고 상기 히터의 제2 측면을 정의하며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면에 실질적으로 평행하는, 제2 복수의 U자형 부위,
    제1 리드 부분, 및
    제2 리드 부분을 포함하되,
    상기 제1 복수의 U자형 부위, 상기 제2 복수의 U자형 부위, 상기 제1 리드 부분, 및 상기 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재인, 상기 접지식 히터; 및
    상기 접지식 히터에 전기적으로 연결 가능한 전력 공급부;를 포함하는, 전자 베이핑 장치.
  24. 접지식 히터로서,
    제1 방향으로 연장되어 있는 제1 복수의 U자형 부분을 포함해서, 상기 제1 복수의 U자형 부분이 상이한 평면에 배치되어 있는 U자형 선단을 가지고, 다수의 상기 제1 복수의 U자형 부분의 각각은 제1 다리 및 제2 다리를 가지고, 상기 제1 다리는 제2 복수의 U자형 부분 중 하나에 의해 상기 제1 복수의 U자형 부분 중 하나에 의해 상기 제1 복수의 U자형 부분 중 이전의 하나의 제2 다리에 연결되어 있고, 상기 제2 다리는 제3 복수의 U자형 부분 중 하나에 의해 후속 다리에 연결되어 있는, 접지식 히터.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1 복수의 U자형 부분의 각각은 상이한 평면에 있는 것인, 접지식 히터.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 제2 복수의 부분의 각각은 제1 평면에 있고, 상기 제3 복수의 부분의 각각은 제2 평면에 있고, 상기 제1 평면은 상기 제2 평면과 상이하고, 상기 제1 평면과 상기 제2 평면은 상기 제1 복수의 U자형 부분의 각각에 실질적으로 수직인 것인, 접지식 히터.
  27. 히터 조립체를 형성하는 방법으로서,
    금속 시트로부터 히터를 성형하는 단계로, 상기 히터는
    제1 방향으로 배열되어 있고 상기 히터의 제1 측면을 정의하는, 제1 복수의 U자형 부위,
    상기 제1 방향으로 배열되어 있고 상기 히터의 제2 측면을 정의하며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면에 실질적으로 평행하는, 제2 복수의 U자형 부위,
    제1 리드 부분,
    제2 리드 부분을 포함하되, 상기 제1 복수의 U자형 부위, 상기 제2 복수의 U자형 부위, 상기 제1 리드 부분, 및 상기 제2 리드 부분은 단일 일체형 부재인, 단계; 및
    상기 제1 복수의 U자형 부위와 상기 제2 복수의 U자형 부위 사이의 직선부를 따라 상기 히터를 접어서, 상기 제1 복수의 U자형 부위가 상기 제2 복수의 U자형 부위와 실질적으로 평행하고 이격되어서 접지식 히터를 형성하는 단계;를 포함하는, 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 접지식 히터 내에 심지 물질(wicking material)의 시트를 위치시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 접기 전에 상기 직선부를 따라 심지 물질의 시트를 위치시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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