KR20180016993A

KR20180016993A - 에어로졸 발생 시스템용 카트리지

Info

Publication number: KR20180016993A
Application number: KR1020177033146A
Authority: KR
Inventors: 루이 누노 바티스타
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2018-02-20
Anticipated expiration: 2036-06-08
Also published as: CN107645914A; US11606975B2; JP6924156B2; EP3307096A1; WO2016198417A1; MX2017015729A; US11140919B2; CA2986504A1; KR102551449B1; CN107645914B; RU2017135249A3; IL255471A; US20180132532A1; EP3307096B1; RU2017135249A; US20210360972A1; RU2709004C2; JP2018520666A

Abstract

전기 작동식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지는, 액체(7)를 저장하기 위한 액체 저장부(8), 및 제1 표면(1a) 및 제2 표면(1b)을 포함하고 있는 유체 투과성 가열 요소(1)를 포함하고 있다. 제1 표면(1a)은 액체(7)를 수용하기 위한 상류 위치에 배열되어 있고 제2 표면(1b)은 기화된 형태로 액체(7)를 방출하기 위해 하류 위치에 배열되어 있다. 카트리지는 기다란 제1 말단(6) 및 제2 말단(9)을 가지고 있는 모세관 몸체(5)를 더 포함하고 있으며, 기다란 제1 말단(6)은 액체(7)와의 접촉을 위해 액체 저장부(8) 내로 연장되어 있고, 제2 말단(9)은 가열 요소(1)의 제1 표면(1a)과 접촉하고 있으므로, 제2 말단(9)에서의 모세관 몸체(5)의 단면적이 기다란 제1 말단(6)에서의 모세관 몸체(5)의 단면적보다 크다.

Description

에어로졸 발생 시스템용 카트리지

본 발명은 에어로졸 발생 시스템용 카트리지에 관한 것이다. 카트리지는 액체 저장부를 갖는 전자 담배 제품 및 액체를 증발시키는 가열 요소에 특히 유용하다.

에어로졸 발생 시스템의 예는 전기 작동식 흡연 시스템이다. 휴대형 전기 작동식 흡연 시스템의 한 유형은 배터리 및 제어 전자기기를 포함하고 있는 제1 부분, 및 에어로졸 형성 기재의 공급부를 포함하고 있는 카트리지부, 및 전기 작동식 증발기로 이루어져 있다. 카트리지부는 통상적으로 에어로졸 형성 기재의 공급부 및 전기 작동식 증발기뿐만 아니라, 마우스피스를 포함하고 있으며, 사용자가 사용시 마우스피스를 흡인해서 에어로졸을 입 안으로 흡인한다. 액체 용액을 에어로졸 미스트로 기화하거나 분무하기 위해 열, 초음파 에너지 또는 다른 수단이 일반적으로 사용된다.

일부 구현예에서, 기화는 심지 및 가열 요소를 포함하고 있는 조립체에 전류를 적용하여 달성된다. 심지는 일반적으로 액체 저장부와 연통되어 있다, 즉, 심지의 한 말단은 액체와 접촉하기 위해 액체 저장부로 연장되어 있다. 일반적으로 가열 요소는 심지의 다른 쪽 말단을 완전히 또는 부분적으로 둘러싸고 있다. 통상적으로, 액체는 모세관 힘 또는 모세관 작용의 사용에 의해 가열 요소로 이송된다. 전술한 바와 같이 심지는 종종 원통형이며, 즉 심지의 전체 길이에 걸쳐 일정하거나 일정한 단면적을 가지고 있다.

가열 요소는 종종 모세관 심지의 한쪽 말단을 둘러싸는 와이어 코일을 포함하고 있다. 이 경우 와이어는 대부분 금속 와이어 또는 금속 합금 와이어이다. 가열 요소는 보통 전도에 의해 모세관 심지의 이 말단에서 액체를 가열한다. 가열 요소는 심지의 이 말단과 적어도 부분적으로 접촉하고 있다.

이러한 경우, 코일과 직접 접촉하고 있는 심지의 외부 부분의 온도는 심지의 내부 부분의 온도보다 높을 수 있다. 이것은 심지의 횡단면에 걸쳐 불균일한 열 분포를 초래할 수있어 가열 요소의 최적 온도를 제어하기 어렵게 할 수 있다. 이는 또한 모세관 섬유로 전달되는 열과 관련된 심지의 모세관 작용에 영향을 줄 수 있다. 불균일한 열 분포는 심지의 모세관 작용이 불균일하게 할 수도 있고 심지의 내부 부분의 모세관 효율이 더 낮아질 수도 있다.

가열 요소로 보내지는 전류를 통한 심지 모세관 작용 뿐만 아니라, 사용된 전력에 대해 상대적으로 액체 기화의 효율에 대해 더 나은 제어를 제공하는, 모세관 몸체, 예를 들어 심지를 균일하게 가열할 수 있게 하는 카트리지를 갖는 것이 바람직할 것이다.

전기 작동식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지는, 액체를 저장하기 위한 액체 저장부, 유체 투과성 가열 요소 및 모세관 몸체를 포함하고 있다. 유체 투과성 가열 요소는 제1 및 제2 표면을 포함하고 있으며, 여기서 제1 표면은 액체 저장부로부터 액체를 수용하기 위한 상류 위치에 배열되어 있고 제2 표면은 기화된 형태로 액체를 방출하기 위해 하류 위치에 배열되어 있다. 모세관 몸체는 기다란 제1 말단 및 제2 말단을 가지고 있으며, 여기서 기다란 제1 말단은 액체와의 접촉을 위해 액체 저장부 내로 연장되어 있고 제2 말단은 가열 요소의 제1 표면과 접촉하고 있다. 모세관 몸체는 제2 말단에서의 단면적이 기다란 제1 말단에서의 단면적보다 큰 것을 특징으로 한다.

도 1은 에어로졸 발생 시스템의 일부로서 본 발명의 카트리지의 단면도를 보여주고 있고;
도 2는 직사각형 평면 메쉬 형태의 가열 요소의 평면도를 보여주고 있고;
도 3은 본 발명의 한 구현예에 따른 모세관 몸체 및 가열 요소의 확대 단면도를 보여주고 있고;
도 4는 본 발명의 추가 구현예에 따른 가열 요소와 모세관 몸체 사이의 연결부의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 추가 구현예에 따른 카트리지의 분해도이다.

카트리지는 액체 저장부 및 가열 요소를 포함하고 있는 하우징을 포함할 수 있다. 가열 요소는 액체 저장부의 하우징에 고정될 수 있다. 하우징은 강성 하우징이고 유체에 불투과성일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 “강성 하우징”은 자립형 하우징을 의미한다. 액체 저장부의 강성 하우징은, 바람직하게는 카트리지에 기계적 지지를 제공하고 있다.

액체 저장부는 길이 및 폭 치수와 길이방향의 한 말단에 개구부를 가지고 있다. 액체 저장부는 에어로졸 형성 기재로서 사용되는 액체를 포함하고 있는 저장소를 형성한다. 개구부는 액체 저장부의 폭의 적어도 일부를 가로 질러 연장되어 있다. 바람직한 구현예에서, 가열 요소는 액체 저장부의 개구부를 가로 질러 연장되어 있다. 이는 액체 저장부로부터 환경으로의 액체 누출을 방지하기 위해 액체 저장부의 누수 방지 밀봉을 가능하게 하고 비교적 제조가 간단한 견고한 구조를 제공한다. 액체 저장부는 모세관 몸체와 액체 사이에 액체 접촉을 제공하기 위해 조립 동안에 파열될 수 있는 멤브레인에 의해 밀봉될 수 있다.

액체 저장부는 액체 에어로졸 형성 기재를 히터 요소에 전달하도록 구성되어 있는 모세관 몸체를 포함하고 있다. 모세관 몸체는 액체와 접촉하기 위해 액체 저장부 내로 연장되어 있는 기다란 제1 말단을 가지고 있다. 모세관 몸체의 제2 말단은 가열 요소의 제1 표면과 접촉하고 있다.

바람직하게는, 상기 모세관 몸체의 기다란 제1 말단은 액체 저장부의 길이방향에 평행한 방향이 되도록 배열되어 있다. 가열 요소의 평면은 모세관 몸체의 기다란 제1 말단에 수직한 방향일 수도 있다. 다른 실시 대안적인 구현예에서, 가열 요소의 평면은 모세관 몸체의 기다란 제1 말단에 평행한 방향일 수도 있다.

가열 요소는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 가열 요소는 편평한 형상일 수 있다. "편평한(flat-shaped)"이라는 용어는 실질적으로 단일 평면에서 연장되어 있는 형상을 지칭하는데 사용된다. 편평한 가열 요소는, 제조 동안 쉽게 취급될 수 있으며, 강건한 구성을 제공한다. 가열 요소는 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 직사각형 또는 다각형, 바람직하게는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다른 구현예들에서, 가열 요소는, 하나 이상의 치수를 따라 휘어져 있을 수도 있는데, 예를 들어, 돔 형상 또는 브리지 형상을 형성하고 있다.

가열 요소는, 필라멘트들의 메쉬 또는 어레이를 형성할 수 있거나, 또는 직포 또는 부직포를 포함할 수 있는 복수의 전기 전도성 필라멘트로부터 각각 형성될 수 있다. 히터 요소는 유체 투과성이다. 히터 요소와 관련하여 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "유체 투과성"이란 기체상 및 가능하게는 액체상인, 액체 또는 에어로졸 형성 기재가, 히터 조립체 또는 히터 요소를 용이하게 통과할 수 있다는 것을 의미한다.

용어 “필라멘트”는 바람직하게는 2개의 전기 접촉부 사이에 배열되어 있는 전기 경로를 지칭하는 데 사용된다. 필라멘트는, 임의로 분기되어 여러 경로 또는 필라멘트로 각각 갈라져 있을 수도 있고, 또는 여러 전기적 경로들로부터 하나의 경로로 수렴할 수도 있다. 필라멘트는 둥근형, 정사각형, 편평한 형상, 또는 단면의 다른 임의의 형태일 수도 있다. 필라멘트는 직선형 또는 곡선형으로 배열되어 있을 수도 있다.

용어”필라멘트 배열”은 바람직하게는 하나 또는 바람직하게는 복수의 필라멘트의 배열을 지칭하는 데 사용된다. 필라멘트 구조는, 예를 들어, 서로 평행하게 배열된 필라멘트들의 어레이일 수도 있다. 바람직하게는, 필라멘트는 메쉬 또는 직포 또는 부직포를 형성할 수도 있다.

히터 요소는 제1 면에 반대되는 히터 요소의 제2 면 상에서 외부 전력 공급부와의 접촉을 허용하도록 구성되어 있는 전기 전도성 접촉 부분들을 가질 수도 있다.

전기 전도성 필라멘트들은 임의의 적절한 전기 전도성 물질을 포함하고 있을 수도 있다. 적합한 물질은: 도핑된 세라믹, 전기 "전도성" 세라믹(예컨대, 이규화 몰리브덴), 탄소, 흑연, 금속, 금속 합금, 세라믹 물질과 금속 물질의 복합 물질 같은 반도체를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 이와 같은 복합 물질은 도핑된 세라믹 또는 도핑되지 않은 세라믹을 포함하고 있다. 적합한 도핑된 세라믹의 예는 도핑된 실리콘 카바이드를 포함하고 있다. 적합한 금속의 예는 티타늄, 지르코늄, 탄탈륨 및 백금족 금속을 포함하고 있다. 적합한 금속 합금의 예는 스테인리스 스틸, 콘스탄탄(Constantan), 니켈-, 코발트-, 크롬-, 알루미늄-, 티타늄-, 지르코늄-, 하프늄-, 니오븀-, 몰리브데넘-, 탄탈륨-, 텅스텐-, 주석-, 갈륨-, 망간- 및 철-함유 합금, 및 니켈, 철, 코발트, 스테인리스 스틸을 기본으로 하는 초합금, Timetal®, 철-알루미늄 기재 합금, 및 철-망간-알루미늄 기재 합금을 포함한다. Timetal®은 티타늄 메탈 코포레이션(Titanium Metals Corporation)의 등록 상표이다. 필라멘트들은 하나 이상의 절연체로 코팅된 것일 수도 있다. 전기 전도성 필라멘트용으로 바람직한 물질은, 304, 316, 304L, 316L 스테인리스 스틸 및 흑연이다.

모세관 몸체는 가열 요소의 전기 전도성 필라멘트들과 접촉하고 있을 수도 있다. 모세관 몸체의 물질은 필라멘트들 사이의 간극 내로 연장될 수 있다. 가열 요소는, 모세관 작용에 의해 액체 에어로졸 형성 기재를 간극들 내로 흡인할 수도 있다. 모세관 물질은 가열 요소의 제1 표면의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 70%, 보다 바람직하게는 적어도 90%, 가장 바람직하게는 실질적으로 100%를 덮을 수 있다.

제1 말단에서 모세관 몸체의 단면적은 제2 말단에서 모세관 몸체의 단면적보다 크다. 따라서, 모세관 몸체의 단면적은 가열 요소와 접촉하는 모세관 몸체의 제2 말단을 향하여 액체와 접촉하기 위해 액체 저장부로 연장되어 있는 말단으로부터 증가한다. 바람직한 구현예에서, 제2 말단에서 모세관 몸체의 단면적의 단면적은 1.1 내지 20 배, 바람직하게는 2 내지 15 배, 보다 바람직하게는 3 내지 10 배 만큼 기다란 제1 말단에서 모세관 몸체의 단면적보다 크다.

바람직하게는, 모세관 몸체의 제1 및 제2 말단은 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 직사각형 또는 다각형, 바람직하게는 원형 또는 타원형을 갖는다. 예를 들어, 모세관 몸체는 끝이 가늘어지는 실린더 또는 막대 모양 또는 깔때기 모양을 가질 수 있다. 또한, 모세관 몸체의 기다란 제1 말단은 둥근 형상을 가지며 모세관 몸체의 제2 말단은 가열 요소의 형상에 꼭 맞도록 구성될 수 있다.

모세관 몸체는 다수의 모세관 섬유를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 모세관 몸체의 제1 말단에서의 모세관 섬유는 가열 요소의 평면에 수직인 방향으로 있으며, 모세관 몸체의 제2 말단에서는 가열 요소의 평면에 평행한 방향으로 있다. 바람직하게는, 가열 요소는 복수의 전기 전도성 필라멘트를 포함하고 있으며 모세관 몸체의 제2 말단에서 모세관 섬유의 일부는 실질적으로 가열 요소의 전기 전도성 필라멘트와 정렬되어 있다.

모세관 몸체는 섬유성 또는 스폰지 구조체를 가질 수도 있다. 예를 들어, 모세관 몸체는 일반적으로 길이방향으로 정렬된, 복수의 섬유 또는 실을 포함하는 모세관 심지일 수 있다. 대안적으로, 모세관 몸체는 스폰지 형 물질일 수 있다. 상기 모세관 몸체의 구조는 모세관 작용에 의해, 액체가 액체 저장부로부터 가열 요소에 액체가 이송될 수 있는, 복수의 작은 보어나 관을 형성하고 있다. 상기 모세관 몸체는 임의의 적절한 물질 또는 물질들의 조합을 포함하고 있을 수도 있다. 적절한 물질의 예로는 섬유 또는 소성 분말 형태의 세라믹계 또는 그라파이트계 물질이다. 상기 모세관 몸체는 임의의 적절한 모세관 현상과 다공성을 가짐으로써 밀도, 점도, 표면 장력, 증기압 같은 서로 다른 액체 물성들과 함께 사용될 수도 있다. 적절한 물질의 예로는 스폰지 또는 발포체 물질, 섬유 또는 소성된 분말 형태의 세라믹계 또는 그라파이트계 물질, 발포된 금속 또는 플라스틱 물질, 예를 들면 초산 셀룰로오스, 폴리에스테르, 또는 결합된 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 테릴렌 또는 폴리프로필렌 섬유, 나일론 섬유 또는 세라믹과 같은 스펀 또는 압출된 섬유로 이루어진 섬유상 물질이다. 모세관 물질은 상이한 액체 물성과 함께 사용되도록 임의의 적절한 모세관 현상 및 다공성을 가질 수 있다. 액체는 이에 정의되지는 않지만 점도, 표면 장력, 밀도, 열 전도성, 비등점 및 증기압을 포함하는 물성을 가지고 있으며, 모세관 작용에 의해 액체가 모세관 장치를 통해 운반될 수 있게 한다.

모세관 몸체는 모세관 작용에 의해 액체가 액체 저장부로부터 가열 요소로 이송될 수 있는 단일 보어를 갖는 강성 관형 몸체일 수 있다. 강성 관형 몸체는 깔때기 형 또는 나팔형과 같은 형상일 수 있다.

모세관 몸체는 다수의 모세관 섬유 또는 스폰지형 모세관 물질을 수용하도록 구성되어 있는, 보어를 갖는 강성 관형 몸체의 구조를 가질 수 있다. 강성 관형 몸체는 모세관 섬유 또는 스폰지형 모세관 물질을 위한 덮개 또는 외피를 형성한다.

에어로졸 발생 시스템에서 이러한 유형의 카트리지를 제공함으로써, 종래의 심지 및 코일 배열에 비해 여러 장점이 있다. 전술한 바와 같이 가열 요소와 모세관 몸체를 포함하고 있는 카트리지는 모세관 몸체의 더 큰 영역이 가열 요소와 접촉하게 하여 액체가 기화되는 접촉을 증가시킨다. 카트리지는, 쉽게 이용가능한 물질을 사용하고 대량 생산 기술을 이용하여 저가로 생산될 수 있다. 카트리지는, 제조 동안 에어로졸 발생 시스템의 다른 부분들에 고정될 수 있고 취급될 수 있도록, 특히, 탈착가능 카트리지를 형성하도록 강건하다. 히터 요소의 일부를 형성하는 전기 전도성 접촉부들을 제공하여, 전력 공급부에 대한 히터 조립체의 신뢰성 있고 간단한 연결이 가능하다.

에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 카트리지를 제조하는 방법이 제공되어 있으며, 상기 방법은,

개구부를 가지는 하우징을 포함하는 액체 저장부를 제공하는 단계;

상기 액체 저장부를 액체 에어로졸 형성 기재로 채우는 단계; 및

상기 하우징의 개구부를 가로질러 연장되어 있는 적어도 하나의 유체 투과성 가열 요소를 포함하는 히터 조립체를 제공하는 단계,

제2 말단에서 모세관 몸체의 단면적이 기다란 제1 말단에서 모세관 몸체의 단면적보다 큰 모세관 몸체를 제공하는 단계, 및 상기 모세관 몸체의 제2 말단을 가열 요소의 적어도 하나의 표면과 접촉시키는 단계를 포함하고 있다.

액체 저장부를 에어로졸 형성 기재로 채우는 단계는, 히터 조립체를 액체 저장부에 고정하는 단계 전에 또는 후에 수행될 수 있다.

상기 접촉시키는 단계는, 예를 들어, 가열 요소를 액체 저장부에 대하여 열 밀봉, 접착제로 접착, 또는 용접하는 것을 포함할 수 있다. 액체 저장부는 다수의 모세관 섬유를 포함할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 모세관 몸체는 다수의 모세관 섬유를 포함하는 심지이며, 제2 말단에서 펼쳐져서, 상기 제2 말단에서의 모세관 몸체의 단면적이 기다란 제1 말단에서의 모세관 몸체의 단면적 보다 큰 모세관 몸체를 이루어낸다.

또한, 주 장치 및 본 발명의 카트리지를 포함하고 있는 에어로졸 발생 시스템이 제공되어 있으며, 여기서 액체 저장부 및 히터 조립체는 카트리지 내에 제공되어 있고 주 장치는 전력 공급부를 포함하고 있다. 카트리지는 바람직하게는 주 장치에 제거 가능하게 장착되어 있다. 바람직한 구현예에서, 에어로졸 발생 시스템은 기다란 몸체를 포함하고 있으며, 여기서 유체 투과성 가열 요소는 기다란 몸체를 가로 지르도록 배열되어 있다. 더욱 바람직하게 에어로졸 발생 시스템은 히터 조립체와 전기 전원에 연결된 전기 회로를 더 포함하되, 상기 전기 회로는, 상기 히터 조립체의 또는 상기 히터 조립체의 하나 이상의 필라멘트의 전기 저항을 감시하고, 상기 전기 전원으로부터 상기 히터 조립체 또는 상기 하나 이상의 필라멘트의 전기 저항에 의존하는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하도록 구성되어 있다. 바람직한 구현예에서 본 발명에 따른 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템은 전기 작동식 흡연 시스템이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이며, 첨부 도면 중;

도 1은 본 발명의 한 구현예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 측면도를 보여주고 있다; 에어로졸 발생 시스템은 액체(7), 편평한 형상의 가열 요소(1) 및 모세관 몸체(5)를 포함하고 있는 액체 저장부(8)를 포함하고 있다. 가열 요소(1)는 제1 표면(1a) 및 제2 표면(1b)을 포함하고 있으며, 여기서 제1 표면(1a)은 액체(7)를 수용하기 위한 상류 위치에 배열되어 있고 제2 표면(1b)은 액체(7)를 기화된 형태로 방출하기 위해 하류 위치에 배열되어 있다. 도 1에서 모세관 몸체(5)는 액체(7)에 침지되는 바닥에서 기다란 제1 말단(6)을 갖는다. 모세관 몸체(5)의 제2 말단(9)은 가열 요소(1)의 제1 표면(1a)과 접촉하여 펼쳐져 있다. 사용자가 마우스피스(미도시함)를 통해 공기를 흡입하면, 외부 공기(10)는 전자 담배의 가열 요소 근처에 제공된 공기 유입부(11)를 통해 전자 담배로 흡인된다. 공기는 가열 요소 근처의 부분(12)에 도착하여 기화된 e-액체(13)와 결합하고 이어서 마우스피스로 안내된다.

도 2는 복수의 전기 전도성 필라멘트를 포함하고 있는 편평한 직사각형 메쉬의 형태인 가열 요소(1)의 구현예를 보여주고 있다. 가열 요소는 대향 말단에서 와이어(3 및 4)를 통해 배터리(2)에 전기적으로 연결된다.

도 3은 본 발명의 한 구현예에 따른 가열 요소(1) 및 깔대기형 모세관 몸체의 배열을 확대한 도면을 보여주고 있다. 이는 가열 요소(1), 및 복수의 모세관 섬유(14)를 포함하고 있는, 모세관 몸체의 상단부(9)를 보여주고 있다. 이 구현예에서, 모세관 몸체(5)의 제2 말단(9)에서의 모세관 섬유(14)는 편평한 가열 요소(1)의 평면에 평행한 방향으로 구부러지거나 만곡되어, 모세관 섬유가 가열 요소(1)와 직접 접촉하는 면적을 극대화한다.

도 4는 본 발명의 한 구현예에 따른 모세관 몸체(5)와 실질적으로 편평한 형상의 가열 요소(1) 사이의 연결부의 확대 단면도이다. 이 구현예에서, 모세관 몸체(5)는 깔때기 형상이고, 모세관 몸체(5)의 제 2 말단(9)은 편평한 가열 요소(1)의 평면에 평행한 방향으로 바깥쪽으로 구부러져 있다. 모세관 몸체(5)는 보어를 가지며 그것의 기다란 제1 말단(6)은 비스듬한 형태이다. 가열 요소(1)와 모세관 몸체(5)의 제2 말단(9)은 환형 밀봉 부재(15)에 의해 함께 보유된다.

도 5는 본 발명의 한 구현예에 따른 카트리지의 분해도이다. 액체(미도시함)를 저장하는 액체 저장부(8)는 원통형이다. 액체 저장부(8) 내의 액체는 조립 전에 멤브레인(16)에 의해 밀봉된다. 도 5에서, 상부는 비스듬한 하부 말단을 갖는 도 4의 깔대기형 모세관 몸체(5)를 보여주고 있다. 모세관 몸체(5)는 환형 밀봉 부재(15)에 의해 편평한 가열 요소(1)에 연결된다. 카트리지의 조립 동안, 멤브레인(16)은 깔대기형 모세관 몸체(5)의 비스듬한 하부 말단에 의해 관통되어 구멍(17)을 생성한다. 사용시에 모세관 몸체(5)의 비스듬한 하부 말단은 구멍(17)을 통해 액체 저장부(8) 내의 액체 내로 연장되어 액체가 깔때기형 모세관 몸체(5)의 보어를 통해 모세관 힘을 이용하여 가열 요소(1)에 이송될 수 있게 한다. 환형 밀봉 부재(15)는 원통형 액체 저장부(8)의 림(18)에 끼워지도록 구성되어 있고 액체 저장부(8)와 연결된 모세관 몸체(5) 및 가열 요소(1) 사이에 실질적으로 누출 방지 연결을 성립시킨다.

1: 가열 요소
1a: 제1 표면
1b: 제2 표면
2: 배터리
3 및 4: 와이어
5: 모세관 몸체
6: 제1 말단
7: 액체
8: 액체 저장부
9: 상단부, 제2 말단
10: 외부 공기
11: 공기 유입부
12: 가열 요소 근처의 부분
13: e-액체
14: 모세관 섬유
15: 환형 밀봉 부재
16: 멤브레인
17: 구멍
18: 림

Claims

전기 작동식 에어로졸 발생 시스템에 사용하기 위한 카트리지로,
액체(7)를 저장하기 위한 액체 저장부(8),
제1 표면(1a) 및 제2 표면(1b)을 포함하고, 여기서 상기 제1 표면(1a)은 액체(7)를 수용하기 위한 상류 위치에 배열되어 있고 상기 제2 표면(1b)은 기화된 형태로 액체(7)를 방출하기 위해 하류 위치에 배열되어 있는, 유체 투과성 가열 요소(1), 및
기다란 제1 말단(6) 및 제2 말단(9)을 가지고, 상기 기다란 제1 말단(6)은 상기 액체(7)와의 접촉을 위해 상기 액체 저장부(8) 내로 연장되어 있고, 상기 제2 말단(9)은 상기 가열 요소(1)의 제1 표면(1a)과 접촉하고 있는, 모세관 몸체(5)를 포함하고,
상기 제2 말단(9)에서의 모세관 몸체(5)의 단면적이 상기 기다란 제1 말단(6)에서의 모세관 몸체(5)의 단면적보다 큰 것을 특징으로 하는, 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 유체 투과성 가열 요소(1)는 편평한 형상, 브리지형 또는 돔 형상인, 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모세관 몸체의 상기 기다란 제1 말단 및 상기 제2 말단은 독립적으로 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 직사각형 또는 다각형으로부터 선택된 형상을 가지고 있는, 카트리지.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 말단(9)에서 상기 모세관 몸체(5)의 단면적은 1.1 내지 20 배, 바람직하게는 2 내지 15 배, 보다 바람직하게는 3 내지 10 배 만큼 상기 기다란 제1 말단(6)에서 상기 모세관 몸체(5)의 단면적보다 큰, 카트리지.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 원형, 타원형, 정사각형, 삼각형, 직사각형 또는 다각형, 바람직하게는 정사각형 또는 직사각형을 가지고 있는, 카트리지.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모세관 몸체의 제2 말단은 상기 가열 요소(1)의 제1 표면(1a)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 70%, 보다 바람직하게는 적어도 90%, 가장 바람직하게는 실질적으로 100%를 덮고 있는, 카트리지.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 요소는 복수의 전기 전도성 필라멘트들을 포함하는, 카트리지.
제5항에 있어서, 상기 가열 요소는, 전기 전도성 필라멘트들의 메쉬 또는 어레이를 포함하거나 전기 전도성 필라멘트들의 직포 또는 부직포를 포함하는, 카트리지.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모세관 몸체는 다수의 모세관 섬유(14)를 포함하고, 여기서 바람직하게는 상기 모세관 몸체(5)의 제1 말단(6)에서의 모세관 섬유(14)는 편평한 가열 요소(1)의 평면에 수직인 방향으로 있으며, 상기 모세관 몸체(5)의 제2 말단(9)에서는 상기 편평한 가열 요소(1)의 평면에 평행한 방향으로 있는, 카트리지.
제9항에 있어서, 상기 가열 요소는 복수의 전기 전도성 필라멘트를 포함하고 상기 모세관 몸체(5)의 제2 말단(9)에서 모세관 섬유(14)의 일부는 상기 편평한 가열 요소(1)의 전기 전도성 필라멘트와 정렬되어 있는, 카트리지.
에어로졸 발생 시스템에서 사용하기 위한 카트리지를 제조하는 방법으로,
개구부를 가지는 하우징을 포함하는 액체 저장부를 제공하는 단계;
상기 액체 저장부를 액체 에어로졸 형성 기재로 채우는 단계; 및
상기 하우징의 개구부를 가로질러 연장되어 있는 적어도 하나의 실질적으로 편평한 형상의 유체 투과성 가열 요소를 포함하는 히터 조립체를 제공하는 단계,
제2 말단에서 모세관 몸체의 단면적이 기다란 제1 말단에서 모세관 몸체의 단면적보다 큰 모세관 몸체를 제공하는 단계, 및 상기 모세관 몸체의 제2 말단을 상기 가열 요소의 적어도 하나의 표면과 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
에어로졸 발생 시스템으로,
주 장치, 및
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 포함하고,
여기서 상기 액체 저장부 및 히터 조립체는 상기 카트리지 내에 제공되어 있고, 상기 주 장치는 전력 공급부를 포함하고, 여기서 상기 카트리지는 바람직하게는 상기 주 장치에 제거 가능하게 장착되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
제12항에 있어서, 기다란 몸체를 포함하고, 여기서 상기 실질적으로 편평한 형상의 유체 투과성 가열 요소(1)는 상기 기다란 몸체를 가로 지르도록 배열되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 히터 조립체와 전기 전원에 연결된 전기 회로를 더 포함하되, 상기 전기 회로는, 상기 히터 조립체의 또는 상기 히터 조립체의 하나 이상의 필라멘트의 전기 저항을 감시하고, 상기 전기 전원으로부터 상기 히터 조립체 또는 상기 하나 이상의 필라멘트의 전기 저항에 의존하는 상기 히터 조립체로의 전력 공급을 제어하도록 구성되어 있는, 에어로졸 발생 시스템.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 카트리지를 포함하는 에어로졸 발생 시스템으로,
여기서 상기 시스템은 전기 작동식 흡연 시스템인, 에어로졸 발생 시스템.