JP7125068B2 - 液体カートリッジおよびこれを含むエアロゾル発生装置 - Google Patents

Description

本開示は、液体カートリッジおよびこれを含むエアロゾル発生装置に関する。より詳しくは、液体供給能力を向上させた液体カートリッジおよびこれを含むエアロゾル発生装置に関する。

近年、一般的な巻きタバコの短所を克服する代替喫煙物品に関する需要が増加している。例えば、巻きタバコでなく、液体組成物を気化することによって、エアロゾルを発生させるエアロゾル発生装置に関する需要が増加しており、これに伴い、液体気化式エアロゾル発生装置に対する研究が活発に進行されている。

一般的に、液体気化式エアロゾル発生装置は、カートリッジの貯蔵空間内に保管された液体組成物を加熱器を用いて気化させることによってエアロゾルを発生させる。この際、貯蔵空間内の液体組成物が加熱器側に十分に伝達されなければ、エアロゾルの発生量が少なくなり、液体が焦げてしまって焦げた味が誘発され得る。

本開示のいくつかの実施例を通じて解決しようとする技術的課題は、液体供給能力を向上させた液体カートリッジおよびこれを含むエアロゾル発生装置を提供することにある。

本開示のいくつかの実施例を通じて解決しようとする他の技術的課題は、液体供給能力の向上と共に、涙液現象を最小化できる液体カートリッジおよびこれを含むエアロゾル発生装置を提供することにある。

本開示の技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野における通常の技術者に明確に理解され得る。

前記技術的課題を解決するための、本開示のいくつかの実施例による液体カートリッジは、空気が流入する空気ホールを具備し、液状のエアロゾル発生基材を貯蔵する貯蔵部と、前記貯蔵されたエアロゾル発生基材を吸収するウィック（ｗｉｃｋ）と、前記ウィックを通じて吸収されたエアロゾル発生基材を気化させてエアロゾルを発生させる気化部とを含むことができる。

いくつかの実施例において、前記空気ホールのサイズは、０．１５ｍｍ^２～０．６０ｍｍ^２であり得る。

いくつかの実施例において、前記ウィックを包むウィックハウジングをさらに含み、かつ、前記空気ホールは、前記ウィックハウジング内部の空気が前記貯蔵部に流入するように前記ウィックハウジングと前記貯蔵部の連結部位に位置することができる。

いくつかの実施例において、前記発生したエアロゾルまたは空気が伝達される気流管をさらに含み、かつ、前記空気ホールは、前記気流管内部の空気が前記貯蔵部に流入するように前記気流管と前記貯蔵部の連結部位に位置することができる。

いくつかの実施例において、前記ウィックを包むウィックハウジングをさらに含み、かつ、前記ウィックハウジングの内部には、多孔性物質が含まれ得る。

いくつかの実施例において、前記空気ホールには、前記貯蔵されたエアロゾル発生基材が前記貯蔵部の外部に流出することを防止する半透過性のメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が配置され得る。

上述した技術的課題を解決するための本開示の他のいくつかの実施例による液体カートリッジは、液状のエアロゾル発生基材を貯蔵し、少なくとも一部分が前記貯蔵されたエアロゾル発生基材が外部に流出することを防止し、空気を内部に流入させる半透過性素材で具現された貯蔵部と、前記貯蔵されたエアロゾル発生基材を吸収するウィック（ｗｉｃｋ）と、前記ウィックを通じて吸収されたエアロゾル発生基材を気化させてエアロゾルを発生させる気化部と、を含むことができる。

いくつかの実施例において、前記ウィックを包むウィックハウジングをさらに含み、かつ、前記ウィックハウジング内部の空気が前記貯蔵部に流入するように、前記貯蔵部と前記ウィックハウジングの連結部位の少なくとも一部が前記半透過性素材で具現され得る。

いくつかの実施例において、前記発生したエアロゾルまたは空気が伝達される気流管をさらに含み、かつ、前記気流管内部の空気が前記貯蔵部に流入するように、前記気流管と前記貯蔵部の連結部位の少なくとも一部が前記半透過性素材で具現され得る。

上述した技術的課題を解決するための本開示のいくつかの実施例によるエアロゾル発生装置は、液状のエアロゾル発生基材が貯蔵された貯蔵部の内部に空気が流入する少なくとも一つの空気ホールを具備する液体カートリッジと、前記液体カートリッジに電力を供給するバッテリーと、前記バッテリーおよび前記液体カートリッジを制御する制御部と、を含むことができる。

上述した本開示の多様な実施例によれば、空気ホールを通じて液体カートリッジの貯蔵部の内部に空気が流入することによって、貯蔵部の内部に気泡の発生位置が分散することができる。これに伴い、ウィックの両終端に気泡層が形成されることが防止され、気泡層に起因して液体供給能力が低下する問題が解決され得る。

また、液体カートリッジの液体供給能力が向上するにしたがってエアロゾル発生装置のエアロゾル発生量が増加し、液体供給に起因して焦げた味が誘発される問題が解決され、ユーザが体感する全般的なタバコの味が改善され得る。

また、メンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）のような半透過性物質（または素材）を活用することによって、空気ホールを通じて貯蔵部の外部に液体が流出する現象が防止され得る。これに伴い、液体カートリッジの涙液現象が最小化し、ユーザの満足度がさらに向上しうる。

本開示の技術的思想による効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及されていないさらに他の効果は、下記の記載から通常の技術者に明確に理解され得る。

本開示のいくつかの実施例による液体カートリッジを示す例示的な構成図である。 液体カートリッジの液体供給能力が低下する理由を追加説明するための図である。 本開示のいくつかの実施例による液体カートリッジの空気ホールの位置を説明するための例示図である。 本開示のいくつかの実施例による液体カートリッジの官能評価結果を示す。 本開示のいくつかの実施例によって液体カートリッジにメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が適用されたことを説明するための例示図である。 本開示のいくつかの実施例によって液体カートリッジにメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が適用されたことを説明するための例示図である。 本開示のいくつかの実施例によって液体カートリッジに多孔性物質が適用されたことを説明するための例示図である。 本開示の他のいくつかの実施例による液体カートリッジを示す例示的な構成図である。 本開示の多様な実施例によるエアロゾル発生装置を示す例示的なブロック図である。 本開示の多様な実施例によるエアロゾル発生装置を示す例示的なブロック図である。 本開示の多様な実施例によるエアロゾル発生装置を示す例示的なブロック図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述している実施例を参照すれば明確になるだろう。しかしながら、本発明は、以下で掲示される実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現され得、単に本実施例は、本発明の掲示が完全になるようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるのみである。

各図面の構成要素に参照符号を付加するに際して、同じ構成要素に対しては、たとえ異なる図面上に表示されても、できるだけ同じ符号を有するようにしていることに留意しなければならない。また、本開示を説明するに際して、関連した公知構成または機能に対する具体的な説明が本開示の要旨を不明にすることができると判断される場合には、その詳細な説明は省略する。

別途の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に共通して理解され得る意味として使用され得る。また、一般的に使用される辞書に定義されている用語は、明白に特に定義されていない限り、理想的にまたは過度に解析されない。本明細書で使用された用語は、実施例を説明するためのものであり、本開示を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は、文言で特に言及しない限り、複数型も含む。

また、本開示の構成要素を説明するにあたって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を使用することができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものに過ぎず、その用語により当該構成要素の本質や順番または順序等が限定されない。任意の構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載された場合、その構成要素は、他の構成要素に直接的に連結されたりまたは接続され得るが、各構成要素の間にさらに他の構成要素が「連結」、「結合」または「接続」されることもできると理解されなければならない。

本開示で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素、段階、動作および／または素子は、一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

本開示の多様な実施例に対する説明に先立って、本明細書で使用されるいくつかの用語について明確にすることとする。

本明細書において、「エアロゾル発生装置」は、ユーザの口を通じてユーザの肺に直接的に吸入可能なエアロゾルを発生させるために、エアロゾル発生基材を用いてエアロゾルを発生させる装置を意味し得る。エアロゾル発生装置は、例えば液体カートリッジを利用する液体型エアロゾル発生装置、液体カートリッジと巻きタバコを共に利用するハイブリッド型エアロゾル発生装置を含むことができる。ただし、その他にも、多様な類型のエアロゾル発生装置がさらに含まれ得るので、本開示の範囲が前記列挙された例示に限定されるものではない。エアロゾル発生装置のいくつかの例示については、図９～図１１を参照することとする。

以下、本開示の多様な実施例について添付の図面によって詳細に説明する。

まず、図１～図８を参照して本開示の多様な実施例による液体カートリッジについて説明し、以後、前記液体カートリッジが適用され得るエアロゾル発生装置のいくつかの例示について説明することとする。

図１は、本開示のいくつかの実施例による液体カートリッジ１を示す例示的な構成図である。図１で、実線の矢印は、液体の伝達経路を示し、点線の矢印は、空気またはエアロゾルの伝達経路を示す。以下の図面においても、点線の矢印は、空気またはエアロゾルの伝達経路を示す。

図１に示されたように、液体カートリッジ１は、貯蔵部１１、ウィック（ｗｉｃｋ）１２、ウィックハウジング１３、気化部１４および気流管１５を含むことができる。ただし、図１には、本開示の実施例に関連した構成要素のみが示されている。したがって、本開示の属する技術分野における通常の技術者なら図１に示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がさらに含まれ得ることが分かる。また、本開示の他のいくつかの実施例では、図１に示された構成要素のうち少なくとも一部が省略されたり他の構成要素に代替されることもできる。以下、液体カートリッジ１の各構成要素について説明することとする。また、以下では、説明の便宜上、「液体カートリッジ」を「カートリッジ」と略称することとする。

貯蔵部１１は、内部に所定の空間を具備し、当該空間に液状のエアロゾル発生基材１１１を貯蔵することができる。また、貯蔵部１１は、貯蔵されたエアロゾル発生基材１１１をウィック１２を通じて気化部１４に供給することができる。

エアロゾル発生基材１１１は、一つ以上のエアロゾル発生物質を含む液体組成物を意味し得る。例えば、エアロゾル発生基材１１１は、プロピレングリコール（ＰＧ）およびグリセリン（ＧＬＹ）のうち少なくとも一つを含むことができ、エチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールおよびオレイルアルコールのうち少なくとも一つをさらに含むこともできる。他の例として、エアロゾル発生基材１１１は、ニコチン、水分および加香物質のうち少なくとも一つをさらに含むことができる。さらに他の例として、エアロゾル発生基材１１１は、ケイヒ、カプサイシン等の多様な添加物質をさらに含むこともできる。エアロゾル発生基材１１１は、流動性の大きい液体物質だけでなく、ゲルまたは固形分形態の物質を含むこともできる。このように、エアロゾル発生基材１１１の組成物質は、実施例によって多様に選択され得、その配合比率も、実施例によって変わり得る。

次に、ウィック１２は、貯蔵部１１に貯蔵されたエアロゾル発生基材１１１を吸収して気化部１４に伝達することができる。ウィック１２は、綿（ｃｏｔｔｏｎ）、シリカ等のように液体物質をよく吸収できる素材で具現され得るが、本開示の範囲が前記例示に限定されるものではない。エアロゾル発生基材１１１を気化部１４に伝達できると、ウィック１２は、他の素材で具現されても構わない。

次に、ウィックハウジング１３は、ウィック１２を包んでいる部分を意味し得、ウィックハウジング１３の素材および／または特性は、実施例によって変わり得る。

次に、気化部１４は、ウィック１2に吸収されたエアロゾル発生基材を気化させてエアロゾルを発生させることができる。例えば、図１に示されたように、気化部１４は、ウィック１2を巻いているコイルを含み、コイルを加熱することによって、ウィック１2に吸収されたエアロゾル発生基材からエアロゾルを発生させることができる。ただし、本開示の範囲が前記例示に限定されるものではなく、エアロゾル発生基材を気化させることができると、気化部１４は、他の方式で具現されても構わない。例えば、気化部１４は、液状のエアロゾル発生基材を加熱せず、液状のエアロゾル発生基材が拡散または蒸発を通じてエアロゾル化するように誘導するモジュールに基づいて具現されることもできる。

次に、気流管１５は、エアロゾルと空気等の気体が伝達される通路を意味し得る。例えば、カートリッジ１の下段部から流入した空気と気化部１４で発生したエアロゾルが気流管１５を通じて液体カートリッジ１の上段方向（すなわちユーザの口部方向）に伝達され得る。ただし、図１は、ユーザの吸引が液体カートリッジ１の上段方向になされることを仮定しているだけであり、エアロゾル発生装置および／または気流管１５の設計方式によって気流管１５の形態と伝達経路が変形し得る。カートリッジ１の下段部には、空気が流入し得るように一つ以上の空気ホールまたは気流管が具備され得る。

本開示の多様な実施例において、液体カートリッジ１は、貯蔵部１１の内部に空気を流入させて気泡を発生させる少なくとも一つの空気ホール１６－１、１６－２を具備することができる。空気ホール１６－１、１６－２は、空気を貯蔵部１１の内部に流入させて液体消尽によって貯蔵部１１の内圧が低下することを防止し、貯蔵部１１の液体供給能力を保存することができる。それだけでなく、空気ホール１６－１、１６－２は、貯蔵部１１内で気泡発生位置を分散させることによって、気泡層の形成に起因して貯蔵部１１の液体供給能力が低下する現象を防止することができる。さらに理解の便宜を提供するために、図２を参照して気泡層の形成に起因して液体供給能力が低下する理由について追加説明することとする。

図２は、空気ホールを具備しないカートリッジ２と空気ホールを具備するカートリッジ１の気泡発生位置と気泡層の形成有無を比較して図示している。図２およびそれ以降の図面で、１点鎖線の矢印は、気泡の発生を示す。

図２を参照すると、貯蔵部２１の内部に貯蔵されたエアロゾル発生基材２１１は、喫煙過程で次第に消費され、エアロゾル発生基材２１１の消費によって貯蔵部２１の内圧が低下することとなる。これを補償するために、液体の流れとは反対にウィック２２を通じて空気が貯蔵部２１の内部に流入する現象が発生する。ところが、ウィック２２の両終端を除いた残りの部分は、ウィックハウジング２３により密封されているので、ウィック２２の両終端のみを通じて空気が貯蔵部２１の内部に流入し、そのため、ウィック２２の両終端の近くで集中的に気泡２４、２５が発生する。このように発生した気泡２４、２５が合体すると、ウィック２２の両終端の付近にバブル（ｂｕｂｂｌｅ）または気泡層が形成され、気泡層がウィック２２への液体の流れを妨害することになって、貯蔵部２１の液体供給能力が落ちることになる。液体供給能力が落ちると、ウィック２２にエアロゾル発生基材２１１が十分に吸収されないまま発熱を通じて気化が起こり、焦げた味を誘発し、エアロゾルの発生量が減少する。

しかしながら、本開示の実施例による空気ホール１６－１、１６－２が具備されたカートリッジ１は、空気ホール１６－１、１６－２を通じてウィックハウジング１３内部の空気を追加で流入することによって、気泡発生位置を分散させることができる。すなわち、ウィック１２の両終端に気泡が集中的に発生するのではなく、空気ホール１６－１、１６－２の近くでも気泡が発生することとなる。これに伴い、気泡が合体して気泡層を形成することが防止され、空気の流入がさらに円滑になって、エアロゾル発生基材１１１が消尽しても、貯蔵部１１の液体供給能力が均一に維持され得る。

なお、図１および図２は、液体カートリッジ１が２つの空気ホール１６－１、１６－２を具備しており、ウィックハウジング１３内部の空気が貯蔵部１１に流入し得るように空気ホール１６－１、１６－２が貯蔵部１１とウィックハウジング１３の連結部位に位置する場合を例として図示している。しかしながら、空気ホールの位置および個数は、実施例によって多様に設計され、選択され得る。例えば、第１空気ホールは、貯蔵部１１の第１位置に配置され、第２空気ホールは、貯蔵部１１の第２位置に配置され、第３空気ホールは、貯蔵部１１の第３位置に配置され得る。以下の記述において、空気ホール１６－１、１６－２を総称したり、任意の空気ホール１６－１または１６－２を称する場合には、参照番号「１６」を利用することとする。

いくつかの実施例では、図３に示されたように、空気ホール１６は、貯蔵部１１と気流管１５の連結部位に位置することができる。このような場合、気流管１５内部の空気が貯蔵部１１に流入して貯蔵部１１の内圧が低下することが防止され、気泡発生位置が分散して貯蔵部１１の液体供給能力が液体消尽と関係なく保存され得る。

空気ホール１６は、貯蔵部１１の下段部側に近く位置することが好ましい（ｅ．ｇ．液体が十分に消尽した場合に空気ホール１６が液体の上に露出する位置）。空気ホール１６が上段部側に近く位置する場合（ｅ．ｇ．図３でエアロゾル発生基材１１１より高い位置）、流入した空気によって貯蔵部１１の空いた空間に形成された空気層（すなわち、液体上の空いた空間に形成された空気層）が重くなって、下方の液体（ｅ．ｇ．１１１）を押圧することになり、これは、ウィックハウジング１３、気化部１４またはカートリッジ１下段部（ｅ．ｇ．下方の空気が流入する所）の涙液現象を加速化させることができるためである。

空気ホール１６は、涙液現象を誘発せず、円滑に空気が流入し得るように適正なサイズ（ｓｉｚｅ）に設計される必要がある。空気ホール１６のサイズが過度に大きければ、空気ホール１６を通じて涙液現象が誘発され得、過度に小さければ、空気流入が円滑になされないことがあるためである。空気ホール１６の具体的なサイズは、実施例によって変わり得るが、０．１５ｍｍ^２～０．６０ｍｍ^２のサイズを有することが好ましい。

下記の表１および表２は、空気ホール１６の具備有無による実験結果であって、エアロゾル発生装置（ｅ．ｇ．図１０のハイブリッド型エアロゾル発生装置）を通じて発生したエアロゾルの成分分析結果を表示している。表１は、サイズが０．１５ｍｍ^２である1つの空気ホール１６に対する実験結果を表示しており、表２は、サイズが０．６０ｍｍ^２である1つの空気ホール１６に対する実験結果を表示している。

表１および表２を参照すると、空気ホール１６のサイズが大きくなるほど液体消尽量が増加することを確認することができる。これは、貯蔵部１１の内部に空気が円滑に流入するほど貯蔵部１１の液体供給能力が向上することを意味する。

また、表２に表示されたように、空気ホール１６が具備されたカートリッジ１の場合、液体消尽量が約１５％増加し、ニコチン供給量が約１０％増加し、グリセリン供給量が約２１％増加したことを確認することができる。これは、空気ホール１６が貯蔵部１１の液体供給能力の改善に大きく寄与することを示している。

図４は、表２の実験条件で行われた官能評価結果を示している。

図４に示されたように、空気ホールが具備されたカートリッジ１を利用した結果、霧化量（すなわちエアロゾルの発生量）が大きく増加し、刺激性と異臭味が減少したことを確認することができる。霧化量と刺激性は、グリセリン（ＧＬＹ）が関連するが、液体供給能力の向上でグリセリン（ＧＬＹ）の供給量が増加するにしたがって、霧化量が増加し、刺激性が減少したものと理解され得る。また、異臭味が減少したことは、液体が十分に供給されて、焦げた味が減少したためと理解され得る。

また、図４に示されたように、全体的なタバコの味が大きく向上したことを確認することができるが、これは、霧化量が増加する反面、異臭味が減少するので、ユーザが体感するタバコの味が全般的に増加することになるものと理解され得る。

なお、本開示の他のいくつかの実施例では、空気ホール１６のサイズが０．６０ｍｍ^２を超過するように設計されることもできる。このような場合、涙液現象を防止するために、空気ホール１６の周辺に所定の吸収体が付着し得る。例えば、空気ホール１６が貯蔵部１１と気流管１５の連結部位に位置する場合、気流管１５の空気ホール１６の付近に所定の吸収体（ｅ．ｇ．スポンジ）が付着し得る。本実施例によれば、貯蔵部１１の液体供給能力が増大しても、涙液現状の発生が最小化し得る。

また、いくつかの実施例では、空気ホール１６は、メッシュ（ｍｅｓｈ）構造（ｅ．ｇ．網状構造）を形成する複数個のホールを含むことができる。または、サイズの小さい複数個の空気ホール１６がメッシュ構造を形成することもできる。このような場合にも、エアロゾル発生基材１１１が貯蔵部１１の内部に流出する涙液現象が防止され得る。

また、いくつかの実施例では、空気ホール１６に半透過性のメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が配置され得る。ここで、前記メンブレンは、半透過性の性質を有するすべての種類の物質（または素材）を含むことができて、本開示の範囲が特定の種類のメンブレンに限定されるものではない。

図５に示されたように、空気ホール１６に配置されたメンブレン１６１は、外部の空気３１、３２が貯蔵部１１の内部に流入することを許容するが、エアロゾル発生基材３３が貯蔵部１１の外部に流出することを防止することができる。いくつかの例では、メンブレン１６１が配置された空気ホール１６のサイズが０．６０ｍｍ^２を超過することができる。メンブレン１６１が空気ホール１６による涙液現象を防止することができるためである。このような実施例によれば、カートリッジ１の液体供給能力を向上させると共に、空気ホール１６による涙液現象を最小化し得る。

メンブレン１６１は、特にカートリッジ１の外部圧力が下がる状況で涙液現象を防止するのに効果的であり得る。具体的に、外部圧力が下がる状況（ｅ．ｇ．液体カートリッジ１が飛行機を通じて運送される場合）では、貯蔵部１１内部の気体が膨張して涙液現象が発生し、空気ホール１６は、このような涙液現象をさらに加速化させることができる。しかしながら、メンブレン１６１が配置されると、液体が貯蔵部１１の外部に流出しないので、外部の圧力が変動する状況でも涙液現象が効果的に防止され得る。

いくつかの実施例では、気流管１５にもメンブレン（ｅ．ｇ．１６１）が配置され得る。気流管１５を通過しながら冷却されたエアロゾルが液化すると、ユーザが液体エアロゾルを吸入して不快感を感じることができる。本実施例は、メンブレンを通じてユーザの液体吸入問題を防止するためのものと理解され得る。

なお、本開示の他のいくつかの実施例では、メンブレンのような半透過性素材が貯蔵部１１の一部分を具現するために活用されることもできる。

例えば、図６に示されたように、貯蔵部１１とウィックハウジング１３の連結部位の少なくとも一部がメンブレン１３１で具現され得る。このような場合にも、メンブレン１３１が、エアロゾル発生基材１１１が貯蔵部１１の内部に流出することを防止するので、涙液現象は依然として防止され得る。また、ウィックハウジング１３内部の空気は、メンブレン１３１を通じて貯蔵部１１に流入するので、貯蔵部１１の液体供給能力が依然として向上しうる。

他の例として、貯蔵部１１と気流管１５の連結部位の少なくとも一部がメンブレン（ｅ．ｇ．１３１）で具現され得る。このような場合にも、気流管１５内部の空気が貯蔵部１１に流入して気泡発生位置が分散するので、貯蔵部１１の液体供給能力が向上しうる。もちろん、メンブレン（ｅ．ｇ．１３１）の特性によって、涙液現象が依然として最小化することができる。

また、本開示のいくつかの実施例では、ウィックハウジング１３の内部に多孔性物質が含まれることもできる。例えば、前記多孔性物質は、空気の流入を許容し、液体の流出を防止できる気孔度を有する任意の物質を含むことができる。より具体的に、図７に示されたように、ウィックハウジング１３の内部に多孔性物質１３３が含まれ、ウィックハウジング１３と貯蔵部１１の連結部位に空気ホール１６が具備され得る。このような場合、ウィックハウジング１３内部の空気が空気ホール１６を通じて貯蔵部１１の内部に流入し得るが、エアロゾル発生基材１１１が空気ホール１６を通じて流出することは、多孔性物質１３３により防止され得る。

以上では、図１～図７を参照して空気ホール１６とメンブレン（ｅ．ｇ．１３１、１６１）に関連した多様な実施例について説明した。上述した実施例は、カートリッジ１の液体供給能力を向上させるために、多様な方式で組合わせられる。例えば、カートリッジ１の貯蔵部１１には、メンブレンが配置された第１空気ホールとメンブレンが配置されない第２空気ホールが具備され得る。このような場合、前記第１空気ホールのサイズは、前記第２空気ホールより大きくてもよい。他の例として、ウィックハウジング１３の内部に多孔性物質が含まれ、空気ホール１６にメンブレンが配置されることもできる。

以下では、図８を参照してハイブリッド型エアロゾル発生装置（ｅ．ｇ．図１０のエアロゾル発生装置７）に適用され得るカートリッジ４の例示について説明することとする。

図８に示されたように、カートリッジ４の全般的な構成は、上述したカートリッジ１と類似している。したがって、カートリッジ１と重複する内容に関する説明は省略し、差異点を中心として説明を継続することとする。

参考として、図８には、本開示の実施例に関連した構成要素のみが示されている。したがって、本開示の属する技術分野における通常の技術者なら図８に示された構成要素以外に他の汎用的な構成要素がさらに含まれ得ることが分かる。また、本開示の他のいくつかの実施例では、図８に示された構成要素のうち少なくとも一部が省略されたり他の構成要素に代替されることもできる。

上述したカートリッジ１とは異なって、カートリッジ４は、第１気流管４５－１と第２気流管４５－２を含むことができる。

第１気流管４５－１は、カートリッジ４の外部の空気をカートリッジ４の内部に流入することができる。流入した空気は、気化部４４で発生したエアロゾルと共に第２気流管４５－２を通じてカートリッジ４の外部に伝達され得る。ユーザが吸引をすると、前記エアロゾルが巻きタバコ５を通過してユーザに伝達され得る。

カートリッジ４の液体供給能力を向上させるために、カートリッジ１に内在した技術的思想がカートリッジ４にも同一に適用され得る。例えば、図８に示されたように、所定の空気ホール４６が貯蔵部４１と第１気流管４５－１の連結部位に位置することができる。このような場合、第１気流管４５－１を通過する空気が貯蔵部４１の内部に流入することによって、液体４１１の消尽によって貯蔵部４１の内圧が低下することが防止され、気泡発生位置が分散することができる。

その他にも、カートリッジ１に関する多様な実施例がカートリッジ４にも同一に適用され得る。例えば、空気ホール４６は、貯蔵部４１とウィックハウジング４３の連結部位に位置することができ、メンブレンが配置されることもできる。

カートリッジ４を構成する貯蔵部４１、ウィック４２、ウィックハウジング４３および気化部４４に関する説明は、上述したカートリッジ１の説明部分を参照することとする。

以上では、図１～図８を参照して本開示の多様な実施例によるカートリッジ１、４について説明した。以下では、図９～図１１を参照してカートリッジ１、４が適用され得るエアロゾル発生装置のいくつかの例示について説明することとする。

図９～図１１は、本開示の多様な実施例によるエアロゾル発生装置を示す例示的なブロック図である。より具体的に、図９は、液体型エアロゾル発生装置を例示しており、図１０および図１１は、液体カートリッジと巻きタバコを共に利用するハイブリッド型エアロゾル発生装置を例示している。

図９に示されたように、本開示のいくつかの実施例によるエアロゾル発生装置６は、マウスピース６１、カートリッジ６３、バッテリー６７および制御部６５を含むことができる。ただし、これは、本開示の目的を達成するための好ましくい実施例に過ぎず、必要に応じて一部の構成要素が追加されたり省略され得ることはもちろんである。また、図9に示されたエアロゾル発生装置６のそれぞれの構成要素は、機能的に区分される機能要素を示すものであって、複数の構成要素が実際物理的環境では互いに統合される形態で具現されたり、単一の構成要素が複数の細部機能要素に分離される形態で具現されることもできる。以下、エアロゾル発生装置６の各構成要素について説明することとする。

マウスピース６１は、エアロゾル発生装置６の一端に位置し、カートリッジ６３から発生したエアロゾルを吸入するために、ユーザの口部と接触することができる。

次に、カートリッジ６３は、図１～図８を参照して説明したカートリッジ１、４に対応することができる。重複した説明を排除するために、カートリッジ６３に関する説明は省略することとする。

次に、バッテリー６７は、エアロゾル発生装置６が動作するのに用いられる電力を供給することができる。例えば、バッテリー６７は、カートリッジ６３の気化部がエアロゾル発生基材を加熱し得るように電力を供給することができ、制御部６５が動作するのに必要な電力を供給することができる。

また、バッテリー６７は、エアロゾル発生装置６に設置されたディスプレイ（不図示）、センサー（不図示）、モーター（不図示）等の電気的構成要素が動作するのに必要な電力を供給することができる。

次に、制御部６５は、エアロゾル発生装置６の動作を全般的に制御することができる。例えば、制御部６５は、カートリッジ６３およびバッテリー６７の動作を制御することができ、エアロゾル発生装置６に含まれた他の構成要素の動作も制御することができる。制御部６５は、バッテリー６７が供給する電力、カートリッジ６３に含まれた気化部の加熱温度等を制御することができる。また、制御部６５は、エアロゾル発生装置６の構成それぞれの状態を確認して、エアロゾル発生装置６が動作可能な状態であるか否かを判断することもできる。

制御部６５は、少なくとも一つのプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により具現され得る。前記プロセッサは、多数の論理ゲートのアレイで具現されることもでき、汎用的なマイクロプロセッサと該マイクロプロセッサで実行され得るプログラムが保存されたメモリーの組合せで具現されることもできる。また、本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者なら、制御部６５が他の形態のハードウェアで具現されることもできることを理解することができる。

なお、いくつかの実施例において、エアロゾル発生装置６は、ユーザの入力を受信するための入力装置（不図示）をさらに含むことができる。入力装置は、スイッチまたはボタンで具現され得るが、本開示の範囲がこれに限定されるものではない。本実施例において、制御部６５は、入力装置を介して受信されたユーザ入力に応答してエアロゾル発生装置６を制御することができる。例えば、制御部６５は、ユーザがスイッチまたはボタンを作動させることによってアロゾルが発生するように、エアロゾル発生装置６を制御することができる。

なお、発生したエアロゾルがカートリッジ６３の気流管に沿って移動する過程でエアロゾルの温度が低くなるので、ユーザは、一般的な巻きタバコを喫煙するときのようなエアロゾルの温熱感を感じにくいことがあり、温度が低くなったエアロゾルが再び液化することによって、液滴または液渡し現象が発生し得る。

上記のような問題が発生することを防止するために、本開示のいくつかの実施例では、カートリッジ６３とマウスピース６１との間にエアロゾル加熱部（不図示）をさらに含まれ得る。エアロゾル加熱部（不図示）は、エアロゾルをマウスピース６１に伝達する気流管を含み、気流管を通過するエアロゾルを再び加熱することができる。エアロゾルが再び加熱されるにしたがって、ユーザは、一般的な巻きタバコを喫煙するときのようなエアロゾルの温熱感を感じることができ、温度が低くなったエアロゾルが再び液化することによる液滴または液渡し現象が防止され得る。

また、いくつかの実施例において、エアロゾル加熱部（不図示）は、マウスピース６１の少なくとも一部を加熱することもできる。エアロゾル加熱部（不図示）は、マウスピース６１の少なくとも一部を加熱することによって、ユーザがマウスピース６１を口にくわえる場合に温熱感を感じるようにすることができる。これに伴い、エアロゾルを通した温熱感だけでなく、マウスピース６１との接触から感じられる温熱感がユーザに提供され得る。また、一般的な巻きタバコを喫煙するときのような喫煙経験がユーザに提供され得る。

また、いくつかの実施例において、マウスピース６１は、マウスピース６１の少なくとも一部を囲むアルミニウム薄膜を含むことができる。これに伴い、マウスピース６１の少なくとも一部がエアロゾル加熱部（不図示）により加熱されるとき、エアロゾル加熱部（不図示）からの熱伝導性が増加して、巻きタバコを喫煙するときのような温熱感がより効果的にユーザに提供され得る。

以下では、図１０および図１１を参照してハイブリッド型エアロゾル発生装置７、８について簡略に説明することとする。図１０および図１１に示されたエアロゾル発生装置７、８の構成要素７１～７５、８１～８５の機能は、先立って説明したことと類似しているところ、それ以上の説明は省略することとする。

図１０は、カートリッジ７１と巻きタバコ７７が並列で配置されたエアロゾル発生装置７を例示しており、図１１は、カートリッジ８１と巻きタバコ８７が直列で配置されたエアロゾル発生装置８を例示している。しかしながら、本開示の多様な実施例によるカートリッジ１、４、７１、８１等が適用されるエアロゾル生成装置の内部構造は、図１０および図１１に例示されたものに限定されるのではなく、設計方式によって構成要素の配置が変更され得る。

以上、図９～図１１を参照して本開示の多様な実施例によるエアロゾル発生装置について説明した。

以上で、本開示の実施例を構成するすべての構成要素が一つに結合されるか、結合されて動作するものと説明されたといって、本開示の技術的思想が必ずこのような実施例に限定されるものではない。すなわち、本開示の目的範囲内で、そのすべての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作することもできる。

以上、添付された図面を参照して本開示の実施例を説明したが、本開示の属する技術分野における通常の知識を有する者は、その技術的思想や必須の特徴を変更することなく、本開示が他の具体的な形態で実施され得ることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施例は、すべての面において例示的なものであって、限定的なものではないことに理解しなければならない。本開示の保護範囲は、下記の請求範囲によって解されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本開示によって定義される技術的思想の権利範囲に含まれると解すべきである。

Claims (12)

1. 空気が流入する空気ホールを具備し、液状のエアロゾル発生基材を貯蔵する貯蔵部と、
   前記貯蔵されたエアロゾル発生基材を吸収するウィック（ｗｉｃｋ）と、
   前記ウィックを通じて吸収されたエアロゾル発生基材を気化させてエアロゾルを発生させる気化部と、を含み、
   ユーザの口が上方にあるときに、前記空気ホールは、前記貯蔵部において、前記エアロゾル発生基材の液面よりも下方かつ前記ウィックよりも上方に位置する、液体カートリッジ。
2. 前記空気ホールのサイズは、０．１５ｍｍ^２～０．６０ｍｍ^２である、請求項１に記載の液体カートリッジ。
3. 前記ウィックを包むウィックハウジングをさらに含み、かつ、
   前記空気ホールは、前記ウィックハウジング内部の空気が前記貯蔵部に流入するように、前記ウィックハウジングと前記貯蔵部の連結部位に位置する、請求項１または２に記載の液体カートリッジ。
4. 前記発生したエアロゾルまたは空気が伝達される気流管をさらに含み、かつ、
   前記空気ホールは、前記気流管内部の空気が前記貯蔵部に流入するように、前記気流管と前記貯蔵部の連結部位に位置する、請求項１から３のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
5. 前記ウィックを包むウィックハウジングをさらに含み、かつ、
   前記ウィックハウジングの内部には、多孔性物質が含まれる、請求項１または２に記載の液体カートリッジ。
6. 前記空気ホールは、メッシュ構造を形成する複数個のホールを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
7. 前記空気ホールには、前記貯蔵されたエアロゾル発生基材が前記貯蔵部の外部に流出することを防止する半透過性のメンブレン（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
8. 前記空気ホールは、前記貯蔵部の第１位置に具備された第１空気ホールと、前記貯蔵部の第２位置に具備された第２空気ホールと、を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
9. 前記液体カートリッジの内部に空気を流入する第１気流管と、
   前記発生したエアロゾルを空気とともに前記液体カートリッジの外部に伝達する第２気流管と、をさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の液体カートリッジ。
10. 液状のエアロゾル発生基材を貯蔵し、少なくとも一部分が前記貯蔵されたエアロゾル発生基材が外部に流出することを防止し、空気を内部に流入させる半透過性素材で具現された貯蔵部と、
    前記貯蔵されたエアロゾル発生基材を吸収するウィック（ｗｉｃｋ）と、
    前記ウィックを通じて吸収されたエアロゾル発生基材を気化させてエアロゾルを発生させる気化部と、を含み
    ユーザの口が上方にあるときに、空気ホールは、前記貯蔵部において、前記エアロゾル発生基材の液面よりも下方かつ前記ウィックよりも上方に位置する、液体カートリッジ。
11. 前記ウィックを包むウィックハウジングをさらに含み、かつ、
    前記ウィックハウジング内部の空気が前記貯蔵部に流入するように、前記貯蔵部と前記ウィックハウジングの連結部位の少なくとも一部が前記半透過性素材で具現される、請求項１０に記載の液体カートリッジ。
12. 前記発生したエアロゾルまたは空気が伝達される気流管をさらに含み、かつ、
    前記気流管内部の空気が前記貯蔵部に流入するように、前記気流管と前記貯蔵部の連結部位の少なくとも一部が前記半透過性素材で具現される、請求項１０または１１に記載の液体カートリッジ。

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