KR101995792B1 - 전자식 흡연장치 - Google Patents

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Abstract

전자식 흡연장치가 개시된다. 본 발명의 전자식 흡연장치는, 전기적으로 에어로졸 형성 부재를 가열하여 에어로졸을 형성하는 흡연장치로서, 배터리; 상기 배터리의 양 극성 단자와 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전원연결단자가 서로 이격되게 양단부에 마련되고 중공 형상으로 이루어지는 전원연결관; 및 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 전기적으로 연결되어 발열함으로써 상기 에어로졸을 발생 가능한 물질을 포함하고 상기 전원연결관 내부로 분리 가능하도록 삽입되는 흡연 카트리지를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 박판 필름을 다수회 감아서 튜브 형상으로 제조하고 박판 필름 상에 복수의 흡연물질을 부착하고 박판 필름 전체 영역에 걸쳐 고르게 발열 가능하도록 전기전도 트랙을 마련함으로써, 종래 전자담배에 비해 예열 시간을 월등히 단축하여 사용자가 흡연하고자 하는 순간에 바로 사용할 수 있도록 함으로써 예열 시간에 따른 사용자의 불만을 해결할 수 있다.

Description

전자식 흡연장치{ELECTRONIC SMOKING DEVICE}
본 발명은, 전자식 흡연장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 흡연하고자 하는 순간에 바로 사용할 수 있도록 종래에 비해 예열 시간을 월등히 단축하여 흡연물질을 기화할 수 있는 구조가 마련되어 있으므로, 사용자가 더욱 편리하게 사용할 수 있는 전자식 흡연장치에 관한 것이다.
권련, 엽권련, 파이프 담배 등의 흡연식 담배의 연기에는 타르, 탄화수소, 일산화탄소 등의 인체에 유해한 성분들이 포함되어 있어, 흡연자의 건강을 해칠 뿐만 아니라 주변 사람들에도 간접흡연으로 인해 피해를 주게 된다.
따라서, 전 세계적으로 흡연을 할 수 있는 장소가 제한되고, 금연을 장려하기 위한 각종 정책이 시행되고 있다. 하지만, 흡연자들은 담배에 포함된 니코틴에 중독되어 쉽게 담배를 끊을 수 없는 것이 현실이다. 이에 따라 전자담배가 개발되었다.
전자담배의 일 예로 분무화 전자담배는 담배 대체품 시장에서 높은 비중을 차지하지만, 전자담배가 널리 적용되고 수용되기 위하여 분무화 전자담배 기술의 개선 및 성숙도가 전제조건이다.
현재, 분무화 전자담배에는 많은 문제들 및 단점들이 있다. 예를 들면, 분무화 효과가 불량하고, 최종 분무화 연기 액적이 너무 크고, 크기가 다른 큰 액적으로 인하여 연기가 불균일하며, 연기가 너무 축축하고, 입에서의 느낌이 나쁘다. 일부 조건들에서는, 연기가 충분히 냉각되지 못하여 흡입 연기 온도가 높고, 이에 따라 흡연자들은 불편함을 느낀다.
이를 보완하기 위해, 히터로 흡연물질이 포함되어 있는 카트리지를 가열하여 연소시키는 구조의 전자담배가 출시되어 있지만, 카트리지 전체를 충분히 가열하여 에어로졸을 발생하기 위해서는 일정 이상의 예열시간이 필요한 구조로 이루어져 잇어서 바쁜 일상생활 속에서 사용자가 신속하게 흡연하기에는 불편함이 있고 사용자의 불만이 발생하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1183157호(2012. 09. 10. 등록) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0070269호(2017. 06. 21. 공개)
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡연하고자 하는 순간에 바로 사용할 수 있도록 종래에 비해 예열 시간을 월등히 단축하여 흡연물질을 기화할 수 있는 구조가 마련되어 있으므로, 사용자가 더욱 편리하게 사용할 수 있는 전자식 흡연장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 흡연 카트리지를 연소시키기 위한 전기적인 접속구조를 더욱 안정화시켜 제품 사용에 있어 불편함이나 불량 발생율을 최대한 감소시킬 수 있는 전자식 흡연장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기적으로 에어로졸 형성 부재를 가열하여 에어로졸을 형성하는 흡연장치로서, 배터리; 상기 배터리의 양 극성 단자와 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전원연결단자가 서로 이격되게 양단부에 마련되고 중공 형상으로 이루어지는 전원연결관; 및 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 전기적으로 연결되어 발열함으로써 상기 에어로졸을 발생 가능한 물질을 포함하고 상기 전원연결관 내부로 분리 가능하도록 삽입되는 흡연 카트리지를 포함하는 전자식 흡연장치가 제공된다.
상기 흡연 카트리지는 박판 필름이 다수회 감겨져서 튜브 형태로 이루어질 수 있다.
상기 흡연 카트리지는, 연소 가능한 재질로 이루어지고 다수회 감겨져서 튜브 형태로 이루어지는 박판 필름; 상기 박판 필름상에 마련되고 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 전기적으로 접속되어 발열되면서 상기 박판 필름을 연소시키는 전기전도 트랙; 및 상기 박판 필름상에 고체 또는 젤 형태로 마련되되 상기 박판 필름의 연소에 의해 기화하여 상기 에어로졸을 발생 가능한 흡연물질을 포함할 수 있다.
상기 전기전도 트랙은 상기 박판 필름상에 지그재그 형태로 마련되고, 상기 흡연물질은 상기 지그재그 형태의 전기전도 트랙 사이 및 그와 인접한 근방에 마련될 수 있다.
상기 흡연 카트리지는 상기 박판 필름의 외면을 감싸며 절연 재질로 이루어지는 코팅 포일을 더 포함하고, 상기 코팅 포일에는 상기 전원연결관 내측으로 상기 박판 필름이 삽입시 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 통전하도록 절개부가 마련될 수 있다.
상기 박판 필름에는 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 통전 가능하도록 제3 및 제4 전원연결단자가 마련되고, 상기 전원연결관의 내면에는 상기 흡연 카트리지의 삽입시 상기 제3 및 제4 전원연결단자의 이동을 가이드하는 수직 가이드홈 및 상기 수직 가이드홈에 교차하도록 연통된 수평 교차홈이 마련되고, 상기 수평 교차홈에 상기 제1 및 제2 전원연결단자가 마련될 수 있다.
상기 제1 및 제2 전원연결단자는 오목 또는 볼록한 단자부를 포함하고, 상기 제3 및 제4 전원연결단자는 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 대응하여 접촉 가능하도록 볼록 또는 오목한 단자부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 전원연결단자는 링 형상으로 이루어질 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 전자식 흡연장치에 의하면, 박판 필름을 다수회 감아서 튜브 형상으로 제조하고 박판 필름 상에 복수의 흡연물질을 부착하고 박판 필름 전체 영역에 걸쳐 고르게 발열 가능하도록 전기전도 트랙을 마련함으로써, 종래 전자담배에 비해 예열 시간을 월등히 단축하여 사용자가 흡연하고자 하는 순간에 바로 사용할 수 있도록 함으로써 예열 시간에 따른 사용자의 불만을 해결할 수 있다.
또한, 전원연결관에 수직 가이드홈과 수평 교차홈을 마련하고 가이드홈과 교차홈 내에 전원 연결을 위한 단자를 마련함으로써 전원연결관과 흡연 카트리지 간의 전기적인 접속구조를 더욱 안정화시켜 제품 사용에 있어 불편함이나 불량 발생율을 최대한 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치에서 전원 연결관과 흡연 카트리지를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치의 흡연 카트리지를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치에서 흡연 카트리지의 박판 필름이 펼쳐진 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 박판 필름이 권취되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치에서 전원 연결관과 흡연 카트리지 간의 전기적 접속 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 다른 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 흡연장치는, 흡연하고자 하는 순간에 바로 사용할 수 있도록 종래에 비해 예열 시간을 월등히 단축하여 흡연물질을 기화할 수 있는 구조가 마련되어 있으므로, 사용자가 더욱 편리하게 사용할 수 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 흡연장치는, 전기적으로 에어로졸 형성 부재를 가열하여 에어로졸을 형성하는 전자 담배로서, 하우징(100), 배터리(200), 전원연결관(300), 흡연 카트리지(400), PCB(500), 배터리 충전포트(600), 필터(700)를 포함한다.
먼저, 하우징(100)에는 사용자가 구동을 온오프 조절하도록 조작 버튼이 마련되며, 하우징(100) 단부에는 배터리(200) 충전을 위해 배터리 충전포트(600)가 마련된다. PCB(500)는 배터리(200), 전원연결관(300)과 전기적으로 연결되어 후술하는 발열을 위해 전원공급을 제어한다.
다음, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 전원연결관(300)은 중공의 관 형태 또는 일측이 폐쇄되고 내부가 빈 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 배터리(200)와 전기적으로 통전된 상태를 갖는다.
구체적으로, 전원연결관(300)의 양단부에는 배터리(200)의 +,- 극성 단자와 각각 전기적으로 연결된 필터(700)가 서로 이격되게 마련되어 있다. 전원연결관(300)에는 흡연 카트리지(400)와의 전기적인 접속을 위해 후술하는 바와 같이 수직 가이드홈(330), 수평 교차홈(340)이 마련되며 이에 대해서는 후술한다.
일 예로, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)는 각각 전체적으로 링 형상으로 이루어질 수 있으며, 후술하는 흡연 카트리지(400)의 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)와 전기적으로 접속된다. 이와 같이 링 형상으로 이루어지는 경우 전술한 각 단자들끼리의 전기적인 접속을 더욱 용이하게 할 수 있고 결국 사용자가 전원연결관(300)에 대한 흡연 카트리지(400)의 삽입 방향을 크게 신경쓰지 않고 다양한 위치와 방향으로 삽입해도 서로 간에 통전이 가능한 이점이 있다. 다른 예로, 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)는 각각 볼록 또는 오목한 구조를 포함할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.
다음, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 흡연 카트리지(400)는 흡연을 위해 실질적으로 에어로졸이 발생하는 부분으로서, 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 전기적으로 연결되어 발열함으로써 에어로졸을 발생 가능한 물질을 포함한다.
이러한 흡연 카트리지(400)는 전원연결관(300) 내부로 삽입되어 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 전기적으로 통전되어 발열하는 구조로 이루어지고, 발열에 의해 에어로졸을 발생한다. 흡연 카트리지(400)는 소비품으로서 전원연결관(300)에 분리 가능하도록 삽입되며 일정 시간 사용후에는 새로운 것으로 교체 장착하여 사용 가능하다.
도 4에 도시한 바와 같이, 흡연 카트리지(400)는 박판 필름(410), 전기전도 트랙(420), 흡연물질(430), 코팅 포일(440)을 포함한다.
박판 필름(410)은 발열에 의해 연소 가능한 재질로 이루어지며 평평한 형태가 다수회 감겨져서 튜브 형태로 형상 변형된 상태로 전원연결관(300) 내부에 삽입 가능하다.
여기서, 박판 필름(410)은 0.05 ~ 0.1 mm의 두께로 이루어지는 것이 바람직하며, 두께가 0.05mm 미만인 경우 권취하기가 용이하지 않은 문제가 있고 두께가 0.1mm를 초과하는 경우 후술하는 흡연물질(430)의 배치 개수가 감소할 수 밖에 없으므로 흡연 효과의 감소가 초래될 수 있다.
부연하자면, 전원연결관(300)의 내경이 기설정된 상태이므로, 튜브 형상으로 권취된 박판 필름(410)의 외경 또한 설정된 상태이다. 박판 필름(410) 상에는 후술하는 바와 같이 흡연물질(430)이 서로 이격되게 도트 형상으로 박판 필름(410) 전체 영역에 걸쳐 형성되는데 박판 필름(410)의 두께가 증가할수록 전술한 바와 같이 외경의 기설정으로 인해 박판 필름(410)의 권취 회수가 감소할 수 밖에 없고 이는 결국 흡연물질(430)의 배치 개수 감소로 이어져 흡연 효과의 감소를 가져오게 된다.
다음, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 전기전도 트랙(420)은 박판 필름(410)상에 마련되고 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 전기적으로 접속되어 발열하면서 박판 필름(410)을 연소시키게 된다. 전기전도 트랙(420)은 프린팅 등 다양한 기법을 통해 형성될 수 있으며, 발열 면적을 최대화하여 박판 필름(410)을 최대한 신속하면서 골고루 연소시키도록 박판 필름(410) 상에 지그재그 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
다음, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 흡연물질(430)은 박판 필름(410)상에 고체 또는 젤 형태로 마련되되 박판 필름(410)의 연소에 의해 기화하여 에어로졸을 발생하게 된다.
흡연물질(430)은 지그재그 형태의 전기전도 트랙(420) 사이 및 그와 인접한 근방에 마련되며, 전기전도 트랙(420)의 발열에 의해 박판 필름(410)이 연소할 때 에어로졸로 상변화하게 된다.
이와 같이 흡연물질(430)이 전기전도 트랙(420) 사이 및 그와 인접한 근방에 모두 마련됨으로써, 박판 필름(410)의 연소시 도트 형태의 모든 흡연물질(430)이 동시에 기화하여 에어로졸을 형성할 수 있으므로 사용자의 흡연 기분을 최대한 충족시켜줄 수 있게 된다. 흡연물질(430)은 박판 필름(410) 상의 설정된 복수 위치에 포토마스크 등을 이용하여 액상의 도트 물질을 도포시킨 후 광원을 조사하여 건조시킴으로써 형성될 수 있다.
본 발명에서, 흡연물질(430)은 벤젠, 글리세롤, 니코틴, 비타민 등을 포함할 수 있으며, 도 5 및 도 6에서는 벤젠, 글리세롤, 니코틴, 비타민 등이 좌우 방향으로 일렬 배치된 형태가 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며 세로 방향으로 일렬 배치될 수도 있고 불규칙한 형태로 배치될 수도 있다.
다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 코팅 포일(440)은 소모품인 흡연 카트리지(400)의 외면을 형성하면서 사용자가 손으로 잡아서 사용하는 부분으로서, 박판 필름(410)의 권취된 형상을 유지하도록 박판 필름(410)의 외면을 감싸게 되며 전기전도 트랙(420)으로의 전원 공급시 통전되지 않도록 전기 절연 재질로 이루어진다.
코팅 포일(440)에는 전원연결관(300) 내측으로 박판 필름(410)이 삽입시 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 통전하도록 절개부(450)가 마련된다. 절개부(450)는 전기전도 트랙(420)의 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)를 외부에 노출시켜 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 용이하게 접속되도록 개방된 영역으로서, 링 형상의 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)의 내면에 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)의 오목하거나 볼록한 단자부 부분이 접촉하여 전기적 접속이 이루어진다.
박판 필름(410)에는 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 통전하도록 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)가 마련되며, 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)가 전술한 바와 같이 링 형상으로 이루어질 경우 그 내면에 안정적으로 접촉하도록 볼록한 부분을 갖는 것이 바람직하며, 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)가 링 형상으로 이루어지지 않는 경우에도 마찬가지로 서로간에 안정적인 접속이 이루어지도록 적절한 형상으로 이루어진다.
구체적으로 설명하자면, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)는 오목 또는 볼록한 단자부를 포함하고, 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)는 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)와 대응하여 접촉 가능하도록 볼록 또는 오목한 단자부를 포함하는 구조로 이루어져 볼록/오목 단자부끼리의 접촉을 통해 통전이 이루어질 수 있다. 볼록/오목 단자부끼리 접촉할 경우 '딸깍' 같은 접속음이 발생할 수 있으며 사용자는 이러한 소리를 통해 전원연결관(300)에 흡연 카트리지(400)가 제대로 삽입됐는지를 쉽게 확인할 수 있다. 도면에는 도시 편의를 위해 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)가 볼록한 구조로 이루어지고 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)가 오목한 구조로 이루어지는 일 예가 도시되어 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 전원연결관(300)의 내면에는 흡연 카트리지(400)의 삽입시 제3 및 제4 전원연결단자(460,470)의 이동을 가이드하는 수직 가이드홈(330) 및 수직 가이드홈(330)에 교차하도록 연통된 수평 교차홈(340)이 마련되고, 수평 교차홈(340)에 제1 및 제2 전원연결단자(310,320)가 마련될 수 있다. 이 경우, 사용자는 제3 및 제4 전원연결단자(460,470) 부분 위치를 수직 가이드홈(330)과 대응하여 맞춘후 흡연 카트리지(400)를 삽입하고 회전시켜 단자들간을 서로 접촉시켜 사용하게 된다. 이 경우, 단자들 간의 더욱 안정적인 접촉이 가능하도록 할 수 있다.
다음, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 필터(700)는 사용자가 입으로 빠는 부분으로서 흡연물질(430)에 포함되어 있는 각종 유해성분의 직접적인 흡입을 필터링하는 역할을 수행하게 되며, 기능에 따라 여러개가 마련될 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 하우징 200: 배터리
300: 전원연결관 310: 제1 전원연결단자
320: 제2 전원연결단자 330: 수직 가이드홈
340: 수평 교차홈 400: 흡연 카트리지
410: 박판 필름 420: 전기전도 트랙
430: 흡연물질 440: 코팅 포일
450: 절개부 460: 제3 전원연결단자
470: 제4 전원연결단자

Claims (8)

  1. 전기적으로 에어로졸 형성 부재를 가열하여 에어로졸을 형성하는 흡연장치로서,
    배터리;
    상기 배터리의 양 극성 단자와 각각 전기적으로 연결된 제1 및 제2 전원연결단자가 서로 이격되게 양단부에 마련되고 중공 형상으로 이루어지는 전원연결관;
    상기 제1 및 제2 전원연결단자와 전기적으로 연결되어 발열함으로써 상기 에어로졸을 발생 가능한 물질을 포함하고 상기 전원연결관 내부로 분리 가능하도록 삽입되는 흡연 카트리지;
    상기 흡연 카트리지는 연소 가능한 재질로 이루어지고 다수회 감겨져서 튜브 형태로 이루어지는 박판 필름;
    상기 박판 필름상에 마련되고 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 전기적으로 접속되어 발열되면서 상기 박판 필름을 연소시키는 전기전도 트랙; 및
    상기 박판 필름상에 고체 또는 젤 형태로 마련되되 상기 박판 필름의 연소에 의해 기화하여 상기 에어로졸을 발생 가능한 흡연물질을 포함하며;
    상기 전기전도 트랙은 상기 박판 필름상에 지그재그 형태로 마련되고, 상기 흡연물질은 상기 지그재그 형태의 전기전도 트랙 사이 및 그와 인접한 근방에 서로 이격되게 도트 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 전자식 흡연장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡연 카트리지의 박판 필름은 0.05~0.1[mm]의 두께로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 흡연장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 흡연 카트리지는 상기 박판 필름의 외면을 감싸며 절연 재질로 이루어지는 코팅 포일을 더 포함하고, 상기 코팅 포일에는 상기 전원연결관 내측으로 상기 박판 필름이 삽입시 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 통전하도록 절개부가 마련되는 것을 특징으로 하는 전자식 흡연장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 박판 필름에는 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 통전 가능하도록 제3 및 제4 전원연결단자가 마련되고, 상기 전원연결관의 내면에는 상기 흡연 카트리지의 삽입시 상기 제3 및 제4 전원연결단자의 이동을 가이드하는 수직 가이드홈 및 상기 수직 가이드홈에 교차하도록 연통된 수평 교차홈이 마련되고, 상기 수평 교차홈에 상기 제1 및 제2 전원연결단자가 마련되는 것을 특징으로 하는 전자식 흡연장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전원연결단자는 오목 또는 볼록한 단자부를 포함하고, 상기 제3 및 제4 전원연결단자는 상기 제1 및 제2 전원연결단자와 대응하여 접촉 가능하도록 볼록 또는 오목한 단자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 흡연장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전원연결단자는 링 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 흡연장치.
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