JP2015513909A

JP2015513909A - 電子タバコ

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Publication number: JP2015513909A
Application number: JP2015504483A
Authority: JP
Inventors: スンソンパク，
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2015-05-18
Anticipated expiration: 2033-04-02
Also published as: EP2835064A4; EP2835064A1; JP5938517B2; ES2649938T3; US9687028B2; CN104203018A; KR101316347B1; WO2013151295A1; EP2835064B1; US20140261500A1; CN104203018B

Abstract

【解決手段】本発明は、吸入部；霧化器構造体；液相保存部；スイッチを含む本体；及びバッテリーを含む電子タバコに関する。この場合、霧化器構造体は、可撓性不燃金属網；結露液相を吸収可能な吸収部；結露液相を還元して供給する還元部；るつぼ；及び液相充填キャップを含む。【選択図】図２

Description

本発明は、吸入部；霧化器構造体；液相保存部；スイッチを含む本体；及びバッテリーを含む電子タバコに関する。この場合、霧化器構造体は、可撓性不燃金属網；結露液相を吸収可能な吸収部；結露液相を還元して供給する還元部；るつぼ；及び液相充填キャップを含む。

電子タバコはニコチンを液相を電熱で加熱して霧化させ、霧化した蒸気を吸引する電子機器である。

このような電子タバコは一般的に、図１で示すように電子タバコ本体；バッテリー；霧化器及びカートリッジからなり、ここでカートリッジは電子タバコ液相を保存している部分であり、霧化器はカートリッジと連結されてカートリッジの液相を霧化させるように加熱させる部分である。

一般的に、霧化器の発熱部は熱を充分に発生させるように電熱コイルであるニクロム線を利用し、かかる発熱部に液相を直接供給する供給体としてガラス繊維からなる糸のようなガラス繊維を利用している。

一方、カートリッジは液相を保存しており、液相の保存方式はタンク方式で保存するか、または綿のような部材に保存するか、またはペンのインクを保存する保存容器方式で保存されることもある。このような液相の保存方式は容器内の液相がすぐに消耗されることによって、頻繁に液相を充填する不便があり、喫煙液相量を適切に制限して吸煙することが困難なため、一度に過度な喫煙をする場合が問題となった。

既存の電子タバコは概ね重力を利用した液相供給装置を利用しており、したがって構造上、液相供給部が発熱部の上に位置する。したがって、電子タバコを利用する際、利用姿勢は液相供給部が発熱部の上に位置する状態で電子タバコを利用することで液相の供給が円滑になるため、非常に不便だった。

一方、既存の電子タバコの場合、液相供給媒体としてガラス繊維を使用しているが、かかるガラス繊維は粉々になり易く、その耐久性が非常に弱いという問題点があり、また粉々になった屑が人体内部に吸収される可能性もあるという問題点があり、かかるガラス繊維が電熱線に直接接触して液相を気化させる場合には、過熱した電熱線に液相が接触する瞬間に燃焼が発生し、この時に焦げた味が発生することで電子タバコの味が落ち、有毒物質が発生する可能性もあるという短所がある。また、過熱した電熱線によって液相が燃焼する際に、ガラス繊維内に焦げて残った残余物質が蓄積して霧化器の耐久性を著しく落とすことによって、霧化器構造体及び液相供給装置全体で構成されたアトマイザー自体をすべて交換しなければならないという経済的な費用損失が少なくない問題があった。

また、従来の電子タバコの場合、霧化器のガラス繊維の糸から供給された液相が発熱した電熱線に直接触れる瞬間、瞬間的に加熱によって液相を霧化させる方式により、瞬間加熱で不完全霧化した液体は霧化器自体とパイプを経て口に吸入される間、容易に機器の壁に結露を形成するようになり、機器を過熱させて霧化効率を下げる問題があったが、かかる問題で発生した霧化効率の再考と結露を還元させる別途の装置がないため、この結露した液は電熱線に還元されないために漏水のような二次的問題を引き起こすという問題点がある。このように漏水した液相はそれ自体で浪費であるばかりか、バッテリーと一体型で製作された基板式電子回路であるPCB（現在のPCBはオートとマニュアル方式を別個にした別個の一体型バッテリーで製作され、電源作動方式の選択によって別個のバッテリーを交換しなければならない不便と費用負担の問題も抱えている）と接触する場合に不良が発生するが、これはバッテリー全体の不良を引き起こす問題となった。

また、ガラス繊維の場合、最近WHOの国際癌研究機関（IARC）で人体発癌可能性物質の「2B等級」に分類され、有害性が論争されるという大きな問題点を抱えている。

本発明はこのような従来技術の電子タバコで利用している霧化器の液相供給媒体であって、ガラス繊維を利用する問題点を解決し、重力に依存しなくても円滑な液相供給がなされ、るつぼによって内部温度を適正に維持することで完全霧化及び均質霧化を可能にしながらも、既存の電子タバコが単純に発熱体による液相加熱による蒸気発生装置に限定して機能するようにのみ考案されていたため、これによる液相漏水などの問題を解決できなかったのに反し、本発明は別途の機能装置でこれらの問題を解決すると同時に、霧化増強器という霧化効率増強装置を付加し、大容量の液相保存供給装置と、統合されながらも交換可能な多機能PCBを含むバッテリー本体及び交換可能な霧化器構造体を提供し、その使用の便利性に革新を加え、新しい概念の電子タバコ構造体を提供する。

本発明の一実施例によれば、吸入部と、霧化器構造体と、液相保存部と、スイッチを含む本体と、バッテリーとを含む電子タバコが提供され、上記霧化器構造体は、可撓性不燃金属網と、結露液相を吸収可能な吸収部と、結露液相を還元して供給する還元部と、るつぼと、液相充填キャップと、霧化増強部と、空気調節部とを含み、上記可撓性不燃金属網は巻紙形状に巻かれたままで上記巻紙形状の長手方向と平行な軸方向に一部分が上記液相保存部内に挿入されており、上記可撓性不燃金属網の液相保存部に挿入された反対側には電源を供給するための電源端子が形成されており、上記るつぼは可撓性不燃金属網の電源端子が形成された部分を覆うように設置されており、上記液相充填キャップは上記液相保存部内で上記可撓性不燃金属網を覆うように設置されており、その中央部には液相の流入が可能なように開口が形成されており、上記霧化増強部は一面が塞がれている円筒形状をなし、上記るつぼの上部の周囲を覆うように設置されており、円筒形状の周囲に沿って空気孔が形成されており、これを通じて新しい空気が流入されるようにしてるつぼで霧化排出された高温の蒸気と混合されるようにし、塞がれている面上には霧化増強された蒸気を排出する排出口が形成されており、上記空気調節部は対をなすリング形状をなし、上記霧化吸入部（400）内の霧化増強部及びるつぼの下部を覆うように設置されており、上記リング形状の周囲に沿って開口が形成されており、該開口と吸入部に形成された開口とを通じて上記るつぼ及び上記霧化増強部の円筒形状の周囲に形成された空気孔が互いに疎通するように上記リング形状の空気調節部がリングの中心を軸に回転可能であり、上記スイッチを含む本体と上記バッテリーとは互いに着脱式で締結され、この場合、スイッチの操作によって手動、自動、連続供給モードに転換が可能であり、可撓性不燃金属網を通じて電源端子が設置されている発熱部に供給された液相を電源供給による発熱を通じて液相を霧化させる。

この場合、上記結露液相を吸収可能な吸収部は結露した液相を吸収することができる漏斗形状の網と、網形態の管とからなり、上記結露液相を還元して供給する還元部は上記吸収部によって吸収された液相を発熱部に供給することができる平面網と、管とからなる。

一般的な電子タバコの形態を示す図面である。本発明の一実施例による電子タバコの構造の断面図である。本発明の一実施例による電子タバコの分解斜視図である。本発明の一実施例による電子タバコの結合斜視図である。本発明の一実施例による不燃金属網が展開した形態を示す平面図、ならびに不燃金属網が巻紙形状に巻かれた形態を示す上面図及び側面図である。本発明の一実施例による不燃金属網が巻紙形状に巻かれた形態を示す図である。本発明の一実施例によるるつぼの側面図を図示する。本発明の一実施例による液相充填キャップの平面図を図示する。本発明の一実施例による霧化増強部の平面図を図示する。

多様な実施例をこれから図面を参照して説明し、全体の図面にかけて類似する図面番号は類似するエレメントを示すために使用される。本明細書では多様な説明が本発明の理解を助けるために提示される。しかし、かかる実施例はこのような特定の説明がなくても実行可能であることが明白である。他の例で公知となった構造及び装置は実施例の説明を容易にするためにブロックダイヤグラム形態で提示される。

下記では本発明の実施例に対する基本的な理解を促すために、1以上の実施例について簡略的に説明する。本セクションはすべての可能な実施例に対する包括的な概要ではなく、すべてのエレメントのうち核心エレメントを識別したり、すべての実施例の範囲をカバーしようとする意図もない。その唯一の目的は後に提示される詳細な説明に対する導入部であって、簡略化された形態にするが、以上の実施例の概念を提供するためのものである。

図１は一般的な電子タバコの形態を示す図面である。一般的に電子タバコの通常的な構造は霧化器（atomiser）、液相を保存しているカートリッジ（cartridge）、フィルター（filter）、及びバッテリー（battery）を基本的に含む構造を有している。霧化器はカートリッジと連結してカートリッジの液相を霧化させるように加熱させる部分であり、一般的に霧化器の発熱部は熱を充分に発生させるように電熱コイルであるニクロム線を利用し、かかる発熱部に液相を直接供給する供給体として、ガラス繊維からなる糸のようなガラス繊維を利用している。

本発明は一般的な電子タバコと異なり、ガラス繊維ではない不燃金属網（場合によっては不燃網）を利用すると同時に、既存の電子タバコ構造体の問題点を解決するために新しい機能体を考案することで、その機能を画期的に改善した電子タバコ構造体を開示している。

不燃金属網を利用する場合は、このような網自体が発熱部としての役割を共にする場合であり、不燃網を利用する場合は、網自体が発熱部としての役割をせずに別途の発熱部が存在する場合である。

図２は本発明の一実施例による電子タバコ構造の断面図であり、図３はその分解斜視図であり、図４は結合斜視図である。図２に示すように、本発明の一実施例による電子タバコの構造は不燃網（100）などを含む霧化器構造体；液相保存部（200）；霧化した蒸気を吸引する吸入部（400）；スイッチを含む本体（600）；及びバッテリー（900）を含む。

霧化器構造体は可撓性不燃金属網（100）；結露液相を吸収可能な吸収部（420；430）；結露液相を還元して供給する還元部（440；450）；るつぼ（700）；液相充填キャップ（300）；霧化増強部（500）；及び空気調節部（800）を含む。

可撓性不燃金属網（100）は巻紙形状に巻かれたままで巻紙形状の長手方向と平行な軸方向にその一部分が液相保存部（200）内に挿入されて位置する。

可撓性不燃金属網を展開した形態は図５で確認することができる。図５では展開した形態と、半分に折って巻紙形状に巻いた場合の側面図及び平面図が図示されている。図５に示すように、可撓性不燃金属網の液相保存部に挿入された反対側には電源を供給するための電源端子（110）が形成されている。

不燃金属網は液相を保有して連続的に供給する役割と同時に、電源供給を受けて液相を霧化させる発熱部としての役割を同時に行う。したがって、不燃金属網の材質は伝導性を有する金属素材から作られる。また、可撓性（flexible）を有することで、巻紙形状に巻かれたままで電子タバコに挿入されて利用される。かかる不燃金属網の例としては、ステンレス網、ニクロム線網、アルミニウム網、タングステン網がある。

不燃金属網（100）は図５の展開した（巻紙形状に巻かれる前）形態に示したように、電源端子（110）、空気通路（120）を含む。

不燃金属網は網構造からなり、不燃金属網は巻紙形状に巻かれたままで巻紙形状の長手方向と平行な軸方向に不燃金属網の一部が液相保存部内に挿入されている。これによって網構造をなす不燃金属網の網を通じて液相保存部内の液相を不燃金属網が保有するようになり、これを通じて連続的に液相を発熱部に供給するようになる。

この場合、前述したように、不燃金属網は発熱部としての役割もするようになるが、発熱部としての役割をするために、不燃金属網には図５に図示されたように、2つの電源供給線が連結される電源端子（110）を有する。かかる電源端子（110）に電源供給線が連結され、これによって不燃金属網の2つの地点（110）の間に液相が供給されると電源供給を受けて発熱し、液相を霧化させるようになる。このようにして霧化した蒸気を電子タバコの使用者は吸入部（400）を通じて吸引するようになる。

空気通路（120）は網による円滑な液相供給を可能にさせるための通路であって、空気通路（120）によってさらに迅速かつ円滑に液相が供給されるようになる。空気通路（120）は1以上設置することができ、その個数は特に制限がない。

一方、別途の内蔵発熱部を設置することもでき、この場合には、不燃網は不燃性（non-flammable）物質からなる網構造体であればよく、別途の内蔵発熱部があるため金属素材から作られる必要はない。

電熱線は電源端子（110）の２つの地点を連結するように形成されており、電源供給線から電源を受けて発熱するようになる。電熱線は通常ニクロム線を利用するのが好ましいが、その材質に特に制限はなく、可撓的な伝導性物質ならなんでも可能である。

本発明で巻紙形状の可燃性不燃網はるつぼにジャック（jack）と共に挟入されて分離することができ、これによって使用者は容易に電子タバコ霧化器構造体から可撓性不燃網を除去して交換または掃除が可能である。また不燃網の電源端子はるつぼ内の上端のジャックに固定させ、るつぼを電極ジャックが設置された液相筒保存部（200）の下端に挟入して装着することで電源供給を受けるようにする、るつぼと一体型に製作して容易に霧化器を着脱交換可能にすることもできる。

この場合、図２に示すようにバッテリーの（＋）（−）端子とそれぞれ連結された本体（600）のすぐ上部分に表示された部分（（＋）（−））は電線によってるつぼ（700）の下部にまで連結され、その下部に図２に示すように（＋）（−）部分が表示されており、るつぼ内部にこのような（＋）（−）部分とそれぞれ伝導的に連結された部分を有しており、かかる部分に可撓性不燃網の電源端子（110）がそれぞれジャックと共に挟入されて電源供給を受けるようになる。

るつぼ（700）は可撓性不燃金属網の電源端子が形成された部分を覆うように設置されている（図２参照）。すなわち、可撓性不燃金属網が液相保存部に挿入された部分の反対側部分を覆うように設置されている。るつぼは円筒形状になっており、その内部には電源を連結するためのジャック形態の端子が設置されており、るつぼは空気流入口（710）及び蒸気排出口（720）を含んでいる（図７参照）。空気流入口を通じて空気が流入され、るつぼ内の霧化した蒸気は蒸気排出口を通じて霧化増強器に流出される。

るつぼはセラミックス材質からなり、低密度の吸水性セラミックスが好ましい。かかるるつぼは可撓性不燃金属網の周囲を覆うように設置されており（図２参照）、これによって発熱が生じる場合、るつぼは発熱部の内部温度を一定に維持保温して液相の不飽和沸騰を防いで湯煎機能をするようになる。

セラミックスるつぼは高温を迅速に吸収して保温しながら、その放熱も均一な性質を有しており、かかる性質によって瞬間的に発熱する発熱部（高温の電熱線）の熱を迅速に吸収して低下させることで液相の燃焼を防ぎ、逆に過度に供給される液相に対しては含んでいた熱を均一に放出して液相を均質湯煎させる。また、セラミックスの硬化程度に応じて、低硬化セラミックスは液相を吸収してセラミックス内で液相を霧化させることができ、湯煎効果は最高に至ることができる。

液相充填キャップ（300）は液相保存部内で可撓性不燃金属網を覆うように設置されており（図２参照）、その中央部には液相の流入が可能なように開口（310）と液相誘導網（320）が形成されている（図８参照）。

液相充填キャップ（300）は液相を液相供給網の吸収部位に常に一定量が供給されるように液相の流出を防いで充填しておく機能をする。開口（310）を通じて液相誘導網（320）によって誘導された液相の流入は許容するが、その流出は制限するようになる。該機能は発熱部への液相供給を容易にするだけでなく、液相保存部（200）を大容量に製作して頻繁な液相注入の不便を画期的に改善する機能と、キャップ内の流入された液相量分を一度の喫煙量に制限（再充填に若干の時間を要する）させることで、電子タバコの知らず知らずの過度な喫煙問題を改善する安全装置としても機能する。

霧化増強部（500）は一面が塞がれている円筒形状をなし、るつぼの上部の周囲を覆うように設置されており（図２参照）、円筒形状の周囲に沿って空気孔（510）が形成されており、これを通じて空気の流入を可能にし、塞がれている面上には霧化蒸気を排出する排出口（520）が形成されている（図９参照）。

霧化増強部（500）はシリコン材質からなるキャップのような部品であって、るつぼ排出蒸気と新規流入空気を混合する部品である。空気孔（510）を通じて空気が流入され、排出口（520）を通じて流入空気と混合して霧化蒸気の温度を低下させて機器の過熱を防ぎながら、煙霧現象に増強された霧化蒸気が排出されるようになる。

空気調節部（800）は2つのリング形状をなし、上記吸入部（400）内の上記霧化増強部とるつぼの下端を覆うように設置されており（図２参照）、リング形状の周囲に沿って開口（810、820）が形成されており、該開口と上記霧化増強部の円筒形状の周囲に形成された空気孔（510）及びるつぼ空気孔（710）がそれぞれ互いに疎通する。これによって外部の空気がそれぞれるつぼ内部と霧化増強部に流入されるようになる。この場合、流入される空気の量を調節するためにリング形状の空気調節部はリングの中心を軸に回転可能であり、これによって交差（空気調節部の周囲の開口（810、820）と吸入部上の各空気孔との交差）する孔の大きさを調節することで、流入される空気量の調節が可能になる。

結露液相の吸収可能な吸収部（420；430）は結露した液相を吸収することができる漏斗網（430）；及び網形態の管（420）からなり、これは霧化蒸気中で不完全霧化した蒸気が凝結吸収枠（410）に装着された網（420）及び網形態の管（420）を通じて不完全蒸気を凝結させて結露液相を還元部に供給する。

結露液相を還元して供給する還元部（440；450）は吸収部によって吸収された液相を発熱部に供給することができる網（450）；及び管（440）からなる。

還元網（450）は結露液相を発熱部に還元させるための網であり、還元管（440）は還元網に吸収された液相を発熱部に供給する管である。

還元部にはその他の霧化蒸気排出口及び網固定キャップを形成することができる。

一方、本体は電子タバコのスイッチを含んでいる。この場合、スイッチと共に電子回路であるプリント回路基板（PCB）が装着される。これまでのすべてのバッテリーの PCBはバッテリー自体と一体で製作されていた。この場合、バッテリー不良の問題点がある時は大部分PCB不良であり、したがって、かかるPCBの不良のために、問題のないバッテリーも一緒に交換しなければならなかった。しかし、本発明はかかる問題点を解決するために、バッテリー締結具にスイッチを含むPCBを別途分離して設計し、これによってバッテリー不良時に該バッテリー締結具のみを交換すればよい。

本体のPCBは（1）電源スイッチ（610）をそのまま押して使用する場合には、マニュアル（手動）スイッチで作動し、（2）１秒間隔で連続２回押して使用する場合には、オート（自動）で電源供給されるように作動し、（3）３回を１秒間隔で連続して押して使用する場合には、電源が連続供給されるように作動するように設計されている。

これによって使用者が自分が所望する電源供給方式で電子タバコを自由に利用可能になることで、それぞれの用途に合うバッテリーを別途に具備しなくてもよいため経済的である。

また、本発明の一実施例によれば、本体とバッテリーはジャックのような方式で着脱式で互いに締結され、したがって、バッテリーの交換が非常に容易であるという長所を有する。かかる締結は図３に示すようにバッテリーの本体と連結される部分が一部突出しており、この部分が本体の相補的な湾入部に挿入されて堅固に締結することができ、かかる突出部及び湾入部に電極が形成されており、挟入と同時に電源の供給が可能になる。

提示された実施例に対する説明は、任意の本発明の技術分野で通常の知識を有する者が本発明を利用したり、または実施するように提供される。このような実施例に対する多様な変形は本発明の技術分野で通常の知識を有する者に明白であり、ここに定義された一般的な原理は本発明の範囲を超えずに他の実施例に適用することができる。そのため、本発明はここに提示された実施例に限定されるのではなく、ここに提示された原理及び新規の特徴と一貫する最広義の範囲で解釈されなければならない。

本発明で巻紙形状の可撓性不燃網はるつぼにジャック(jack)と共に挟入されて分離することができ、これによって使用者は容易に電子タバコ霧化器構造体から可撓性不燃網を除去して交換または掃除が可能である。また不燃網の電源端子はるつぼ内の上端のジャックに固定させ、るつぼを電極ジャックが設置された液相筒保存部(200)の下端に挟入して装着することで電源供給を受けるようにする、るつぼと一体型に製作して容易に霧化器を着脱交換可能にすることもできる。

Claims

吸入部と、霧化器構造体と、液相保存部と、スイッチとを含む本体と、バッテリーとを含む電子タバコであって、
上記霧化器構造体は、可撓性不燃金属網と、結露液相を吸収可能な吸収部と、結露液相を還元して供給する還元部と、るつぼと、液相充填キャップと、霧化増強部と、空気調節部とを含み、吸入部と、霧化器構造体と、液相保存部と、スイッチとを含む本体と、バッテリーとを含む電子タバコであって、
上記霧化器構造体は、可撓性不燃金属網と、結露液相を吸収可能な吸収部と、結露液相を還元して供給する還元部と、るつぼと、液相充填キャップと、霧化増強部と、空気調節部とを含み、上記可撓性不燃金属網は巻紙形状に巻かれたままで上記巻紙形状の長手方向と平行な軸方向に一部分が上記液相保存部内に挿入されており、
上記可撓性不燃金属網の液相保存部に挿入された反対側には電源を供給するための電源端子が形成されており、るつぼの周囲には空気疎通が可能な孔が形成されており、上記るつぼは可撓性不燃金属網の電源端子を交換可能なジャックで形成して該部分を覆うように設置されており、
上記液相充填キャップは上記液相保存部内で上記可撓性不燃金属網を覆うように設置されており、その中央部には液相の流入が可能なように開口が形成されており、
上記霧化増強部は一面が塞がれている円筒形状をなし、上記るつぼの上部の周囲を覆うように設置されており、円筒形状の周囲に沿って空気孔が形成されており、これを通じて空気の流入を可能にし、塞がっている面上には霧化蒸気を排出する排出口が形成されており、
上記空気調節部はリング形状をなし、上記霧化増強部及び上記るつぼの下部を覆うように設置されており、上記リング形状の周囲に沿って開口が形成されており、該開口と上記霧化増強部の円筒形状の周囲に形成された空気孔とるつぼ孔とが互いに疎通するように上記リング形状の空気調節部がリングの中心を軸に回転可能であり、
上記スイッチを含む本体と上記バッテリーとは互いに着脱式で締結され、この場合スイッチの操作によって手動、自動、連続供給モードに転換が可能であり、
可撓性不燃金属網を通じて電源端子が設置されている発熱部に供給された液相を電源供給による発熱を通じて液相を霧化させる、電子タバコ。
上記結露液相を吸収可能な吸収部は結露した液相を吸収することができる網と、網形態の管とからなり、
上記結露液相を還元して供給する還元部は上記吸収部によって吸収された液相を発熱部に供給することができる網と、管とからなる、第 1 項に記載の電子タバコ。