KR101011453B1

KR101011453B1 - 전자담배

Info

Publication number: KR101011453B1
Application number: KR1020100093061A
Authority: KR
Inventors: 신종수
Original assignee: 신종수
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2011-01-28
Also published as: WO2012043941A1

Abstract

본 발명은 전자담배에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 용액을 저장하며 연기를 외부로 배출하는 카트리지를 포함하는 전자담배에 있어서, 상기 카트리지는 내면 일측에 형성되어 용액을 저장하는 용액저장부와 상기 용액저장부에 저장된 용액이 기화장치를 거치면서 형성된 연기가 유입되는 유입로와 상기 유입로를 통해 유입된 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 액체분리부와 상기 액체분리부에서 액체성분이 제거된 연기를 외부로 배출하는 배기홈을 포함하여, 비산되는 연기와 함께 흡입된 액체성분을 효과적으로 분리하여 배출되는 연기에는 액체성분이 포함되지 않도록 하여 전자담배의 사용자가 불쾌감을 느끼지 않도록 할 수 있는 전자담배를 제공하고자 한다.

Description

전자담배{ELECTRONIC CIGARETTE}

전자담배란 궐련, 엽궐련, 파이프 담배 등의 흡연식 담배의 대안으로 개발된 제품으로, 일반 흡연식 담배와 유사한 형태를 가지고 상기 전자담배의 흡입시 내부에 저장된 용액이 가열되거나 초음파 진동 등의 방식을 통해 기화되어 연기 형태로 외부로 배출되게 된다. 상기 전자담배는 흡연식 담배를 피우는 것과 유사한 효과를 내기 위해 상기 전자담배의 흡입시 담배가 타는 듯한 모습을 형상화한 불빛이 발생하기도 한다.

상기 흡연식 담배의 연기에는 타르, 니트로아민, 탄화수소, 일산화탄소 등의 인체에 유해한 성분들이 많이 포함되어 있어, 흡연자의 건강을 해칠 뿐만 아니라 주변 사람들에도 간접흡연으로 인해 피해를 주게 된다. 또한, 상기 흡연식 담배의 연기는 특유의 냄새가 나서 흡연자나 주변 사람들에게 불쾌감을 주기도 한다. 따라서, 전 세계적으로 행정규제상 흡연을 할 수 있는 장소가 제한되고, 금연을 촉진시키기 위한 각종 정책이 시행되고 있다.

하지만, 흡연자들은 담배에 포함된 니코틴에 중독되어 쉽게 담배를 끊을 수 없는 것이 현실이다. 또한, 종래의 금연 또는 담배 대용품들은 흡연자의 욕구를 충족시키지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 개발된 것이 전자담배인데, 상기 전자담배는 니코틴 등을 포함한 용액을 기화시켜 연기를 생성하므로 흡연욕구를 충촉시킬 수 있을 뿐만 아니라, 일반 흡연식 담배와 달리 타르 등의 유해물질을 배출하지 않고 불쾌한 냄새가 나지 않는 장점이 있다.

그러나, 상기 전자담배는 많은 장점에도 불구하고, 전자담배의 흡입시 충분히 기화되지 않은 액체상태의 용액이 함께 배출되어, 흡연자의 입 안에 유입되어 흡연자에게 불쾌감을 주는 문제점이 있다.

따라서, 전자담배의 장점을 살리면서도 배출되는 연기에 액체상태의 용액이 함께 배출되지 않도록 하는 전자담배의 필요성이 증대되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 전자담배에서 배출되는 연기에 액체성분이 포함되지 않도록 하여 전자담배의 사용자가 불쾌함을 느끼지 않도록 할 수 있는 전자담배를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 카트리지 내로 유입된 연기가 액체분리부를 거친 후에 외부로 배출되도록 하여 상기 연기에서 효과적으로 액체성분을 제거할 수 있는 전자담배를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 용액저장부의 하면이 경사지도록 형성되어 상기 액체분리부에서 분리된 액체성분을 효과적으로 기화장치로 배출할 수 있는 전자담배를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 용액저장부를 덮는 덮개는 절두원추형상을 가지는 수용홈을 포함하여, 용액저장부에 저장된 용액이 쉽게 외부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있는 전자담배를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유입되는 연기와의 접촉면적을 최대화하여 비산되는 연기에 포함되어 작은 크기의 액체성분까지도 효과적으로 분리할 수 있는 전자담배를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배는 용액을 저장하며 연기를 외부로 배출하는 카트리지를 포함하는 전자담배에 있어서, 상기 카트리지는 내면 일측에 형성되어 용액을 저장하는 용액저장부와, 상기 용액저장부에 저장된 용액이 기화장치를 거치면서 형성된 연기가 유입되는 유입로와, 상기 유입로를 통해 유입된 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 액체분리부와, 상기 액체분리부에서 액체성분이 제거된 연기를 외부로 배출하는 배기홈을 포함하며, 상기 액체분리부는 상기 유입로를 통해 유입된 연기와 액체성분과 부딪혀 와류를 생성하고 속도를 감소시켜 액체성분이 상기 액체분리부에 맺히게 되어 포집되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 액체분리부는 상기 유입로의 하측에 위치하며 상기 카트리지 내면 일측에서 돌출되어 대향되는 방향으로 일정 길이 연장되는 상부판과, 상기 상부판의 하측에 위치하며 상기 상부판이 돌출되는 일측과 대향되는 타측에서 돌출되어 상기 상부판이 돌출되는 일측 방향으로 일정 길이 연장되는 하부판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 상부판과 하부판은 각각 말단으로 갈수록 상측을 향해 경사지는 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 용액저장부는 하면이 상기 카트리지 내면에 접촉하는 일측에서 대향되는 타측으로 갈수록 상측을 향해 경사지는 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 용액저장부는 상면을 덮는 덮개를 추가로 포함하며, 상기 덮개는 상하관통되어 형성되며 상측의 직경이 하측의 직경보다 큰 절두원추형상을 가지는 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 액체분리부는 상기 하부판의 말단에 연결되는 포집체를 추가로 포함하며, 상기 포집체는 그 내부에 하나 이상의 다면부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 다면부재는 망으로 이루어진 입체형상으로 형성됨으로써 연기가 내부로 통과하면서 접촉되는 면적을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 상부판과 하부판은 각각 파형 형상으로 형성됨으로써 연기와의 접촉면적을 넓힐 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전자담배에 있어서 상기 상부판은 상기 상부판의 말단에 위치하며 다소의 공극을 포함하는 다공부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 전자담배에서 배출되는 연기에 액체성분이 포함되지 않도록 하여 전자담배의 사용자가 불쾌함을 느끼지 않도록 할 수 있는 특징이 있다.

또한, 본 발명은 카트리지 내로 유입된 연기가 액체분리부를 거친 후에 외부로 배출되도록 하여 상기 연기에서 효과적으로 액체성분을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 용액저장부의 하면이 경사지도록 형성되어 상기 액체분리부에서 분리된 액체성분을 효과적으로 기화장치로 배출할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 용액저장부를 덮는 덮개는 절두원추형상을 가지는 수용홈을 포함하여, 용액저장부에 저장된 용액이 쉽게 외부로 흘러내리는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배를 개략적으로 표현한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 카트리지의 부분절단 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 요부를 표현한 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 카트리지의 부분절단 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 다면부재의 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배의 요부를 표현한 단면도.

이하에서는 본 발명에 따른 전자담배를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배를 개략적으로 표현한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 카트리지의 부분절단 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 요부를 표현한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 카트리지의 부분절단 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 다면부재의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배의 요부를 표현한 단면도이다.

도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배는 상기 전자담배에 전원을 공급하며 빛을 발생시키는 전원장치(1)와, 상기 전원장치(1) 하단에 결합하여 카트리지(3)에 저장된 용액을 공급받아 기화시켜 연기를 생성하는 기화장치(2)와, 상기 기화장치(2) 하단에 결합하여 용액을 저장하며 상기 기화장치(2)에서 생성된 연기를 외부로 배출하는 카트리지(3) 등의 구성을 포함한다.

먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 전자담배의 전체적인 구성 간의 결합관계를 살펴보면, 상기 전원장치(1)의 외측면 하단에는 나사선(11)이 형성되고, 상기 기화장치(2)의 내측면 상단에는 전원장치(1)의 나사선(11)에 대응되는 나사선(21)이 형성되어, 상기 전원장치(1)와 기화장치(2)는 나사결합한다. 상기 전원장치(1)와 기화장치(2)에 형성된 나사선(11, 21)은 도체로 이루어져 상기 전원장치(1)와 기화장치(2)를 전기적으로도 연결시킨다. 상기 카트리지(3)의 외측면 상단이 상기 기화장치(2)의 내측면 하단에 삽입되어, 상기 기화장치(2)와 카트리지(3)는 결합하며, 상기 기화장치(2)의 용액수집부(221)는 끝단은 상기 카트리지(3)의 수용홈(323a)에 위치하여 섬유부재(36)와 접촉하게 된다.

상기 전원장치(1)는 상기 전자담배에 전원을 공급하며 빛을 발생시키는 구성으로, 일정형상을 가지며 바람직하게는 내부가 관통된 원통형의 형상을 가진다. 상기 전원장치(1)는 투광창(12), 발광소자(13), 전지(14), 회로부(15), 스위치(16), 공기유입공(17) 등의 구성을 포함한다.

상기 투광창(12)은 상기 전원장치(1)의 상단에 부착되어 상기 발광소재에서 발산되는 빛을 외부로 배출하는 창으로, 예컨대, 폴리카보네이트 수지로 이루어진 판이 사용될 수 있다. 상기 발광소자(13)는 상기 전원장치(1)의 내부에 위치하여 후술할 전지(14)로부터 전원을 공급받아 빛을 생성하는 구성으로, 예컨대, 엘이디 소자가 사용될 수 있다. 상기 전자담배 사용시 발광소재에서 생성된 담배가 타는 듯한 모습을 형상화한 빛이 상기 투광창(12)을 통해 외부로 발산되므로, 상기 전자담배의 사용자는 실제 담배를 흡연할 때와 같은 느낌을 가지게 된다. 상기 전지(14)는 상기 전원장치(1)의 내부에 위치하여 상기 전자담배에 전원을 공급하는 구성으로, 상기 발광소자(13) 및 기화장치(2)의 기화부(22)에 전원을 공급한다. 상기 전지(14)는 충전이 가능한 리튬폴리머 전지 등이 사용될 수 있다. 상기 회로부(15)는 전원장치(1)의 내부에 위치하여 상기 전자담배의 전기적인 작동을 제어하는 부분으로, 상기 발광소자(13) 및 기화부(22)를 작동시킨다. 상기 스위치(16)는 상기 전원장치(1)의 내부에 위치하여 공기의 유동에 따라 온/오프되며, 예컨대, 유압스위치가 사용될 수 있다. 상기 전원장치(1) 내로 공기가 유입되면 상기 스위치(16)는 온되어 전원이 회로부(15)에 전달되고, 상기 회로부(15)는 상기 발광소자(13)와 기화부(22)를 구동시킨다. 상기 공기유입공(17)은 일측면에 형성된 통공으로, 상기 전자담배의 사용자가 흡입시 외부공기가 상기 공기유입공(17)을 통해 내부로 유입되게 된다.

상기 기화장치(2)는 상기 전원장치(1)의 작동지시에 의해 상기 카트리지(3)에 저장된 용액을 공급받아 기화시켜 연기를 생성하는 구성으로, 일정형상을 가지며 바람직하게는 내부가 관통된 원통형상을 가지며, 기화부(22) 등의 구성을 포함한다.

상기 기화부(22)는 상기 기화장치(2) 내에 위치하여 상기 카트리지(3)에 저장된 용액을 공급받아 연기를 생성하는 구성으로, 용액수집부(221)와 가열코일(222) 등의 구성을 포함한다. 상기 용액수집부(221)는 끝단이 상기 카트리지(3) 수용홈(323a)에 위치하여 수용홈(323a)에 놓여 진 섬유부재(36)와 접촉하여 용액을 흡입하는 구성으로, 예컨대, 폴리에스터 포말, 스테인레스 섬유 포말 등으로 제조될 수 있다. 상기 가열코일(222)은 상기 용액수집부(221)에 일측에 연결되어 상기 용액수집부(221)를 통에 스며든 용액을 가열하여 기상상태로 변환하여 연기를 발생시킨다.

상기 카트리지(3)를 설명함에 있어, 본 발명에서는 배기홈(35)이 위치하는 방향을 상기 카트리지(3)의 하측 방향으로 표현하고, 덮개(323)가 위치하는 방향을 상기 카트리지(3)의 상측 방향으로 표현하기로 한다.

상기 카트리지(3)는 용액을 저장하며 상기 기화장치(2)에서 생성된 연기를 외부로 배출하는 구성으로, 일정형상을 가지며 바람직하게는 하면이 막혀진 원통형의 형상을 가진다. 상기 카트리지(3)는 하단에는 상하로 압착된 형태를 가지는 압착부(31)가 형성되어, 흡연자가 상기 전자담배를 입에 물기 쉽게 하도록 할 수 있다. 상기 카트리지(3)는 내면 일측에 형성되어 용액을 저장하는 용액저장부(32)와, 상기 용액저장부(32)에 저장된 용액이 기화장치(2)를 거치면서 형성된 연기가 유입되는 유입로(33)와, 상기 유입로(33)를 통해 유입된 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 액체분리부(34)와, 상기 액체분리부(34)에서 액체성분이 제거된 연기를 외부로 배출하는 배기홈(35) 등의 구성을 포함한다.

상기 용액저장부(32)는 상기 카트리지(3) 내면 일측에 형성되어 전자담배에 사용되는 용액을 저장하는 구성으로, 일정한 입체적 형상을 가지며 바람직하게는 상기 카트리지(3)의 내면 일측에서 돌출되어 하면(321)을 형성하고 상기 하면(321)의 끝단에서 상측 방향으로 절곡되어 측면(322)을 형성하는 입체적 형상을 가질 수 있다. 상기 하면(321)은 끝단으로 갈수록 상측 방향으로 경사지는 형태를 가지도록 형성되어, 후술할 수용공간(S)에 분리되어 있는 액체성분을 기화장치(2)로 손쉽게 배출할 수 있도록 한다. 상기 수용공간(S)에 액체성분이 분리되는 원리 및 분리된 액체성분은 기화장치(2) 및 용액저장부(32)로 배출되는 원리는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 용액저장부(32)는 상면을 덮는 덮개(323)를 포함하며, 상기 덮개(323)는 후술할 섬유부재(36)가 놓여지는 수용홈(323a)이 형성된다. 상기 수용홈(323a)은 상기 덮개(323)를 상하관통하여 형성되며, 절두원추 형상을 가지며 상면이 하면보다 직경이 넓은 형상이다. 유체 역학 기본 방정식 중에 연속 방정식에 의하면 단면적과 속도의 곱은 일정하므로 상면보다 직경이 작은 하면의 속도는 상면보다 크게 된다. 또한, 베르누이 방정식에 의해 상면이 하면보다 속도가 느리므로 압력은 상면이 하면보다 크며, 유체는 고압에서 저압으로 흐르는 성질을 가지고 있기 때문에 상기 수용홈(323a)에 위치하는 솜 등으로 이루어진 섬유부재(36)에 적셔진 용액은 압력차에 의해 수용홈(323a) 외부로 쉽게 배출되지 않는다. 상기 용액저장부(32)에 저장되는 용액은 니코틴 액 등을 포함하여 다양한 맛과 향이 나는 기호성 용액이 사용될 수 있다.

상기 유입로(33)는 상기 용액저장부(32)에 저장된 용액이 기화장치(2)를 거치면서 형성된 연기가 유입되는 통로로, 상기 용액저장부(32)가 카트리지(3) 내면 일측에 형성됨에 따라 상기 용액저장부(32)의 측면(332)과 상기 카트리지(3) 내면에 사이에 형성된다.

상기 액체분리부(34)는 상기 유입로(33)의 하측에 위치하여 상기 유입로(33)를 통해 유입된 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 구성으로, 상부판(341)과 하부판(342)을 포함한다. 상기 유입로(33)에는 연기뿐만 아니라 상기 용액저장부(32)에 저장된 용액의 일부가 기화되지 않은 상태로 흡입압력에 의해 함께 유입될 수 있고, 상기 용액저장부(32)에 저장된 용액이 상기 기화부(22)로 이동하여 기화되는 과정에서 완전히 기화되지 않은 작은 크기의 액체 상태의 용액이 함께 유입될 수 있다. 본원 발명 전체에 걸쳐 상기 연기에 포함되어 있는 액체상태의 용액들을 액체성분이라 칭하기로 한다.

상기 상부판(341)은 상기 유입로(33)의 하측에 위치하며 상기 유입로(33)를 둘러쌓는 카트리지(3) 내면에서 돌출되어 대향되는 방향으로 일정 길이 연장되며, 끝단으로 갈수록 상측 방향으로 기울어지는 형태를 가진 판으로, 상기 상부판(341)에는 상기 유입로(33)로부터 유입되는 연기가 부딪히게 된다. 상기 유입로(33)로부터 유입된 연기는 상기 상부판(341)에 부딪혀 상기 카트리지(3) 내면과 상기 상부판(341) 사이에 형성되는 제1이격틈(h1) 방향으로 향하게 되면서 와류가 발생하고 압력과 속도의 손실이 발생하게 된다.

상기 하부판(342)은 상기 상부판(341)의 하측에 위치하며 상기 상부판(341)이 돌출되는 일측과 대향되는 타측에서 돌출되어 상기 상부판(341)이 돌출되는 일측 방향으로 일정 길이 연장되며, 끝단을 갈수록 상측 방향으로 기울어지는 형태를 가진 판으로, 상기 제1이격틈(h1)을 통해 유입된 연기와 부딪히게 된다. 상기 제1이격틈(h1)으로부터 유입된 연기는 상기 하부판(342)에 부딪혀 상기 카트리지(3) 내면과 상기 하부판(342) 사이에 형성되는 제2이격틈(h2)방향으로 향하게 되면서 와류가 발생하고 압력과 속도의 손실이 발생하게 된다. 상기 액체분리부(34)에서 유입되는 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 원리는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 배기홈(35)은 상기 카트리지(3) 하면에 천공되어 형성되는 구멍으로, 상기 전자담배의 사용자가 흡입하는 경우 상기 액체분리부(34)를 거쳐 액체성분이 제거된 연기를 외부로 배출하게 된다.

상기와 같은 구성을 포함하는 전자담배에 있어서 작동원리를 도 1 내지 5를 참조하여 설명하면, 사용자가 도 1과 같이 결합된 전자담배를 입에 물고 흡입하면 상기 전자담배의 내부의 압력은 급속히 낮아지게 되고 공기유입공(17)을 통해 외부공기가 유입되어 공기 유동을 발생시켜 스위치(16)를 온시키게 된다. 상기 스위치(16)가 연결되므로 상기 발광소자(13)와 가열부는 회로부(15)의 작동지시에 의해 구동하게 된다. 상기 가열부가 구동하므로 용액저장부(32), 섬유부재(36), 용액수집부(221)를 차례로 거진 용액은 가열코일(222)에 의해 가열되어 기체상태로 변환되어 연기가 생성되게 된다.

상기 기화장치(2)에 생성된 연기는 흡입압력에 의해 상기 유입로(33)를 통해 유입되어 액체분리부(34)와 배기홈(35)을 차례로 거쳐 외부로 배출되게 된다. 다만, 상기 유입로(33)를 통해 유입되는 연기에는 상기에서 살펴본 바와 같이 액체성분이 포함되어 있는 데, 상기 액체분리부(34)를 거치는 과정에서 액체성분이 제거되어 기체 상태의 연기만이 배기홈(35)을 통해 배출되게 된다. 상기 액체분리부(34)가 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 원리를 살펴보면, 먼저 상기 유입로(33)를 통해 유입된 연기는 상부판(341)에 부딪힌 후 제1이격틈(h1)을 통해 배출되게 되는데, 상기 연기가 상부판(341)에 부딪히게 되면서 와류가 발생하고 압력과 속도가 감소하게 된다. 상기 연기는 와류가 발생하여 상기 상부판(341)과 여러 번 부딪혀 접촉면적이 크게 되고, 압력과 속도가 감소하여 상기 상부판(341)에 접촉하는 시간이 길게 되어, 이때 연기에 포함되어 있는 액체성분의 일부는 상기 상부판(341)에 맺히게 되고 중력에 의해 상부판(341)을 타고 내려 제1이격틈(h1)을 통과하여 상기 카트리지(3) 내면과 상기 하부판(342)의 상면에 의해 형성되는 수용공간(S)에 위치하게 된다. 상기 제1이격틈(h1)을 통해 유입된 연기는 하부판(342)에 부딪힌 후 제2이격틈(h2)을 통해 배출되게 되는데, 상기 연기가 하부판(342)에 부딪히게 되면서 와류가 발생하고 압력과 속도가 감소하게 된다. 상기 연기는 와류가 발생하여 상기 하부판(342)과 여러 번 부딪혀 접촉면적이 크게 되고, 압력과 속도가 감소하여 상기 하부판(342)에 접촉하는 시간이 길게 되어, 이때 연기에 포함되어 있는 작은 크기의 액체성분은 상기 하부판(342)에 맺히게 되고 중력에 의해 하측으로 떨어져 수용공간(S)에 모이게 된다. 상기 액체분리부(34)로 유입된 연기는 상기 상부판(341)과 하부판(342)을 차례로 거치면서 이중으로 액체성분이 분리되어, 상기 배기홈(35)을 통해 배출되는 연기에 포함되는 액체성분을 최소화할 수 있다. 따라서, 상기 전자담배의 사용자는 기체상태의 연기만 흡입할 수 있어, 쾌적한 사용감을 느끼게 된다.

상기 수용공간(S)에 분리된 액체성분은 상기 전자담배의 사용 후 상기 카트리지(3) 말단 부분을 들면 상기 제1이격틈(h1)을 통과하고 경사진 하면(321)을 따라 상기 유입로(33)를 통해 상기 액체수집부와 섬유부재(36) 방향으로 흘러 내려 분리된 액체성분을 효과적으로 제거하고 재활용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전자담배에 사용되는 카트리지(4)를 도 6 내지 8을 참조하여 설명하면, 상기 카트리지(4)는 용액저장부(42), 유입로(43), 액체분리부(44), 배기홈(45) 등의 구성을 포함한다. 이하에서는 도 1 내지 5를 참조하여 설명한 카트리지(3)와 차이가 있는 액체분리분에 대해서 설명하기로 한다.

상기 액체분리부(44)는 상기 유입로(43)의 하측에 위치하여 상기 유입로(43)를 통해 유입된 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 구성으로, 상부판(441), 하부판(442), 포집체(443) 등을 포함한다.

상기 상부판(441)은 상기 유입로(43)의 하측에 위치하며 상기 유입로(43)를 둘러쌓는 카트리지(4) 내면에서 돌출되어 대향되는 방향으로 일정 길이 연장되며, 끝단으로 갈수록 상측 방향으로 기울어지는 형태를 가진 판으로, 상기 상부판(441)에는 상기 유입로(43)로부터 유입되는 연기가 부딪히게 된다. 상기 상부판(441)은 유입되는 연기와의 접촉면적을 최대한 확보하도록 하고, 연기의 흐름을 원활하게 유도하기 위하여 파형 형태를 가지는 것이 바람직하다. 상기 연기는 상기 상부판(441)에 부딪혀 상기 카트리지(4) 내면과 상기 상부판(441) 사이에 형성되는 제1이격틈(h3) 방향으로 향하게 되면서 와류가 발생하고 압력과 속도의 손실이 발생하게 된다. 상기 상부판(441)은 그 말단에 다수의 공극을 포함하는 다공부재(4411)를 포함할 수 있다.

상기 다공부재(4411)는 상기 상부판(441)의 말단에 위치하며, 다수의 공극을 포함하는 형태로 이들 공극이 서로 연통되어 망 형태를 가지며 액체성분이 이들 공극 사이로 스며들 수 있게 액체성분의 흡수율을 높인 것으로, 상기 다공부재(4411)를 통과하는 연기에 포함된 액체성분과 상기 상부판(441)에 맺힌 액체성분이 상기 상부판(441)을 타고 흐르게 되면서 상기 다공부재(4411)에 흡수된다. 상기 다공부재(4411)에 흡수된 액체성분은 점점 응집되고 액체 방울이 되어 하중이 증가함에 따라 자유낙하게 한다. 다수의 공극을 가진 재료라면 모두 상기 다공부재(4411)로 사용될 수 있으며, 상기 다공부재(4411)의 바람직한 실시예로는 액체성분을 흡수할 수 있는 스폰지 등과 같은 것이 사용될 수 있다.

상기 하부판(442)은 상기 상부판(441)의 하측에 위치하며 상기 상부판(441)이 돌출되는 일측과 대향되는 타측에서 돌출되어 상기 상부판(441)이 돌출되는 일측 방향으로 일정 길이 연장되며, 끝단을 갈수록 상측 방향으로 기울어지는 형태를 가진 판으로, 상기 제1이격틈(h3)을 통해 유입된 연기와 부딪히게 된다. 상기 하부판(442)은 유입되는 연기와의 접촉면적을 최대한 확보하도록 하고, 연기의 흐름을 원활하게 유도하기 위하여 파형 형태를 가지는 것이 바람직하다. 상기 연기는 상기 하부판(442)에 부딪혀 상기 카트리지(4) 내면과 상기 하부판(442) 사이에 형성되는 제2이격틈(h4) 방향으로 향하게 되면서 와류가 발생하고 압력과 속도의 손실이 발생하게 된다.

상기 포집체(443)는 상기 하부판(442)의 말단에 위치하여 연기에 포함되어 있는 액체성분을 최종적으로 분리하기 위한 부분으로, 상기 하부판(442)의 말단에서 상기 상부판(441)의 하면까지 연장되어 형성되며, 그 형상은 연기가 통과할 수 있도록 망 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 포집체(443) 내부에는 통과하는 연기와의 접촉되는 면적을 증가시키기 위해 하나 이상의 다면부재(4431)가 포함될 수 있다.

상기 다면부재(4431)는 상기 포집체(443) 내를 통과하는 연기와의 접촉면적을 증가시키기 위해 상기 포집체(443) 사이에 포함되는 부재로, 바람직하게는 망으로 이루어진 입체형상으로 형성됨으로써 연기가 내부로 통과하면서 접촉되는 면적을 최대화할 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 다면부재(4431)는 겉면과 내부가 망으로 형성되고 내부가 채워지지 않은 구 형상의 입체로 형성될 수 있는데, 이 경우 상기 다면부재(4431)를 통과하는 연기는 상기 다면부재(4431)의 겉면의 망을 지나 내부를 통과하여 다시 겉면의 망을 지나게 되므로 그만큼 접촉되는 면적이 증가하게 되고 압력과 속도가 감소하게 되어 연기에 포함된 액체성분이 상기 다면부재(4431) 내지는 포집체(443)에 맺히게 되고 이것이 응집되면 자유 낙하하여 수용공간(S)에 모이게 된다.

상기와 같은 구성을 포함하는 액체분리부(44)는 상부판(441)과 하부판(442)에 의해서 연기에 포함되어 있는 액체성분을 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 다공부재(4411)와 접촉부재를 통해서도 연기에 포함되어 있는 액체성분을 분리할 수 있어 연기 포함되어 있는 액체성분의 제거효율을 극대화할 수 있는 특징이 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

1: 전원장치 11: 나사선 12: 투광창
13: 발광소자 14: 전지 15: 회로부
16: 스위치 17: 공기유입공
2: 기화장치 21: 나사선 22: 기화부
221: 용액수집부 222: 가열코일
3,4: 카트리지 31, 41: 압착부 32, 42: 용액저장부
33,43: 유입로 34, 44: 액체분리부 35, 45: 배기홈
36, 46: 섬유부재 321, 421: 하면 322, 422: 측면
323, 423: 덮개 323a, 423a: 수용홈 341,441: 상부판
342,442: 하부판 443: 포집체 4411: 다공부재
4431: 다면부재

Claims

용액을 저장하며 연기를 외부로 배출하는 카트리지를 포함하는 전자담배에 있어서,
상기 카트리지는 내면 일측에 형성되어 용액을 저장하는 용액저장부와, 상기 용액저장부에 저장된 용액이 기화장치를 거치면서 형성된 연기가 유입되는 유입로와, 상기 유입로를 통해 유입된 연기에 포함되어 있는 액체성분을 제거하는 액체분리부와, 상기 액체분리부에서 액체성분이 제거된 연기를 외부로 배출하는 배기홈을 포함하며,
상기 액체분리부는 상기 유입로의 하측에 위치하며 상기 카트리지 내면 일측에서 돌출되어 대향되는 방향으로 일정 길이 연장되는 상부판과, 상기 상부판의 하측에 위치하며 상기 상부판이 돌출되는 일측과 대향되는 타측에서 돌출되어 상기 상부판이 돌출되는 일측 방향으로 일정 길이 연장되는 하부판을 포함하며,
상기 액체분리부는 상기 유입로를 통해 유입된 연기와 액체성분과 부딪혀 와류를 생성하고 속도를 감소시켜 액체성분이 상기 액체분리부에 맺히게 되어 포집되는 것을 특징으로 하는 전자담배.
삭제
제1항에 있어서,
상기 상부판과 하부판은 각각 말단으로 갈수록 상측 방향을 향해 경사지는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제3항에 있어서, 상기 용액저장부는
하면이 상기 카트리지 내면에 접촉하는 일측에서 대향되는 타측으로 갈수록 상측 방향을 향해 경사지는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제1항에 있어서,
상기 용액저장부는 상면을 덮는 덮개를 추가로 포함하며, 상기 덮개는 상하관통되어 형성되며 상면의 직경이 하면의 직경보다 큰 절두원추형상을 가지는 수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제1항에 있어서,
상기 액체분리부는 상기 하부판의 말단에 연결되는 포집체를 추가로 포함하며, 상기 포집체는 그 내부에 하나 이상의 다면부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제6항에 있어서, 상기 다면부재는
망으로 이루어진 입체형상으로 형성됨으로써 연기가 내부로 통과하면서 접촉되는 면적을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제1항에 있어서,
상기 상부판과 하부판은 각각 파형 형상으로 형성됨으로써 연기와의 접촉면적을 넓힐 수 있는 것을 특징으로 하는 전자담배.
제1항에 있어서, 상기 상부판은
상기 상부판의 말단에 위치하며 다소의 공극을 포함하는 다공부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배.