KR101162409B1 - 끽연용구 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 담배연기 중의 입자상 성분을 제거하는 여과재를 목표온도로 정밀도 좋게 가열하는 동시에, 끽연자에 대한 안전성을 확보한 끽연용구를 제공하는 것에 있다. 본 발명에 의하면, 연기 유로를 갖고, 연기 유로의 도중에 여과재(20)를 착탈가능하게 유지하는 홀더(1, 2)와, 상기 여과재(20)보다 상류측에 위치하도록 상기 홀더에 설치된 히터(4)와, 상기 히터(4)보다 상류측에 위치하도록 상기 홀더에 설치된 단열재(3)와, 상기 히터(4)의 여과재 대향면 및 연기 유로 대향면을 덮도록 설치된 금속판으로 이루어지는 히터 커버(5)를 구비한 끽연용구가 제공된다.
끽연용구, 홀더, 히터, 단열재, 금속판, 온도센서, 전지, 촉매 충전층

Description

끽연용구{SMOKERS' ARTICLE}
본 발명은 끽연(喫煙)용의 여과재를 가열하기 위한 끽연용구에 관한 것이다.
가열수단을 갖는 끽연용구는, 종래로부터 다수 알려져 있지만, 이들은 시가렛(Cigarette)을 국소적으로 가열하여 담배모양의 에어로졸(Aerosol)을 생성하는 것이 대부분이다.
한편, 여과재를 갖는 끽연용 필터에서, 상기 여과재 또는 상기 여과재 주변을 가열하는 수단을 구비하는 끽연용 필터가 알려져 있다(특허문헌1). 이 끽연용 필터에서는, 여과재를 가열수단으로 가열함으로써, 상온에서는 여과재에 트랩(trap)되는 입자상 성분의 일부를 휘발시키도록 하여, 유해성분을 제거하는 동시에 담배의 향끽미(香喫味)에 대한 영향을 적게 하고 있다.
이와 같은 끽연용 필터에서는, 여과재를 목표온도로 정밀도 좋게 가열하는 동시에, 끽연자에 대한 안전성을 확보함이 요구된다. 여기서, 에어로졸 생성형의 끽연용구는 제어온도가 높기 때문에, 그 가열수단을 여과재 가열형의 끽연용구의 가열수단에 전용하는 것은 지극히 곤란하다.
특허문헌1:국제공개 제2004/021810호
[발명의 개시]
본 발명의 목적은, 담배연기 중의 입자상 성분을 제거하는 여과재를 목표온도로 정밀도 좋게 가열하는 동시에, 끽연자에 대한 안전성을 확보한 끽연용구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 태양에 의한 끽연용구는, 연기 유로(流路)를 갖고, 연기 유로의 도중(途中)에 여과재를 착탈가능하게 유지하는 홀더와, 상기 여과재보다 상류측에 위치하도록 상기 홀더에 설치된 히터와, 상기 히터보다 상류측에 위치하도록 상기 홀더에 설치된 단열재와, 상기 히터의 여과재 대향면(對向面)을 덮도록 설치된 금속판으로 이루어지는 히터 커버를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 끽연용구에서, 상기 히터에 의한 가열온도는 100~200℃인 것이 바람직하다. 본 발명의 끽연용구는, 상기 히터에 의한 가열온도를 모니터링하는 센서를 갖고 있어도 좋다. 본 발명의 끽연용구는, 상기 히터에 전력을 공급하는 전지를 구비하고 있어도 좋다. 상기 금속판으로 이루어지는 히터 커버는 ○링을 통해 상기 홀더에 설치되어, 상기 히터의 여과재 대향면 및 연기 유로 대향면을 덮도록 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 홀더는, 엔지니어링 플라스틱으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 끽연용구는, 상기 홀더의 상기 여과재보다 상류측의 연기 유로에, 착탈가능하게 삽입되는 촉매 충전층을 구비하고 있어도 좋다.
본 발명에 의하면, 담배연기 중의 입자상 성분을 제거하는 여과재를 목표온도로 정밀도 좋게 가열하는 동시에, 끽연자에 대한 안전성을 확보한 끽연용구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 끽연용구를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 끽연용구에 전지박스를 설치한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 의한 끽연용구를 사용하여 시가렛을 끽연할 때의 상태를 나타내는 단면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 의한 끽연용구를 나타내는 단면도이다. 이 끽연용구는, 수나사를 갖는 수홀더(1)와, 암나사를 갖는 암홀더(2)를 갖고, 이들은 나사 고정된다. 홀더(1) 및 홀더(2)를 관통하여 연기 유로(P)가 형성되어 있다. 홀더(1, 2)는, 폴리에테르에테르케톤(PEEK)이나 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 엔지니어링 플라스틱으로 형성하는 것이 바람직하다. 이들의 엔지니어링 플라스틱은 내열성이 높고, 가공성이 뛰어나며, 위생성도 뛰어나다. 후술하는 바와 같이, 홀더(1)의 상류측(도면 중 좌측)의 연기 유로 개구(開口)(1a)에는 시가렛이 삽입되고, 홀더(2)의 하류측(도면 중 우측)의 연기 유로 개구(2a)에는 마우스피스(mouthpiece)가 삽입된다. 시가렛이나 마우스피스를 간이하게 또한 리크(leak) 없게 설치할 수 있도록, 연기 유로 개구(1a) 및 연기 유로 개구(2a)는 테이퍼 구조로 되어 있다. 또한, 홀더(1)와 홀더(2) 사이의 연기 유로(P)의 도중에, 여과재(20)가 착탈가능하게 유지된다. 여과재(20)로서는, 예를 들면 HEPA 필터(high efficiency particulate air filter)가 사용된다. 상기한 바와 같이, 홀더(1)와 홀더(2)를 나사고정하는 구조로 되어있으므로, 여과재(20)의 교환이나 끽연용구 내부의 청소를 용이하게 행할 수 있다.
홀더(1)의 후부(後部)에는, 단열재(3) 및 히터(4)가 설치되어 있다. 히터(4)는 여과재(20)에 대향하도록 여과재(20)보다 상류측에 위치하며, 일부가 연기 유로(P)에 면(面)하고 있다. 단열재(3)는, 연기 유로(P) 대향면에서 히터(4)보다 상류측에 위치하며, 여과재 대향면에서 히터(4)의 외주(外周)에 위치하여, 히터(4)를 포위하고 있다. 또한, 홀더(2)에도 단열재를 설치해도 좋다. 단열재(3)로서는, 무기질 섬유로 보강한 세라믹 분말로 이루어지는 0.1㎛ 이하의 비폐쇄 셀을 갖는 구조물이나 규산 칼슘 등의 지극히 열전도율이 작은 것을 사용할 수 있다. 홀더(1) 후부의 연기 유로(P) 대향면 및 여과재 대향면에는, 단열재(3) 및 히터(4)를 덮도록, 금속판으로 이루어지는 히터 커버(5)가 ○링(6, 7)을 통해 설치되어 있다. 홀더(1) 및 홀더(2)도 ○링(8)을 통해 나사고정되어 있다. ○링은 불소수지 등의 내열성 수지로 이루어지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
홀더(1)의 내부에는 히터 통전용(通電用) 도선(導線)(9)이 배선되어 있다. 또한, 히터(4)에는 그 온도를 모니터링하는 온도센서(예를 들면 열전쌍(熱電雙)이나 서미스터(thermistor))가 접속되어 있고, 홀더(1)의 내부에는 온도센서용 도선(10)이 배선되어 있다.
도 2는, 도 1의 끽연용구와 전지박스를 접속한 상태를 나타내는 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 도 1의 끽연용구의 하부에 전지박스(11)가 설치되어 있다. 전지박스(11) 내(內)에는, 회로기판(12) 및 전지(13)가 설치되어 있다. 히터 통전용 도선(9) 및 온도센서용 도선(10)은 회로기판(12)에 접속되며, 또한 회로기판(12)은 전지(13)에 접속되어 있다.
도 3은, 도 2의 전지박스 구비 끽연용구를 사용하여 시가렛을 끽연할 때의 상태를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 홀더(1)와 홀더(2) 사이에 여과재(20)를 착탈가능하게 유지한다. 홀더(1)의 연기 유로(P) 내부에 촉매 충전층(21)을 삽입한다. 촉매 충전층(21)에는, 담배연기 중의 일산화탄소를 선택적으로 제거할 수 있는 산화촉매, 예를 들면 MnO2-CuO, CuO/ZnO, CuO/ZnO2, ZrO2/CeO2 등이 충전된다. 홀더(2)의 연기 유로 개구(2a)에 마우스피스(22)를 장착한다. 이 상태에서, 홀더(1)의 연기 유로 개구(1a)에, 담배 로드(23)에 흡착제를 분산시킨 시가렛 필터(24)를 접속한 시가렛(25)을 삽입한다.
히터(4)는, 전지(13)로부터 회로기판(12)에 설치된 제어회로, 안전회로를 통해 전력이 공급되어 100~200℃로 가열된다. 히터(4)의 온도는 온도센서에 의해 모니터링 되어, 회로기판(12)의 제어회로에 의해 목표온도로 제어된다. 제어회로는 PID제어 등의 방법으로 제어를 행한다.
또한, 차압(差壓)센서를 설치해서 끽연을 감지하여, 끽연시에만 전지(13)로부터 전력을 공급하여 히터(4)를 목표온도로 도달시키도록 해도 좋다. 이 경우, 비끽연시에는 전지(13)로부터의 전력공급을 정지하여 히터(4)의 온도를 목표온도보다 낮게 해도 좋으므로, 소비전력을 저감할 수 있다.
이 때, 히터(4)로부터의 열은 금속판으로 이루어지는 히터 커버(5)를 통해 여과재(20)에 전해지므로, 여과재(20)를 균일하게 가열할 수 있다. 히터(4)의 주위는 단열재(3)에 의해 둘러싸여 있으므로, 히터(4)의 열이 홀더에 전해지는 것을 방지하고, 그 표면온도를 낮게 유지할 수 있어, 끽연자의 화상 등을 방지할 수 있다. 또한, 단열재(3)를 설치함으로써, 전지(13)의 소비전력을 저감할 수도 있다.
또한, 히터(4)의 여과재 대향면 및 연기 유로(P) 대향면은, ○링(6, 7)으로 씰(seal)된 상태에서 금속판으로 이루어지는 히터 커버(5)에 의해 덮여 있으므로, 담배연기가 히터(4)에 부착하는 것을 방지하는 동시에, 단열재(3)의 비말(飛沫)이 담배연기 중에 비산(飛散)하는 것을 막을 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 끽연용구는, 담배연기 중의 입자상 성분을 제거하는 여과재를 목표온도로 정밀도 좋게 가열하는 동시에, 끽연자에 대한 안전성을 확보할 수 있다.

Claims (7)

  1. 연기 유로(流路)(P)를 갖고, 연기 유로(P)의 도중(途中)에 여과재(20)를 착탈가능하게 유지하는 홀더(1, 2)와,
    상기 여과재(20)보다 상류측에 위치하도록 상기 홀더(1)에 설치된 히터(4)와,
    상기 히터(4)보다 상류측에 위치하도록 상기 홀더(1)에 설치된 단열재(3)와,
    상기 히터(4)의 여과재(20) 대향면(對向面) 및 연기 유로(P) 대향면을 덮도록 설치된 금속판으로 이루어지는 히터 커버(5)를 구비한 것을 특징으로 하는 끽연용구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터(4)에 의한 가열온도가 100~200℃인 것을 특징으로 하는 끽연용구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히터(4)의 온도를 모니터링하는 온도센서(10)를 갖는 것을 특징으로 하는 끽연용구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히터(4)에 전력을 공급하는 전지(13)를 구비한 것을 특징으로 하는 끽연용구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속판으로 이루어지는 히터 커버(5)는 ○링(6, 7)을 통해 상기 홀더(1)에 설치되어, 상기 히터(4)의 여과재(20) 대향면 및 연기 유로(P) 대향면을 덮도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 끽연용구.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 홀더(1, 2)는, 엔지니어링 플라스틱으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 끽연용구.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홀더(1)의 상기 여과재(20)보다 상류측의 연기 유로(P)에, 착탈가능하게 삽입되는 촉매 충전층(21)을 구비한 것을 특징으로 하는 끽연용구.
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