KR101221271B1

KR101221271B1 - 에어로졸 흡인 장치

Info

Publication number: KR101221271B1
Application number: KR1020107011523A
Authority: KR
Inventors: 마나부 야마다; 카즈히코 카타야마; 히로시 사사키
Original assignee: 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2013-01-11
Also published as: WO2009069518A1; JP5196672B2; EP2213321A1; HK1145649A1; JPWO2009069518A1; EP2213321A4; TW200936192A; CN101883596B; KR20100080846A; CN101883596A; EP2213321B1; US20100236546A1

Abstract

에어로졸 흡인 장치는, 내부에 외기 도입구(6)와 마우스피스(4)를 접속하는 에어로졸 발생유로(8)를 갖고, 에어로졸 발생유로(8)의 일부가 관 형상의 전기히터(12)에 의해 형성되어 있는 흡인기(2)와, 흡입기와는 별도로 준비되고, 에어로졸의 원료로 되는 용액을 모아둔 가요성(可撓性)의 저장주머니(14)와, 저장주머니(14)와 흡인기(2)를 접속하는 공급세관(16)을 갖추며, 공급세관(16)은 에어로졸 발생유로(8) 내로 개구하면서 히터(12)의 상류에 위치된 공급구(20)를 가지며, 사용자의 흡인작동시, 공급세관(16) 내의 용액이 공급구(20)로부터 에어로졸 발생유로(8) 내로 흡출되고, 이 흡출된 용액은 마우스피스(4)를 향하는 흡입공기류와 함께 히터(12)까지 이송되었을 때, 히터(12)에 의해 가열되어 증발하며, 이에 의해, 흡입공기류 중에 에어로졸이 발생된다.

Description

에어로졸 흡인 장치{AEROSOL INHALING APPARATUS}

본 발명은, 사용자에 대해, 의약이나 기호품 등을 에어로졸의 형태로 공급하기 위한 에어로졸 흡인 장치에 관한 것이다.

이런 종류의 에어로졸 흡인 장치는 예를 들면, 일본 특허공표 2000－510763호 공보에 개시되어 있다. 이 공보의 장치는, 에어로졸의 원료로 되는 용액(액상 물질)을 공급하는 공급펌프를 갖추고, 이 공급펌프는 관에 접속되어 있다. 관은 개구(開口)한 선단(先端)을 갖고, 관의 내부는 공급펌프로부터 공급된 용액으로 채워져 있다. 또한, 관의 선단에는 마우스피스가 인접해서 배치되어 있는 동시에 관의 선단부를 둘러싸도록 하여 전기히터가 배치되어 있다. 이 전기히터는, 관의 선단부 내에 위치하는 용액을 가열하여 증발시키고, 용액의 증기는 관의 선단으로부터 자기 분출한다. 이러한 용액의 증기는, 사용자에 의해 마우스피스를 통해 흡인되는 공기에 접함으로써, 응축하여 에어로졸을 형성하고, 이에 의해, 사용자는 흡입공기와 함께 에어로졸을 흡인할 수 있다.

발명의 개시

발명이 해결하려고 하는 과제

상술한 공보의 장치의 경우, 사용자의 흡인동작시 이외에도, 용액의 증기는 관에서의 선단으로부터 자기 분출하고 있다. 이러한 증기의 자기 분출은, 용액을 헛되게 손실시킬 뿐만 아니고, 사용자가 흡인동작을 시작하기 직전에, 관의 선단부 내를 비운 상태로 해 버리는 경우가 많다. 이 때문에, 설령 사용자의 흡인동작에 연동하여 공급펌프가 작동되어도, 관의 선단부가 용액으로 다시 채워지고 그리고, 관의 선단으로부터 용액의 증기가 자기 분출하기까지는 시간이 소요되기 때문에, 사용자의 흡인동작으로부터 에어로졸이 발생할 때까지의 응답에 지연이 발생한다.

본 발명의 목적은, 용액의 낭비적인 손실이나 에어로졸이 발생할 때까지의 응답지연을 없앨 수 있고, 나아가서는 사용자가 간편하게 에어로졸을 흡인할 수 있는 에어로졸 흡인 장치를 제공함에 있다.

상술의 목적은, 본 발명의 에어로졸 흡인 장치에 의해 달성되는데, 이 에어로졸 흡인 장치는, 사용자가 손가락 사이에 끼워넣기 가능한 로드 형상의 흡인기로서, 그 일단부(一端部)에 배치된 외기(外氣) 도입구, 그 타단부(他端部)에 배치된 마우스피스(mouthpiece) 및 그 내부에 상기 외기 도입구로부터 상기 마우스피스에 이르는 에어로졸(aerosol) 발생유로(發生流路)를 포함하는 흡인기(吸引器)와,
흡인기와는 별도로 준비되고, 그 내부에 에어로졸의 원료가 되는 용액을 갖춘 가요성(可撓性)의 저장주머니와,
흡인기와 저장주머니를 분리 가능하게 접속하며 또한 흡인기 및 저장주머니를 접속했을 때, 저장주머니 내의 용액을 흡인기의 에어로졸 발생유로까지 안내하는 공급세관(供給細管)으로서, 에어로졸 발생유로에 개구(開口)하는 공급구를 갖고, 에어로졸 발생유로 내의 공기가 마우스피스를 통해 흡인되었을 때, 공급구로부터 에어로졸 발생유로 내로의 용액의 흡출(吸出)을 허용하는 공급세관과,
흡인기에 공급구로부터 에어로졸 발생유로의 하류(下流)로 떨어져서 구비된 가열요소로서, 공급구로부터 에어로졸 발생유로에 흡출된 용액을 가열해서 무화(霧化)시켜, 에어로졸 발생유로 내에 에어로졸을 발생시키는 가열요소를 구비한다.

상술의 에어로졸 흡인 장치에 의하면, 사용자가 마우스피스를 통해 에어로졸 발생유로 내의 공기를 흡인했을 때, 에어로졸 발생유로 내에는 외기 도입구로부터 마우스피스로 향하는 흡입공기류가 발생한다. 이 흡입공기류는 공급세관 내의 용액을 공급구로부터 에어로졸 발생유로 내로 흡출시키고, 흡출된 용액은, 흡입공기류와 함께 마우스피스 측을 향하여 이송된다. 이 이송과정에서, 용액은 가열요소로부터의 열에 의해 증발해서, 흡입공기류 중에 에어로졸을 발생시킨다. 이 결과, 사용자는 흡입공기와 함께 에어로졸을 즉시 흡인할 수 있다.

이 경우, 가열요소는 공급구로부터 흡출된 용액만을 에어로졸화시키므로, 사용자가 흡인동작을 행하지 않을 때, 공급세관 내의 용액이 가열요소로부터의 열을 받아, 공급구로부터 휘산(揮散)해 버리지 않는다.

구체적으로는, 흡인기는, 외기 도입구를 갖는 공기도입관을 더 포함하고, 공급세관은 공급구를 통해 공기도입관 내에 접속되어 있다. 이 경우, 가열요소는 공기도입관과 마우스피스 사이에 배치되고, 에어로졸 발생유로의 일부를 규정하는 관 형상의 전기히터임이 바람직하다.

더 바람직하게는, 에어로졸 발생유로는, 그 유로 단면적을 좁히는 조임부를 포함하고, 공급구는 조임부의 내면에 개구되어 있다. 이러한 조임부는, 이 조임부를 통과하는 흡입공기류의 속도를 빠르게 하므로, 공급구로부터의 용액의 흡출을 용이하게 한다.

가열요소가 전기적인 히터인 경우, 본 발명의 에어로졸 흡인 장치는, 히터에 전력을 공급하는 전원과, 이 전원을 위한 전원스위치와, 히터의 온도를 검출하는 온도센서와, 히터의 승온(昇溫) 상태를 표시하는 인디케이터(indicator)와, 전원스위치 및 온도센서로부터 신호에 의거해서, 히터에 공급되는 전력을 제어하여, 히터의 온도를 소정의 작동온도로 유지하는 한편, 이때, 인디케이터를 작동시키는 제어회로를 더 구비할 수 있다.

이 경우, 전원스위치, 인디케이터 및 상기 제어회로는 하나의 제어유닛으로 합쳐지고, 이 제어유닛은 흡인기에 장착되어 있음이 바람직하다.

이러한 에어로졸 흡인 장치의 경우, 사용자는 인디케이터의 작동을 확인한 후, 마우스피스를 통해 흡인동작을 행할 수 있다. 이때에는, 히터는 작동온도로 이미 상승되어 있기 때문에, 공급세관의 공급구로부터 흡출된 용액은 즉시 가열되어 에어로졸이 된다.

한편, 본 발명의 에어로졸 흡인 장치는, 가열요소에 용액을 가열하기 위한 에너지를 공급하는 가반형(可搬型)의 에너지원과, 이 에너지원과 가열요소를 분리 가능하게 하여 기계적으로 접속하는 동시에, 접속시에는, 에너지원으로부터 가열요소로의 에너지의 공급을 허용하는 커넥터를 더 구비할 수 있다.

한편, 본 발명의 에어로졸 흡인 장치는, 가열요소에 용액을 가열하기 위한 에너지를 공급하는 가반형의 에너지원과, 에너지원과 가열요소를 분리 가능하게 기계적으로 접속하는 동시에, 접속시에는, 에너지원으로부터 가열요소로의 에너지의 공급을 허용하는 커넥터를 더 구비할 수 있다.

이러한 에어로졸 흡인 장치에 의하면, 흡인기의 사용에 앞서, 흡인기의 가열요소는 에너지원에 커넥터를 통해 기계적으로 접속된다. 그러므로 가열요소는, 에너지원으로부터의 에너지의 공급을 받아, 소정의 온도, 구체적으로는 작동온도 범위의 상한치까지 상승된다. 가열요소의 승온이 완료한 후, 흡인기는 커넥터로, 에너지원측으로부터 분리된다. 이 상태에서, 사용자는 흡인기를 사용하여, 에어로졸을 동일하게 흡인할 수 있다.

상술한 바와 같이 흡인기는 에너지원으로부터 기계적으로 분리가능하므로, 흡인기는 소형이면서 경량으로 된다. 그러므로 흡인기의 취급은 용이해지고, 사용자는 에어로졸을 간편하게 흡인할 수 있다.

구체적으로는, 에너지원은, 전기에너지를 공급하는 전원을 포함하고, 이 경우, 가열요소는, 전원으로부터 전기에너지의 공급을 받아 발열하여, 에어로졸 발생유로의 일부를 형성하는 관 형상의 전기히터이다. 바람직하게는, 에어로졸 흡인 장치는, 히터에 전기적으로 접속되고, 커넥터를 통해 축전가능한 축전요소를 더 구비할 수 있다. 이러한 축전요소는, 흡인기가 전원으로부터 분리된 후, 히터에 전력을 공급하여, 흡인기의 사용기간을 늘린다.

한편, 에너지원은, 열에너지를 공급하는 열원이라도 좋고, 이 경우, 가열요소는, 에어로졸 발생유로의 일부를 형성하는 축열 튜브이며, 그리고, 커넥터는, 열원으로부터 축열 튜브에 열에너지를 전달하는 히트 커플러이다.

또한, 본 발명의 에어로졸 흡인 장치는, 공급세관에 배치된 밸브를 더 구비할 수 있고, 이 경우, 밸브는, 사용자의 흡인동작시에만 열리는 것이 바람직하다. 그러므로 이러한 밸브는, 닫혀져 있는 한, 사용자가 잘못해서 흡인동작 또는 불어넣음 동작을 행하였다 해도, 공급구로부터 에어로졸 발생유로 내로의 용액의 흡출, 저장주머니 내로의 공기의 침입을 방지한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 에어로졸 흡인 장치는, 사용자가 마우스피스를 통해 흡인동작을 행했을 때, 공급세관 내의 용액이 공급구로부터 에어로졸 발생유로 내로 흡출되고, 그리고, 흡출된 용액은 가열요소로부터의 열을 받아 증발하여, 에어로졸을 즉시 발생시킨다. 이 결과, 사용자의 흡인동작으로부터 에어로졸이 발생하기까지의 응답시간을 대폭 단축할 수 있다.

또한, 사용자가 흡인동작을 행하지 않을 때, 공급구로부터 용액이 휘산하지 않기 때문에, 용액의 낭비적인 손실은 효과적으로 방지된다.

또한, 흡인기 및 저장주머니는 별체이므로, 흡인기의 소형 그리고 경량화를 도모할 수 있고, 사용자는 에어로졸을 간편하게 흡인할 수 있다.

도 1은 제1 실시예의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 2는 도 1의 공기도입관의 내부를 나타내는 확대 단면도이며,
도 3은 제2 실시예의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 4는 도 3의 공기도입관을 그 외기도입구에서 본 도면이며,
도 5는 제3 실시예의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 6은 도 5의 오리피스부재의 정면도이며,
도 7은 제4 실시예의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 8은 도 7의 히터 선단부를 확대해서 나타내는 단면도이며,
도 9는 공급세관에 끼워진 스로틀밸브를 나타내는 도면이고,
도 10은 공급세관에 끼워진 전자밸브를 나타내는 도면이며,
도 11은 본 발명의 장치를 위한 제어 블록도이고,
도 12는 도 11 중의 제어유닛이 흡인기에 장착되어 있는 것을 나타내는 도면이며,
도 13은 제5 실시예의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 14는 제6 실시예의 장치를 나타내는 개략도이며,
도 15는 제7 실시예의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 16은 제8 실시예의 장치를 나타내는 개략도이다.

또한, 본 발명의 에어로졸 흡인 장치의 다른 이점은, 첨부의 도면을 참조하여 설명되는 실시예의 기재로부터 분명해진다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

도 1 및 도 2는, 제1 실시예의 에어로졸 흡인 장치(이하, 간단히 장치라 한다)를 나타낸다.

장치는 흡인기(2)를 구비하고, 이 흡인기(2)는 전체적으로 로드(rod) 형상을 이루고 있다. 흡인기(2)는 선단부, 중간부 및 후단부를 갖고, 이 후단부는 마우스피스(4)로서 형성되어 있다. 흡인기(2)는 그 선단면에 외기 도입구(6)를 갖고, 선단부 및 중간부는 이들 내부에 에어로졸 발생유로(8)를 규정하고 있어, 이 에어로졸 발생유로(8)는 외기 도입구(6)로부터 마우스피스(4)까지 뻗어 있다.

더 자세하게는, 흡인기(2)의 선단부 및 중간부는, 외기 도입구(6)를 갖춘 공기도입관(10) 및 관 형상의 가열요소, 즉, 관 형상의 전기히터(12)에 의해 각각 형성되어 있고, 이들 공기도입관(10) 및 히터(12)의 내부통로가 에어로졸 발생유로(8)로서 형성되어 있다.

한편, 흡인기(2)의 외측에는 가요성(可撓性)을 갖는 저장주머니(14)가 준비되어 있고, 이 저장주머니(14) 내에는 에어로졸의 원료가 되는 용액이 채워져 있다. 구체적으로는, 용액은 의약 또는 기호품 등이며, 기호품은 담배성분을 포함할 수 있다.

저장주머니(14)로부터는 공급세관(16)이 뻗어 있고, 저장주머니(14)는 공급세관(16)을 통해 흡인기(2)의 에어로졸 발생유로(8), 즉, 공기도입관(10)에 뗄 수 있게 접속되어 있다. 구체적으로는, 공급세관(16)은 히터(12)로부터 외기 도입구(6) 측에 소정의 거리만 떨어진 접속위치에서 에어로졸 발생유로(8)에 접속되어, 저장주머니(14) 내의 용액을 모세관현상에 의해 에어로졸 발생유로(8)까지 안내하고 있다.

바람직하게는, 도 2에 나타난 바와 같이, 공기도입관(10)은 그 내부에 조임부(18)를 갖고, 이 조임부(18)에는 공기도입관(10)과 외부를 연통(連通)하는 공급 구멍이 형성되어 있다. 이 공급 구멍에는 공급세관(16)의 일단부가 삽입되고, 공급세관(16)의 일단은 조임부(18)의 내면에서 개구하는 공급구(20)로서 형성되어 있다. 한편, 공급세관(16)은 그 타단(他端)에 커넥터(도시하지 않음)를 구비하고, 이 커넥터를 통해 저장주머니(14)에 뗄 수 있게 접속되어 있다.

또한, 공급세관(16)의 일단은 공급 구멍에 커넥터(도시하지 않는다)를 통해 뗄 수 있게 접속되어도 좋고, 이 경우, 공급구(20)는 공급 구멍에 의해 형성된다.

한편, 본 실시예의 경우, 히터(12)는 세라믹 히터이지만, 이 세라믹 히터에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 히터(12)는 그 외주면(外周面)이 내열성을 가진 단열피막(斷熱被膜, 22)에 의해 덮여 있다.

상술한 제1 실시예의 장치의 경우, 사용자가 마우스피스(4)를 통해 에어로졸 발생유로(8) 내의 공기를 흡인하는 흡인동작을 행하기 전에, 장치의 히터(12)에는 이미 전력이 공급되어 있다. 그러므로 히터(12)의 온도는 소정의 작동온도로 상승되고, 그리고, 그 작동온도로 유지되어 있다.

이러한 상황하에서, 사용자가 상술의 흡인동작을 행했을 때, 외기는 외기 도입구(6)로부터 에어로졸 발생유로(8) 내에 유입하고, 이 외기의 유입은 에어로졸 발생유로(8) 내에 외기 도입구(6)로부터 마우스피스(4)를 향해 흐르는 흡입공기류를 발생시킨다. 이러한 흡입공기류는, 공급세관(16) 내의 압력에 대해, 에어로졸 발생유로(8) 내에서의 공급구(20)의 근방 압력을 부압으로 한다. 또한, 공급구(20)는 조임부(18)의 내면에 배치되어 있으므로, 공급세관(16) 내의 압력과, 공급구(20) 근방의 압력 간의 차이, 즉, 부압은 더 강해진다. 그러므로 사용자의 흡인동작시, 공급세관(16) 내의 용액은 공급구(20)를 통해 에어로졸 발생유로(8) 내에 흡출되고, 그리고, 흡출된 용액은 흡입공기류와 함께 히터(12)까지 이송된다. 이후, 용액은 히터(12)에 의해 가열됨으로써 흡입공기 중으로 증발하고, 그리고, 흡입공기에 의해 응축됨으로써 에어로졸이 된다.

이 결과, 사용자의 흡인동작의 시작으로부터 용액의 흡출을 거쳐 에어로졸의 발생에 이르기까지의 응답시간은 짧다. 또한, 사용자의 흡인동작이 행해지지 않을 때, 히터(12)가 작동온도로 유지되어 있어도, 공급세관(16)과 에어로졸 발생유로(8)에 대한 공급세관(16)의 접속위치, 즉, 공급구(20)의 위치는 히터(12)로부터 소정거리만 떨어져 있으므로, 공급구(20)에서의 용액이 히터(12)로부터의 열을 받아 휘산(揮散)하지 않는다. 이 결과, 공급세관(16) 내의 용액이 사용자의 공급동작 이외에 소비되는 경우는 없어, 용액의 낭비적인 손실을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 흡인기(2)는 저장주머니(14)를 내장하고 있지 않기 때문에, 흡인기(2)는, 필터 시가렛이나 엽궐련 등의 봉 형상의 끽연 물품과 동일한 로드 형상의 외관을 가질 수 있고, 또한, 경량이다. 그러므로 비록 저장주머니(14)가 큰 용량을 갖고 있는 경우에도, 사용자는 필터 시가렛이나 엽궐련의 끽연과 마찬가지로 간편하게 흡인기(2)를 취급할 수 있고, 흡인기(2)를 사용하여 에어로졸의 흡인을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명은 상술의 제1 실시예로 요약되는 것은 아니며, 다른 실시예에 대해 이하에 설명한다. 아울러, 다른 실시예를 설명할 때, 이미 설명한 실시예의 부재 및 부위와 동일한 기능을 발휘하는 부재 및 부위에는 동일한 참조부호를 붙이고, 그들의 설명을 생략한다.

도 3 및 도 4는 제2 실시예의 장치를 나타낸다.

제2 실시예의 경우, 흡인기(2)는 공기도입관(10) 및 마우스피스(4)를 구비하고, 이들 공기도입관(10) 및 마우스피스(4)는 히터(12)를 통하지 않고 직접 접속되어 있다. 공기도입관(10) 내에는 판 형상의 전기히터(24)가 수용되어 있고, 이 전기히터(24)도 또한 세라믹히터이다. 전기히터(24)는, 공급세관(16)의 공급구(20)로부터 소정의 간격을 두고 배치되며, 공기도입관(10) 내를 에어로졸 발생유로(8)에 따라 배치되어 있다. 구체적으로는, 전기히터(24)는 공급구(20)와 대향하는 상류(上流) 단부(端部)를 갖고, 공급구(20)로부터 마우스피스(4)를 향해 소정의 길이에 걸쳐 뻗어 있다.

제2 실시예의 장치의 경우에도, 사용자의 흡인동작시, 공급구(20)로부터 공기도입관(10) 내로 용액이 흡출되고, 흡출된 용액은 마우스피스(4)를 향해 흡입공기류와 함께 이송된다. 이 이송과정에서, 용액은, 전기히터(24)로부터의 열에 의해 가열되어 증발하고, 이에 의해, 흡입공기류 중에 에어로졸이 발생된다.

도 5 및 도 6은 제3 실시예의 장치를 나타낸다.

제3 실시예의 장치는, 공기도입관(10)의 선단, 즉, 외기 도입구(6)에 링 형상의 오리피스부재(26)가 뗄 수 있게 구비된 점만이, 제1 실시예의 장치와 상이하다. 오리피스부재(26)는 외기 도입구(6)의 구경보다 작은 오리피스구(口)(28)를 갖는다. 사용자의 흡인동작시, 오리피스구(28)는 외기 도입구(6)를 통해 에어로졸 발생유로(8) 내에 유입하는 외기 도입량을 제한하여, 공급구(20)의 근방에 생기는 부압을 결정한다. 바꾸어 말하면, 오리피스구(28)의 개도(開度)는, 사용자에 의한 1회의 흡인동작 당, 공급세관(16)의 공급구(20)로부터 흡출되는 용액의 양, 즉, 에어로졸의 발생량을 결정한다.

그러므로 도 6 중의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 오리피스부재(26)의 개도(구경)는 가변(可變) 가능함이 바람직하고, 이 경우, 사용자의 1회의 흡인동작 당, 공급구(20)로부터의 용액의 흡출량(에어로졸의 발생량)을 오리피스부재(26)의 개도에 의해 조정 가능하게 된다.

도 7 및 도 8은 제4 실시예의 장치를 나타낸다.

제4 실시예의 경우, 흡인기(2)는 히터(12)와, 이 히터(12)에 접속된 마우스피스(4)를 구비하고, 히터(12)의 선단은 외기 도입구(6)로서 형성되어 있다. 이 경우, 에어로졸 발생유로(8)는 히터(12)의 내부 통로에 의해서만 규정되어 있다.

공급세관(16)은 외기 도입구(6)로부터 히터(12) 내에 삽입되어, 히터(12) 내에서 마우스피스(4)를 향해 개구된 공급구(20)를 갖는다. 더 자세하게는, 도 8로부터 명백한 바와 같이 히터(12)의 선단은 폐색단(閉塞端)으로 형성되고, 그리고, 공급세관(16)은 폐색단의 중앙을 관통하고 있다. 이 실시예의 경우, 외기 도입구(6)는 복수의 원형 또는 원호형상의 구멍에 의해 형성되고, 이들 구멍은 공급세관(16)을 둘러싸도록 분포되어 있다.

상술한 제4 실시예의 장치의 경우에도, 사용자가 흡인작동을 행했을 때, 공급세관(16)의 공급구(20)로부터 히터(12), 즉, 에어로졸 발생유로(8) 내에 용액이 흡출되고, 흡출된 용액은 히터(12)의 내면에 접촉한다. 이 시점에서, 용액은 히터(12)에 의해 즉시 가열되어 증발하고, 이에 의해, 흡입공기류 중에 에어로졸이 발생되며, 이 에어로졸은 흡입공기류와 함께 사용자에게 흡인된다.

전술한 제1 ~ 제4 실시예의 장치의 경우, 도 9 또는 도 10에 나타낸 바와 같이 공급세관(16)은 스로틀밸브(30) 또는 전자밸브(32)를 구비할 수 있다. 스로틀밸브(30)는 공급세관(16) 내를 통해 저장주머니(14)로부터 공급구(20)로 향하는 용액의 흐름만을 허용하고, 용액의 역방향 흐름은 저지한다. 그러므로 사용자가 마우스피스(4)를 통해 에어로졸 발생유로(8) 내에 공기를 불어넣어도, 공급세관(16) 내의 용액이 공기와 함께 저장주머니(14) 내로 유입하지 않아, 저장주머니(14) 내로의 공기의 혼입은 확실히 방지된다.

전자밸브(32)도 또한 스로틀밸브(30)와 같은 기능을 발휘함에 더하여, 전자밸브(32)는, 폐(閉) 위치에 유지되어 있는 한, 히터(12)가 작동온도로 상승되기 전에 사용자가 잘못해서 흡인동작을 행하여도, 공급구(20)로부터의 용액의 흡출을 확실히 방지한다.

도 11은, 제1 ~ 제4 실시예의 장치가 구비하는 제어 블록도를 나타낸다.

장치는, 히터(12)(또는 24)에 전력을 공급하는 전지 등의 전원(34)을 포함하고, 이 전원(34)은 제어회로(36)를 통해 전원스위치(38)에 전기적으로 접속되어 있다. 제어회로(36)에는 히터(12)(또는 24)에 부가해서, LED 등의 인디케이터(40), 히터(12)(또는 24)의 온도를 검출하는 온도센서(42)가 각각 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제4 실시예의 장치의 경우, 제어회로(36)에는 전술한 전자밸브(32)도 또한 전기적으로 접속되어 있다.

사용자에 의해 전원스위치(38)가 온(on)으로 조작되었을 때, 제어회로(36)는 전원(34)으로부터 히터(12)(또는 24)로의 전력 공급을 시작시켜, 히터(12)(또는 24)를 작동온도로 향해 상승시킨다. 이후, 히터(12)(또는 24)의 온도가 작동온도에 달한 후, 제어회로(36)는 온도센서(42)로부터의 검출신호에 의거해서, 히터(12)(또는 24)로의 전력공급을 제어하여, 히터(12)(또는 24)의 온도를 작동온도로 유지한다.

한편, 히터(12)(또는 24)가 작동온도로 유지되어 있을 때, 제어회로(36)는 인디케이터(40)를 작동시켜, 사용자에게 히터(12)(또는 24)의 승온이 완료되었음을 알린다.

그러므로 사용자는 인디케이터(40)의 작동을 확인한 후, 흡인동작을 행함으로써, 에어로졸을 확실히 흡인할 수 있다. 바꾸어 말하면, 인디케이터(40)는, 히터(12)(또는 24)의 승온이 미완료의 상태에 있을 때, 사용자가 잘못해서 흡인동작을 행함을 방지하는데 도움이 된다.

한편, 제어회로(36)는 전원스위치(38)의 온 또는 오프(off) 조작에 연동해서 전자밸브(32)를 개(開) 또는 폐 작동시킬 수도 있다. 그렇지만, 제어회로(36)는, 인디케이터(40)의 온 오프 작동에 연동해서 전자밸브(32)를 개폐시킴이 바람직하다. 이 경우, 전원스위치(38)가 오프로 조작되어 있을 때나, 히터(12)(또는 24)가 승온 중일 때, 전자밸브(32)는 닫혀져 있으므로, 사용자가 잘못해서 흡인동작을 행하여도, 공급세관(16)의 공급구(20)로부터 용액이 흡출됨은 없다.

상술한 제어회로(36), 전원스위치(38) 및 인디케이터(40)는 도 11 중에 1점 쇄선으로 둘러싸서 나타낸 바와 같이 하나의 제어유닛(44)으로 합쳐져 있다. 이러한 제어유닛(44)은 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이 마우스피스(4)의 외면에 장착되어 있다. 마우스피스(4)에 제어유닛(44)이 장착되어도, 제어유닛(44)은 전원(34)을 포함하지 않으므로, 경량이며, 또한, 그 소형화도 용이하다.

그러므로 흡인기(2)는 제어유닛(44)에 관계없이, 필터 시가렛이나 엽궐련 등의 끽연 물품과 동일한 로드 형상의 외관을 유지할 수 있다. 이 결과, 사용자는 손가락 사이에 흡인기(2)를 용이하게 끼울 수 있어, 흡인기(2)를 사용하여 간편하게 에어로졸을 흡인할 수 있다.

또한, 도 11에 나타내는 온도센서(42)는, 전류센서(도시하지 않음)로 치환함도 가능하다. 이 전류센서는 전원(34)으로부터 히터(12)(또는 24)에 공급되는 전류를 검출하고, 이 검출결과에도 의거하여, 제어회로(36)는 히터(12)(또는 24)가 작동온도로 상승했는지의 여부를 추정한다.

도 13은, 제5 실시예의 장치를 나타낸다.

제5 실시예의 경우, 전술한 전원(34) 및 제어회로(36)는 하나의 가반형(可搬型)의 파워유닛(46)으로 합쳐져 있고, 그리고, 이 파워유닛(46)은 소켓(48)을 갖는다. 한편, 흡인기(2)의 마우스피스(4)에는 전술한 인디케이터(40)가 장착되어 있다. 이 인디케이터(40), 전술한 온도센서(42) 및 히터(12)는 전기라인을 통해 플러그(52)에 접속되어 있다. 또한, 도 13 중에는, 히터(12)와 플러그(52)를 접속하는 전기코드(50)만 나타나 있다.

플러그(52)는 파워유닛(46)의 소켓(48)에 삽입 가능하고, 소켓(48) 및 플러그(52)는 파워유닛(46)과 흡인기(2)의 기계적, 그리고 전기적인 접속을 가능하게 하는 한편, 파워유닛(46)으로부터의 흡인기(2)의 분리를 가능하게 한다. 즉, 도 13 중의 참조부호 SL은 흡인기(2)와 파워유닛(46) 사이의 분리라인을 나타낸다.

플러그(52)가 소켓(48)에 삽입되었을 때, 전원(34)으로부터 제어회로(36)를 통해 히터(12)에 전력이 공급되며, 히터(12)의 온도는 작동온도범위의 상한치를 향해 상승한다. 즉, 소켓(48) 및 플러그(52)는 전술한 전원스위치(38)의 기능을 발휘한다.

이후, 제어회로(36)는 온도센서(42)로부터의 검출신호에 의거하여, 히터(12)의 온도가 상한치까지 상승했는지의 여부를 판정하고, 여기서의 판정결과가 참일 때, 인디케이터(40)를 작동시켜, 사용자에게 흡인기(2)의 사용이 가능하게 되었음을 알린다.

그러므로 사용자는 인디케이터(40)의 작동을 확인한 뒤에, 파워유닛(46)의 소켓(48)으로부터 흡인기(2)의 플러그(52)를 빼낼 수 있고, 파워유닛(46)으로부터 흡인기(2)를 분리한 상태에서, 전술한 바와 같이 흡인기(2)를 사용하여 에어로졸을 흡인할 수 있다.

제5 실시예의 경우, 흡인기(2)의 사용중, 히터(12)는 전원(34)으로부터 분리되어 있으므로, 전력의 공급을 받을 수 없다. 그러므로 히터(12)의 온도는 플러그(52)가 소켓(48)으로부터 뽑아진 후, 시간의 경과에 따라 서서히 저하한다. 그렇지만, 히터(12)의 온도가 작동온도 범위 내에 있는 한, 히터(12)는, 사용자의 흡인동작시, 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

제5 실시예의 경우, 히터(12)가 일단 가열된 후, 흡인기(2)의 플러그(52)가 파워유닛(46)의 소켓(48)으로부터 빼내지면, 인디케이터(40)의 작동은 정지되어 버린다. 이 때문에, 사용자는 흡인기(2)의 사용중, 히터(12)의 온도가 작동온도 범위 내에 있는지의 여부를 파악할 수 없다. 이러한 불편을 해소하기 위해, 인디케이터(40)는, 온도센서(42)로부터의 검출신호에 의거하여, 히터(12)의 온도가 작동온도 범위 내에 있는 동안, 그 작동을 유지하는 유지회로(도시하지 않음)를 내장할 수도 있다.

도 14는, 제6 실시예의 장치를 나타낸다.

제6 실시예의 장치는, 축전요소로서의 축전지(capacitor, 54)를 더 구비하고 있다. 이 축전지(54)는 충전코드(56)에 배치되고, 이 충전코드(56)는 플러그(52)와 히터(12) 사이의 전원코드(50)와 플러그(52) 사이를 전기적으로 접속하고 있다. 플러그(52)가 소켓(48)에 삽입되어, 히터(12)의 온도가 상승될 때, 축전지(54)는 전원(4)으로부터 공급되는 전기에너지를 모아둔다.

그러므로 전술한 바와 같이 흡인기(2)가 파워유닛(46)으로부터 기계적, 그리고 전기적으로 분리된 상태에서 사용되어도, 축전지(54)로부터 히터(12)에 전력이 공급되므로, 히터(12)의 온도저하가 억제된다. 이 결과, 제6 실시예의 장치는, 히터(12)의 1회의 승온 프로세스 당에서의 흡인기(2)의 사용시간을 제5 실시예의 장치에 비해 길게 늘일 수 있다.

도 15는 제7 실시예의 장치를 나타낸다.

제7 실시예의 장치는, 감온(感溫) 작동형의 밸브(58)를 더 구비하고 있고, 이 밸브(58)는 공급세관(16)에 배치되어 있다. 구체적으로는, 밸브(58)는, 형상기억합금으로 형성된 밸브체를 갖고, 이 밸브체는 열전달경로(60)를 통해 히터(12)에 열적으로 접속되어 있다. 이 경우, 밸브(58)는 히터(12)의 온도가 전술한 작동온도 범위 내에 있을 때만 열리고, 히터(12)의 온도가 작동온도 범위보다 저하했을 때, 닫힌다.

따라서, 히터(12)의 승온이 완료되지 않은 때, 밸브(58)는 공급세관(16)을 닫고 있으므로, 사용자가 잘못해서 흡인동작을 행하여도, 공급세관(16)의 공급구(20)로부터 용액이 에어로졸 발생유로(8) 내로 흡출되지 않는다. 바꾸어 말하면, 사용자의 흡인동작에 의해 공급구(20)로부터 용액이 흡출되었을 때, 히터(12)의 온도는 작동온도 범위 내에 있으므로, 흡출된 용액의 모두는 에어로졸이 된다.

도 16은 제8 실시예의 장치를 나타낸다.

제8 실시예의 장치의 경우, 흡인기(2)는, 히터(12) 대신에 축열튜브(62)를 구비하고 있다. 한편, 파워유닛(46)은 소켓(48)을 대신하여 히트 커플러(heat coupler, 64)를 구비하고 있다. 이 히트 커플러(64)는 흡인기(2)를 그 축열튜브(62)에서 수취가능한 형상을 갖는다. 구체적으로는, 히트 커플러(64)는 전기히터(도시하지 않음)를 내장한다. 파워유닛(46)의 스위치(도시하지 않음)가 온으로 조작되었을 때, 전원(34)은 제어회로(36)를 통해 히트 커플러(64)의 전기히터에 전력을 공급하여, 히트 커플러(64)를 전기히터에 의해 발열시킨다. 그러므로 흡인기(2)가 그 축열튜브(62)에서 히트 커플러(64)에 수취되어 있으며, 이 상태에서, 히트 커플러(64)가 발열되면, 히트 커플러(64)로부터 축열튜브(62)에 열에너지가 전달되고, 이에 의해, 축열튜브(62)의 온도는 작동온도 범위의 상한치까지 상승한다. 이후, 사용자는 히트 커플러(64)로부터 흡인기(2)를 떼어내고, 이 흡인기(2)를 사용하여 에어로졸을 동일하게 흡인할 수 있다.

전술한 제5 ~ 제8 실시예의 경우, 소켓(48) 또는 히트 커플러(64)는 파워유닛(46)과 별체(別體)라도 좋다.

마지막으로, 본 발명은 전술한 제1 ~ 제8 실시예의 장치에도 제약되지 않고, 이들 장치 중의 요소를 조합하여 얻어지는 장치라도 좋다.

Claims

사용자가 손가락 사이에 끼워넣기 가능한 로드 형상의 흡인기로서, 그 일단부(一端部)에 배치된 외기(外氣) 도입구, 그 타단부(他端部)에 배치된 마우스피스(mouthpiece) 및 그 내부에 상기 외기 도입구로부터 상기 마우스피스에 이르는 에어로졸(aerosol) 발생유로(發生流路)를 포함하는 흡인기(吸引器)와,
상기 흡인기와는 별도로 준비되고, 그 내부에 에어로졸의 원료가 되는 용액을 갖춘 가요성(可撓性)의 저장주머니와,
상기 흡인기와 상기 저장주머니를 분리 가능하게 접속하며 또한 상기 흡인기 및 상기 저장주머니를 접속했을 때, 상기 저장주머니 내의 용액을 상기 흡인기의 상기 에어로졸 발생유로까지 안내하는 공급세관(供給細管)으로서, 상기 에어로졸 발생유로에 개구(開口)하는 공급구를 갖고, 상기 에어로졸 발생유로 내의 공기가 상기 마우스피스를 통해 흡인되었을 때, 상기 공급구로부터 상기 에어로졸 발생유로 내로의 용액의 흡출(吸出)을 허용하는 공급세관과,
상기 흡인기에 상기 공급구로부터 상기 에어로졸 발생유로의 하류(下流)로 떨어져서 구비된 가열요소로서, 상기 공급구로부터 상기 에어로졸 발생유로에 흡출된 용액을 가열해서 무화(霧化)시켜, 상기 에어로졸 발생유로 내에 에어로졸을 발생시키는 가열요소를 구비하는 에어로졸 흡인 장치.
제1항에 있어서,
상기 흡인기는, 상기 외기 도입구를 갖는 공기도입관을 더 포함하고, 상기 공급세관은 상기 공급구를 통해 상기 공기도입관 내에 접속되어 있는 에어로졸 흡인 장치.
제2항에 있어서,
상기 가열요소는, 상기 공기도입관과 상기 마우스피스 사이에 배치되어, 상기 에어로졸 발생유로의 일부를 규정하는 관 형상의 전기히터인 에어로졸 흡인 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어로졸 발생유로는, 그 유로 단면적을 좁히는 조임부를 포함하고, 상기 공급구는 상기 조임부의 내면에 개구되어 있는 에어로졸 흡인 장치.
제1항에 있어서,
상기 가열요소는 전기적인 히터를 포함하고,
상기 장치는,
상기 히터에 전력을 공급하는 전원과,
상기 전원을 위한 전원스위치와,
상기 히터의 온도를 검출하는 온도센서와,
상기 히터의 승온(昇溫) 상태를 표시하는 인디케이터(indicator)와,
상기 전원스위치 및 상기 온도센서로부터의 신호에 의거하여, 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하며, 상기 히터의 온도를 소정의 작동온도로 유지하는 한편, 이때, 상기 인디케이터를 작동시키는 제어회로를 더 구비하는 에어로졸 흡인 장치.
제5항에 있어서,
상기 전원스위치, 상기 인디케이터 및 상기 제어회로는 하나의 제어유닛으로 합쳐지고, 이 제어유닛은 상기 흡인기에 장착되어 있는 에어로졸 흡인 장치.
제1항에 있어서,
상기 가열요소에 상기 용액을 가열하기 위한 에너지를 공급하는 가반형(可搬型)의 에너지원과, 상기 에너지원과 상기 가열요소를 분리 가능하게 기계적으로 접속하는 동시에, 접속시에는, 상기 에너지원으로부터 상기 가열요소로의 에너지의 공급을 허용하는 커넥터를 더 구비하는 에어로졸 흡인 장치.
제7항에 있어서,
상기 에너지원은, 전기에너지를 공급하는 전원을 포함하고,
상기 가열요소는, 상기 전원으로부터 전기에너지의 공급을 받아 발열하며, 상기 에어로졸 발생유로의 일부를 형성하는 관 형상의 전기히터인 에어로졸 흡인 장치.
제8항에 있어서,
상기 히터에 전기적으로 접속되고, 상기 커넥터를 통해 축전 가능한 축전요소를 더 구비하는 에어로졸 흡인 장치.
제7항에 있어서,
상기 에너지원은, 열에너지를 공급하는 열원이고,
상기 가열요소는, 상기 에어로졸 발생유로의 일부를 형성하는 축열튜브이며,
상기 커넥터는, 상기 열원으로부터 상기 축열튜브에 열에너지를 전달하는 히트 커플러(heat coupler)인 에어로졸 흡인 장치.
제1항에 있어서,
상기 공급세관에 배치된 밸브를 더 구비하는 에어로졸 흡인 장치.
제11항에 있어서,
상기 밸브는, 사용자의 흡인동작시에만 열리는 에어로졸 흡인 장치.