KR101364766B1

KR101364766B1 - 유입 홀이 형성된 전자담배의 카트리지

Info

Publication number: KR101364766B1
Application number: KR1020110050826A
Authority: KR
Inventors: 이영인
Original assignee: 이영인
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2014-02-17
Also published as: KR20120132163A

Abstract

본 발명은 유입 홀이 형성된 전자담배의 카트리지에 관한 것이고, 구체적으로 흡연이 이루어지면서 일정량의 니코틴 용액이 공급되어 니코틴 용액의 누설이 방지될 수 있는 전자담배의 카트리지에 관한 것이다. 전자담배를 위한 유입 홀이 형성된 카트리지는 수용 하우징, 수용 하우징의 한쪽 끝에 결합되는 받침판, 받침판에 의하여 지지되는 고정 장치, 고정 장치에 고정되고 공급 수단에 의하여 공급되는 니코틴 용액을 기화시키는 히터, 기화 공간과 저장 공간을 분리하는 분리판, 분리판으로부터 수용 하우징의 외부로 연장되는 연기 도관 및 분리판에 형성된 유입 홀을 포함한다.

Description

유입 홀이 형성된 전자담배의 카트리지{Cartridge for Electronic Cigarette}

본 발명은 유입 홀이 형성된 전자담배의 카트리지에 관한 것이고, 구체적으로 흡연이 이루어지면서 일정량의 니코틴 용액이 공급되어 니코틴 용액의 누설이 방지될 수 있는 전자담배의 카트리지에 관한 것이다.

전자담배는 이 분야에서 공지되어 있고 도 3에 도시된 것과 유사한 구조를 가진다. 도 3을 참조하면 전자담배(3)는 전력의 공급을 위한 배터리(311)가 수용되는 배터리 어셈블리(31), 하우징(321), 외부로부터 유입된 공기의 유도를 위한 공기 유도로(322), 배터리(311)로부터 공급된 전력에 의하여 가열되는 히터(323), 히터(323)로부터 전달된 열을 이용하여 공급 용기(326)로부터 공급된 니코틴 용액을 기화시키는 기화기(324)와 기화기(324)에서 기화된 니코틴 연기를 유도하는 연기 유도로(325)로 이루어진 기화 어셈블리(32), 니코틴 연기를 입으로 유도하는 흡입 통로(341) 및 흡입 통로(341)와 연결된 배출구(342)로 이루어진 흡입 어셈블리(34)를 포함한다. 위와 같은 구조를 가진 공지의 전자담배에서 외부의 공기가 화살표 A로 표시된 지점으로 유입되어 기화 어셈블리(32)의 내부로 유입된다. 기화된 공기는 기화기(324)에서 기화된 니코틴 용액과 함께 화살표 B로 표시된 지점을 통하여 연기 유도로(325)로 유도되어 화살표 C로 표시된 흡입 어셈블리(34)로 공급된다. 그리고 니코틴 연기는 흡입 어셈블리(34)를 통하여 입으로 유입될 수 있다. 추가로 공지의 전자담배(3)는 흡연 여부를 표시할 수 있는 발광체(33)를 포함할 수 있다.

공지된 전자담배에서 니코틴 용액의 공급은 기화기(324)에 설치된 용액 흡수 소재를 경유하여 히터(323)의 내부를 관통하는 섬유 집합체로 공급된다. 흡연이 이루어지지 않는 경유에도 니코틴 용액은 용액 흡수 소재 또는 섬유 집합체에 잔존하게 된다. 용액 흡수 소재 또는 섬유 집합체에 잔존하는 니코틴 용액은 여러 가지 원인으로 인하여 하우징(321)의 내부 또는 공기 유도로(322)로 누설이 될 수 있다.

본 발명은 공지의 전자담배가 가진 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.

본 발명의 목적은 섬유집합체 또는 히터에 잔존하는 니코틴 용액이 전자담배의 내부로 누설이 되는 것을 방지할 수 있는 전자담배를 위한 카트리지에 관한 것이다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 전자담배를 위한 유입 홀이 형성된 카트리지는 수용 하우징, 수용 하우징의 한쪽 끝에 결합되는 받침판, 받침판에 의하여 지지되는 고정 장치, 고정 장치에 고정되고 공급 수단에 의하여 공급되는 니코틴 용액을 기화시키는 히터, 기화 공간과 저장 공간을 분리하는 분리판, 분리판으로부터 수용 하우징의 외부로 연장되는 연기 도관 및 분리판에 형성된 유입 홀을 포함한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 수용 하우징의 측면에 형성된 공기 홀을 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 받침판은 외부 공기의 유입을 위한 공기 도관을 가진다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 수용 하우징은 니코틴 용액의 충전이 가능하다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 분리판은 수용 하우징과 일체형이 되거나 분리 가능하다.

본 발명에 따른 카트리지는 니코틴 용액의 누설이 방지되도록 하는 것에 의하여 전자담배의 청결성이 유지되도록 하면서 이와 동시에 전자담배의 오작동이 방지될 수 있도록 한다는 이점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 실시 예에 대한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 유입 홀의 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 공지된 전자담배를 개략적으로 도시한 것이다.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 실시 예에 대한 단면을 개략적으로 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 전자담배를 위한 유입 홀이 형성된 카트리지(10)는 수용 하우징(11), 수용 하우징(11)의 한쪽 끝에 결합되는 받침판(12), 받침판(12)에 의하여 지지되는 고정 장치(14), 고정 장치(14)에 고정되고 공급 수단(15)에 의하여 공급되는 니코틴 용액을 기화시키는 히터(H), 기화 공간과 저장 공간을 분리하는 분리판(131), 분리판(131)으로부터 수용 하우징(11)의 외부로 연장되는 연기 도관(134) 및 분리판(131)에 형성된 유입 홀(132)을 포함한다.

카트리지(10)는 니코틴 용액이 저장되는 한편 저장된 니코틴 용액이 기화되는 공간을 말한다. 카트리지(10)는 단일한 구조를 가지거나 분리된 구조를 가질 수 있다. 단일한 구조란 카트리지(10)를 구성하는 일련의 구성요소가 서로 연결된 형태를 말하고 분리된 구조는 일부의 구성요소가 물리적으로 격리되어 설치되어 카트리지(10)가 가진 기능의 일부를 담당하는 것을 말한다. 본 발명에 따른 카트리지(10)은 단일한 구조 또는 분리된 구조를 포함한다.

수용 하우징(11)은 속이 빈 실린더 형상이 될 수 있고 금속, 플라스틱 또는 알루미늄과 같이 이 분야에서 공지된 임의의 소재로 만들어질 수 있다. 수용 하우징(11)의 한쪽 끝에 받침대(12)가 형성될 수 있다. 받침대(12)는 수용 하우징(11)의 한쪽 끝을 밀봉하기 위한 것으로 수용 하우징(11)과 일체로 형성될 수 있지만 독립적으로 제조가 되어 수용 하우징(11)과 결합이 될 수 있다. 받침판(12)은 전자담배의 다른 구성요소와 결합이 가능하도록 형성될 수 있다. 예를 들어 받침판(12)의 아래쪽 부분에 나사가 형성되어 배터리가 수용되는 배터리 하우징과 결합이 될 수 있다. 필요에 따라 받침판(12)에 외부 공기를 유입시키기 위한 공기 도관(121)이 형성될 수 있다. 공기 도관(121)은 카트리지(10)의 아래쪽으로부터 유입되는 공기를 히터(H)로 유도하기 위하여 형성될 수 있다. 만약 다른 방법으로 외부 공기가 카트리지(10)의 내부로 유입될 수 있다면 공기 도관(121)이 별도로 형성될 필요가 없다.

받침대(12)의 위쪽 평면에 고정 장치(14)가 설치될 수 있다. 고정 장치(14)는 히터(H)를 고정시키는 한편 수용 하우징(11) 내부의 니코틴 용액이 공급 수단(15)을 통하여 히터(H)로 공급되도록 한다. 공급 수단(15)은 예를 들어 섬유집합체가 될 수 있고 고정 장치(14)의 둘레 면에 내부와 외부를 관통하여 공급 홀(141)이 형성될 수 있다. 고정 장치(14)는 전체적으로 위쪽이 개방되고 내부가 빈 실린더 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.

수용 하우징(11)의 내부에 니코틴 용액이 저장되면서 이와 동시에 수용 하우징(11)의 내부에서 니코틴 용액의 기화가 일어나게 된다. 그러므로 저장 공간과 기화 공간이 분리될 필요가 있다. 저장 공간과 기화 공간은 분리판(131)에 의하여 분리가 될 수 있다. 히터(H)가 설치된 분리판(131)의 아래쪽은 기화 공간이 되고 분리판(131)의 위쪽은 저장 공간이 될 수 있다. 저장 공간에 저장된 니코틴 용액은 일정량으로 공급 수단(15)으로 전달이 되어야 한다. 이를 위하여 분리판(131)에 유입 홀(132)이 형성될 수 있다. 유입 홀(132)은 예를 들어 직경이 0.001~0.5 ㎜가 되는 관통 구멍이 될 수 있다. 유입 홀(132)은 분리판(131)의 위쪽 면으로부터 아래쪽 면으로 관통하는 형상이 될 수 있고 다수 개가 될 수 있다.

분리 판(131)은 다양한 형상으로 만들어질 수 있고 수용 하우징(11)과 일체로 만들어지거나 또는 별개로 제조되어 수용 하우징(11)에 결합될 수 있다. 또한 도 1의 (가)에 도시된 것처럼, 분리판(131)은 체류 공간(133)을 가질 수 있다. 체류 공간(133)은 특별히 분리판(131)과 받침대(12)의 위쪽 면 사이의 간격이 좁을 때 필요하다. 도 1의 (가)에 도시된 실시 예에서 분리판(131)은 받침대(12)와 일정 간격을 두고 위치하지만 필요에 따라 분리판(131)은 받침대(12)에 인접하게 위치할 수 있다. 이와 같은 경우 고정 장치(14)는 체류 공간(133)의 내부에 수용될 수 있다. 이러한 구조에서 체류 공간(133)은 기화 공간의 기능을 가지게 된다.

연기 도관(134)은 히터(H)에 의하여 기체 상태로 된 니코틴 용액을 수용 하우징(11)의 외부로 유도하기 위한 것으로 분리판(131)의 중앙 또는 체류 공간(132)의 중앙으로부터 수용 하우징(11)의 외부로 연장될 수 있다.

도 1의 (가)에 도시된 것처럼, 분리판(131), 체류 공간(132) 및 연기 도관(134)은 분리 배출 장치(13)를 형성하게 된다. 분리 배출 장치(13)는 일체로 제조되거나 별개로 제조될 수 있다. 또한 분리 배출 장치(13)는 수용 하우징(11)과 일체로 제조되거나 독립적으로 제조될 수 있다.

수용 하우징(11)의 위쪽에 덮개가 형성될 수 있다. 덮개는 수용 하우징(11)과 견고하게 결합이 되거나 또는 분리 가능하게 결합이 될 수 있다. 또한 덮개에 충전 홀(151, 151a)이 형성될 수 있고 충전 홀(151, 151a)에 개폐를 위한 마개(152, 152a)가 결합될 수 있다. 충전 홀(151, 151a) 및 그에 따른 마개(152, 152a)의 설치 위치 또는 개수는 적절하게 선택될 수 있고 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

체류 공간 또는 기화 공간에 외부 공기가 유입될 필요가 있다. 체류 공간 또는 기화 공간에 유입된 공기는 기화된 니코틴 연기가 연기 도관(134)을 통하여 외부로 배출될 수 있도록 한다. 도 1의 (가)에 도시된 것처럼, 외부 공기의 유입은 수용 하우징(11)의 둘레 면에 형성된 공기 홀(16)을 통하여 이루어질 수 있다. 공기 홀(16)은 기화 공간의 내부로 외부 공기를 유입시킬 수 있는 임의의 위치에 형성될 수 있고 다수 개가 될 수 있다. 대안으로 외부 공기는 받침대(12)의 아래쪽으로부터 유입될 수 있다. 위에서 설명을 한 것처럼, 외부 공기는 배터리 부분(도시되지 않음)에 형성된 공기 홀을 통하여 전자담배의 내부로 유입될 수 있다. 그리고 유입된 공기는 공기 도관(121)을 통하여 기화 공간으로 유입될 수 있다.

도 1의 (나)는 분리 배출 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1의 (나)에 도시된 것처럼, 2개의 유입 홀(132)이 분리판(131)을 관통하는 형태로 만들어질 수 있고 체류 공간(133)이 분리판(131)의 중앙에 위쪽으로 돌출되는 형상으로 만들어질 수 있다.

분리 배출 장치(13)는 다양한 형태로 만들어질 수 있고 제시되 실시 예에 제한되지 않는다. 아래에서 유입 홀의 다양한 실시 예에 대하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유입 홀의 다양한 실시 예를 도시한 것이다.

도 2에 제시된 실시 예에서 도 1과 동일한 도면 부호를 가지는 것은 동일 또는 유사한 기능을 가지는 장치를 나타낸다.

도 2의 (가)를 참조하면, 유입 홀(21)은 십자 형상으로 만들어질 수 있다. 또한 도 2의 (나)를 참조하면, 유입 홀(22a, 22b)은 일자 형상으로 연장되는 다수 개의 슬릿 또는 간극 형상으로 만들어질 수 있다. 이와 같은 십자 형상 또는 슬릿 형상은 분리판(131) 아래쪽의 압력 변화에 따라 크기가 변화될 수 있다는 특징을 가진다. 구체적으로 분리판(131)이 고무, 실리콘 또는 플라스틱과 같은 탄성을 가진 소재로 만들어지고 분리판(131)의 아래쪽 압력이 감소하면 간극의 크기가 증가할 수 있다. 그리고 분리판(131)의 위쪽은 높은 압력으로 유지되고 아래쪽은 낮은 압력이 되면 니코틴 용액은 위쪽에서 아래쪽으로 흐르게 된다. 이로 인하여 분리판(131) 위쪽의 저장 공간에 저장된 니코틴 용액은 흡연이 이루어지면서 일정량으로 아래쪽의 기화 공간으로 공급될 수 있다.

도 3의 (가)를 참조하면, 유입 홀(23a, 23b)은 도 1의 실시 예에서 제시된 것과 유사하게 괸통 홀 형상이 될 수 있다. 다만 형성 위치가 수용 하우징(11)의 벽면과 분리판(131)이 접하는 부분이 된다. 관통 홀의 형상이 되면 압력 차이에 의하여 직경은 변하지 않지만 니코틴 용액은 압력 차이로 인하여 저장 공간으로부터 기화 공간으로 흐르게 된다.

유입 홀(21, 22a, 22b, 23, 23a)의 크기는 대기압 또는 그와 비슷한 압력에서 액체가 흐르지 않을 정도의 크기로 선택이 될 필요가 있다. 니코틴 용액은 일반적으로 점성이 큰 액상이 되므로 이를 고려하여 간극 또는 직경은 0.001~0.5 ㎜가 될 수 있다.

아래에서 본 발명에 따른 카트리지의 작동 과정에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 카트리지(10)에 아래쪽에 배터리 부분이 연결되고 그리고 위쪽 부분에 마우스피스가 연결될 수 있다. 니코틴 용액은 수용 하우징(11)의 저장 공간에 저장이 될 수 있다. 흡연이 이루어지면 스위치 또는 센서가 작동하여 히터(H)에 전력이 공급되고 공기 홀(16) 또는 공기 도관(121)을 통하여 외부 공기가 유입될 수 있다.

흡연이 시작이 되면서 저장 공간과 기화 공간 사이의 압력 차이로 인하여 저장 공간에 저장된 니코틴 용액은 유입 홀(132)을 통하여 기화 공간으로 유입되게 된다. 니코틴 용액은 기화 공간의 바닥으로 낙하하거나 또는 벽면을 타고 흐르게 된다. 공급 수단(15)에 해당하는 섬유집합체가 받침대(12)의 위쪽 평면에 충분히 연장되어 있다면 유입 홀(132)을 통하여 유입된 니코틴 용액은 섬유집합체로 공급이 되어 히터(H)로 전달이 될 수 있다. 히터(H)의 발열에 의하여 니코틴 용액은 기화가 되고 연기 도관(134)을 통하여 마우스피스로 유입된다. 이후 니코틴 용액은 입안으로 흡입이 될 수 있다.

니코틴 용액이 저장 공간으로 원활하게 유입이 되도록 하기 위하여 분리판(131)과 받침대(12)의 위쪽 평면이 충분히 인접하도록 만들어질 수 있다. 또한 섬유집합체는 받침대(12)의 위쪽 평면 전체에 분포되도록 만들어질 수 있다. 이로 인하여 흡연이 이루어지지 않는 경우에도 소량이 니코틴 용액이 섬유집합체에 공급이 된 상태가 될 수 있다. 흡연이 이루어지면 이미 공급된 니코틴 용액이 히터로 공급이 전달이 되면서 일정량의 니코틴 용액이 저장 공간으로부터 섬유집합체로 새로이 공급이 될 수 있다. 대안으로 섬유집합체의 일부가 유입 홀(132)을 통하여 저장 공간으로 연장될 수 있다.

흡연으로 인하여 저장 공간에 저장된 니코틴 용액이 모두 소진이 되면 충진 홀(151)을 통하여 니코틴 용액이 저장 공간에 다시 공급될 수 있다.

위에서 본 발명의 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으면 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10:카트리지 11: 수용 하우징
12: 받침판 13: 분리 배출 장치
14: 고정 장치 15: 공급 수단
16: 공기 홀 121: 공기 도관
131: 분리판 132: 유입 홀
133: 체류 공간 134: 연기 도관
141: 공급 홀 151, 151a: 충전 홀
152, 152a: 마개 21, 22a, 22b, 23a, 23b: 유입홀
H: 히터
3: 전자담배 31: 배터리 어셈블리
32: 기화 어셈블리 33: 발광체
34: 흡입 어셈블리
311: 배터리 321: 하우징
322: 공기 유도로 323: 히터
326: 공급 용기 324:기화기
325: 연기 유도로 341: 흡입 통로
342: 배출구

Claims

전자담배를 위한 유입 홀이 형성된 카트리지에 있어서,
수용 하우징(11);
수용 하우징(11)의 한쪽 끝에 결합되는 받침판(12);
받침판(12)에 의하여 지지되는 고정 장치(14);
고정 장치(14)에 고정되고 공급 수단(15)에 의하여 공급되는 니코틴 용액을 기화시키는 히터(H);
기화 공간과 저장 공간을 분리하는 분리판(131);
분리판(131)으로부터 수용 하우징(11)의 외부로 연장되는 연기 도관(134); 및
분리판(131)에 형성된 유입 홀(132)을 포함하고,
상기 받침판(12)은 외부 공기의 유입을 위한 공기 도관(121)을 가지는 것을 특징으로 하는 전자담배를 위한 유입 홀이 형성된 카트리지.
청구항 1에 있어서, 수용 하우징(11)의 측면에 형성된 공기 홀(16)을 더 포함하는 카트리지.
삭제
청구항 1에 있어서, 수용 하우징은 니코틴 용액의 충전이 가능한 것을 특징으로 하는 카트리지.
청구항 1에 있어서, 분리판(131)은 수용 하우징(11)과 일체형이 되거나 분리 가능한 것을 특징으로 하는 카트리지.