KR101409699B1 - 에어로졸 흡인기를 위한 액 탱크 - Google Patents

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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

에어졸 흡인기를 위한 액 탱크(14)는, 일단이 대기에 개방되고, 그 내부에 향미 용액(L)을 저장한 리졸버 유로(68)와, 이 리졸버 유로(68)의 타단과 에어졸 흡인기의 흡인 경로(4)를 접속하고, 흡인 경로(4) 내의 흡인압 및 모세관 현상의 일방의 작용에 의해, 향미 용액(L)을 흡인 경로(4)에 안내하는 공급관(48)과, 리졸버 유로(68)의 타단과 공급관(48)의 사이에 배치되고, 리졸버 유로(68)로부터 공급관(48)으로 향하여 향미 용액(L)의 흐름만을 허용하는 유출밸브를 가진다.

Description

에어로졸 흡인기를 위한 액 탱크{LIQUID TANK FOR AEROSOL ASPIRATOR}
본 발명은, 향미(香味) 용액을 공급하는 액 탱크, 자세한 것은, 향미 용액을 향기 에어로졸에 변환시켜, 이 향기 에어로졸을 공기와 함께 사용자에게 흡인시키는 에어로졸 흡인기에 적합한 액 탱크에 관한 것이다.
이런 종류의 에어로졸 흡인기는 이하의 특허문헌 1, 2에 각각 개시되고 있다. 특허문헌 1, 2의 에어로졸 흡인기는 어느 쪽도, 흡인 경로 및 향미 용액을 저장한 액 탱크를 포함한다. 이 액 탱크는 흡인 경로 내의 흡인압 또는 모세관 현상의 움직임에 의해, 흡인 경로의 소정 위치에 향미 용액을 공급한다. 이러한 에어졸 흡인기에 의하면, 공급 위치에의 향미 용액의 공급에 해당하여, 구동원, 즉, 공급 펌프가 불필요해져, 이것은 에어로졸 흡인기의 소형화를 가능하게 한다.
일본공개특허공보 평11-89551(JP11-89551A) 국제공개 제2009/069518호 팸플릿(WO 2009/069518 A1)
특허문헌 1의 액 탱크는, 탱크 보디와, 이 탱크 보디 내의 액중(液中)으로부터 흡인 경로까지 상방으로 향하여 연장되는 공급관과, 이 공급관의 출구에 부착된 히터를 가진다. 그렇지만, 공급관의 출구 위치는 향미 용액이 공급관 내를 모세관 현상에 의해서 상승할 수 있는 높이 이하가 아니면 안 되어, 액 탱크의 설계나 배치를 크게 제약한다.
또, 액 탱크 내에 있어서의 향미 용액의 잔량(殘量)이 적게 되는지, 또는, 액 탱크가 경사져 있는 경우, 공급 관내에서의 향미 용액의 상승 속도가 저하한다. 이 상황하에서는, 히터에 의한 향미 용액의 가열 시간이 일정으로 있어도, 공급관으로부터 흡인 경로 내에 공급되는 향미 용액의 공급량 즉, 향미 에어로졸의 생성량이 감소하여, 향미 에어로졸의 생성량을 안정시킬 수 없다. 또한, 액 탱크 내는 대기구(大氣口)를 통해서 대기에 개방되어 있지 않으면 안 되는 것으로, 액 탱크 내의 향미 용액이 대기구로부터 누출할 우려가 있다.
한편, 특허문헌 2의 액 탱크는 탱크 보디로서 향미 용액이 충전된 가요성 주머니를 포함하고, 이 가요성 주머니도 또한 공급관을 개입시켜 흡인 경로의 공급 위치에 접속되어 있다. 가요성 주머니 내의 향미 용액은 흡인 경로 내의 흡인압(吸引壓)에 의해, 공급관을 통하여서 흡인 경로에 공급된다. 가요성 주머니는 변형 자재(自在)이기 때문에, 가요성 주머니 내의 압력은 상시 대기압에 유지되어 일정으로 있다. 그러므로 가요성 주머니부터 공급되는 향미 용액의 양은 흡인압에 따라 결정되기 때문에, 가요성 주머니는 향미 용액의 안정된 공급을 가능하게 하고, 또 향미 용액의 누출을 확실하게 방지한다.
그렇지만, 상술한 향미 용액의 안정공급은 가요성 주머니 내에 향미 용액이 충분히 저장될 수 있는 것이 조건이다. 자세한 것은, 가요성 주머니 내의 향미 용액의 잔량이 적게 되면, 가요성 주머니 자체의 수축 변형에 필요로 하는 힘이 증가해, 향미 용액의 안정공급이 유지되지 않는다. 또한, 특허문헌 1, 2의 액 탱크는 어느 쪽도, 액 탱크 내의 향미 용액을 완전하게 공급하지 못하고, 액 탱크는 향미 용액을 잔존시킨 상태로 폐기되는지, 또는 향미 용액의 보급을 받지 않으면 안 된다.
본 발명의 목적은, 향미 용액의 누출이나 잔존을 방지하면서, 향미 용액의 안정 보급을 가능하게 하는 에어로졸 흡인기를 위한 액 탱크를 제공하는 것에 있다.
상기 목적은 본 발명의 액 탱크에 의해서 달성되고, 이 액 탱크는, 향미 용액을 저장하고, 일단(一端)에 대기(大氣)로 개방된 대기 출구 및 타단을 각각 갖는 리졸버(저장기) 유로(a reservoir channel)와, 이 리졸버 유로의 타단과 흡인 경로를 접속해, 리졸버 유로의 유로 단면적보다 작은 유로 단면적 및 흡인 경로에 개구한 공급구를 가지고, 흡인 경로 내의 흡인압 및 모세관 현상의 일방의 움직임에 기초하여, 리졸버 유로로부터 공급구에 향미 용액을 도입하는 공급관과, 리졸버 유로의 타단과 공급관과의 사이에 설치되어, 리졸버 유로로부터 공급관으로 향하는 향미 용액의 흐름만을 허용하는 유출밸브를 구비한다.
상술의 액 탱크에 의하면, 흡인 경로 내에 흡인압이 발생되었을 때, 리졸버 유로 내의 향미 용액은 공급구로의 흡인압과 대기구로의 대기압과의 사이의 차압에 기초하여, 공급관의 공급구로부터 흡인 경로 내로 빨아들인다. 여기서의 향미 용액의 빨아들임에 수반해, 리졸버 유로 내의 향미 용액은 유출밸브를 통해서 공급 관내에 보충되어, 공급관의 공급구는 상시, 향미 용액의 공급을 받은 상태에 있다. 흡인 경로 내에 흡인압이 반복해 발생될 때마다, 흡인 경로 내에의 향미 용액의 공급 및 리졸버 유로로부터 공급 관내에의 향미 용액의 보충이 반복되어, 리졸버 유로 내의 향미 용액은 공급관으로 향해서 이동한다. 이 결과, 리졸버 유로 내의 향미 용액은 그 모두가 흡인 경로 내에 공급 가능해진다.
한편, 상술한 차압이 발생되지 않을 때, 리졸버 유로 내의 향미 용액은 공급구 및 대기구를 통해서 대기압을 각각 받고 있지만, 향미 용액의 점도나 리졸버 유로의 유로 저항이 어느 정도 크면, 액 탱크의 자세에 관계없이, 리졸버 유로 내에서의 향미 용액의 이동은 저지된다. 이 결과, 공급관의 공급구나 리졸버 유로의 대기구로부터의 향미 용액의 누출은 확실히 저지된다.
구체적으로는, 향미 용액은 JlS 규격으로의 상온에서, 1499mPaㆍs 이하의 점도를 가지고, 리졸버 유로는 38㎟ 이하의 유로 단면적을 가진다. 바람직하게는, 향미 용액은 JlS 규격으로의 상온에서, 61mPaㆍs 이하의 점도를 가지고, 리졸버 유로는 28㎟ 이하의 유로 단면적을 가진다. 더욱 바람직하게는, 공급관은, 0.1㎟ 이하의 유로 단면적을 가진다. 한편, 액 탱크는 유입밸브(流入弁)를 더 구비할 수 있고, 유입밸브는 대기구의 근방에서 리졸버 액 유로에 배치되어 대기구로부터 리졸버 유로 역내(域內)로 향하는 공기의 흐름만을 허용한다. 이러한 유입밸브는 대기구로부터의 향미 용액의 누출을 확실하게 방지한다.
액 탱크는 유입밸브에 대신하여 플러그 액(plug liquid)을 포함하고 있어도 좋고, 이 플러그 액은, 대기구와 리졸버 유로 내의 향미 용액과의 사이에서 리졸버 유로 내에 위치되어, 리졸버 유로를 막고 있다. 이 경우, 플러그 액은 향미 용액에 대한 친화성을 가지지 않고, 향미 용액에 인접하고 있는지, 또는, 액 탱크는, 리졸버 유로 내에 플러그 액과 향미 용액을 서로 분리하는 공기층을 더 포함할 있다.
플러그 액은 리졸버 유로 내에서의 향미 용액의 이동에 연동(連動)하여 이동하고, 향미 용액에 대기압을 전달하는 한편, 대기구를 통해서 리졸버 유로 내에 유입하는 티끌(塵)이 향미 용액에 혼입하는 것을 저지한다. 구체적으로는, 리졸버 유로는 그 일부에 코일 튜브, 또는 기준선에 따라 반복해 왕복하는 통로를 포함할 수 있다.
본 발명의 액 탱크는, 흡인 경로에 향미 용액을 안정되어 공급할 수 있을 뿐만 아니고, 공급관의 공급구나 리졸버 유로의 대기구로부터의 향미 용액의 누출, 또는 리졸버 유로 내에서의 향미 용액의 불소망(不所望)인 잔존을 확실하게 저지할 수 있다.
도 1은 에어로졸 흡인기의 기본 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 도 1 중의 액 탱크의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 액 탱크의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 리졸버 블록의 양 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 시험장치 Tr를 나타낸 개략도이다.
도 6은 시험장치 Ts를 나타낸 개략도이다.
도 7은 시험장치 Ts에 있어서, 세관(細管)의 유로 단면적과 액의 공급량과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 플러그 액을 가지는 리졸버 유로의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 9는 플러그 액 및 공기층을 가지는 리졸버 유로의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 1의 에어로졸 흡인기는 파이프 부재(2)를 구비하고, 이 파이프 부재(2)의 내부는 흡인 경로(4)로서 형성되고 있다. 자세한 것은, 파이프 부재(2)는 그 일단측으로부터 공기 유입 섹션(6), 가열 섹션(8) 및 마우스피스 섹션(10)을 포함한다. 공기 유입 섹션(6) 즉, 흡인 경로(4)는 파이프 부재(2)의 일단에서 대기로 개방된 공기 도입구(12)를 가지고 있다. 공기 유입 섹션(6)에는 액 탱크(14)가 접속되어 있다. 이 액 탱크(14)는 향미 용액을 저장하고 있어, 이 향미 용액은 향미 에어로졸의 원료이다.
사용자가 마우스피스 섹션(10)을 통해서 공기를 흡인하면, 흡인 경로(4) 내에 흡인압이 발생하여, 이 흡인력은 공기 도입구(12)로부터 마우스피스 섹션(10)으로 향하여 흐르는 공기를 발생시키는 것과 동시에, 액 탱크(14)로부터 향미 용액을 흡인 경로(4) 내로 빨아들인다. 빨아들인 향미 용액은 공기류와 함께 가열 섹션(8)으로 이동해, 이 가열 섹션(8)에서 일단 증발된 후, 공기류 중에서 응축하여, 향미 에어로졸을 생성한다. 그러므로 사용자는 향미 에어로졸을 공기와 함께 빨아들여, 향미 에어로졸이 가지고 있는 향미를 맛볼 수 있다.
도 2는, 제1 실시예의 액 탱크(14)를 나타내며, 이 액 탱크(14)는 에어로졸 흡인기에 넣어졌을 때, 에어로졸 흡인기의 길이방향 축선에 따르는 축선을 가진다. 액 탱크(14)는 하우징(16)을 갖추어 이 하우징(16)은 액 탱크(14)의 축선에 따라 연장하는 중공(中空)의 원통 형상을 이루고, 폐색단(18) 및 개구단(20)을 가진다. 이 개구단(20)은 단벽(端壁)(22)에 의해서 폐색되고, 이 단벽(22)은 하우징(16) 내의 격벽(隔璧)(24)과 협동하여 유출밸브(26)를 협지하고 있다. 격벽(24)은 하우징(16) 내를 칸막이하여, 하우징(16)의 둘레의 벽에 복수의 나사(28)를 통하여 고정되어 있다. 도 2에는 1개의 나사(28)만이 나타나 있다. 하우징(16) 내에는 폐색단(18)과 격벽(24)과의 사이에 내실(30)이 규정되고 있고, 이 내실(30)은 복수의 환기통(32)을 통해서 대기에 개방되고 있다.
유출밸브(26)는 밸브 케이싱(34)을 포함하고, 이 밸브 케이싱(34)은 원통 형상의 보디(36)와, 이 보디(36)로부터 지름 방향 외측으로 연장되는 플랜지(38)를 가지고, 이 플랜지(38)가 단벽(22)과 격벽(24)과의 사이에 끼워 넣어져 있다. 보디(36)는 단벽(22)으로부터 돌출하는 외단을 가지고, 이 외단과 단벽(22)과의 사이는 O 링(40)에 의해 시일되어 있다. 보디(36) 내에는 밸브실(42)이 형성되고, 이 밸브실(42)은 테이퍼 구멍에 의해 형성되고, 이 테이퍼 구멍은 보디(36)의 내단면(內端面)에 개구하고, 이 내단면으로부터 보디(36)의 외단을 향하여 테이퍼 형상으로 되어 있다.
밸브실(42) 내에는 밸브 케이싱(34)의 내단면측으로부터 밸브 요소로서 볼(44) 및 밸브 스프링(46)이 순차로 배치되어 있다. 이 밸브 스프링(46)은 코일 스프링으로 형성되고, 볼(44)은 밸브실(42)로부터 빠져나가는 방향으로 부세(付勢)되어 있다. 또한, 보디(36) 내에는 공급관(48)이 배치되어 이 공급관(48)은 밸브실(42)로부터 연장하고, 보디(36)의 외단으로부터 돌출되어 있다.
유출밸브(26)는 밸브 자리 부재(50)를 더 포함한다. 이 밸브 자리 부재(50)는 계단식의 원통 형상을 이루어, 격벽(24) 내에 유지되고 있다. 밸브 자리 부재(50)는 대경단(大徑端)(52) 및 소경단(小徑端)을 가지며, 대경단(52)은 보디(36)의 내단면에 밀착하고, 밸브실(42)을 닫고 있다. 대경단(52)의 단면에는 반구상의 밸브 자리부(54)가 형성되고 있고, 이 밸브 자리부(54)는 볼(44)을 받아내고 있다. 또한, 밸브 자리 부재(50) 내에는 관통공(56)이 형성되고, 이 관통공(56)은 밸브 자리부(54)의 중앙 및 밸브 자리 부재(50)의 소경단의 단면에서 각각 개구하고 있다. 밸브실(42) 및 관통공(56)은 유출밸브(26)의 밸브 통로를 형성한다. 상술한 유출밸브(26)는 관통공(56)으로부터 밸브실(24)로 향하는 흐름만을 허용하는 역지 밸브이다.
한편, 전술한 내실(30)에는 유입밸브(58)가 배치되어 있어 이 유입밸브(58)는 밸브 자리 홀더(60)와 하우징(16)의 폐색단(18)과의 사이에 배치되어 있다. 밸브 자리 홀더(60)는 원통 형상을 이루어, 격벽(24)에 밀착하는 단면(62)을 가지고 있다. 이 단면(62)에는 대기 도입 홈(64)이 형성되고, 이 대기 도입 홈(64)은 밸브 자리 홀더(60)의 지름 방향으로 연장하고, 밸브 자리 홀더(60)의 외주면에서 대기구로서 개구한다. 즉, 대기 도입 홈(64)은 내실(30) 및 환기통(32)을 통해서 대기에 접속되어 있다.
유입밸브(58)는 전술한 유출밸브(26)와 같은 구조를 가지고 있다. 그러므로 설명의 중복을 피하기 위해, 유출밸브(26)의 부재와 같은 기능을 발휘하는 유입밸브(58)의 부재에는 동일한 참조 부호가 부여되고 있다. 이하, 유입밸브(58)에 관해서는, 유출밸브(26)와 상위하는 점만을 설명한다. 유입밸브(58)는 유출밸브(26)와는 역방향에 배치되어 있어, 유입밸브(58)의 관통공(56)은 대기 도입 홈(64)에 접속되고 있다. 또한, 밸브 홀더(60) 및 유입 브(58)의 보디(36)는 복수의 나사(66)를 통하여 서로 결합되어 있다.
유입밸브(58) 및 유출밸브(26)는 리졸버 유로(68)를 개입시켜 서로 접속되고, 이 리졸버 유로(68)에 대해 이하에 상술한다. 리졸버 유로(68)는, 유입밸브(58) 및 유출밸브(26)의 보디(36)에 형성된 내부 통로(70, 72)를 포함하고, 이들 내부 통로(70, 72)는 대응하는 밸브의 밸브실(42)에 개구하는 일단과, 보디(36)의 외주면에 개구하는 타단을 가지고 있다. 또한, 내부 통로(70)는 보디(36)의 단면에서 개구하는 주입구를 가지며, 이 주입구는 플러그(74)에 의해 폐색되고 있다.
또한, 리졸버 유로(68)는, 내부 통로(70, 72)의 타단들끼리 접속하는 코일 튜브(76)를 포함하고, 이 코일 튜브(76)는 유입밸브(58)를 둘러싸도록 배치되어, 내실(30) 내를 액 탱크(14)의 축선 방향으로 연장하고 있다. 액 탱크(14)가 초기 상태에 있을 때, 유입밸브(58)의 밸브실(42), 리졸버 유로(68), 유출밸브(26)의 밸브실(42) 및 공급관(48)으로부터 형성된 액 공급 라인 내는 흡인 경로(4) 내의 흡인압 또는 모세관 현상에 기초하여 향미 용액(L)으로 채워져, 이 향미 용액(L)은 공급관(48)의 선단까지 안내되어 있다. 여기서, 공급관(48)의 유로 단면적은, 리졸버 유로(68)의 평균 유로 단면적보다도 충분히 작다. 또한, 향미 용액(L)은 전술한 주입구를 통해서 액 유로 내에 주입 가능하다.
상술한 액 탱크(14)가 에어로졸 흡인기 내에 짜 넣어졌을 때, 공급관(48)의 선단은 공급구(49)로서 에어로졸 흡인기의 흡인 경로(4) 내에 위치된다. 그러므로 사용자가 에어로졸 흡인기의 마우스피스 섹션(10)으로부터 흡인 경로(4) 내의 공기를 흡인했을 때, 흡인 경로(4) 내에 흡인압이 발생한다. 이 흡인압은 유출밸브(26) 및 유입밸브(58)를 열어, 공급관(48)의 공급구(49)로부터 흡인 경로 내에 향미 용액(L)이 빨아 들여진다.
여기서의 향미 용액(L)의 빨아내기 양, 즉, 흡인 경로(4)에의 향미 용액(L)의 공급량은, 리졸버 유로(68) 내의 향미 용액(L)을 연속체로서 보았을 때, 연속체의 선단면(공급관(48)의 공급구(49))에 가해지는 흡인압과 연속체의 후단에 가해지는 대기압과의 사이의 차압 및 흡인 시간에 의해서 결정된다. 그리고 공급관(48)으로부터의 향미 용액(L)이 빨아내기에 연동하여, 향미 용액(L)의 연속체는 리졸버 유로(68) 내를 공급관(48)의 공급구(49)를 향하여 전진하고, 이 결과, 공급관(48)의 공급구(49)는 상시, 향미 용액(L)으로 채워진 상태가 된다.
이 결과, 사용자의 흡인이 반복해질 때마다, 흡인 경로(4) 내에의 향미 용액(L)의 공급 및 향미 용액(L)의 연속체의 전진이 반복해지므로, 액 탱크(14)는 흡인 경로(4) 내에 향미 용액(L)을 안정되게 공급할 수 있다. 또, 리졸버 유로(68) 내의 향미 용액(L)은 그 모두가 흡인 경로(4) 내에 공급되므로, 리졸버 유로(68) 내에 향미 용액(L)이 불소망으로 잔존하는 것이 없다. 또, 흡인 경로(4) 내에 흡인압이 발생되지 않을 때, 유출밸브(26) 및 유입밸브(58)는 모두 닫은 상태에 있으므로, 공급관(48)의 공급구(49) 또는 유입밸브(58)로부터 향미 용액(L)이 누출하는 우려도 없다.
도 3은, 제2 실시예의 액 탱크(14)를 나타낸다. 제2 실시예를 설명하는 것에 있어서, 제 1 실시예의 부재 및 부위와 동일한 기능을 발휘하는 부재 및 부위에는 동일한 참조 부호가 부여되어 있다. 이하, 제1 실시예와는 상위하는 점에 대해서, 제2 실시예를 설명한다. 제2 실시예의 유출밸브(26)는 밸브 자리 홀더(78)에 유지되고, 이 밸브 자리 홀더(78)는 제1 실시예의 격벽(24)과 같은 기능을 발휘한다. 밸브 자리 홀더(78) 및 밸브 케이싱(34)의 플랜지(38)는 복수의 나사(80)를 개입시켜 서로 결합되어 있다. 또, 밸브 자리 홀더(78)는 그 외주면에 나사 구멍(81)을 가지고 있다. 제2 실시예의 액 탱크(14)가 전술한 하우징(16)을 갖추고 있는 경우, 나사 구멍(81)은 하우징(16)으로 밸브 자리 홀더(78)를 결합하는 나사를 나사결합하기 위해서 사용된다.
밸브 자리 홀더(78)는, 밸브 케이싱(34)과는 반대측의 면에 계단식 구멍(82)을 가지고, 계단식 구멍(82)은 밸브 자리 부재(50)의 관통공(56)에 연통하고 있다. 계단식 구멍(82)에는 시일 링(84)을 개입시켜 리졸버 유로(68)의 하류역(下流域)을 형성하는 접속관(86)의 일단이 삽입되어, 이 접속관(86)의 타단은 리졸버 유로(68)의 상류역(上流域)을 그 내부에 형성하기 위한 리졸버 어셈블리(88)에 접속되고 있다. 자세한 것은, 리졸버 어셈블리(88)는 원통 형상 블록(90)을 포함하고, 이 블록(90)은 일단면(90a) 및 타단면(90b)을 가진다. 이것들 단면(90a, 90b)에는 시일 플레이트(92, 94)를 개입시켜 원형의 단벽(96, 98)이 각각 장착되고 있다. 접속관(86)은 단벽(96)의 중앙 및 시일 플레이트(92)를 관통하고, 접속관(86)의 타단은 블록(90)의 일단면(90a)에 밀착되어 있다.
한편, 단벽(98) 및 시일 플레이트(94)의 외주부에는 리졸버 유로(68)의 대기구(100) 및 조임 구멍(102, a throttle hole)이 각각 형성되어 있다. 이들 대기구(100) 및 조임 구멍(102)은 서로 연통하고, 조임 구멍(102)의 내경은 대기구(100)의 내경보다 작다. 블록(90) 내에는 조임 구멍(102)과 접속관(86)의 타단을 서로 접속하는 접속통로가 형성되고 있다. 이 접속 통로는 리졸버 유로(68)의 잔부를 형성하고, 블록(90)의 축선에 따라 반복하여 왕복하고 있다. 자세한 것은, 접속통로는 블록(90) 내에 형성된 다수의 관통공(104)을 포함하고, 이것들 관통공(104)은 블록(90)의 축선 방향에 따라서 블록(90)을 관통하고, 단면(90a, 90b)에서 개구한 개구(A, B)를 각각 가지고 있다.
도 4는 단면(90a, 90b)에 있어서의 개구(A, B)의 분포를 나타내고, 각 관통공(104)은, 동일한 첨자가 부가된 개구(A, B)를 가지고 있다. 도 4중, 관통공(104)은 일점 쇄선으로 나타나고 있다. 또한, 단면(90a)에는 다수의 홈(106)이 형성되고, 이들 홈(10)6은 개구 A1과 개구 A2와의 사이, 개구 A3와 개구 A4와 사이, 개구 A5와 개구 A6과의 사이, 개구 A7과 개구 A8과의 사이, 개구 A9와 개구 A10과의 사이, 개구 A11과 개구 A12와의 사이, 개구 A13과 개구 A14와의 사이, 개구 A15와 개구 A16과의 사이, 개구 A17과 개구 A18과의 사이, 개구 A19와 개구 A20과의 사이를 각각 접속하고 있다.
한편, 단면(90b)에는 다수의 홈(108)이 형성되고, 이들 홈(108)은 개구 B2와 개구 B3과의 사이, 개구 B4와 개구 B5와의 사이, 개구 B6과 개구 B7과의 사이, 개구 B8과 개구 B9와의 사이, 개구 B10과 개구 B11과의 사이, 개구 B12와 개구 B13과의 사이, 개구 B14와 개구 B15와의 사이, 개구 B16과 개구 B17과의 사이, 개구 B18과 개구 B19와의 사이, 개구 B20과 개구 B21과의 사이를 각각 접속하고 있다.
또한, 개구 A1, B1을 가지는 관통공(104)은 블록(90)의 외주부에 배치되어, 관통공(104)의 개구 B1은 조임 구멍(102)을 개입시켜 대기구(100)에 접속되어 있다. 또, 개구 A21, B21를 가지는 관통공(104)은 블록(90)의 축선상에 위치되어 관통공(104)의 개구 A21은 전술한 접속관(86)의 타단에 접속되고 있다. 도 4 중의 일점 쇄선에 부가한 화살표를 참조하면 분명한 바와 같이, 전술한 관통공(104) 및 홈(106, 108)은, 조임 구멍(102)과 접속관(86)을 접속하는 1개의 접속 통로를 형성한다.
액 탱크(14)가 초기 상태에 있을 때, 접속 통로로부터 접속관(86) 및 유출밸브(26)를 거쳐 공급관(48)의 공급구(49)에 이르는 액 공급 라인 내는 향미 용액(L)으로 채워져 있다. 또한, 제2 실시예의 경우, 향미 용액(L)은 대기구(100)로부터 주입된다. 제2 실시예의 액 탱크(14)는, 리졸버 유로(68)가 대기구(100)에서 대기로 직접 개방되고 있어도, 향미 용액(L)의 점도나 리졸버 유로(68) 및 공급관(40)의 유로 단면적이 적절히 설정되어 있으면, 전술한 제1 실시예의 액 탱크(14)와 같은 기능을 발휘하여, 대기구(100)로부터 향미 용액(L)이 누출하는 것은 없다.
이것을 검증하기 위해, 도 5에 나타나는 시험장치 Tr1∼Tr7가 준비되었다. 각 시험장치(Tr)는, 리졸버 유로(68), 유출밸브(26) 및 공급관(48)에 상당하는 테플론제의 튜브(A), 역지 밸브(B) 및 세관(C)을 각각 갖추지만, 튜브 A의 내경만이 상위하다. 또, 각 시험장치(Tr)의 튜브(A) 내에는 4 종류의 액(D1∼D4)이 흡인에 의해 소정량만 수용되고, 액(D)의 길이(E)는 각각 30㎜이다. 구체적으로는, 액(D1∼D4)은 각각, 물(W), 프로필렌 글리콜(PG)의 수용액(중량 베이스에서, W:PG=1:1), 프로필렌 글리콜(PG), 글리세린(G)이다.
상술의 시험장치(Tr)는, 아래와 같은 조건 1∼3에서, 소정 시간(예를 들면 30초간)에 걸쳐서 그대로 두고, 튜브(A)로부터 액(D)의 누출이 관찰되는지 아닌지의 시험이 실시되었다. 조건 1：시험 중, 시험장치(Tr)는 세관(C)을 상향으로 한 매단 연직자세로 있다. 조건 2：시험중, 시험장치(Tr)는 튜브(A)를 수평으로 유지한 수평자세로 있다. 조건 3：시험중, 시험장치(Tr)는 역지 밸브(B)를 제거한 연직자세로 있다.
상술의 시험결과는 이하의 표 1에 나타나고 있다. [표 1]
Figure 112012074949976-pct00001
[표 1] 중, ID, SA는 튜브(A)의 내경, 유로 단면적을 각각 나타낸다. 또, [표 1] 중, ○은 튜브(A) 내에서의 액(D)의 이동이나 튜브(A)로부터의 액(D)의 누락이 어느 쪽도 없는 것을 나타내고, X는 액(D)의 이동 또는 누락이 있던 것을 나타낸다. 조건 1, 2와 조건 3의 경우를 대비하면, [표 1]로부터 분명한 바와 같이, 역지 밸브(B)의 존재 즉, 리졸버 유로(68)와 공급관(48)과의 사이의 유출밸브(26)의 존재는, 도 3의 액 탱크(14)가 비록 경사 자세가 되어도, 대기구(100)로부터의 향미 용액(L)의 누락의 리스크를 큰 폭으로 회피하는데 유효하게 작용한다.
또, 액(D) 즉, 향미 용액(L)이 글리세린(G) 등과 같이, 20℃에서 1499 mPaㆍs 이하의 점도를 가지고 있는 경우, 튜브(A) 즉, 리졸버 유로(68)의 유로 단면적이 38㎟ 이하(리졸버 유로(68)의 내경은 7㎜보다 소)이면, 향미 용액(L)의 누락은 더욱 유효하게 저지된다. 그렇지만, 향미 용액(L)은 가열되는 것으로 에어로졸화하는 것이 때문에, 고비등점의 글리세린은 그 에어로졸화에 많은 열에너지를 필요로 한다. 이 점, 향미 용액(L)이 글리세린에 비해 비점이 낮고, 한편, 20℃에서 60.5mPaㆍs 이하의 점도를 가지는 프로필렌 글리콜(PG) 등의 용액인 경우, 향미 용액(L)의 누락을 유효하게 저지하는 데는, 리졸버 유로(68)의 유로 단면적은 28㎟ 이하(리졸버 유로(68)의 내경은 6㎜보다 소(小))인 것이 바람직하다.
한편, 공급관(48)으로부터 향미 용액(L)의 송출을 검증하기 위해, 도 6에 나타내는 시험장치(Ts1∼Ts3)가 준비되었다. 시험장치(Ts)는, 역지 밸브(B)를 제외하고 시험장치(Tr)의 세관(C)을 흡인관(F)에 접속한 것에 상당한다. 시험장치(Ts1∼Ts3)의 튜브(A)는 동일이지만, 그 세관(C)의 내경은 서로 상위하다. 또, 흡인관(F)은 전술한 흡인 경로(4)에 상당하고, 그 선단에 공기 도입구(12)에 상당하는 구멍(orifice)을 가진다.
시험장치(Ts1∼Ts3)의 튜브(A) 및 세관(C) 내가 소정량의 액(D)(PG 또는 PGL)로 채워지고, 한편, 시험장치(Ts)를 횡방향의 수평자세로 배치한 상태로, 그 흡인관(F) 내의 공기를 소정의 흡인조건에서 흡인하는 흡인시험이 실시되었다. 이 후, 흡인시험에 의한 세관(C)으로부터 흡인관(F) 내에의 액(D)의 공급량이 측정되었다. 실제의 흡인시험에서는, 흡인관(F) 내의 공기 흡인이 10회 반복된 후, 세관(C)으로부터의 액(D)의 총공급량이 구해지고, 이 총공급량으로부터 1회당의 흡인 동작에 있어서의 액(D)의 공급량이 산출되었다. 또한, 흡인 동작중, 흡인관(F) 내의 압력은 35㎖/2sec의 흡인조건으로 100㎜Aq가 되도록 유지되었다.
이하의 [표 2]는 상술의 흡인시험의 결과를 나타낸다. [표 2]
Figure 112012074949976-pct00002
[표 2] 중, ID. SA는 내경 및 유로 단면적을 각각 나타낸다. 또한, 흡인 동작중, 튜브(A) 내의 액(D)은 중단되는 일 없이, 연속한 액주(液柱) 상태를 유지하고 있었다. 상술의 시험장치(Ts) 즉, 에어로졸 흡인기에 있어서, 흡인시, 생성된 에어로졸의 양은, 궐련의 흡연시, 궐련으로부터 발생된 타르 양에 상당한다고 생각할 수 있다. 일반적으로, 1개비당 궐련의 흡인횟수 즉, 퍼프(puff) 회수는 8 정도이다. 또, 타르의 송출량이 많은 궐련은 1개비당, 타르를 20㎎ 송출한다. 이 경우, 1 퍼프당의 타르의 송출량은 2.5㎎이다.
여기서, 액(D)의 모두가 에어졸화한다고 가정하면, [표 2]로부터 분명한 바와 같이, 액(D)이 PG인 경우, 세관(C) 즉, 공급관(48)의 유로 단면적은 0.1㎟ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 도 7은, 상술의 흡인조건에서의 세관(C)의 유로 단면적과 PG의 공급량과의 사이의 관계를 나타낸다. 도 6으로부터 분명한 바와 같이, 세관(C)의 유로 단면적이 0.1㎟의 경우, 55㎖/2 sec, 35㎖/2 sec의 흡인조건에서, PG의 공급량은 각각 2.98㎎/puff, 2.58㎎/puff가 된다.
제2 실시예의 경우, 대기구(100)를 통해서 접속 통로 내에 티끌이 들어가고, 향미 용액(L)이 티끌 등으로 오염될 우려가 있다. 이 때문에, 도 8에 나타나는 것처럼, 제2 실시예의 액 탱크(14)는, 리졸버 유로(68)(관통공(104)) 내에 주입되어, 리졸버 유로(68)를 폐색하는 플러그 액(110)을 더 포함할 수 있다. 이 플러그 액(110)은 향미 용액(L)에 대한 친화성을 가지지 않고, 향미 용액(L)의 연속체의 후단에 인접하여 위치된다. 그러므로 플러그 액(110)은 향미 용액(L)의 연속체와 함께 전진하여, 티끌 등에 의한 향미 용액(L)의 오염을 확실히 방지한다.
또, 도 9에 나타나고 있는 바와 같이, 제2 실시예의 액 탱크(14)는, 플러그 액(110)으로 향미 용액(L)의 연속체의 후단과의 사이에 공기층(112)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 플러그 액(110)은 향미 용액(L)에 대한 비친화성이 요구되지 않는다. 본 발명은, 상술한 제1 및 제2 실시예의 액 탱크에 제약되는 것은 없고, 유출밸브(26), 유입밸브(58) 및 리졸버역(域)의 구체적으로 구조는 여러 가지로 변경가능하다. 또, 액 탱크(14)의 공급관(48)은 흡인 경로 내의 흡인압에 의하지 않고, 모세관 현상에 의해, 그 선단까지 향미 용액(L)을 안내하는 모세관(capillary)이어도 좋다.
26: 유출밸브
48: 공급관
49: 공급구
58: 유입밸브
64: 대기 도입 홈
68: 리졸버 유로
76: 코일 튜브
88: 리졸버 어셈블리
100: 대기구
110: 플러그 액
112: 공기층
L: 향미 용액

Claims (10)

  1. 공기의 흡인 경로 내에서 향미 용액을 향기 에어로졸로 변환시켜, 이 향기 에어 졸을 공기와 함께 흡인시키는 에어로졸 흡인기를 위한 액 탱크에 있어서,
    전기 향미 용액을 저장하고, 일단에 대기에 개방된 대기구 및 타단을 각각 가지고 있는 리졸버 유로와,
    전기 리졸버 유로의 전기 타단과 전기 흡인 경로를 접속하고, 전기 리졸버 유로의 유로 단면적보다도 작은 유로 단면적 및 전기 흡인 경로에 개구한 공급구를 가지고 있고, 전기 흡인 경로 내의 흡인압 및 모세관 현상의 일방의 작용에 기초하여, 전기 리졸버 유로로부터 전기 공급구에 전기 향미 용액을 안내하는 공급관과,
    전기 리졸버 유로의 전기 타단과 전기 공급관과의 사이에 설치되어, 전기 리졸버 유로로부터 전기 공급관으로 향하는 전기 향미 용액의 흐름만을 허용하는 유출밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 에어로졸 흡인기를 위한 액 탱크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    전기 대기구의 근방에서 전기 리졸버 액 유로에 배치되어, 전기 대기구로부터 전기 리졸버 유로 역내로 향하는 공기의 흐름만을 허용하는 유입밸브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 액 탱크.
  3. 제 1 항에 있어서,
    전기 대기구와 전기 리졸버 유로 내의 전기 향미 용액과의 사이에서 전기 리졸버 유로 내에 위치되어 전기 리졸버 유로를 막는 플러그 액을 더 구비한 것을 특징으로 하는 액 탱크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    전기 플러그 액은 전기 향미 용액에 대한 친화성을 가지지 않고, 전기 향미 용액에 인접하고 있는 것을 특징으로 하는 액 탱크.
  5. 제 3 항에 있어서,
    전기 리졸버 유로 내에 전기 플러그 액과 전기 향미 용액을 서로 분리하는 공기층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액 탱크.
  6. 제 1 항에 있어서,
    전기 리졸버 유로는 그 일부에 코일 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 액 탱크.
  7. 제 1 항에 있어서,
    전기 리졸버 유로는 그 일부에 기준선에 따라서 반복하여 왕복하는 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 액 탱크.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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