KR102123535B1 - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 생성 장치는 케이스와 케이스에 결합되는 캐리어와 캐리어에 결합되며 케이스 외부의 전원과 접촉하는 일 단부와 일 단부로부터 케이스 내부로 연장하여 돌출하는 타 단부를 갖는 복수 개의 단자를 구비한다.

Description

에어로졸 생성 장치{Aerosol generating apparatus}
실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용이 안정적이고 편리한 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치에는 액체 상태의 담배를 기화시키는 액체 니코틴 기화장치나 궐련을 가열하여 훈증 방식으로 흡연용 기체를 발생시키는 에어로졸 발생장치 등이 포함된다.
이러한 가열식 에어로졸 생성 장치의 사용에 이용되는 전력을 제공하기 위하여 배터리가 에어로졸 생성 장치 내에 구비된다. 하지만, 가열식 에어로졸 생성 장치의 휴대성이 배터리의 크게 및 무게에 의하여 저하되는 것을 방지하기 위해 배터리의 크기 및 무게는 한정된다. 따라서 현재 사용되고 있는 가열식 에어로졸 생성 장치를 사용자가 일반적인 횟수로 사용할 경우 완충된 후 하루 내지 이틀 후에는 배터리가 방전된다.
이렇듯 장치가 미리 완충되지 못하여 배터리가 방전되면, 사용자는 장치를 사용할 수 없으므로 배터리의 지속적 충전을 위해 사용자들이 충전을 위한 휴대용 전원 장치와 휴대용 전원 장치와 장치 사이를 전기적으로 연결하는 충전 케이블을 휴대해야 한다.
케이블을 이용한 충전의 불편함을 해결하기 위하여, 실시예들은 접촉을 통하여 충전될 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
이러한 접촉을 통한 충전에는 배터리 충전 단자 구조체가 에어로졸 생성 장치의 케이스에 삽입될 필요가 있다. 삽입된 충전 단자 구조체는 외부 전원 및 케이스의 내부의 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다. 외부에서 충전 단자를 삽입 시키는 경우에는 케이스 외관에 충격이 가해질 수 있으며, 삽입 후에도 충전 단자가 외부 하중에 의해 케이스에서 이탈될 수 있는 문제점이 있다.
삽입될 충전 단자 구조체의 단자와 PCB에 위치하는 PCB 접속부 사이의 전기적으로 안정적인 연결이 유지되기 위해서는 일정 값 이상의 압력이 서로에게 가해져야 한다. 압력은 탄성을 갖는 PCB 접속부가 기존의 위치에서 편위됨에 따라 발생하는데, 일정 값 이상의 압력이 서로에게 가해지기 위해서는 편위되는 거리가 특정 거리, δ보다 커야할 필요가 있다.
특정 거리 이상의 편위 값과 더불어 PCB 접속부가 PCB에 형성될 때 발생할 수 있는 위치 편차, 각 구성 요소들을 조립할 때 발생할 수 있는 조립 공차 및 각 부품들이 생산될 때 발생할 수 있는 부품 치수 공차 등을 고려할 경우, PCB 접속부와 접촉하는 충전 단자 구조체의 단자의 직경 값이 커져야 할 필요가 있다. 하지만 케이스의 외부로 노출될 수 있는 단자의 직경의 크기는 제한되어 있다.
상술한 사항들을 모두 만족시키기 위해서는, 단자 중 케이스의 외부로 노출되는 단자의 일 단부의 직경보다 케이스의 내부로 노출되어 PCB 접속부와 접촉하는 단자의 타 단부의 직경이 커야 한다. 이러할 경우 케이스 외부로부터의 단자의 삽입이 어렵기 때문에 단자는 케이스 내부로부터 삽입되어 위치되어야 한다.
후술할 본 실시예들은 일체형 케이스의 내부로의 단자 삽입을 가능하게 할 뿐 아니라 언급한 편위 값, 위치 편차, 조립 공차 및 치수 공차들로 인해 발생할 수 있는 접속 불량을 방지할 수 있는 발명에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 케이스, 케이스에 결합되는 캐리어, 캐리어에 결합되며, 케이스 외부의 전원과 접촉하는 일 단부와 일 단부로부터 케이스 내부로 연장하여 돌출하는 타 단부를 갖는 복수 개의 단자를 구비할 수 있다.
캐리어는 단자와 결합하는 수용부를 구비하고, 수용부는 단자에 압력 및 마찰력을 제공하는 구조를 구비할 수 있다.
단자는 일 단부와 타 단부의 사이에서 외측으로 돌출된 지지부를 더 구비할 수 있다.
지지부의 직경은 일 단부 및 타 단부의 직경보다 크고 수용부는 지지부를 지지하는 단턱을 구비할 수 있다.
캐리어는 캐리어의 일 단에 베이스부를 구비하고, 케이스는 내벽에 체결부를 구비하며, 베이스부와 체결부를 결합하는 결합수단을 더 구비할 수 있다.
베이스부 및 베이스부와 결합되는 체결부는 1개 이상 일 수 있다.
케이스는 캐리어의 타 단을 지지하도록 내벽에 돌출된 홀딩부를 더 구비하여, 캐리어의 타 단은 홀딩부에 의해 지지될 수 있다.
케이스는 내부에 접속부를 갖는 PCB를 구비하고, 단자의 타 단부는 접속부에 접촉하여 외부의 전원과 PCB의 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
케이스는 내부에 배터리를 더 구비하고, 배터리는 PCB와 전기적으로 연결되어 배터리가 외부 전원에 의해 충전될 수 있다.
접속부는 탄성을 갖고, 일정 값 이상의 압력이 상기 타 단부와 상기 접속부 사이에서 서로에게 가해질 수 있다.
상술한 실시예들에 따라 충전 단자가 캐리어를 통하여 케이스와 결합될 경우, 일체형 케이스와 같은 금형 구조의 내측을 통하여 충전 단자를 삽입해야할 필요가 없어져 제조상의 어려움을 해결할 수 있다. 또한, 충전 단자의 외부에서의 삽입 시 발생하는 케이스의 충격을 방지할 수 있고, 단자에 가해지는 하중에 의하여 단자가 케이스로부터 이탈되는 경우를 방지할 수 있다.
도 1은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치의 단자와 접촉하여 에어로졸 생성 장치를 충전할 수 있는 폐쇄형 외부 전원의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 3b는 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치의 단자와 접촉하여 에어로졸 생성 장치를 충전할 수 있는 개방형 외부 전원의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 4a는 도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예들의 에어로졸 생성 장치에 적용된 충전 단자 구조체를 도시한 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 충전 단자 구조체의 결합 관계를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4a 및 도 4b의 실시예에 따른 충전 단자 구조체가 적용된 에어로졸 생성 장치의 일 부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 관한 충전 단자 구조체를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 충전 단자 구조체가 장착된 에어로졸 생성 장치의 일 부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 8은 도 6의 충전 단자 구조체가 장착된 에어로졸 생성 장치의 횡방향 단면도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 “구비”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(50)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(50)의 내부 공간에는 궐련(200)이 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(50)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 1에는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(50)의 설계에 따라, 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(50)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(50)는 히터(130)를 가열한다. 궐련(200) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 궐련(200)의 필터(220)를 통하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(50)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(50)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(50)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(50)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(50)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(50)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(50)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(50)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(50)에 삽입되면, 히터(130)는 궐련의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(130)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(130)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(50)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(130)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(130)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
도 1에는 히터(130)가 궐련(200)의 내부에 삽입되도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(130)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(200)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(50)에는 히터(130)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(130)들은 궐련(200)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(200)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(130)들 중 일부는 궐련(200)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(200)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(130)의 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(50)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(50)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(50)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(50)는 궐련(200)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(50)는 별도의 크래들(70) 과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들(70) 은 에어로졸 생성 장치(50)의 배터리(110)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들(70) 과 에어로졸 생성 장치(50)가 결합된 상태에서 히터(130)가 가열될 수도 있다.
궐련(200)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(200)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(210)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(220)으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(200)의 제 2 부분(220)에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(220)에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(50)의 내부에는 제 1 부분(210) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(220)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(50)의 내부에 제 1 부분(210)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(210) 및 제 2 부분(220)의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분(220)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분(210)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분(220)을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(50)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(50)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(200)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(200)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 궐련(200)의 일 예에 대하여 설명한다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 궐련(200)은 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제 1 부분(210)은 담배 로드(210)를 포함하고, 제 2 부분(32000)은 필터 로드(220)를 포함한다.
도 2에는 필터 로드(220)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(220)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(220)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(200)은 적어도 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(240)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(200)은 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(200)은 2 이상의 래퍼(240)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(210)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(220)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)이 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 궐련(200) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(210) 또는 필터 로드(220) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(200) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(210)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(210)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(210)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(210)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(210)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(210)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(210)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(220)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(220)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(220)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(220)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(220)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(220)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(220)에는 적어도 하나의 캡슐(230)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(230)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(32400)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(32400)은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(220)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
도 3a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(50) 및 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)와 접촉하여 에어로졸 생성 장치를 충전할 수 있는 폐쇄형 외부 전원의 일 예를 도시한 사시도이다.
에어로졸 생성 장치(50)는 궐련을 수용하고 가열하여 에어로졸을 생성하여 사용자가 흡입하도록 제공하나, 본 명세서에서는 에어로졸 생성 장치(50)의 구성 요소들의 일부인 케이스(30), 케이스(30)에 결합되는 캐리어(20), 캐리어(20)에 결합되는 복수 개의 단자(10)들을 도시한다.
에어로졸 생성 장치(50)는 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)의 일 부분에 단자(10) 및 단자(10)와 결합된 캐리어(20)를 구비한다. 캐리어(20)는 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)와는 별도의 구성 요소로서 별도의 제조 공정을 통하여 제조된다.
도 3a는 또한 폐쇄형 외부 전원의 일 실시예로서, 에어로졸 생성 장치(50)와 결합되어 에어로졸 생성 장치(50)를 충전할 수 있는 크래들(70)을 도시한다.
크래들(70)은 예를 들어 에어로졸 생성 장치(50)가 삽입될 수 있는 캐비티(75)를 갖는 형상일 수 있다. 크래들(70)은 또한 에어로졸 생성 장치(50)가 캐비티(75)에 삽입된 후 외부의 물질의 출입을 방지하는 뚜껑(77)을 구비할 수 있다.
크래들(70)은 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)와 접촉할 수 있는 접촉부(71)를 크래들(70)의 캐비티(75) 내에 구비한다. 이 때, 접촉부(71)는 삽입된 에어로졸 생성 장치(50)의 복수 개의 단자(10)와 마주보는 위치에 형성된다. 크래들(70)은 내부에 전원부를 구비하고, 크래들(70)의 내부의 전원부는 에어로졸 생성 장치(50)로 전원을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(50)가 크래들(70)에 삽입될 시, 에어로졸 생성 장치(50)는 크래들(70)의 캐비티(75) 내로 슬라이딩 이동하고, 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)와 크래들(70)의 접촉부(71)는 서로 접촉하게 되어 전기적으로 연결된다. 전기적 연결을 통해 크래들(70)의 전원부로부터 에어로졸 생성 장치(50)로 전류가 흐를 수 있다.
일 실시예로서, 크래들(70)은 뚜껑(77)을 구비할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(50)가 크래들(70)의 캐비티(75)로 삽입된 후, 뚜껑(77)이 닫힌다. 뚜껑(77)에 의해 에어로졸 생성 장치(50)는 크래들(70)의 캐비티(75)의 내에서 외부와 차단된다.
크래들(70)의 캐비티(75) 내의 접촉부(71)는 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)의 개수와 대응하도록, 복수일 수 있으며, 단자(10)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.
단자(10)와 접촉부(71)가 접촉을 통해 전기적으로 연결되므로, 전류가 크래들(70)로부터 에어로졸 생성 장치(50) 내부로 흐를 수 있다. 에어로졸 생성 장치(50) 내로 흐르는 전류로 인해 에어로졸 생성 장치(50)의 내부의 배터리(110)가 충전될 수 있다.
도 3b는 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)와 접촉하여 에어로졸 생성 장치(50)를 충전할 수 있는 개방형 외부 전원의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 3b에 도시된 에어로졸 생성 장치(50)는 도 3a에 도시되고 설명된 에어로졸 생성 장치(50)와 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략한다.
도 3b는 외부 전원의 다른 실시예로서, 개방형 크래들(80)을 도시한다. 개방형 크래들(80)의 경우, 에어로졸 생성 장치(50)가 개방형 크래들(80)에 장착되었을 때, 개방형 크래들(80)은 에어로졸 생성 장치(50)를 고정할 수 있는 고정 장치를 구비할 수 있다. 이 때, 고정 장치는 자석과 같은 고정 도구를 이용하여 개방형 크래들(80)과 에어로졸 생성 장치(50)를 고정할 수 있다.
개방형 크래들(80)은 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)와 접촉할 수 있는 접촉부(81)를 개방형 크래들(80)의 일 면 상에 구비한다. 에어로졸 생성 장치(50)가 개방형 크래들(80)에 삽입될 시, 에어로졸 생성 장치(50)의 일 면이 접촉부(81)를 구비하는 개방형 크래들(80)의 일 면 상으로 슬라이딩 이동할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)와 개방형 크래들(80)의 접촉부(81)가 서로 접촉하면 전기적으로 연결되어 개방형 크래들(80)로부터 에어로졸 생성 장치(50)로 전류가 흐를 수 있다.
접촉부(81)는 에어로졸 생성 장치(50)의 단자(10)의 개수와 대응하도록, 복수일 수 있으며, 단자(10)와 접촉하여 전기적으로 연결된다.
단자(10)와 접촉부(81)의 전기적 연결을 통해 전류가 개방형 크래들(80)로부터 에어로졸 생성 장치(50) 내부로 흐를 수 있고 이로 인해 에어로졸 생성 장치(50) 내부의 배터리(110)가 충전될 수 있다.
도 4a는 도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예들의 에어로졸 생성 장치에 적용된 충전 단자 구조체를 도시한 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 충전 단자 구조체의 결합 관계를 도시한 사시도이다.
충전 단자 구조체는 단자(10)와 단자(10)와 결합되는 캐리어(20)를 구비한다. 단자(10)는 복수 개일 수 있다. 단자(10)는 상기 케이스 외부의 전원과 접촉하는 일 단부(11)와 일 단부(11)로부터 케이스(30) 내부로 연장하여 돌출하는 타 단부(12)를 갖는다.
단자(10)의 타 단부(12)는 에어로졸 생성 장치(50)의 내부로 노출되고, 노출된 부분은 에어로졸 생성 장치(50) 내의 구성 요소와 접촉할 수 있다. 이러한 전기적 접촉을 통해, 외부 전원의 전력이 단자(10)를 통하여 에어로졸 생성 장치(50)의 내의 구성 요소로 전달될 수 있다.
단자(10)는 일 단부(11)와 타 단부(12) 사이에 외측으로 돌출된 지지부(13)를 더 구비할 수 있다. 지지부(13)는 일 단부(11)의 직경 및 타 단부(12)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
캐리어(20)는 단자(10)와 결합하는 수용부(21)를 더 구비할 수 있다. 이 때, 수용부(21)는 단자(10)의 개수와 대응하도록, 복수 개일 수 있다. 단자(10)는 압입에 의해 캐리어(20)의 수용부(21)에 결합될 수 있다. 또는 단자(10)는 인서트 사출에 의해 수용부(21)에 결합될 수 있다.
수용부(21)는 지지부(13)를 지지할 수 있는 단턱(25)을 구비할 수 있다. 이 때, 단턱(25)에 의해 지지부(13)가 지지될 경우, 단턱(25)은 단자(10)가 케이스 내부로 향하는 외력에 대향하는 지지력을 제공할 수 있다. 이러한 지지력은 외력에 의해 단자(10)가 케이스(30) 내로 삽입되는 것을 방지한다.
단자(10)는 외부 전원과 전기적으로 연결되기 위하여 전도성 물질을 포함할 수 있으며, 일 예로서 금속을 포함할 수 있다. 단자(10)는 구리, 니켈, 은 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 단자(10)의 저항을 최소화하여 전도성을 높이고, 부식으로 인한 접촉 불량을 방지하기 위해 단자(10)의 일 단부(11) 및 타 단부(12)는 금으로 도금될 수 있다.
도 5는 도 4a 및 도 4b의 실시예에 따른 충전 단자 구조체가 적용된 에어로졸 생성 장치(50)의 일 부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
충전 단자 구조체의 캐리어(20)는 복수 개의 단자(10)와 결합될 수 있다. 단자(10)와 결합된 캐리어(20)는 인서트 사출에 의해 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)에 결합될 수 있다. 이때, 캐리어(20)와 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)는 일체화된다. 캐리어(20)와 케이스(30)가 결합되면, 단자(10)의 일 단부(11)는 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)의 외부를 향고, 단자(10)의 타 단부(12)는 케이스(30)의 내부를 향한다. 케이스(30)의 내부를 향하는 타 단부(12)는 캐리어(20)를 통하여 케이스(30)의 내부로 연장하여 돌출한다.
케이스(30)의 외부를 향하는 일 단부(11)는 외부의 전원과 접촉할 수 있고, 케이스(30)의 내부를 향하는 타 단부(12)는 케이스(30) 내부의 구성 요소와 접촉할 수 있다. 케이스 내부 구성 요소는 예를 들어 PCB(65) 또는 배터리(110)일 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 관한 충전 단자 구조체를 도시한 사시도이다.
충전 단자 구조체는 단자(10)와 단자(10)와 결합되는 캐리어(20)를 구비한다. 단자(10)는 복수 개일 수 있다. 단자(10)는 케이스 외부의 전원과 접촉하는 일 단부(11)와 일 단부(11)로부터 케이스(30) 내부로 연장하여 돌출하는 타 단부(12)를 갖는다.
단자(10)의 타 단부(12)는 에어로졸 생성 장치(50)의 내부로 노출되고, 노출된 부분은 에어로졸 생성 장치(50) 내의 구성 요소와 접촉할 수 있다. 이러한 전기적 접촉을 통해, 외부 전원의 전력이 단자(10)를 통하여 전달될 수 있다.
단자(10)는 일 단부(11)와 타 단부(12) 사이에 외측으로 돌출된 지지부(13)를 더 구비할 수 있다. 지지부(13)는 일 단부(11)의 직경 및 타 단부(12)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
캐리어(20)는 캐리어(20)의 일 단에 베이스부(45)를 더 구비할 수 있다. 이 때, 베이스부(45)는 결합수단(58)이 삽입될 수 있도록 하는 체결 구조를 갖는다. 체결 구조는 예를 들어 나사산 또는 홈과 같은 구조일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 베이스부(45)는 1개 이상일 수 있다.
캐리어(20)는 단자(10)와 결합하는 수용부(21)를 더 구비할 수 있다. 이 때, 수용부(21)는 단자(10)의 개수와 대응하도록, 복수 개일 수 있다. 수용부(21)는 단자(10)에 압력 및 마찰력을 제공하는 구조를 구비할 수 있다. 단자(10)는 압입에 의해 캐리어(20)의 수용부(21)에 결합될 수 있다. 또는 단자(10)는 인서트 사출에 의해 수용부(21)에 결합될 수 있다.
수용부(21)는 지지부(13)를 지지할 수 있는 단턱(25)을 구비할 수 있다. 이 때, 단턱(25)에 의해 지지부(13)가 지지될 경우, 단턱(25)은 단자(10)가 케이스 내부로 향하는 외력에 대향하는 지지력을 제공할 수 있다. 이러한 지지력은 외력에 의해 단자(10)가 케이스(30) 내로 삽입되는 것을 방지한다.
단자(10)는 외부 전원과 전기적으로 연결되기 위하여 전도성 물질을 포함할 수 있으며, 일 예로서 금속을 포함할 수 있다. 단자(10)는 구리, 니켈, 은 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 단자(10)의 저항을 최소화하여 전도성을 높이고, 부식으로 인한 접촉 불량을 방지하기 위해 단자(10)의 일 단부(11) 및 타 단부(12)는 금으로 도금될 수 있다.
도 7은 도 6의 충전 단자 구조체가 장착된 에어로졸 생성 장치의 일 부분을 확대하여 도시한 사시도이다.
충전 단자 구조체의 캐리어(20)는 복수 개의 단자(10)와 결합될 수 있다. 케이스(30)는 케이스(30)의 내벽에 돌출된 체결부(55)를 더 구비한다. 체결부(55)는 예를 들어 너트 또는 홈일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 체결부(55)는 베이스부(45)의 개수와 대응하도록, 1개 이상일 수 있다.
캐리어(20)의 일 단의 베이스부(45)와 케이스 내벽의 체결부(55)는 결합수단(58)에 의해 결합된다. 이 때, 결합수단(58)은 예를 들어 나사, 리벳 또는 핀일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 결합수단(58)은 케이스(30) 내벽의 체결부(55)를 통과하여 캐리어(20)의 베이스부(45)에 삽입될 수 있다. 삽입된 결합수단(58)은 체결부(55)와 베이스부(45)를 결합하여 캐리어(20)가 케이스(30) 내벽에 위치할 수 있도록 한다.
케이스(30)는 캐리어(20)의 타 단을 지지하도록 내벽에 홀딩부(56) 를 더 구비할 수 있다. 캐리어(20)의 일 단이 케이스(30)의 체결부(55)와 결합하고, 캐리어(20)의 타 단은 홀딩부(56)에 의해 지지될 수 있다.
케이스(30)의 내벽에 구비된 체결부(55) 및 홀딩부(56)에 의해 캐리어(20)는 케이스(30)의 내벽에 결합될 수 있다. 캐리어(20)와 케이스(30)가 결합되면, 단자(10)의 일 단부(11)는 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)의 외부를 향하고, 단자(10)의 타 단부(12)는 케이스(30)의 내부를 향한다. 케이스(30)의 외부를 향하는 일 단부(11)는 캐리어(20)를 통하여 케이스(30)의 외부로 연장하여 돌출한다.
케이스(30)의 외부를 향하는 일 단부(11)는 외부의 전원과 접촉할 수 있고, 케이스(30)의 내부를 향하는 타 단부(12)는 케이스(30)의 내부의 구성 요소와 접촉할 수 있다.
도 8은 도 4b 또는 도 6의 충전 단자 구조체가 장착된 에어로졸 생성 장치(50)의 횡방향 단면도이다.
캐리어(20)에 결합된 단자(10)는 일 단부(11)와 일 단부(11)로부터 케이스(30)의 내부로 연장하여 돌출하는 타 단부(12)를 갖는다.
단자(10)는 일 단부(11)와 타 단부(12) 사이에 외측으로 돌출된 지지부(13)를 더 구비할 수 있다. 지지부(13)는 일 단부(11)의 직경 및 타 단부(12)의 직경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 단자(10)의 일 단부(11)는 케이스(30)의 외부를 향하고, 단자(10)의 타 단부(12)는 케이스(30)의 내부를 향한다.
에어로졸 생성 장치(50)는 내부에 PCB(65) 및 배터리(110)를 구비할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(50)의 케이스(30)의 내부로 향하는 단자(10)의 타 단부(12)는 케이스(30)의 내부에 구비된 PCB(65)와 접촉하여 전기적으로 연결된다.
탄성을 갖는 PCB 접속부(66)가 기존 위치에서 편위됨에 따라 단자(10)의 타 단부(12)와 PCB 접속부(66) 사이에 압력이 발생한다. 타 단부(12)와 PCB 접속부(66) 사이의 안정적인 전기적 연결을 유지하기 위해서는 일정 값 이상의 압력이 서로에게 가해져야 한다. 이 때, 일정 값 이상의 압력을 위해서는 탄성을 갖는 PCB 접속부(66)가 편위되어야 하고, 편위되는 거리는 특정 거리, δ보다 커야 한다.
PCB(65)는 케이스(30)의 내부의 배터리(110)와 전기적으로 연결된다. 단자(10)의 타 단부(12)와 접촉하는 PCB 접속부(66)는 단자(10)의 타 단부(12)와 접촉하도록 단자(10)의 타 단부(12) 방향으로 돌출될 수 있다.
단자(10)의 일 단부(11)는 외부의 전원과 접촉하고, 단자(10)의 타 단부(12)는 에어로졸 생성 장치(50) 내의 PCB(65)와 접촉하여, 외부의 전원으로부터 단자(10)를 통하여 PCB(65)로 전류가 흐를 수 있다. 이에 충전 단자 구조체를 구비한 에어로졸 생성 장치(50)는 외부의 전원과의 접촉을 통해 충전 가능하다.
상술한 실시예들에 따르면 캐리어(20)와 같은 별도의 부품을 통하여 일체형 구조를 갖는 케이스(30) 구조에 단자를 삽입시킬 수 있다. 또한 삽입된 단자(10) 에 내부로 향하는 외력에 대향하는 지지력이 별도의 부품을 통하여 제공된다. 이러한 지지력을 통해 단자(10)가 외력에 의해 케이스로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예들에 의하면 일정 값 이상의 압력이 충전 단자 구조체의 단자(10)와 PCB 접속부(66) 사이에서 가해져 단자와 PCB 접속부(66)가 전기적으로 안정적인 연결을 유지할 수 있다. 또한, 일체형 케이스(30)의 내부로의 단자(10) 삽입을 가능하게 하고 언급한 편위 값, 위치 편차, 조립 공차 및 치수 공차들로 인해 발생할 수 있는 접속 불량을 방지할 수 있다.
또한 단자(10)는 별도의 부품을 통해 탄성적으로 지지될 수 있어 다른 구성 요소와 탄성적으로 접촉이 가능하여, 접촉을 통한 전기적 연결으로 에어로졸 생성 장치를 무선으로 충전 가능하다.
본 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 단자
11: 단자의 일 단부
12: 단자의 타 단부
13: 단자의 지지부
20: 캐리어
21: 캐리어의 수용부
25: 캐리어의 단턱
30: 에어로졸 생성 장치의 케이스
45: 캐리어의 베이스부
50: 에어로졸 생성 장치
55: 에어로졸 생성 장치의 체결부
56: 에어로졸 생성 장치의 홀딩부
58: 결합수단
65: PCB
66: PCB 접속부
70: 크래들
71: 크래들의 접촉부
75: 크래들의 캐비티
77: 크래들의 뚜껑
80: 개방형 크래들
81: 개방형 크래들의 접촉부

Claims (10)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 내벽에 결합되는 캐리어; 및
    상기 캐리어에 결합되며, 상기 케이스의 외부로 노출되어 상기 케이스의 외부의 전원과 접촉하는 일 단부와 상기 일 단부로부터 상기 캐리어를 통하여 상기 케이스의 내부로 연장하여 돌출하는 타 단부를 갖는 복수 개의 단자;를 구비하는 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 단자와 결합하는 수용부를 구비하고, 상기 수용부는 상기 단자에 압력 및 마찰력을 제공하는 구조를 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단자는 상기 일 단부와 상기 타 단부의 사이에서 외측으로 돌출된 지지부를 더 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지부의 직경은 상기 일 단부 및 상기 타 단부의 직경보다 크고, 상기 수용부는 상기 지지부를 지지하는 단턱을 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어는 상기 캐리어의 일 단에 베이스부를 구비하고, 상기 케이스는 내벽에 체결부를 구비하며, 상기 베이스부와 상기 체결부를 결합하는 결합수단을 더 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 베이스부 및 상기 베이스부와 결합되는 상기 체결부는 1개 이상인, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 캐리어의 타 단을 지지하도록 상기 내벽에 돌출된 홀딩부를 더 구비하여, 상기 캐리어의 상기 타 단은 상기 홀딩부에 의해 지지되는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스는 내부에 접속부를 갖는 PCB를 구비하고, 상기 단자의 상기 타 단부는 상기 접속부에 접촉하여 상기 외부의 전원과 상기 PCB의 사이를 전기적으로 연결하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 케이스는 내부에 배터리를 더 구비하고, 상기 배터리는 상기 PCB와 전기적으로 연결되어 상기 배터리가 상기 외부의 전원에 의해 충전될 수 있는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 접속부는 탄성을 갖고, 일정 값 이상의 압력이 상기 타 단부와 상기 접속부 사이에서 서로에게 가해지는, 에어로졸 생성 장치.
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