KR102248618B1 - 에어로졸 흡인기용 카트리지 및 그것을 구비하는 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 발열 시트 - Google Patents

에어로졸 흡인기용 카트리지 및 그것을 구비하는 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 발열 시트 Download PDF

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Abstract

에어로졸 생성액의 무화에 이용되는 에어로졸 흡인기의 발열 시트에 있어서, 에어로졸 흡인기에 이용하는 히터에 요구되는 충분한 저항값을 구비하여, 히터의 국소적인 발열을 저감하는 기술을 제공한다. 에어로졸 흡인기용 카트리지는, 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와, 양극 및 음극이 설치되어, 양극 및 음극 사이에 통전되었을 때에 발열함으로써 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 발열 시트를 구비하고, 발열 시트는, 다공질 재료에 의해 형성되어 있으며, 또, 양극 및 상기 음극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화를 억제하면서 사행 모양으로 형성된 사행 모양 전로부를 형성하도록 슬릿이 설치되어 있다.

Description

에어로졸 흡인기용 카트리지 및 그것을 구비하는 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 발열 시트
본 발명은, 에어로졸 흡인기용 카트리지 및 그것을 구비하는 에어로졸 흡인기, 및 에어로졸 흡인기용 발열 시트에 관한 것이다.
유저의 흡인 동작에 수반하여 에어로졸을 발생시켜서, 이 에어로졸을 유저에게 제공하는 에어로졸 흡인기가 알려져 있다. 이 종류의 에어로졸 흡인기로서는, 에어로졸 생성액을 전열 코일 등에 의한 전기 가열에 의해 무화부에서 무화(에어로졸화)시키는 전자 시가렛을 일례로서 들 수 있다. 에어로졸 생성액으로서는, 에어로졸을 생성하기 위한 액체로, 글리세린(G)이나 프로필렌글리콜(PG) 등을 들 수 있다.
예를 들면, 에어로졸 생성액은, 코튼 등으로 이루어지는 리저버에 함침, 유지되어 있고, 유리 섬유 등으로 이루어지는 윅이 모세관 효과를 이용하여 리저버로부터 에어로졸 생성액을 빨아올려서(吸上), 전열 코일 근방으로 에어로졸 생성액이 송달된다. 또한, 전열 코일은, 일반적으로 니크롬선 등으로 이루어지며, 유리 섬유로 이루어지는 윅에 감겨 있다. 그러나 이러한 태양(態樣)에서는, 윅에 대한 전열 코일의 감김 횟수 가감에 의해 저항값이 변화되어 버려, 품질에 차이가 생기기 쉬워서, 검사 등에 필요한 코스트가 많아지는 경우가 있었다.
이에 관련하여, 예를 들면 무화부의 히터 재료 자체를 다공질화함으로써, 액흡수능(液吸收能)을 가지게 하는 기술이 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 모세 구조를 가지는 히터로서, 직물 구조, 개방 구멍을 가지는 섬유 구조, 개방 구멍을 가지는 소결 구조, 개방 구멍을 가지는 폼, 개방 구멍을 가지는 석출 구조 등을 적용하는 에어로졸 흡인기에 관한 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 제5612585호 공보
그러나 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 에어로졸 흡인기에 이용하는 히터에 요구되는 발열 특성과 같은 점에서 개선의 여지가 있었다.
본 발명은, 상기한 실정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 에어로졸 생성액의 무화에 이용되는 에어로졸 흡인기의 발열 시트에 있어서, 에어로졸 흡인기에 이용하는 히터에 요구되는 충분한 저항값을 구비하여, 히터의 국소적인 발열을 저감하는 기술을 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 에어로졸 흡인기용 카트리지는, 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부(液貯留部)와, 양극 및 음극이 설치되어, 양극 및 음극 사이에 통전되었을 때에 발열함으로써 상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 발열 시트를 구비하고, 발열 시트는, 다공질 재료에 의해 형성되어 있으며, 또, 상기 양극 및 상기 음극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화(localization, 局在化)를 억제하면서 사행(蛇行) 모양으로 형성된 사행 모양 전로부(電路部)를 형성하도록 슬릿이 설치되어 있다.
본 발명에 의하면, 에어로졸 생성액의 무화(霧化)에 이용되는 에어로졸 흡인기의 발열 시트에 있어서, 에어로졸 흡인기에 이용하는 히터에 요구되는 충분한 저항값을 구비하여, 히터의 국소적인 발열을 저감하는 기술을 제공할 수 있다.
[도 1] 도 1은, 실시형태 1에 따른 에어로졸 흡인기의 일례로서의 전자 시가렛의 개략도이다.
[도 2] 도 2는, 실시형태 1에 따른 에어로졸 흡인기의 일례로서의 전자 시가렛의 개략도이다.
[도 3] 도 3은, 실시형태 1에 따른 카트리지의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
[도 4] 도 4는, 실시형태 1에 따른 다공질 발열 시트의 평면 구조를 나타내는 도면이다.
[도 5] 도 5는, 실시형태 1에 따른 다공질 발열 시트에 있어서의 히터부의 평면도이다.
[도 6] 도 6은, 실시형태 1에 따른 다공질 발열 시트의 히터부로의 통전시에 있어서의 전기력선을 가상선으로 나타내는 도면이다.
[도 7] 도 7은, 실시형태 1의 변형예 1에 따른 다공질 발열 시트에 있어서의 히터부의 평면도이다.
[도 8] 도 8은, 실시형태 1의 변형예 2에 따른 다공질 발열 시트에 있어서의 히터부의 평면도이다.
[도 9] 도 9는, 실시형태 1의 변형예 3에 따른 다공질 발열 시트에 있어서의 히터부의 평면도이다.
[도 10] 도 10은, 실시형태 1의 변형예 4에 따른 다공질 발열 시트에 있어서의 히터부의 평면도이다.
[도 11] 도 11은, 실시형태 1의 변형예 5에 따른 다공질 발열 시트에 있어서의 히터부의 평면도이다.
[도 12] 도 12는, 실시형태 2에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
[도 13] 도 13은, 실시형태 3에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
[도 14] 도 14는, 실시형태 4에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
[도 15] 도 15는, 실시형태 5에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
[도 16] 도 16은, 실시형태 5의 변형예 1에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
[도 17] 도 17은, 실시형태 5의 변형예 2에 따른 다공질 발열 시트를 나타내는 도면이다.
[도 18a] 도 18a는, 실시형태 6에 따른 전자 시가렛을 나타내는 도면이다.
[도 18b] 도 18b는, 실시형태 6에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
[도 19a] 도 19a는, 실시형태 6의 변형예에 따른 전자 시가렛을 나타내는 도면이다.
[도 19b] 도 19b는, 실시형태 6의 변형예에 따른 카트리지를 나타내는 도면이다.
여기서, 본 발명에 따른 에어로졸 흡인기, 해당 에어로졸 흡인기에 적용되는 카트리지 및 다공질 발열 시트의 실시형태에 관해서, 도면에 근거하여 설명한다. 본 실시형태에 기재되어 있는 구성요소의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 특정적인 기재가 없는 한은, 발명의 기술적 범위를 그들만으로 한정하는 취지의 것은 아니다.
＜실시형태 1＞
도 1 및 도 2는, 실시형태 1에 따른 에어로졸 흡인기(향미 흡인기)의 일례로서의 전자 시가렛(1)의 개략도이다. 전자 시가렛(1)은, 본체부(2) 및 마우스피스부(4)를 구비하고 있다. 본체부(2)는 본체측 하우징(20)을 가지며, 이 본체측 하우징(20) 내에 배터리(21), 전자제어부(22) 등을 수용하고 있다. 배터리(21)는, 예를 들면 리튬이온 이차 전지 등과 같은 충전식 전지여도 된다.
전자제어부(22)는, 전자 시가렛(1) 전체를 제어하는 컴퓨터이다. 전자제어부(22)는, 예를 들면 프로세서, 메모리 등을 실장하는 회로기판(도시하지 않음)을 가지는 마이크로 컨트롤러여도 된다.
본체측 하우징(20)은, 예를 들면 바닥이 있는(有底) 원통 모양의 쉘로서, 저면(20a)측에서부터 배터리(21), 전자제어부(22)가 배치되어 있다. 그리고 본체측 하우징(20)의 상단에 위치하는 개구단(20b)측에는, 카트리지(3)를 수용하기 위한 중공 모양의 수용 캐비티(23)가 형성되어 있다. 카트리지(3)는, 전기 가열에 의해 무화함으로써 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성액을 수용하는 액탱크(액저류부)와, 에어로졸 생성액을 가열하여 무화하는 다공질 발열 시트를 일체화한 어셈블리인데, 그 상세에 관해서는 후술한다. 본 실시형태에 따른 전자 시가렛(1)에서는, 저면(20a)측에서부터 전자제어부(22), 배터리(21)를 설치해도 되고, 바닥이 있는 원통 모양의 쉘의 임의 위치에 LED나 디스플레이 등의 표시 수단을 설치해도 된다.
전자제어부(22) 및 배터리(21)는 전기 배선을 통해서 접속되어 있고, 배터리(21)로부터 카트리지(3)의 무화부로서의 다공질 발열 시트로의 전력 공급이 전자제어부(22)에 의해 제어된다. 또한, 예를 들면, 본체측 하우징(20)에는, 유저에 의해 조작되는 흡연 스위치(도시하지 않음)가 설치되어 있어도 된다. 흡연 스위치는 전자제어부(22)와 전기 배선을 통해서 접속되어 있고, 흡연 스위치가 온 상태로 조작된 것을 전자제어부(22)가 검지하면, 전자제어부(22)는 배터리(21)를 제어하여, 배터리(21)로 카트리지(3)의 다공질 발열 시트에 급전시킨다.
다음으로, 마우스피스부(4)에 관하여 설명한다. 마우스피스부(4)는, 본체부(2)에 대해 힌지(5)를 통해서 힌지 접속되어 있다. 도 1은, 본체부(2)의 수용 캐비티(23)에 대한 카트리지(3)의 교환(수용, 취출)을 가능하게 하기 위해서 마우스피스부(4)를 개방 위치에 배치한 상태를 나타낸다. 마우스피스부(4)가 개방 위치에 배치되어 있는 상태에서는, 수용 캐비티(23)가 외부로 개방된 상태가 된다.
한편, 도 2는, 마우스피스부(4)를 개방 위치로부터 약 90° 회동시킨 폐쇄 위치에 배치한 상태를 나타낸다. 마우스피스부(4)가 폐쇄 위치에 배치된 상태에서는, 수용 캐비티(23) 및 이것에 수용된 카트리지(3)의 상부에 마우스피스부(4)가 덮어 씌워진 상태로 되어 있다. 단, 본 실시형태에 따른 전자 시가렛(1)에서, 마우스피스부(4)와 본체부(2)(배터리 어셈블리)는 착탈 가능해도 된다. 이때의 마우스피스부(4)와 본체부(2)의 계합(係合) 수단은 특별히 한정되지 않고, 나사에 의한 접속이나 슬리브 부재를 개재한 접속, 예를 들면 감합(嵌合) 접속 등과 같은 공지의 접속 수단을 이용할 수 있다.
마우스피스부(4)는, 하우징(41)을 가지고 있다. 마우스피스부(4)의 하우징(41)은, 유저가 물기 쉽도록 선단측을 향하여 끝이 가늘어지는 형상으로 되어 있고, 그 선단측에 흡인구(42)가 형성되어 있다. 또한, 마우스피스부(4)의 하우징(41)에는, 공기 취입구(取入口)(43)가 설치되어 있다. 또한, 마우스피스부(4)의 하우징(41) 내에는, 흡인구(42)에 이어지는 원통 모양의 배플 격벽(44)이 설치되어 있고, 이 배플 격벽(44)에 의해 내부 통로(45)가 형성되어 있다. 마우스피스부(4)의 내부 통로(45)는, 흡인구(42) 및 공기 취입구(43)에 연통되어 있다. 유저가 흡연할 때, 공기 취입구(43)를 통해서 외부로부터 하우징(41) 내에 취입된 외부의 공기는, 내부 통로(45)를 통해서 흡인구(42)에 이른다. 내부 통로(45)에서, 카트리지(3)의 상면 근방에는 무화 캐비티(45a)가 형성되어 있다. 카트리지(3)는, 액탱크에 저류하는 에어로졸 생성액을 전기 가열함으로써 기화시키며, 기화된 에어로졸 생성액을 무화 캐비티(45a)에서 공기와 혼합시킴으로써 에어로졸을 생성한다. 생성된 에어로졸은 무화 캐비티(45a) 및 내부 통로(45)를 통해서 흡인구(42)로 안내되며, 유저는 흡인구(42)를 통하여 에어로졸을 흡인할 수 있다.
또한, 전자 시가렛(1)은, 흡연 스위치 대신에 본체측 하우징(20)에 흡인 센서(도시하지 않음)를 설치하고, 이 흡인 센서에 의해서 유저에 의한 흡인구(42)의 흡인(퍼프)을 검지함으로써 유저의 흡연 요구를 검지해도 된다. 이 경우, 흡인 센서는 전자제어부(22)와 전기 배선을 통하여 접속되고, 유저에 의한 흡인구(42)의 흡인(퍼프)을 흡인 센서가 검지하면, 전자제어부(22)는 배터리(21)를 제어하여, 배터리(21)로 카트리지(3)의 후술하는 다공질 발열 시트에 급전시키도록 해도 된다. 또한, 본 발명에서는, 흡인 센서로서, 유저의 흡인에 의해 발생하는 부압(負壓)을 검지하는 감압(感壓) 센서나 열식 유량계(MEMS 플로우 센서 등)를 이용해도 된다. 또한, 무화 캐비티(45a)가 마우스피스부(4)에 마련되어 있지만, 본체부(2)(배터리 어셈블리)측의 수용 캐비티(23)를 깊게 하여, 본체부(2)에 무화 캐비티(45a)를 마련해도 된다. 이 경우, 공기 취입구(43)도 본체부(2)에 마련하는 것이 바람직하다(도 18a, 도 19a 등을 참조).
도 3은, 본 실시형태에 따른 카트리지(3)의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 상단에 카트리지(3)의 상면을 나타내고, 하단에 카트리지(3)의 종단면을 나타낸다. 카트리지(3)는, 내부에 에어로졸 생성액을 수용하는 액탱크(31)를 가지는 본 실시형태에서, 액탱크(31)는, 예를 들면 원형의 저부(31a) 및 덮개부(31b), 통 모양의 측벽부(31c)를 가지는 원통 모양의 보틀 케이스이지만, 그 형상에 관해서는 특별히 한정되지 않는다. 액탱크(31)의 내부에는, 에어로졸 생성액을 저장하는 액저장공간(31d)이 형성되어 있으며, 액저장공간(31d)에 에어로졸 생성액이 저장되어 있다. 에어로졸 생성액은, 예를 들면 글리세린(G), 프로필렌글리콜(PG), 니코틴액, 물, 향료 등의 혼합액이어도 된다. 에어로졸 생성액에 포함되는 재료의 혼합비는 적절히 변경할 수 있다. 본 발명에서는, 에어로졸 생성액에 니코틴액이 포함되어 있지 않아도 된다.
또한, 액탱크(31)에 있어서의 액저장공간(31d)의 상부측에는, 에어로졸 생성액을 후술하는 다공질 발열 시트에 공급하는 액공급부재(32)가 배설(配設)되어 있다. 액공급부재(32)는, 예를 들면 코튼 섬유여도 된다. 본 실시형태에서, 액공급부재(32)는, 예를 들면 액탱크(31)에 있어서의 덮개부(31b)의 이면에 고정되어 있어도 된다. 또한, 본 발명에서는, 액공급부재(32)를 설치하지 않아도 된다. 도 3에 나타내는 부호 7은, 액탱크(31)에 저류되어 있는 에어로졸 생성액을 가열함으로써 무화하는 다공질 발열 시트이다. 또한, 도 3의 부호 Lv는, 액탱크(31)(액저장공간(31d))에 저류되는 에어로졸 생성액의 초기 액위(液位)를 예시한 것이다. 전자 시가렛(1)을 제조할 때, 소정량의 에어로졸 생성액이 액탱크(31)(액저장공간(31d))에 저류됨으로써, 에어로졸 생성액의 액위가 초기 액위(Lv)로 조정된다. 초기 액위(Lv)를 액공급부재(32)보다 상부로 설정, 바꾸어 말하면, 액공급부재(32)의 하부단보다 상부까지 에어로졸 생성액을 충전함으로써, 다공질 발열 시트에 에어로졸 생성액을 안정적으로 공급할 수 있다.
다공질 발열 시트(7)는, 측면에서 보아 대략 C자 형상으로 폴딩되어 있다. 미사용시에 있어서, 다공질 발열 시트(7)의 적어도 일부는, 액탱크(31)(액저장공간(31d)) 중의 에어로졸 생성액과 직접, 혹은 액공급부재(32)를 통해서 간접적으로 접해 있다. 다공질 발열 시트(7)는, 액탱크(31)에 저류되어 있는 에어로졸 생성액을 직접 내지 간접적으로 빨아올려, 보유하는 윅으로서의 기능과, 보유해 있던 에어로졸 생성액을 유저가 흡연할 때에 전기 가열하는 것에 의해 무화하는 히터로서의 기능을 겸비하는 윅 겸용 히터이다. 다공질 발열 시트(7)는, 액탱크(31)에 있어서의 덮개부(31b)의 표면에 대향하여 배치되는 평판 모양의 히터부(71), 이 히터부(71)로부터 하방으로 폴딩된 제1 흡상부(吸上部)(72a) 및 제2 흡상부(72b)를 포함하고 있다. 이하, 제1 흡상부(72a) 및 제2 흡상부(72b)를 총칭하는 경우에는, 「흡상부(72)」라고 부른다.
액탱크(31)의 덮개부(31b)에는, 흡상부(72)를 액탱크(31) 내에 삽입하는 삽입 구멍(31e)이 형성되어 있고, 이 삽입 구멍(31e)을 통해서 흡상부(72)가 액저장공간(31d)측에 삽입되어 있다. 본 실시형태에서는, 히터부(71)의 양측이 폴딩됨으로써, 한 쌍의 흡상부(72)가 히터부(71)에 연설(連設)되어 있지만, 흡상부(72)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 흡상부(72)의 선단은, 예를 들면 코튼 섬유로 이루어지는 액공급부재(32)의 내부까지 뻗어 있어도 되고, 액공급부재(32)를 관통한 상태로, 액저장공간(31d)측을 향해서 연장되어 있어도 된다. 본 발명에서는, 흡상부(72)의 일부가, 액공급부재의 표면에 맞닿아 있도록, 각 부재를 배치해도 된다. 흡상부(72)와 액공급부재(32)의 접촉면적이나, 흡상부(72)의 액공급부재(32)에의 접촉면(예를 들면, 액공급부재(32)의 상단면, 측주면(側周面) 등)은 적절히 변경할 수 있다.
다공질 발열 시트(7)는, 에어로졸 생성액을, 적어도 일시적으로 보유하는 것이 가능하다. 다공질 발열 시트(7)에 이용하는 재료는, 보유하고 있던 에어로졸 생성액을 유저가 흡연할 때에 전기 가열에 의해 무화하는 윅 겸용 히터로서 이용할 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 다공질 발열 시트(7)는, 예를 들면 니켈, 니크롬, 스테인리스(SUS) 등을 포함하는 다공질 금속체여도 된다. 또한, 전력을 인가했을 때에 발열 가능한 도전성 재료라면, 실리콘카바이드(SiC) 등의 세라믹을 이용해도 된다. 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)는, 3차원 망목 구조를 가지고 있다. 3차원 망목(網目) 구조는, 공극을 포함하는 것이며, 적어도 일부의 공극끼리가 연통한 구조, 즉, 오픈 셀 구조를 가진다. 상기와 같이 구성되는 본 실시형태의 다공질 발열 시트(7)는, 모세관 현상에 의해 액을 빨아올리는 기능을 구비하고 있다. 이러한 오픈 셀 구조를 가지는 다공질 금속체로서, 스미토모덴코 사 제의 셀멧(상품명)을 일례로 들 수 있다. 셀멧(상품명)은, 니켈(Ni)을 포함하는 다공질 금속체 또는 니켈 및 크롬(Cr)의 합금을 포함하는 다공질 금속체이다.
본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)의 두께는 0.1∼3.0mm인 것이 바람직하고, 0.2∼1.0mm인 것이 더 바람직하다. 또한, 다공질 발열 시트(7)에서, 히터로서 기능하는 부분의 총면적은 1∼250mm2인 것이 바람직하고, 3∼150mm2인 것이 더 바람직하다. 또한, 다공질 발열 시트(7)가 사각형인 경우, 히터로서 기능하는 부분의 어스펙트 비(긴 변:짧은 변)는 1:1∼3:1인 것이 바람직하고, 1:1∼2:1인 것이 더 바람직하다. 다공질 발열 시트(7)가 구비하는 직선 모양 전로부(電路部)의 수는 2∼20인 것이 바람직하고, 5 이상 15 이하인 것이 더 바람직하다. 다공질 발열 시트(7)가 구비하는 사행(蛇行) 전로의 리턴 전로부의 수는 1∼19인 것이 바람직하고, 4∼14인 것이 더 바람직하다.
도 4는, 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)의 평면 구조를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는, 다공질 발열 시트(7)를 전개한 상태, 즉 히터부(71)에 대하여 흡상부(72)를 폴딩하기 전의 상태를 나타내고 있다. 도면 중의 파선은, 히터부(71)와 흡상부(72)의 경계선을 나타내고 있다.
도 4에 나타내는 예에서, 다공질 발열 시트(7)는 사각형의 평면 형상을 가지고 있다. 다공질 발열 시트(7)의 형상에 관해서는 특별히 한정되지 않고, 평행사변형 모양, 마름모 형상 등의 형상을 가져도 된다. 부호 7a, 7b, 7c, 7d는, 다공질 발열 시트(7)의 좌변, 우변, 상변, 하변이다. 다공질 발열 시트(7)에는, 상변(7c) 및 하변(7d)에 평행하게 연장되는 슬릿(8)이 복수 마련되어 있다. 이하, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 상변(7c) 및 하변(7d)을 따른 방향을, 다공질 발열 시트(7)의 횡폭방향이라고 한다. 또한, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 좌변(7a) 및 우변(7b)을 따른 방향을, 다공질 발열 시트(7)의 상하방향이라고 한다.
슬릿(8)은, 다공질 발열 시트(7)를 두께방향으로 관통하는 홈이다. 슬릿(8)은, 예를 들면, 레이저 절단법에 의해 제작되어도 되지만 특별히 한정되지 않고, 펀칭 가공에 의해 제작되어도 된다. 레이저 절단법은, 특히 가느다란 슬릿의 제작에 유리하다. 예를 들면, YAG 레이저나 CO2 레이저 등에 의해 다공질 발열 시트(7)에 슬릿(8)을 형성해도 된다. 또한, 슬릿(8)의 폭 치수는, 특별히 한정되지 않는다. 슬릿(8)의 폭 치수는, 다공질 발열 시트(7)의 횡폭방향으로 연장되는 슬릿(8)의 길이 치수에 직교하는 방향의 치수이다.
도 4에 나타내는 예에서는, 각 슬릿(8)은, 다공질 발열 시트(7)의 좌변(7a) 및 우변(7b)으로부터 히터부(71)의 횡폭방향 중앙측을 향해서 평행하게 연장되어 있다. 이하, 다공질 발열 시트(7)의 좌변(7a)으로부터 연신(延伸)하는 슬릿(8)을, 「제1 슬릿(8A)」이라고도 하고, 다공질 발열 시트(7)의 우변(7b)으로부터 연신하는 슬릿(8)을 「제2 슬릿(8B)」이라고도 한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 다공질 발열 시트(7)에서, 제1 슬릿(8A) 및 제2 슬릿(8B)이 서로 상이하게 연설(延設)되어 있다. 또한, 제1 슬릿(8A)의 선단은, 히터부(71)의 횡폭방향 중앙 위치를 넘어서 우변(7b)측의 영역까지 연장되어 있다. 한편, 제2 슬릿(8B)의 선단은, 히터부(71)의 횡폭방향 중앙 위치를 넘어서 좌변(7a)측의 영역까지 연장되어 있다. 그 결과, 제1 슬릿(8A) 및 제2 슬릿(8B)의 선단측끼리가, 슬릿 연신방향을 따라 서로 중복된 상태가 된다.
도 5는, 실시형태 1에 따른 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)의 평면도이다. 도면 중의 부호 71a는, 히터부(71)와 제1 흡상부(72a)의 폴딩 경계부에 위치하는 제1 단연(端緣)이다. 도면 중의 부호 71b는, 히터부(71)와 제2 흡상부(72b)의 폴딩 경계부에 위치하는 제2 단연이다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)에는, 양극(9A)과, 음극(9B)이 설치되어 있다. 히터부(71)에 있어서의 양극(9A) 및 음극(9B)은, 리드선 등에 의해 본체부(2)에 배치되어 있는 배터리(21)에 접속되어 있다. 전자제어부(22)에 의한 제어 신호에 근거하여 배터리(21)로부터 다공질 발열 시트(7)에 전력이 공급되면, 히터부(71)에 있어서의 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 잇는 전로(10)에 통전이 이루어져, 히터부(71)가 발열한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 히터부(71)에 있어서의 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 잇는 전로(10)는, 슬릿(8)에 의해 사행 모양으로 형성되어 있다. 더 구체적으로는, 전로(10)는, 직선 형상을 나타내는 직선 전로부(110) 및 이 직선 전로부(110)를 폴딩하는 리턴 전로부(120)가 순차 접속됨으로써 사행 모양으로 형성된 사행 모양 전로부(11)와, 사행 모양 전로부(11)의 일단(11a)에 접속되는(이어지는) 양극 설치 전로부(12)와, 사행 모양 전로부(11)의 타단(11b)에 접속되는(이어지는) 음극 설치 전로부(13)를 포함하고 있다. 여기서, 양극 설치 전로부(12)에는 양극(9A)이 배설되고, 음극 설치 전로부(13)에는 음극(9B)이 배설되어 있다. 양극 설치 전로부(12)는, 양극(9A)이 점유하는 영역과 실질적으로 같아도 되지만, 양극 설치 전로부(12)의 일부에 양극(9A)이 배치되어 있어도 된다. 또한, 음극 설치 전로부(13)는, 음극(9B)이 점유하는 영역과 실질적으로 같아도 되지만, 음극 설치 전로부(13)의 일부에 음극(9B)이 배치되어 있어도 된다.
또한, 사행 모양 전로부(11)는, 상기와 같이 직선 전로부(110)와 리턴 전로부(120)가 순차, 교대로 접속됨으로써 사행 모양으로 형성되어 있다. 사행 모양 전로부(11)를 구성하는 직선 전로부(110) 및 리턴 전로부(120)의 각각의 수는 특별히 한정되지 않지만, 사행 모양 전로부(11)의 전로 길이를 확보하여, 전기 저항을 높인다고 하는 관점에서는, 사행 모양 전로부(11)에 포함되는 직선 전로부(110) 및 리턴 전로부(120)의 수는 많은 쪽이 바람직하다.
도 5에서, 사행 모양 전로부(11)의 직선 전로부(110)에 사선의 해칭을 넣고, 리턴 전로부(120)에 도트 모양의 해칭을 넣고 있다. 또한, 양극 설치 전로부(12) 및 음극 설치 전로부(13)에는, 파선의 해칭을 넣고 있다. 도 5에서는, 사행 모양 전로부(11)는, 사선의 해칭으로 나타낸 5개의 직선 전로부(110)와, 도트 모양의 해칭으로 나타낸 4개의 리턴 전로부(120)에 의해 형성되어 있다. 또한, 도 5에 나타내는 예에서는, 사행 모양 전로부(11)는, 복수의 직선 전로부(110)를 가지며, 해당 직선 전로부(110)끼리가 슬릿(8)(제1 슬릿(8A), 제2 슬릿(8B))에 의해 구분되어 있다. 또한, 도 5로부터 명백한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 히터부(71)는, 슬릿(8)(제1 슬릿(8A), 제2 슬릿(8B))이 사행 모양 전로부(11)에 있어서의 직선 전로부(110)의 연재(延在)방향을 따라서 연설되어 있다.
또한, 도 5에 나타내는 예에서는, 사행 모양 전로부(11)의 일단(11a)이 직선 전로부(110)에 의해 형성되어 있고, 해당 일단(11a)측에 위치하는 직선 전로부(110)에 양극 설치 전로부(12)가 접속되어 있다. 단, 사행 모양 전로부(11)의 일단(11a)측이 리턴 전로부(120)에 의해 형성되어 있어도 되고, 해당 일단(11a)측에 위치하는 리턴 전로부(120)에 양극 설치 전로부(12)가 접속되어 있어도 된다. 또한, 도 5에 나타내는 예에서는, 사행 모양 전로부(11)의 타단(11b)이 직선 전로부(110)에 의해 형성되어 있고, 해당 타단(11b)측에 위치하는 직선 전로부(110)에 음극 설치 전로부(13)가 접속되어 있다. 단, 사행 모양 전로부(11)의 타단(11b)측이 리턴 전로부(120)에 의해 형성되어 있어도 되고, 해당 타단(11b)측에 위치하는 리턴 전로부(120)에 음극 설치 전로부(13)가 접속되어 있어도 된다.
이상과 같이 구성되는 다공질 발열 시트(7)는 모세관 현상에 의해 액을 빨아올리는 기능을 구비하고 있기 때문에, 액탱크(31)의 액저장공간(31d) 내에 삽입된 흡상부(72)가, 액저장공간(31d)으로부터 직접, 혹은 액공급부재(32)로부터 간접적으로 액저장공간(31d)에 저류되어 있는 에어로졸 생성액을 빨아올린다(도 3을 참조). 그리고 흡상부(72)에 의해 액저장공간(31d)으로부터 빨아 올려진 에어로졸 생성액은, 흡상부(72)로부터 히터부(71)에도 이송되어, 다공질 발열 시트(7)에 유지된다.
여기서, 유저가 흡연할 때, 도시하지 않는 흡연 스위치를 누르는 조작을 행한다. 그리고 흡연 스위치의 온 상태를 전자제어부(22)가 검지하면, 전자제어부(22)는 배터리(21)에 제어 신호를 출력하여, 카트리지(3)의 다공질 발열 시트(7)에 대해서 배터리(21)로부터 전력을 공급시킨다. 그 결과, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)의 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 연결하는 전로(10)에 전류가 흐름으로써 통전되어, 발열한다. 그때, 본 실시형태에 있어서의 히터부(71)에 의하면, 평판 모양의 히터부(71)에 마련한 슬릿(8)에 의하여 사행 모양 전로부(11)를 형성하도록 했으므로, 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 연결하는 전로(10)의 전로 길이를 적절히 신장시킬 수 있어, 양극(9A) 및 음극(9B) 사이의 전기 저항을 크게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)에 의하면, 슬릿을 마련하지 않는 경우에 비해, 전로로서 기능하는 다공질 발열 시트의 단위면적당 전기 저항을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 히터부(71)로의 통전시에 있어서, 히터부(71)에 있어서의 발열량을 충분히 확보할 수 있다. 이에 의해, 에어로졸 생성액을 히터부(71)에서 충분히 가열할 수 있어, 원활하게 무화시킬 수 있다.
특히, 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)의 히터부(71)에 의하면, 사행 모양 전로부(11)가 복수의 직선 전로부(110)를 가지며, 해당 직선 전로부(110)끼리를 슬릿(8)(제1 슬릿(8A), 제2 슬릿(8B))에 의해 구분하고, 슬릿(8)을 사행 모양 전로부(11)에 있어서의 직선 전로부(110)의 연재방향을 따라 연설하도록 했다. 이에 의하면, 전로 길이의 확보를 더 효과적으로 행할 수 있기 때문에, 히터부(71)에 있어서의 양극(9A) 및 음극(9B) 사이의 전기 저항을 크게 하는 효과가 한층 더 얻기 쉬워진다.
여기서, 도 6은, 다공질 발열 시트(7)의 히터부(71)로의 통전시에 있어서의 전기력선(14)을 가상선으로 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 히터부(71)에 의하면, 리턴 전로부(120)끼리가 연속하지 않고, 리턴 전로부(120)끼리의 사이에 직선 전로부(110)가 접속되어 있기 때문에(바꾸어 말하면, 리턴 전로부(120)와 직선 전로부(110)가 순차 교대로 접속되어 있기 때문에), 전로 길이를 증가시면서, 전기력선(14)의 급격한 방향 전환을 저감할 수 있다. 이에 의하면, 히터부(71)에 있어서의 단위용적당 전기 저항을 증대시키면서, 전계 강도의 불균일한 분포를 일어나기 어렵게 할 수 있다. 그 결과, 다공질 발열 시트(7)의 히터부(71)에 있어서의 통전시의 발열량을 충분히 확보하면서, 히터부(71)에 있어서의 국소적인 발열이 일어나기 어렵게 할 수 있다. 다시 말해, 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)는, 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화(局在化)를 억제하면서 사행 모양으로 형성된 사행 모양 전로부(11)를 형성하도록, 슬릿(8)이 마련되어 있다. 이에 의해, 히터부(71)는 충분한 저항값을 구비할 수 있어, 히터부(71)의 국소적인 발열을 저감시킬 수 있다.
여기서, 도 6에 나타내는 부호 Ls는, 슬릿(8) 중, 인접하는 제1 슬릿(8A) 및 제2 슬릿(8B)끼리가, 이들의 연재방향에서 중복되는 중복 구간의 길이(이하, 「슬릿 중복 길이」라고 한다)이다. 또한, 부호 Ws는, 슬릿(8) 중, 인접하는 제1 슬릿(8A) 및 제2 슬릿(8B)이 이간(離間)하는 내측 치수(이하, 「슬릿 간격」이라고 한다)이다. 슬릿 간격(Ws)은, 인접하는 제1 슬릿(8A) 및 제2 슬릿(8B) 사이에 끼인 직선 전로부(110)의 전로 폭에 상당하다. 또한, 부호 Wa는, 사행 모양 전로부(11)에 있어서의 리턴 전로부(120)의 전로 폭이다. 또한, 부호 We는, 양극(9A)의 전극 유효 폭이다. 양극(9A)의 전극 유효 폭(We)은, 양극(9A)으로부터 전로(10)(양극 설치 전로부(12))로 흘러나오는 전류의 방향과 직교하는 방향을 따른 양극(9A)의 폭 치수이다. 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 연결하는 전로(10) 중 전로 폭이 가장 좁아지는 전로 폭 최소부에 있어서의 전로 폭 이하의 치수로, 상술한 전극 유효 폭(We)은 설계되어 있다. 또한, 전로(10)의 전로 폭이란, 전로(10)를 전류가 흐르는 방향과 대략 직교하는 방향의 치수이다. 도 6에 나타내는 예에서는, 슬릿 간격(Ws)과 리턴 전로부(120)의 전로 폭(Wa)이 같은 치수로 설정되어 있으며, 이들 치수가 전로(10)에서 전로 폭이 가장 좁아지는 전로 폭 최소부에 있어서의 전로 폭에 해당한다. 즉, 본 실시형태에서는, 리턴 전로부(120)의 전로 폭(Wa) 및 슬릿 간격(Ws)이, 양극(9A)의 전극 유효 폭(We)에 비해 상대적으로 큰 치수로 설정되어 있다.
여기서, 전극 유효 폭(We)에 대해서 전로(10)의 폭 치수가 충분히 확보되어 있지 않으면, 즉, 전로의 일부에서 전극 유효 폭(We)보다 폭 치수가 작은 개소(箇所)가 존재하면, 이러한 폭 치수가 작은 개소에서, 전류밀도의 국재화가 발생하기 쉬워진다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 전로(10)의 전로 폭 최소부에 있어서의 전로 폭(리턴 전로부(120)의 전로 폭(Wa), 슬릿 간격(Ws))을, 양극(9A)의 전극 유효 폭(We)에 비해 상대적으로 큰 치수로 설정하도록 했으므로, 다공질 발열 시트(7)는, 전극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화를 억제할 수 있어, 히터부(71)의 국소적인 발열을 더 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 그 평면 내에서 양극(9A)을 전극 유효 폭(We)의 방향과 직교하는 방향(즉, 양극(9A)으로부터 전로(10)(양극 설치 전로부(12))로 전류가 유출하는 방향)으로 신장시킴으로써 형성됨과 함께 전극 유효 폭(We)과 같은 폭을 가지는 띠 모양의 가상 띠 영역 내(Ab)(도 6 중, 해칭 영역)에, 다공질 발열 시트(7)의 연부(緣部)로부터 다공질 발열 시트(7)의 평면 내측을 향해서 연장되는 슬릿(8)의 선단이 포함되지 않는 구조로 되어 있다. 여기서, 가상 띠 영역 내에 슬릿 선단이 포함되어 있으면, 슬릿에 의해 전류의 흐름이 저해·변형하게 된 영역과, 슬릿에 의한 상기 영향을 받고 있지 않은 영역이 생겨 버리게 된다. 다시 말해, 전기력선이 흐트러져 버림으로써, 불균일한 발열을 초래해 버린다. 이에 대해, 본 실시형태에서는 다공질 발열 시트(7)의 연부로부터 내측을 향해 연장되는 슬릿(8)의 선단이 가상 띠 영역 내(Ab)에 포함되지 않는 구조를 채용했으므로, 히터부(71)에 있어서의 전기력선이 흐트러지는 것을 억제할 수 있어, 히터부(71)를 균일하게 발열시키기 쉽게 할 수 있다.
여기서, 다공질 발열 시트(7)의 히터부(71)는, 슬릿 중복 길이(Ls)가 슬릿 간격(Ws) 이상의 길이로 설정되어 있으면 바람직하다. 슬릿 중복 길이(Ls)는, 직선 전로부(110)의 길이와 실질적으로 같다. 그 때문에, 슬릿 중복 길이(Ls)를 적어도 슬릿 간격(Ws) 이상의 길이로 확보함으로써, 사행 모양 전로부(11)에 있어서의 전로 길이를 확보하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 히터부(71)는, 직선 전로부(110)끼리를 구분하는 복수의 직선 모양의 슬릿(8)이 일정 간격으로 평행하게 배치되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 각 슬릿(8)은 평행 배치되고, 또, 각 슬릿 간격(Ws)이 일정하게 되어 있는 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 히터부(71)에 있어서의 사행 모양 전로부(11)의 전로 폭을 거의 일정하게 할 수 있다(도 5, 도 6 등을 참조). 그 결과, 히터부(71)는, 사행 모양 전로부(11)에서 국소적인 발열이 일어나기 어려워져, 히터부(71) 전체를 균일하게 발열시키기 쉽게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 히터부(71)에서는, 사행 모양 전로부(11)에 있어서의 전로 길이를 히터부(71)에 있어서의 양극(9A) 및 음극(9B)을 연결하는 직선 치수 이상의 길이로 설정하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성함으로써, 히터부(71)에 있어서의 단위용적당 전기 저항을 증가시키는 효과를 한층 더 얻어지기 쉽게 할 수 있다. 본 발명에서는, 슬릿 중복 길이(Ls)의 합계 값(ΣLs)을, 히터부(71)에 있어서의 양극(9A) 및 음극(9B)을 연결하는 직선 치수 이상의 길이로 설정하는 것이 더 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)에 의하면, 다공질 발열 시트(7)에 유지할 수 있는 에어로졸 생성액의 액량과, 표준적인 인가 전력에 의해 다공질 발열 시트(7)가 발열할 때의 발열량의 밸런스를 취할 수 있다.
＜변형예＞
다음으로, 본 실시형태에 따른 다공질 발열 시트(7)의 변형예에 관해서 설명한다. 이하, 상기 실시형태와 같은 구성에 관해서는 공통의 참조 부호를 붙임으로써 상세한 설명을 생략한다. 도 7∼도 11은, 변형예 1∼5에 따른 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)의 평면도이다.
도 7에 나타내는 변형예 1에서는, 양극 설치 전로부(12) 및 음극 설치 전로부(13)에 배치되는 양극(9A) 및 음극(9B)의 위치가 각각, 도 5에 나타내는 구성예와 상이하다. 즉, 도 7에 나타내는 변형예 1에서는, 양극 설치 전로부(12)의 양극(9A)이, 사행 모양 전로부(11)의 일단(11a)에 근접하는 위치에 배치되어 있다. 또한, 음극 설치 전로부(13)에 있어서의 음극(9B)이, 사행 모양 전로부(11)의 타단(11b)에 근접하는 위치에 배치되어 있다. 단, 도 5에 나타내는 구성예와 같이, 양극 설치 전로부(12) 중, 사행 모양 전로부(11)의 일단(11a)에 접속되는 쪽의 단부와는 반대측의 단부에 양극(9A)을 배치하는 것이 바람직하고, 이렇게 구성함으로써, 히터부(71)에 있어서의 전로(10)의 길이를 한층 더 길게 할 수 있다. 마찬가지로, 음극 설치 전로부(13) 중, 사행 모양 전로부(11)의 타단(11b)에 접속되는 쪽의 단부와는 반대측의 단부에 음극(9B)을 배치하는 것이 바람직하고, 이렇게 구성함으로써, 히터부(71)에 있어서의 전로(10)의 길이를 한층 더 길게 할 수 있다.
또한, 도 8∼10에 나타내는 변형예 2∼4와 같이, 상술한 제1 슬릿(8A), 제2 슬릿(8B)에 더해, 다공질 발열 시트(7)(히터부(71))의 상하방향을 따라 연신하는 종(縱)슬릿(8C)이나, 이 종슬릿(8C)으로부터 히터부(71)의 횡폭방향을 따라 연신하는 횡슬릿(8D) 등을 더 포함하는 슬릿(8)에 의해서 히터부(71)의 사행 모양 전로부(11)가 형성되어도 된다. 이와 같이, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)의 전로(10)는 다양한 변형 패턴을 채용할 수 있다.
또한, 양극 설치 전로부(12) 및 음극 설치 전로부(13)에 각각 배치되는 양극(9A) 및 음극(9B)의 태양(態樣)은, 다양한 변형을 가할 수 있다. 예를 들면, 양극(9A) 및 음극(9B)의 형상, 크기는 적절히 변경할 수 있다. 또한, 양극(9A)은, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)의 표면에 설치해도 되고, 이면에 설치해도 된다. 마찬가지로, 음극(9B)은, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)의 표면에 설치해도 되고, 이면에 설치해도 된다. 또한, 도 8에는, 가상 띠 영역 내(Ab)를 해칭 영역으로 나타내고 있다. 도 8에 나타내는 다공질 발열 시트(7)에서도, 가상 띠 영역 내(Ab)에는, 다공질 발열 시트(7)의 연부로부터 그 평면 내측을 향해서 연장되는 슬릿(8)(도 8의 예에서는, 종슬릿(8C))의 선단이 포함되지 않는 구조로 되어 있다. 또한, 다공질 발열 시트(7)에 있어서의 히터부(71)는, 양극(9A) 및 음극(9B) 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화를 억제하도록 슬릿(8)을 마련함으로써 사행 모양 전로부(11)가 형성되어 있으면 된다. 따라서, 사행 모양 전로부(11)는, 반드시 직선 전로부(110)를 포함하고 있지 않아도 되고, 예를 들면 도 11에 나타내는 변형예 5와 같이, 리턴 전로부(120)끼리가 연속적으로 이어짐으로써 사행 모양 전로부(11)가 형성되어도 된다.
또한, 도 3∼5 등에서 설명한 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7)는, 히터부(71)의 양측을 폴딩함으로써 흡상부(72)를 히터부(71)에 연설하고 있지만, 이것으로는 한정되지 않는다. 예를 들면, 다공질 발열 시트(7)는, 흡상부(72)를 포함하고 있지 않아도 된다. 그리고 다른 대체 수단을 이용하여, 액탱크(31)에 저류되어 있는 에어로졸 생성액을 빨아올려, 히터부(71)에 공급해도 된다. 예를 들면, 다공질 발열 시트(7)(히터부(71))와, 액탱크(31) 내의 액공급부재(32)에 의해서 액탱크(31) 내의 에어로졸 생성액을 다공질 발열 시트(7)(히터부(71))에 공급해도 된다.
＜실시형태 2＞
도 12는, 실시형태 2에 따른 카트리지(3A)를 나타내는 도면이다. 도 12에 나타내는 카트리지(3A)는, 액탱크(31)(액저장공간(31d))에 액공급부재(32)가 설치되어 있지 않다. 그리고 실시형태 2에 따른 다공질 발열 시트(7A)는, 흡상부(72)가 액탱크(31)의 저부 근방까지 연재하고 있어, 액저장공간(31d)에 저류되어 있는 에어로졸 생성액을 흡상부(72)가 직접적으로 빨아올리는 구성으로 되어 있다.
＜실시형태 3＞
도 13은, 실시형태 3에 따른 카트리지(3B)를 나타내는 도면이다. 도 13에 나타내는 카트리지(3B)에 있어서의 다공질 발열 시트(7B)는, 히터부(71)만으로 구성되어 있으며, 흡상부(72)를 가지고 있지 않다. 카트리지(3B)에는, 예를 들면 원기둥 모양으로 성형된 액공급부재(32)가 액탱크(31)에 설치되어 있으며, 다공질 발열 시트(7B)가 액공급부재(32)의 상면에 재치(載置)되어 있다. 다공질 발열 시트(7B)에 있어서의 히터부(71)는, 실시형태 1에 있어서의 다공질 발열 시트(7)의 히터부(71)와 동일 구조이다. 본 실시형태에 있어서의 다공질 발열 시트(7B)는, 액공급부재(32)의 상면에 맞닿는 히터부(71)의 이면으로부터 에어로졸 생성액을 빨아올려, 유지할 수 있다. 또한, 액공급부재(32)의 형상은 상기 예로 한정되지 않는다.
＜실시형태 4＞
도 14는, 실시형태 4에 따른 카트리지(3C)를 나타내는 도면이다. 카트리지(3C)에 관계되는 다공질 발열 시트(7C)는 측면에서 보아 U자 형상을 가지는 점에서, 측면에서 보아 대략 C자 형상으로 폴딩되어 있는 실시형태 1에 따른 다공질 발열 시트(7)와 상이하지만, 그 외의 구조는 동일하다.
＜실시형태 5＞
도 15는, 실시형태 5에 따른 카트리지(3D)를 나타내는 도면이다. 카트리지(3D)에 관계되는 다공질 발열 시트(7D)는, 히터부(71)의 우변(71b)에 단일 흡상부(72)가 접속되어 있다. 그 외의 구조는, 실시형태 1에 있어서의 다공질 발열 시트(7)와 동일하다.
다공질 발열 시트(7D)는, 전체적으로 평판 형상을 가지고 있으며, 액탱크(31)의 덮개부(31b)에 형성된 삽입 구멍(31e)을 통해서 흡상부(72)가 액저장공간(31d) 내에 삽입되어 있다. 다시 말해, 카트리지(3D)는, 평판 형상의 다공질 발열 시트(7D)의 히터부(71)를 액탱크(31)의 외부로 노출시키고, 흡상부(72)를 액탱크(31)의 내부에 끼워서 설치한 태양으로 다공질 발열 시트(7D)를 액탱크(31)에 설치하고 있다.
도 16은, 실시형태 5의 변형예 1에 따른 카트리지(3E)를 나타내는 도면이다. 카트리지(3E)에 설치되는 다공질 발열 시트(7E)는, 히터부(71)의 하변(7d)에 단일 흡상부(72)가 접속되어 있는 점을 제외하고, 도 15에 나타내는 다공질 발열 시트(7D)와 동일 구조이다. 다공질 발열 시트(7E)는, 전체적으로 평판 형상을 가지고 있으며, 액탱크(31)의 덮개부(31b)에 형성된 삽입 구멍(31e)을 통해서 흡상부(72)가 액저장공간(31d) 내에 삽입되어 있다. 다시 말해, 카트리지(3E)는, 평판 형상의 다공질 발열 시트(7E)의 히터부(71)를 액탱크(31)의 외부로 노출시키고, 흡상부(72)를 액탱크(31)의 내부에 끼워서 설치한 태양으로 다공질 발열 시트(7E)를 액탱크(31)에 설치하고 있다.
또한, 도 17은, 실시형태 5의 변형예 2에 따른 다공질 발열 시트(7F)를 나타내는 도면이다. 다공질 발열 시트(7F)는, 히터부(71)의 우변(7b)에 단일 흡상부(72)가 접속되어 있으며, 다공질 발열 시트(7F)가 원통 모양으로 말려 있다. 도시한 예에서는, 히터부(71)의 상변(7c) 및 하변(7d) 사이에 절연 부재(73)가 설치되어 있으며, 절연 부재(73)에 의해서 히터부(71)의 상변(7c) 및 하변(7d)이 절연되어 있다. 또한, 도 17에서는, 히터부(71)에 있어서의 슬릿(8), 양극(9A) 및 음극(9B) 등의 도시를 생략하고 있다. 또한, 다공질 발열 시트(7F)는, 히터부(71)의 상변(7c) 및 하변(7d) 사이에 절연 부재(73)를 개재시키는 대신에, 상변(7c) 및 하변(7d) 사이에 간극이 형성되도록 다공질 발열 시트(7F)를 C자 모양으로 말아도 된다.
＜실시형태 6＞
도 18a는, 실시형태 6에 따른 전자 시가렛(1G)을 나타내는 도면이다. 도 18b는, 실시형태 6에 따른 카트리지(3G)를 나타내는 도면이다. 카트리지(3G)는, 도 4에서 설명한 다공질 발열 시트(7)를 가지고 있다. 카트리지(3G)에 있어서의 액탱크(31)는 환형(環形) 모양을 가지고 있으며, 그 중심부에 중공 관통로(33)가 마련되어 있다. 도시된 바와 같이, 카트리지(3G)에 있어서의 액탱크(31)의 중공 관통로(33)는, 액탱크(31)를 상하방향으로 관통하고 있다. 다공질 발열 시트(7)는, 실시형태 1과 마찬가지로, 액탱크(31)의 덮개부(31b)에 마련되어 있는 삽입 구멍(31e)을 통해 흡상부(72)를 액저장공간(31d) 내에 삽입함으로써, 에어로졸 생성액에 접촉해 있다.
카트리지(3G)는, 액탱크(31)의 덮개부(31b)가 수용 캐비티(23)의 안쪽(내부측)에 면하도록 수용 캐비티(23)에 수용되어 있다. 즉, 실시형태 6에 따른 카트리지(3G)는, 실시형태 1에 따른 카트리지(3)와는 상하가 역방향이 되도록 수용 캐비티(23)에 수용된다. 다시 말해, 카트리지(3G)는, 액탱크(31)의 저부(31a)측이 마우스피스부(4)에 면하도록 배치되어 있다. 전자 시가렛(1G)은, 본체부(2)에 있어서의 본체측 하우징(20)에 공기 취입구(43)가 마련되어 있고, 공기 취입구(43)를 통해서 외부로부터 본체측 하우징(20) 내에 취입된 공기는, 카트리지(3G)에 있어서의 다공질 발열 시트(7)에서 생성된 에어로졸과 함께, 중공 관통로(33), 마우스피스부(4)의 내부 통로(45)를 통해서 흡인구(42)에 이르며, 유저는 흡인구(42)로부터 에어로졸을 흡인할 수 있다.
도 19a는, 실시형태 6의 변형예에 따른 전자 시가렛(1H)을 나타내는 도면이다. 도 19b는, 실시형태 6의 변형예에 따른 카트리지(3H)를 나타내는 도면이다. 카트리지(3H)에서도, 카트리지(3G)와 마찬가지로, 액탱크(31)는 중심측에 중공 관통로(33)가 마련된 환형 모양을 나타내고 있다. 카트리지(3H)에 있어서의 액탱크(31)의 덮개부(31b)의 외면측에는, 예를 들면 코튼 섬유로 이루어지는 액공급부재(32)가 배설되어 있다. 액공급부재(32)는 원반(圓盤) 형상을 가지고 있으며, 액탱크(31)의 중공 관통로(33)에 대응하는 위치에, 통기 구멍(32a)을 가지고 있다. 또한, 액탱크(31)의 덮개부(31b)에는, 액탱크(31)(액저장공간(31d))에 저류되어 있는 에어로졸 생성액을 액공급부재(32)에 공급하기 위한 액공급 구멍(33f)이 마련되어 있다.
본 실시형태에 있어서의 카트리지(3H)는, 실시형태 3에 따른 다공질 발열 시트(7B)와 동일 구조의 히터부(71)만으로 구성되어 있는 다공질 발열 시트(7H)를 가지고 있다. 도 19b에 나타내는 예에서는, 다공질 발열 시트(7H)의 단면(端面)이 액공급부재(32)의 외면에 맞닿은 상태로, 액공급부재(32)에 다공질 발열 시트(7H)가 고정되어 있다. 이렇게 구성되어 있는 전자 시가렛(1H)은, 카트리지(3H)의 액탱크(31)(액저장공간(31d))에 저류되어 있는 에어로졸 생성액이 액공급부재(32)를 통해서 다공질 발열 시트(7H)(히터부(71))에 공급되어, 히터부(71)에 유지된다. 그리고 히터부(71)에 있어서의 전극 사이에 통전되면, 히터부(71)에 유지되어 있는 에어로졸 생성액이 무화됨으로써 에어로졸이 생성된다.
또한, 도 19a에 나타내는 바와 같이, 전자 시가렛(1H)은, 본체부(2)에 있어서의 본체측 하우징(20)에 공기 취입구(43)가 마련되어 있으며, 공기 취입구(43)를 통해서 외부로부터 본체측 하우징(20) 내에 취입된 공기는, 다공질 발열 시트(7H)(히터부(71))에서 생성된 에어로졸과 함께, 액공급부재(32)의 통기 구멍(32a), 액탱크(31)의 중공 관통로(33), 마우스피스부(4)의 내부 통로(45)를 통하여 흡인구(42)에 이르며, 유저는 흡인구(42)로부터 에어로졸을 흡인할 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시형태를 설명했지만, 본 발명에 따른 에어로졸 흡인기, 해당 에어로졸 흡인기에 적용되는 카트리지 및 다공질 발열 시트는, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명하다.
1…전자 시가렛
2…본체부
21…배터리
22…전자제어부
24…수용 캐비티
3…카트리지
31…액탱크
32…액공급부재
4…마우스피스부
42…흡인구
5…힌지
7…다공질 발열 시트
71…히터부
72…흡상부
8…슬릿
9A…양극
9B…음극
10…전로
11…사행 모양 전로부
110… 직선 전로부
120…리턴 전로부
12…양극 설치 전로부
13…음극 설치 전로부

Claims (12)

  1. 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와,
    양극 및 음극이 설치되며, 상기 양극 및 음극 사이에 통전되었을 때에 발열함으로써 상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 발열 시트
    를 구비하고,
    상기 발열 시트는, 다공질 재료에 의해 형성되어 있고, 또, 상기 양극 및 상기 음극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화(局在化, localization)를 억제하면서 사행(蛇行) 모양으로 형성된 사행 모양 전로부(電路部)를 형성하도록 복수의 슬릿이 마련되어 있고,
    상기 사행 모양 전로부는, 직선 형상을 나타내는 직선 전로부와 해당 직선 전로부를 폴딩하는 리턴 전로부가 순차 접속됨으로써 형성되고,
    인접하는 상기 슬릿끼리가 그 연재(延在) 방향에서 중복되는 중복 구간이 상기 직선 전로부끼리를 구분하고,
    상기 중복 구간의 길이 치수가 인접하는 상기 슬릿끼리의 이간(離間) 치수 이상의 길이로 설정되거나, 또는 상기 중복 구간의 길이 치수의 합계가 상기 양극 및 상기 음극을 연결하는 직선 치수 이상의 길이로 설정되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발열 시트는, 상기 양극 및 상기 음극 사이를 연결하는 전로 중 전로 폭이 가장 좁아지는 전로 폭 최소부에 있어서의 전로 폭에 비해, 상기 양극으로부터 전류가 흘러나오는 방향과 직교하는 방향을 따른 그 양극의 전극 유효 폭이 상대적으로 좁은,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 슬릿은, 상기 발열 시트에 직선 모양으로 마련되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 발열 시트는, 상기 사행 모양 전로부의 일단에 접속된 양극 설치 전로부에 상기 양극이 설치됨과 함께, 상기 사행 모양 전로부의 타단에 접속된 음극 설치 전로부에 상기 음극이 설치되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 슬릿이 상기 직선 전로부의 연재(延在)방향을 따라 연설(延設)되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 발열 시트에는, 상기 직선 전로부끼리를 구분하는 복수의 상기 슬릿이 일정 간격으로 평행하게 배치되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  7. 에어로졸 생성액을 저류하는 액저류부와,
    양극 및 음극이 설치되며, 상기 양극 및 음극 사이에 통전되었을 때에 발열함으로써 상기 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는 발열 시트
    를 구비하고,
    상기 발열 시트는,
    다공질 재료에 의해 형성되어 있고, 또, 상기 양극 및 상기 음극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화를 억제하면서 사행 모양으로 형성된 사행 모양 전로부를 형성하도록 슬릿이 마련되어 있고,
    상기 양극 및 상기 음극 사이를 연결하는 전로 중 전로 폭이 가장 좁아지는 전로 폭 최소부에 있어서의 전로 폭에 비해, 상기 양극으로부터 전류가 흘러나오는 방향과 직교하는 방향을 따른 그 양극의 전극 유효 폭이 상대적으로 좁고,
    해당 발열 시트의 평면 내에서 상기 양극을 상기 전극 유효 폭방향과 직교하는 방향으로 신장시킴으로써 형성됨과 함께 상기 전극 유효 폭과 같은 폭을 가지는 띠 모양의 가상 띠 영역 내에, 상기 발열 시트의 연부(緣部)로부터 해당 발열 시트의 평면 내측을 향해서 연장되는 상기 슬릿의 선단이 포함되지 않는,
    에어로졸 흡인기용 카트리지.
  8. 청구항 1 또는 7에 기재된 에어로졸 흡인기용 카트리지를 구비하는 에어로졸 흡인기.
  9. 양극 및 음극이 설치되고, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 통전되었을 때에 발열함으로써 에어로졸 흡인기의 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는, 발열 시트로서,
    상기 발열 시트는, 다공질 재료에 의해 형성되어 있으며, 또, 상기 양극 및 상기 음극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화를 억제하면서 사행 모양으로 형성된 사행 모양 전로부를 형성하도록 복수의 슬릿이 마련되어 있고,
    상기 사행 모양 전로부는, 직선 형상을 나타내는 직선 전로부와 해당 직선 전로부를 폴딩하는 리턴 전로부가 순차 접속됨으로써 형성되고,
    인접하는 상기 슬릿끼리가 그 연재(延在) 방향에서 중복되는 중복 구간이 상기 직선 전로부끼리를 구분하고,
    상기 중복 구간의 길이 치수가 인접하는 상기 슬릿끼리의 이간 치수 이상의 길이로 설정되거나, 또는 상기 중복 구간의 길이 치수의 합계가 상기 양극 및 상기 음극을 연결하는 직선 치수 이상의 길이로 설정되어 있는,
    에어로졸 흡인기용 발열 시트.
  10. 양극 및 음극이 설치되고, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 통전되었을 때에 발열함으로써 에어로졸 흡인기의 액저류부로부터 공급되는 에어로졸 생성액을 무화하는, 발열 시트로서,
    상기 발열 시트는,
    다공질 재료에 의해 형성되어 있고, 또, 상기 양극 및 상기 음극 사이를 흐르는 전류의 전류밀도의 국재화를 억제하면서 사행 모양으로 형성된 사행 모양 전로부를 형성하도록 슬릿이 마련되어 있고,
    상기 양극 및 상기 음극 사이를 연결하는 전로 중 전로 폭이 가장 좁아지는 전로 폭 최소부에 있어서의 전로 폭에 비해, 상기 양극으로부터 전류가 흘러나오는 방향과 직교하는 방향을 따른 그 양극의 전극 유효 폭이 상대적으로 좁고,
    해당 발열 시트의 평면 내에서 상기 양극을 상기 전극 유효 폭방향과 직교하는 방향으로 신장시킴으로써 형성됨과 함께 상기 전극 유효 폭과 같은 폭을 가지는 띠 모양의 가상 띠 영역 내에, 상기 발열 시트의 연부(緣部)로부터 해당 발열 시트의 평면 내측을 향해서 연장되는 상기 슬릿의 선단이 포함되지 않는,
    에어로졸 흡인기용 발열 시트.
  11. 삭제
  12. 삭제
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