KR102259895B1 - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

에어로졸 생성 장치는 외부 공기를 무화부를 경유하여 마우스피스부로 유도하는 제1 공기 채널과, 외부 공기가 무화부로 유입되기 전에 제1 공기 채널에서 분기하여 외부 공기 중 일부를 무화부에 의한 가열 없이 마우스피스부로 우회하도록 형성된 제2 공기 채널을 구비하고, 제1 공기 채널과 제2 공기 채널에는 각각 제1 밸브 및 제2 밸브가 배치되어, 각각의 채널을 유동하는 공기의 유량을 제어할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 히터의 온도, 마우스피스부의 온열감, 흡인저항 등을 용이하게 조절할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE}

본 발명은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기류 통로의 개폐 정도를 제어하여 생성되는 에어로졸의 온도를 조절할 수 있는 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 또는 액체 저장부 내의 에어로졸 생성물질이 가열됨에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.

이러한 에어로졸 생성 장치는 무화부에서 생성된 에어로졸을 외부 공기와 함께 흡인하도록 설계되나, 종래의 에어로졸 생성 장치는 공기 유입구를 통해 유입된 외부 공기가 모두 무화부를 통과하도록 설계되어 있어, 무화부에서 생성된 에어로졸의 온도 조절을 위해서는 별도로 히터의 온도 조절이 수반되어야 한다는 문제점이 있었다.

이에 따라, 종래의 에어로졸 생성 장치는 에어로졸의 온도 제어가 용이하지 않으며, 무화량 조절이 불가능하다는 단점이 있다.

KR 10-2017-0013786 A(2017.02.07)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무화부를 통과하지 않는 별도의 기류 통로를 형성함으로써, 에어로졸의 온도 조절이 가능한 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화부와, 생성된 상기 에어로졸을 배출하는 마우스피스부를 포함하는 카트리지와, 상기 카트리지를 수용하는 본체와, 상기 카트리지와 상기 본체 사이에 형성되며 외부 공기가 유입되는 공기 유입구와, 상기 공기 유입구로부터 유입된 상기 외부 공기를 상기 무화부를 경유하여 상기 마우스피스부로 유도하는 제1 공기 채널과, 상기 외부 공기가 상기 무화부로 유입되기 전에 상기 제1 공기 채널의 분기점에서 분기하여 상기 외부 공기 중 일부를 상기 마우스피스부로 유도하는 적어도 하나의 제2 공기 채널을 포함할 수 있다.

또한, 상기 마우스피스부는 상기 제1 공기 채널을 통해 유도된 공기와 상기 제2 공기 채널을 통해 유도된 공기를 혼합하는 공기 혼합부와, 혼합된 공기를 배출하는 배출공을 포함할 수 있다.

또한, 상기 카트리지는 액상의 상기 에어로졸 생성 물질을 저장하는 액체 저장부를 더 포함하고, 상기 무화부는 일 방향으로 연장되어 상기 액체 저장부에 연결된 양 단부를 통해 상기 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지와, 상기 심지에 접촉하여 상기 심지에 흡수된 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터를 포함하고, 상기 제1 공기 채널의 일부는 상기 심지에 유도된 상기 외부 공기가 상기 심지의 연장 방향의 수직이 되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 공기 채널은 상기 분기점에 유입된 상기 외부 공기가 상기 액체 저장부의 외측면을 따라 상기 마우스피스부에 유도되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 분기점은 상기 무화부와 상기 공기 유입구의 사이에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1 공기 채널은 상기 무화부와 상기 분기점의 사이에 배치되어 상기 무화부에 유도되는 공기의 유량을 조절하는 제1 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 공기 채널은 상기 분기점에 배치되어 상기 마우스피스부로 유도되는 공기의 유량을 조절하는 제2 밸브를 포함할 수 있다.

또한, 상기 공기 유입구는 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 유입되는 공기는 통과시키고, 상기 에어로졸 생성 장치의 외부로 이탈되는 공기는 막는 일방향성 막으로 형성될 수 있다.

본 발명의 에어로졸 생성 장치는 무화부를 경유하는 제1 공기 채널과, 무화부를 경유하지 않는 제2 공기 채널을 구비하고, 제1 공기 채널을 유동하는 에어로졸을 제2 공기 채널을 유동하는 공기와 혼합함으로써, 에어로졸의 온도를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 밸브를 통하여 제1 및 제2 공기 채널을 유동하는 공기의 유량을 가변할 수 있고, 이에 따라, 에어로졸 온도의 단계적 제어가 가능하다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 제1 및 제2 공기 채널을 유동하는 공기의 유량을 가변함으로써, 사용자의 흡인저항을 조절할 수도 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸의 온도 조절을 통하여 사용자의 기호에 따른 무화량 제어가 가능하다는 이점이 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 제2 공기 채널의 단면적을 제1 공기 채널의 단면적 보다 작게 형성함으로써, 제2 공기 채널을 유동하는 공기의 빠른 이동을 통한 에어로졸의 입자 크기 제어가 가능하다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸의 입자 크기 제어를 통하여 에어로졸의 액적(droplet) 현상을 방지할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 심지가 제1 공기 채널의 수직 방향으로 연장 형성됨에 따라, 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 공기 접촉 면적이 증가하고, 이에 따라, 에어로졸의 액적(droplet) 현상이 감소될 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 외부 공기가 유입되는 공기 유입구를 일방향성 막으로 형성함에 따라, 이물질이 에어로졸 생성 장치 내로 유입되는 것을 방지하는 것은 물론, 에어로졸 생성 장치의 외관 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 밸브 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밸브 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일방향성 막을 설명하기 위한 도면이다.

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"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.

도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(5)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(20)와, 카트리지(20)를 지지하는 본체(10)를 포함한다.

카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(10)에 결합할 수 있다. 카트리지(20)의 일부분이 본체(10)의 수용 공간(19)에 삽입됨으로써 카트리지(20)가 본체(10)에 장착될 수 있다.

도 1에서 에어로졸 생성 장치의 카트리지와 본체는 서로 탈착 가능한 분리형으로 도시되어 있으나, 이제 제한되지 않고 에어로졸 생성 장치는 카트리지와 본체가 일체로 구성된 일체형일 수 있다.

카트리지의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지의 액체 저장부(21)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 액체 저장부(21)는 본체에 결합할 때에 본체의 홈(11)에 삽입될 수 있도록 액체 저장부(21)로부터 돌출하는 돌출창(21a)을 포함한다. 마우스피스부(22) 및 액체 저장부(21)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있으며, 액체 저장부(21)의 일부분에 해당하는 돌출창(21a)만이 투명한 소재로 제작될 수 있다.

본체(10)는 수용 공간(19)의 내측에 배치된 접속 단자(10t)를 포함한다. 본체(10)의 수용 공간(19)에 카트리지(20)의 액체 저장부(21)가 삽입되면 본체(10)는 접속 단자(10t)를 통하여 카트리지(20)에 전력을 제공하거나, 카트리지(20)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(20)에 공급할 수 있다.

본체(10)에는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(7)는 본체(10)에 대해 이동함으로써 본체(10)에 결합된 카트리지(20)의 마우스피스부(22)의 적어도 일부를 덮거나 마우스피스부(22)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 기능을 수행한다. 슬라이더(7)는 카트리지(20)의 돌출창(21a)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 장공(7a)을 포함한다.

슬라이더(7)는 내부가 비어 있으며 양측 단부가 개방된 통 형상을 갖는다. 슬라이더(7)의 구조는 도면에 도시된 것과 같이 통 형상으로 제한되는 것은 아니며, 본체(10)의 가장자리에 결합된 상태를 유지하면서 본체(10)에 대해 이동 가능한 클립 모양의 단면 형상을 갖는 절곡된 판의 구조나, 만곡된 원호 모양의 단면 형상을 갖는 구부러진 반원통 형상 등의 구조를 가질 수 있다.

슬라이더(7)는 본체(10)와 카트리지(20)에 대한 슬라이더(7)의 위치를 유지하기 위한 자성체를 포함한다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있다.

자성체는 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제1 자성체(8a)와, 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제2 자성체(8b)를 포함한다. 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)는 슬라이더(7)의 이동 방향, 즉 본체(10)가 연장하는 방향인 본체(10)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.

본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)가 이동하는 경로 상에 배치된 고정 자성체(9)를 포함한다. 본체(10)의 고정 자성체(9)도 수용 공간(19)을 사이에 두고 서로 마주보도록 두 개가 설치될 수 있다.

슬라이더(7)의 위치에 따라, 고정 자성체(9)와 제1 자성체(8a) 또는 고정 자성체(9)와 제2 자성체(8b) 사이에서 작용하는 자력에 의하여 슬라이더(7)는 마우스피스부(22)의 단부를 덮거나 노출시키는 위치에 안정적으로 유지될 수 있다.

본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)의 이동하는 경로 상에 배치되는 위치변화 감지 센서(3)를 포함한다. 위치변화 감지 센서(3)는 예를 들어 자기장의 변화를 감지하여 신호를 발생하는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC)를 포함할 수 있다.

상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(5)에서 본체(10)와 카트리지(20)와 슬라이더(7)는 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상이 대략 직사각형이지만, 실시예는 이러한 에어로졸 생성 장치(5)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(5)는 예를 들어 원형이나 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(5)가 길이 방향으로 연장할 때 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 제한되는 것은 아니며, 사용자가 손으로 잡기 편하게 예를 들어 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있다.

도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.

도 2에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스부(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스부(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 상태에서는 마우스피스부(22)가 외부의 이물질로부터 안전하게 보호되며 청결한 상태로 유지될 수 있다.

사용자는 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(21a)을 시각적으로 확인함으로써 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 확인할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 장치(5)를 사용하기 위해서 슬라이더(7)를 본체(10)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있다.

도 3은 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.

도 3에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스부(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스부(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서 사용자가 자신의 구강에 마우스피스부(22)를 삽입하여 마우스피스부(22)의 배출공(22a)을 통해서 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.

슬라이더(7)가 마우스피스부(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서도 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(21a)이 외부로 노출되므로, 사용자가 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 시각적으로 확인할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 히터(12000), 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 제어부(16000)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 도 4에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.

이하에서는 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.

배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(11000)는 히터(12000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 제어부(16000)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(11000)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(11000)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

히터(12000)는 제어부(16000)의 제어에 따라 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(12000)는 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(10000)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.

히터(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(12000)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(12000)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(12000)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

히터(12000)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(12000)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에서 히터(12000)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(12000), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(12000)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(12000)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

한편, 히터(12000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(12000)는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(13000)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(13000)에서 센싱된 결과는 제어부(16000)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(16000)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(10000)를 제어할 수 있다.

사용자 인터페이스(14000)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(14000)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.

다만, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(14000) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.

메모리(15000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(15000)는 제어부(16000)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(15000)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.

메모리(15000)에는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.

제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(16000)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.

제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.

제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(12000)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(12000)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(12000)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.

일 실시예에서 제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(12000)의 동작을 개시하기 위해 히터(12000)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(12000)의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(12000)에 전력 공급을 중단할 수 있다.

제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(14000)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(16000)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.

한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 카트리지의 종방향 단면도이다.

에어로졸 생성 장치(5)는 카트리지(20)와 카트리지(20)를 수용하는 본체(10)를 포함할 수 있다.

카트리지(20)는 액상의 에어로졸 생성 물질을 저장하는 액체 저장부(21)와, 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화부(110)와, 에어로졸이 배출되는 마우스피스부(22)와, 공기 유입구(125)로부터 유입된 외부 공기를 무화부(110)를 경유하여 마우스피스부(22)로 유도하는 제1 공기 채널(120)과, 외부 공기가 무화부(110)로 유입되기 전에 제1 공기 채널(120)의 분기점(A)에서 분기하여 외부 공기 중 일부를 마우스피스부(22)로 유도하는 제2 공기 채널(130a, 130b, 이하 구분의 필요가 없는 경우, 130이라 함)을 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(5)는 카트리지(20)와 본체(10)가 결합하는 경우, 카트리지(20)와 본체(10) 사이에 공기 유입구(135)가 제공될 수 있다.

실시예에 따라, 에어로졸 생성 장치(5) 제1 공기 채널(120)에 유동하는 공기의 유량을 제어하는 제1 밸브(210) 및 제2 공기 채널(130)에 유동하는 공기의 유량을 제어하는 제2 밸브(210a, 210b, 이하 구분의 필요가 없는 경우, 210이라 함)를 포함할 수 있다.

카트리지(20)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.

액상 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 액상 조성물에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 액상 조성물의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.

니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(5)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

카트리지(20)는 본체(10)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(20)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 기능을 수행한다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.

예를 들어, 카트리지(20)는 본체(10)로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 다른 예로서, 카트리지(20)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(10)로부터 카트리지(20)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(20)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(21)와, 액체 저장부(21)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화부(110)(atomizer)를 포함할 수 있다.

액체 저장부(21)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(21)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(21)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.

에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화부(110)는, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 심지(32)와, 심지(32)를 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터(31)를 포함할 수 있다.

심지(32)는 예를 들어, 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹 등으로 형성될 수 있다. 심지(32)는 액체 저장부(21)에 저장된 액상을 히터(31)에 전달하므로, 액체 전달 수단이라고 명명할 수도 있다.

히터(31)는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 심지(32)에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여, 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터(31)는 예를 들어, 금속 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 심지(32)에 감기거나 심지(32)에 인접하게 배치될 수 있다.

무화부(110)는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생하는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 발열체로 구현될 수 있다.

마우스피스부(22)는 사용자의 구부(口部)와 직접 접촉하는 부분일 수 있다. 마우스피스부(22)를 통하여 에어로졸 생성 장치(5)에서 생성된 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있다. 마우스피스부(22)는 구부의 노출로 인한 미생물 발생을 억제하기 위하여 항균 소재로 구성될 수 있다.

본체(10)는 카트리지(20)를 수용할 수 있다. 본체(10)는 카트리지(20)를 일 측에 수용함으로써 카트리지(20)를 지지할 수 있으며 카트리지(20)가 에어로졸을 생성할 수 있도록 전력을 제공할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(5)는 카트리지(20)와 본체(10) 사이에 공기가 유입되는 공기 유입구(125)를 가지며, 무화부(110) 및 마우스피스부(22)와 유체 연통하는 제1 공기 채널(120)을 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(5)는 제1 공기 채널(120)의 분기점(A)에서 분기하여 제1 공기 채널(120)과 유체 연통하는 제2 공기 채널(130)을 포함할 수 있다.

카트리지(20)는 액체 저장부(21) 내에 저장된 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸(aerosol)을 발생시킬 수 있다. 이때, 에어로졸 생성 물질은 공기 유입구(125)를 통하여 에어로졸 생성 장치(5) 내로 유입된 외부 공기와 혼합되어 배출공(22a)으로 배출될 수 있다.

공기 유입구(125)는 카트리지(20)의 표면과 본체(10)의 표면 사이에 형성된 틈일 수 있다. 이때, 카트리지(20)의 표면과 본체(10) 사이의 표면에 형성된 틈은 각 구성 사이의 유격(裕隔)으로 발생할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 공기 유입구(125)는 카트리지(20)의 표면과 본체(10)의 표면 사이에 위치하는 별도의 통공으로 형성될 수 있다.

공기 유입구(125)에는 에어로졸 생성 장치(5)의 내부로 유입되는 공기는 통과시키고, 에어로졸 생성 장치의 외부로 이탈되는 공기는 막는 일방향성 막이 배치될 수 있다.

제1 공기 채널(120)은 공기 유입구(125)로부터 무화부(110) 및 마우스피스부(22)로 연장될 수 있다. 제1 공기 채널(120)은 외부와 무화부(110) 및 마우스피스부(22)를 유체 연통할 수 있다. 제1 공기 채널(120)은 공기 유입구(125)로부터 유입된 외부 공기를 무화부(110)를 경유하여 마우스피스부(22)로 유도할 수 있다. 공기 유입구(125)로 유입된 외부 공기는 무화부(110)로 유동한 후 마우스피스부(22)를 통하여 다시 에어로졸 생성 장치(5)의 외부로 유출될 수 있다.

보다 상세하게는, 제1 공기 채널(120)은 카트리지(20)와 본체(10) 사이를 연장하는 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어 본체(10)가 카트리지(20)를 수용할 때 본체(10)와 카트리지(20) 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다. 이때 카트리지(20)와 본체(10) 사이에 형성된 소정의 공간은 공기 유입구(125)로 유입된 공기가 유동하는 통로가 될 수 있으며, 제1 공기 채널(120)은 상술한 소정의 공간을 포함하는 경로를 의미할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(5)에서 카트리지(20)의 하부 단부에는 무화부(110)로 연결되는 개구가 형성될 수 있다. 제1 공기 채널(120)은 하부 단부에 형성된 개구를 통하여 카트리지(20)의 무화부(110) 및 마우스피스부(22)로 연장될 수 있다. 이때, 심지(32)의 공기 접촉 면적을 증가시키기 위하여, 제1 공기 채널(120)의 일부는 제1 공기 채널(120)을 통해 심지(32)에 유도된 외부 공기가 심지(32)의 연장 방향의 수직이 되도록 형성될 수 있다.

외부 공기는 제1 공기 채널(120)을 통하여 에어로졸 생성 장치(5)의 외부로부터 카트리지(20)의 무화부(110) 및 마우스피스부(22)로 유동할 수 있는데, 제1 공기 채널(120)의 공기 유입구(125)로 유입된 공기는 카트리지(20)와 본체(10) 사이를 연장하는 공간과 카트리지(20)의 하부 단부에 형성된 개구를 통과하여 무화부(110)로 유동할 수 있다. 무화부(110)로 유동한 외부 공기는 에어로졸과 함께 마우스피스부(22)를 통과하여 사용자에게 흡입될 수 있다.

한편, 제1 공기 채널(120)을 통하여 마우스피스부(22)에 유입된 공기와, 후술하는 제2 공기 채널(130a, 130b)을 통하여 마우스피스부(22)에 유입된 공기를 구분하기 위하여 각각 제1 공기 및 제2 공기라고 명명할 수 있다. 이때, 제1 공기는 제1 공기 채널(120)이 무화부(110)를 경유하여 형성되므로 외부 공기와 에어로졸이 혼합된 공기를 의미하고, 제2 공기는 제2 공기 채널(130)이 무화부(110)를 경유하지 않으므로 외부 공기를 의미할 수 있다.

제2 공기 채널(130)은 제1 공기 채널(120)에서 분기되어 마우스피스부(22)로 연장될 수 있다. 실시예에 따라 제2 공기 채널(130)은 복수 개로 형성될 수도 있다. 제2 공기 채널(130)은 제1 공기 채널과 유체 연통할 수 있다. 제2 공기 채널(130)은 제1 공기 채널(120)을 유동하는 외부 공기 중 일부를 마우스피스부(22)로 유도할 수 있다. 제1 공기 채널(120)을 유동하는 외부 공기 중 일부는 제1 공기 채널(120)에서 분기하여 마우스피스부(22)를 통하여 에어로졸 생성 장치(5)의 외부로 유출될 수 있다.

보다 상세하게는, 제2 공기 채널(130)은 외부 공기가 무화부(110)로 유입되기 전에 제1 공기 채널(120)의 분기점(A)에서 분기하여 액체 저장부(21)의 외측면을 따라 마우스피스부(22)로 연장될 수 있다. 분기점(A)은 무화부(110)와 공기 유입구(125) 사이에 위치하여, 외부 공기가 무화부(110)에 의해 가열되지 않고, 마우스피스부(22)로 우회하도록 설정될 수 있다.

제1 공기 채널(120)을 유동하는 외부 공기 중 일부는 무화부(110)로 유입되기 전, 제1 공기 채널(120)의 분기점(A)에서 분기하여 제2 공기 채널(130)을 따라 마우스피스부(22)로 유동할 수 있다.

한편, 마우스피스부(22)는 제1 공기 채널(120)을 통해 유도된 제1 공기와 제2 공기 채널(130)을 통해 유도된 제2 공기를 혼합하는 공기 혼합부(22b)를 더 포함할 수 있다. 제1 공기 및 제2 공기는 공기 혼합부(22b)에서 혼합될 수 있다. 제2 공기는 제1 공기와 혼합되어 제1 공기를 냉각시킬 수 있다. 혼합된 공기는 배출공(22a)을 통하여 사용자에게 흡입될 수 있다. 제2 공기가 제1 공기를 냉각시킴에 따라, 사용자는 보다 안전하게 에어로졸을 흡입할 수 있다.

공기 혼합부(22b)는 액체 저장부(21)와 배출공(22a) 사이의 소정의 공간을 의미할 수 있다. 공기 혼합부(22b)의 체적은 제1 공기와 제2 공기의 원활한 혼합을 위하여 적절하게 설정될 수 있다.

공기 혼합부(22b)는 누액 방지 기능을 수행할 수도 있다. 구체적으로, 공기 혼합부(22b)의 폭은 배출공(22a)의 폭 보다 크게 설정되어 제1 공기 채널(120)을 통해 공기 혼합부(22b)에 유입된 에어로졸이 과냉각에 의해 액적(droplet)이 되는 경우, 액적(droplet)이 배출공(22a)을 통해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제2 공기 채널(130)의 폭은 제1 공기 채널(120)의 폭 보다 작게 설정하여, 제2 공기 채널(130)을 유동하는 제2 공기의 빠른 흐름을 유도할 수 있다. 공기의 속도는 에어로졸의 입자 크기에 영향을 미치므로, 상술한 제2 공기 채널(130)을 유동하는 제2 공기의 빠른 흐름에 의하여 공기 혼합부(22b)에 액적이 생성되는 것이 감소될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(5)는 제1 밸브(210) 및 제2 밸브(210a, 210b)를 포함할 수 있다. 제1 밸브(210) 및 제2 밸브(210a, 210b)는 기계적 또는 전기적으로 작동하는 밸브일 수 있다.

제1 밸브(210)는 제1 공기 채널(120) 내에서 무화부(110)와 분기점(A) 사이에 배치되어, 무화부(110)에 유도되는 공기의 유량을 조절할 수 있다. 제1 밸브(210)는 제1 공기 채널(120) 내에서 기화 챔버의 입구에 배치되어, 기화 챔버의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 공기 채널(120)을 통해 무화부(110)에 유도되는 공기의 유량이 증가할수록, 기화 챔버의 온도는 감소할 수 있다. 반대로, 제1 공기 채널(120)을 통해 무화부(110)에 유도되는 공기의 유량이 감소할수록, 기화 챔버의 온도는 증가할 수 있다.

제1 밸브(210)는 기화 챔버의 온도를 제어하여 에어로졸의 무화량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 기화 챔버의 온도가 증가할수록 에어로졸의 무화량이 증가할 수 있다. 반대로, 기화 챔버의 온도가 감소할수록 에어로졸의 무화량이 감소할 수 있다.

제2 밸브(210a, 210b)는 제2 공기 채널(130) 내에서 분기점(A)에 배치되어 마우스피스부(22)로 유도되는 공기의 유량을 조절할 수 있다. 제2 공기 채널(130)이 복수 개로 형성되는 경우, 제2 밸브(210a, 210b)는 도 5에서와 같이, 각각의 제2 공기 채널(130a, 130b)의 입구에 배치될 수 있다.

제2 밸브(210a, 210b)는 제2 공기 채널(130)의 입구에 배치되어, 마우스피스부(22)의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제2 공기 채널(130)을 통해 마우스피스부(22)에 유도되는 공기의 유량이 증가할수록, 마우스피스부(22)의 온도는 감소할 수 있다. 반대로, 제2 공기 채널(130)을 통해 마우스피스부(22)에 유도되는 공기의 유량이 감소할수록, 마우스피스부(22)의 온도는 증가할 수 있다. 마우스피스부(22)는 사용자의 구부와 직접 접촉하는 부분이므로 제2 밸브(210a, 210b)는 마우스피스부(22)의 온도를 적절하게 조절하여 화상으로부터 사용자를 보호한다.

제2 밸브(210a, 210b)는 제2 공기 채널(130)을 유동하는 제2 공기의 속도를 조절하여 마우스피스부(22)에 액적이 생성되는 것을 감소시킬 수 있다.

제2 밸브(210a, 210b)는 제2 공기 채널(130)을 유동하는 제2 공기의 유량을 조절하여, 흡인 저항(Resistance To Draw: RTD)을 조절할 수 있다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 밸브 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 제1 밸브(210) 및 제2 밸브(210a, 210b)의 단계적 조절을 통하여 다양한 사용자 기호를 충족시킬 수 있는 이점을 제공한다.

보다 상세하게는, 도 6에서, 에어로졸 생성 장치(5)는 제1 모드에서 제1 공기 채널(120)을 개방하고, 복수의 제2 공기 채널(130a, 130b) 중 어느 하나의 공기 채널을 폐쇄할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(5)는 제1 모드에서 제1 밸브(210)를 개방하고, 복수의 제2 밸브(210a, 210b) 중 어느 하나를 폐쇄할 수 있다.

제1 밸브(210)가 개방되고, 복수의 제2 밸브(210a, 210b) 중 어느 하나가 폐쇄된 제1 모드에서 외부 공기는 공기 유입구(125)를 통해 유입될 수 있다. 제1 모드에서, 외부 공기는 제1 공기 채널(120)을 통해 히터(31)를 경유하여 공기 혼합부(22b)에 배출될 수 있다. 또한, 외부 공기 중 일부는 개방된 제2 공기 채널(130a)을 통해 히터(31)를 경유하지 않고 공기 혼합부(22b)에 배출될 수 있다.

도 7에서, 에어로졸 생성 장치(5)는 제2 모드에서 제1 공기 채널(120)을 개방하고, 모든 제2 공기 채널(130a, 130b)을 폐쇄할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(5)는 제2 모드에서 제1 밸브(210)를 개방하고, 모든 제2 밸브(210a, 210b)를 폐쇄할 수 있다.

제1 밸브(210)가 개방되고, 모든 제2 밸브(210a, 210b)가 폐쇄된 제2 모드에서 외부 공기는 공기 유입구(125)를 통해 유입될 수 있다. 제2 모드에서 모든 제2 밸브(210a, 210b)가 폐쇄되었으므로, 모든 외부 공기는 제1 공기 채널(120)을 통해 히터(31)를 경유하여 공기 혼합부(22b)에 배출된다.

다시 도 5에서, 에어로졸 생성 장치(5)는 제3 모드에서 제1 공기 채널(120) 및 복수의 제2 공기 채널(130a, 130b)을 개방할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(5)는 제3 모드에서 제1 밸브(210) 및 복수의 제2 밸브(210a, 210b)를 개방할 수 있다.

제1 밸브(210) 및 복수의 제2 밸브(210a, 210b)가 개방된 제3 모드에서 외부 공기는 공기 유입구(125)를 통해 유입될 수 있다. 제3 모드에서 외부 공기 중 일부는 제1 공기 채널(120)을 통해 공기 혼합부(22b)에 배출되고, 나머지 일부는 제2 공기 채널(130a, 130b)을 통해 공기 혼합부(22b)에 배출될 수 있다.

본 발명은 이러한 제1 밸브(210) 및 제2 밸브(210a, 210b)의 단계적 제어를 통하여, 사용자 기호에 따른 무화량, 마우스피스부(22)의 온열감, 흡인저항 등을 용이하게 조절할 수 있다는 이점이 있다.

실시예에 따라, 에어로졸 생성 장치(5)는 각 모드에서 제1 밸브(210) 및 제2 밸브(210a, 210b)의 개폐 정도 또는 개폐 각도를 조절할 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 에어로졸 생성 장치(5)는 보다 정밀한 무화량, 마우스피스부(22)의 온열감, 흡인저항 등의 조절이 가능하다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 일방향성 막을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 공기 유입구(125)에는 에어로졸 생성 장치(5)의 내부로 유입되는 공기는 통과시키고, 에어로졸 생성 장치(5)의 외부로 이탈되는 공기, 액체는 막는 일방향성 막(membrane)이 배치될 수 있다.

일방향성 막은 공기에 대해서 일측 방향으로 투과성이 있고 타측 방향으로는 공기 및 액체가 투과할 수 없는 반투과성 막(membrane)일 수 있다.

본 발명의 에어로졸 생성 장치(5)는 공기 유입구(125)에 일방향성 막이 형성되므로, 공기 유입구(125)를 통해 이물질이 에어로졸 생성 장치(5) 내로 유입되는 것을 방지하는 한편, 에어로졸 생성 장치의 외관 손상을 방지할 수 있다.

본 실시예와 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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

5: 에어로졸 생성 장치
10: 본체
20: 카트리지
21: 액체 저장부
22: 마우스피스부
125: 공기 유입부
120: 제1 공기 채널
130a, 130b: 제2 공기 채널

Claims (8)

1. 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화부와, 생성된 상기 에어로졸을 배출하는 마우스피스부를 포함하는 카트리지;
   상기 카트리지를 수용하는 본체;
   상기 카트리지와 상기 본체 사이에 형성되며 외부 공기가 유입되는 공기 유입구;
   상기 공기 유입구로부터 유입된 상기 외부 공기를 상기 무화부를 경유하여 상기 마우스피스부로 유도하는 제1 공기 채널; 및
   상기 외부 공기가 상기 무화부로 유입되기 전에 상기 제1 공기 채널의 분기점에서 분기하여 상기 외부 공기 중 일부를 상기 마우스피스부로 유도하는 복수의 제2 공기 채널들을 포함하고,
   상기 제1 공기 채널은
   상기 무화부와 상기 분기점의 사이에 배치되어 상기 무화부에 유도되는 공기의 유량을 조절하는 제1 밸브를 포함하고,
   상기 제2 공기 채널 각각은
   상기 분기점에 배치되어 상기 마우스피스부로 유도되는 공기의 유량을 조절하는 제2 밸브를 포함하고,
   제1 모드에서 상기 제1 밸브는 개방되고, 복수의 제2 밸브들 중 어느 하나는 폐쇄되는 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 마우스피스부는
   상기 제1 공기 채널을 통해 유도된 공기와 상기 제2 공기 채널을 통해 유도된 공기를 혼합하는 공기 혼합부와, 혼합된 공기를 배출하는 배출공을 포함하는 것인 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지는
   액상의 상기 에어로졸 생성 물질을 저장하는 액체 저장부를 더 포함하고,
   상기 무화부는
   일 방향으로 연장되어 상기 액체 저장부에 연결된 양 단부를 통해 상기 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지와, 상기 심지에 접촉하여 상기 심지에 흡수된 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터를 포함하고,
   상기 제1 공기 채널의 일부는
   상기 심지에 유도된 상기 외부 공기가 상기 심지의 연장 방향의 수직이 되도록 형성되는 것인 에어로졸 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 공기 채널은
   상기 분기점에 유입된 상기 외부 공기가 상기 액체 저장부의 외측면을 따라 상기 마우스피스부에 유도되도록 형성되는 것인 에어로졸 생성 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분기점은 상기 무화부와 상기 공기 유입구의 사이에 위치하는 것인 에어로졸 생성 장치.
6. 제1항에 있어서,
   제2 모드에서 상기 제1 밸브는 개방되고, 상기 복수의 제2 밸브들은 모두 폐쇄되는 것인 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   제3 모드에서 상기 제1 밸브 및 상기 복수의 제2 밸브들은 모두 개방되는 것인 에어로졸 생성 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 공기 유입구는
   상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 유입되는 공기는 통과시키고, 상기 에어로졸 생성 장치의 외부로 이탈되는 공기는 막는 일방향성 막으로 형성되는 것인 에어로졸 생성 장치.

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