KR102351265B1

KR102351265B1 - 담배연기 추출물 제조를 위한 담배연기 발생 및 채취 장치, 시스템 및 이에 대한 운영 방법

Info

Publication number: KR102351265B1
Application number: KR1020200069695A
Authority: KR
Inventors: 김용현; 김성환; 김민석
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2020-06-09
Filing date: 2020-06-09
Publication date: 2022-01-14
Also published as: US20210378286A1; US11723397B2; KR20210152784A

Abstract

본 명세서에 개시된 기술은 담배연기 추출물 제조를 위하여 담배연기를 발생시킨 후 발생된 담배연기의 물질을 입자상 및 기체상 물질로 나누어 채취하는 장치, 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로서, 하나 이상의 담배가 장착되는 담배 장착부; 하나 이상의 담배를 점화시키는 자동 점화 장치; 점화된 하나 이상의 담배에서 발생한 담배연기의 물질을 채취하는 담배연기 채취부; 담배연기를 흡입하도록 구성된 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들; 담배연기를 배출하도록 구성된 하나 이상의 담배연기 배기 라인들; 및 담배연기 채취부와 연결된 하나 이상의 채취부 연결라인들을 포함할 수 있다.

Description

담배연기 추출물 제조를 위한 담배연기 발생 및 채취 장치, 시스템 및 이에 대한 운영 방법{Cigarette smoke generating and sampling devices, systems, and its operating method for preparation of whole cigarette smoke condensate (WCSC)}

본 명세서에 개시된 기술은 담배연기 추출물 제조를 위한 담배연기 발생 및 채취 장치, 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 담배연기 발생기에서 발생된 담배연기의 물질을 기체상 및 입자상 물질로 나누어 채취하는 장치, 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

담배연기의 유해성 평가는 주로 실험동물에게 담배연기의 주류연을 흡입 및 노출시키고, 이들에 대한 영향을 확인하는 방식으로 수행된다. 그러나 위와 같은 방식은 운영 인력 등의 막대한 물리적 자원이 요구된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 보다 간단한 방식의 담배연기 유해성 평가 방법이 요구되고 있으며, 이에 담배연기를 추출물화 하여 유해성을 평가하는 방식이 활용되고 있다. 더불어, 위와 같은 방식으로 담배연기의 물질에 관한 분석을 수행하기 위해서는 담배연기를 발생시키는 것이 필요하다. 담배연기 발생 방법은 다수 존재하나, ISO 기준 담배연기 표준 발생법 가이드라인이 알려져 있으며, 또한 이들이 보편적으로 사용되고 있다.

종래에 담배연기를 발생시키는 장치 등이 존재하였으나, 위와 같은 ISO 담배연기 표준 발생법에 부합하는 담배연기 발생 장치로서 효율적으로 담배연기를 발생시키는 장치가 개발되지 않았으며, 단순히 담배연기 발생 장치 및 시스템을 자동화하는 데 그친 수준에 불과하였다.

특히, 담배연기의 유해성에 관한 연구를 수행하기 위하여 담배연기의 구성 물질에 관한 세밀한 분석이 필요함에도 불구하고, 위 담배연기 발생 장치로부터 발생한 담배연기를 채취하여 기체상 물질 및 입자상 물질로 나누어 포집하는 장치, 시스템 및 그 방법은 아직 존재하지 않는 실정이다.

본 발명은 전술한 문제 및 이와 연관된 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서의 일 예시적 목적은, ISO의 담배연기 표준 발생법에 따른 담배연기 발생 장치 및 그로부터 발생한 담배연기의 기체상 물질 및 입자상 물질을 분리하여 채취하는 장치, 시스템 및 그에 의한 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서에 개시된 기술의 기술적 사상에 따른 담배연기 추출물 제조를 위한 담배연기 발생 및 채취 장치, 시스템 및 방법이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 담배연기 추출물 제조를 위한 담배연기 발생 및 채취 장치는, 하나 이상의 담배가 장착되는 담배 장착부; 상기 하나 이상의 담배를 점화시키는 자동 점화 장치; 상기 점화된 하나 이상의 담배에서 발생한 담배연기의 물질을 채취하는 담배연기 채취부; 담배연기를 흡입하도록 구성된 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들; 담배연기를 배출하도록 구성된 하나 이상의 담배연기 배기 라인들; 및 상기 담배연기 채취부와 연결된 하나 이상의 채취부 연결라인들을 포함할 수 있다.

상기 담배 장착부는, 하나 이상의 담배들의 집합을 하나 이상의 행으로 배치한 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 담배 장착부의 하나 이상의 담배들의 각각을 감싸는 탄성체로 구성된 조임 부품; 상기 조임 부품을 감싸는 조임 너트; 및 상기 하나 이상의 담배들의 각각의 앞부분에 담배연기 흡입구와 연결되는 연결부품을 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 하나 이상의 담배들의 각각과 담배연기 흡입부 사이에 배치되고, 담배연기를 차단하거나 통과시키는 하나 이상의 솔레노이드 밸브들을 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들 및 담배연기 배기 라인들에 연결되어 담배연기의 흡기 및 배기를 교대로 작동시키는 하나 이상의 펌프들을 포함할 수 있다.

상기 담배연기 채취부는, 담배연기의 물질을 채취하도록 구성된 필터 모듈을 포함할 수 있다.

상기 필터 모듈은, 상기 하나 이상의 담배연기 채취부와 연결된 하나 이상의 담배연기 인입구들; 상기 하나 이상의 담배연기 인입구와 연결된 하나 이상의 캠브리지 필터들; 및 액체상 물질이 담긴 임핀저를 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 하나 이상의 캠브리지 필터들은 입자상 물질을 채취하고, 상기 임핀저는 기체상 물질을 채취하는 것일 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 필터 모듈을 상기 담배연기 채취부에 한번에 장착하도록 구성된 필터 장착부; 및 상기 담배연기 채취부의 후면에 담배 주류연 추출기 케이스에 장/탈착하기 위한 하나 이상의 걸쇠들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 자동 점화 장치는 열선 코일일 수 있다.

그리고, 상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 담배연기 흡입부에 연결되고,

상기 담배연기 흡입부, 상기 담배연기 흡기 라인들 및 상기 담배연기 배기 라인들을 클리닝하기 위한 밸브를 포함하는 클리닝 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 하나 이상의 담배들을 밀어 한번에 제거하는 담배 제거 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 담배연기 발생기의 외부 케이스를 더 포함하고, 상기 외부 케이스는: 상기 담배연기 발생기의 동작 상태를 확인할 수 있는 동작 상태 확인창; 및 클리닝 모듈에 연결되는 클리너 환풍구를 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 담배연기 발생기의 각도를 조절하는 회전부; 및 상기 담배연기 발생기의 높이를 조절하는 높이 조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 장치는, 상기 회전부 및 상기 높이 조절부는 모터를 이용하여 자동으로 제어 가능할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 담배연기 발생 및 채취 시스템은, 담배연기 발생기; 및 담배연기 채취부를 포함하고, 상기 담배연기 발생기는: 한 행에 배치된 하나 이상의 담배들의 담배연기를 순차적으로 통과 및 차단하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브; 담배연기를 흡입하는 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들; 채취부 연결라인으로 담배연기를 배출하는 하나 이상의 담배연기 배기 라인들; 및 상기 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들 및 담배연기 배기 라인들에 연결되어 담배연기의 흡기 및 배기를 교대로 작동시키는 하나 이상의 펌프들을 포함하고, 상기 담배연기 채취부는: 입자상 물질을 채취하는 하나 이상의 캠브리지 필터들; 및 기체상 물질을 채취하는 임핀저를 포함하고, 상기 담배연기 발생기 및 담배연기 채취부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 시스템은, 상기 하나 이상의 펌프들은 쌍을 이루고, 상기 펌프들의 쌍의 펌프들의 각각은 흡기 또는 배기를 교차로 수행하여 흡기 및 배기를 동시에 작동케할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 담배연기 발생 및 채취 방법은, 하나 이상의 담배들을 각 행에 일렬로 배치하는 단계; 자동 점화 장치가 상하 또는 좌우로 이동하여 상기 하나 이상의 담배들을 점화하는 단계; 솔레노이드 밸브를 이용하여 상기 하나 이상의 담배들의 담배 연기를 각 행마다 독립하여 순차적으로 흡입하는 단계; 한 쌍의 펌프들 중 하나의 펌프를 이용하여 담배연기를 흡입하는 단계; 상기 흡입 단계와 동시에, 상기 펌프와 다른 하나의 펌프를 이용하여 담배연기를 배출하는 단계; 및 배출된 담배연기를 담배연기 채취부에 포함된 하나 이상의 캠브리지 필터 및 임핀저를 이용하여, 입자상 물질과 기체상 물질로 분리하여 채취하는 단계를 포함하고, 상기 담배연기 흡입 단계 및 배출 단계는 반복되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 방법은, 담배연기의 채취가 완료된 하나 이상의 담배들을 한 번에 밀어 제거하는 단계; 및 담배연기 흡입구, 담배연기 흡입부, 담배연기 흡기 라인들 및 담배연기 배기 라인들을 외부 공기를 통해 클리닝하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 담배연기 발생 및 채취 방법은, 담배연기 발생기의 회전을 통하여 각도를 조절하는 단계; 및 상기 담배연기 발생기의 높이를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 상기 담배연기 발생 및 채취 방법의 단계들을 수행하도록 구성된 컴퓨터 판독가능 명령어를 포함할 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 담배연기 발생 및 채취 장치, 시스템 및 이를 이용한 방법은 아래와 같은 효과를 가진다.

ISO 가이드라인에 따른 표준화된 담배연기 발생 및 채취 장치를 제공함으로써, 담배연기 유해성 평가 시스템의 표준화를 위한 기반을 마련할 수 있다.

또한, 물리적 자원의 소모 없이, 자동화된 담배연기 발생 시스템을 제공하여 신속하고 효율적으로 담배연기를 발생시킬 수 있다. 더불어, 흡입된 담배연기를 기체상 물질 및 입자상 물질로 나누어 채취하여, 담배연기의 유해 물질에 대한 연구를 더욱 정밀하게 수행할 수 있다.

부가적으로, 상기 담배연기 발생 및 채취 장치의 동작을 제어하는 제어부 및 컴퓨터 프로그램을 이용하여, 사용자에게 편리한 조작 환경을 제공할 수 있다.

다만, 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시예에 따른 담배연기 발생 및 채취 장치의 양 측면 및 정면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 명세서에 개시된 담배연기 발생기의 세부 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 명세서에 개시된 담배연기 채취부의 전면 또는 후면의 사시도이다.
도 4는 본 명세서에 개시된 담배연기 발생기의 회전부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 명세서에 개시된 담배연기 발생기의 높이조절부를 상세히 나타낸 도면이다.
도 6은 본 명세서에 개시된 담배연기 발생기의 외부 케이스의 사시도를 나타낸다.

본 명세서에 개시된 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 명세서에 개시된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 명세서에 개시된 기술은 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "결합된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결 또는 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결 또는 결합될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 '~부'로 표현되는 구성요소는 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.

다양한 실시예에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 명세서에 개시된 기술의 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

이하, 바람직한 실시예에 따른 담배연기 발생 및 채취 장치, 시스템 및 그에 따른 방법을 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 담배 주류연 추출기(10)의 양 측면 및 정면을 나타낸 도면이다.

도 1에 따르면, 담배연기 발생기(100)의 외부에 외부 케이스(500)가 장착되어 있으며, 좌측면도를 참고하면, 담배연기 발생기(100)의 라인들 및 내부 공간의 환기를 위한 환기 구멍들이 위치해 있다. 또한, 우측면도를 참고하면, 담배연기 발생기(100)의 외부 케이스(500)에 담배연기 채취부(200)가 장착되어 연결되어 있는 것을 확인할 수 있다. 더하여, 담배연기 발생기(100)의 저면에 이를 회전시킬 수 있는 회전부(300) 및 높이를 조절하게 하는 높이 조절부(400)를 더 포함한 것이 도시되어 있다. 아래에 더욱 상세히 설명될 것이지만, 도 1에 따른 구성요소를 포함하는 담배연기 발생 및 채취 시스템은 상기 담배연기 발생 및 채취 장치의 구성요소들을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있고, 이들을 사용자의 요구에 맞추어 유연하게 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 담배연기 발생기(100)의 세부 구성을 나타낸 도면이다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 담배연기 발생기(100)의 구성 및 이들 구성이 유기적으로 동작하여 구현되는 담배연기 발생 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2에 따르면, ISO가 제시하는 표준 담배연기 발생 가이드라인에 따라, 하나 이상의 담배들(154)이 2 행 및 15 열로 배치되어 있는 것을 확인할 수 있다. 상기 담배들(154)의 배치는 변형될 수 있으며, 도 2의 배치는 단지 예시적인 것에 불과하다. 상기 담배들(154)이 장치에 장착되는 담배 장착 모듈(150)에는, 담배 필터의 천공을 막기 위한 조임 부품(151) 및 이를 감싸는 조임 너트(152)가 포함되어 있고, 상기 조임 부품(151)의 경우 테프론, 고무 등의 탄성체로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 담배 장착 모듈(150)은 담배(154)의 전면에 담배연기 흡입구(132)와 연결되는 연결 부품(153)을 더 포함하는 것을 확인할 수 있다.

위와 같은 구조로 담배(154)가 장착되면, 담배 연기 발생기(100)의 전면에 배치된 자동 점화 장치(160)로 각 행마다 순차적으로 담배들(154)을 점화한다. 상기 자동 점화 장치(160)는, 열선 코일일 수 있다. 상기 점화된 담배들(154)로부터 담배연기가 발생되면, 담배연기는 담배연기 흡입구(132)로 흘러들어간다. 담배연기 흡입구(132)와 담배연기 흡입부(130) 사이에는 솔레노이드 밸브(131)가 위치해 있고, 이 솔레노이드 밸브(131)는 담배연기를 담배연기 흡입구(132)와 담배연기 흡입부(130) 간에 차단 또는 개방하는 동작을 수행한다. 상기 담배연기 흡입부(130), 솔레노이드 밸브(131) 및 담배연기 흡입구(132)는 2 행으로 이루어진 하나 이상의 담배들(154)의 연기를 각 행마다 흡입하기 위하여 상단 및 하단에 각각 한 줄씩 배치되어 있는 것을 확인할 수 있다. 각 열마다 배치된 상/하단의 각 솔레노이드 밸브(131)들은, 각 열의 담배(154)로부터 발생한 담배연기를 좌측부터 순차적으로 흡입하도록 제어된다. 예를 들면, 좌측을 기준으로 1 열 각 상/하단의 솔레노이드 밸브(131)들이 개방되고 이들의 담배연기가 흡입되는 동시에, 다른 열들의 솔레노이드 밸브(131)들은 차단된다. 이후 같은 방식으로 2 열의 솔레노이드 밸브(131)가 개방되고, 이를 제외한 모든 솔레노이드 밸브(131)들이 차단된다. 상기와 같은 제어 방법은 각 행이 동시에 순차적으로 담배연기를 흡입할 수 있도록 동작할 수 있으나, 각 행마다 시간적으로 번갈아가며 동작할 수도 있다. 그러나, 한 행에 포함된 다수의 열들의 솔레노이드 밸브(131)들이 동시에 열리지는 않으며, 이들은 순차적으로 작동한다.

이어서, 담배연기 흡입부(131)에 흡입된 담배연기는 담배연기 흡기 라인(180)을 따라 펌프(120)에 의해 흡입된다. 도 2에 도시된 예로서, 1 행의 담배들(154)로부터 발생된 담배연기는 상단의 담배연기 흡입부(130)를 통하여 위에서부터 1, 4 번째 펌프(120)에 의하여 흡입되고, 2 행의 담배들(154)로부터 발생된 담배연기는 하단의 담배연기 흡입부(130)를 통하여 위에서부터 2, 3 번째 펌프(120)에 의해 흡입된다. 그러나, 이러한 순서는 예시에 불과하며, 각 행의 담배들(154)이 발생시키는 담배연기를 흡입하는 펌프(120)의 배치 및 순서는 변경될 수 있다.

상기 펌프(120)에 의한 담배연기가 흡입된 이후에는, 다시 펌프(120)에 의해 해당 담배연기를 담배연기 배기 라인(190)을 따라 배기한다. 이 담배연기는 펌프(120)의 동력에 의하여 채취부 연결 라인(110)을 따라 담배연기 채취부(200)로 이동된다. 상기 설명된 동작 예시는 상기 하나 이상의 담배들(154)의 하나의 열에 대해서만 설명된 것이고, 상기 동작들은 좌측부터 순차적으로 반복되어 유휴 시간 없이 빠르고 효율적으로 담배연기를 발생 및 배기시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 담배연기 채취부(200)의 전/후면을 각각 도시한 도면을 나타낸다.

도 3에 의하면, 상기 채취부 연결 라인(110)을 따라 흡입된 담배연기는 담배연기 인입구(210)을 통하여 캠브리지 필터(220)로 흡입된다. 담배연기 인입구(210) 및 캠브리지 필터(220)는 필터 모듈의 상단 양 측면에 각각 구성되어 있고, 이들은 또한 각각 상/하단의 담배연기 흡입부(130) 각각의 담배연기를 흡입하도록 구성된다. 상기 캠브리지 필터(220)는 담배연기의 입자상 물질을 채취하도록 구성될 수 있다. 담배연기의 입자상 물질이 채취된 후에는, 이 담배연기는 아래로 이동하여 PBS등 액체상 물질로 채운 임핀저(230)로 흘러들어간다. 임핀저(230)는 담배연기의 기체상 물질을 채취하도록 구성될 수 있다. 따라서, 하나 이상의 담배들(143)의 각 행의 담배연기는 각각 좌/우측의 캠브리지 필터(220)에 의하여 각각 입자상 물질이 채취되고, 기체상 물질은 임핀저(230)로 한번에 채취된다.

또한, 상기 필터 모듈이 담배연기 채취부(200)에 안정적이고 편리하게 결합할 수 있도록, 필터 장착부(241, 242, 243)들이 추가로 제공될 수 있다. 더불어, 담배연기 채취부(200)가 담배연기 발생기(100)의 외부 케이스(500)의 한 측면에 안정적으로 결합할 수 있도록, 장/탈착 걸쇠(250)가 제공될 수 있다.

상기와 같은 구성을 통하여, 본 발명에는 기존의 담배연기 발생만을 제공하는 장치의 문제점을 보완하여, 담배연기 발생 및 담배연기의 물질을 분리하여 채취하는 장치 및 시스템, 그에 따른 방법 또한 제공할 수 있는 유용한 효과가 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 담배연기 발생기(100)의 회전부(300)를 상세히 나타낸 도면이다.

상기 회전부(300)는, 담배연기 발생기(100)의 하단에 배치되어 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 회전 축(310), 회전 축 베어링(320), 외부 베어링(330)및 외부 베어링 지지부(340)를 포함한다. 상기와 같은 구성은 담배연기 발생기(100)의 회전 동작을 위해 제공된다. 고정 판(372)는 하단에 고정되도록 유지되고, 회전 판(371)은 위치 결정 볼 홈부(350) 및 위치 결정 핀 모듈(360)에 의해 미리 결정된 회전 각도에 따라 회전되도록 구성된다. 위치 결정 핀 모듈(360)은 위치 결정 핀(361) 및 스프링(362)으로 구성되며, 상기 위치 결정 핀 모듈(360)이 미리 결정된 각도에 따라 위치 결정 볼 홈부(350)에 결합되어 회전 각도를 유지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 높이 조절부(400)를 상세히 나타낸 도면이다.

도 5에 따르면, 높이 조절부(400)는 스크류(410) 및 높이 조절 핸들(420)을 포함한다. 상기 높이 조절 핸들(410)을 조작하여 사용자는 담배연기 발생기(100)의 높이를 조절할 수 있다. 스크류(410)는 좌우로 이동 가능하게 구성되어, 담배연기 발생기(100)의 높이를 조절하도록 이용된다.

상기 도 4 및 도 5의 회전부(300) 및 높이 조절부(400)는 수동으로 동작할 수 있지만, 모터를 부착하여 자동으로 제어할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 담배연기 발생기(100)의 외부 케이스(500)를 상세히 나타낸 것이다.

도 6은 한 측면에 내부로부터 이어진 채취부 연결 라인(510)을 도시하고 있고, 담배연기 채취부(200)가 장착될 수 있는 채취부 장착부(520) 또한 도시된다. 더불어, 담배연기 발생기(100)의 개폐를 위한 도어(531, 532)가 제공되며, 담배연기 발생기(100)의 동작 상태를 확인할 수 있도록 동작 상태 확인창(541, 542)이 제공된다.

또한, 담배연기 흡기/배기라인을 클리닝하도록 구성되며 흡기/배기 라인에 연결된 흡기/배기 라인 환풍구(550)를 포함하며, 외부 케이스(500) 내부의 기타의 기체들을 클리닝하기 위한 환풍구(560)를 더 포함할 수 있다.

상기 클리닝 동작에 대하여 구체적으로 설명하면, 다시 도 2로 돌아가서, 상기 담배 연기 흡입부(130)를 따라 이어지는 방향에 배치된 클리닝 밸브(140)들이 도시된 것을 확인할 수 있다. 상기 클리닝 밸브(140)는 클리닝 기능을 온/오프하여 제어될 수 있다. 클리닝 기능이 작동되는 경우, 클리닝 밸브(140)가 열리며 동시에 솔레노이드 밸브(131)는 모두 닫힌다. 이후, 펌프(120)를 사용하여 외부 공기를 흡입하여 클리닝 밸브(140)부터 펌프(120)까지 이어지는 라인에 외부 공기가 유입되도록 한다. 외부 공기가 유입되면, 다시 펌프(120)를 이용하여 상기 라인에 존재하는 담배연기를 배기함에 따라 라인들이 클리닝된다. 상기 배기된 담배연기는, 외부 케이스(500)에 배치된 흡기/배기 라인 환풍구(550)를 통하여 외부로 배출된다.

더불어, 도 2를 다시 참고하면, 담배연기 발생 및 채취 동작을 모두 완료한 담배를 한번에 편리하게 제거하기 위한 담배 제거 모듈(170)을 도시하고 있다. 상기 담배 제거 모듈(170)은, 한번에 모든 담배를 한 방향으로 밀어내어 제거함으로써 사용자에게 편리한 사용 환경을 제공할 수 있다.

상기 설명된 담배연기 발생 및 채취 장치는 이를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 제어부는 이들 동작을 상세히 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는 담배연기 발생기(100)의 각 동작 및 채취부(200)의 세부 동작을 사용자의 요구에 따라 제어할 수 있으며, 부가적으로 제공되는 클리닝 동작 및 담배 제거 모듈(170)의 동작 또한 제어 가능하다. 상기 컨트롤러는 담배연기 발생기(100)의 하단에 위치하는 회전부(300) 및 높이 조절부(400)를 제어하여 담배연기 발생기(100)의 회전 각도 및 조절부를 사용자의 요구에 맞추어 조절할 수 있다. 상기 제어부 및 컨트롤러는 담배 주류연 추출기(10)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 담배 주류연 추출기(10)와 무선 또는 유선으로 통신하여 제어 신호를 송/수신할 수 있다.

또한, 상기 설명한 시스템 및 방법들을 효과적으로 제어하기 위하여, 상기 시스템 및 방법의 제어에 관한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 더 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램은 데이터 저장 매체에 저장되고, 상기 설명된 시스템 및 방법들을 수행하는 명령어들은 사용자가 입력하는 값 또는 설정된 환경에 따라 컴퓨터의 프로세서를 통해 판독된다.

이상에서 설명된 장치 및 이에 대한 제어는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소, 물리적 장치, 가상 장치, 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

10: 담배 주류연 추출기
100: 담배연기 발생기
200: 담배연기 채취부
300: 회전부
400: 높이 조절부
500: 담배 주류연 추출기 케이스
110: 채취부 연결라인
120: 펌프
130: 담배연기 흡입부
131: 솔레노이드 밸브
132: 담배연기 흡입구
140: 클리닝 밸브
150: 담배 장착 모듈
151: 조임 부품
152: 조임 너트
153: 연결 부품
154: 담배
160: 자동 점화 장치
170: 담배 제거 모듈
180: 담배연기 흡기 라인
190: 담배연기 배기 라인
210: 담배연기 인입구
220: 캠브리지 필터
230: 임핀저
241, 242, 243: 필터 장착부
250: 장/탈착 걸쇠
310: 회전 축
320: 회전 축 베어링
330: 외부 베어링
340: 외부 베어링 지지부
350: 위치 결정 볼 홈부
360: 위치 결정 핀 모듈
361: 위치 결정 핀
362: 스프링
371: 회전 판
372: 고정 판
410: 스크류
420: 높이 조절 핸들
510: 채취부 연결 라인
520: 채취부 장착부
531, 532: 도어
541, 542: 동작 상태 확인창
550: 흡기/배기 라인 환풍구
560: 환풍구

Claims

담배연기 추출물 제조를 위한 담배연기 발생 및 채취 장치로서,
하나 이상의 담배가 장착되는 담배 장착부;
상기 하나 이상의 담배를 점화시키는 자동 점화 장치;
상기 점화된 하나 이상의 담배에서 발생한 담배연기의 물질을 채취하는 담배연기 채취부;
담배연기를 흡입하도록 구성된 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들;
담배연기를 배출하도록 구성되고, 상기 흡기 라인들과 별개로 구성된 하나 이상의 담배연기 배기 라인들;
상기 흡기 라인들 및 상기 배기 라인들을 연결하는 하나 이상의 펌프들; 및
상기 담배연기 채취부와 연결된 하나 이상의 채취부 연결라인들을 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 담배 장착부는,
하나 이상의 담배들의 집합을 하나 이상의 행으로 배치한 것을 특징으로 하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 담배 장착부의 하나 이상의 담배들의 각각을 감싸는 탄성체로 구성된 조임 부품;
상기 조임 부품을 감싸는 조임 너트; 및
상기 하나 이상의 담배들의 각각의 앞부분에 담배연기 흡입구와 연결되는 연결부품을 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 하나 이상의 담배들의 각각과 담배연기 흡입부 사이에 배치되고, 담배연기를 차단하거나 통과시키는 하나 이상의 솔레노이드 밸브들을 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들 및 담배연기 배기 라인들에 연결되어 담배연기의 흡기 및 배기를 교대로 작동시키는 하나 이상의 펌프들을 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 담배연기 채취부는,
담배연기의 물질을 채취하도록 구성된 필터 모듈을 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 필터 모듈은,
상기 하나 이상의 담배연기 채취부와 연결된 하나 이상의 담배연기 인입구들;
상기 하나 이상의 담배연기 인입구와 연결된 하나 이상의 캠브리지 필터들; 및
액체상 물질이 담긴 임핀저를 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 하나 이상의 캠브리지 필터들은 입자상 물질을 채취하고,
상기 임핀저는 기체상 물질을 채취하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 필터 모듈을 상기 담배연기 채취부에 한번에 장착하도록 구성된 필터 장착부; 및
상기 담배연기 채취부의 후면에 담배 주류연 추출기 케이스에 장/탈착하기 위한 하나 이상의 걸쇠들을 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
담배연기 흡입부에 연결되고,
상기 담배연기 흡입부, 상기 담배연기 흡기 라인들 및 상기 담배연기 배기 라인들을 클리닝하기 위한 밸브를 포함하는 클리닝 모듈을 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 담배들을 밀어 한번에 제거하는 담배 제거 모듈을 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
담배연기 발생기의 외부 케이스를 더 포함하고,
상기 외부 케이스는:
상기 담배연기 발생기의 동작 상태를 확인할 수 있는 동작 상태 확인창; 및
클리닝 모듈에 연결되는 클리너 환풍구를 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 1 항에 있어서,
담배연기 발생기의 각도를 조절하는 회전부; 및
상기 담배연기 발생기의 높이를 조절하는 높이 조절부를 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 회전부 및 상기 높이 조절부는 모터를 이용하여 자동으로 제어 가능한,
담배연기 발생 및 채취 장치.
담배연기 발생 및 채취 시스템으로서,
담배연기 발생기; 및
담배연기 채취부를 포함하고,
상기 담배연기 발생기는:
한 행에 배치된 하나 이상의 담배들의 담배연기를 순차적으로 통과 및 차단하는 하나 이상의 솔레노이드 밸브;
담배연기를 흡입하는 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들;
채취부 연결라인으로 담배연기를 배출하는 하나 이상의 담배연기 배기 라인들; 및
상기 하나 이상의 담배연기 흡기 라인들 및 담배연기 배기 라인들에 연결되어 담배연기의 흡기 및 배기를 교대로 작동시키는 하나 이상의 펌프들을 포함하고,
상기 담배연기 채취부는:
입자상 물질을 채취하는 하나 이상의 캠브리지 필터들; 및
기체상 물질을 채취하는 임핀저를 포함하고,
상기 담배연기 발생기 및 담배연기 채취부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 하나 이상의 펌프들은 쌍을 이루고,
상기 펌프들의 쌍의 펌프들의 각각은 흡기 또는 배기를 교차로 수행하여 흡기 및 배기를 동시에 작동케하는,
담배연기 발생 및 채취 시스템.
담배연기 발생 및 채취 방법으로서,
하나 이상의 담배들을 각 행에 일렬로 배치하는 단계;
자동 점화 장치가 상하 또는 좌우로 이동하여 상기 하나 이상의 담배들을 점화하는 단계;
솔레노이드 밸브를 이용하여 상기 하나 이상의 담배들의 담배 연기를 각 행마다 독립하여 순차적으로 흡입하는 단계;
한 쌍의 펌프들 중 하나의 펌프를 이용하여 담배연기를 흡입하는 단계;
상기 흡입 단계와 동시에, 상기 펌프와 다른 하나의 펌프를 이용하여 담배연기를 배출하는 단계; 및
배출된 담배연기를 담배연기 채취부에 포함된 하나 이상의 캠브리지 필터 및 임핀저를 이용하여, 입자상 물질과 기체상 물질로 분리하여 채취하는 단계를 포함하고,
상기 담배연기 흡입 단계 및 배출 단계는 반복되는 것을 특징으로 하는,
담배연기 발생 및 채취 방법.
제 17 항에 있어서,
담배연기의 채취가 완료된 하나 이상의 담배들을 한 번에 밀어 제거하는 단계; 및
담배연기 흡입구, 담배연기 흡입부, 담배연기 흡기 라인들 및 담배연기 배기 라인들을 외부 공기를 통해 클리닝하는 단계를 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 방법.
제 17 항에 있어서,
담배연기 발생기의 회전을 통하여 각도를 조절하는 단계; 및
상기 담배연기 발생기의 높이를 조절하는 단계를 더 포함하는,
담배연기 발생 및 채취 방법.
제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하도록 구성된 컴퓨터 판독가능 명령어를 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.