KR102453262B1 - 전해액을 포함하는 흡입 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는, 전해액을 포함하는 흡입 장치에 관한 것이다.

Description

전해액을 포함하는 흡입 장치{INHALER COMPRISING ELECTROLYTE}
본 개시는 전해액을 포함하는 흡입 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련 및 흡연 기구들의 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, 다양한 방식으로 작동하는 흡연 기구나 금연을 도와주는 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 개시가 해결하고자 하는 과제는, 전해액을 전기 분해하여 사용자가 기체를 흡입할 수 있는 흡입 장치를 제공함에 있다.
본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
본 개시의 제 1 측면은, 전해액을 포함하는 카트리지(cartridge); 및 상기 카트리지를 수용 가능한 본체;를 포함하고, 상기 카트리지는, 상기 전해액을 저장하는 제 1 챔버(chamber), 및 상기 제 1 챔버와 유체 상통(fluid communicate)되는 마우스피스를 포함하며, 상기 본체는, 외관을 형성하는 하우징(housing), 상기 카트리지를 수용 가능한 수용 공간, 및 상기 수용 공간 내부에 배치되는 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는, 흡입 장치를 제공할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 각각 탄소나노튜브(carbonnanotube) 소재를 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 전해액은, 구연산 나트륨(sodium citrate) 및 수산화 나트륨(sodium hydroxide) 중 1종 이상과 증류수를 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 카트리지는, 상기 카트리지의 말단에 배치되고 상기 제 1 챔버를 밀봉하는 제 1 실링재(sealing material)를 더 포함하며, 상기 제 1 실링재는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 위치에 대응되는 파쇄 부위를 가질 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 전해액은 니코틴(nicotine)을 더 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 카트리지는 상기 제 1 챔버의 중심 부분에 배치되는 연결관을 더 포함하고, 상기 연결관은 원통 형태의 플라스틱 소재일 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 흡입 장치는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각의 표면을 둘러싸는 심지(wick)를 더 포함하고, 상기 심지는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 전극에 의해 수소 기체가 발생되고, 상기 제 2 전극에 의해 산소 기체가 발생될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 수용 공간의 내부에서 서로 평행하게 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 실링재는, 상기 전해액의 누액을 저감할 수 있다.
본 개시의 제 2 측면은, 전해액을 저장하는 제 1 챔버; 에어로졸 형성제를 저장하는 제 2 챔버; 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버 모두에 인접하도록 배치되는 연결관; 및 마우스피스;를 포함하고, 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 상기 카트리지가 수용 공간에 장착되는 방향을 따라 연속하여 배치되고, 상기 카트리지는, 상기 카트리지 상기 제 1 챔버를 밀봉하도록 상기 카트리지의 말단에 배치되는 제 1 실링재(sealing material)를 포함하며, 상기 제 1 실링재는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 위치에 대응되는 파쇄 부위를 갖는, 흡입 장치에 사용되는 카트리지를 제공할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 카트리지는, 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버가 서로 구분되도록 배치되는 제 2 실링재를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 제 3 측면은, 제 2 측면에 따른 카트리지; 및 상기 카트리지를 수용 가능한 본체;를 포함하고, 상기 카트리지는, 상기 제 1 챔버의 중심 부분에 배치되는 연결관을 더 포함하며, 상기 본체는, 외관을 형성하는 하우징(housing), 상기 카트리지를 수용 가능한 수용 공간, 및 상기 수용 공간 내부에 배치되는 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 각각, 서로 상이한 소재를 갖는 제 1 부위 및 제 2 부위를 갖는, 흡입 장치를 제공할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 1 부위는 상단부에 배치되고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 2 부위는 하단부에 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 1 부위는 탄소나노튜브 소재이고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 2 부위는 금속 소재일 수 있다.
과제의 해결 수단은 상술한 바에 제한되지 않으며, 본 명세서 전체에서 통상의 기술자에 의해 유추될 수 있는 사항들을 모두 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면, 사용자는 전기 분해를 이용하여 기체를 흡입할 수 있다.
본 개시의 효과는 상술한 바에 한정되지 않으며, 후술하는 구성으로부터 유추가능한 효과를 모두 포함할 수 있다.
도 1은, 일 실시예에 따른 흡입 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a는, 도 1의 실시예에 따른 흡입 장치의 구성을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 2b는, 도 1의 실시예에 따른 흡입 장치의 구성을 결합하여 나타낸 도면이다.
도 3a는, 일 실시예에 따른 카트리지의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3b는, 다른 실시예에 따른 카트리지의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4a는, 일 실시예에 따른 연결관의 구성을 펼쳐서 나타낸 도면이다.
도 4b는, 도 4a의 실시예에 따른 연결관의 구성을 말아서 나타낸 도면이다.
도 4c는, 다른 실시예에 따른 연결관의 구성을 펼쳐서 나타낸 도면이다.
도 4d는, 도 4c의 실시예에 따른 연결관의 구성을 말아서 나타낸 도면이다.
도 5a는, 일 실시예에 따른 본체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5b는, 다른 실시예에 따른 본체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은, 일 실시예에 따른 흡입 장치의 구성을 결합하여 나타낸 도면이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 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 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 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.
명세서 전체에서, "A와 B가 유체 상통(fluid communicate)하는 것"은, A와 B 사이에 기체 또는 액체의 교류가 가능한 것을 의미한다.
명세서 전체에서, "마우스피스(mouthpiece)"는 흡입 장치 또는 카트리지에서 사용자의 입에 닿는 부분을 의미한다.
명세서 전체에서, "탄소나노튜브(carbonnanotube)"는 원통 형태의 나노 구조를 갖는 탄소 물질을 의미한다.
명세서 전체에서, "실링재(sealing material)"는 어떤 부재를 밀봉하는 부재를 의미한다.
명세서 전체에서, "파쇄 부위"는 외력에 의하여 파쇄가 가능한 부분을 의미한다.
명세서 전체에서, "카트리지의 길이 방향"은 카트리지의 길이가 연장되는 방향, 또는 카트리지가 본체에 삽입되거나 분리되는 방향을 의미한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은, 일 실시예에 따른 흡입 장치(100)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 제 1 측면에 따른 흡입 장치(100)는, 전해액을 포함하는 카트리지(110) 및 카트리지(110)를 수용 가능한 본체(120)를 포함할 수 있다.
카트리지(110)는, 전해액을 저장하는 제 1 챔버, 및 제 1 챔버와 유체 상통되는 마우스피스를 포함할 수 있다. 마우스피스는 카트리지(110)와 일체로 형성될 수 있고, 또는 카트리지(110)와 별개로 형성될 수 있다. 또한, 마우스피스는 냉각관(미도시) 또는 향미 카트리지(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 냉각관은 제 1 챔버로부터 발생되는 기체를 냉각시킬 수 있고, 향미 카트리지는 제 1 챔버로부터 발생되는 기체에 향미 물질 및 비타민 혼합물 등을 포함할 수 있다.
향미 물질은, 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함한 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.
카트리지(110)는 제 1 챔버 내부에 전해액을 저장할 수 있고, 전해액이 전기 분해되는 경우 수소 기체 및 산소 기체가 발생될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 카트리지(110)의 마우스피스를 통해 기체를 흡입할 수 있다. 카트리지에 대하여, 이하 도 2 및 도 3에서 보다 자세히 설명한다.
본체(120)는, 하우징(121)을 포함할 수 있다. 하우징(121)은 본체(120)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징(121)은 금속 소재 또는 플라스틱 소재로 형성될 수 있다. 도 1에 도시되어 있지는 않으나, 하우징(121)은 카트리지(110)가 결합되지 않은 방향으로 길이가 연장될 수 있다. 일 예로서, 흡입 장치(100)가 작동하는 경우, 사용자는 하우징(121)을 잡고 기체를 흡입할 수 있다.
본체(120)는, 카트리지(110)를 수용가능한 수용 공간(123)을 포함할 수 있다. 수용 공간(123)의 형태는 카트리지(110)의 형태에 대응되도록 형성될 수 있다. 일 예로서, 카트리지(110)가 수용 공간(123)에 삽입되는 경우, 카트리지(110)는 완전히 수용 공간(123)에 정합될 수 있다.
다른 예로서, 카트리지(110)가 수용 공간(123)에 삽입되는 경우, 카트리지(110)의 일 부분이 수용 공간(123)에 삽입될 수 있고, 카트리지(110)의 다른 부분은 수용 공간(123)의 외부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 카트리지(110)의 마우스피스(미도시) 부분은 본체(120)의 외부로 돌출될 수도 있다. 사용자는 마우스피스를 통해 기체를 흡입할 수 있다.
카트리지의 수용 공간(123) 내부에는, 제 1 전극(125)과 제 2 전극(127)이 배치될 수 있다. 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)은 전도성 재료를 포함할 수 있다. 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)은 각각 서로 독립적으로 금속 또는 도전성 탄소를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)은 탄소나노튜브 소재를 포함할 수 있다. 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)이 탄소나노튜브 소재로 형성되는 경우, 전기 분해 효율이 증가될 수 있고, 전극의 부식이 저감될 수 있다.
실시예에 있어서, 흡입 장치(100)는, 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127) 각각의 표면을 둘러싸는 심지(미도시)를 더 포함할 수 있다. 심지는, 제 1 전극 및 제 2 전극의 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 흡입 장치(100)가 심지를 포함함으로써, 심지가 전해액을 흡수하여 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)에 의해 전해액의 전기 분해 효율이 증가될 수 있다.
실시예에 있어서, 카트리지(110)가 수용 공간(123)에 삽입되는 경우, 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)은 카트리지(110)의 말단을 파쇄하고, 제 1 챔버(미도시) 내부에 배치될 수 있다.
카트리지(110)가 수용 공간(123)에 삽입되어 흡입 장치(100)가 작동되는 경우, 전해액은 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)에 의해 전기 분해될 수 있다. 이에 따라, 제 1 전극(125) 부분에서는 수소 기체가, 제 2 전극(127) 부분에서는 산소 기체가 발생될 수 있다. 또한, 제 1 전극(125) 및 제 2 전극(127)에 의해 수증기도 발생될 수 있다. 발생된 기체는, 마우스피스를 통해 흡입 장치(100)의 외부로 분출될 수 있다. 수증기가 발생되는 경우, 발생된 기체는 육안으로 확인될 수 있다.
전해액은, 구연산 나트륨(sodium citrate) 및 수산화 나트륨(sodium hydroxide) 중 1종 이상과 증류수를 포함할 수 있다. 증류수는 전기 분해의 대상이고, 구연산 나트륨 및 수산화 나트륨은 전기 분해의 효율을 상승시키기 위한 물질이다. 다만, 본 개시의 실시예에 따른 전해액에는 전기 분해의 효율을 상승시키는 공지의 물질들이 더 포함될 수 있다.
또한, 전해액은 니코틴(nicotine)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 전해액은 니코틴, 또는 니코틴 염을 포함할 수 있다. 흡입 장치(100)가 작동되는 경우, 니코틴 또는 니코틴 염이 전기 분해되어 니코틴 증기가 발생될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 니코틴 증기, 수소 기체, 산소 기체, 및 수증기를 포함하는 혼합 증기를 흡입할 수도 있다.
본체(120)는 수용 공간(123)의 하단부에 배치되는 모듈 및 배터리를 더 포함할 수 있다. 모듈 및 배터리는, 이 기술분야에 알려진 공지의 구성이 채택되어 사용되어도 무방하다.
도 2a는, 도 1의 실시예에 따른 흡입 장치(200)의 구성을 분리하여 나타낸 도면이다. 도 2a에 대하여, 전술한 도 1의 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 흡입 장치(200)는, 카트리지(210) 및 본체(220)를 포함할 수 있다.
카트리지(210)는 제 1 챔버(211), 연결관(214), 및 마우스피스(216)를 포함할 수 있다. 또한, 카트리지(210)는 제 1 실링재(217)를 더 포함할 수 있다.
제 1 챔버(211)는 제 1 영역(212) 및 제 2 영역(213)을 포함할 수 있다. 제 1 영역(212) 및 제 2 영역(213)은 물리적으로 서로 분리될 수 있으나, 물리적으로 서로 연결될 수도 있다. 일 예로서, 연결관(214)가 원통 형태를 가지는 경우, 제 1 영역(212) 및 제 2 영역(213)은 원통 형태의 연결관(214)을 둘러싸도록 물리적으로 연결되어 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 1 챔버(211)는 전해액을 포함할 수 있다.
제 1 실링재(217)는 카트리지(210)의 말단에 배치될 수 있다. 제 1 실링재(217)는 제 1 챔버(211)에 포함된 전해액의 누액을 저감할 수 있다. 제 1 실링재(217)는, 예를 들어, 실리콘(silicon) 소재를 포함할 수 있다. 다만, 본 개시가 전술한 바에 반드시 제한되는 것은 아니며, 본 개시는 전해액의 누액을 저감하는 공지의 소재들을 모두 포함할 수 있다.
제 1 실링재(217)는, 제 1 전극(225) 및 제 2 전극(227)의 배치 형태와 대응되는 부분에 형성되는 파쇄 부위(218)를 포함할 수 있다. 카트리지(210)와 본체(220)가 외력에 의해 결합되는 경우, 제 1 전극(225) 및 제 2 전극(227)은 파쇄 부위(218)를 파쇄하여 제 1 챔버(211)의 내부로 삽입될 수 있다. 흡입 장치(200)가 작동되면, 제 1 전극(225) 및 제 2 전극(227)은 전해액을 전기 분해할 수 있다.
본체(220)는, 하우징(221), 수용 공간(223), 제 1 전극(225), 및 제 2 전극(227)을 포함할 수 있다.
도 2b는, 도 1의 실시예에 따른 흡입 장치(300)의 구성을 결합하여 나타낸 도면이다. 도 2b에 대하여, 전술한 도 2a의 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 카트리지(310)는 본체(320)의 수용 공간 내부에 삽입되어 있다. 제 1 실링재(317)는 파쇄 부위(미도시)가 파쇄되어 있고, 제 1 전극(325) 및 제 2 전극(327)은 제 1 실링재(317)를 통과하여 제 1 챔버(311) 내부에 배치되어 있다.
흡입 장치(300)가 작동되는 경우, 제 1 전극(325) 및 제 2 전극(327)은 전해액을 전기 분해할 수 있다. 이에 따라, 수소 기체 및 산소 기체가 발생될 수 있다.
도 3a는, 일 실시예에 따른 카트리지(400)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 3a에 대하여, 전술한 카트리지(400)에 관한 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
카트리지(400)는 하우징(410), 제 1 챔버(420), 연결관(430), 및 제 1 실링재(440)을 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 연결관(430)은 원통 형태의 플라스틱 소재일 수 있다. 연결관(430) 내부에는 연결 통로(431)가 형성될 수 있다. 연결 통로(431)를 통해, 발생된 기체가 마우스피스 방향으로 이동될 수 있다.
제 1 실링재(440)는 복수의 파쇄 부위(441, 442)를 가질 수 있다.
도 3b는, 다른 실시예에 따른 카트리지(500)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3b에 대하여, 전술한 도 3a의 사항들이 동일하게 적용될 수 있다. 다만, 도 3b에 나타낸 카트리지(500)는 제 1 챔버(521) 외에 제 2 챔버(523)와 제 2 실링재(550)를 더 포함할 수 있다.
제 1 챔버(521)는 전해액을 저장할 수 있다. 전해액은, 전술한 바와 같이, 증류수 등을 포함할 수 있다.
제 2 챔버(523)는 에어로졸 형성제를 저장할 수 있다. 에어로졸 형성제는, 예를 들어, 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.
제 1 챔버(521) 및 제 2 챔버(523)는 카트리지(500)의 길이 방향을 따라서 연속하여 배치될 수 있다. 제 1 챔버(521) 및 제 2 챔버(523)는 서로 인접하게 배치될 수 있다.
연결관(530)은, 카트리지(500)의 중심 부분에 배치될 수 있다. 또한, 연결관(530)은 제 1 챔버(521) 및 제 2 챔버(523) 모두와 인접하도록 배치될 수 있다.
제 2 실링재(550)는, 제 1 챔버(521) 및 제 2 챔버(523)가 구분되도록 배치될 수 있다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 2 실링재(550)는 연결관(531)의 일 단면을 따라서 형성될 수 있다. 또한, 제 2 실링재(550)는 복수의 파쇄 부위(551, 552)를 포함할 수 있다. 제 2 실링재(550)의 복수의 파쇄 부위(551, 552)는, 제 1 실링재(540)의 복수의 파쇄 부위(541, 542)와 마찬가지로, 제 1 전극 및 제 2 전극에 의해서 파쇄될 수 있다. 제 1 실링재(540) 및 제 2 실링재(550)가 실리콘 소재로 형성되는 경우, 각 파쇄 부위(541, 542, 551, 552)들이 파쇄되어도 제 1 챔버(521) 및 제 2 챔버(523) 각각에 저장된 액상들의 누액이 저감될 수 있다.
도 4a는, 일 실시예에 따른 연결관(600)의 구성을 펼쳐서 나타낸 도면이고, 도 4b는, 도 4a의 실시예에 따른 연결관(600)의 구성을 말아서 나타낸 도면이다.
일 예로서, 연결관(600)은 플라스틱 소재를 포함할 수 있다. 연결관(600)은 시트의 형태와 같이 펼쳐진 상태에서, 둥글게 말려 원통 형태를 가질 수 있다. 다만, 본 개시는 전술한 바에 반드시 제한되는 것은 아니며, 본 개시는 이 기술분야의 공지된 모든 관의 재질 및 형상을 모두 포함할 수 있다.
도 4c는, 다른 실시예에 따른 연결관(700)의 구성을 펼쳐서 나타낸 도면이고, 도 4d는 도 4c의 실시예에 따른 연결관(700)의 구성을 말아서 나타낸 도면이다.
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 도 4a 및 도 4b와는 달리, 연결관(700)은 제 1 구획(710) 및 제 2 구획(720)을 포함할 수 있다. 제 1 구획(710)은 공지의 플라스틱 소재로 형성될 수 있고, 제 2 구획(720)은 반투과성 막 소재로 형성될 수 있다. 제 2 구획(720)은, 제 1 구획(710)과는 달리, 기체 또는 에어로졸을 투과시킬 수 있다. 이에 대하여는, 이하 도 6에서 보다 자세히 설명한다.
도 5a는, 일 실시예에 따른 본체(800)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5a에 대하여, 전술한 도 1에 관한 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
본체(800)는, 하우징(810), 수용 공간(820), 제 1 전극(831), 제 2 전극(833)을 포함할 수 있다. 또한, 본체(800)는 PCB 기판(840) 및 배터리(850)를 더 포함할 수 있다.
제 1 전극(831) 및 제 2 전극(833)은 수용 공간(820) 내부에 배치될 수 있다. 제 1 전극(831) 및 제 2 전극(833)은, 각각 세장 형태일 수 있고, 서로 평행하게 배치될 수 있다. 또한, 제 1 전극(831) 및 제 2 전극(833)의 길이는 서로 동일할 수 있다. 다만, 본 개시는 전술한 바에 반드시 제한되는 것은 아니다.
일 예로서, 제 1 전극(831) 및 제 2 전극(833)의 상단은 봉침 형태를 가질 수 있다. 제 1 전극(831) 및 제 2 전극(833)의 상단이 봉침 형태를 가짐으로써, 제 1 전극(831) 및 제 2 전극(833)은 카트리지의 실링재를 더욱 효과적으로 파쇄할 수 있다.
도 5b는, 다른 실시예에 따른 본체(900)의 구성을 나타낸 도면이다. 도 5b에 대하여, 전술한 도 1 및 도 5a에 관한 사항들이 동일하게 적용될 수 있다.
다만, 도 5b를 참조하면, 도 5a의 경우와는 달리, 제 1 전극(930) 및 제 2 전극(940)이 각각 제 1 부위(931, 941)와 제 2 부위(932, 942)로 구분될 수 있다. 제 1 전극(930)의 제 1 부위(931)은 상단부에 배치될 수 있고, 제 1 전극(930)의 제 2 부위(932)는 하단부에 배치될 수 있다. 제 2 전극(940)의 제 1 부위(941)는 상단부에 배치될 수 있고, 제 2 전극(940)의 제 2 부위(942)는 하단부에 배치될 수 있다.
제 1 전극(930)의 경우, 제 1 부위(931) 및 제 2 부위(932)는 서로 상이한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 부위(931)는 탄소나노튜브 소재로 형성될 수 있고, 제 2 부위(932)는 금속 소재로 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제 2 부위(932)는 알루미늄(Al), 철(Fe), 구리(Cu), 코발트(Co), 니켈(Ni) 등과 같은 금속 소재로 형성될 수 있다. 제 2 전극(940)에 대해서도, 전술한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.
도 5b의 실시예에 있어서, 제 1 전극(930) 및 제 2 전극(940)의 제 1 부위(931, 941)는 카트리지의 제 1 챔버에 삽입될 수 있다. 또한, 제 1 전극(930) 및 제 2 전극(940)의 제 2 부위(932, 942)는 카트리지의 제 2 챔버에 삽입될 수 있다.
도 6은, 일 실시예에 따른 흡입 장치(1000)의 구성을 결합하여 나타낸 도면이다. 도 6에 대하여, 도 3b에 나타낸 카트리지, 도 4d에 나타낸 연결관, 및 도 5b에 나타낸 본체가 사용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 흡입 장치(1000)는 카트리지(1100) 및 본체(1200)을 포함할 수 있다. 카트리지(1100)는 본체(1200)의 수용 공간에 삽입되어 있다.
카트리지(1100)는 제 1 챔버(1120) 및 제 2 챔버(1130)을 포함할 수 있다. 제 1 챔버(1120) 및 제 2 챔버(1130)에는 각각 전해액 및 에어로졸 형성제가 저장되어 있다.
카트리지(1100)가 본체(1200)에 삽입되는 경우, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)은 카트리지(1100)의 말단을 파쇄할 수 있다. 구체적으로, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)은 먼저 카트리지(1100)의 말단에 배치되는 제 1 실링재(1140)을 파쇄할 수 있다. 이후, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)은 제 2 실링재(1150)를 파쇄할 수 있다. 제 1 실링재(1140)와 제 2 실링재(1150)에는 파쇄 부위가 존재할 수 있고, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)의 상단부가 봉침 형태를 가짐으로써, 파쇄 부위는 더욱 효과적으로 파쇄될 수 있다.
도 6과 같이 카트리지(1100)가 본체(1200)에 완전히 삽입되면, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)의 제 1 부위(1211, 1221)는 제 1 챔버(1120) 내부에 배치될 수 있다. 또한, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)의 제 2 부위(1212, 1222)는 제 2 챔버(1130) 내부에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제 1 부위(1211, 1221) 및 제 2 부위(1212, 1222)에서는 각각 전기 분해 및 가열이 이루어질 수 있다.
실시예에 있어서, 배터리(1240)에 의해 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)에 전력이 공급되면, 제 1 부위(1211, 1221)가 전해액과 접촉하고 있기 때문에, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)에 전류가 흐를 수 있다.
제 1 전극(1210)의 제 1 부위(1211) 및 제 2 전극(1220)의 제 1 부위(1221) 중 어느 하나는 전기 분해에 있어서 양극(cathode)이 될 수 있고, 제 1 전극(1210)의 제 1 부위(1211) 및 제 2 전극(1220)의 제 1 부위(1221) 중 다른 하나는 음극(anode)이 될 수 있다. 이에 따라, 각 전극으로부터 수소 기체 및 산소 기체가 동시에 발생될 수 있다. 발생된 기체는, 기류를 형성하여 흡입 장치(1000) 외부로 빠져나갈 수 있다.
제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)의 제 2 부위(1212, 1222)는 금속 소재로 형성될 수 있으며, 전기 저항성 가열 요소일 수 있다. 전력이 공급되면, 제 1 전극(1210) 및 제 2 전극(1220)의 제 2 부위(1212, 1222)는 약 100℃ 내지 약 300℃의 온도로 가열될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 형성제로부터 에어로졸이 발생될 수 있다.
발생된 에어로졸은, 연결관(1230)의 반투과성 막을 통과하여 연결 통로 및 마우스피스 방향으로 이동될 수 있다.
따라서, 본 개시에 따른 흡입 장치를 이용하는 경우, 사용자는 전기 분해에 의해 발생되는 기체 및 가열에 의해 발생되는 에어로졸을 모두 흡입할 수 있다.
또한, 본 개시는 제 1 측면 및 제 3 측면에 따른 흡입 장치를 이용하여 기체를 발생시키는 시스템을 제공할 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. 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 흡입 장치 110: 카트리지
120: 본체 121: 하우징
123: 수용 공간 125: 제 1 전극
127: 제 2 전극
200, 300: 흡입 장치 210, 310: 카트리지
220, 320: 본체 214, 314: 연결관
400, 500: 카트리지 410, 510: 하우징
420, 520: 제 1 챔버 430, 530: 연결관
440, 540: 제 1 실링재 441, 442, 541, 542: 파쇄 부위
550: 제 2 실링재 551, 552: 파쇄 부위
600, 700: 연결관
800, 900: 본체 810, 910: 하우징
820, 920: 수용 공간 830: 전극
930: 제 1 전극 940: 제 2 전극
1000: 흡입 장치 1100: 카트리지
1210: 제 1 전극 1220: 제 2 전극

Claims (15)

  1. 전해액을 포함하는 카트리지(cartridge); 및
    상기 카트리지를 수용 가능한 본체;를 포함하고,
    상기 카트리지는 상기 전해액을 저장하는 제 1 챔버(chamber), 및 상기 제 1 챔버와 유체 상통(fluid communicate)되는 마우스피스를 포함하며,
    상기 본체는 외관을 형성하는 하우징(housing), 상기 카트리지를 수용 가능한 수용 공간, 및 상기 수용 공간의 내부에 배치되는 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하고,
    상기 카트리지는 상기 수용 공간에 수용되거나 상기 수용 공간으로부터 분리될 수 있고, 상기 카트리지가 상기 수용 공간에 수용되면 상기 카트리지의 일 부분이 상기 수용 공간에 배치되고 상기 카트리지의 상기 마우스피스는 사용자가 기체를 흡입할 수 있도록 외부로 돌출되고,
    상기 카트리지는 상기 제 1 챔버를 밀봉하도록 상기 카트리지의 말단에 배치되는 제 1 실링재(sealing material)를 더 포함하며,
    상기 카트리지가 상기 수용 공간에 수용되면 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 상기 제 1 실링재를 파쇄하여 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극이 상기 제 1 챔버의 내부에 배치되는, 흡입 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 각각 탄소나노튜브(carbonnanotube) 소재를 포함하는, 흡입 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해액은, 구연산 나트륨(sodium citrate) 및 수산화 나트륨(sodium hydroxide) 중 1종 이상과 증류수를 포함하는, 흡입 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실링재는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 위치에 대응되는 파쇄 부위를 갖는, 흡입 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전해액은 니코틴(nicotine)을 더 포함하는, 흡입 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 제 1 챔버의 중심 부분에 배치되는 연결관을 더 포함하고, 상기 연결관은 원통 형태의 플라스틱 소재인, 흡입 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입 장치는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각의 표면을 둘러싸는 심지(wick)를 더 포함하고,
    상기 심지는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 길이 방향을 따라 연장되는, 흡입 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극에 의해 수소 기체가 발생되고, 상기 제 2 전극에 의해 산소 기체가 발생되는, 흡입 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 수용 공간의 내부에서 서로 평행하게 배치되는, 흡입 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 실링재는 상기 전해액의 누액을 저감하는, 흡입 장치.
  11. 전해액을 저장하는 제 1 챔버와, 에어로졸 형성제를 저장하는 제 2 챔버와, 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버의 모두에 인접하도록 상기 제 1 챔버의 중심 부분에 배치되는 연결관과, 마우스피스;를 포함하는 카트리지; 및
    외관을 형성하는 하우징과, 상기 카트리지가 분리 가능하게 장착될 수 있는 수용 공간과, 상기 수용 공간의 내부에 배치되는 제 1 전극과 제 2 전극을 포함하는 본체;를 포함하고,
    상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버는 상기 카트리지가 상기 수용 공간에 장착되는 방향을 따라 연속하여 배치되고,
    상기 카트리지는 상기 제 1 챔버를 밀봉하도록 상기 카트리지의 말단에 배치되는 제 1 실링재(sealing material) 를 더 포함하며,
    상기 제 1 실링재는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 위치에 대응되는 파쇄 부위를 갖고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 각각은 서로 상이한 소재를 갖는 제 1 부위 및 제 2 부위를 포함하는, 흡입 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 제 1 챔버 및 상기 제 2 챔버가 서로 구분되도록 배치되는 제 2 실링재를 더 포함하는, 흡입 장치.
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 1 부위는 상단부에 배치되고,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 2 부위는 하단부에 배치되는, 흡입 장치.
  15. 제 11 항에 있어서
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 1 부위는 탄소나노튜브 소재이고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극의 상기 제 2 부위는 금속 소재인, 흡입 장치.
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