KR102503277B1 - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부, 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로, 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체 및 매질에 도달하기 전에 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티(air cavity)를 포함하고, 기류통로의 반경과 기류캐비티의 두께의 곱은 일정한 상수인, 에어로졸 생성 장치를 개시한다.

Description

에어로졸 생성 장치 {Aerosol generating apparatus}

본 발명은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 기류캐비티를 포함하여, 에어로졸 이행량 및 유속을 일정하게 유지하거나, 사용자가 능동적으로 조절가능한 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 장치를 사용하는 사용자가 그 장치를 통해 일관된 흡연경험을 하기 위해서는, 사용자가 흡입하는 에어로졸의 이행량이나 에어로졸의 유속이 일정해야 한다. 사용자에게 일관된 흡연감을 제공할 수 있는 에어로졸 생성 장치는 사용자의 높은 신뢰를 형성할 수 있으므로, 위와 같은 이유로, 에어로졸 생성 장치의 에어로졸 이행량이나 유속을 일정하게 만들기 위한 구조적인 특징을 갖는 에어로졸 생성 장치가 여러 가지 형태로 구현되고 있는 실정이다.

다만, 에어로졸의 이행량이나 유속이 일정하다고 느끼는 기준은 사용자마다 판이하게 다르므로, 에어로졸의 이행량이나 유속이 일정하도록 하는 기능뿐만 아니라, 사용자가 능동적으로 에어로졸의 이행량이나 유속을 최적화할 수 있는 기능을 포함하는 에어로졸 생성 장치가 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 에어로졸의 이행량이나 유속 조절이 가능한 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부; 상기 생성된 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로; 상기 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체; 및 상기 매질에 도달하기 전에 상기 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 상기 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티(air cavity)를 포함하고, 상기 기류통로의 반경과 상기 기류캐비티의 두께의 곱은 일정한 상수이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 장치는, 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부; 상기 생성된 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로; 상기 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체; 및 상기 매질에 도달하기 전에 상기 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 상기 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티를 포함하고, 사용자에 입력에 의해서 상기 기류통로의 반경이 변경가능하다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 장치는, 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부; 상기 생성된 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로; 상기 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체; 및 상기 매질에 도달하기 전에 상기 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 상기 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티를 포함하고, 사용자에 입력에 의해서 상기 기류캐비티의 두께가 변경가능하다.

본 발명에 따르면, 사용자는 에어로졸 생성 장치로부터 일관된 흡연감을 제공받을 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자는 에어로졸 생성 장치의 에어로졸 이행량이나 유속을 능동적으로 조절할 수 있다,.

도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치의 일 예를 단면도로 나타낸 것이다.
도 2는 기류캐비티를 설명하기 위한 에어로졸 생성 장치의 일 예의 단면도이다.
도 3은 기류통로의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치의 일 예의 단면도이다.
도 4는 기류통로의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치의 다른 일 예의 단면도이다.
도 5는 기류캐비티의 두께가 변경가능한 에어로졸 생성 장치의 다른 일 예의 단면도이다.
도 6은 중공형 실린더를 포함하는 매질수용체의 일 예의 사시도를 나타낸 도면이다.

실시 예들에서 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 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치의 일 예를 단면도로 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는 매질수용체(10) 및 기체생성부(500)를 구비하고 있는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는, 매질수용체(10) 및 기체생성부(500)가 하우징(11) 내부에서 결합된 형태로 동작한다. 도 1에서 경계선(B)은 매질수용체(10) 및 기체생성부(500)를 구분하기 위한 경계선으로 간주한다. 또한, 에어로졸 생성 장치에 포함된 각종 전자모듈에 전력을 공급하기 위한 전력공급장치(배터리)는 설명의 편의를 위해서, 도 1에서 생략된 것으로 간주한다.

도 1에서, 본 발명에 따른 매질수용체(10)는 케이스(100), 마우스피스(110), 고체매질(130), 돌출부(200), 실링캡(210) 및 메시체(300)를 포함한다. 본 발명에 따른 매질수용체(10)는 기체생성부(500)에서 생성된 기체가 고체매질(130)을 통과하면서, 그 기체에 고체매질(130)의 향미가 부가되도록 동작한다.

이하에서는, 기체생성부(500)의 액상 조성물이 히터(510)에 의해 가열되어 생성되는 기체가, 매질수용체(10)의 고체매질(130)을 통과하여 향미가 부가된 것을 에어로졸(aerosol)이라고 호칭하기로 한다.

케이스(100)는 매질수용체(10)의 외관을 형성하며, 소정 방향으로 연장되고, 통상(cylindrical shape)이다. 마우스피스(110)는 비흡구단에서 흡구단 방향으로 연장되면서 점차 좁아지는 형태로 구현되어 있으며, 사용자는 마우스피스(110)를 사용자의 입에 접촉시키고, 마우스피스(110)의 흡구단으로부터 에어로졸을 흡입하게 된다.

고체매질(130)은 기체에 향미를 제공하면 족하므로, 그 형태에 제한이 없다. 예를 들어, 고체매질(130)은 분말(powder)형태일 수도 있고, 과립(granule)형태일 수도 있다. 또한, 고체매질(130)을 구성하는 입자의 크기에 따라서, 메시체(300) 를 구성하는 복수의 기공의 크기는 달라질 수도 있다.

일 예로서, 도 1에서 고체매질(130)은 니코틴이 포함되지 않은 분말형태의 매질일 수도 있고, 니코틴이 포함된 과립형태의 매질일 수 있다. 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는, 기체생성부(500)에서 생성된 기체가 고체매질(130)을 거쳐서 에어로졸이 생성되도록 함으로써, 고체매질(130)을 다양하게 변경하는 방법을 통해, 사용자에게 다양한 흡연감을 갖는 에어로졸을 제공할 수 있다.

돌출부(200)는 케이스(100)의 내부를 향해 돌출하고, 메시체(300)의 원주 방향을 따라 연장하며, 케이스(100)와 메시체(300)사이를 밀봉한다. 돌출부(200)는 메시체(300)가 케이스(100)에 안정적으로 결합될 수 있도록, 케이스(100)의 내부를 향해 튀어나온 형태이고, 케이스(100)와 메시체(300)사이의 틈으로 기체가 유출되지 않도록, 케이스(100)와 메시체(300)의 사이의 틈을 차폐하는 기능을 수행한다. 또한, 돌출부(200)는 메시체(300)의 이탈을 방지할 수 있다.

실링 캡(210, sealing cap)은 기류통로(550)의 말단(하류)과 돌출부(200) 사이를 막는 캡이다. 실링캡(210)은 기류통로(550)로부터 배출된 기체가 기체생성부(500)와 하우징(11)의 틈으로 새어 나가는 것을 방지한다. 실시 예에 따라서, 실링 캡(210)은 돌출부(200)와 융합되어 생략된 형태로 구현될 수도 있다.

메시체(300)는 케이스(100)의 내부에 위치하면서, 돌출부(200)에 의해 케이스(100) 내부의 특정한 위치에 고정되는 그물형상의 구조체(mesh body)이다. 메시체(300)는 케이스(100) 내부로 기체가 유입될 수 있도록 복수의 기공(aperture)을 포함하고 있다. 메시체(300)에 형성된 각 기공의 크기는 실시 예에 따라 모두 같을 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 메시체(300)에 형성된 기공들은 케이스(100)의 내부에 있는 고체매질(130)이 케이스(100)의 외부로 유출되는 것을 방지하고, 케이스(100)의 내부로 기체가 유입될 수 있도록 고체매질(130)의 최소크기보다 더 작지만 기체분자보다는 더 큰 크기를 가질 수 있다.

기류캐비티(400, air cavity)는 기류통로(550)에서 배출된 기체가 고체매질(130)에 도달하기 전에, 기체의 흐름이 변경되도록 매질수용체(10)의 단부에 형성되어 있는 구성으로서, 질량을 가진 물질로 채워질 수 있는 공간(space) 또는 챔버(chamber)를 의미한다. 기류캐비티(400)는 매질수용체(10)의 내부에 위치하며, 매질수용체(10)가 통상이면, 기류캐비티(400)도 통상이다. 기류통로(550)에서 배출된 기체는 기류통로(550)의 직경보다 더 넓은 폭의 기류캐비티(400)로 이동하면서 넓게 확산되며, 기류통로(550)에서의 기체의 이동속도보다 기류캐비티(400)에서의 기체의 이동속도가 상대적으로 더 느려지게 된다. 도 1에서, 기류캐비티(400)는 케이스(100)의 돌출부(200)의 사이에 위치하고 있고, 기류캐비티(400)의 두께나 폭에 대해서는 도 2에서 후술하기로 한다.

기체생성부(500)는 액체 저장부에 저장된 액체를 히터(510)로 가열하여 기체를 생성하고, 생성된 기체를 기류통로(550)를 통해 매질수용체(10)에 전달한다.

히터(510)는 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 가열된 히터(510)는 히터(510)와 액체 저장부사이에 배치된 심지(wick)로 이동한 액상 조성물을 가열하여 기체를 생성할 수 있다. 생성된 기체는 기류통로(550)를 통해 매질수용체(10)에 전달된다. 심지는 액체 저장부(530)에 저장되어 있는 액상 조성물이 히터(510)가 있는 위치로 이동할 수 있게 하는 액체 전달 수단으로 동작한다. 예를 들어, 심지는 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹 중 어느 하나가 될 수 있다.

히터(510)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(510)에는 전기 전도성 트랙(track)이 포함되고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(510)가 가열될 수 있다. 다른 예로서, 히터(510)는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있고, 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수도 있다.그러나, 히터(510)는 상술한 예로 한정되지 않으며, 액상 조성물로부터 기체가 생성될 수 있는 목표온도까지 충분히 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 목표온도는 에어로졸 생성 장치에 기설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.

액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위해서, 액체 저장부 및 심지는 생략되어 있으며, 생략된 구성들은 기체생성부(500) 내부의 특정 위치로 제한되지 않는다. 실시 예에 따라서, 액체 저장부는 히터(510)와 일체로서 제작된 무화기(atomzier) 형태로 구현될 수도 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 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.

기류통로(550)는 기체생성부(500)에서 생성된 기체가 매질수용체(10)로 이동할 때에 사용하는 통로를 의미한다. 기류통로(550)를 통해 이동하던 기체는 경계선(B)을 지나면서 더 넓은 공간으로 확산된다. 즉, 기류통로(550)의 폭은 매질수용체(10)의 폭보다 더 좁다.

본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에서, 기체생성부(500)에서 생성된 기체는 가열된 히터(510)에 의해 생성된 것이지만, 그 기체가 통과될 때 향미를 제공하는 고체매질(130)은 가열되지 않는다.

일 실시 예로서, 매질수용체(10)에는 복수의 돌출부(200) 및 메시체(300)가 존재할 수도 있다. 도 1을 참조하면, 매질수용체(10)의 상류 및 하류에 돌출부(200)와 메시체(300)가 각각 배치된 것을 알 수 있다.

도 2는 기류캐비티를 설명하기 위한 에어로졸 생성 장치의 일 예의 단면도이다.

도 2는 도 1에서 기류통로(550)의 하류와 매질수용체(10)의 상류의 단면도를 확대한 도면이다. 도 2의 기류통로(550)는 중공형 실린더가 두 개 이상 결합되어 구현될 수 있다. 제1실린더(531)는 제1반경을 갖고 상류에서 하류방향으로 연장된 중공의 원통이고, 제2실린더(533)는 제2반경을 갖고 상류에서 하류방향으로 연장된 중공의 원통이며, 제1반경은 제2반경보다 더 크다. 구체적으로, 도 2에서, 제1실린더(531)의 내주면은 제2실린더(533)의 외주면과 인접한 형태로 구현될 수 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 기류통로(550)의 전체적인 형상은 통상이고, 기류통로의 단면은 원형이고, 기류통로의 직경은 2R이다. 기류통로(550)에서 배출된 기체는 실링 캡(210)을 지나서 기류캐비티(400)로 이동하게 되며, 상류에서 하류로 갈수록 기체가 속한 공간이 넓어짐에 따라서, 기체가 여러 방향으로 확산될 수 있다.

도 2를 참조하면, 기류캐비티(400)의 두께는 L이다. 기류캐비티(400)는 메시체(300)가 매질수용체(10) 내부에 위치하여 매질수용체(10)에서 고체매질(130)이 위치하고 있는 방향으로 오목하게 파인 공간으로서, 본 발명에서 기류캐비티(400)의 두께는 상류에서 하류로 이동하는 방향에 대한 기류캐비티(400)의 길이로 정의된다. 기류통로(550)에서 배출된 기체는 1차적으로 실링 캡(210)에 의한 공간을 거치면서 기류통로(550)의 단면적보다 더 넓은 단면적을 갖는 단면을 지나게 되고, 2차적으로 기류캐비티(400)를 거치면서 실링 캡(210)을 거칠 때의 단면적보다 더욱 더 넓은 단면적을 갖는 단면을 지난 후에, 메시체(300)의 기공을 통해 매질수용체(10)의 내부의 고체매질(130)에 접촉하게 된다.

수학식 1은 상수 k를 설명하기 위한 식이다. 수학식 1에서 k는 에어로졸 이행량(유속)에 대한 상수, α는 비례상수, R은 기류통로(550)의 반경, L은 기류캐비티(400)의 두께를 각각 의미한다.

수학식 1은 기류통로의 단면적을 구하기 위한 값인 기류통로의 반경 R과 기류캐비티의 두께인 L의 곱한 결과에 비례상수 α를 곱한 값이 상수 k라는 것을 의미하고, 기류통로(550)의 반경 및 기류캐비티(400)의 두께는 모두 에어로졸의 이행량 또는 에어로졸의 유속에 영향을 주는 값이므로, 두 값의 곱이 상수로 유지된다면, 에어로졸 생성 장치로부터 제공되는 에어로졸의 이행량 또는 에어로졸의 유속도 일정하다는 것을 의미한다.

기류통로(550)는 기체가 이동하는 원통형의 공간으로 정의되고, 기체가 배출되는 기류통로(550)의 단면은 원이므로, 기류통로(550)의 단면적은 원의 넓이가 되며, 기류통로(550)의 반경이 주어진다면 용이하게 산출될 수 있다. 기류통로(550)의 반경 R이 커지면 커질수록 단위시간당 배출되는 기체의 유량(이행량)은 많아진다.

또한, 기류통로(550)에서 배출된 기체가 기류캐비티(400)로 이동할 때, 공간의 넓이(부피) 차이로 인해 여러 방향으로 퍼지므로, 기류캐비티(400)의 두께 L이 얇으면 얇을수록, 기체는 매질수용체(10)의 내부를 이동할 때 특정 방향으로 치우치지 않고 이동하게 된다. 기류캐비티(400)의 두께 L이 두꺼워질수록, 매질수용체(10) 내에서의 기체의 흐름이 편향되는 현상이 억제되어 에어로졸 이행량이 늘어날 수 있다.

본 발명에 따른 장치는, 수학식 1처럼 기류통로(550)의 반경과 기류캐비티(400)의 두께의 곱을 일정한 상수로 유지함으로써, 에어로졸 이행량 또는 에어로졸의 유속을 일정하게 유지할 수 있다.

도 3은 기류통로의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치의 일 예의 단면도이다.

보다 구체적으로, 도 3은 사용자의 입력을 통해 기류통로(550)의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치에서, 기체생성부(500)의 하류 및 매질수용체(10)의 상류의 결합을 확대한 도면을 나타내고 있다.

도 3을 도 2와 비교하면, 제2실린더(533)가 상류방향으로 더 이동한 형태라는 것을 알 수 있다. 본 발명에서 기류통로(550)는 기체생성부(500)에서 생성된 기체가 실링 캡(210)에 도달하기 전까지 이동하는 통로이므로, 도 3처럼 제2실린더(533)가 상류방향으로 더 이동되면, 기류통로(550)의 반경은 더 길어진다.

도 2에서 기류통로(550)의 반경은 R이었으나, 도 3에서는 제2실린더(533)의 이동으로 기류통로(550)의 반경이 더 늘어나서 R'이 되며, 수학식 1에 따라 상수 k값이 그대로 유지되기 위해서는, 기류캐비티(400)의 두께인 L이 더 얇아져야 한다. 기류캐비티(400)의 두께가 L로 유지된다면, 에어로졸 이행량의 상수 k는 더 커져서, 단위시간당 에어로졸 생성 장치의 이행량은 더 많아진다.

사용자는 에어로졸 생성 장치에 구비되어 있는 입력부에 입력을 가해서, 제2실린더(533)를 상류방향으로 이동시켜서, 에어로졸의 이행량을 증대시킬 수 있으며, 위와 같이 사용자가 에어로졸 이행량을 능동적으로 증대시킬 수 있는 것은, 기류통로(550)가 내부에 위치한 실린더가 이동가능한 구조로, 서로 반경이 다른 두 개 이상의 실린더가 결합되어 있는 것에 기인한다. 실시 예에 따라서, 상류는 제1방향, 하류는 제2방향으로 별칭될 수도 있다.

도 4는 기류통로의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치의 다른 일 예의 단면도이다.

보다 구체적으로, 도 4는 사용자의 입력을 통해 기류통로(550)의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치에서, 기체생성부(500)의 하류 및 매질수용체(10)의 상류의 결합을 확대한 도면을 나타내고 있다. 도 2 내지 도 4에서는, 기류통로(550)의 반경을 중점적으로 설명하기 위해서, 돌출부(200)가 생략되었으나, 본 발명에 따른 매질수용체(10)가 실제로 구현될 때에는 도 1처럼 메시체(300)가 돌출부(200)에 결합된 형태로 구현될 수 있다.

도 4를 도 3과 비교하면, 제2실린더(533)의 하류(내주면)에 실린더돌출부(535)가 있는 형태라는 것을 알 수 있다. 본 발명에서 기류통로(550)는 히터(510)에서 생성된 기체가 실링 캡(210)에 도달하기 전까지 이동하는 통로이므로, 도 4처럼 제2실린더(533)의 하류에 실린더돌출부(535)가 부가되면, 기류통로(550)의 반경은 더 짧아진다.

도 2에서 기류통로(550)의 반경은 R이고, 도 3에서 도 2에서의 반경보다 더 긴 R'이 되며, 도 4에서는, 기류통로(550)의 반경은 도 2에서의 반경 R보다 더 짧은 R''이 된다. 수학식 1에 따라 상수 k값이 그대로 유지되기 위해서는, 기류캐비티(400)의 두께인 L이 더 두꺼워져야 한다. 기류캐비티(400)의 두께가 L로 유지된다면, 에어로졸 이행량의 상수 k는 더 작아져서, 에어로졸 생성 장치의 단위시간당 에어로졸의 이행량은 더 줄어든다.

사용자는 에어로졸 생성 장치에 구비되어 있는 입력부에 입력을 가해서, 실린더돌출부(535)가 튀어나오도록 할 수 있다. 실린더돌출부(535)는 제2실린더(533)의 하류에서 접힌 형태로 있다가 사용자의 입력에 따라 돌출되는 기계장치로 구현될 수 있다.

실시 예에 따라, 실린더돌출부(535)는 전술한 형태와 다른 형태로 제2실린더(533)로부터 돌출될 수도 있다. 도 2 내지 도 4에서 설명한 것처럼, 제1방향(상류)에서 관측된 기류통로(550)의 반경과 제2방향(하류)에서 관측된 기류통로(550)의 반경은 서로 다르다.

도 5는 기류캐비티의 두께가 변경가능한 에어로졸 생성 장치의 다른 일 예의 단면도이다.

보다 구체적으로, 도 5는 사용자의 입력을 통해 기류캐비티(400)의 두께가 변경가능한 에어로졸 생성 장치에서, 기체생성부(500)의 하류 및 매질수용체(10)의 상류의 결합상태를 확대한 도면을 나타내고 있다. 도 5에서는, 기류캐비티(400)의 두께를 중점적으로 설명하기 위해서, 돌출부(200)가 생략되었으나, 본 발명에 따른 매질수용체(10)가 실제로 구현될 때에는 도 1처럼 메시체(300)가 돌출부(200)에 결합된 형태로 구현될 수 있다.

도 5를 도 2와 비교하면, 도 5의 기류캐비티(400)의 두께 L'은 도 2의 기류캐비티(400)의 두께 L보다 더 두터운 것을 알 수 있다. 도 5에서 기류캐비티(400)의 두께가 도 2의 기류캐비티(400)의 두께보다 더 두터운 것은, 기류통로(550)의 하류와 매질수용체(10)의 상류 사이에 배치된 중공형 실린더(600)에 기인한다.

도 5처럼 기류캐비티(400)의 두께가 두꺼워졌을 때, 수학식 1에 따라 상수 k가 그대로 유지되기 위해서는, 기류통로(550)의 반경인 R이 더 줄어들어야 한다. 기류통로(550)의 반경 R이 유지된다면, 에어로졸 이행량의 상수 k는 더 켜져서, 에어로졸 생성 장치의 단위시간당 에어로졸의 이행량은 더 늘어난다.

사용자는 하우징(11) 내부에서 기체생성부(500) 및 매질수용체(10)가 결합되어 있으면, 기체생성부(500)로부터 매질수용체(10)를 일시적으로 제거하고, 중공형 실린더(600)를 하우징(11)에 배치한 후에, 매질수용체(10)를 다시 하우징(11) 내부에 배치시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 중공형 실린더(600)는 실링 캡(210)과 매질수용체(10)의 케이스(100) 사이에 위치하고, 매질수용체(10)의 케이스(100)의 두께와 동일한 규격으로서, 기류캐비티(400)의 두께가 L'이 되도록 배치되어 있는 것을 알 수 있다. 도 5는 기류캐비티(400)의 두께가 변경되는 일 예를 도시한 것이므로, 실시 예에 따라서, 기류캐비티(400)의 두께는 전술한 실시 예와 다른 형태로 변경될 수 있다.

도 6은 중공형 실린더를 포함하는 매질수용체의 일 예의 사시도를 나타낸 도면이다.

도 6은 케이스(100)에 결합가능하고, 케이스(100)에 결합된 상태에서 케이스(100)로부터 결합해제도 가능한 돌출부(200), 메시체(300) 및 중공형 실린더(600)를 도식적으로 나타내고 있다.

도 6에 도시된 매질수용체는, 돌출부(200)의 상류에 중공형 실린더(600), 돌출부(200)의 하류에 메시체(300)가 각각 결합되어, 도 5와 같은 매질수용체(10)가 될 수 있다. 도 6에 도시된 매질수용체(10)는 돌출부(200), 메시체(300) 및 중공형 실린더(600)가 모두 교체가능한 형태로 구현될 수 있다는 것을 나타낸다.

본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는, 기류통로의 반경과 기류캐비티의 두께의 곱을 일정한 상수로 유지하여, 에어로졸의 이행량 및 에어로졸의 유속을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 기류통로의 반경 또는 기류캐비티의 두께를 조절함으로써, 에어로졸의 이행량이나 에어로졸의 유속을 능동적으로 변경할 수 있고, 다양한 흡연경험을 할 수 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

10: 매질수용체
100: 케이스
110: 마우스피스
130: 고체매질
200: 돌출부
300: 메시체
400: 기류캐비티
500: 기체생성부
510: 히터
531: 제1실린더
533: 제2실린더
535: 실린더돌출부
550: 기류통로
600: 중공형 실린더

Claims (19)

1. 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부;
   상기 생성된 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로;
   상기 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체; 및
   상기 매질에 도달하기 전에 상기 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 상기 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티(air cavity)를 포함하고,
   상기 기류통로의 반경 및 상기 기류캐비티의 두께는 변경 가능하고,
   상기 기류통로의 반경과 상기 기류캐비티의 두께의 곱은 일정한 상수로 유지되는, 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 반경 및 상기 두께 중 어느 하나가 변경되면, 나머지 하나의 값도 변경되는, 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기류통로는,
   중공형 실린더가 적어도 두 개 이상 결합되어 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기류통로는,
   중공형의 제1실린더 및 제2실린더가 결합되어 형성되고,
   제1반경을 갖는 제1실린더가 상기 제1반경보다 더 작은 제2반경의 제2실린더를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2실린더의 외주면과 상기 제1실린더의 내주면이 인접한, 에어로졸 생성 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 기류통로는 원통형이고,
   상기 제1방향에서의 상기 기류통로의 반경과 상기 제2방향에서의 상기 기류통로의 반경은 서로 다른, 에어로졸 생성 장치.
7. 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부;
   상기 생성된 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로;
   상기 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체; 및
   상기 매질에 도달하기 전에 상기 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 상기 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티를 포함하고,
   사용자에 입력에 의해서 상기 기류통로의 반경이 변경가능한 에어로졸 생성 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 반경이 변경되면, 상기 기류캐비티의 두께도 변경되는, 에어로졸 생성 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 기류통로는,
   중공형 실린더가 적어도 두 개 이상 결합되어 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 기류통로는,
    중공형의 제1실린더 및 제2실린더가 결합되어 형성되고,
    제1반경을 갖는 제1실린더가 상기 제1반경보다 더 작은 제2반경의 제2실린더를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2실린더의 외주면과 상기 제1실린더의 내주면이 인접한, 에어로졸 생성 장치.
12. 제7항에 있어서,
    상기 기류통로는 원통형이고,
    상기 제1방향에서의 상기 기류통로의 반경과 상기 제2방향에서의 상기 기류통로의 반경은 서로 다른, 에어로졸 생성 장치.
13. 액체를 가열하여 기체를 생성하는 기체생성부;
    상기 생성된 기체가 제1방향에서 제2방향으로 이동하는 공간인 기류통로;
    상기 기류통로에서 배출된 기체에 향미가 부가되도록 매질을 수용하는 매질수용체; 및
    상기 매질에 도달하기 전에 상기 기류통로에서 배출된 기체의 흐름이 변경되도록, 상기 매질수용체의 단부에 형성되어 있는 기류캐비티를 포함하고,
    사용자에 입력에 의해서 상기 기류캐비티의 두께가 변경가능한 에어로졸 생성 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 두께가 변경되면, 상기 기류통로의 반경도 변경되는, 에어로졸 생성 장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 기류통로는,
    중공형 실린더가 적어도 두 개 이상 결합되어 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
16. 제13항에 있어서,
    상기 기류통로는,
    중공형의 제1실린더 및 제2실린더가 결합되어 형성되고,
    제1반경을 갖는 제1실린더가 상기 제1반경보다 더 작은 제2반경의 제2실린더를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제2실린더의 외주면과 상기 제1실린더의 내주면이 인접한, 에어로졸 생성 장치.
18. 제13항에 있어서,
    상기 기류통로는 원통형이고,
    상기 제1방향에서의 상기 기류통로의 반경과 상기 제2방향에서의 상기 기류통로의 반경은 서로 다른, 에어로졸 생성 장치.
19. 제13항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 기체생성부, 상기 기류통로, 상기 매질수용체 및 상기 기류캐비티를 포함하는 케이스를 더 포함하고,
    상기 두께는,
    상기 기류통로의 하류와 상기 매질수용체의 상류 사이에 배치된 중공형 실린더에 의해 변경되는 에어로졸 생성 장치.

Images