KR102511597B1 - 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지 Download PDF

Info

Publication number
KR102511597B1
KR102511597B1 KR1020200113747A KR20200113747A KR102511597B1 KR 102511597 B1 KR102511597 B1 KR 102511597B1 KR 1020200113747 A KR1020200113747 A KR 1020200113747A KR 20200113747 A KR20200113747 A KR 20200113747A KR 102511597 B1 KR102511597 B1 KR 102511597B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aerosol
cartridge
hot wire
temperature
heater
Prior art date
Application number
KR1020200113747A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220032218A (ko
Inventor
이원경
정헌준
김동성
최재성
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to KR1020200113747A priority Critical patent/KR102511597B1/ko
Priority to JP2021574748A priority patent/JP7406572B2/ja
Priority to EP21794081.6A priority patent/EP3982767A4/en
Priority to US17/607,132 priority patent/US20230144164A1/en
Priority to PCT/KR2021/008959 priority patent/WO2022050560A1/en
Priority to CN202180004156.5A priority patent/CN114502015B/zh
Publication of KR20220032218A publication Critical patent/KR20220032218A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102511597B1 publication Critical patent/KR102511597B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42Cartridges or containers for inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10Devices using liquid inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/48Fluid transfer means, e.g. pumps
    • A24F40/485Valves; Apertures
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/57Temperature control
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F7/00Mouthpieces for pipes; Mouthpieces for cigar or cigarette holders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs

Abstract

에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 액체 저장부, 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터, 발생된 에어로졸이 카트리지의 외부로 배출되기 위해 통과하는 기류 패스 및 기류 패스 내에, 발생된 에어로졸이 접촉된 후 통과되도록 배치되고, 발생된 에어로졸을 가열하는 메시 형태의 열선을 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지{Aerosol generating apparatus and cartridge used for the same}
본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지에 관한 것이다.
근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 카트리지에 저장된 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 발생되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치의 카트리지에서 발생된 에어로졸이 기류 패스를 통해 사용자에게 전달되는 과정에서 에어로졸의 온도가 낮아지므로, 사용자는 궐련을 흡연할 때와 같은 에어로졸의 온열감을 느끼기 어려울 수 있다. 따라서, 카트리지에서 발생된 에어로졸에 온열감을 부여하는 기술이 요구된다.
기류 패스 내의 에어로졸을 가열함으로써 에어로졸에 온열감을 부여하는 카트리지를 제공하는 데 있다. 한편, 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 액체 저장부; 상기 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터; 상기 발생된 에어로졸이 상기 카트리지의 외부로 배출되기 위해 통과하는 기류 패스; 및 상기 기류 패스 내에, 상기 발생된 에어로졸이 접촉된 후 통과되도록 배치되고, 상기 발생된 에어로졸을 가열하는 메시 형태의 열선을 포함한다.
다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는 일 측면에 따른 카트리지; 및 상기 히터 및 상기 열선이 가열되도록 상기 히터 및 상기 열선에 전류를 인가하는 프로세서를 포함한다.
카트리지는 기류 패스 내에 배치된 열선으로 기류 패스를 통과하는 에어로졸을 가열함으로써 사용자에게 전달되는 에어로졸에 온열감을 부여하고 사용자에게 만족스러운 흡연 경험을 제공할 수 있다. 다만, 효과가 상술한 효과로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 에어로졸 생성 장치가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
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 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 에어로졸 생성 장치의 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 5는 카트리지의 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 6은 열선의 배치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 열선의 형태에 대한 복수의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 다수의 공극의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 에어로졸 생성 물질의 일부가 열선에 접촉되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 다층 구조의 열선의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11은 다층 구조의 열선의 가열 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 회로 기판의 일 예를 도시한 도면이다.
도 13은 병렬로 연결된 히터 및 열선의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 14는 에어로졸 생성 장치의 구성의 다른 예를 도시한 블록도이다.
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.
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.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제1' 또는 '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
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.
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 무화기(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.
무화기는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(wick; 윅)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
히터는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터는 예를 들어, 금속 선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
무화기는 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.
카트리지(20)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(20)의 액체 저장부(21)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 액체 저장부(21)는 본체(10)에 결합할 때에 본체(10)의 홈(11)에 삽입될 수 있도록 액체 저장부(21)로부터 돌출하는 돌출창(21a)을 포함한다. 마우스피스(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.
카트리지(20)의 액체 저장부(21)의 일측 단부에는 마우스피스(22)가 결합된다. 마우스피스(22)는 에어로졸 생성 장치(5)의 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(22)는 액체 저장부(21) 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(22a)을 포함한다. 배출공(22a)은 액체 저장부(21)와 결합되는 마우스피스의 일측 단부에 대향하는 측의 단부에 배치될 수 있다. 배출공(22a)은 에어로졸이 카트리지(20)의 외부로 배출될 수 있도록 에어로졸이 통과하는 구멍을 형성할 수 있다. 배출공(22a)을 통해 배출된 에어로졸은 마우스피스(22)가 삽입된 사용자의 구강에 전달될 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 마우스피스(22)의 적어도 일부를 덮거나 마우스피스(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 마우스피스(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 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 상태에서는 마우스피스(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 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서 사용자가 자신의 구강에 마우스피스(22)를 삽입하여 마우스피스(22)의 배출공(22a)을 통해서 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.
슬라이더(7)가 마우스피스(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(400)는 배터리(410), 히터(420), 센서(430), 사용자 인터페이스(440), 메모리(450) 및 프로세서(460)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(400)의 내부 구조는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(400)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(400)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(400)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.
이하에서는 에어로졸 생성 장치(400)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.
배터리(410)는 에어로졸 생성 장치(400)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(410)는 히터(420)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(410)는 에어로졸 생성 장치(400) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(430), 사용자 인터페이스(440), 메모리(450) 및 프로세서(460)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(410)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(410)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(420)는 프로세서(460)의 제어에 따라 배터리(410)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(420)는 배터리(410)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
히터(420)는 에어로졸 생성 장치(400)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(400)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(420)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(420)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(420)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(410)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
히터(420)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(420)는 금속 선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서 히터(420)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(420), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(420)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(420)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
한편, 히터(420)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(420)는 에어로졸 생성 물질을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(400)는 적어도 하나의 센서(430)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(430)에서 센싱된 결과는 프로세서(460)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 프로세서(460)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 카트리지 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(400)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(430)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(430)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(420)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(400)는 히터(420)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(420) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(420)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(400)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
온도 감지 센서는 카트리지의 외부로 배출되는 에어로졸의 온도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 온도 감지 센서는 배출공에서의 에어로졸의 온도를 감지할 수 있다. 온도 감지 센서는 카트리지에 포함되거나 에어로졸 생성 장치(400)에 포함될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(430)는 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 위치변화 감지 센서는 본체에 대하여 이동 가능하게 결합된 슬라이더의 위치 변화를 감지할 수 있다.
사용자 인터페이스(440)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(400)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(440)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(400)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(440) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
메모리(450)는 에어로졸 생성 장치(400) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(450)는 프로세서(460)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(450)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(450)에는 에어로졸 생성 장치(400)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일, 적어도 하나의 전력 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
프로세서(460)는 에어로졸 생성 장치(400)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 프로세서(460)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 프로세서(460)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(420)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(420)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(420)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(420)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(460)는 에어로졸 생성 장치(400)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(420)의 동작을 개시하기 위해 히터(420)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(420)의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(420)에 전력 공급을 중단할 수 있다.
프로세서(460)는 적어도 하나의 센서(430)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(440)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 프로세서(460)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(400)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.
한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(400)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(400)의 배터리(410)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(400)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(400)의 배터리(410)를 충전할 수 있다.
도 5는 카트리지의 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 카트리지(500)는 열선(510), 기류 패스(520), 액체 저장부(530) 및 히터(540)를 포함할 수 있다. 도 5의 액체 저장부(530) 및 히터(540)는 도 1의 액체 저장부(21) 및 히터에 대응될 수 있다. 한편, 도 5에서 기술하는 에어로졸 생성 장치는 도 1의 본체(10)에 대응될 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 카트리지(500)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 5에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 카트리지(500)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
카트리지(500)는 에어로졸 생성 장치에 사용될 수 있다. 카트리지(500)는 에어로졸 생성 장치에 착탈 가능하도록 결합되거나 고정될 수 있다. 카트리지(500)는 접촉 소자 등을 통해 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 카트리지(500)는 에어로졸 생성 장치로부터 전기 신호 또는 무선 신호 등을 수신함으로써 작동할 수 있다.
액체 저장부(530)는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다. 액체 저장부(530)는 그릇의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 담거나 스펀지 등을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 함침할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 예를 들어 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태나 겔 상태 등의 어느 하나의 상태일 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다.
히터(540)는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(540)는 에어로졸 생성 장치로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 카트리지(500)는 마우스피스(미도시)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 마우스피스는 도 1의 마우스피스(22)에 대응될 수 있다. 마우스피스의 적어도 일부는 사용자의 구강에 삽입될 수 있다. 마우스피스는 기류 패스와 연결될 수 있다. 마우스피스는 배출공을 통해 에어로졸을 카트리지(500)(또는 에어로졸 생성 장치)의 외부로 배출시킬 수 있다. 본 실시예에 따른 배출공은 도 1의 배출공(22a)에 대응될 수 있다.
기류 패스(520)는 에어로졸이 카트리지(500)(또는 에어로졸 생성 장치)의 외부로 배출되기 위해 통과하는 통로일 수 있다. 일 실시예에서 카트리지(500)는, 액체 저장부(530)로부터 에어로졸 생성 물질을 전달 받아 흡수하는 액체 전달 수단(미도시)을 포함할 수 있다. 기류 패스(520)는 액체 전달 수단과 마우스피스를 연결할 수 있다. 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 발생하는 에어로졸은 기류 패스(520)를 통과한 후 마우스피스를 통과하여 외부로 배출될 수 있다.
열선(510)은 기류 패스(520) 내에, 에어로졸이 접촉된 후 통과되도록 배치될 수 있다. 열선(510)은 메시 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 단일의 금속 선(wire)이 절곡되어 교차되고, 단일의 금속 선 사이에 다수의 공극이 존재하는 형태로 형성될 수 있다. 또는, 열선(510)은 다수의 금속 선이 서로 교차하고, 다수의 금속 선 사이에 다수의 공극이 존재하는 형태로 형성될 수 있다. 메시 형태는 그물(net) 형태 또는 격자 형태 등의 용어로 대체될 수 있다. 열선(510)의 형태에 관해서는 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
열선(510)은 기류 패스(520)를 통과하는 에어로졸을 가열할 수 있다. 열선(510)은 에어로졸 생성 장치로부터 전류를 인가받아 가열될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 칸탈(Kanthal), 니크롬(Nichrome), 구리(Cu) 또는 SUS(Steel Use Stainless) 등을 포함할 수 있다. 다만, 열선(510)의 재료는 위 예시로 한정되지 않으며, 전류가 인가됨에 따라 가열되는 다양한 물질들을 포함할 수 있다.
히터(540)는 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있도록 배치되고, 열선(510)은 에어로졸을 가열할 수 있도록 배치될 수 있다. 히터(540)가 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키면, 열선(510)은 히터(540)에 의해 발생된 에어로졸을 가열할 수 있다. 따라서, 히터(540)와 열선(510)은 카트리지(500) 내에 배치되는 위치 및 가열하는 대상이 상이하다.
도 6은 열선의 배치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 기류 패스(520) 내에 열선(510)이 배치될 수 있다. 에어로졸은 기류 패스(520)를 통과하는 도중에 열선(510)과 접촉된 후 통과할 수 있다.
카트리지는 메시 형태의 열선(510) 사이에 형성되며 에어로졸이 통과되는 다수의 공극(610)을 포함할 수 있다. 에어로졸은 다수의 공극(610)을 통과하며 열선(510)에 의해 가열될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 에어로졸이 기류 패스(520)를 통과하는 방향과 공극(610)이 직교하도록 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하며 열선(510)은 다양하게 배치될 수 있다.
열선(510)은 절곡되어 직교하는 단일의 금속 선 또는 서로 직교하는 다수의 금속 선을 포함하고, 단일의 금속 선 또는 다수의 금속 선으로 이루어진 다수의 공극(610)은 사각형으로 형성될 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과하며 금속 선이 교차하는 형태는 다양하게 설계될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 금속 선이 서로 60°를 이루며 교차하고, 다수의 공극(610)은 평행 사변형 또는 삼각형으로 형성될 수 있다. 열선(510) 및 공극(610)의 형태는 위 예시들로부터 다양하게 변형될 수 있다.
에어로졸이 생성된 때 에어로졸의 온도는 상온보다 높으므로 에어로졸이 가열되지 않는 경우, 에어로졸의 온도는 기류 패스(520)를 통과하며 하강할 수 있다. 이 경우, 외부로 배출되는 에어로졸의 온도는 에어로졸이 생성된 때의 온도에 비해 낮을 수 있다. 열선(510)은 기류 패스(520) 내에서 에어로졸을 가열함으로써 에어로졸의 냉각을 방지할 수 있다. 열선(510)은 외부로 배출되는 에어로졸에 온열감이 부여되도록 에어로졸을 가열할 수 있다.
열선(510)은 카트리지의 외부로 배출되는 에어로졸의 온도가 목표 온도에 도달하도록 온도가 제어될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 배출공에서의 에어로졸의 온도가 목표 온도에 도달하도록 온도가 제어될 수 있다. 열선(510) 및 히터의 온도는 카트리지와 결합되는 에어로졸 생성 장치에 의해 제어될 수 있다. 에어로졸의 목표 온도는 사용자에게 에어로졸이 전달되었을 때 사용자의 만족감을 극대화하기 위해 결정되는 온도로서, 에어로졸 생성 물질의 구성, 기류 패스(520)의 길이, 에어로졸이 생성된 때의 온도 또는 사용자의 설정 등에 의해 다양하게 설정될 수 있다.
열선(510)은 히터의 온도에 기초하여 온도가 제어될 수 있다. 에어로졸이 생성된 때의 온도에 따라 배출공에서의 에어로졸의 목표 온도를 달성하기 위한 열선(510)의 온도는 상이할 수 있다. 히터가 비교적 고온인 경우 에어로졸이 생성된 때의 온도 또한 비교적 고온일 것이고, 열선(510)은 에어로졸을 비교적 적게 가열함으로써 목표 온도를 달성할 수 있다. 반면에, 히터가 비교적 저온인 경우 에어로졸이 생성된 때의 온도 또한 비교적 저온일 것이고, 열선(510)은 에어로졸을 비교적 많이 가열함으로써 목표 온도를 달성할 수 있다.
따라서, 배출공에서의 에어로졸의 일정한 목표 온도를 달성하기 위하여, 히터가 비교적 고온인 경우 열선(510)의 온도는 비교적 저온으로 제어되고, 히터가 비교적 저온인 경우 열선(510)의 온도는 비교적 고온으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)의 온도 및 히터의 온도는 음의 상관관계를 가질 수 있다.
열선(510)은 배출공에서의 에어로졸의 온도가 45℃ 이상이 되도록 에어로졸을 가열할 수 있다. 열선(510)은 외부로 배출되는 에어로졸에 온열감이 부여되도록 에어로졸을 가열하되, 사용자의 만족감을 하락시킬 정도의 온도를 초과하지 않도록 에어로졸을 가열할 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 배출공에서의 에어로졸의 온도가 45℃ 이상 및 65℃ 이하가 되도록 에어로졸을 가열할 수 있다.
열선(510)은 에어로졸이 가열되지 않은 경우에 비하여 카트리지의 배출공에서의 에어로졸의 온도가 15℃ 이상이 높도록 에어로졸을 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열되지 않고 외부로 배출되는 에어로졸의 배출공에서의 온도가 30℃인 경우 열선(510)은 배출공에서의 에어로졸의 온도가 30℃보다 15℃가 높은 45℃ 이상이 되도록 에어로졸을 가열할 수 있다.
열선(510)에 의해 가열된 에어로졸은 기류 패스(520)의 나머지 부분을 통과하며 다시 냉각되므로, 열선(510)의 온도는 배출공에서의 에어로졸의 목표 온도에 비하여 높게 제어될 수 있다.
열선(510)은 60℃ 이상으로 가열되되, 에어로졸의 지나친 온도 상승을 방지하기 위하여 80℃ 이하로 가열될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 60℃ 이상 및 80℃ 이하로 가열됨으로써, 배출공에서의 에어로졸의 온도가 45℃ 이상 및 65℃ 이하가 되도록 에어로졸을 가열할 수 있다.
한편, 상술한 에어로졸의 목표 온도 및 열선(510)의 온도는 예시에 불과하며, 에어로졸의 목표 온도 및 열선(510)의 온도는 에어로졸 생성 물질의 구성, 기류 패스(520)의 길이, 히터의 온도, 에어로졸이 생성된 때의 온도 또는 사용자의 설정 등에 의해 다양하게 설정될 수 있다.
도 7은 열선의 형태에 대한 복수의 예를 도시한 도면이다.
도 7의 (a)를 참조하면 열선(510)은 단일의 금속 선으로 형성될 수 있다.
열선(510)은 단일의 금속 선이 특정 각도를 이루며 반복적으로 절곡되고, 금속 선의 절곡되는 점(511)을 기준으로 구획되는 부분들이 서로 교차하도록 형성될 수 있다. 금속 선의 부분들은 교차되는 점(512)에서 상하로 배치되거나 서로를 관통할 수 있다. 열선(510)은 교차되는 점(512)들을 꼭짓점으로 하는 다수의 공극(610)이 금속 선 사이에 존재하는 형태로 형성될 수 있다.
도 7의 (a)에 따른 실시예에서, 단일의 금속 선은 90°를 이루며 반복적으로 절곡될 수 있다. 금속 선의 절곡되는 점(511)을 기준으로 구획되는 부분들은 서로 90°를 이루며 교차할 수 있다. 이 경우, 다수의 공극(610)은 직사각형으로 형성될 수 있다. 다만, 도 7(a)에 도시된 금속 선이 절곡되는 각도 및 공극(610)의 모양 등은 예시에 불과하며 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 금속 선은 일정한 각도로만 절곡되는 것이 아니라, 다양한 각도로 절곡되며 교차함으로써 열선(510)을 형성할 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면 열선(510)은 다수의 금속 선으로 형성될 수 있다.
열선(510)은 다수의 금속 선 각각이 특정 각도를 이루며 반복적으로 절곡되고, 다수의 금속 선이 서로 교차하도록 형성될 수 있다. 다수의 금속 선은 교차되는 점(512)에서 상하로 배치되거나 서로를 관통할 수 있다. 열선(510)은 교차되는 점(512)들을 꼭짓점으로 하는 다수의 공극(610)이 다수의 금속 선 사이에 존재하는 형태로 형성될 수 있다.
도 7의 (b)에 따른 실시예에서, 2개의 금속 선 각각은 90°를 이루며 반복적으로 절곡될 수 있다. 2개의 금속 선은 서로 90°를 이루며 교차할 수 있다. 이 경우, 다수의 공극(610)은 직사각형으로 형성될 수 있다. 다만, 도 7(b)에 도시된 금속 선의 개수, 금속 선이 절곡되는 각도 및 공극(610)의 모양 등은 예시에 불과하며 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 열선(510)은 2개를 초과하는 개수의 금속 선을 포함하고, 각 금속 선이 서로 교차하는 형태로 형성될 수 있다.
도 7의 (c)를 참조하면 열선(510)은 절곡되지 않는 다수의 금속 선으로 형성될 수 있다.
다수의 금속 선의 일부는 나란히 배치되며, 나머지는 이와 교차되도록 배치될 수 있다. 다만, 도 7(c)에 도시된 금속 선의 개수 및 금속 선 사이의 각도 등은 예시에 불과하며 다양하게 변형되어 실시될 수 있다
또한, 도 7에는 도시되지 않았지만, 열선(510)은 절곡되는 금속 선 및 절곡되지 않는 금속 선 모두를 포함할 수도 있다. 열선(510)의 형태는 다수의 공극(610)이 형성되는 형태라면 제한 없이 해당할 수 있다.
도 8은 다수의 공극의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 공극(610)은 메시 형태의 열선(510)에 의해 형성될 수 있다.
에어로졸은 공극(610)을 통과하며 열선(510)에 의해 가열될 수 있다. 공극(610)은 에어로졸이 통과될 수 있는 크기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 공극(610)은 에어로졸 입자의 단면적보다 넓게 형성될 수 있다. 다만, 공극(610)의 크기가 작을수록 단위시간당 통과되는 에어로졸의 양이 적을 수 있다. 따라서, 공극(610)의 크기가 에어로졸이 통과될 수 있는 임계 크기로 형성될 경우 단위시간당 통과되는 에어로졸의 양이 적으므로, 공극(610)의 크기는 에어로졸이 통과될 수 있는 임계 크기 보다 크게 형성될 수 있다. 이 경우 단위시간당 통과되는 에어로졸의 양의 저하가 방지될 수 있다.
동시에, 공극(610)의 크기는 통과되는 에어로졸을 단시간에 가열하기에 충분할 정도로 작게 형성될 수 있다. 공극(610)의 크기가 커질수록 공극(610)을 통과하는 에어로졸 입자는 열을 멀리서부터 전달받게 되므로, 가열이 적게 될 수 있다. 따라서, 공극(610)의 크기는 에어로졸이 수월하게 통과될 정도로 크게 형성되는 동시에, 에어로졸이 충분히 가열될 수 있을 정도로 작게 형성될 수 있다.
공극(610)은 짧은 변(611)의 길이가 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 직사각형으로 형성될 수 있다. 또는 공극(610)은 한 변(611)의 길이가 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 정사각형으로 형성될 수 있다. 에어로졸 입자들의 지름이 0.2㎛ 이상 0.4㎛ 이하인 경우, 공극(610)의 한 변(611)의 길이가 0.5㎛ 이상이면 공극(610)은 모든 입자들을 통과시킬 수 있다. 공극(610)의 한 변(611)의 길이가 에어로졸 입자들의 지름 보다 최소 0.1㎛ 만큼 크므로, 공극(610)은 에어로졸을 수월하게 통과시킬 수 있다. 또한, 공극(610)의 크기가 클수록 통과되는 에어로졸이 적게 가열될 수 있는데, 공극(610)의 한 변(611)의 길이가 1.0㎛ 이하이면 공극(610)은 단시간 동안 에어로졸을 충분히 가열할 수 있다. 다만, 공극(610)의 크기에 대한 위의 수치는 예시에 불과하며, 에어로졸 입자의 크기 또는 열선이 가열되는 온도 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 9는 에어로졸 생성 물질의 일부가 열선에 접촉되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 에어로졸 생성 물질의 일부(910)가 열선(510)에 접촉될 수 있다.
에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸 생성 물질의 튐이 발생할 수 있다. 에어로졸 생성 물질의 튐이란 에어로졸 생성 물질의 일부(910)가 가열되었지만 증기화되지 않은 상태로 튐으로써 기류 패스(520)로 진입하는 것을 의미한다. 열선이 없는 경우 에어로졸 생성 물질의 튐이 발생함에 따라 에어로졸 생성 물질의 일부(910)는 증기화되지 않은 상태로 카트리지의 외부로 배출될 수 있다.
열선(510)은 에어로졸 생성 물질의 일부(910)가 기류 패스(520)로 진입하는 경우 에어로졸 생성 물질의 일부(910)와 접촉함으로써 에어로졸 생성 물질의 일부(910)가 카트리지의 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다. 증기화되지 않은 에어로졸 생성 물질의 일부(910)는 에어로졸 입자들이 서로 결합된 상태이므로 그 크기는 에어로졸 입자의 크기보다 크다. 따라서, 공극(610)이 에어로졸 입자의 크기보다 크게 형성되더라도 에어로졸 생성 물질의 일부(910)는 공극(610)을 통과하지 못하고 열선(510)에 접촉될 수 있다. 카트리지는 열선(510)을 이용하여 기화되지 않은 에어로졸 생성 물질이 외부로 배출됨으로써 사용자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다.
열선(510)은 열선(510)과 접촉된 에어로졸 생성 물질의 일부(910)를 가열함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 열선(510)은 증기화되지 않은 에어로졸 생성 물질이 외부로 배출되는 것을 방지함과 동시에 접촉된 에어로졸 생성 물질의 일부(910)를 증기화함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
튀어 오른 에어로졸 생성 물질의 일부(910)는 증기화되지 않았을 뿐 이미 가열된 상태로서 액체 저장부(또는 액체 전달 수단)에 저장된 에어로졸 생성 물질보다 높은 온도이므로 증기화하는데 요구되는 열은 보다 적을 수 있다. 또한, 열선(510)에 접촉된 에어로졸 생성 물질의 일부(910)는 그 질량 및 열용량(heat capacity)이 액체 저장부(또는 액체 전달 수단)에 저장된 에어로졸 생성 물질에 비하여 작으므로 비교적 적은 양의 열을 가하더라도 온도가 빠르게 상승할 수 있다. 따라서, 열선(510)의 온도가 히터의 온도보다 낮게 제어되더라도 열선(510)은 에어로졸 생성 물질의 일부(910)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
도 10은 다층 구조의 열선의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 기류 패스(520)가 연장되는 방향으로 열선(510)의 각 층이 배치될 수 있다.
열선(510)은 기류 패스(520)가 연장되는 방향으로 각 층이 배치되는 다층 구조로 형성될 수 있다. 기류 패스(520)가 연장되는 방향은 기류 패스(520) 내에서 에어로졸이 통과되는 방향일 수 있다. 열선(510)의 각 층은 개별적으로 또는 일괄적으로 전류를 인가받아 가열될 수 있다.
일 실시예에서, 다층 구조의 열선(510)은 단일의 금속 선으로 형성될 수 있다. 단일의 금속 선이 절곡되어 교차됨으로써 메시 형태의 한 층을 형성하고, 기류 패스(520)가 연장되는 방향으로 연장된 후 다시 절곡됨으로써 메시 형태의 다른 층을 형성할 수 있다.
다른 실시예에서, 열선(510)의 각 층이 단일의 금속 선으로 형성되고, 층마다 별개의 금속 선으로 형성될 수 있다. 도 10에서와 같이 3층 구조의 열선(510)의 경우, 제1 열선(510a)은 제1 금속 선으로 형성되고, 제2 열선(520b)은 제2 금속 선으로 형성되고, 제3 열선(530c)은 제3 금속 선으로 형성될 수 있다. 또는, 제1 열선(510a) 및 제2 열선(510b)은 제1 금속 선으로 형성되고, 제3 열선(510c)은 제2 금속 선으로 형성될 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 열선(510)의 각 층이 다수의 금속 선으로 형성될 수 있다. 또는, 열선(510)의 일부 층은 다수의 금속 선으로 형성되고, 나머지 층은 단일의 금속 선으로 형성될 수도 있다.
금속 선에 의해 다층 구조의 열선(510)이 형성되는 방법은 상술한 예시들로 한정되지 않으며, 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
카트리지는 열선(510)에 다층 구조를 적용함으로써 보다 효율적으로 에어로졸을 가열할 수 있다. 에어로졸이 열선(510)을 통과하는 단시간 동안 에어로졸을 충분히 가열하기 위해 열선(510)은 각 층을 이용하여 기류 패스(520)를 통과하는 에어로졸을 복수 회 가열할 수 있다. 열선(510)은 기류 패스(520)를 통과하는 에어로졸을 복수 회 가열함으로써 그 온도를 일정 온도로 유지시키거나, 점진적으로 상승시킬 수 있다.
도 10에 따른 실시예에서, 열선(510)은 3층 구조로 형성되며 각 층은 제1 열선(510a), 제2 열선(510b) 및 제3 열선(510c)에 해당할 수 있다. 각 층은 모두 평행하게 배치된 것으로 도시되었지만, 각 층이 배치되는 각도는 다양하게 설정될 수 있다. 또한, 각 층 간의 간격은 상이하게 설정될 수 있다.
도 11은 다층 구조의 열선의 가열 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 다층 구조의 열선(510)은 제1 열선(510a), 제2 열선(510b) 및 제3 열선(510c)을 포함할 수 있다.
전류가 인가됨에 따라 열선(510)으로부터 전기장이 발생할 수 있다. 열선(510)의 각 층에서 발생한 전기장이 다른 층으로 인가되고, 전기장으로 인해 다른 층의 가열이 증대될 수 있다.
한 층에서 발생한 전기장이 다른 층에 인가됨에 따라 다른 층은 전기장의 영향으로 분자들(또는 쌍극자들)이 진동하게 되고, 이로부터 마찰열이 발생할 수 있다. 전기장으로 인한 가열(또는 마찰열)을 증대시키기 위해 열선(510)에 인가되는 전류의 주파수는 더욱 높게 설정될 수 있다. 이러한 전기장에 의한 가열은 예를 들어, 유전 가열(dielectric heating)에 해당할 수 있다.
예를 들어, 열선(510)의 일부 층에만 전류가 인가되고 나머지 층은 일부 층으로부터 발생하는 전기장으로 인해 가열될 수 있다. 또는, 열선(510)의 모든 층에 전류가 인가되고 각 층으로부터 발생하는 전기장이 서로에게 영향을 미침으로 인해 열선(510)의 가열이 증대될 수 있다. 이 경우, 열선(510)을 목표 온도로 가열하기 위하여 각 층에 요구되는 전류의 크기는 전기장으로 인한 가열이 배제된 경우에 비하여 작을 수 있다.
도 11에 따른 실시예에서, 제2 열선(510b)에서 발생한 전기장이 제1 열선(510a) 및 제3 열선(510c)으로 인가됨으로써 제1 열선(510a) 및 제3 열선(510c)의 가열이 증대될 수 있다. 또한, 제1 열선(510a) 및 제3 열선(510c)에서 발생한 전기장이 제2 열선(510b)에 인가됨으로써 제2 열선(510b)의 가열이 증대될 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 열선(510a)에서 발생한 전기장이 제3 열선(510c)에 인가되어 제3 열선(510c)의 가열이 증대되고, 제3 열선(510c)에서 발생한 전기장이 제1 열선(510a)에 인가되어 제1 열선(510a)의 가열이 증대될 수 있다.
도 11에 따른 실시예에서, 제2 열선(510b)에만 전류가 인가되더라도 제1 열선(510a) 및 제3 열선(510c)은 전기장의 영향으로 가열될 수 있다. 이 경우, 제2 열선(510b)에만 전류가 인가되지만 제1 열선(510a) 및 제3 열선(510c) 또한 에어로졸을 가열할 수 있다. 또는, 제1 열선(510a) 내지 제3 열선(510c) 모두에 비교적 작은 크기의 전류를 인가하더라도 전기장의 영향으로 열선의 가열이 증대되므로 열선(510)은 충분한 온도로 에어로졸을 가열할 수 있다.
다층 구조의 열선(510)에 인가되는 전류로 인해 열선(510)이 직접적으로 가열될 뿐 아니라 전기장으로 인해 열선(510)이 간접적으로도 가열되므로 에어로졸을 가열하기 위해 소모되는 전력이 절약될 수 있다.
도 12는 회로 기판의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 회로 기판(1200)은 접촉 소자(1210) 및 구멍(1220)을 포함하고, 회로 기판(1200)의 구멍(1220)에 열선(510)이 배치될 수 있다.
카트리지는 회로 기판(1200)을 포함할 수 있다. 회로 기판(1200)은 저항 등의 전자 부품을 표면에 고정하고 전자 부품 사이를 배선으로 연결해 전자 회로를 구성한 기판일 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(1200)은 PCB(Printed Circuit Board) 또는 FPCB(Flexible Printed Circuits Board)에 해당할 수 있으나, 회로 기판(1200)의 종류는 이에 한정되지 않는다.
회로 기판(1200)은 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결되는 접촉 소자(1210)를 포함할 수 있다. 접촉 소자(1210)는 에어로졸 생성 장치와 접촉됨으로써 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결되고, 에어로졸 생성 장치로부터 전류를 인가 받을 수 있다. 접촉 소자(1210)는 예를 들어, 도체 물질로 구성될 수 있다.
접촉 소자(1210)는 카트리지가 에어로졸 생성 장치에 결합된 경우 에어로졸 생성 장치와 접촉되어야 하므로 회로 기판(1200)에 연결된 상태로 카트리지의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 접촉 소자(1210)는 회로 기판(1200)의 양 단에서 꺾인 형태로 카트리지의 외벽면에 밀착될 수 있다. 다만, 접촉 소자(1210)의 배치는 이에 한정되지 않으며 에어로졸 생성 장치와 접촉되도록 다양하게 배치될 수 있다.
회로 기판(1200)은 접촉 소자(1210)를 통해 전달받은 전류를 열선(510)에 전달할 수 있다. 회로 기판(1200)은 회로 기판(1200) 상의 배선을 통해 전류를 열선(510)에 전달할 수 있다. 회로 기판(1200) 상의 배선은 하나의 접촉 소자(1210)를 통해 인가 받은 전류가 열선(510)의 전부에 전달되도록 배치될 수 있다.
회로 기판(1200)은 회로 기판(1200) 상에 열선(510)의 면적에 대응되는 면적의 구멍(1220)을 포함할 수 있다. 구멍(1220)은 구멍(1220) 내에 열선(510)이 배치되며, 에어로졸이 통과될 수 있도록 설계될 수 있다. 구멍(1220)의 면적은 열선(510)이 배치될 수 있도록 열선(510)의 단면적과 동일하거나 열선(510)의 단면적보다 다소 클 수 있다.
회로 기판(1200)은 열선(510)과 평행하게 배치될 수 있다. 열선(510)의 단면이 기류 패스의 연장되는 방향과 직교하도록 배치되는 경우 회로 기판(1200) 또한 기류 패스의 연장되는 방향과 직교하도록 배치될 수 있다. 다만, 회로 기판(1200)의 배치는 이에 한정되지 않으며, 열선(510)과 일정 각도를 이루며 배치될 수도 있다.
도 13은 병렬로 연결된 히터 및 열선의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 13을 참조하면, 히터(540) 및 열선(510)은 서로 병렬로 연결되며 에어로졸 생성 장치(400)에 연결될 수 있다.
병렬로 연결된 히터(540) 및 열선(510)은 하나의 전극(1310)을 통해 에어로졸 생성 장치(400)로부터 전류를 인가받을 수 있다. 열선(510) 및 히터(540)에는 동일한 전압이 인가되고, 각각의 저항에 반비례하는 전류가 인가될 수 있다. 이는 전류 분배 법칙에 의해 설명될 수 있다.
열선(510) 및 히터(540)가 가열되어야 하는 온도는 상이하므로 열선(510) 및 히터(540)에 인가되어야 할 전류의 크기 또한 상이할 수 있다. 따라서, 열선(510) 및 히터(540)는 상이한 저항을 갖고, 각 저항에 기초하여 열선(510) 및 히터(540)에 인가되는 전류가 분배될 수 있다. 예를 들어, 히터(540)의 가열 온도가 열선(510)의 가열 온도보다 높을 수 있다. 이 경우, 열선(510)보다 히터(540)에 더 큰 전류가 인가되기 위해 히터(540)가 열선(510)보다 낮은 저항을 갖도록 설계될 수 있다.
열선(510) 및 히터(540)가 병렬로 연결되고 상이한 저항을 가짐에 따라 에어로졸 생성 장치(400)는 개별적으로 전류를 인가할 필요 없이, 하나의 전극(1310)을 통해 전류를 인가함으로써 열선(510) 및 히터(540)를 상이한 온도로 제어할 수 있다.
히터(540) 및 열선(510) 중 적어도 하나의 저항은 가변 저항일 수 있다. 히터(540) 또는 열선(510)의 저항을 가변함으로써 각각에 인가되는 전류의 크기가 조정될 수 있다. 히터(540) 또는 열선(510)의 온도에 기초하여 히터(540) 또는 열선(510)의 온도를 제어하기 위해 히터(540) 또는 열선(510)의 저항이 가변될 수 있다. 예를 들어, 히터(540)의 온도에 기초하여 열선(510)의 온도를 제어하기 위해 열선(510)의 가변 저항이 조정될 수 있다.
도 14는 에어로졸 생성 장치의 구성의 다른 예를 도시한 블록도이다.
도 14를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(400)는 카트리지(500) 및 프로세서(460)를 포함할 수 있다. 도 14의 카트리지(500) 및 프로세서(460)는 도 5의 카트리지(500) 및 도 4의 프로세서(460)에 대응될 수 있다.
한편, 도 14에 도시된 에어로졸 생성 장치(400)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 14에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(400)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
프로세서(460)는 카트리지(500)와 전기적으로 연결되어 카트리지(500)의 각 구성을 전기적으로 제어할 수 있다. 프로세서(460)는 히터 및 열선이 가열되도록 히터 및 열선에 전류를 인가할 수 있다.
프로세서(460)는 히터의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 프로세서(460)는 카트리지(500)의 외부로 배출되는 에어로졸의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(460)는 배출공에서의 에어로졸의 온도를 측정할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(400)는 히터 또는 에어로졸의 온도를 감지하기 위한 온도 감지 센서를 포함하고, 프로세서(460)는 온도 감지 센서로부터 수신하는 신호에 기초하여 히터 또는 에어로졸의 온도를 측정할 수 있다. 온도 감지 센서는 카트리지에 포함되거나, 에어로졸 생성 장치의 본체에 포함될 수 있다.
프로세서(460)는 히터의 온도에 기초하여 카트리지(500)의 외부로 배출되는 에어로졸의 온도가 목표 온도에 도달하도록 열선의 온도를 제어할 수 있다. 카트리지(500)의 외부로 배출되는 에어로졸의 목표 온도는 예를 들어, 배출공에서의 에어로졸의 목표 온도일 수 있다. 프로세서(460)는 열선의 온도 및 히터의 온도를 음의 상관관계로 제어할 수 있다.
프로세서(460)는 배출공에서의 에어로졸의 온도가 45℃ 이상이 되도록 열선의 온도를 제어할 수 있다.
프로세서(460)는 에어로졸이 가열되지 않은 경우에 비하여 배출공에서의 에어로졸의 온도가 15℃ 이상이 높도록 열선의 온도를 제어할 수 있다.
프로세서(460)는 열선이 60℃ 이상 및 80℃ 이하로 가열되도록 열선을 제어할 수 있다.
일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
3: 위치변화 감지 센서 5: 에어로졸 생성 장치
7: 슬라이더 7a: 장공
8a: 제1 자성체 8b: 제2 자성체
9: 고정 자성체 10: 본체
10t: 접속 단자 11: 홈
19: 수용 공간 20: 카트리지
21a: 돌출창 21: 액체 저장부
22: 마우스피스 22a: 배출공
400: 에어로졸 생성 장치 410: 배터리
420: 히터 430: 센서
440: 사용자 인터페이스 450: 메모리
460: 프로세서 500: 카트리지
510: 열선 510a: 제1 열선
510b: 제2 열선 510c: 제3 열선
511: 절곡되는 점 512: 교차되는 점
520: 기류 패스 530: 액체 저장부
540: 히터 610: 공극
611: 한 변 810: 에어로졸 생성 물질의 일부
1100: 회로 기판 1110: 접촉 소자
1120: 구멍 1210: 전극

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 저장하는 액체 저장부;
    상기 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터;
    상기 발생된 에어로졸이 상기 카트리지의 외부로 배출되기 위해 통과하는 기류 패스(path); 및
    상기 기류 패스 내에, 상기 발생된 에어로졸이 접촉된 후 통과되도록 배치되고, 상기 발생된 에어로졸을 가열하는 메시(mesh) 형태의 열선을 포함하는, 카트리지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    상기 메시 형태의 열선 사이에 형성되며 상기 발생된 에어로졸이 통과되는 다수의 공극을 더 포함하는, 카트리지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 공극 각각은,
    짧은 변의 길이가 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 직사각형으로 형성되거나,
    한 변의 길이가 0.5㎛ 이상 1.0㎛ 이하인 정사각형으로 형성되는, 카트리지.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 에어로졸 생성 물질의 일부가 상기 기류 패스로 진입하는 경우 상기 에어로졸 생성 물질의 일부와 접촉함으로써 상기 에어로졸 생성 물질의 일부가 상기 카트리지의 외부로 배출되는 것을 방지하는, 카트리지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 열선과 접촉된 상기 에어로졸 생성 물질의 일부를 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는, 카트리지.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 기류 패스가 연장되는 방향으로 각 층이 배치되는 다층 구조로 형성되는, 카트리지.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열선은,
    전류가 인가됨에 따라 상기 각 층에서 발생하는 전기장이 다른 층으로 인가됨으로써 상기 다른 층의 가열이 증대되는, 카트리지.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    사용자의 구강에 삽입되며 상기 기류 패스와 연결되는 마우스피스를 더 포함하고,
    상기 마우스피스는 상기 발생된 에어로졸을 상기 카트리지의 외부로 배출시키는 배출공을 포함하는, 카트리지.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 히터의 온도에 기초하여, 상기 배출공에서의 에어로졸의 온도가 목표 온도에 도달하도록 온도가 제어되는, 카트리지.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 열선의 온도 및 상기 히터의 온도는 음의 상관관계(negative correlation)로 제어되는, 카트리지.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 배출공에서의 에어로졸의 온도가 45℃ 이상이 되도록 상기 발생된 에어로졸을 가열하는, 카트리지.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 발생된 에어로졸이 가열되지 않은 경우에 비하여 상기 배출공에서의 에어로졸의 온도가 15℃ 이상이 높도록 상기 발생된 에어로졸을 가열하는, 카트리지.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 열선은,
    60℃ 이상 및 80℃ 이하로 가열되는, 카트리지.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    상기 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결되는 접촉 소자를 포함하고 상기 접촉 소자를 통해 전달받은 전류를 상기 열선에 전달하는 회로 기판(circuit board)을 더 포함하는, 카트리지.
  15. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    제 1항에 따른 카트리지; 및
    상기 히터 및 상기 열선이 가열되도록 상기 히터 및 상기 열선에 전류를 인가하는 프로세서를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
KR1020200113747A 2020-09-07 2020-09-07 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지 KR102511597B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200113747A KR102511597B1 (ko) 2020-09-07 2020-09-07 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지
JP2021574748A JP7406572B2 (ja) 2020-09-07 2021-07-13 エアロゾル生成装置及びエアロゾル生成装置に使用されるカートリッジ
EP21794081.6A EP3982767A4 (en) 2020-09-07 2021-07-13 AEROSOL GENERATING APPARATUS AND CARTRIDGE USED FOR THE AEROSOL GENERATING APPARATUS
US17/607,132 US20230144164A1 (en) 2020-09-07 2021-07-13 Aerosol-generating apparatus and cartridge used for the aerosol-generating apparatus
PCT/KR2021/008959 WO2022050560A1 (en) 2020-09-07 2021-07-13 Aerosol-generating apparatus and cartridge used for the aerosol-generating apparatus
CN202180004156.5A CN114502015B (zh) 2020-09-07 2021-07-13 气溶胶生成装置以及用于气溶胶生成装置的烟弹

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200113747A KR102511597B1 (ko) 2020-09-07 2020-09-07 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220032218A KR20220032218A (ko) 2022-03-15
KR102511597B1 true KR102511597B1 (ko) 2023-03-17

Family

ID=79269998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200113747A KR102511597B1 (ko) 2020-09-07 2020-09-07 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230144164A1 (ko)
EP (1) EP3982767A4 (ko)
JP (1) JP7406572B2 (ko)
KR (1) KR102511597B1 (ko)
CN (1) CN114502015B (ko)
WO (1) WO2022050560A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170347715A1 (en) * 2014-05-21 2017-12-07 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system comprising a mesh susceptor
JP6671451B2 (ja) * 2015-01-26 2020-03-25 日本たばこ産業株式会社 非燃焼型香味吸引器、香味源ユニット及び非燃焼型香味吸引器用部材の製造方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1327951A1 (ru) * 1986-03-17 1987-08-07 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Каталитический реактор
JP2002158358A (ja) * 2000-11-20 2002-05-31 Sony Corp 薄膜半導体装置の製造方法
KR200307204Y1 (ko) * 2002-12-11 2003-03-15 김종만 발열선
US20060132045A1 (en) * 2004-12-17 2006-06-22 Baarman David W Heating system and heater
WO2007107892A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Microelectronic sensor device with sensor array
JP2008262878A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Shimadzu Corp 高周波誘導加熱装置
EP2113178A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-04 Philip Morris Products S.A. An electrically heated smoking system having a liquid storage portion
JP5538546B2 (ja) * 2010-09-03 2014-07-02 三菱電機株式会社 誘導加熱調理器
US9351522B2 (en) * 2011-09-29 2016-05-31 Robert Safari Cartomizer e-cigarette
KR102301553B1 (ko) * 2013-12-11 2021-09-13 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 흡입기 장치를 위한 가열 시스템 및 가열 방법
KR20230047494A (ko) * 2014-02-10 2023-04-07 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 에어로졸 발생 시스템용 유체 투과성 히터 조립체 및 에어로졸 발생 시스템용 유체 투과성 히터를 조립하기 위한 방법
MY178036A (en) * 2014-02-10 2020-09-29 Philip Morris Products Sa An aerosol-generating system having a fluid permeable heater assembly and a cartridge for an aerosol-generating system having a fluid permeable heater assembly
US9798240B2 (en) * 2014-07-10 2017-10-24 Applied Materials, Inc. Controlling photo acid diffusion in lithography processes
BR112017011331A2 (pt) * 2014-12-16 2017-12-26 Saint Gobain vidraça transparente com uma camada de aquecimento elétrico e método de produção da mesma
PL3085257T3 (pl) 2015-04-22 2019-12-31 Fontem Holdings 1 B.V. Elektroniczne urządzenie do palenia
US10314338B2 (en) * 2015-06-25 2019-06-11 Altria Client Services Llc Electronic vaping device
JP7025344B2 (ja) * 2016-03-31 2022-02-24 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム エアロゾル発生システム用のシート発熱体および液体送達装置を備える気化組立品
GB201607839D0 (en) * 2016-05-05 2016-06-22 Relco Induction Developments Ltd Aerosol generating systems
UA125255C2 (uk) * 2016-07-25 2022-02-09 Філіп Морріс Продактс С.А. Проникний для текучого середовища нагрівальний вузол з кришкою
EP3542036B1 (en) * 2016-11-17 2020-11-04 Eprotech S.R.L. Device for abatement of liquid, gaseous and/or solid pollutant substances of various kind, contained into the exhaust smokes, and process for treatment and abatement of such pollutant substances
JP7118968B2 (ja) * 2016-12-19 2022-08-16 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム 複数のエアロゾル形成基体および貫通要素を備えるエアロゾル発生システム
KR102216139B1 (ko) 2017-04-28 2021-02-16 주식회사 케이티앤지 에어로졸 발생 방법 및 장치
JP7189201B2 (ja) * 2017-10-23 2022-12-13 オッポ広東移動通信有限公司 放熱装置、端末及び放熱装置の制御方法
KR102180421B1 (ko) * 2017-10-30 2020-11-18 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치
DE102018127927A1 (de) * 2018-05-28 2019-11-28 Hauni Maschinenbau Gmbh Anordnung und Basisteil für einen Inhalator, und Inhalator
KR102074932B1 (ko) * 2018-06-01 2020-02-07 주식회사 케이티앤지 히터 조립체 및 히터 조립체를 포함하는 에어로졸 생성 장치
CN112423610B (zh) * 2018-08-01 2024-03-29 菲利普莫里斯生产公司 具有至少两个相邻金属网格的加热器
KR20200093372A (ko) * 2019-01-28 2020-08-05 주식회사 이엠텍 메쉬 형태의 히터를 구비한 에어로졸 발생기의 카토마이저

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170347715A1 (en) * 2014-05-21 2017-12-07 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system comprising a mesh susceptor
JP6671451B2 (ja) * 2015-01-26 2020-03-25 日本たばこ産業株式会社 非燃焼型香味吸引器、香味源ユニット及び非燃焼型香味吸引器用部材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3982767A1 (en) 2022-04-20
JP7406572B2 (ja) 2023-12-27
US20230144164A1 (en) 2023-05-11
KR20220032218A (ko) 2022-03-15
JP2022551364A (ja) 2022-12-09
CN114502015B (zh) 2024-01-12
WO2022050560A1 (en) 2022-03-10
CN114502015A (zh) 2022-05-13
EP3982767A4 (en) 2022-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023030216A (ja) エアロゾル生成装置
JP7144114B2 (ja) エアロゾル生成装置及びその動作方法
JP2022132384A (ja) カートリッジ及びそれを含むエアロゾル生成装置
CN113301814B (zh) 烟弹和气溶胶生成装置
JP7217042B2 (ja) エアロゾル生成装置
JP7164266B2 (ja) エアロゾル発生装置用カートリッジ、及びそれを製造する方法
KR102457773B1 (ko) 에어로졸 생성 장치, 그 동작 방법 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지
KR102362270B1 (ko) 열 전도 요소 및 심지를 포함하는 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체
KR102533744B1 (ko) 기류패스 구조체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치
KR102511597B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 사용되는 카트리지
KR20210011827A (ko) 열 전도 요소를 포함하는 에어로졸 발생 장치용 가열 조립체
JP7223867B2 (ja) エアロゾル生成装置及びその動作方法
JP7324365B2 (ja) エアロゾル生成装置
JP7340090B2 (ja) エアロゾル生成装置及びその動作方法
KR102272407B1 (ko) 마우스피스 교체식 에어로졸 생성장치
JP7120709B2 (ja) エアロゾル生成装置用カートリッジ
KR102259896B1 (ko) 에어로졸 생성 장치
KR20210011281A (ko) 에어로졸 생성 장치용 카트리지
KR20210136782A (ko) 다층의 열전도 부재를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치의 히터 조립체
KR20210126986A (ko) 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant