KR102584559B1 - 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 프로세서의 제어신호를 통해 배터리로부터 전력을 공급받고 진동하는 진동부, 진동부의 진동을 전달하는 진동전달부 및 진동전달부에서 전달된 진동에 의해 액상의 에어로졸 생성 기질로부터 에어로졸이 생성되는 액상이송체를 포함하고, 진동전달부는, 진동부로부터 진동을 직접 전달받는 제1부분, 제1부분의 진동을 집중시켜 전달하는 제2부분 및 제2부분으로부터 진동을 전달받아 액상이송체에 진동을 전달하는 제3부분이 일체화되어 구성되고, 제3부분의 폭은, 제2부분의 폭보다 더 큰 폭으로 형성된, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개시한다.

Description

개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치 {Aerosol generating device including improved vibration transmitter}

본 발명은 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 진동을 발생시켜서 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 포함되는 하나의 모듈인 진동전달부의 기능과 형태를 개선시킴으로써, 더 나은 효과를 기대할 수 있는 차세대 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방식을 대체하여 비연소 방식으로 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 관한 수요가 증가하고 있다. 에어로졸 생성 장치는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질로부터 비연소 방식으로 에어로졸을 생성하여 사용자에게 공급하거나, 에어로졸 생성 물질로부터 생성한 증기를 향 매체를 통과시킴으로써 향미를 갖는 에어로졸을 생성하는 기능을 수행하는 장치이다.

에어로졸 생성 장치가 에어로졸을 생성하는 방법은 여러 가지가 있으며, 에어로졸을 생성하는 방법에 따라서, 에어로졸 생성 기질의 종류, 상태, 화학적 성질이 달라지고, 에어로졸을 발생시키는 요소를 제어하기 위한 프로세서의 동작도 다양해지고 있다. 특히, 최근에는 고주파수로 진동하여 에어로졸 생성 기질을 에어로졸로 변환시키는 장치가 알려져 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 무화량이 증가된 진동식 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 프로세서의 제어신호를 통해 배터리로부터 전력을 공급받고 진동하는 진동부; 상기 진동부의 진동을 전달하는 진동전달부; 및 상기 진동전달부에서 전달된 진동에 의해 액상의 에어로졸 생성 기질로부터 에어로졸이 생성되는 액상이송체;를 포함하고, 상기 진동전달부는, 상기 진동부로부터 진동을 직접 전달받는 제1부분, 제1부분의 진동을 집중시켜 전달하는 제2부분, 제2부분으로부터 진동을 전달받아 상기 액상이송체에 진동을 전달하는 제3부분이 일체화되어 구성되고, 상기 제3부분의 폭은, 상기 제2부분의 폭보다 더 큰 폭으로 형성된다.

상기 장치에 있어서, 상기 제1부분의 폭은, 상기 제3부분의 폭보다 더 큰 폭으로 형성될 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 진동부의 폭과 상기 제1부분의 폭과 동일할 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 액상이송체가 상기 진동전달부로부터 이격되어 있을 때, 상기 진동전달부에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록 상기 진동전달부의 외측면에 형성된 격벽을 더 포함할 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 격벽은, 스프링부재와 결합되어 높이가 변경가능할 수 있다.

상기 장치는, 상기 에어로졸 생성 기질을 저장하는 액체저장부를 더 포함하고, 상기 액체저장부는, 상기 진동전달부에 의해 상기 액상이송체가 일정거리를 이동한 결과로 개방되어, 상기 에어로졸 생성 기질을 액상이송체에 공급할 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 액체저장부는, 상기 액상이송체가 이동함에 따라, 상기 액체저장부에 구비된 슬라이드식 격벽이 상기 액상이송체가 이동하는 방향으로 개방될 수 있다.

상기 장치는, 상기 에어로졸 생성 기질을 저장하는 액체저장부를 더 포함하고, 본체와 카트리지의 결합으로 구성되고, 상기 본체는, 상기 배터리, 상기 프로세서, 상기 진동부 및 상기 진동전달부를 포함하고, 상기 카트리지는, 상기 액상이송체, 상기 액체저장부를 포함할 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 본체는 상기 카트리지와 결합되기 위한 돌출부를 적어도 하나 이상 포함하고, 상기 카트리지는 상기 돌출부에 대응되는 함몰부를 포함하고, 상기 장치는, 상기 본체의 돌출부가 상기 카트리지의 함몰부에 삽입됨으로써 결합되고, 상기 돌출부는, 상기 액상이송체가 상기 진동전달부로부터 이격되어 있을 때, 상기 진동전달부에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록, 상기 진동전달부에 인접하여 돌출될 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 진동부는, 전극에 연결되어 상기 배터리로부터 전력을 공급받고, 상기 전극은, 사용자에 입력에 따라 길이가 조절되면서, 상기 액상이송체가 상기 진동전달부로부터 이격된 상태에서, 상기 진동전달부에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록 설치될 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 사용자의 입력은, 상기 에어로졸 생성 장치에 구비된 버튼에 대한 입력일 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 진동부는, 기설정된 초음파 범위에서 선택된 주파수로 진동할 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 기설정된 범위는, 100kHz 내지 3MHz일 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 액상이송체는, 상기 진동에 의해 생성된 에어로졸이 배출되도록 5um 내지 10um 에서 선택된 크기의 미세구멍을 포함할 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 제1부분의 폭에 대한 제3부분의 폭의 비율은 기설정된 값보다 크고, 1보다는 작을 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 장치는, 프로세서의 제어신호를 통해 배터리로부터 전력을 공급받고 진동하는 진동부; 상기 진동부의 진동을 전달하는 진동전달부; 및 상기 진동전달부에서 전달된 진동에 의해 액상의 에어로졸 생성기질로부터 에어로졸이 생성되는 액상이송체;를 포함하고, 상기 진동전달부는, 상기 진동부로부터 진동을 직접 전달받는 제1부분, 제1부분의 진동을 집중시켜 상기 액상이송체에 전달하는 제2부분이 일체화되어 구성되고, 상기 제2부분의 폭은, 상기 진동전달부에서 상기 액상이송체의 방향으로 갈수록 점차 커질 수 있다.

상기 장치에 있어서, 상기 제2부분의 폭 중에서 가장 큰 폭의 길이는, 상기 제1부분의 폭의 길이보다 더 짧을 수 있다.

본 발명에 따르면, 초음파 진동을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치를 사용하는 사용자에게 종래의 유사한 방식으로 구동되는 에어로졸 생성 장치보다 더 풍부한 무화량을 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 관한 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되어 있는 구성 중 진동으로 에어로졸을 생성시키는 구성들만 부각시켜서 나타낸 도면이다.
도 2b는 에어로졸이 생성되는 과정과 생성된 에어로졸이 이동하여 배출되는 과정을 설명하기 위한 도면을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시 예로서, 본체와 카트리지가 분리된 진동식 에어로졸 생성 장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시 예로서, 본체와 카트리지가 결합된 진동식 에어로졸 생성 장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명에 따른 진동식 에어로졸 생성 장치를 에어로졸배출구 방향에서 바라본 형태를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 진동식 에어로졸 생성 장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 전술한 진동전달부와 유사한 다른 진동전달부를 채용한 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도식적으로 나타낸 도면이다.

실시 예들의 설명을 위하여 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 용어들은 실시 예들이 속하는 기술분야에 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 실시 예들의 설명을 위해 사용되는 용어를 해석할 때 단순히 용어의 명칭만으로 한정할 것이 아니라 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 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 실시 예들에 대하여 실시 예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시 예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시 예에 관한 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 무화기(12000), 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 프로세서(16000)를 포함할 수 있다. 그러나 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

일 예로서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체를 포함할 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 요소들은 본체에 위치한다.

다른 실시 예로서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체 및 카트리지를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 요소들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 요소들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.

이하에서는 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 각 요소들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 요소들의 동작에 대해 설명한다.

배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(11000)는 무화기(12000)가 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에 구비된 다른 하드웨어 요소들, 즉, 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 프로세서(16000)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(11000)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다.

예를 들어, 배터리(11000)는 니켈 계열 배터리(예를 들어, 니켈-금속 하이드라이드 배터리, 니켈-카드뮴 배터리), 또는 리튬 계열 배터리(예를 들어, 리튬-코발트 배터리, 리튬-포스페이트 배터리, 리튬 티타네이트 배터리, 리튬-이온 배터리 또는 리튬-폴리머 배터리)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(10000)에 사용될 수 있는 배터리(11000)의 종류는 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 필요에 따라 배터리(11000)는 알카라인 배터리, 또는 망간 배터리를 포함할 수도 있다.

무화기(12000)는 프로세서(16000)의 제어에 따라 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받는다. 무화기(12000)는 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(10000)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다.

무화기(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는 에어로졸 생성 장치(10000)가 본체 및 카트리지를 포함하는 경우, 무화기(12000)는 카트리지에 위치하거나 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 무화기(12000)가 카트리지에 위치하는 경우, 무화기(12000)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 무화기(12000)가 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치하는 경우 무화기(12000)에서 전력의 공급이 필요한 부품은 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

무화기(12000)는 카트리지의 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸(aerosol)을 발생시킨다. 에어로졸은 기체 중에 액체 및/또는 고체 미세 입자가 분산되어 있는 부유물을 의미한다. 따라서 무화기(12000)로부터 발생되는 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 무화기(12000)는 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기화 및/또는 승화를 통하여 기체의 상으로 변환시킬 수 있다. 또한, 무화기(12000)는 액체 및/또는 고체 상의 에어로졸 생성 물질을 미세 입자화하여 방출함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.

예를 들어, 무화기(12000)는 초음파 진동 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 초음파 진동 방식은 진동부에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.

도 1에 도시되지 않았으나, 무화기(12000)는 열을 발생시킴으로써 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있는 히터를 선택적으로 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 히터에 의해 가열될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.

히터는 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, 히터는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

예를 들어, 일 실시 예에서 히터는 카트리지(2000)의 일부분일 수 있다. 또한, 카트리지(2000)는 후술하는 액상이송체 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액상이송체으로 이동하고, 히터는 액상이송체에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터는 액상이송체에 감기거나 액상이송체에 인접하게 배치될 수 있다.

다른 예로서 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련을 수용할 수 있는 수용 공간을 포함할 수 있으며, 히터는 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

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

에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(13000)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(13000)에서 센싱된 결과는 프로세서(16000)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 프로세서(16000)는 무화기(12000)의 동작 제어, 흡연의 제한, 카트리지(또는 궐련) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(10000)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 적어도 하나의 센서(13000)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 외부에서 유입되는 기류의 유량(flow) 변화, 압력 변화, 및 소리의 검출 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 사용자의 퍼프의 시작 타이밍 및 종료 타이밍을 검출할 수 있고, 프로세서(16000)는 검출된 퍼프의 시작 타이밍 및 종료 타이밍에 따라 퍼프 기간(puff period) 및 비 퍼프(non-puff) 기간을 판단할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 사용자 입력 센서를 포함할 수 있다. 사용자 입력 센서는 스위치, 물리적 버튼, 터치 센서 등과 같이 사용자의 입력을 수신할 수 있는 센서일 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는 사용자가 금속 재질로 형성된 소정의 영역을 터치하는 경우 커패시턴스(capacitance)의 변화가 발생하고, 커패시턴스의 변화를 검출함으로써 사용자의 입력을 감지할 수 있는 정전용량형 센서일 수 있다. 프로세서(16000)는 정전용량형 센서로부터 수신한 커패시턴스의 변화의 전후 값을 비교함으로써 사용자의 입력이 발생하였는지 여부를 결정할 수 있다. 커패시턴스의 변화 전후 값이 기설정된 임계값을 초과한 경우, 프로세서(16000)는 사용자의 입력이 발생한 것으로 결정할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서를 통해 에어로졸 생성 장치(10000)의 기울기, 이동 속도 및 가속도 등과 같은 에어로졸 생성 장치(10000)의 움직임에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어 모션 센서는 에어로졸 생성 장치(10000)가 움직이는 상태, 에어로졸 생성 장치(10000)의 정지 상태, 퍼프를 위해 에어로졸 생성 장치(10000)가 소정의 범위 내의 각도로 기울어진 상태 및 각 퍼프 동작들의 사이에서 퍼프 동작 시와는 다른 각도로 에어로졸 생성 장치(10000)가 기울어진 상태에 관한 정보들을 측정할 수 있다. 모션 센서는 해당 기술 분야에서 알려진 다양한 방법들을 이용하여 에어로졸 생성 장치(10000)의 운동 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 모션 센서는 x축, y축 및 z축 3방향의 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서 및 3 방향의 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 근접 센서를 포함할 수 있다. 근접 센서는 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무 또는 거리를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 의미하며, 이를 통해 에어로졸 생성 장치(10000)에 사용자가 접근하는지 여부를 검출할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어 물체의 이미지를 획득하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 물체를 인식할 수 있다. 프로세서(16000)는 이미지 센서를 통해 획득된 이미지를 분석하여 사용자가 에어로졸 생성 장치(10000)를 사용하기 위한 상황인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 에어로졸 생성 장치(10000)를 사용하기 위하여 에어로졸 생성 장치(10000)를 입술 근방으로 접근시킬 때, 이미지 센서는 입술의 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(16000)는 획득된 이미지를 분석하여 입술로 판단될 경우에 사용자가 에어로졸 생성 장치(10000)를 사용하기 위한 상황임을 결정할 수 있다. 이를 통해 에어로졸 생성 장치(10000)는 무화기(12000)를 미리 동작시키거나, 히터를 예열시킬 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 사용될 수 있는 소모품(예를 들어, 카트리지, 궐련 등)의 장착 또는 탈거를 감지할 수 있는 소모품 탈착 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 소모품 탈착 센서는 소모품이 에어로졸 생성 장치(10000)에 접촉하였는지 여부를 감지하거나, 이미지 센서에 의해 소모품이 탈착되는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 소모품 탈착 센서는 소모품의 마커와 상호 작용할 수 있는 코일의 인덕턴스 값의 변화를 감지하는 인덕턴스 센서이거나, 소모품의 마커와 상호 작용할 수 있는 커패시터의 커패시턴스 값의 변화를 감지하는 커패시턴스 센서일 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 무화기(12000)의 히터(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 별도의 온도 센서를 포함하는 대신 히터 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터가 온도 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(10000)에 별도의 온도 센서가 더 포함될 수 있다. 또한, 온도 센서는 히터뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)의 인쇄회로기판(PCB), 배터리 등과 같은 내부 부품들의 온도를 감지할 수도 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 주변 환경의 정보를 측정하는 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어 적어도 하나의 센서(13000)는 주변 환경의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서, 주변 환경의 습도를 측정하는 습도 센서, 주변 환경의 압력을 측정하는 대기압 센서 등을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(10000)에 구비될 수 있는 센서(13000)는 상술한 종류에 한정되지 않고, 다양한 센서들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 사용자 인증 및 보안을 위하여 사용자의 손가락으로부터 지문 정보를 획득할 수 있는 지문 센서, 눈동자의 홍채 무늬를 분석하는 홍채 인식 센서, 손바닥을 촬영한 이미지로부터 정맥 내 환원 헤모글로빈의 적외선의 흡수량을 감지하는 정맥 인식 센서, 눈, 코, 입 및 안면 윤곽 등의 특징점들을 2D 또는 3D 방식으로 인식하는 안면 인식 센서 및 RFID(Radio-Frequency Identification) 센서 등을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(10000)에는 위의 예시된 다양한 센서(13000)의 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수 있다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)는 전술한 센서들 중 적어도 하나 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

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

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

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

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

프로세서(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(16000)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(16000)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

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

프로세서(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 무화기(12000)의 동작이 개시 또는 종료되도록 무화기(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 무화기(12000)가 적절한 양의 에어로졸을 발생시킬 수 있도록 무화기(12000)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(16000)는 무화기(12000)의 진동부가 소정의 주파수로 진동할 수 있도록 진동부에 공급되는 전류 또는 전압을 제어할 수 있다.

일 실시 예에서 프로세서(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 무화기(12000)의 동작을 개시할 수 있다. 또한, 프로세서(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 무화기(12000)의 동작을 개시할 수 있다. 또한, 프로세서(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 무화기(12000)에 전력 공급을 중단시킬 수 있다.

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

한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전할 수 있다.

일 실시 예는 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 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.

도 2a는 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치에 포함되어 있는 구성 중 진동으로 에어로졸을 생성시키는 구성들만 부각시켜서 나타낸 도면이다.

보다 구체적으로, 도 2a에는 진동부(210), 진동전달부(230) 및 액상이송체(250)가 y축의 양의 방향으로 순차적으로 쌓여있는 형태가 도시된 것을 알 수 있다.

진동부(210)는 프로세서의 제어신호를 통해서 배터리로부터 전력을 공급받고 진동한다. 진동부(210)의 진동은 액상의 에어로졸 생성 기질을 에어로졸로 변환시킬 수 있을 정도로 충분히 강력한 진동이고, 기설정된 범위에서 선택된 주파수일 수 있다. 일 예로서, 진동부(210)의 진동은 초음파 범위의 진동으로서, 100kHz 내지 3MHz에서 선택된 주파수일 수 있다. 진동부(210)의 진동은 진동부(210)와 일면이 맞닿아있는 진동전달부(230)에 전달된다.

본 발명에서 진동전달부(230)는 개선된 형태를 갖는다. 구체적으로, 진동전달부(230)는 진동부(210)의 진동을 받아들여서, 액상이송체(250)에 효과적으로 전달하기 위해서, 진동부(210)로부터 진동을 직접 전달받는 제1부분, 제1부분의 진동을 집중시켜 전달하는 제2부분 및 제2부분으로부터 집중된 진동을 전달받아 액상이송체(250)에 진동을 전달하는 제3부분이 일체화되어 구성되어 있다.

설명의 편의를 위해서, 본 발명에서는 진동전달부(230)를 제1부분, 제2부분 및 제3부분으로 나누어 설명하였으나, 제1부분 내지 제3부분은 일체화되어 진동전달부(230)를 이루는 구성이고, 각각 분리되어 독립된 모듈이 되지 않는다. 이하에서는, 각 부분의 기능적인 측면에 초점을 맞춰서 설명하기로 한다. 또한, 특별히 한정하지 않는 이상, 진동부(210)에서 액상이송체(250)까지 진동이 전달되는 과정에서의 적은 양의 에너지 손실은 없는 것으로 본다.

먼저, 제1부분은 도 2a의 진동전달부(230)에서 하단(y축의 음의 방향)에 위치하고 있어서, 일면이 진동부(210)에 맞닿아 있고, 진동부(210)의 진동을 직접 전달받게 된다. 도 2a에 도시된 것처럼, 제1부분과 진동부(210)의 x축 길이는 동일하며, 본 발명에서는 제1부분과 진동부(210)의 x축 길이를 동일하게 맞춤으로써, 에어로졸이 발생된 이후에 진동전달부(230)에 남아있던 액상이 진동부(210)의 하단부로 유입되는 누액현상을 방지할 수 있다.

제2부분은 x축 방향으로 길이가 b인 폭을 갖는 부분으로서, 진동부(210)와 동일한 길이의 폭을 갖고 있는 제1부분에서의 진동이 집중되어 전달되는 부분을 의미한다. 제2부분의 폭(width)은 그 길이가 b로서, 제1부분의 폭에 비해서 상대적으로 좁아서, 제1부분에서의 진동은 제2부분에 강력하게 집중될 수 있다. 도 2a를 참조하면, 제1부분으로부터 진동을 전달받은 제2부분은 폭의 길이 b를 유지하면서, y축 방향으로 일정한 길이만큼 연장되어 있는 것을 알 수 있다.

제3부분은 제2부분의 진동을 전달받아서 액상이송체(250)에 전달한다. 제3부분의 폭은 그 값(길이)이 a로서, 제2부분의 폭인 b에 비해서 상대적으로 큰 값을 갖지만, 제1부분의 폭보다는 더 작은 값을 갖는다. 액상이송체(250)에는 액상의 에어로졸 생성 기질이 묻어 있으며, 제3부분에 동기화(sychronization)되어 진동되는 액상이송체(250)에 의해서 에어로졸 생성 기질은 에어로졸로 변환될 수 있다. 액상이송체(250)에 발생된 에어로졸은 액상이송체(250)에 뚫려 있는 소정의 크기의 구멍을 통과하여 에어로졸 배출구를 통해 배출되고, 사용자에게 흡입될 수 있다.

도 2b는 에어로졸이 생성되는 과정과 생성된 에어로졸이 이동하여 배출되는 과정을 설명하기 위한 도면을 도식적으로 나타낸 것이다.

도 2b에서 액상의 에어로졸 생성 기질은 1차적으로 진동전달부(230)와 액상이송체(250)사이의 빈 공간을 채운 이후에, 진동전달부(230) 및 액상이송체(250)의 진동에 의해서, 제2부분의 최하단에서 점차 제3부분의 최상단까지 이동할 수 있다. 상온으로 존재하고 있던 에어로졸 생성 기질은 제2부분의 최하단에서 제3부분의 최상단으로 이동하는 과정에서 용이하게 에어로졸화(aerosolization)될 수 있도록 점도가 하락하며, 이러한 현상을 예비무화(예비적 무화현상)라고 호칭할 수 있다. 예비무화된 에어로졸 생성 기질은 제3부분과 액상이송체(250)의 접촉면의 틈 사이로 이동하고, 에어로졸로 상태가 변화된 후, 액상이송체(250)에 뚫려 있는 구멍(배출구)를 통해서 배출된다. 액상이송체(250)에는 에어로졸이 저항없이 배출될 수 있도록 5μm 내지 10μm에서 선택된 크기의 미세구멍이 뚫려 있다.

도 2a 및 도 2b를 종합하여, 본 발명의 특징을 설명하면, 본 발명은 진동전달부(230)를 포함한 진동식 에어로졸 생성 장치이며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것처럼 진동전달부(230)의 형태를 개량한 장치이다. 본 발명에 따르면, 진동전달부(230)에 접촉된 액상의 에어로졸 생성기질이 액상이송체(250)를 향해 이동하는 과정에서 1차적으로 무화가 촉진(점도의 하락)될 수 있을 뿐만 아니라, 진동을 집중적으로 전달하는 제2부분의 폭보다 더 넓은 폭의 제3부분을 액상이송체(250)에 접촉시킨 상태에서 제3부분의 상단부와 액상이송체(250)의 사이에서 에어로졸이 생성되도록 유도함으로써, 접촉면의 넓이가 넓어져서 다른 장치보다 무화량이 증대되는 효과도 기대할 수 있다.

수학식 1은 본 발명에서 제1부분의 폭과 제3부분의 폭과의 관계식을 수학식으로 나타낸 것이다. 수학식 1에서, w₁은 제1부분의 폭, w₃은 제3부분의 폭, k는 기설정된 상수를 각각 의미하며, 제1부분의 폭에 대한 제3부분의 폭의 비율은 k보다 크고 1보다 작다고 해석할 수 있다. 수학식 1은, 액상이송체(250)와의 접촉면을 적절하게 넓혀서 무화량을 증대시키는 것은 바람직하나, w₃의 폭이 너무 커져서 제1부분의 폭과 동일하게 되면, 진동전달부(230)와 액상이송체(250) 사이에 유입되어야 하는 액상의 에어로졸 생성 기질이 진동전달부(230)의 제3부분과 액상이송체(250)의 접촉면 사이로 원활하게 이동할 수 없어서 에어로졸이 생성된 효율이 극히 떨어지는 것을 수학적으로 나타낸다. 수학식 1에서, 기설정된 상수 k는 실험적, 경험적, 수학적으로 선택된 값이 될 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시 예로서, 본체와 카트리지가 분리된 진동식 에어로졸 생성 장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 3a에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)는 프로세서(110), 배터리(120), 전극(130), 진동부(210), 진동전달부(230), 액상이송체(250), 스프링부재(270), 스프링부재고정부(275), 슬라이딩격벽(290), 액체저장부(310), 에어로졸배출구(330), 격벽(410) 및 격벽스프링부재(430)를 포함할 수 있다.

또한, 도 3a에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)는 본체(main body, 100) 및 카트리지(cartridge, 300)으로 구성되어 있다고 설명될 수도 있으며, 본체(100)는 프로세서(110), 배터리(120), 전극(130), 진동부(210), 진동전달부(230), 격벽(410) 및 격벽스프링부재(430)를 포함하고, 카트리지(300)는 액상이송체(250), 스프링부재(270), 스프링부재고정부(275), 슬라이딩격벽(290), 액체저장부(310) 및 에어로졸배출구(330)을 각각 포함할 수 있다.

카트리지(300)의 일부분이 본체(100)에 삽입되거나, 본체(100)의 일부분이 카트리지(300)에 삽입됨으로써 카트리지(300)가 본체(100)에 장착될 수 있다. 이때, 본체(100)와 카트리지(200)는 스냅-핏(snap-fit) 방식, 나사 결합 방식, 자력 결합 방식, 억지 끼워 맞춤 방식 등에 의해 결합된 상태를 유지할 수 있으나, 본체(100)와 카트리지(300)의 결합 방식은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다.

도 3a는 본 발명에 따른 진동식 에어로졸 생성 장치(10)를 구성하는 본체(100)와 카트리지(300)가 서로 분리된 상태를 설명하기 위한 도면이다. 본체(100)와 카트리지(300)는 이격되어 있으므로, 도 3a와 같은 상태에서 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸을 생성하지 않는다.

이하에서는, 도 3a에 도시되어 있는 각 구성들의 기능을 설명하기로 한다.

프로세서(110)는 제어신호를 생성하여 각 모듈에 송신하는 방식으로 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 모듈들을 제어한다. 프로세서(110)는 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 모듈들이 배터리(120)로부터 전력을 공급받을 수 있도록 제어할 수 있다. 도 3a의 프로세서(110)는 도 1의 프로세서(16000)가 처리하는 데이터와 동일한 데이터를 처리하거나 그 이상의 데이터를 처리할 수 있는 마이크로프로세서로 간주한다.

배터리(120)는 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 모듈들에 전력을 공급한다. 도 3a의 배터리(120)는 도 1의 배터리(11000)와 동일한 기능을 수행하는 구성으로 본다.

전극(electrode, 130)은 프로세서(110)에서 생성된 제어신호를 진동부(210)에 전달하여 진동부(210)를 진동시키기 위한 전력을 공급한다. 진동부(210)는 포고 핀(Pogo Pin) 또는 C-클립와 같은 전극(130)과 전기적 접촉이 이루어질 수 있고, 본 발명에서 진동부(210)에 연결되는 전극의 종류는 특정한 한 종류로 제한되지 않는다.

진동부(210)는 프로세서(110)의 제어신호를 수신하여 배터리(120)로부터 전력을 공급받고 기설정된 주파수로 진동한다. 진동부(210)로부터 생성된 진동은 초음파 진동일 수 있으며, 예를 들어, 진동부(210)는 100kHz 내지 3.5MHz에서 선택된 주파수로 진동할 수 있다. 진동부(210)는 압전 세라믹을 포함할 수 있으며, 압전 세라믹은 물리적인 힘(압력)에 의해 전기(전압)를 발생하고 역으로 전기가 인가될 때 진동(기계적인 힘)을 발생함으로써, 전기와 기계적인 힘을 상호 변환할 수 있는 기능성 재료를 의미한다.

진동전달부(230)는 진동부(210)로부터 전달받은 진동을 액상이송체(250)로 전달하고, 액상이송체(250)는 진동전달부(230)에 의해 진동되어 액상의 에어로졸 생성 기질을 에어로졸로 변환시킨다. 본 발명에서, 진동전달부(230) 및 액상이송체(250)는 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 무화기(vaporizer)로 기능한다. 액상이송체(250)은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함하는 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 액상이송체(250)는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)으로 구현될 수 있다.

스프링부재(270)는 액상이송체(250)에 결합되어 있는 스프링(spring)으로서, 액상이송체(250)가 y축의 양의 방향으로 이동하면 압축되어 길이가 짧아진다. 스프링부재고정부(275)는 스프링부재(270)가 액상이송체(250)에 의해 힘을 받을때 압축되고, 액상이송체(250)가 원래 상태로 복귀할 때 스프링부재(270)가 이완될 수 있도록, 스프링부재(270)를 카트리지(300) 내부에 고정시킨다.

슬라이딩격벽(290)은 액상이송체(250)에 결합되어서 액상이송체(250)와 함께 이동할 수 있다. 슬라이딩격벽(290)은 후술하는 액체저장부(310)에서 액상의 에어로졸 생성 기질이 흘러나오지 않도록 막는 기능을 수행하며, 액상이송체(250)가 y의 양의 방향으로 이동하게 되면, 슬라이딩격벽(290)도 함께 이동하게 되어, 액체저장부(310)로부터 에어로졸 생성 기질이 흘러나올 수 있게 된다.

액체저장부(310)는 액상의 에어로졸 생성 기질(320)을 저장하고 있다가 슬라이딩격벽(290)이 열리면 진동전달부(230) 및 액상이송체(250)에 에어로졸 생성 기질을 공급한다. 에어로졸 생성 기질은 액상이며, 예를 들어, 에어로졸 생성 기질은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.

에어로졸 생성 기질은 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, 에어로졸 생성 기질은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

예를 들어, 에어로졸 생성 기질은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 기질에는 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, 에어로졸 생성 기질의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.

니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(10)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.

에어로졸 생성 기질은 진동에 의해 기화 및/또는 입자화되어 에어로졸로 무화될 수 있다. 에어로졸배출구(330)는 액상이송체(250)에서 생성된 에어로졸이 배출되는 구멍을 의미한다.

격벽(410)은 도 3a처럼 액상이송체(250)가 진동전달부(230)와 이격되어 있을 때, 진동전달부(230)에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록 진동전달부(230)의 외측면에 형성되어 있다. 격벽스프링부재(430)는 격벽(410)에 결합된 상태에서, 본체(100) 및 카트리지(300)가 결합될 때, 격벽(410)이 적절하게 이동될 수 있도록 탄력성있는 소재로 제작될 수 있다. 격벽(410) 및 격벽스프링부재(430)에 대한 구체적인 설명은 도 3b에서 후술하기로 한다.

상술한 실시 예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)에서 본체(100)와 카트리지(300)의 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상은 대략 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상일 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(10)의 단면 형상은 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 에어로졸 생성 장치(10)는 길이 방향으로 연장할 때, 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)의 단면 형상은 사용자가 손으로 잡기 편하게 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있으며, 에어로졸 생성 장치(10)의 단면 형상은 길이 방향을 따라 변화할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 다른 실시 예로서, 본체와 카트리지가 결합된 진동식 에어로졸 생성 장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.

본체(100)와 카트리지(300)가 결합되면, 진동전달부(230)는 액상이송체(250)를 y축의 양의 방향으로 이동시키며, 액상이송체(250)가 y축의 양의 방향으로 이동함에 따라서, 액상이송체(250)에 결합되어 있던 슬라이딩격벽(290)도 액상이송체(250)가 이동하는 방향으로 함께 이동하면서, 액체저장부(310)에 저장되어 있던 에어로졸 생성 기질(320)이 외부로 배출된다. 액체저장부(310)의 외부로 배출된 액상의 에어로졸 생성 기질(320)은 진동전달부(230)과 액상이송체(250)에 묻게 되며, 진동전달부(230) 및 액상이송체(250)의 진동에 의해서, 점도가 하락하는 예비적 무화를 거친 후에 액상이송체(250)에 구비된 구멍을 통해서 에어로졸로 배출된다.

도 3b를 참조하면, 본체(100)와 카트리지(300)가 결합되기 전에 y축의 양의 방향으로 튀어나와 있던 격벽(410)은 본체(100)와 카트리지(300)가 결합됨에 따라서 카트리지(300)의 하단부에 눌린 것을 알 수 있다. 눌려진 격벽(410)은 카트리지(300)가 본체(100)로부터 결합해제되면, 격벽스프링부재(430)의 탄성력에 의해서 도 3a처럼 다시 원상회복될 수 있다.

도 3b에서 진동전달부(230)는 도 2a 및 도 2b를 통해서 설명한 것처럼, 에어로졸 생성 기질의 예비적 무화현상을 유발하여 에어로졸이 생성되는 것을 용이하게 하고, 액상이송체(250)에 대한 접촉면을 적절히 증가시켜서 무화량이 증대되는 효과뿐만 아니라, 액상의 에어로졸 생성 기질이 진동전달부(230) 하단에 있는 진동부(210)를 포함하는 본체(100)에 유입되지 않도록 한다. 구체적으로, 진동전달부(230)의 제1부분은 진동부(210)의 폭과 동일하므로, 본체(100)와 카트리지(300)가 결합된 상태에서의 진동전달부(230)는 개방된 액체저장부(310)로부터 배출되는 액상의 에어로졸 생성 기질이 진동부(210)쪽으로 흘러내려가지 않도록 하는 실링부재(sealing member)의 기능도 할 수 있다.

또한, 사용자가 에어로졸 생성 장치(10)를 통해 에어로졸을 흡입한 후, 본체(100)와 카트리지(300)를 분리했다고 가정하면, 진동전달부(230)에 남아있던 액상이 그대로 본체(100)에 상단에 흩뿌려지게 되어 사용자가 의복이 오염되는 등의 예측하지 못한 피해가 생길 수 있다. 본 발명에서는, 본체(100)로부터 카트리지(300)가 분리되면, 진동전달부(230)의 외측면에 형성된 격벽(410)이 튀어나와서, 진동전달부(230)에 남아있던 액상을 가두는 울타리 역할을 하게 되어, 액상이 이탈되지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 에어로졸 생성 장치(10)의 사용이 끝난 후에, 사용자가 본체(100)와 카트리지(300)를 분리하는 과정에서 불측의 피해를 입는 것을 방지할 수 있다.

선택적 일 실시 예로서, 도 3b에서 격벽스프링부재(430)가 제거되고, 전극(130)을 사용자의 입력에 따라 길이가 조절되도록 하여, 진동전달부(230)에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록 할 수도 있다. 이 경우, 격벽스프링부재(430)가 제거됨에 따라서, 격벽(410)의 높이는 언제나 일정하게 유지되며, 사용자에 입력으로 전극(130)의 y축의 음의 방향으로 이동하면서, 진동부(210) 및 진동전달부(230)가 본체(100) 방향으로 이동하게 되어 격벽(410)의 높이가 상대적으로 높아지면서 액상의 이탈이 방지될 수 있다. 여기서, 전극(130)의 길이를 조절하기 위한 사용자의 입력은 장치(10)에 구비되어 있는 버튼(미도시)에 대한 입력이 될 수도 있다.

도 3c는 본 발명에 따른 진동식 에어로졸 생성 장치를 에어로졸배출구 방향에서 바라본 형태를 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 3c는 도 3a 및 도 3b에서의 스프링부재(270) 및 스프링부재고정부(275)를 입체적으로 설명하기 위한 도면이다. 에어로졸배출구(330)에서 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치(10)를 살펴보면, 카트리지(300) 내부에 스프링부재(270)를 고정시켜놓기 위한 스프링부재고정부(275)를 바로 확인할 수 있고, 스프링부재고정부(275)의 인접한 부분에는 에어로졸이 원활하게 배출될 수 있도록 뚫려 있어서, 액상이송체(250)의 상단부가 관찰되는 것을 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 진동식 에어로졸 생성 장치를 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 4는 전술한 도 3a와 비교했을 때, 대부분의 구성이 동일하나, 본체(100)에 돌출부(140)가 포함되고, 카트리지(300)에 함몰부(350)가 더 포함되는 점에서 상이하다. 또한, 도 3a의 장치에 도시되어 있던 격벽(410) 및 격벽스프링부재(430)는 도 4에서 제거되었다.

도 4에 추가된 본체(100)의 돌출부(140) 및 카트리지(300)의 함몰부(350)는 본체(100)와 카트리지(300)의 결합상태를 더욱 더 견고하게 만들 뿐만 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)의 사용 이후에 본체(100)와 카트리지(300)가 분리되는 과정에서, 진동전달부(230)에 외측면에 남아있던 액상이 이탈되지 않도록 유도한다. 즉, 도 3a에서 격벽(410) 및 격벽스프링부재(430)로 구현되었던 액상이탈방지기능이 도 4에서는 본체(100)의 돌출부(140)로 구현될 수 있다.

도 5는 전술한 진동전달부와 유사한 다른 진동전달부를 채용한 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 5는 전술한 도 3a와 비교했을 때, 대부분의 구성이 동일하나, 진동전달부(230)의 형태가 일부 변경되었다. 구체적으로, 도 5에 도시된 진동전달부(230)는 진동부(210)로부터 진동을 직접 전달받는 제1부분 및 제1부분의 진동을 집중시켜 액상이송체(250)에 전달하는 제2부분이 일체화되어 구성되고, 제2부분의 폭은 y축의 양의 방향으로 갈수록 점차 커지는 것을 특징으로 한다.

특히, 도 3a에서 제2부분 및 제3부분으로 구성되어 있던 부분은 도 5에서 제2부분으로 통합되었으며, 도 5를 참조했을 때, 제2부분의 형태는 윗변이 아랫변보다 더 긴 사다리꼴 모양이다. 즉, 도 5의 진동전달부(230)의 제2부분의 폭 중에서 가장 큰 폭의 길이는 제1부분의 폭의 길이보다 더 짧다.

진동전달부(230)의 형태는 일부 달라졌어도, 도 5에 도시된 진동전달부(230)도, 에어로졸 생성 기질(320)의 진동부(210)쪽으로의 누액을 방지하는 실링부재로서의 기능, 에어로졸 생성 기질(320)의 예비적 무화를 유발하는 기능 및 액상이송체(250)와 접촉되는 폭(접촉면)을 크게 하여 종전보다 더 많은 무화량을 기대할 수 있는 기능을 모두 구비하고 있다.

본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치는 진동식 에어로졸 생성 장치에 개선된 형태의 진동전달부를 포함시킴으로써, 더 많은 무화량을 기대할 수 있고, 액상의 에어로졸 생성 기질의 누액현상을 원천적으로 방지할 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, 10000: 에어로졸 생성 장치
100: 본체
110, 16000: 프로세서
120, 11000: 배터리
12000: 무화기
130: 전극
13000: 센서
140: 돌출부
14000: 사용자 인터페이스
15000: 메모리
200, 2000: 카트리지
210: 진동부
230: 진동전달부
250: 액상이송체
270: 스프링부재
275: 스프링부재고정부
290: 슬라이딩격벽
300: 카트리지
310: 액체저장부
320: 에어로졸 생성 기질
330: 에어로졸배출구
350: 함몰부
410: 격벽
430: 격벽스프링부재

Claims (17)

1. 프로세서의 제어신호를 통해 배터리로부터 전력을 공급받고 진동하는 진동부;
   상기 진동부의 진동을 전달하는 진동전달부; 및
   상기 진동전달부에서 전달된 진동에 의해 액상의 에어로졸 생성 기질로부터 에어로졸이 생성되는 액상이송체;를 포함하고,
   상기 진동전달부는,
   상기 진동부로부터 진동을 직접 전달받는 제1부분, 제1부분의 진동을 집중시켜 전달하는 제2부분 및 제2부분으로부터 진동을 전달받아 상기 액상이송체에 진동을 전달하는 제3부분이 일체화되어 구성되고,
   상기 제3부분의 폭은,
   상기 제2부분의 폭보다 더 큰 폭으로 형성된, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1부분의 폭은,
   상기 제3부분의 폭보다 더 큰 폭으로 형성된, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 진동부의 폭과 상기 제1부분의 폭과 동일한, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 액상이송체가 상기 진동전달부로부터 이격되어 있을 때, 상기 진동전달부에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록 상기 진동전달부의 외측면에 형성된 격벽을 더 포함하는, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 격벽은,
   스프링부재와 결합되어 높이가 변경가능한, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 장치는,
   상기 에어로졸 생성 기질을 저장하는 액체저장부를 더 포함하고,
   상기 액체저장부는,
   상기 진동전달부에 의해 상기 액상이송체가 일정거리를 이동한 결과로 개방되어, 상기 에어로졸 생성 기질을 액상이송체에 공급하는, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 액체저장부는,
   상기 액상이송체가 이동함에 따라, 상기 액체저장부에 구비된 슬라이드식 격벽이 상기 액상이송체가 이동하는 방향으로 개방되는, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 장치는,
   상기 에어로졸 생성 기질을 저장하는 액체저장부를 더 포함하고,
   본체와 카트리지의 결합으로 구성되고,
   상기 본체는,
   상기 배터리, 상기 프로세서, 상기 진동부 및 상기 진동전달부를 포함하고,
   상기 카트리지는,
   상기 액상이송체, 상기 액체저장부를 포함하는, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 본체는 상기 카트리지와 결합되기 위한 돌출부를 적어도 하나 이상 포함하고,
   상기 카트리지는 상기 돌출부에 대응되는 함몰부를 포함하고,
   상기 장치는,
   상기 본체의 돌출부가 상기 카트리지의 함몰부에 삽입됨으로써 결합되고,
   상기 돌출부는,
   상기 액상이송체가 상기 진동전달부로부터 이격되어 있을 때, 상기 진동전달부에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록, 상기 진동전달부에 인접하여 돌출된, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 진동부는,
    전극에 연결되어 상기 배터리로부터 전력을 공급받고,
    상기 전극은,
    사용자에 입력에 따라 길이가 조절되면서, 상기 액상이송체가 상기 진동전달부로부터 이격된 상태에서, 상기 진동전달부에 남아있는 액상의 이탈을 방지하도록 설치된, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 사용자의 입력은,
    상기 에어로졸 생성 장치에 구비된 버튼에 대한 입력인, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 진동부는,
    기설정된 초음파 범위에서 선택된 주파수로 진동하는, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 기설정된 범위는,
    100kHz 내지 3MHz인, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 액상이송체는,
    상기 진동에 의해 생성된 에어로졸이 배출되도록 5um 내지 10um 에서 선택된 크기의 미세구멍을 포함하는, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 제1부분의 폭에 대한 제3부분의 폭의 비율은 기설정된 값보다 크고, 1보다는 작은, 개선된 진동전달부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
16. 삭제
17. 삭제

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