KR102603883B1 - 에어로졸 발생 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 제 1 하우징, 및 상기 제 1 하우징에 위치되고, 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성되고, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하는 물품 삽입부를 포함하고, 상기 물품 삽입부는, 상기 내부 면 상에 위치된 제 1 단부, 상기 내부 면의 길이를 따라 상기 제 1 단부로부터 떨어져 상기 내부 면 상에 위치된 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 상기 내부 면의 길이를 따라 가변하는 폭을 가지며 연장하는 연장부를 각각 포함하고, 상기 내부 면의 둘레를 따라 배열된 복수 개의 고정부들, 및 상기 연장부들 사이에 형성된 적어도 하나의 기류 통로로서, 상기 적어도 하나의 기류 통로는 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 1 단부들 사이의 제 1 폭, 및 상기 제 1 폭과 다른 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 2 단부들 사이의 제 2 폭을 가지는, 상기 적어도 하나의 기류 통로를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 발생 장치 및 시스템{DEVICE AND SYSTEM FOR GENERATING AEROSOL}
아래의 다양한 실시 예들은 에어로졸 발생 장치 및 시스템에 관한 것이다.
무화 성능을 구현하기 위해 에어로졸 생성 물품 안으로 기류를 유입시키기 위한 기술이 개발되고 있다. 예를 들면, 비연소 방식으로 에어로졸 생성 물품으로부터 에어로졸을 발생시키는 타입의 에어로졸 발생 장치가 개발되고 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치 및 시스템은 기류 유입의 효율을 개선할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 제 1 하우징, 및 상기 제 1 하우징에 위치되고, 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성되고, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하는 물품 삽입부를 포함하고, 상기 물품 삽입부는, 상기 내부 면 상에 위치된 제 1 단부, 상기 내부 면의 길이를 따라 상기 제 1 단부로부터 떨어져 상기 내부 면 상에 위치된 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 상기 내부 면의 길이를 따라 가변하는 폭을 가지며 연장하는 연장부를 각각 포함하고, 상기 내부 면의 둘레를 따라 배열된 복수 개의 고정부들, 및 상기 연장부들 사이에 형성된 적어도 하나의 기류 통로로서, 상기 적어도 하나의 기류 통로는 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 1 단부들 사이의 제 1 폭, 및 상기 제 1 폭과 다른 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 2 단부들 사이의 제 2 폭을 가지는, 상기 적어도 하나의 기류 통로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 단부는 상기 제 1 단부 면에 인접하게 위치되고, 상기 제 2 단부는 상기 제 2 단부 면으로 이어질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭보다 클 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 단부는 상기 내부 면에 대해 경사진 면을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 연장부는 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 실질적으로 선형적인 프로파일을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 연장부는 상기 내부 면으로부터 상기 내부 면의 길이 방향 및 둘레 방향에 각각 교차하는 방향으로 돌출할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 연장부의 돌출 길이는 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 실질적으로 일정할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 복수 개의 고정부들은 상기 내부 면의 둘레를 따라 실질적으로 동일한 간격으로 배열될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 기류 통로는 상기 제 1 하우징 안으로 공기를 유입시키도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는, 상기 기류 통로 상의 기류를 인식하도록 구성된 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 기류 통로를 통해서만 상기 물품 삽입부 안으로 공기가 유입되게 상기 제 1 하우징은 밀폐되도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는, 상기 적어도 하나의 기류 통로와 소통하도록 구성되고 상기 에어로졸 생성 물품을 수용하고 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하도록 구성된 제 2 하우징을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 단부는 상기 제 1 단부 면으로 이어지고, 상기 제 2 단부는 상기 제 2 단부 면으로 이어질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 단부는, 상기 제 1 단부 면과 실질적으로 동일 평면 상에 있는 면을 가질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 에어로졸 생성 물품, 및 제 1 하우징, 및 상기 제 1 하우징에 위치되고 상기 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성된 물품 삽입부를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 물품 삽입부는, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하고, 상기 물품 삽입부는, 상기 내부 면 상에 위치된 제 1 단부, 상기 내부 면의 길이를 따라 상기 제 1 단부로부터 떨어져 상기 내부 면 상에 위치된 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 상기 내부 면의 길이를 따라 가변하는 폭을 가지며 연장하는 연장부를 각각 포함하고, 상기 내부 면의 둘레를 따라 배열된 복수 개의 고정부들, 및 상기 연장부들 사이에 형성된 적어도 하나의 기류 통로로서, 상기 적어도 하나의 기류 통로는 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 1 단부들 사이의 제 1 폭, 및 상기 제 1 폭과 다른 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 2 단부들 사이의 제 2 폭을 가지는, 상기 적어도 하나의 기류 통로를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 에어로졸 흡입 성능이 개선될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 에어로졸 생성 물품의 검출 성능이 개선될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 에어로졸 발생 장치 내 에어로졸 생성 물품의 고정력이 개선될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치 및 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 2의 에어로졸 발생 시스템을 3-3라인을 따라 바라본 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템을 일 방향으로 바라본 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 물품 삽입부의 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 물품 삽입부의 평면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 물품 삽입부를 방사상 방향으로 바라본 도면이다.
도 8은 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 물품 삽입부의 사시도이다.
도 9는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 물품 삽입부의 평면도이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 물품 삽입부를 방사상 방향으로 바라본 도면이다.
도 11 내지 도 13은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 14 및 도 15는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품(예: 궐련)의 예들을 도시한 도면들이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 실시 예들에서의 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.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들면, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
궐련은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.
카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100 kHz 내지 약 3.5 MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들면, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 발생 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 발생 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들면, 크래들은 에어로졸 발생 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 발생 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 발생 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(100)는 제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 배터리(140), 히터(150), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 발생 장치(100)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 발생 장치(100)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(120)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 제어부(110)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(150)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(100)를 제어할 수 있다.
센싱부(120)는 온도 센서(122), 삽입 감지 센서(124) 및 퍼프 센서(126) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(122)는 히터(150)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)는 히터(150)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(150) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(122)는 배터리(140)의 온도를 모니터링하도록 배터리(140)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(124)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들면, 삽입 감지 센서(124)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(126)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서(126)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(1120)는 전술한 센서(122 내지 126) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(130)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(130)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(132)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(132)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(132)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(140)의 충/방전 상태, 히터(150)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(132)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(132)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(132)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(134)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 햅틱부(134)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(136)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 음향 출력부(136)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 히터(150)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들면, 배터리(140)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(150)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 전력을 변환하여 히터(150)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 배터리(140)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 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(150)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에서, 히터(150)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터(150)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(160)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 사용자 입력부(160)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(140)를 충전할 수 있다.
메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(110)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들면 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(180)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신부(180)는 근거리 통신부(182) 및 무선 통신부(184)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(182)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra-wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(184)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(184)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(110)는 에어로졸 발생 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(110)는 배터리(140)의 전력을 히터(150)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(150)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 배터리(140)와 히터(150) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(110)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(150)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(150)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서(126)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(110)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 발생 장치(예: 에어로졸 발생 장치(200))가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 에어로졸 생성 물품의 상태에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물품(예: 에어로졸 생성 물품(201))이 과습 상태인 경우에, 제어부(110)는 유도 코일에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 생성 물품이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 에어로졸 발생 시스템(20)은, 에어로졸 발생 장치(200), 및 에어로졸 생성 물품(201)을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(200)는 내부 공간에 에어로졸 생성 물품(201)을 수용하고 이를 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(200)는 에어로졸 생성 물품(201)을 적어도 부분적으로 수용하고 다양한 전자/기계 컴포넌트들을 수용하도록 구성된 제 1 하우징(210)을 포함할 수 있다. 제 1 하우징(210)은, 예를 들면, 제 1 면(210A)(예: 전면), 제 1 면(210A)에 반대되는 제 2 면(210B)(예: 후면), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 적어도 하나의 제 3 면(210C)(예: 사이드 면)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 하우징(210)은 제 1 면(210A)을 적어도 부분적으로 커버하며 에어로졸 생성 물품(201)이 삽입 또는 제거되는 통로(예: 물품 삽입부(220))를 개방 또는 폐쇄하도록 구성된 플랩(212)을 포함할 수 있다. 플랩(212)은, 예를 들면, 제 3 면(210C)에 회동 가능하게 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 하우징(210)은 에어로졸 생성 물품(201)이 삽입 또는 제거되는 통로(예: 물품 삽입부(220))를 개방 또는 폐쇄하도록 구성된 개폐 메커니즘을 포함할 수 있다. 개폐 메커니즘은, 예를 들면, 물품 삽입부(220) 주변으로 제 1 면(210A) 상에 형성된 가이드 슬롯(213B), 및 가이드 슬롯(213B)을 따라 물품 삽입부(220)를 개방 또는 폐쇄하도록 구성된 도어(213A)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 도어(213A) 및 가이드 슬롯(213B)은 플랩(212)에 의해 덮일 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 하우징(210)은 제 2 면(210B)에 형성된 연결 단자(214)를 포함할 수 있다. 연결 단자(214)는 연결 단자(214)를 통해 에어로졸 발생 장치(200)가 외부 장치와 물리적으로 연결되도록 구성된 커넥터를 포함할 수 있다. 연결 단자(214)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(200)는, 에어로졸 생성 물품(201)이 삽입되고 에어로졸 생성 물품(201)이 제거되는 삽입 공간(221)을 포함하는 물품 삽입부(220)를 포함할 수 있다. 물품 삽입부(220)는, 제 1 단부 면(220A)(예: 상부 단부 면), 제 1 단부 면(220A)에 반대되는 제 2 단부 면(220B)(예: 하부 단부 면), 및 제 1 단부 면(220A) 및 제 2 단부 면(220B) 사이의 내부 면(220C)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 단부 면(220A)은 제 1 하우징(210)의 제 1 면(210A)과 실질적으로 동일 평면 상에 있을 수 있고, 제 2 단부 면(220B)은 제 1 하우징(210) 내 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 내부 면(220C)은 실질적으로 커브드 프로파일을 가질 수 있다. 어떤 실시 예에서, 물품 삽입부(220)는 길이 및 둘레를 갖는 형상(예: 중공의 원통 형상)을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 물품 삽입부(220)는, 에어로졸 생성 물품(201)을 고정하도록 구성된 복수 개(예: 4개)의 고정부(222)들, 및 복수 개의 고정부(222)들 사이에 형성된 적어도 하나(예: 4개)의 기류 통로(224)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 복수 개의 고정부(222)들은 에어로졸 발생 물품(201)의 일 면(예: 측면)과 접촉 및/또는 가압하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 적어도 하나의 기류 통로(224)는 오로지 적어도 하나의 기류 통로(224)를 통해서만 제 1 하우징(210) 안으로(예를 들면, 제 2 하우징(230) 안으로) 공기를 유입시킬 수 있다. 제 1 하우징(210)은 적어도 하나의 기류 통로(224)를 제외한 나머지 부분에서 제 1 하우징(210)의 외부 및 내부 사이에 기류의 유동이 발생하지 않도록 밀폐될 수 있다.
복수 개의 고정부(222)들은, 내부 면(220C) 상에 위치된 제 1 단부(222A)(예: 상부 단부), 제 1 단부(222A)와 떨어져 내부 면(220C) 상에 위치된 제 2 단부(222B)(예: 하부 단부), 및 제 1 단부(222A) 및 제 2 단부(222B) 사이에서 내부 면(220C)의 길이를 따라 연장하는 연장부(222C)를 각각 포함할 수 있다. 복수 개의 고정부(222)들의 연장부(222C)들은 내부 면(220C)의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다. 일 실시 예에서, 복수 개의 고정부(222)들의 연장부(222C)들은 실질적으로 동일한 간격으로 배열될 수 있다. 다른 실시 예에서, 복수 개의 고정부(222)들의 연장부(222C)들 중 어떤 한 쌍의 연장부(222C)들 사이의 간격은 다른 한 쌍의 연장부(222C)들 사이의 간격과 다를 수도 있다.
일 실시 예에서, 제 1 단부(222A)는 내부 면(220C)에 대해 경사진 면을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 단부(222A)는 제 1 단부 면(220A)에 인접하게 위치될 수 있다. 제 1 단부(222A)는 제 1 단부 면(220A)과 정해진 거리(D1)(예: 약 2.5 mm)만큼 이격될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 단부(222B)는 제 2 단부 면(220B)에 이어질 수 있다. 어떤 실시 예에서, 제 2 단부(222B)는 제 2 단부 면(220B)과 실질적으로 동일 평면 상에 있을 수 있다.
일 실시 예에서, 연장부(222C)는 내부 면(220C)의 길이 방향 및 둘레 방향에 각각 교차하는 방향(예: 반지름 방향)으로 돌출할 수 있다. 어느 하나의 고정부(222)의 연장부(222C)의 제 2 사이드 면(223B)은, 이를 대면하는 다른 하나의 고정부(222)의 연장부(222C)의 제 2 사이드 면(223B)과 기류 통로(224)를 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 연장부(222C)는 내부 면(220C)으로부터 실질적으로 일정한 돌출 길이를 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 사이드 면(223A)은 내부 면(220C)의 길이 방향으로 볼 때 내부 면(220C)과 실질적으로 평행할 수 있다.
일 실시 예에서, 연장부(222C)는, 내부 면(220C)의 법선 방향과 실질적으로 동일한 법선 방향을 갖고 내부 면(220C)으로부터 이격된 제 1 사이드 면(223A)(예: 반지름 방향 사이드 면), 및 내부 면(220C) 및 제 1 사이드 면(223A)을 연결하고 내부 면(220C)의 법선 방향과 교차하는 법선 방향을 갖는 복수 개의 제 2 사이드 면(223B)(예: 둘레 방향 사이드 면)들을 가질 수 있다.
어떤 실시 예에서, 연장부(222C)는, 제 1 단부(222A) 및 제 1 사이드 면(223A) 사이의 제 1 챔퍼 면(223C)을 가질 수 있다. 어떤 실시 예에서, 연장부(222C)는, 복수 개의 제 2 사이드 면(223A)들 및 내부 면(220C) 사이의 복수 개의 제 2 챔퍼 면(223D)들을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 복수 개의 고정부(222)들은 내부 면(220C)의 길이를 따라 가변하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 연장부(222C)는, 제 1 단부(222A) 및 제 2 단부(222B) 사이에서 가변하는 폭을 가질 수 있다. 기류 통로(224)는, 인접하는 한 쌍의 고정부(222)들의 제 1 단부(222A)들 사이의 제 1 폭(W1)(예: 약 2.5 mm)을 가지고, 제 1 폭(W1)과 다른 인접하는 한 쌍의 고정부(222)들의 제 2 단부(222B)들 사이의 제 2 폭(W2)(예: 약 2.2 mm)을 가질 수 있다. 기류 통로(224)의 가변적인 형상은, 기류 통로(224)를 통한 대량의 기류의 유입을 유도하고, 기류 유입 효율을 증가시켜 에어로졸 생성 효율을 증가시킬 수 있다. 또 다른 예로, 기류 통로(224)의 가변적인 형상은, 베르누이 원리에 의해 유입되는 기류의 가변적인 압력을 야기할 수 있고, 센서(예: 압력 센서(240))의 인식율을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 폭(W1)은 제 2 폭(W2)보다 클 수 있다. 내부 면(220C)의 길이 방향으로, 예를 들면, 에어로졸 발생 물품(201)이 삽입되는 방향으로, 감소되는 폭을 갖는 기류 통로(224)는 베르누이 원리에 의해 증가되는 속도의 기류를 유입할 수 있다.
일 실시 예에서, 기류 통로(224)를 형성하는 인접하는 한 쌍의 제 2 사이드 면(223B)들은 내부 면(220C)의 길이를 따라 실질적으로 선형적인 프로파일을 가질 수 있다. 어떤 실시 예에서, 기류 통로(224)를 형성하는 인접하는 한 쌍의 제 2 사이드 면(223B)들은 내부 면(220C)의 길이를 따라 실질적으로 커브드 프로파일을 가질 수도 있다.
에어로졸 발생 장치(200)는, 에어로졸 생성 물품(201)을 적어도 부분적으로 수용하고 에어로졸 생성 물품(201)을 가열하도록 구성된 제 2 하우징(230)을 포함할 수 있다. 제 2 하우징(230)은 제 1 하우징(210) 내 위치될 수 있다. 제 2 하우징(230)은 물품 삽입부(220)와 유체 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 하우징(230)은, 복수 개의 기류 통로들을 포함하는 복수 개의 레이어들(232, 234, 236)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 2 하우징(230)은, 물품 삽입부(220)와 유체 연결된 적어도 하나의 기류 통로를 갖는 제 1 레이어(232), 제 1 레이어(232)에 연결되고 제 1 레이어(232)의 적어도 하나의 기류 통로와 유체 연결된 적어도 하나의 기류 통로를 갖는 제 2 레이어(234), 및 제 2 레이어(234) 내 위치되고 제 2 레이어(234)의 적어도 하나의 기류 통로와 유체 연결된 적어도 하나의 기류 통로를 갖는 제 3 레이어(236)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 레이어(232)의 치수(예: 직경)는 제 2 레이어(234)의 치수(예: 직경)와 실질적으로 동일하거나 그보다 작을 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 레이어(234)의 치수(예: 직경)는 제 3 레이어(236)의 치수(예: 직경)와 실질적으로 동일하거나 그보다 클 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 레이어(234)는, 사이드 부분(234A), 및 사이드 부분(234A)에 연결되고 제 3 레이어(236) 및/또는 에어로졸 생성 물품(201)의 일 면(예: 바닥 면)을 지지하도록 구성된 제 1 바닥 부분(234B)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 제 2 레이어(234)는, 제 1 바닥 부분(234B)으로부터 이격된 제 2 바닥 부분(234C), 및 제 1 바닥 부분(234B) 및 제 2 바닥 부분(234C)을 연결하는 벽 부분(234D)을 포함할 수 있다. 제 2 바닥 부분(234C) 및 벽 부분(234D)은 에어로졸 생성 물품(201)의 일 면(예: 바닥 면)으로 기류를 가이드하는 통로를 형성할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 사이드 부분(234A)의 치수(예: 직경)는 벽 부분(234D)의 치수(예: 직경)보다 실질적으로 동일하거나 그보다 클 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 바닥 부분(234B)은 제 3 레이어(236)의 적어도 하나의 기류 통로와 유체 연결된 적어도 하나의 기류 홀을 가지고, 벽 부분(234D)은 제 1 바닥 부분(234B)의 적어도 하나의 기류 홀을 통과하는 기류가 유입되는 적어도 하나의 기류 홀을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 하우징(230)은, 에어로졸 생성 물품(201)을 적어도 부분적으로 수용하고 에어로졸 생성 물품(201)의 일 면(예: 측면)을 지지하도록 구성된 서셉터(238)를 포함할 수 있다. 서셉터(238)는 제 3 레이어(236) 상에 위치되고 제 2 레이어(234)의 사이드 부분(234A)을 따라 연장할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(200)는 물품 삽입부(220) 및 제 2 하우징(230) 사이의 기류의 압력을 감지하도록 구성된 압력 센서(240)를 포함할 수 있다. 압력 센서(240)는, 예를 들면, 물품 삽입부(220)를 통해 기류가 유입되면 기류의 속도 변화에 따른 기류의 압력 변화를 감지할 수 있다. 일 실시 예에서, 압력 센서(240)는 물품 삽입부(220) 및 제 2 하우징(230) 사이의 유동 스트림 상에 그리고 제 1 하우징(210) 내 위치될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 압력 센서(240)는 제 1 면(210A)에 인접하게 위치될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(200)는 복수 개의 압력 센서(240)들을 포함할 수 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(300)(예: 도 2 내지 도 7의 에어로졸 발생 장치(200))는, 하우징(310)(예: 제 1 하우징(210)), 및 물품 삽입부(320)(예: 물품 삽입부(220))를 포함할 수 있다.
물품 삽입부(320)는, 제 1 단부 면(320A)(예: 제 1 단부 면(220A)), 제 2 단부 면(320B)(예: 제 2 단부 면(220B)), 및 내부 면(320C)(예: 내부 면(220C))을 포함할 수 있다.
물품 삽입부(320)는, 복수 개(예: 4개)의 고정부(322)(예: 고정부(222))들, 및 적어도 하나(예: 4개)의 기류 통로(324)(예: 기류 통로(224))를 포함할 수 있다.
복수 개의 고정부(322)들은, 제 1 단부(322A)(예: 제 1 단부(222A)), 제 2 단부(322B)(예: 제 2 단부(222B)), 및 연장부(322C)(예: 연장부(222C))를 포함할 수 있다. 연장부(322C)는, 제 1 사이드 면(323A)(예: 제 1 사이드 면(223A)), 및 복수 개의 제 2 사이드 면(323B)(예: 제 2 사이드 면(223B))들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 단부(322A)는 제 1 단부 면(320A)으로 이어질 수 있다. 제 1 단부(322A)는 제 1 단부 면(320A)과 정해진 거리(D2)(예: 약 0.5 mm)만큼 이격될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 제 1 단부(322A)는 제 1 단부 면(320A)과 실질적으로 동일한 평면 상에 있을 수 있다.
일 실시 예에서, 연장부(322C)는, 제 1 단부(322A) 및 제 2 단부(322B) 사이에서 가변하는 폭을 가질 수 있다. 기류 통로(324)는, 인접하는 한 쌍의 고정부(322)들의 제 1 단부(322A)들 사이의 제 1 폭(W1)(예: 약 2.5 mm)을 가지고, 제 1 폭(W1)과 다른 인접하는 한 쌍의 고정부(322)들의 제 2 단부(322B)들 사이의 제 2 폭(W2)(예: 약 1.2 mm)을 가질 수 있다.
도 11을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 장치(1)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 물품(2)(예: 궐련)이 삽입될 수 있다.
도 11 내지 도 13에 도시된 에어로졸 발생 장치(1)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 11 내지 도 13에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 발생 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 12 및 도 13에는 에어로졸 발생 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.
도 11에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 7에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 10에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 발생 장치(1)의 내부 구조는 도 11 내지 도 13에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 발생 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 발생 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 발생 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 발생 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 발생 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 발생 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들면, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 발생 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 발생 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14) 뿐만 아니라 에어로졸 발생 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 발생 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들면, 궐련이 에어로졸 발생 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 발생 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들면, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 에어로졸 생성 물품(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 11 내지 도 13에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들면, 증기화기(14)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 발생 장치(1)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들면, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들면, 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.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들면, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들면, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들면, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 발생 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(1)는 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 11 내지 도 13에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 발생 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들면, 크래들은 에어로졸 발생 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 발생 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
에어로졸 생성 물품(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물품(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 물품(2)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들면, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 발생 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 발생 장치(1)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 발생 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 물품(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 에어로졸 생성 물품(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
도 14를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 11 내지 도 13을 참조하며 상술한 제 1 부분(21)은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분(22)은 필터 로드(22)를 포함한다.
도 14에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(2)의 직경은 5 mm 내지 9 mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48 mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 담배 로드(21)의 길이는 약 12 mm, 필터 로드(22)의 제 1 세그먼트의 길이는 약 10 mm, 필터 로드(22)의 제 2 세그먼트의 길이는 약 14 mm, 필터 로드(22)의 제 3 세그먼트의 길이는 약 12 mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 생성 물품(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 생성 물품(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 물품(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들면, 제 1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 에어로졸 생성 물품(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
제 1 래퍼(241) 및 제 2 래퍼(242)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 1 래퍼(241) 및 제 2 래퍼(242)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 또한, 제 1 래퍼(241) 및 제 2 래퍼(242)는 내유성을 갖는 종이류 및/또는 알루미늄 합지 포장제로 제작될 수 있다.
제 3 래퍼(243)는 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 3 래퍼(243)의 평량은 88g/m2 내지 96g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 90g/m2 내지 94g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제 3 래퍼(243)의 두께는 120 ㎛ 내지 130 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 125 ㎛일 수 있다.
제 4 래퍼(244)는 내유성 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 4 래퍼(244)의 평량은 88 g/m2 내지 96 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 90 g/m2 내지 94 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제 4 래퍼(244)의 두께는 120 ㎛ 내지 130 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 125 ㎛일 수 있다.
제 5 래퍼(245)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다. 예를 들면, 제 5 래퍼(245)의 평량은 57 g/m2 내지 63 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 60 g/m2일 수 있다. 또한, 제 5 래퍼(245)의 두께는 64 ㎛ 내지 70 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 67 ㎛일 수 있다.
제 5 래퍼(245)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 5 래퍼(245)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
제 5 래퍼(245)는 에어로졸 생성 물품(2)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들면, 담배 로드(210)가 히터(13)에 의하여 가열되면, 에어로졸 생성 물품(2)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 에어로졸 생성 물품(2)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 5 래퍼(245)는 불연성 물질을 포함하므로, 에어로졸 생성 물품(2)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 5 래퍼(245)는 에어로졸 생성 물품(2)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 에어로졸 생성 물품(2) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물품(2)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들면, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 5 래퍼(245)가 에어로졸 생성 물품(2)을 포장함에 따라, 에어로졸 생성 물품(2) 내에서 생성된 액체 물질들이 에어로졸 생성 물품(2)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다.
담배 로드(21)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물질은 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. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들면, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들면, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(22)의 제 1 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들면, 제 1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제 1 세그먼트에 의하여 히터(13)가 삽입되는 경우에 담배 로드(210)의 내부 물질이 뒤로 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과도 발생될 수 있다. 제 1 세그먼트에 포함된 중공의 직경은 2 mm 내지 4.5 mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 세그먼트의 길이는 4 mm 내지 30 mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제 1 세그먼트의 길이는 10 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 세그먼트의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 제 1 세그먼트의 경도가 조정될 수 있다. 또한, 제 1 세그먼트는 내부(예를 들면, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
필터 로드(22)의 제 2 세그먼트는 히터(13)가 담배 로드(21)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
제 2 세그먼트의 길이 또는 직경은 에어로졸 생성 물품(2)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들면, 제 2 세그먼트의 길이는 7 mm 내지 20 mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 세그먼트의 길이는 약 14 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 2 세그먼트는 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 제 2 세그먼트를 제작할 수도 있다. 또는, 제 2 세그먼트는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성될 수 있다.
예를 들면, 폴리머는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리젖산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 및 알루미늄 호일으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제작될 수 있다.
제 2 세그먼트가 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 제 2 세그먼트는 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 여기에서, 채널은 기체(예를 들면, 공기 또는 에어로졸)가 통과하는 통로를 의미한다.
예를 들면, 권축된 폴리머 시트로 이루어진 제 2 세그먼트는 약 5 ㎛와 약 300 ㎛ 사이, 예를 들면 약 10 ㎛와 약 250 ㎛ 사이의 두께를 가지는 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 제 2 세그먼트의 전 표면적은 약 300 mm2/mm와 약 1000 mm2/mm 사이가 될 수 있다. 또한, 에어로졸 냉각 요소는 비표면적이 약 10 mm2/mg와 약 100 mm2/mg 사이의 재료로부터 형성될 수 있다.
한편, 제 2 세그먼트에는 휘발성 향미 성분을 함유하는 스레드(thread)가 포함될 수 있다. 여기에서, 휘발성 향미 성분은 멘톨일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 스레드에는, 1.5 mg 이상의 멘톨을 제 2 세그먼트에 제공하기 위해서, 충분한 양의 멘톨이 충진될 수 있다.
필터 로드(22)의 제 3 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제 3 세그먼트의 길이는 4 mm 내지 20 mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들면, 제 3 세그먼트의 길이는 약 12 mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제 3 세그먼트를 제작하는 과정에서, 제 3 세그먼트에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제 3 세그먼트의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(21)에서 생성된 에어로졸은 필터 로드(22)의 제 2 세그먼트를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제 3 세그먼트를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제 3 세그먼트에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.
또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들면, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 15를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 11 내지 도 13)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터 로드(32)는 제 1 세그먼트(321) 및 제 2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제 1 세그먼트(321)은 도 14의 필터 로드(22)의 제 1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제 2 세그먼트(322)는 도 14의 필터 로드(22)의 제 3 세그먼트에 대응될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(3)의 직경 및 전체 길이는 도 14의 에어로졸 생성 물품(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다. 예를 들면, 전단 플러그(33)의 길이는 약 7 mm, 담배 로드(31)의 길이는 약 15 mm, 제 1 세그먼트(321)의 길이는 약 12 mm, 제 2 세그먼트(322)의 길이는 약 14 mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 생성 물품(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 제 1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)이 포장되고, 제 2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제 3 래퍼(353)에 의하여 제 1 세그먼트(321)이 포장되고, 제 4 래퍼(354)에 의하여 제 2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제 5 래퍼(355)에 의하여 에어로졸 생성 물품(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제 5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 12 및 도 13에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제 2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들면, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제 1 래퍼(351)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 예를 들면, 제 1 래퍼(351)의 전체 두께는 45 ㎛ 내지 55 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 50.3 ㎛일 수 있다. 또한, 제 1 래퍼(351)의 금속 호일의 두께는 6 ㎛ 내지 7 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 6.3 ㎛일 수 있다. 또한, 제 1 래퍼(351)의 평량은 50 g/m2 내지 55 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 53 g/m2일 수 있다.
제 2 래퍼(352) 및 제 3 래퍼(353)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 2 래퍼(352) 및 제 3 래퍼(353)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다.
예를 들면, 제 2 래퍼(352)의 다공도는 35000 CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제 2 래퍼(352)의 두께는 70 ㎛ 내지 80 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 78 ㎛일 수 있다. 또한, 제 2 래퍼(352)의 평량은 20 g/m2 내지 25 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 23.5g/m2일 수 있다.
예를 들면, 제 3 래퍼(353)의 다공도는 24000 CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제 3 래퍼(353)의 두께는 60 ㎛ 내지 70 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 68 ㎛일 수 있다. 또한, 제 3 래퍼(353)의 평량은 20 g/m2 내지 25 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 21g/m2일 수 있다.
제 4 래퍼(354)는 PLA 합지로 제작될 수 있다. 여기에서, PLA 합지는 종이 층, PLA 층 및 종이 층을 포함하는 3겹의 종이를 의미한다. 예를 들면 제 4 래퍼(354)의 두께는 100 ㎛ 내지 120 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 110 ㎛일 수 있다. 또한, 제 4 래퍼(354)의 평량은 80 g/m2 내지 100 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 88 g/m2일 수 있다.
제 5 래퍼(355)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다. 예를 들면, 제 5 래퍼(355)의 평량은 57 g/m2 내지 63 g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 60 g/m2일 수 있다. 또한, 제 5 래퍼(355)의 두께는 64 ㎛ 내지 70 ㎛의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 67 ㎛일 수 있다.
제 5 래퍼(355)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 5 래퍼(355)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
전단 플러그(33)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 일 예로서, 전단 플러그(33)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들면, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono denier)는 1.0 내지 10.0의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 4.0 내지 6.0의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(33)의 필라멘트의 모노 데니어는 5.0일 수 있다. 또한, 전단 플러그(33)를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 전단 플러그(33)의 토탈 데니어(total denier)는 20000 내지 30000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25000 내지 30000의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(33)의 토탈 데니어는 28000일 수 있다.
또한, 필요에 따라, 전단 플러그(33)는 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있고, 채널의 단면 형상은 다양하게 제작될 수 있다.
담배 로드(31)는 도 14를 참조하며 상술한 담배 로드(21)와 대응될 수 있다. 따라서, 이하에서는 담배 로드(31)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제 1 세그먼트(321)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제 1 세그먼트(321)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들면, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 예를 들면, 제 1 세그먼트(321)의 모노 데니어 및 토탈 데니어는 전단 플러그(33)의 모노 데니어 및 토탈 데니어와 동일할 수 있다.
제 2 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 제 2 세그먼트(322)를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono denier)는 1.0 내지 10.0의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 8.0 내지 10.0의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 제 2 세그먼트(322)의 필라멘트의 모노 데니어는 9.0일 수 있다. 또한, 제 2 세그먼트(322)의 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 제 2 세그먼트(322)의 토탈 데니어(total denier)는 20000 내지 30000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25000일 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 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 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 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.

Claims (15)

  1. 제 1 하우징; 및
    상기 제 1 하우징에 위치되고, 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성되고, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하는 물품 삽입부;
    를 포함하고,
    상기 물품 삽입부는,
    상기 내부 면 상에 위치된 제 1 단부, 상기 내부 면의 길이를 따라 상기 제 1 단부로부터 떨어져 상기 내부 면 상에 위치된 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 상기 내부 면의 길이를 따라 가변하는 폭을 가지며 연장하는 연장부를 각각 포함하고, 상기 내부 면의 둘레를 따라 배열된 복수 개의 고정부들; 및
    상기 연장부들 사이에 형성된 적어도 하나의 기류 통로로서, 상기 적어도 하나의 기류 통로는 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 1 단부들 사이의 제 1 폭, 및 상기 제 1 폭과 다른 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 2 단부들 사이의 제 2 폭을 가지는, 상기 적어도 하나의 기류 통로;
    를 포함하는 에어로졸 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단부는 상기 제 1 단부 면에 인접하게 위치되고, 상기 제 2 단부는 상기 제 2 단부 면으로 이어지는 에어로졸 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭보다 큰 에어로졸 발생 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단부는 상기 내부 면에 대해 경사진 면을 가지는 에어로졸 발생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 실질적으로 선형적인 프로파일을 가지는 에어로졸 발생 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 내부 면으로부터 상기 내부 면의 길이 방향 및 둘레 방향에 각각 교차하는 방향으로 돌출하는 에어로졸 발생 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연장부의 돌출 길이는 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 실질적으로 일정한 에어로졸 발생 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 고정부들은 상기 내부 면의 둘레를 따라 실질적으로 동일한 간격으로 배열된 에어로졸 발생 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 통로는 상기 제 1 하우징 안으로 공기를 유입시키도록 구성된 에어로졸 발생 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기류 통로 상의 기류를 인식하도록 구성된 압력 센서를 더 포함하는 에어로졸 발생 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기류 통로를 통해서만 상기 물품 삽입부 안으로 공기가 유입되게 상기 제 1 하우징은 밀폐되도록 구성된 에어로졸 발생 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기류 통로와 소통하도록 구성되고 상기 에어로졸 생성 물품을 수용하고 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하도록 구성된 제 2 하우징을 더 포함하는 에어로졸 발생 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단부는 상기 제 1 단부 면으로 이어지고, 상기 제 2 단부는 상기 제 2 단부 면으로 이어지는 에어로졸 발생 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단부는, 상기 제 1 단부 면과 실질적으로 동일 평면 상에 있는 면을 가지는 에어로졸 발생 장치.
  15. 에어로졸 생성 물품; 및
    제 1 하우징, 및 상기 제 1 하우징에 위치되고 상기 에어로졸 생성 물품을 수용하도록 구성된 물품 삽입부를 포함하는 에어로졸 발생 장치;
    를 포함하고,
    상기 물품 삽입부는, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하고,
    상기 물품 삽입부는,
    상기 내부 면 상에 위치된 제 1 단부, 상기 내부 면의 길이를 따라 상기 제 1 단부로부터 떨어져 상기 내부 면 상에 위치된 제 2 단부, 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 상기 내부 면의 길이를 따라 가변하는 폭을 가지며 연장하는 연장부를 각각 포함하고, 상기 내부 면의 둘레를 따라 배열된 복수 개의 고정부들; 및
    상기 연장부들 사이에 형성된 적어도 하나의 기류 통로로서, 상기 적어도 하나의 기류 통로는 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 1 단부들 사이의 제 1 폭, 및 상기 제 1 폭과 다른 상기 복수 개의 고정부들의 인접한 제 2 단부들 사이의 제 2 폭을 가지는, 상기 적어도 하나의 기류 통로;
    를 포함하는 에어로졸 발생 시스템.
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