KR102611999B1 - 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 관한 카트리지는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조, 상기 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지, 상기 심지의 적어도 일 영역을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터 및 상기 저장조에 배치되어 상기 에어로졸 생성 물질의 일 방향을 향하는 유동을 제한하는 유동 제한부를 포함한다.

Description

카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치{CARTRIDGE AND AEROSOL GENERATING DEVICE COMPRISING THEREOF}

본 개시의 다양한 실시예들은 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 흡연 자세 또는 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량과 관계없이 에어로졸 생성 물질을 심지에 공급할 수 있는 카트리지 및 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

일반적으로 카트리지의 내부의 액상의 에어로졸 생성 물질은 심지를 통해 가열 요소(heat element)로 전달된다. 그러나, 사용자의 자세 또는 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량에 따라, 에어로졸 생성 물질이 심지와 접촉하지 않는 경우가 발생할 수 있다.

에어로졸 생성 물질이 심지에 접촉하지 않게 되는 경우, 사용자의 흡연 과정에서 무화량이 충분하게 발생하지 않을 수 있으며, 저장조 내부에 에어로졸 생성 물질이 잔존하게 될 수 있다.

이에 따라, 본 개시의 다양한 실시예들은 사용자의 흡연 자세(position) 또는 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량에 관계없이 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 심지에 공급할 수 있는 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.

본 개시의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시예에 관한 카트리지는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조, 상기 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지, 상기 심지의 적어도 일 영역을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터 및 상기 저장조에 배치되어 상기 에어로졸 생성 물질의 일 방향을 향하는 유동을 제한하는 유동 제한부를 포함한다.

본 개시의 다른 실시예에 관한 카트리지는 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조, 상기 저장조의 내부에 배치되어 상기 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지, 상기 심지의 적어도 일 영역을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터 및 상기 저장조의 내부에 배치되고, 상기 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 일 방향을 향하는 유동은 차단하도록 폐쇄되고, 일 방향과 반대 방향인 타 방향을 향하는 유동은 허용하도록 개방되는 판막 구조를 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 상술한 실시예들에 관한 카트리지, 상기 카트리지와 연결되는 본체, 상기 본체의 내부에 배치되고, 상기 카트리지에 전력을 공급하는 배터리 및 상기 본체의 내부에 배치되고, 상기 배터리를 통해 상기 카트리지에 공급되는 전력을 제어하는 제어기를 포함한다.

본 개시의 실시예들에 관한 카트리지는 사용자의 흡연 자세 및 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량과 관계없이 에어로졸 생성 물질과 심지의 접촉을 유지함으로써, 에어로졸 생성 물질을 심지에 원활하게 이송할 수 있다.

이에 따라, 본 개시의 실시예들에 관한 카트리지는 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 저장조에 잔존시키지 않고 모두 소진할 수 있다.

실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 3은 도 2의 에어로로졸 생성 장치에서 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 양이 줄어든 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4a는 유동 제한부가 생략된 에어로졸 생성 장치가 기울어진 상태에서 에어로졸 생성 물질과 심지의 접촉 관계를 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 2의 에어로졸 생성 장치가 기울어진 상태에서 에어로졸 생성 물질과 심지의 접촉 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서 에어로졸 생성 물질이 일 방향으로 유동할 때, 판막 구조의 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 에어로졸 생성 장치에서 에어로졸 생성 물질이 타 방향으로 유동할 때, 판막 구조의 상태를 나타내는 도면이다.
도 8a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 판막 구조를 나타내는 사시도이다.
도 8b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 판막 구조를 나타내는 사시도이다.
도 9는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 심지를 나타내는 사시도이다.
도 10은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 심지를 나타내는 사시도이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 실시예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 그 의미를 상세히 기재할 것이다. 따라서 실시예들의 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.

명세서 전체에서 “퍼프”라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(400), 배터리(510), 제어기(520), 센서(530), 사용자 인터페이스(540) 및 메모리(550)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 구성은 도 1에 도시된 구성에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 구성 중 적어도 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.

이하에서는 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.

배터리(510)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(510)는 히터(400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(510)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(530), 사용자 인터페이스(540), 메모리(550) 및 제어기(520)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(510)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(510)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

히터(400)는 제어기(520)의 제어에 따라 배터리(510)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(400)는 배터리(510)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(1000)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.

히터(400)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(400)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(400)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(400)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(510)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

히터(400)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(400)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에서 히터(400)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(400), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(400)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(400)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

다른 실시예에서 히터(400)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(400)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(400)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

한편, 히터(400)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(400)는 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(1000)는 적어도 하나의 센서(530)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(530)에서 센싱된 결과는 제어기(520)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어기(520)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(1000)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 적어도 하나의 센서(530)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(530)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(400)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(400)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(400) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(400)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(1000)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.

사용자 인터페이스(540)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(540)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(1000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(540) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.

메모리(550)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(550)는 제어기(520)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(550)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(550)에는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.

제어기(520)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어일 수 있다. 제어기(520)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

일 실시예에서 제어기(520)는 적어도 하나의 센서(530)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.

제어기(520)는 적어도 하나의 센서(530)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(400)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(400)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(520)는 적어도 하나의 센서(530)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(400)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(400)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.

일 실시예에서 제어기(520)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(400)의 동작을 개시하기 위해 히터(400)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 제어기(520)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(400)의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 제어기(520)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(400)에 전력 공급을 중단할 수 있다.

제어기(520)는 적어도 하나의 센서(530)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(540)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어기(520)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.

한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(510)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(510)를 충전할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이고, 도 3은 도 2의 에어로로졸 생성 장치에서 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질의 양이 줄어든 상태를 나타내는 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 내부에 에어로졸 생성 물질이 저장되는 카트리지(300) 및 카트리지(300)와 연결되는 본체(500)를 포함한다.

일 실시예에서, 카트리지(300)는 저장조(310), 심지(320), 유동 제한부(330) 및 히터(400)(또는 "가열 요소(heat element)")를 포함한다.

저장조(310)는 카트리지(300)의 외관을 형성하는 카트리지(300)의 하우징으로 동작할 수 있으며, 저장조(310)의 내부에는 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있다.

예를 들어, 저장조(310)는 내부 공간(S)을 포함하는 중공형 기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 저장조(310)의 내부 공간(S)에는 에어로졸 생성 물질이 수용 또는 저장될 수 있다.

일 실시예에서, 저장조(310)는 중공형 원기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 저장조(310)의 형상이 원기둥 형상에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 저장조(310)는 삼각 기둥, 사각 기둥과 같은 다각형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다.

저장조(310)의 내부 공간(S)에는 예를 들어, 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있으며, 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다.

액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 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. 또한, 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.

심지(320)는 저장조(310)의 적어도 일 영역과 연결되어 저장조(310)의 내부에 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급 받을 수 있다. 심지(320)는 저장조(310)로부터 공급받은 에어로졸 생성 물질을 히터(400) 방향으로 이송 또는 전달할 수 있다.

일 실시예에서, 심지(320)는 저장조(310)의 내부 공간(S)의 적어도 일 영역에 위치하여 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 흡수하고, 모세관 현상을 이용하여 흡수된 에어로졸 생성 물질을 히터(400)로 이송시킬 수 있다.

심지(320)는 예를 들어, 액체 또는 겔 형태의 에어로졸 생성 물질을 흡수하기 위하여 흡습성의 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유 및 다공성 세라믹 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 심지(320)는 저장조(310)의 길이 방향(예: z 또는 -z 방향)을 따라 연장되는 가는 관 형상으로 형성될 수 있으나, 심지(320)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시에서 "길이 방향"은 도 2 및/또는 도 3의 z축 방향과 평행한 방향을 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.

예를 들어, 심지(320)는 저장조(310)의 상단(예: z 방향)에서 -z 축 방향을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 이 때, 저장조(310)의 내부 공간(S)에 저장된 에어로졸 생성 물질은 심지(320)를 통해 중력을 거슬러 히터(400)로 이송될 수 있다.

또한 도 2 및/또는 도 3 상에는 심지(320)의 일단(예: z 축 방향의 일단)이 저장조(310)의 일 영역과 연결되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 심지(320)의 일단과 타단(예: -z 축 방향의 일단)이 모두 저장조(310)의 일 영역과 연결될 수도 있다.

유동 제한부(330)는 저장조(310)의 내부 공간(S)에 배치되어, 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 유동 방향을 제한할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 과정(예: 흡연 과정)에서, 에어로졸 생성 물질은 저장조(310)의 내부 공간(S)에서 저장조(310)의 상단에서 하단을 향하는 제1 방향(예: -z 방향)으로 유동하거나, 저장조(310)의 하단에서 상단을 향하는 제2 방향(예: z 방향)으로 유동할 수 있다.

예를 들어, 사용자의 자세(또는 흡연 자세)가 변하는 경우, 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 제1 방향 또는 제2 방향으로 유동할 수 있는데, 유동 제한부(330)는 에어로졸 생성 물질의 제2 방향을 향해 유동하는 것을 방지할 수 있다.

유동 제한부(330)는 저장조(310)의 내부 공간(S)에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 유동 제한부(330)는 도 3에 도시된 바와 같이 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 소모됨에 따라, 저장조(310)의 상단에서 하단 방향(예: -z 방향)을 향하는 제1 방향으로 이동할 수 있다.

일 실시예에서, 유동 제한부(330)는 에어로졸 생성 물질이 소모될 때, 카트리지(300)의 외부에서 저장조(310)의 내부 공간(S)으로 유입되는 외부 공기에 의해 제1 방향으로 이동할 수 있다.

예를 들어, 카트리지(300)는 저장조(310)의 내부 공간(S)과 카트리지(300)의 외부를 연통하는 공기 유동 경로(301)를 포함할 수 있으며, 카트리지(300)의 외부의 공기는 공기 유동 경로(301)를 통해 저장조(310)의 내부 공간(S)으로 유입될 수 있다.

저장조(310)의 내부 공간(S)으로 유입된 외부의 공기에 의해 내부 공간(S) 내에 위치한 유동 제한부(330)에는 대기압이 가해질 수 있다. 즉, 유동 제한부(330)는 내부 공간(S)으로 유입된 외부의 공기에 의해 발생되는 대기압에 의해 에어로졸 생성 물질이 소모될 때, 제1 방향으로 이동할 수 있다.

유동 제한부(330)는 예를 들어, 심지(320)와 관계없이 이동할 수 있도록 심지(320)와 대응되는 위치에 형성되는 관통 홀(미도시)을 포함하는 판(plate) 형상으로 형성될 수 있다. 또한 유동 제한부(330)는 저장조(310)의 내부 공간(S)과 대응되는 형상으로 형성되는 판 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 카트리지(300)는 공기 유동 경로(301)에는 배치되는 투과막(302)을 더 포함할 수 있다.

투과막(302)은 예를 들어, 기체 분자만을 선택적으로 투과시키는 반투과성 멤브레인일 수 있으며, 방수 특성을 갖는 재질(예: 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE: polytetrafluoroethylene)(또는 "고어텍스(gore-tex)")로 형성되어 카트리지(300) 외부의 액체 또는 이물질이 저장조(310) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

유동 제한부(330)는 공기 유동 경로(301)를 통해 유입되는 외부의 공기를 통해 에어로졸 생성 물질의 소모에 대응하여 제1 방향으로 이동함으로써, 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향(예: z 방향)으로 유동하는 것을 제한할 수 있다.

즉, 에어로졸 생성 장치(1000)는 에어로졸 생성 물질이 소모됨에 따라 이동하는 유동 제한부(330)를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 과정에서 사용자의 자세가 변경되더라도 에어로졸 생성 물질과 심지(320)의 접촉을 유지할 수 있다.

또한 에어로졸 생성 장치(1000)는 상술한 유동 제한부(330)를 통해 저장조(310)의 내벽에 묻어 있는 에어로졸 생성 물질을 하단 방향으로 유동시킬 수 있으므로, 저장조(310)에 잔존하는 에어로졸 생성 물질의 양을 최소화할 수 있다.

결과적으로, 에어로졸 생성 장치(1000)는 유동 제한부(330)를 통해 에어로졸 생성 물질이 히터(400) 방향으로 원활하게 이송되도록 할 수 있어, 사용자의 자세와 관계없이 에어로졸의 양 또는 무화량을 균일하게 유지할 수 있다.

히터(400)는 심지(320)의 적어도 일 영역을 가열함으로써, 심지(320)를 통해 운반되는 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 히터(400)의 가열 온도가 에어로졸 생성 물질의 기화 온도 이상이 되면 에어로졸 생성 물질의 상(phase)이 기체로 변환되어 에어로졸이 생성될 수 있다.

이 때, 본 개시에서 '에어로졸'은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있으며, 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.

히터(400)는 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 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있다.

일 실시예에서, 히터(400)는 심지(320)의 일단(예: z 방향의 일단)에 배치되어 에어로졸을 생성할 수 있으나, 히터(400)의 구조가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, 히터(400)는 심지(320)의 적어도 일 영역을 둘러싸는 코일 형태의 히터이거나, 심지(320)로부터 소정의 거리만큼 이격된 상태에서 심지(320)에 열은 전달하는 히터일 수도 있다.

히터(400)에 의해 생성된 에어로졸은 히터(400)와 카트리지(300)의 외부를 연통하는 에어로졸 유동 경로(미도시)를 통해 카트리지(300)의 외부로 배출될 수 있다.

본체(500)는 카트리지(300)와 연결될 수 있으며, 본체(500) 내부에는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 위한 배터리(510) 및 제어기(520)가 배치될 수 있다.

예를 들어, 본체(500)는 카트리지(300)의 적어도 일 영역(예: -z 방향)에 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도면 상에 도시되지는 않았으나, 다른 실시예에서 본체(500)는 카트리지(300)의 적어도 일 영역을 수용하는 구조로 형성될 수도 있다.

배터리(510)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 카트리지(300)의 히터(400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급하거나, 제어기(520)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한 배터리(510)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 설치된 다른 구성(예: 디스플레이, 센서 및/또는 모터)이 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어기(520)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어기(520)는 카트리지(300)의 히터(400)와 전기적 또는 작동적(operatively)으로 연결되어, 히터(400)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 예로, 제어기(520)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 요소들의 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어기(520)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 개시의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1000)는 카트리지(300)에서 배출되는 에어로졸에 향미를 부가할 수 있는 매질(210)이 수용되는 매질부(200)를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 매질부(200)는 카트리지(300)의 적어도 일 영역에 연결 또는 결합될 수 있다. 도면 상에는 매질부(200)가 카트리지(300)의 상단(예: z 방향)에 연결 또는 결합되는 실시예에 대해 도시되어 있으나, 매질부(200)와 카트리지(300)의 연결 또는 결합 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에서, 매질부(200)는 카트리지(300)의 적어도 일 영역에 끼워 맞춤되거나, 카트리지(300)의 적어도 일 영역에 수용될 수도 있다.

매질부(200)는 카트리지(300)로부터 배출되는 에어로졸이 매질부(200)의 내부로 유입되기 위한 공기 유입구(200i) 및 공기 유입구(200i)로 유입된 에어로졸이 매질(210)을 통과하여 매질부(200)의 외부로 배출되기 위한 공기 배출구(200e)를 포함할 수 있다.

이 때, 매질부(200)에 수용된 매질(210)은 매질(210)을 통과하는 에어로졸에 향미를 공급 또는 부가할 수 있다.

예를 들어, 카트리지(300)로부터 배출되는 에어로졸은 매질부(200)의 공기 유입구(200i)를 통해 매질부(200)의 내부로 유입될 수 있다. 유입된 에어로졸이 매질부(200)의 내부에 수용된 매질(210)을 통과하는 과정에서 에어로졸과 매질(210)이 접촉할 수 있으며, 에어로졸과 매질(210)의 접촉에 의해 에어로졸에는 매질(210)의 고유의 향미가 공급 또는 부가될 수 있다.

매질부(200)에 수용되는 매질(210)은 고체 상태일 수 있다. 예를 들어, 매질(210)은 분말이나 작은 크기의 입자의 집합인 과립(granule) 또는 비드(bead) 형태일 수 있다.

매질(210)은 예를 들어, 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하거나, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 첨가 물질이나, 멘솔 또는 보습제 등의 가향 물질이나, 향미제 및 비타민 혼합물 중 적어도 하나의 성분 또는 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다.

매질(210)의 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 향미 성분에는 바닐린, 에틸 바닐린, 크림, 차, 커피, 과일(예를 들어, 바나나, 베리, 사과, 체리, 딸기, 복숭아 및 라임과 레몬을 포함하는 감귤류 향미제), 메이플, 멘톨, 초콜릿, 민트, 페퍼민트, 스피어민트, 윈터그린, 육두구, 정향, 라벤더, 소두구, 생강, 꿀, 아니스, 샐비어, 계피, 백단, 자스민, 카스카릴라, 코코아, 감초, 및 궐련 각초(strand) 등이 포함될 수 있으나, 상술한 바에 의해 제한되지 않고, 사용자에게 특정 풍미를 제공하기 위하여 다양한 형태 및 특성의 향미제가 포함될 수 있다.

매질(210)의 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

일 실시예에서, 매질부(200)는 매질부(200)의 적어도 일 영역에서 돌출되어 형성되는 돌출 영역(220)을 더 포함할 수 있다. 매질부(200)의 돌출 영역(220)은 예를 들어 사용자의 구부에 접촉되는 마우스피스로 동작할 수 있다. 예를 들어, 매질부(200)의 돌출 영역(220)은 적어도 일 영역은 사용자의 구강에 삽입될 수 있으며, 사용자는 돌출 영역(220)에 형성된 공기 배출구(200e)를 통해 매질(210)을 통과한 에어로졸을 공급 받을 수 있다.

다시 말해, 카트리지(300)에서 생성된 에어로졸은 공기 유입구(200i)를 통해 매질부(200)의 내부로 유입될 수 있으며, 유입된 에어로졸은 매질(210)을 통과한 후 공기 배출구(200e)를 통해 사용자에게 공급될 수 있다.

도 4a는 유동 제한부가 생략된 에어로졸 생성 장치가 기울어진 상태에서 에어로졸 생성 물질과 심지의 접촉 관계를 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 2의 에어로졸 생성 장치가 기울어진 상태에서 에어로졸 생성 물질과 심지의 접촉 관계를 나타내는 도면이다.

이 때, 도 4a 및/또는 도 4b는 에어로졸 생성 장치(1000)가 중력 방향(예: z 방향)을 기준으로 소정의 각도만큼 기울어진 상태를 도시한다.

또한 도 4a의 에어로졸 생성 장치(1000)는 도 2 및/또는 도 3의 에어로졸 생성 장치(1000)에서 유동 제한부(330)가 생략된 에어로졸 장치일 수 있고, 도 4b의 에어로졸 생성 장치(1000)는 도 2 및/또는 도 3의 에어로졸 생성 장치(1000)와 실질적으로 동일 또는 유사한 에어로졸 생성 장치일 수 있다. 이에 따라, 이하의 설명에서는 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 4a를 참조하면, 유동 제한부(330)가 생략된 에어로졸 생성 장치(1000)가 저장조(310)에 잔존하는 에어로졸 생성 물질의 양이 지정된 양 이하인 상태에서 소정의 각도만큼 기울어지는 경우, 에어로졸 생성 물질이 저장조(310)의 일측으로 쏠려 심지(320)가 에어로졸 생성 물질과 접촉하지 못할 수 있다.

에어로졸 생성 물질과 심지(320)가 접촉하지 못하게 되는 경우, 히터(400) 방향으로 충분한 양의 에어로졸 생성 물질이 이송되지 않아, 사용자의 흡연 과정에서 충분한 양의 에어로졸이 발생하지 않을 수 있다.

도 4b를 참조하면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 에어로졸 생성 물질이 소모됨에 따라, 저장조(310)의 상단에서 하단 방향(예: 도 2, 도 3의 -z 방향)으로 이동하는 유동 제한부(330)를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 기울기 및/또는 에어로졸 생성 물질의 잔량과 관계없이 에어로졸 생성 물질과 심지(320) 사이의 접촉을 유지할 수 있다.

예를 들어, 유동 제한부(330)는 에어로졸 생성 물질의 소모에 대응하여 저장조(310)의 상단에서 하단 방향으로 이동함으로써, 에어로졸 생성 물질의 하단에서 상단 방향(예: 도 2, 도 3의 z 방향)을 향하는 유동을 제한할 수 있다.

즉, 에어로졸 생성 장치(1000)에서는 사용자의 흡연 과정에서 에어로졸 생성 장치(1000)의 기울기가 변화하거나, 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 양이 줄어드는 경우에도 에어로졸 생성 물질과 심지(320)의 접촉이 유지되어 히터(400)에 충분한 양의 에어로졸 생성 물질이 공급 또는 이송될 수 있다.

결과적으로, 에어로졸 생성 장치(1000)는 사용자의 흡연 자세 및/또는 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량에 관계없이 에어로졸 발생량을 균일하게 유지함으로써, 사용자에게 일정한 흡연감을 제공할 수 있다.

도 5는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 마우스피스(100), 매질부(200), 카트리지(300) 및 본체(500)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 도 2 및/또는 도 3의 에어로졸 생성 장치(1000)에서 마우스피스(100)가 추가되고, 유동 제한부(330)의 형상이 변형된 에어로졸 생성 장치일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

일 실시예에서, 마우스피스(100)는 매질부(200)의 적어도 일 영역에 연결될 수 있으며, 매질부(200)에서 배출되는 에어로졸을 사용자에게 공급하기 위한 배출구(100e)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 마우스피스(100)는 매질부(200)의 상단(예: z 방향)에 연결될 수 있으며, 카트리지(300)에서 생성된 후 매질부(200)를 통과한 에어로졸은 배출구(100e)를 통해 사용자에게 공급될 수 있다. 이 때, "마우스피스(100)가 매질부(200)에 연결된다"는 것은 마우스피스(100)가 매질부(200)에 끼워 맞춤되거나, 탈부착 가능하게 결합되는 것 및 마우스피스(100)와 매질부(200)가 일체로 형성되는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

즉, 마우스피스(100)의 적어도 일 영역은 사용자의 구강에 삽입될 수 있으며, 사용자는 마우스피스(100)의 배출구(100e)를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)에서 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있다.

도면 상에는 마우스피스(100)가 매질부(200)와 연결되는 일 단부에서 배출구(100e)가 형성된 타단부로 갈수록 점차 좁아지는 형상으로 형성된 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 마우스피스(100)의 형상이 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에서, 마우스피스(100)는 원기둥 또는 다각형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다.

일 실시예에서, 저장조(310)의 내부 공간(S)에 배치되어 에어로졸 생성 물질의 유동 방향을 제한하는 유동 제한부(330)는 적어도 일 영역이 만곡된(curved) 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 유동 제한부(330)는 카트리지(300)의 측면에서 봤을 때, 저장조(310)의 상단 방향으로 볼록한 아치 형상(arch shape)으로 형성될 수 있으나, 유동 제한부(330)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

유동 제한부(330)의 적어도 일 영역이 만곡된 형상으로 형성됨에 따라, 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 과정에서 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 저장조(310)의 일측으로 쏠리는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

즉, 에어로졸 생성 장치(1000)는 적어도 일 영역이 만곡된 형상으로 형성되는 유동 제한부(330)를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 기울기가 변화하는 경우에도 에어로졸 생성 물질과 심지(320)의 접촉을 유지할 수 있고, 그 결과 히터(400)로 충분한 양의 에어로졸 생성 물질이 공급될 수 있다.

도 6은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서 에어로졸 생성 물질이 일 방향으로 유동할 때, 판막 구조의 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 에어로졸 생성 장치에서 에어로졸 생성 물질이 타 방향으로 유동할 때, 판막 구조의 상태를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 매질부(200), 카트리지(300) 및 본체(500)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 도 2 및/또는 도 3의 에어로졸 생성 장치(1000)에서 유동 제한부(330)가 판막 구조(350)로 대체된 에어로졸 생성 장치일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.

판막 구조(350)는 저장조(310)의 내부 공간에 배치되어, 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 특정 방향을 향하는 유동을 차단할 수 있다.

일 실시예에서, 판막 구조(350)는 가요성 재질(flexible material)을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물질의 유동에 의해 그 형상이 변형되어 에어로졸 생성 물질의 일측 방향의 유동은 허용하고, 일측 방향과 반대 방향을 향하는 타측 방향의 유동은 차단할 수 있다.

예를 들어, 판막 구조(350)는 도 6에 도시된 바와 같이 에어로졸 생성 물질이 저장조(310)의 내부 공간에서 상단에서 하단 방향을 향하는 제1 방향(예: -z 방향)으로 유동하는 경우, 개방된 상태(opened state)로 변형되어 에어로졸 생성 물질의 제1 방향을 향하는 유동을 허용할 수 있다.

다른 예로, 판막 구조(350)는 도 7에 도시된 바와 같이 에어로졸 생성 물질이 저장조(310)의 내부 공간에서 하단에서 상단 방향을 향하는 제2 방향(예: +z 방향)으로 유동하는 경우, 폐쇄된 상태(opened state)로 변형되어 에어로졸 생성 물질의 제2 방향을 향하는 유동을 차단할 수 있다.

본 개시에서 '판막 구조(350)가 개방된 상태'는 판막 구조(350)가 저장조(310)의 내부 공간과 심지(320) 사이의 빈 공간을 형성하는 형태를 의미할 수 있으며, 에어로졸 생성 물질은 상술한 빈 공간을 통해 제1 방향으로 유동할 수 있다. 또한 '판막 구조(350)가 폐쇄된 상태'는 판막 구조(350)가 저장조(310)의 내부 공간과 심지(320) 사이의 공간을 빈틈 없이 채우는 형태를 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 판막 구조(350)는 저장조(310)의 내부 공간의 적어도 일 영역에 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에서, 판막 구조(350)는 저장조(310)의 내부 공간에 z 축 방향을 따라 이동 가능하게 배치될 수도 있다.

즉, 에어로졸 생성 장치(1000)는 상술한 판막 구조(350)를 통해 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 제1 방향(예: -z 방향)을 향하는 유동은 허용하되, 제2 방향(예: z 방향)을 향하는 유동은 차단할 수 있다.

이에 따라, 에어로졸 생성 장치(1000)는 에어로졸 생성 물질의 역류를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 흡연 자세 및/또는 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 잔량에 관계없이 심지(320)와 에어로졸 생성 물질의 접촉을 유지할 수 있으므로, 균일한 에어로졸 생성량을 유지할 수 있다.

이하에서는, 도 8a 및/또는 도 8b를 참고하여 판막 구조(350)의 형상에 대해 살펴보도록 한다.

도 8a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 판막 구조를 나타내는 사시도이고, 도 8b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 판막 구조를 나타내는 사시도이다. 구체적으로, 도 8a 및 도 8b는 도 6 및/또는 도 7의 에어로졸 생성 장치(1000)에 적용되는 판막 구조(350)를 도시힌다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 판막 구조(350)는 심지(320)를 중심으로 절개되어 복수의 조각 형태를 포함하는 구조체일 수 있다.

예를 들어, 판막 구조(350)는 심지(320)를 기준으로 "+" 형태로 절개되어 4개의 조각 형태로 형성되고, 저장조(310)의 하단 방향(예: -z 방향)으로 만곡된 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 판막 구조(350)는 4개 이상(예: 6개, 8개)의 조각 형태로 형성되거나, 만곡된 형상과 다른 형상으로 형성될 수도 있다.

저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 상단에서 하단 방향(예: -z 방향)으로 유동하는 경우, 판막 구조(350)가 개방된 상태로 변형되어 판막 구조(350)의 복수의 조각들과 심지(320) 사이에 틈(gap)이 형성될 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 상술한 틈을 통해 저장조(310)의 상단에서 하단 방향으로 유동할 수 있다.

반면, 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 하단에서 상단 방향(예: z 방향)으로 유동하는 경우, 판막 구조(350)가 폐쇄된 상태로 변형되어 판막 구조(350)의 복수의 조각들과 심지(320) 사이에 틈이 채워질 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 물질의 하단에서 상단 방향으로 향하는 유동이 차단될 수 있다.

도 8b를 참조하면, 일 실시예에서, 판막 구조(350)는 저장조(310)의 내부 공간에서 서로 이격되어 배치되는 복수의 판막 구조를 포함할 수 있다.

예를 들어, 판막 구조(350)는 제1 판막 구조(350a) 및/또는 제1 판막 구조(350a)로부터 소정의 거리만큼 이격된 제2 판막 구조(350b)를 포함할 수 있으며, 제1 판막 구조(350a)와 제2 판막 구조(350b)는 각각 에어로졸 생성 물질의 하단에서 상단 방향을 향하는 유동을 차단할 수 있다.

즉, 에어로졸 생성 장치(예: 도 6, 도 7의 에어로졸 생성 장치(1000))는 복수의 판막 구조(예: 350a, 350b)를 통해 에어로졸 생성 물질의 상단 방향(예: z 방향)을 향하는 유동을 보다 효과적으로 차단함으로써, 에어로졸 생성 물질의 역류를 보다 효과적으로 방지하고, 에어로졸 생성 물질과 심지(320) 사이의 접촉을 지속적으로 유지할 수 있다.

상술한 실시예에서는 판막 구조(350)가 2개의 판막 구조를 포함하는 것에 대해서만 설명하였으나, 판막 구조(350)의 개수가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 9는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 심지를 나타내는 사시도이다.

도 9의 심지(320)는 도 2, 도 3, 도 5의 에어로졸 생성 장치(1000) 또는 도 6, 도 7의 에어로졸 생성 장치(1000)에 적용되는 심지(320)를 나타낼 수 있다.

도 9를 참조하면, 일 실시예에 관한 카트리지(300)의 심지(320)는 저장조(310)의 적어도 일 영역에서부터 길이 방향(예: z 방향)을 따라 연장될 수 있으며, 가요성 재질(flexible material)을 포함할 수 있다.

카트리지(300)는 심지(320)의 적어도 일 영역에 배치되는 적어도 하나의 중량부(321)를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 적어도 하나의 중량부(321)는 심지(320)의 일단(예: z 방향의 일단)에 배치되는 제1 중량부(321a) 및/또는 심지(320)의 타단(예: -z 방향의 일단)에 배치되는 제2 중량부(321b)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제1 중량부(321a) 및 제2 중량부(321b) 중 어느 하나의 중량부가 생략될 수도 있다.

사용 과정에서 카트리지(300)가 기울어지는 경우, 중력에 의해 저장조(310)의 내부 공간에 저장된 에어로졸 생성 물질도 함께 기울어져 저장조(310)의 일측으로 쏠릴 수 있으며, 그 결과 에어로졸 생성 물질과 심지(320)가 접촉하지 않아 히터(예: 도 6, 도 7의 히터(400))에 충분한 양의 에어로졸 생성 물질이 공급되지 못할 수 있다.

반면, 심지(320)의 적어도 일 영역에 적어도 하나의 중량부(321)가 배치됨으로써, 심지(320)도 카트리지(300)가 기울어진 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 기울어질 수 있다. 이에 따라, 사용 과정(예: 흡연 과정)에서 카트리지(300)가 중력 방향을 기준으로 소정의 각도만큼 기울어지는 경우에도 에어로졸 생성 물질과 심지(320)의 접촉이 유지될 수 있다.

다시 말해, 심지(320)의 적어도 일 영역에 배치되는 적어도 하나의 중량부(321)를 통해 사용 과정에서 카트리지(300)가 기울어진 경우에도 에어로졸 생성 물질과 심지(320)의 접촉이 유지될 수 있으므로, 사용자의 흡연 자세와 관계 없이 에어로졸 생성 물질이 히터 방향으로 원활하게 공급될 수 있다.

도 10은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 심지를 나타내는 사시도이다.

도 10의 심지(320)는 도 2, 도 3, 도 5의 에어로졸 생성 장치(1000) 또는 도 6, 도 7의 에어로졸 생성 장치(1000)에 적용되는 심지(320)를 나타낼 수 있다.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 관한 카트리지(300)의 심지(320)는 심지(320)의 적어도 일 영역에서 분기되는 복수의 가지부(branch part)(323)를 포함할 수 있다.

심지(320)는 예를 들어, 심지(320)의 일단(예: z 방향의 일단)에서 분기되는 제1 가지부(323a) 및/또는 심지(320)의 타단(예: -z 방향의 일단)에서 분기되는 제2 가지부(323b)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 가지부(323a) 및 제2 가지부(323b) 중 적어도 하나의 가지부가 생략될 수도 있다.

복수의 가지부(323)는 저장조(310)의 내부 공간에 분산되어 배치되어 저장조(310)에 저장된 에어로졸 생성 물질과 심지(320)의 접촉을 유지시킬 수 있다. 예를 들어, 카트리지(300)가 중력 방향을 기준으로 소정의 각도로 기울어지거나, 저장조(310)에 잔존하는 에어로졸 생성 물질의 양이 많지 않은 경우, 심지(320)와 에어로졸 생성 물질이 접촉하지 않을 수 있다.

다만, 일 실시예에 관한 카트리지(300)는 심지(320)의 적어도 일 영역에서 분기되고, 저장조(310)의 내부 공간에 분산되어 배치되는 복수의 가지부(323)를 통해 카트리지(300)의 각도 및/또는 저장조(310)에 잔존하는 에어로졸 생성 물질의 양에 관계없이 에어로졸 생성 물질과 심지(320) 사이의 접촉을 유지할 수 있다.

결과적으로, 에어로졸 생성 장치의 카트리지는 복수의 가지부(323)를 통해 저장조(310)에 잔존하는 에어로졸 생성 물질을 모두 소진할 수 있을 뿐 아니라, 사용자의 흡연 자세 및/또는 에어로졸 생성 물질의 잔존량에 관계 없이 히터(예: 도 6, 도 7의 히터(400))에 충분한 양의 에어로졸 생성 물질을 공급함으로써, 사용자에게 일정한 흡연감을 제공할 수 있다.

상술한 실시예들에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 개시의 다양한 실시예들의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 마우스피스 200: 매질부
210: 매질 220: 돌출 영역
300: 카트리지 301: 공기 유동 경로
302: 투과막 310: 저장조
320: 심지 321: 중량부
323: 가지부 330: 유동 제한부
350: 판막 구조 400: 히터
500: 본체 510: 배터리
520: 제어기 530: 센서
540: 사용자 인터페이스 550: 메모리
1000: 에어로졸 생성 장치

Claims (15)

1. 카트리지에 있어서,
   에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조;
   상기 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지;
   상기 심지의 적어도 일 영역을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터; 및
   상기 저장조의 내부에 배치되어 상기 에어로졸 생성 물질이 상기 저장조 내부에서 일 방향으로 유동하는 것을 제한하는 유동 제한부;를 포함하고,
   상기 저장조는 상기 카트리지의 외부의 공기를 상기 저장조 내부로 유입시키기 위한 공기 유동 경로;를 포함하고,
   상기 유동 제한부는 상기 공기 유동 경로를 통해 상기 저장조로 유입된 외부 공기에 의해 상기 저장조의 내부에서 이동하는, 카트리지.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 저장조는 상기 공기 유동 경로에 배치되는 투과막;을 더 포함하는, 카트리지.
5. 제1항에 있어서,
   상기 유동 제한부는 상기 저장조에 저장된 상기 에어로졸 생성 물질의 소모됨에 따라 제1 방향으로 이동하여, 상기 에어로졸 생성 물질의 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 유동을 제한하는, 카트리지.
6. 제1항에 있어서,
   상기 유동 제한부는 적어도 일 부분이 만곡된(curved), 카트리지.
7. 제1항에 있어서,
   상기 심지는 상기 저장조의 내부에 배치되고, 상기 저장조의 길이 방향을 따라 연장되는, 카트리지.
8. 제1항에 있어서,
   상기 심지는 가요성 재질(flexible material)을 포함하는, 카트리지.
9. 제8항에 있어서,
   상기 심지의 적어도 일 영역에 배치되어, 상기 심지와 상기 저장조에 저장된 상기 에어로졸 생성 물질의 접촉을 유지시키는 적어도 하나의 중량부;를 더 포함하는, 카트리지.
10. 제1항에 있어서,
    상기 심지는 상기 심지의 적어도 일 영역에서 분기되고, 상기 저장조의 내부에 분산되어 배치되는 복수의 가지부(branch part);를 포함하는, 카트리지.
11. 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장조;
    상기 저장조의 내부에 배치되어 상기 저장조에 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지;
    상기 심지의 적어도 일 영역을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터; 및
    상기 저장조의 내부에 배치되고, 상기 에어로졸 생성 물질이 상기 저장조 내부에서 일 방향으로 유동하는 것을 차단하도록 폐쇄되고, 상기 일 방향과 반대 방향인 타 방향으로 유동하는 것은 허용하도록 개방되는 판막 구조;를 포함하는, 카트리지.
12. 제11항에 있어서,
    상기 판막 구조는 가요성 재질을 포함하고,
    상기 에어로졸 생성 물질의 유동 방향에 따라 형상이 변경되어, 상기 에어로졸 생성 물질의 상기 일 방향을 향하는 유동은 차단하고, 상기 에어로졸 생성 물질의 상기 타 방향을 향하는 유동은 허용하는, 카트리지.
13. 제12항에 있어서,
    상기 판막 구조는,
    상기 판막 구조의 상단에서 상기 판막 구조의 하단 방향을 향하는 유동을 허용하도록 개방되고, 상기 판막 구조의 하단에서 상기 판막 구조의 상단 방향을 향하는 유동을 차단하도록 폐쇄되는, 카트리지.
14. 제11항에 있어서,
    상기 판막 구조는 서로 이격된 복수 개의 판막 구조를 포함하는, 카트리지.
15. 제1항, 제4항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 카트리지;
    상기 카트리지와 연결되는 본체;
    상기 본체의 내부에 배치되고, 상기 카트리지에 전력을 공급하는 배터리; 및
    상기 본체의 내부에 배치되고, 상기 배터리를 통해 상기 카트리지에 공급되는 전력을 제어하는 제어기;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.