KR20130104169A

KR20130104169A - 나선형 액상 공급 구조체 및 망관을 포함한 전자담배 무화기 구조체

Info

Publication number: KR20130104169A
Application number: KR1020120025436A
Authority: KR
Inventors: 박선순
Original assignee: 박선순
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2013-09-25
Also published as: KR101355794B1

Abstract

본 발명은 전자 담배의 무화기 구조체에 관한 것으로서, 구체적으로는 나선형 구조체 및 망관을 포함한 전자 담배 무화기 구조체에 관한 것이다.

Description

나선형 액상 공급 구조체 및 망관을 포함한 전자담배 무화기 구조체 {ELECTRONIC CIGARETTE ATOMIZER STRUCTURE INCLUDING NET PIPE AND SPIRAL LIQUID PROVIDING STRUCTURE}

전자 담배는 니코틴을 액상을 전열로 가열하여 무화시켜 무화된 증기를 흡입하는 전자 기기이다.

이러한 전자 담배는 일반적으로, 도 1에서와 같이 전자 담배 본체; 배터리; 무화기 및 카트리지로 이루어지며, 여기서 카트리지는 전자 담배 액상을 저장하고 있는 부분이고, 무화기는 카트리지와 연결되어 카트리지의 액상을 무화시키도록 가열시키는 부분이다.

일반적으로 무화기의 발열부는 열을 잘 발생시키도록 전열 코일인 니크롬선을 이용하고, 이러한 발열부에 액상을 직접 공급하는 공급체로서 유리 섬유로 이루어진 실과 같은 유리 섬유를 이용하고 있다.

한편, 카트리지는 액상을 저장하고 있고, 액상의 저장 방식은 탱크 방식으로 저장하거나 또는 솜과 같은 부재에 저장하거나 또는 펜에서 잉크를 저장하는 저장 용기 방식으로 저장하고 있기도 하다.

기존의 전자 담배들은 거의 중력을 이용한 액상 공급 장치를 이용하고 있고, 따라서 구조상 액상 공급부가 발열부 위에 위치한다. 따라서, 전자 담배를 이용시에 이용 자세가 액상 공급부가 발열부 위에 위치하는 상태로 전자 담배를 이용해야 액상이 공급이 원활히 이루어지게 되므로, 이는 매우 불편하였다.

한편, 기존의 전자 담배의 경우, 액상 공급 매체로서 유리 섬유를 쓰고 있는데, 이러한 유리 섬유는 쉽게 부스러져 그 내구성이 매우 약하다는 문제점이 있고, 또한 부스러진 부스러기가 인체 내부로 흡수될 수도 있다는 문제점이 있으며, 이러한 유리 섬유가 전열선에 직접 접촉되어 액상을 기화시킬 경우에는 과열된 전열선에 액상이 접촉되는 순간 연소가 발생하고 이때 탄 맛이 발생하여 전자 담배의 맛이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 유독 물질이 발생할 수도 있다.

또한, 종래의 전자 담배의 무화기의 경우 유리 섬유 실에서 공급된 액상이 발열된 전열선에 직접 닿는 순간, 순간적으로 가열에 의해 액상을 무화시키는 방식으로 순간 가열로 불완전 무화된 액체는 무화기 자체와 파이프를 거쳐 입에 흡입되는 동안 쉽게 기기의 벽에 결로(結露)를 형성하게 되고, 이러한 결로는 전열선에 환원되지 않음으로써 누수와 같은 문제를 야기시킨다는 문제점을 갖는다.

또한, 유리 섬유의 경우 최근 WHO의 국제암연구소(IARC)에서 인체 발암 가능성 물질 '2B 등급'으로 분류되어 유해성 논란이 되고 있다는 큰 문제점을 안고 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 전자 담배에서 이용하고 있는 무화기의 액상 공급 매체로서 유리 섬유를 이용하는 문제점을 해결하고, 중력에 의존하지 아니하여도 원활한 액상 공급이 이루어지며, 도가니에 의해 내부 온도를 일정하게 유지함으로써 완전 무화를 가능하게 하는 전자 담배 무화기 구조체를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 담배 무화기 구조체는, 액상 저장부; 도가니; 나선형 구조체; 및 망관을 포함하고, 상기 망관은 두루마리 형상으로 말린 채로 관의 형상을 이루며, 길이 방향을 따라서 일부분이 상기 액상 저장부 내에 삽입되어 있고, 상기 액상 저장부에 삽입된 부분의 반대편에는 상기 망관 주위를 감싸도록 원통형 도가니가 위치하며, 상기 원통형 도가니가 감싸고 있는 상기 망관의 관통로에는 나선형 구조체가 내장되어 있고, 상기 나선형 구조체는 액상 공급과 전열선의 기능을 하며, 상기 전열선에는 전원을 공급하기 위한 전원 공급선이 연결되어 있고, 상기 망관의 관통로를 통해 상기 나선형 전열선에 의해 자체에 공급된 액상은 상기 나선형 전열선의 발열을 통해 무화된다.

본 발명의 추가적인 실시예에 따른 전자 담배 무화기 구조체는, 액상 저장부; 도가니; 나선형 구조체; 및 망관을 포함하고, 상기 망관은 두루마리 형상으로 말린 채로 관의 형상을 이루며, 길이 방향을 따라서 일부분이 상기 액상 저장부 내에 삽입되어 있고, 상기 액상 저장부에 삽입된 부분의 반대편에는 상기 망관 주위를 감싸도록 원통형 도가니가 위치하며, 상기 원통형 도가니가 감싸고 있는 상기 망관의 관통로에는 나선형 구조체가 내장되어 있고, 상기 원통형 도가니가 감싸고 있는 상기 망관의 외부에는 전열선이 감겨 있으며, 상기 전열선에는 전원을 공급하기 위한 전원 공급선이 연결되어 있고, 상기 망관의 관통로에 내장된 나선형 구조체를 통해 상기 전열선 부위로 공급된 액상은 상기 전열선의 발열을 통해 무화된다.

이 경우, 상기 액상 저장부는 상기 망관으로 액상 공급을 촉진시키기 위해 상기 액상 저장부로 삽입된 상기 망관의 주위로 설치된 액상 충전망을 추가로 포함할 수 있다.

도 1은 일반적인 전자 담배의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 담배의 구조의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무화기 구조체의 측단면도 및 평면도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 전자 담배의 구조의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 무화기 구조체의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 충전망의 예시적인 모습을 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.

하기 설명은 본 발명의 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 하나 이상의 실시예들의 간략화된 설명을 제공한다. 본 섹션은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 엘리먼트들 중 핵심 엘리먼트를 식별하거나, 모든 실시예의 범위를 커버하고자 할 의도도 아니다. 그 유일한 목적은 후에 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 개념을 제공하기 위함이다.

도 1은 일반적인 전자 담배의 모습을 나타내는 도면이다. 일반적으로 전자 담배의 통상적인 구조는 무화기(atomiser), 액상을 저장하고 있는 카트리지(cartridge), 필터(filter) 및 배터리(battery)를 기본적으로 포함한 구조를 갖고 있다. 무화기는 카트리지와 연결되어 카트리지의 액상을 무화시키도록 가열시키는 부분이고, 일반적으로 무화기의 발열부는 열을 잘 발생시키도록 전열 코일인 니크롬선을 이용하고, 이러한 발열부에 액상을 직접 공급하는 공급체로서 유리 섬유로 이루어진 실과 같은 유리 섬유를 이용하고 있다.

본 발명은 일반적인 전자 담배와 달리, 유리 섬유가 아닌 관통로를 가진 망관; 나선형 구조체 및 도가니를 이용한 전자 담배 구조체를 개시하고 있다.

도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 담배 구조의 단면도이다. 도 2 및 3에서 보는 것처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 담배의 구조는 액상 저장부(200); 망관(800); 나선형 구조체(900) 및 도가니(700)를 포함한 무화기 구조체; 무화된 증기를 흡입하는 흡입부(400); 스위치를 포함한 본체(600); 및 배터리(500)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예의 무화기 구조체는, 망관(800)을 포함할 수 있다.

망관(800)은 두루마리 형상으로 말린 가요성 물질의 망으로서, 두루마리 형상으로 말린 채로 길이 방향을 따라서 일부분이 액상 저장부 내에 삽입되어 있다. 이러한 망관은 망 형태의 관으로서 그 관통로를 통해 액상 공급을 용이하게 유도하고 액상 통으로의 공기 유입 또한 원활하게 하는 기능을 한다.

망관(800)의 관통로 중 액상 저장부 내에 삽입되지 않은 관통로 내부에는 나선형 구조체(900)가 삽입되어 있으며, 이러한 나선형 구조체는 주된 액상의 공급 기능을 원활하게 하는 기능을 함과 동시에 전열선의 기능을 수행한다. 이는 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 담배의 액상 저장부에는 액상 충전망(300)을 추가로 포함하고 있다.

액상 충전망(300)은 도 6에서 보듯이 망 구조를 이루고 있으며 가요성(flexible) 물질로 이루어진 것이다. 이러한 가요성 액상 충전망(300)은 두루마리 형상으로 말릴 수 있으며, 이렇게 말린 채로 전자 담배의 액상 저장부에 설치된다. 이 경우 액상 충전부에 삽입된 망관(800)의 주위를 감싸도록 액상 충전망(300)이 설치되고, 이에 의해 액상 충전망이 액상 저장부의 액상을 보유하고 있다가 망관(800)으로 더욱 원활하게 액상을 공급하게 된다. 이는 특히, 전자 담배가 도 2에서 도시된 것처럼 이용할 때, 즉 액상이 중력에 역행하는 방향으로 위치한 채로 전자 담배를 이용할 때에도 원활하게 액상을 공급하는 것을 도와준다.

이 경우 전자 담배의 액상 공급을 위해, 망관(800)의 내부 관통로에 삽입된 나선형 구조체(900)를 추가로 포함한다. 나선형 구조체는 액상의 표면 장력에 의해 나선 방향을 따라서 신속하게 액상을 이동시키는 기능을 가능하게 하고, 이에 의해 액상이 중력에 역행하는 방향으로 위치한 경우에도 전자 담배 이용시 원활하게 액상이 공급될 수 있다.

도 2 및 3의 실시예에서는 나선형 구조체(900)가 액상의 공급을 원활하게 할 뿐만 아니라 그 자체가 발열부의 기능을 하게 된다. 따라서 나선형 구조체(900)는 전도성 물질인 금속 물질, 바람직하게는 니크롬선과 같은 물질로 이루어짐으로써, 전원이 공급될 때 액상을 무화시키는 전열선이 될 수 있다. 이에 의해 기존의 액상 공급체인 유리 섬유에 니크롬선을 나선으로 말아 발열체로 기능하였던 종래의 방식에서 탈피하여 유리 섬유의 한계인 기기의 안정성, 내구성, 맛의 저하 등의 문제점을 해결하게 된다.

도 2 및 3에서 보는 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 담배 무화기 구조체는 액상 저장부에 삽입되지 아니한 망관의 일부분(내부에 나선형 구조체가 삽입되어 있는 부분)인 발열부 부분을 감싸는 원통형 도가니(700)를 포함하고 있다. 이러한 도가니의 재질은 흡수성 저경화 세라믹 소재가 바람직하나, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.

세라믹 도가니는 고온을 신속히 흡수하여 보온하면서 그 방열 또한 균일한 성질을 갖고 있고, 이러한 성질에 의해 순간적으로 발열하는 고온의 전열선의 열을 신속하게 흡수하여 낮추어 줌으로써 액상의 연소를 방지하고 역으로 과도하게 공급되는 액상에 대해서는 함유하고 있던 열을 균일하게 방출하여 액상을 균질 중탕시키는 것이다. 또한, 세라믹의 경화 정도에 따라, 저경화 세라믹은 액상을 흡수하여 세라믹 내에서 액상을 무화시킬 수 있어 중탕 효과는 최고에 달할 수 있다.

한편, 도가니에는 공기가 들어오는 공기 구멍(720) 및 증기가 나갈 수 있는 배출공(730)이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 배출공을 통해 증기가 배출될 수 있으며, 배출공(730)은 전열선에 의해 흡수된 액상이 무화될 때 무화된 증기가 신속하게 배출될 수 있도록 도울 수 있고, 이에 의해 무화 효율이 높아지게 된다.

한편, 본 발명의 추가적인 실시예가 도 4 및 5에서 도시된다. 도 4 및 5의 실시예의 경우에는, 도 2 및 3의 실시예와 다르게 나선형 구조체가 전열선의 기능을 하지 아니하고, 주된 액상 공급 기능만을 수행하며, 따라서 액상 저장부 내로 나선형 구조체(900)가 삽입되어 있다. 한편, 별도의 전열선(740)이 필요하고, 이러한 전열선(740)은 도시된 것처럼 액상 저장부 내로 삽입되지 않은 망관(800)의 주위를 감싸도록 감겨 있다.

이 경우에는 나선형 구조체(900)는 발열부로서의 기능을 하지 아니하므로, 굳이 금속 재질로 이루어질 필요는 없다.

또한, 망관의 일부 및 발열부를 감싸는 도가니(700)(중탕 도가니)를 추가로 포함한다.

도가니는 세라믹 재질로 이루어져 있으며, 저밀도의 흡수성 세라믹이 바람직하다. 이러한 도가니는 중공형으로서 전열부를 포함한 망관을 감싸도록 설치되고(도 4 참고), 이에 의해 발열이 일어날 경우 도가니는 발열부의 내부 온도를 일정하게 유지 보온하여 액상의 불포화 비등을 막아 중탕 기능을 하게 된다.

세라믹 도가니(700)는 고온을 신속히 흡수하여 보온하면서 그 방열 또한 균일한 성질을 갖고 있고, 이러한 성질에 의해 순간적으로 발열하는 고온의 전열선의 열을 신속하게 흡수하여 낮추어 줌으로써 액상의 연소를 방지하고 역으로 과도하게 공급되는 액상에 대해서는 함유하고 있던 열을 균일하게 방출하여 액상을 균질 중탕시키는 것이다. 또한, 세라믹의 경화 정도에 따라, 저경화 세라믹은 액상을 흡수하여 세라믹 내에서 액상을 무화시킬 수 있어 중탕 효과는 최고에 달할 수 있다.

한편, 이러한 도가니(700)에는 공기 흡입구(720) 및 증기 배출구(730)를 포함하고 있다. 공기 흡입구(720)는 도가니 내의 무화 증기를 배출시키기 위해 유입되는 공기 흡입구이고, 증기 배출구(730)는 도가니 내의 무화 증기를 배출시키는 구멍이다.

또한, 도 4의 실시예에서는 액상 이동 유도망(1000)을 추가로 포함한다. 액상 이동 유도망은 액상통 내경이 일정 직경 이하인 경우 액상의 표면 장력에 의해 통 내의 액상 이동이 자유롭지 못할 때 그 이동을 원활하게 유도하기 위해 설치된다.

한편 본체는 전자 담배의 스위치를 포함하고 있다. 이 경우 스위치와 함께 전자 회로인 인쇄회로기판(PCB)이 장착된다. 지금까지의 모든 배터리의 PCB는 배터리 자체와 한 몸체로 제작되어 있었다. 이 경우 배터리 불량의 문제점이 있을 때 대부분 PCB 불량이었고, 따라서 이러한 PCB의 불량 때문에 문제가 없는 배터리도 함게 교환해 주어야 했었다. 그러나, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 배터리 체결구에 스위치를 포함한 PCB를 별도 분리하여 설계하였고, 이에 의해 배터리 불량시 이 배터리 체결구만 교체해주면 된다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims

액상 저장부; 도가니; 나선형 구조체; 및 망관을 포함하고,
상기 망관은 두루마리 형상으로 말린 채로 관의 형상을 이루며, 길이 방향을 따라서 일부분이 상기 액상 저장부 내에 삽입되어 있고, 상기 액상 저장부에 삽입된 부분의 반대편에는 상기 망관 주위를 감싸도록 원통형 도가니가 위치하며,
상기 원통형 도가니가 감싸고 있는 상기 망관의 관통로에는 나선형 구조체가 내장되어 있고, 상기 나선형 구조체는 액상 공급 및 전열선의 기능을 하며,
상기 전열선에는 전원을 공급하기 위한 전원 공급선이 연결되어 있고,
상기 망관의 관통로를 통해 상기 나선형 전열선으로 공급된 액상은 상기 나선형 전열선의 발열을 통해 무화되는,
나선형 액상 공급 구조체 및 망관을 포함한 전자담배 무화기 구조체.
액상 저장부; 도가니; 나선형 구조체; 및 망관을 포함하고,
상기 망관은 두루마리 형상으로 말린 채로 관의 형상을 이루며, 길이 방향을 따라서 일부분이 상기 액상 저장부 내에 삽입되어 있고, 상기 액상 저장부에 삽입된 부분의 반대편에는 상기 망관 주위를 감싸도록 원통형 도가니가 위치하며,
상기 원통형 도가니가 감싸고 있는 상기 망관의 관통로에는 나선형 구조체가 내장되어 있고,
상기 원통형 도가니가 감싸고 있는 상기 망관의 외부에는 전열선이 감겨 있으며,
상기 전열선에는 전원을 공급하기 위한 전원 공급선이 연결되어 있고,
상기 망관의 관통로 및 상기 나선형 구조체를 통해 상기 전열선 부위로 공급된 액상은 상기 전열선의 발열을 통해 무화되는,
나선형 액상 공급 구조체 및 망관을 포함한 전자담배 무화기 구조체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 액상 저장부에는 상기 망관으로 액상 공급을 촉진시키기 위해 상기 액상 저장부로 삽입된 상기 망관의 주위로 설치된 액상 충전망을 추가로 포함하는,
나선형 액상 공급 구조체 및 망관을 포함한 전자담배 무화기 구조체.