KR20180085366A - 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 축전장치, 축전장치로부터 전기를 공급 받아 열을 발생시키는 히터 및 축전장치와 히터를 연결하는 전자회로를 포함하는 미세 입자 발생 장치에 관한 것이다. 또한, 적어도 일부가 단결정 물질로 형성되는 전자회로를 포함하는 미세 입자 장치에 관해 개시한다.

Description

전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치{POWER-EFFICIENT FINE PARTICLE GENERATOR}

본 개시는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공한다.

공기 중의 미세 입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다.

전자 담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별된다.

또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 이러한 전자 담배에서는, 건조 담배잎이 채워지는 궐련부의 구성을 갖는 통상의 담배와는 다르게, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 전자 담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자 담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.

종래의 전자담배는 예열 중에 공급되는 전력이 매우 높아서, 과도한 열을 생성하는 경향이 있다. 따라서, 예열 단계에서 많은 전력소모가 이루어짐으로써 전자담배의 배터리의 전력이 단기간에 소모되어, 전자담배의 사용이 중단되는 경향이 있다. 또한 전자담배는 일정시간 사용 후 전자담배 내부의 배터리를 분리하여 별도의 충전기에 의해 재충전을 해서 사용할 수 있는데, 통상적으로 하루 내지 이틀 정도 사용하면 배터리가 방전되어 재충전을 해야만 하기 때문에 사용자가 흡입하는 도중에 사용이 중단되곤 하는 불편함이 있었다. 이에 따라, 전자 담배의 전력 효율을 개선시키기 위한 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공하는데 있다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 축전장치; 상기 축전장치로부터 전기를 공급 받아 열을 발생시키는 히터; 및 상기 축전장치와 상기 히터를 연결하는 전자회로를 포함하고, 상기 전자회로 중 적어도 일부는 단결정 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 궐련을 수용하는 카트리지;를 더 포함하고, 상기 전자회로에 연결된 상기 히터의 온도를 급속하게 상승시킴으로써, 상기 카트리지에 수용된 상기 궐련을 기설정된 온도 범위에서 가열하는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 전자회로를 구성하는 배선의 적어도 일부는 단결정 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 단결정 물질은 잉곳(ingot) 형태 및 박막 형태 중 적어도 하나의 형태로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 단결정 물질은 단결정 구리인 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 개시의 제 2 측면은, 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치; 기화재의 장착 여부를 감지하는 기화재 센서; 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 미세 입자 발생 장치와 연결되어 축전장치에 전력을 공급하여 주는 외장 전력 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 제어 장치는 예열 단계, 기화온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 제어 장치는 기화재의 장착이 감지되지 않으면 예열 단계까지만 작동하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 미세 입자 발생 장치는 사용자의 입술의 접촉을 감지하는 터치센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 제어 장치는 미세 입자 발생 장치의 사용 상태 발생 여부에 관계 없이 남아있는 전력량을 바탕으로 재충전 없이 동작 가능한 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 미세 입자 발생 장치의 내부 전자 회로 중 적어도 일부는 단결정 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 미세 입자 발생 장치는 외부 전력을 공급받을 수 있도록 하는 외부 전원 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

또한, 외부 전원 공급부는 무선 연결 방식으로 외부 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 전력 효율이 개선된 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시예의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에 수용된 상태에서 사용이 가능한 상태를 보여주기 위한 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에서 분리되는 과정을 보여주기 위한 사시도이다.

본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일부 실시예에서" 또는 "일 실시예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다.

본 개시의 일부 실시예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. “매커니즘”, “요소”, “수단” 및 “구성”등과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다.

또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.

사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터, 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치, 기화재의 장착 여부를 감지하는 기화재 센서, 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치를 포함하고, 히터는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한 미세 입자 발생 장치와 연결되어 축전장치에 전력을 송신하여 주는 외장 전력 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 제어 장치는 예열 단계, 기화 온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 히터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 제어 장치는 기화재의 장착이 감지되지 않으면 예열 단계까지만 작동하는 것을 특징으로 한다.

또한 미세 입자 발생 장치는 사용자의 입술의 접촉을 감지하는 터치센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 제어 장치는 미세 입자 발생 장치의 사용 상태 발생 여부에 관계 없이 남아 있는 전력량을 바탕으로 재충전 없이 동작 가능한 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한 미세 입자 발생 장치의 내부 전자 회로 중 적어도 일부는 단결정 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 미세 입자 발생 장치는 외부 전력을 공급받을 수 있도록 하는 외부 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 외부 전원 공급부는 무선 연결 방식으로 외부 전력을 공급받는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 저력 공급 장치의 단면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 외장 전력 공급 장치(1000)는 분리될 수 있는 각각의 케이스(200)를 구비하고, 각각의 케이스(200)에는 외장 전력 공급 장치(1000)의 구성요소들이 장착될 수 있게 내부가 구획되어 형성되어 있으며, 다수의 후크(205)와 걸림홈(206)을 구비하고 있어서 케이스(200)와 케이스(200)가 체결될 수 있는 구조이다.

보조 축전 장치(400)와 보조 전력 공급 장치(500)는 외장 전력 공급 장치(1000)의 수용부(401)에 장착될 수 있으며, 충전 수용부(300)의 양측면에 형성된 홀(301)을 통해 힌지(303)를 게재하여 케이스(200)의 내부에 형성되어 있는 요홈(202)에 힌지(303)를 삽입하여 충전 수용부(300)가 외장 전력 공급 장치(1000)의 케이스(200)에 장착될 수 있다.

충전 수용부(300)는 미세 입자 발생 장치(100)를 수용할 수 있도록 형성되어 있으며, 보조 전력 공급 장치(500)와 보조 축전 장치(400)는 배선으로 연결되어 있고, 보조 전력 공급 장치(500)는 충전 수용부(300)에 형성된 충전단자(302)와 배선(207)으로 연결되어 있다.

보조 전력 공급 장치(500)는 USB포트(506)과 같은 케이스에 내장된 통상적인 외부 전원을 통해 보조 축전 장치(400)가 충전될 수 있도록 제어하며, LED(501)를 통해 보조 축전 장치(400)의 충전 상태를 표시한다.

예를 들어, 도 1을 참조하면, LED(501)는 각각 3개의 LED를 구비하여, 충전된 전력량에 따라 하나의 LED를 점등하거나, 두개 또는 세개의 LED를 점등할 수 있으며, 세개의 LED가 점등된 경우에는 보조 축전장치(400)가 최고치로 충전된 상태를 가리킨다. LED(501)의 각각의 LED는 LED(501)가 장착된 케이스(200)에 결합되는 다른 케이스(200)에 구비된 홀(505)을 통해 케이스 외부로 LED(501)를 점등할 수 있다.

또한 케이스(200) 내부에는 홀(504)을 통해 케이스(200) 외부로 도출되는 버튼(503)을 구비하고 있으며, 버튼(503)은 케이스(200) 내에서 고정돌기(502)에 의해 지지된다. 버튼(503)은 배선으로 보조 전력 공급 장치(500)와 연결되어 있으며, 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 케이스와 수직으로 평행하게 수용된 상태에서 버튼(503)을 누르면 보조 전력 공급 장치(500)는 충전 수용부(300)의 충전단자(302)를 통해 미세 입자 발생 장치(100)의 흡입 개구에 열을 가해 미세 입자 발생 장치(100)에 묻어 있는 재나 이물질을 녹여주어 청소하는 기능을 수행하며, 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 케이스(200)와 기울어져서 수용된 상태에서 버튼(503)을 누르면 보조 전력 공급 장치(500)는 보조 축전 장치(400)의 전력을 충전 수용부(300)의 충전단자(302)를 통해 미세 입자 발생 장치(100)에 공급하여 미세 입자 발생 장치(100)를 예열시킨다.

충전 수용부(300)에 구비된 충전단자(302)는 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 미세 입자 발생 장치(100)에 충전단자(302)와 대향되어 구비된 충전단자(30)와 접속하게 되며, 보조 전력 장치(500)의 제어로 보조 축전 장치(400)에 충전된 전력을 보조 전력 장치(500)의 제어로 미세 입자 발생 장치(100)에 공급할 수 있다. 보조 전력 장치(500)는 무선통신포트를 구비하여 유선뿐만 아니라 무선으로 직접 미세 입자 발생 장치(100)에 전력을 공급하는 것도 가능하다.

또한 케이스(200)에는 자석(201)을 구비하며, 충전 수용부(300)에는 자석(201)에 대향되는 소정의 위치에 자석을 구비하여 자력에 의해 케이스(200)에 장착된다. 또한 케이스(200)의 하부에도 자석(204)이 경사지게 설치되며, 자석(204)과 같은 높이의 위치에 구비된 미세 입자 발생 장치(100)의 자석(60)과 서로 자력에 의해 미세 입자 발생 장치(100)가 충전수용부(300)에 수용될 수 있도록 한다.

도 3은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일실시예의 요부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 미세 입자 발생 장치는 미세 입자 발생 장치를 예열하기 위해 누를 수 있는 버튼(40)과 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 히터(20)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(70)와 히터(20)를 제어하기 위한 제어 장치(50)를 포함한다.

히터(20)는, 카트리지(10)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련 형태의 전자 담배를 카트리지(10)에 삽입하면 히터(20)가 가열되어 궐련부 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다.

제어 장치(50)는 히터(20)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가하여 충전이 필요한 경우나, 미세 입자 발생 장치(100)가 작동 준비가 완료된 경우에는 모터(80)를 구동하여 미세 입자 발생 장치(100)가 진동하게 되어 사용자가 인식할 수 있도록 한다. 또한 제어 장치(50)는 축전장치(70)의 전력 잔량을 미세 입자 발생 장치(100)에 형성된 별도의 표시수단을 통해 표시해 주며, 히터(20)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가할 경우에도 표시수단을 통해 상태를 표시할 수 있다.

축전장치(70)는 미세 입자 발생 장치(100)가 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 충전 수용부(300)의 단자(302)와 접속하는 미세 입자 발생 장치(100)의 외부 전원 공급부(92)에 구비된 충전단자(30)를 통해 배선으로 연결되어 전력을 공급받을 수 있으며, 미세 입자 발생 장치(100)가 전력을 공급받을 때 제어 장치(50)는 축전장치(70)에 공급되는 전력을 표시수단을 통해 표시할 수 있다.

미세 입자 발생 장치(100)는 충전단자(30)를 통해 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전단자(302)와 데이터통신이 가능하다. 또한 미세 입자 발생 장치(100)의 외부 전원 공급부(92)에는 별도의 무선통신포트를 구비하여 제어 장치(50)가 미세 입자 발생 장치(100)에 구비된 무선통신포트를 통해 외장 전력 공급 장치(1000)에 구비된 무선통신포트를 통해서 보조 전력 장치(500)와 데이터 통신이 가능하여 무선으로도 외장 전력 공급 장치(1000)로부터 전력을 공급 받을 수 있다.

축전장치(70)는 미세 입자 발생 장치(100)로부터 분리가 가능하며, 외장 전력 공급 장치(1000)에는 축전장치(70)를 수용할 수 있는 다수의 수용부를 형성하여 미세 입자 발생 장치(100)로부터 분리된 축전장치(70)를 하나 혹은 다수 수용하여 충전하는 것도 가능하다.

또한 미세 입자 발생 장치(100)에는 광 에너지나 기계적 에너지 등의 외부에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전수단을 내장하여 전력을 발생시켜 축전장치(70)를 충전시키는 것도 가능하다.

도 4는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치 일 실시예의 블록도이다.

도 4를 참조하면 미세 입자 발생 장치(100)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 히터(20)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(70), 기화재의 장착 여부를 감지하는 기화재 센서(90) 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치(50)를 포함한다.

상기 히터(20)는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시킨다.

제어장치(50)는 미세 입자 발생 장치(100)의 사용에 따라 히터(20)를 예열 단계, 기화온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 제어한다. 예를 들어, 사용자가 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련 형태의 전자 담배를 카트리지(10)에 삽입하거나, 액상 형태의 기화재를 카트리지(10)에 투입하면, 제어 장치(50)는 기화재 센서(90)를 통해 기화재를 감지하고, 히터(20)를 제어하여 미세 입자 발생 장치(100)를 예열시켜서, 목표하는 기화온도까지 온도를 순간적으로 상승시킨 후, 일정시간 기화온도를 유지하도록 히터(20)를 제어한다. 만약에 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)의 버튼(40)을 누른 상태에서 기화재 센서(90)로부터 기화재가 감지되지 않으면 제어 장치(50)는 히터(20)를 예열 단계까지만 작동시켜 불필요한 오작동을 방지하며, 일정 시간이 경과한 후에도 기화재 센서(90)로부터 기화재가 감지되지 않으면, 축전장치(70)를 제어하여 히터(20)로 공급하는 전력을 차단함으로써 불필요한 전력소모를 방지한다.

미세 입자 발생 장치(100)는 사용자의 입술의 접촉을 감지하는 터치센서(91)를 포함할 수 있다. 따라서, 미세 입자 발생 장치(100)는 기화재의 감지뿐만 아니라 입술의 접촉을 감지하여 제어장치(50)가 미세 입자 발생 장치(100)의 히터(20)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)의 버튼(40)을 누른 상태에서 제어 장치(50)는 히터(20)를 제어하여 미세 입자 발생 장치(100)를 예열시키면서, 터치센서(91)로부터 사용자의 입술의 접촉이 감지되면 히터(20)를 목표하는 기화온도까지 온도를 상승시킨 후, 일정시간 기화온도를 유지하도록 히터를 제어하여, 예열 단계, 기화온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 제어한다.

만약 히터(20)를 제어하여 미세 입자 발생 장치(100)를 예열시키는 시간 또는 설정한 일정 시간 동안 터치센서(91)로부터 사용자의 입술의 접촉이 감지되지 않으면, 제어 장치(50)는 축전장치(70)를 제어하여 히터(20)로 공급하는 전력을 차단하여 불필요한 전력소모를 방지한다.

또한 제어 장치(50)는 미세 입자 발생 장치(100)의 사용 상태 발생 여부에 관계 없이 남아 있는 전력량을 바탕으로 재충전 없이 동작 가능한 상태인지를 판단할 수 있다. 만약에 남아 있는 전력량이 재충전 없이는 동작할 수 없는 상태인 경우 상술한 바와 같이 미세 입자 발생 장치(100)는 외부 전력을 공급받을 수 있도록 하는 외부 전원 공급부(92)를 통해서, 외장 전력 공급 장치(1000)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 따라서, 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)를 사용하는 도중에 축전장치(70)의 전력이 소진되어 사용이 중단되는 것이 미연에 방지된다.

또한 미세 입자 발생 장치의 축전장치(70)로부터 히터(20)에 연결되는 전자회로 중 적어도 일부는 단결정 물질로 형성될 수 있다. 고체 안에 존재하는 원자·이온·분자가 규칙적인 배열을 가지는 물질을 단결정 물질이라 하며, 단결정 물질은 전체적으로 내부 원자 배열이 규칙적이면서 완전한 구조를 갖는다. 같은 종류의 고체라도 고체 안에 존재하는 원자·이온·분자의 배열 상태에 따라 단결정 구조 또는 다결정 구조를 가질 수 있다.

단결정 물질은 낮은 주파수 의존성(low frequency dependence), 낮은 저항률(low resistivity), 높은 표면 안정성(hardly oxidized-항산화 특성), 낮은 그레인 경계 산화 특성(no grain boundary scattering) 및 높은 흡착성(high adhesion)을 특징으로 갖는다. 특히, 같은 종류의 고체라도 다결정 구조일 때보다 단결정 구조를 갖는 경우 저항률이 작으므로, 예를 들어, 전자회로의 배선이 단결정 구조의 고체로 형성되는 경우 배선의 발열량을 줄일 수 있으므로, 전자회로에 연결된 저항 히터의 온도를 신속하게 상승시킬 수 있다.

히터(20)는 카트리지(10)에 수용된 궐련을 일정 온도 이상에서 가열함으로써 미세 입자를 발생시킬 수 있다. 일반적으로, 히터(20)에 의해 궐련이 200 내지 400℃ 온도 범위에서 가열될 때 궐련으로부터 미세 입자가 발생하므로, 미세 입자 발생 장치는 축전장치(70)로부터 순간적으로 높은 전력을 히터(20)에 공급하여 히터(20)의 온도를 급속하게 상승시킬 필요가 있다. 예를 들어, 미세 입자 발생 장치의 작동이 개시된 이후 1초, 2초, 3초 또는 4초 이내에 히터(20)의 온도를 급속하게 상승시켜, 카트리지(10)에 수용된 궐련을 200 내지 400 ℃ 온도 범위에서 가열되도록 할 필요가 있다.

이를 위해, 축전장치(70)와 히터(20)를 연결하는 전자회로 중 적어도 일부가 단결정 물질로 형성될 수 있다. 전자회로를 구성하는 배선의 적어도 일부가 단결정 물질로 형성되는 경우, 단결정 물질은 저항률이 작으므로 배선의 발열량을 줄일 수 있으므로 전자회로에 연결된 히터(20)의 온도를 원하는 온도까지 급속하게 상승시킬 수 있다. 즉, 전자회로를 구성하는 배선이 저항률이 작은 단결정 물질로 형성됨으로써, 기설정된 온도 범위에서 궐련이 가열되도록 히터(20)의 온도를 보다 빠르게 상승시킬 수 있으므로 미세 입자 발생 장치의 전력 효율이 개선될 수 있다.

일 실시예에서, 단결정 물질은 금, 구리, 은, 알루미늄, 니켈로 구성된 그룹 중 어느 하나의 금속으로 육성된 단결정 물질일 수 있다. 바람직하게, 단결정 물질은 단결정 구리(Cu)일 수 있다. 그러나, 단결정 물질의 종류는 이에 제한되지 않는다.

또한, 단결정 물질은 잉곳(ingot) 형태 및 박막 형태 중 적어도 하나의 형태로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 잉곳 형태로 육성된 단결정 물질을 판상의 조각으로 절단 시킨 후, 절단된 판상의 조각을 이용하여 전자회로의 배선을 형성할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에 수용된 상태에서 사용이 가능한 상태를 보여주기 위한 사시도이다.

도 5를 참조하면 미세 입자 발생 장치(100)이 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전 수용부(300)에 수용되어 전력을 공급받을 수 있으며, 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)를 사용하고자 하는 경우에 미세 입자 발생 장치(100)가 자석(60)에 의해 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 미세 입자 발생 장치(100)의 하단부를 밀어주게 되면 미세 입자 발생 장치(100)에 구비된 자석(60)에 의해 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 충전 수용부(300)가 케이스에 구비된 소정 각도로 경사진 자석(204)에 밀착하게 되어 결과적으로 미세 입자 발생 장치(100)가 케이스(200) 외부로 소정 각도 경사져서 미세 입자 발생 장치(100)의 상부 일부분이 외부로 도출되게 됩니다.

사용자는 궐련 형태의 전자담배를 미세 입자 발생 장치(100)의 카트리지(10)에 삽입하고, 외장 전력 공급 장치(1000)의 버튼(503)을 눌러서 미세 입자 발생 장치(100)를 예열시키고 사용이 가능하다. 따라서, 미세 입자 발생 장치(100)가 외장 전력 공급 장치(1000)로부터 전력을 공급받으면서, 흡입이 중단되지 않고 연속적으로 사용이 가능하다.

도 6은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에서 분리되는 과정을 보여주기 위한 사시도이다.

도 6을 참조하면 사용자가 미세 입자 발생 장치를 외장 전력 공급 장치로부터 분리할 경우에는 상술한 바와 같이 미세 입자 발생 장치(100)가 외부 전력 공급 장치(1000)에 기울어져 일부가 도출된 상태에서 미세 입자 발생 장치(100)에 소정의 힘을 가하여 미세 입자 발생 장치(100)과 외부 전력 공급 장치(1000)의 자력을 극복하고 인출할 수 있다.

본 개시는 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

또한, 본 명세서에서, "부"는 프로세서 또는 회로와 같은 하드웨어 구성(hardware component), 및/또는 프로세서와 같은 하드웨어 구성에 의해 실행되는 소프트웨어 구성(software component)일 수 있다.

전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 내용이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 실시예의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 축전장치;
   상기 축전장치로부터 전기를 공급 받아 열을 발생시키는 히터; 및
   상기 축전장치와 상기 히터를 연결하는 전자회로를 포함하고,
   상기 전자회로 중 적어도 일부는 단결정 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 미세 입자 발생 장치는,
   궐련을 수용하는 카트리지;
   를 더 포함하고,
   상기 전자회로에 연결된 상기 히터의 온도를 급속하게 상승시킴으로써, 상기 카트리지에 수용된 상기 궐련을 기설정된 온도 범위에서 가열하는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 전자회로를 구성하는 배선의 적어도 일부는 단결정 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 단결정 물질은 잉곳(ingot) 형태 및 박막 형태 중 적어도 하나의 형태로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 단결정 물질은 단결정 구리인 것을 특징으로 하는, 미세 입자 발생 장치.

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