KR20200092909A - 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치용 히터 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치용 히터 Download PDF

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Abstract

일부 실시예에 따르면, 서로 결합되어 내부에 가열 대상이 삽입되는 삽입부를 형성하는 복수의 세그먼트들, 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄되어 상기 가열 대상을 향해 배치되는 하나 이상의 전기 전도성 트랙 및 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 탄성 부재를 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 히터가 개시된다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치용 히터{An apparatus for generating aerosols and A heater therein}
실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치용 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기화기에서 발생한 에어로졸을 궐련을 통과시킴으로써 풍부한 풍미를 갖는 에어로졸을 생성할 수 있는 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 물질을 가열함에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래의 에어로졸 생성 장치는 궐련의 내부에 삽입되는 내부 삽입형 히터를 포함하였으나, 내부 삽입형 히터가 궐련의 내부에 삽입될 때 궐련의 일단이 관통됨에 따라 궐련으로부터 이물질 등이 배출되는 문제가 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 궐련을 외부에서 가열하는 원통형 히터가 개발되었으나, 원통형 히터의 경우 궐련 내부에 직접 삽입되는 내부 삽입형 히터보다 궐련에 대한 열 전달이 감소되는 문제가 있다. 따라서, 원통형 히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 있어서 궐련에 대한 열 전달의 효율을 최대화하기 위한 기술이 요구될 수 있다.
다양한 실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치용 히터를 제공하는데 있다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 에어로졸 생성 장치용 히터는, 서로 결합되어 내부에 가열 대상이 삽입되는 삽입부를 형성하는 복수의 세그먼트들; 상기 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄되어 상기 가열 대상을 향해 배치되는 하나 이상의 전기 전도성 트랙; 및 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
상기 탄성 부재는 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸서 압축함으로써 상기 복수의 세그먼트들이 결합된 구조를 유지하도록 할 수 있다.
상기 탄성 부재는 상기 탄성 부재의 내면 방향으로의 탄성력을 갖는 소재를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 탄성 부재의 내경은 상기 복수의 세그먼트들이 상기 가열 대상의 외주를 따라 서로 밀착 배치된 구조의 외경보다 작을 수 있다.
상기 삽입부에 삽입된 상기 가열 대상에 의해, 상기 복수의 세그먼트들 중 적어도 일부는 서로 이격될 수 있다.
상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 상기 탄성 부재를 상기 가열 대상이 삽입되는 방향에서 바라본 단면 형상이 원형 및 다각형 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 히터는, 상기 복수의 세그먼트들을 하단에서 지지하기 위해 상기 복수의 세그먼트들의 하단에 배치되는 하단 지지부; 및 상기 복수의 세그먼트들을 상단에서 지지하고, 상기 하단 지지부와 결착되는 하나 이상의 날개부를 구비하는 상단 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 하단 지지부, 상기 탄성 부재 및 상기 상단 지지부 중 적어도 하나의 내면은 상기 복수의 세그먼트들의 외면과 이격되는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하단 지지부, 상기 탄성 부재 및 상기 상단 지지부 중 적어도 하나의 내면은 상기 복수의 세그먼트들의 외면과 선 접촉 방식 또는 점 접촉 방식에 의해 접촉될 수 있다.
한편, 상기 가열 대상은 궐련이며, 상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙은 상기 삽입부에 삽입된 상기 궐련의 담배 로드에 대응되는 위치에 인쇄될 수 있다.
상기 복수의 세그먼트들 각각은 상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙에 의해 서로 다른 온도로 가열될 수 있다.
상기 복수의 세그먼트들 각각의 내면에 형성되어 상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙을 보호하는 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 히터는, 상기 복수의 세그먼트들 각각의 내면에 인쇄된 하나 이상의 센서 트랙을 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 세그먼트들 각각의 온도는 상기 하나 이상의 센서 트랙에 의해 독립적으로 검출될 수 있다.
또한, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 에어로졸 생성 장치는, 서로 결합되어 내부에 가열 대상이 삽입되는 삽입부를 형성하는 복수의 세그먼트들, 상기 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄되어 상기 가열 대상을 향해 배치되는 하나 이상의 전기 전도성 트랙 및 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 탄성 부재를 포함하는 히터; 및 상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙에 대한 전력 공급을 제어함으로써 상기 복수의 세그먼트들 각각을 서로 다른 온도로 가열하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로서, 에어로졸 생성 장치용 히터를 제조하는 방법은, 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 하나 이상의 전기 전도성 트랙을 인쇄하는 단계; 상기 인쇄된 하나 이상의 전기 전도성 트랙들이 서로를 향하도록 상기 복수의 세그먼트들을 배치하고, 상기 배치된 복수의 세그먼트들을 지지하기 위해 상기 복수의 세그먼트들의 하단에 하단 지지부를 설치하는 단계; 탄성 부재로 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 단계; 및 상기 하단 지지부와 결착되는 하나 이상의 날개부를 구비하는 상단 지지부를 상기 복수의 세그먼트들의 상단에 설치하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 장치용 히터를 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터는 서로 결합되어 내부에 가열 대상(예를 들어, 궐련)이 삽입되는 삽입부를 형성하는 복수의 세그먼트들, 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄되어 가열 대상을 향해 배치되는 하나 이상의 전기 전도성 트랙 및 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸서 압축함으로써 복수의 세그먼트들이 결합된 구조를 유지하도록 하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
종래의 에어로졸 생성 장치에 포함되는 원통형 히터는 원통형 구조를 갖는 부재의 내면에 전기 전도성 트랙을 직접 인쇄하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다. 이에 반해, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 구조에 따르면, 원통형 구조의 부재가 복수 개로 절단된 형태를 갖는 복수의 세그먼트들 각각의 내면에 전기 전도성 트랙이 쉽게 인쇄될 수 있고, 이후 복수의 세그먼트들이 서로 결합되어 원통형 구조가 형성될 수 있다. 전기 전도성 트랙이 히터의 내면에 인쇄되어 궐련과 직접 접촉함에 따라 궐련에 대한 열 전달 효율이 증가될 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터는 복수의 세그먼트들이 서로 결합되어 형성되는 삽입부에 삽입된 궐련과 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄된 전기 전도성 트랙이 밀착할 수 있도록 복수의 세그먼트들에게 탄성력을 가하는 탄성 부재를 포함한다. 전기 전도성 트랙과 궐련이 서로 밀착됨에 따라, 궐련에 대한 열 전달 효율이 보다 증가될 수 있다.
도 1 및 도 2는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 3은 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 일부 실시예에 따른 각각의 내면에 전기 전도성 트랙이 인쇄된 복수의 세그먼트들의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 일부 실시예에 따른 복수의 세그먼트들의 다른 예를 나타내는 도면이며, 도 5c는 일부 실시예에 따른 복수의 세그먼트들의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6a는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 일부 실시예에 따른 탄성 부재 및 복수의 세그먼트들이 결합된 구조를 궐련이 삽입되는 방향에서 바라본 단면도이다.
도 7은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 A 부분을 Ⅷ-Ⅷ′선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9a는 일부 실시예에 따른 하단 지지부, 탄성 부재 및 상단 지지부의 예시를 도시한 도면이고, 도 9b는 일부 실시예에 따른 하단 지지부, 탄성 부재 및 상단 지지부 중 어느 하나와 복수의 세그먼트들이 결합된 구조 간의 접촉 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 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.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 공간에는 궐련(20000)이 삽입될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에는 에어로졸 생성 장치(10000)에 히터(13000)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13000)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11000), 제어부(12000), 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1 또는 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 배터리(11000), 제어부(12000), 증기화기(14000) 및 히터(13000)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 증기화기(14000)를 작동시켜, 증기화기(14000)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 증기화기(14000)에 의해 생성된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달된다. 증기화기(14000)에 관한 설명은 하기에서 보다 상세히 하기로 한다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 히터(13000) 또는 증기화기(14000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12000)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12000)는 배터리(11000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12000)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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13000)는 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 히터(13000)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13000)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13000)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13000)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13000)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 히터(13000)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13000)들은 궐련(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13000)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14000)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14000)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14000)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 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 들어, 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 들어, 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 들어, 증기화기(14000)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련(20000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 및 도 2에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10000)가 결합된 상태에서 히터(13000)가 가열될 수도 있다.
궐련(20000)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20000)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에는 제 1 부분 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분 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 생성 장치(10000)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)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 궐련(20000)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20000)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 궐련(20000)의 일 예에 대하여 설명한다.
도 3은 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 궐련(20000)은 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)를 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(21000)를 포함하고, 제 2 부분은 필터 로드(22000)를 포함한다.
도 3에는 필터 로드(22000)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22000)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22000)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(20000)은 적어도 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24000)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(20000)은 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(20000)은 2 이상의 래퍼(24000)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(21000)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(22000)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 궐련(20000) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(21000) 또는 필터 로드(22000) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(20000) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(21000)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 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(21000)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21000)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21000)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21000)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21000)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다.
필터 로드(22000)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22000)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22000)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22000)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(22000)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(22000)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(22000)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22000)에는 적어도 하나의 캡슐(23000)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23000)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23000)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23000)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(22000)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 궐련(20000)은 전단 필터를 더 포함할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(21000)에 있어서, 필터 로드(22000)에 대향하는 일측에 위치한다. 전단 필터는 담배 로드(21000)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(21000)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 및 도 2의 10000)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치용 히터(13000)는 복수의 세그먼트들(410), 하나 이상의 전기 전도성 트랙(420) 및 탄성 부재(430)를 포함할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 에어로졸 생성 장치용 히터(13000)에는 본 실시예와 관련된 구성들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치용 히터(13000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들어, 히터(13000)에는 전기 전도성 트랙(420)과 배터리(11000) 간의 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 전기 코넥터(미도시)가 포함될 수 있다.
복수의 세그먼트들(410)은 서로 결합되어 내부에 가열 대상이 삽입되는 삽입부를 형성하는 구조물을 의미할 수 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트들(410) 각각은 원통형 구조의 부재가 복수 개로 절단된 형태일 수 있다. 복수의 세그먼트들(410)이 서로 결합되어 원통형 구조를 형성하면, 가열 대상(예를 들어, 궐련(20000))을 내부에 수용할 수 있는 수용공간, 즉 삽입부가 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조에 의해 형성되는 삽입부의 단면 형상은 궐련(20000)의 형상에 대응되도록 원형일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조에 의해 형성되는 삽입부의 단면 형상은 다각형일 수도 있으며, 궐련(20000)의 형상에 따라 다양한 크기 및 형상을 가질 수도 있다.
또한, 복수의 세그먼트들(410)은 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열을 견디기 위해 내열 소재로 구성될 수 있고, 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열이 외부로 손실되는 것을 방지하기 위해 단열 소재로 구성될 수도 있으며, 내부에 삽입되는 가열 대상을 고르게 가열할 수 있도록 열 전도성을 가질 수 있다.
복수의 세그먼트들(410)은 궐련(20000)을 내부에 수용하고도 형상을 유지하기 위해 강성의 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트들(410)은 세라믹 소재이거나, 내열성 고분자 소재와 같이 전기 절연성 소재일 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 구리, 니켈, 철, 크롬, 또는 이들의 합금과 같은 임의의 적절한 금속 소재로 구성될 수 있다. 다만, 복수의 세그먼트들(410)이 금속 소재로 구성되는 경우, 복수의 세그먼트들(410)과 전기 전도성 트랙(420) 사이에는 전기가 통전되는 것을 방지할 수 있는 별도의 전기 절연층(미도시)이 더 포함될 수 있다. 상기 전기 절연층은 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생되는 열을 견딜 수 있으면서도, 절연성을 가지는 내열성 고분자 소재일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전기 전도성 트랙(420)은 배터리(11000)로부터 전력이 공급되어 전류가 흐름에 따라 발열되는 전기 저항성 발열체를 의미할 수 있다. 전기 전도성 트랙(420)은 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 인쇄되어 궐련(20000)을 향해 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 인쇄된 전기 전도성 트랙(420)들은 서로를 향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 복수의 세그먼트들(410)이 서로 결합되어 형성된 삽입부에 삽입된 궐련(20000)이 전기 전도성 트랙(420)과 인접할 수 있다.
본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터(13000)의 구조에 따르면, 원통형 구조의 부재가 복수 개로 절단된 형태를 갖는 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면, 즉 원통형 구조의 내면에 하나 이상의 전기 전도성 트랙(420)이 쉽게 인쇄될 수 있다. 전기 전도성 트랙(420)이 히터(13000)의 내면에 인쇄됨에 따라 전기 전도성 트랙(420)과 궐련(20000)이 직접 접촉할 수 있고, 궐련(20000)에 대한 열 전달 효율이 증가될 수 있다.
한편, 전기 전도성 트랙(420)은 삽입부에 삽입된 궐련(20000)의 담배 로드(21000)에 대응되는 위치에 인쇄될 수 있다. 이에 따라, 궐련(20000)의 담배 로드(21000)에 포함되는 에어로졸 생성 물질이 효과적으로 가열될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 전기 전도성 트랙(420)은 히터(13000)를 구성하는 복수의 세그먼트들(410)의 일면의 임의의 적절한 위치에 인쇄될 수 있다. 이하 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 각각의 내면에 전기 전도성 트랙(420)이 인쇄된 복수의 세그먼트들(410)의 예시들에 대해 상세히 설명한다.
도 5a는 일부 실시예에 따른 각각의 내면에 전기 전도성 트랙이 인쇄된 복수의 세그먼트들의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 일부 실시예에 따른 복수의 세그먼트들의 다른 예를 나타내는 도면이며, 도 5c는 일부 실시예에 따른 복수의 세그먼트들의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
복수의 세그먼트들(410)은, 도 5a에 도시된 바와 같이, 원통형 구조의 부재가 2 개로 절단된 형태일 수 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트들(410) 각각의 단면 형상은 반원형일 수 있다. 복수의 세그먼트들(410) 각각은 원통형 구조의 부재가 2 개로 절단된 형태이므로, 원통형 구조의 부재가 단일하게 존재하는 경우와 비교하여 복수의 세그먼트들(410) 각각의 내면에 전기 전도성 트랙(420)이 더 쉽게 인쇄될 수 있다.
복수의 세그먼트들(410)은, 도 5b에 도시된 바와 같이, 원통형 구조의 부재가 4 개로 절단된 형태일 수도 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트들(410) 각각의 단면 형상은 사분원 형상일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 복수의 세그먼트들(410)은 원통형 구조의 부재가 임의의 적절한 개수로 절단된 형태일 수 있다. 또한, 복수의 세그먼트들(410)은 원통형이 아닌 다른 형태의 구조를 갖는 부재가 복수 개로 절단된 형태일 수도 있다.
전기 전도성 트랙(420)은 도 5a에 도시된 바와 같은 가로 형태의 패턴으로 인쇄될 수 있고, 도 5c에 도시된 바와 같은 세로 형태의 패턴으로 인쇄될 수도 있다. 다만, 앞선 예시들에 제한되는 것은 아니며, 전기 전도성 트랙(420)의 패턴 또는 모양은 각진 형태, 만곡된 형태, 메쉬 형태 또는 비정형의 형태 등으로 다양하게 구현될 수 있다.
다시 도 4로 돌아와서, 복수의 세그먼트들(410) 각각은 하나 이상의 전기 전도성 트랙(420)에 의해 서로 다른 온도로 가열될 수 있다. 복수의 세그먼트들(410) 각각에는 별개의 전기 전도성 트랙(420)이 인쇄되므로, 하나 이상의 전기 전도성 트랙(420)에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부(12000)에 의해 복수의 세그먼트들(410) 각각은 서로 다른 온도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 복수의 세그먼트들(410) 중 에어로졸 생성 장치(10000)의 외부 하우징과 가깝게 위치하는 세그먼트는 낮은 온도로 가열되고, 에어로졸 생성 장치(10000)의 외부 하우징과 멀리 위치하는 세그먼트는 높은 온도로 가열될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 복수의 세그먼트들(410) 각각은 서로 동일한 온도로 가열될 수도 있다.
한편, 히터(13000)는 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 인쇄된 하나 이상의 센서 트랙(510)을 더 포함할 수 있다. 센서 트랙(510)은 도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 트랙(420)과 유사한 방식으로 인쇄될 수 있다. 센서 트랙(510)이 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 인쇄됨에 따라 복수의 세그먼트들(410) 각각의 온도가 독립적으로 검출 가능할 수 있다. 센서 트랙(510)은 전기 전도성 트랙(420)과 마찬가지로 전기 저항성 소자 또는 전기 전도성 소자로 제작될 수 있다. 예를 들어, 센서 트랙(510)은 텅스텐, 금, 백금, 은 구리, 니켈 팔라듐, 또는 이들의 조합으로 제작될 수 있고, 적절한 도핑재에 의해 도핑되거나, 합금을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 히터(13000)는 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 형성되어 전기 전도성 트랙(420) 또는 센서 트랙(510)을 보호하는 코팅층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 코팅층은 전기 절연성을 가지는 내열성 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코팅층은 유리막 코팅층, 테플론 코팅층 및 더몰론 코팅층의 단일 코팅층 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 코팅층은 유리막 코팅층, 테플론 코팅층 및 더몰론 코팅층 중 두 개 이상의 조합으로 구성된 복합 코팅층을 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 코팅층은 전기 전도성 트랙(420) 또는 센서 트랙(510)을 보호하기 위한 임의의 적절한 소재를 포함할 수 있다. 또한, 코팅층은 증착, 분사, 적층 등을 포함하는 임의의 적절한 방식을 이용하여 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 형성될 수 있다.
탄성 부재(430)는 복수의 세그먼트들(410)의 적어도 일부를 둘러싸는, 탄성을 갖는 부재를 의미할 수 있다. 탄성 부재(430)는 복수의 세그먼트들(410)의 적어도 일부를 둘러싸서 압축함으로써 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조를 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(430)는 탄성 부재(430)의 내면 방향, 즉 복수의 세그먼트들에 의해 형성된 삽입부에 삽입되는 가열 대상을 가압하는 방향으로의 탄성력을 갖는 소재를 포함할 수 있고, 탄성 부재(430)의 내경은 복수의 세그먼트들(410)이 궐련(20000)의 외주를 따라 서로 밀착 배치된 구조의 외경보다 작을 수 있다.
따라서, 탄성 부재(430)가 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조를 둘러쌀 때 탄성 부재(430)는 원래의 상태보다 늘어난 상태가 되며, 이 경우, 탄성 부재(430)는 원래의 상태로 되돌아가기 위해 복수의 세그먼트들(410)에 대해 탄성력을 가할 수 있다. 복수의 세그먼트들(410)을 둘러싸는 탄성 부재(430)의 탄성력에 의해 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조가 유지될 수 있다. 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조가 유지됨에 따라 궐련(20000)이 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.
한편, 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조의 내경은 궐련(20000)의 외경보다 작을 수 있다. 따라서, 삽입부에 삽입된 궐련(20000) 에 의해, 복수의 세그먼트들(410) 중 적어도 일부는 서로 이격될 수 있고, 탄성 부재(430)는 복수의 세그먼트들(410) 간에 이격이 발생되지 않도록 하는 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 탄성 부재(430)가 복수의 세그먼트들(410)에 가하는 탄성력에 의해 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 인쇄된 전기 전도성 트랙(420)이 궐련(20000)과 밀착될 수 있다. 전기 전도성 트랙(420)과 궐련(20000)이 서로 밀착됨에 따라, 궐련(20000)에 대한 열 전달 효율이 보다 증가될 수 있다.
도 6a는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6a를 참조하면, 에어로졸 생성 장치용 히터(13000)는 도 4와 비교하여 탄성 부재(430)의 형태 또는 소재에 다소 차이가 있을 뿐, 동일한 구성들을 포함한다. 예를 들어, 전기 전도성 트랙(420)은 도 6a에서 생략되어 있지만, 히터(13000)는 복수의 세그먼트들(410) 각각의 일면에 인쇄된 전기 전도성 트랙(420)을 포함할 수 있다. 복수의 세그먼트들(410), 전기 전도성 트랙(420) 및 탄성 부재(430)에 대해 도 4와 중복되는 설명은 생략한다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(430)는 완전한 원형의 단면 형상을 갖지 않고, 고리 형태의 단면 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 탄성 부재(430)는 도 4와 비교하여 상대적으로 더 강성이면서 상대적으로 더 작은 탄성력을 갖는 소재를 포함할 수 있다. 다만, 탄성 부재(430)가 복수의 세그먼트들(410)의 적어도 일부를 둘러싸서 압축함으로써 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조를 유지하도록 하는 역할을 수행한다는 점은 동일하다. 이하 도 6b를 참조하여 탄성 부재(430)의 역할에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 6b는 일부 실시예에 따른 탄성 부재 및 복수의 세그먼트들이 결합된 구조를 궐련이 삽입되는 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6b를 참조하면, 탄성 부재(430)의 내경(a)은 복수의 세그먼트들(410)이 서로 이격되지 않고 결합되었을 때 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조의 외경(b)보다 작다. 이에 따라, 탄성 부재(430)가 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조를 둘러쌀 때 탄성 부재(430)는 원래의 상태보다 늘어난 상태가 되며, 이 경우, 탄성 부재(430)는 원래의 상태로 되돌아가기 위해 복수의 세그먼트들(410)에 대해 탄성력을 가할 수 있다. 복수의 세그먼트들(410)의 적어도 일부를 둘러싸는 탄성 부재(430)의 탄성력에 의해 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조가 유지될 수 있다. 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조가 유지됨에 따라 궐련(20000)이 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 히터(13000)는 복수의 세그먼트들(410), 전기 전도성 트랙(420) 및 탄성 부재(430) 외에 하단 지지부(710) 및 상단 지지부(720)를 더 포함할 수 있다.
하단 지지부(710)는 복수의 세그먼트들(410)을 하단에서 지지하기 위해 복수의 세그먼트들(410)의 하단에 배치되는 지지 구조물을 의미할 수 있다. 상단 지지부(720)는 복수의 세그먼트들(410)을 상단에서 지지하기 위해 복수의 세그먼트들(410)의 상단에 배치되는 지지 구조물을 의미할 수 있다. 상단 지지부(720)는 하단 지지부(710)와 결착되는 하나 이상의 날개부(725)를 구비할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 하단 지지부(710)가 상단 지지부(720)와 결착되는 하나 이상의 날개부(미도시)를 포함할 수도 있다. 한편, 상단 지지부(720)의 날개부(725)가 하단 지지부(710)에 결착됨에 따라 복수의 세그먼트들(410)의 상하 이동이 방지될 수 있으며, 히터(13000)는 보다 안정적인 구조를 가질 수 있다. 이하 도 8을 참조하여 상단 지지부(720)의 역할에 대해 보다 상세히 설명한다.
도 8은 도 7의 A 부분을 Ⅷ-Ⅷ′선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상단 지지부(720)는 상단에 내면 방향으로 돌출된 돌출부(810)를 포함할 수 있다. 상단 지지부(720)의 돌출부(810)에 의해 복수의 세그먼트들(410)의 상측 방향 이동이 방지될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(810)는 복수의 세그먼트들(410)의 상측 방향 이동을 방지하기 위한 걸쇠 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 돌출부(810)는 복수의 세그먼트들(410)의 상측 방향 이동을 방지하기 위한 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다.
한편, 상단 지지부(720)의 모서리부(820) 및 복수의 세그먼트들(410)의 모서리부(830)는 도 8에 도시된 바와 같이 테이퍼된 형상을 가질 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조의 내경이 궐련(20000)의 외경보다 작더라도, 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조에 의해 형성되는 삽입부에 궐련(20000)이 쉽게 삽입될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 상단 지지부(720)의 모서리부(820) 및 복수의 세그먼트들(410)의 모서리부(830)는 라운드 형상일 수도 있으며, 궐련(20000)이 쉽게 삽입될 수 있도록 하는 임의의 적절한 형상일 수 있다.
다시 도 7로 돌아와서, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나의 내면은 복수의 세그먼트들(410)의 외면과 이격되는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 이에 따라, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나의 내면 및 복수의 세그먼트들(410)의 외면 사이에는 하나 이상의 에어 갭(air gap)이 형성될 수 있다. 고체의 열 전도율보다 기체의 열 전도율이 더 작으므로, 하나 이상의 에어 갭에 의해 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열이 히터(13000)의 외부로 전달되는 것이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열의 손실이 최소화되고, 궐련(20000)에 대한 열 전달 효율이 증가될 수 있다.
또한, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나의 내면은 복수의 세그먼트들(410)의 외면과 선 접촉 방식 또는 점 접촉 방식에 의해 접촉될 수 있다. 선 접촉 방식 또는 점 접촉 방식에 의해 접촉되는 경우 면 접촉 방식에 의해 접촉되는 경우보다 열 전도율이 감소되므로, 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열이 복수의 세그먼트들(410)을 통해 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나로 전달되는 것이 최소화될 수 있다. 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나로 전달되는 열이 최소화된다는 것은 히터(13000)의 외부로 열이 전달되는 것이 최소화된다는 것을 의미한다. 이하 도 9a 및 도 9b를 참조하여 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열이 히터(13000)의 외부로 전달되는 것이 최소화되는 과정을 보다 상세히 설명한다.
도 9a는 일부 실시예에 따른 하단 지지부, 탄성 부재 및 상단 지지부의 예시를 도시한 도면이고, 도 9b는 일부 실시예에 따른 하단 지지부, 탄성 부재 및 상단 지지부 중 어느 하나와 복수의 세그먼트들이 결합된 구조 간의 접촉 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a를 참조하면, 복수의 세그먼트들(410)의 적어도 일부를 둘러싸는 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720)를 궐련(20000)이 삽입되는 방향에서 바라본 단면 형상이 원형이 아닌 다각형임을 알 수 있다. 복수의 세그먼트들(410)은 서로 결합되어 원통형 구조를 형성하므로, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 어느 하나는 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조와 도 9b에 도시된 바와 같이 접촉할 수 있다.
도 9b를 참조하면, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 어느 하나는 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조와 면 접촉 방식이 아닌 선 접촉 방식으로 접촉함을 알 수 있고, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 어느 하나와 복수의 세그먼트들(410)이 결합된 구조 사이에 하나 이상의 에어 갭이 형성됨을 알 수 있다. 이와 같이, 선 접촉 방식에 의한 접촉 또는 하나 이상의 에어 갭의 존재에 의해 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열이 히터(13000)의 외부로 전달되는 것이 최소화될 수 있다.
다만, 도 9a 및 도 9b를 참조하여 설명한 바와 같이 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나의 단면 형상이 반드시 다각형일 필요는 없다. 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나의 내면에 하나 이상의 홈이 파여짐에 따라 에어 갭이 형성될 수도 있으며, 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720) 중 적어도 하나가 다공성 소재일 수도 있다. 하단 지지부(710), 탄성 부재(430) 및 상단 지지부(720)는 전기 전도성 트랙(420)으로부터 발생된 열이 히터(13000)의 외부로 전달되는 것을 최소화하기 위한 임의의 적절한 구조를 포함할 수 있다.
도 10은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10의 에어로졸 생성 장치용 히터를 제조하는 방법은 에어로졸 생성 장치용 히터를 제조하는 장치(이하 '히터 제조 장치'로 지칭함)에 의해 수행될 수 있다. 통상의 기술자는 히터 제조 장치가 당해 기술분야에서 히터를 제조하기 위해 일반적으로 이용되는 임의의 장치일 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 한편, 히터 제조 장치에 의해 제조되는 히터는 도 4 내지 도 9b를 참조하여 설명한 히터(13000)와 동일할 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 설명한다.
단계 1010에서, 히터 제조 장치는 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 하나 이상의 전기 전도성 트랙을 인쇄할 수 있다. 히터 제조 장치는 원통형 구조의 부재가 복수 개로 절단된 형태를 갖는 복수의 세그먼트들 각각의 일면, 즉 원통형 구조의 내면에 전기 전도성 트랙을 인쇄하므로, 원통형 구조의 부재가 단일하게 존재하는 경우와 비교하여 더 쉽게 전기 전도성 트랙을 인쇄할 수 있다.
단계 1020에서, 히터 제조 장치는 인쇄된 하나 이상의 전기 전도성 트랙들이 서로를 향하도록 복수의 세그먼트들을 배치하고, 복수의 세그먼트들을 지지하기 위해 복수의 세그먼트들의 하단에 하단 지지부를 설치할 수 있다. 복수의 세그먼트들의 개수가 2개인 경우를 가정하면, 히터 제조 장치는 제1 세그먼트의 일면에 인쇄된 하나 이상의 전기 전도성 트랙과 제2 세그먼트의 일면에 인쇄된 하나 이상의 전기 전도성 트랙이 서로를 향하도록 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트를 배치할 수 있다. 이에 따라, 제1 세그먼트 및 제2 세그먼트가 서로 결합되어 형성되는 삽입부에 삽입된 가열 대상과 하나 이상의 전기 전도성 트랙들이 서로 인접할 수 있다. 한편, 복수의 세그먼트들의 하단에 하단 지지부가 설치됨에 따라 복수의 세그먼트들을 탄성 부재로 둘러싸는 과정에서 복수의 세그먼트들 간에 단차가 발생되는 것이 방지될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 히터 제조 장치는 별도의 궐련 형상 가이드를 이용하여 복수의 세그먼트들 간에 단차가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
단계 1030에서, 히터 제조 장치는 탄성 부재로 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 탄성 부재는 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸서 압축함으로써 복수의 세그먼트들이 결합된 구조를 유지하도록 할 수 있다. 탄성 부재는 내면 방향으로의 탄성력을 갖는 임의의 적절한 소재를 포함할 수 있다.
단계 1040에서, 히터 제조 장치는 하단 지지부와 결착되는 하나 이상의 날개부를 구비하는 상단 지지부를 복수의 세그먼트들의 상단에 설치할 수 있다. 상단 지지부와 하단 지지부가 날개부를 이용하여 서로 결착됨에 따라 복수의 세그먼트들의 상하이동이 방지될 수 있고, 히터 제조 장치에 의해 제조되는 히터는 보다 안정적인 구조를 가질 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 에어로졸 생성 장치용 히터에 있어서,
    서로 결합되어 내부에 가열 대상이 삽입되는 삽입부를 형성하는 복수의 세그먼트들;
    상기 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄되어 상기 가열 대상을 향해 배치되는 하나 이상의 전기 전도성 트랙; 및
    상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 탄성 부재를 포함하는, 히터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸서 압축함으로써 상기 복수의 세그먼트들이 결합된 구조를 유지하도록 하는, 히터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 상기 탄성 부재의 내면 방향으로의 탄성력을 갖는 소재를 포함하는, 히터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성 부재의 내경은 상기 복수의 세그먼트들이 상기 가열 대상의 외주를 따라 서로 밀착 배치된 구조의 외경보다 작은, 히터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 삽입부에 삽입된 상기 가열 대상에 의해, 상기 복수의 세그먼트들 중 적어도 일부는 서로 이격되는, 히터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 상기 탄성 부재를 상기 가열 대상이 삽입되는 방향에서 바라본 단면 형상이 원형 및 다각형 중 적어도 하나인, 히터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 복수의 세그먼트들을 하단에서 지지하기 위해 상기 복수의 세그먼트들의 하단에 배치되는 하단 지지부; 및
    상기 복수의 세그먼트들을 상단에서 지지하고, 상기 하단 지지부와 결착되는 하나 이상의 날개부를 구비하는 상단 지지부를 더 포함하는, 히터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 하단 지지부, 상기 탄성 부재 및 상기 상단 지지부 중 적어도 하나의 내면은 상기 복수의 세그먼트들의 외면과 이격되는 하나 이상의 부분을 포함하는, 히터.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 하단 지지부, 상기 탄성 부재 및 상기 상단 지지부 중 적어도 하나의 내면은 상기 복수의 세그먼트들의 외면과 선 접촉 방식 또는 점 접촉 방식에 의해 접촉되는, 히터.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 가열 대상은 궐련이며,
    상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙은 상기 삽입부에 삽입된 상기 궐련의 담배 로드에 대응되는 위치에 배치되는, 히터.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들 각각은 상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙에 의해 서로 다른 온도로 가열되는, 히터.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들 각각의 내면에 형성되어 상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙을 보호하는 코팅층을 더 포함하는, 히터.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 복수의 세그먼트들 각각의 내면에 인쇄된 하나 이상의 센서 트랙을 더 포함하는, 히터.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 복수의 세그먼트들 각각의 온도는 상기 하나 이상의 센서 트랙에 의해 독립적으로 검출 가능한, 히터.
  15. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    서로 결합되어 내부에 가열 대상이 삽입되는 삽입부를 형성하는 복수의 세그먼트들, 상기 복수의 세그먼트들 각각의 일면에 인쇄되어 상기 가열 대상을 향해 배치되는 하나 이상의 전기 전도성 트랙 및 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 탄성 부재를 포함하는 히터; 및
    상기 하나 이상의 전기 전도성 트랙에 대한 전력 공급을 제어함으로써 상기 복수의 세그먼트들 각각을 서로 다른 온도로 가열하는 제어부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  16. 에어로졸 생성 장치용 히터를 제조하는 방법에 있어서,
    복수의 세그먼트들 각각의 일면에 하나 이상의 전기 전도성 트랙을 인쇄하는 단계;
    상기 인쇄된 하나 이상의 전기 전도성 트랙들이 서로를 향하도록 상기 복수의 세그먼트들을 배치하고, 상기 배치된 복수의 세그먼트들을 지지하기 위해 상기 복수의 세그먼트들의 하단에 하단 지지부를 설치하는 단계;
    탄성 부재로 상기 복수의 세그먼트들의 적어도 일부를 둘러싸는 단계; 및
    상기 하단 지지부와 결착되는 하나 이상의 날개부를 구비하는 상단 지지부를 상기 복수의 세그먼트들의 상단에 설치하는 단계를 포함하는, 방법.
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