KR20210010179A - 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 Download PDF

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KR20210010179A
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Abstract

자세가 변하여도 액체 조성물이 액체 전달 수단 및 히터로 충분히 공급될 수 있는 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 증기화기는, 상면이 상류를 향하고 하면이 하류를 향하도록 배치되는 액체 전달 수단, 액체 조성물을 저장하고, 내주면이 상기 액체 전달 수단의 측면을 둘러싸도록 배치되는 액체 저장부, 및 상기 액체 전달 수단의 하면을 향하도록 배치되고, 상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단으로 공급된 액체 조성물을 가열하는 히터를 포함한다.

Description

증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치{Vaporizer and aerosol generating device including the same}
액체 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 증기화기 및 이를 포함하는 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 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
액체 조성물을 포함하는 에어로졸 생성 장치의 경우, 에어로졸 생성 장치의 자세에 따라 액체 조성물이 히터로 충분히 공급되지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 이로 인해, 사용자에게 부족한 양의 에어로졸이 공급될 수 있다.
또한 에어로졸 생성 장치의 자세에 따라 액체 조성물이 액체 전달 수단으로 충분히 공급되지 못할 수 있으며, 이로 인해 액체 전달 수단이 히터에 의해 타버릴 수 있다.
자세가 변하여도 액체 조성물이 액체 전달 수단 및 히터로 충분히 공급될 수 있는 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.
기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며, 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에서 사용되는 증기화기는, 상면이 상류를 향하고 하면이 하류를 향하도록 배치되는 액체 전달 수단; 액체 조성물을 저장하고, 내주면이 상기 액체 전달 수단의 측면을 둘러싸도록 배치되는 액체 저장부; 및 상기 액체 전달 수단의 하면을 향하도록 배치되고, 상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단으로 공급된 액체 조성물을 가열하는 히터를 포함한다.
상기 증기화기에서 상기 액체 전달 수단의 내주면은 다공성 소재를 포함한다.
상기 증기화기는 상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단의 내부를 향하여 연장되어, 상기 액체 전달 수단의 내부에 액체 조성물을 전달하는 액체 공급관을 더 포함한다.
상기 증기화기에서 상기 액체 저장부는 상기 액체 전달 수단의 일측면에 배치되는 제1 액체 저장부 및 상기 액체 전달 수단의 타측면에 배치되는 제2 액체 저장부를 포함한다.
상기 증기화기에서 상기 히터는 메시(mesh) 히터이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에서 사용되는 증기화기는, 액체 조성물을 저장하는 액체 저장부; 상기 액체 저장부의 내주면의 적어도 일부와 접하도록 배치되는 액체 전달 수단; 및 상기 액체 전달 수단을 향하도록 배치되고, 상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단으로 공급된 액체 조성물을 가열하는 히터를 포함한다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 상기 증기화기; 상기 증기화기로 전력을 공급하는 배터리; 및 상기 배터리 및 상기 증기화기의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
에어로졸 생성 장치의 자세가 변하여도 액체 조성물이 액체 전달 수단으로 공급될 수 있다.
발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른 증기화기의 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 증기화기의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 증기화기의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 액체 저장부 및 액체 전달 수단의 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 액체 저장부 및 액체 전달 수단의 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 증기화기의 분해 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 증기화기의 단면도이다.
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.
이하의 실시예에서, 용어 “상류” 및 “하류”는 사용자가 흡연 물품을 사용하여 공기를 흡인할 때, 외부로부터 에어로졸 생성 물품 내부로 공기가 들어오는 부분이 “상류”이고 에어로졸 생성 물품 내부에서 외부로 공기가 나가는 부분이 “하류”이다. 용어 “상류” 및 “하류”는 에어로졸 생성 물품을 구성하는 세그먼트들 간의 상대적인 위치 또는 방향을 나타내기 위해 사용된 용어이다.
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 1은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타낸다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(30), 제어부(20), 및 증기화기(10)를 포함한다.
도 1에는 배터리(30), 제어부(20), 및 증기화기(10)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(30), 제어부(20), 및 증기화기(10)의 배치는 변경될 수 있다.
도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(30)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(30)는 증기화기(10)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(20)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(30)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(20)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(20)는 배터리(30) 및 증기화기(10)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(20)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(20)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.
증기화기(10)는 액체 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있다. 기류 통로는 증기화기(10)에 의하여 생성된 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 증기화기의 분해 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 증기화기의 단면도이다. 도 3은 도 2의 A축을 따라 절단한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 증기화기(10)는 액체 저장부(100), 액체 전달 수단(200), 및 히터(300)를 포함할 수 있다.
액체 저장부(100)는 액체 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액체 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부(100)는 증기화기(10)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(10)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액체 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, 액체 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 저장부(100)는 액체 전달 수단(200)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 액체 전달 수단(200)의 측면(201)은 액체 저장부(100)의 내측면(101)에 의해 둘러싸일 수 있다. 액체 저장부(100)의 내측면(101)은 액체 전달 수단(200)의 측면(201)과 접하거나 이격될 수 있다.
액체 저장부(100)의 내측면(101)은 다공성 소재를 포함할 수 있다. 액체 저장부(100)의 내측면(101)을 통해 액체 조성물이 액체 전달 수단(200)으로 전달될 수 있다.
액체 전달 수단(200)은 액체 저장부(100)의 액체 조성물을 히터(300)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단(200)은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
기류는 액체 전달 수단(200)의 상면(202)에서 하면(203)을 향하여 흐를 수 있다. 즉, 액체 전달 수단(200)의 상면(202)은 상류를 향하여 배치되고 하면(203)은 하류를 향하여 배치될 수 있다.
히터(300)는 액체 전달 수단(200)에 의해 전달되는 액체 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 히터(300)는 메시(mesh) 히터일 수 있다. 다른 예를 들어, 히터(300)는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
히터(300)는 액체 전달 수단(200)의 하면(203)을 향하여 배치될 수 있다. 히터(300)는 액체 전달 수단(200)의 하면(203)과 접하거나 이격되도록 배치될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 것과 달리, 히터(300)는 액체 전달 수단(200)의 상면(203)과 접하거나 이격되도록 배치될 수 있다.
액체 저장부가 액체 전달 수단의 상면을 향하여 배치되면, 에어로졸 생성 장치의 자세에 따라 액체 저장부가 액체 전달 수단을 기준으로 중력 방향에 배치될 수 있으며, 액체 저장부로부터 액체 전달 수단으로 액체 조성물이 공급되지 못할 수 있다. 이러한 문제가 발생하지 않도록 도 2 및 도 3의 증기화기(10)는 액체 저장부(100)가 액체 전달 수단(200)의 측면을 둘러싸도록 배치된다. 따라서, 액체 저장부(100)가 액체 전달 수단(200)을 기준으로 중력 방향에만 위치하는 경우가 발생하지 않으므로, 에어로졸 생성 장치의 자세가 변하여도 액체 조성물이 액체 전달 수단(200)으로 공급될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 증기화기의 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 증기화기와 비교하여, 도 4에 도시된 증기화기(10)는 액체 공급관(400)을 더 포함할 수 있다.
액체 공급관(400)은 액체 저장부(100)로부터 액체 전달 수단(200)으로 액체 조성물을 공급하기 위한 관이다.
액체 공급관(400)은 액체 저장부(100)로부터 액체 전달 수단(200)의 내부를 향하여 연장될 수 있다. 예를 들어, 액체 공급관(400)의 제1 개구부(401)는 액체 저장부(100)의 내측면(101)에 형성되어, 액체 공급관(400)은 액체 저장부(100)의 내측면(101)으로부터 액체 전달 수단(200)의 내부를 향하여 연장될 수 있다. 다른 예를 들어, 액체 공급관(400)의 제1 개구부(401)는 액체 저장부(100)의 내부에 형성되어, 액체 공급관(400)은 액체 저장부(100)의 내부로부터 액체 전달 수단(200)의 내부를 향하여 연장될 수 있다.
액체 공급관(400)의 제2 개구부(402)는 액체 전달 수단(200)의 내부에 배치될 수 있다. 액체 공급관(400)의 제1 개구부(401)를 통해 유입된 액체 조성물은 제2 개구부(402)를 통해 배출되어 액체 전달 수단(200)으로 공급될 수 있다.
또는 액체 공급관(400)의 제2 개구부(402)는 액체 저장부(100)의 내측면 또는 액체 저장부(100)의 내부에 배치될 수 있다. 즉, 액체 공급관(400)은 액체 저장부(100)의 일편에서 반대편까지 연장되어 액체 전달 수단(200)을 관통하도록 형성될 수 있다. 액체 공급관(400)은 다공성 소재를 포함하여, 액체 공급관(400)의 측면을 통해 액체 조성물이 액체 전달 수단(200)으로 공급될 수 있다.
또는 액체 공급관(400)의 제2 개구부(402)는 히터(300)와 인접한 액체 전달 수단(200)의 내부에 배치될 수 있다.
또한 증기화기(10)는 복수의 액체 공급관들(400)을 포함할 수 있다.
액체 공급관(400)이 액체 전달 수단(200)의 측면으로부터 액체 조성물을 전달하므로, 에어로졸 생성 장치의 자세가 변하여도 액체 조성물이 액체 전달 수단(200)으로 공급될 수 있다. 또한 액체 공급관(400)이 액체 전달 수단(200)의 내부까지 액체 조성물을 전달하고, 나아가 액체 전달 수단(200)의 히터(300)와 인접한 내부까지 액체 조성물을 전달하므로, 액체 전달 수단(200)이 중앙부부터 마르기 시작하여 타버리는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 액체 저장부 및 액체 전달 수단의 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 액체 저장부 및 액체 전달 수단의 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 액체 저장부(100)는 제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120)를 포함할 수 있다.
제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120)는 공간적으로 분리되어, 각각이 액체 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120) 사이에는 차단벽(102)이 배치되어, 제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120)는 공간적으로 분리될 수 있다.
제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120)는 일체로 구성되거나 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 또한 제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120)는 서로 접하거나 이격되도록 배치될 수 있다.
제1 액체 저장부(110)는 액체 전달 수단(200)의 일측면에 배치되고, 제2 액체 저장부(120)는 액체 전달 수단(200)의 타측면에 배치될 수 있다.
제1 액체 저장부(110) 및 제2 액체 저장부(120)는 서로 대칭되거나 동일한 형상일 수 있다.
에어로졸 생성 장치의 자세에 따라 제2 액체 저장부(120)가 제1 액체 저장부(110)를 기준으로 중력 방향에 위치할 수 있다. 이 경우, 제2 액체 저장부(120)에 저장된 액체 조성물이 중력에 의해 액체 전달 수단(200)으로 전달되지 못할 수 있다. 하지만 제1 액체 저장부(110)에 저장된 액체 조성물은 중력에 의해 액체 전달 수단(200)으로 공급될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치의 자세가 변하여도 액체 조성물이 액체 전달 수단(200)으로 공급될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 증기화기의 분해 사시도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 증기화기의 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 증기화기(10')는 액체 저장부(100'), 액체 전달 수단(200'), 및 히터(300')를 포함할 수 있다.
액체 저장부(100'), 액체 전달 수단(200'), 및 히터(300')는 도 2 내지 6을 참조한 설명의 액체 저장부(100), 액체 전달 수단(200), 및 히터(300)의 특징을 포함할 수 있다.
액체 전달 수단(200')은 액체 저장부(100')의 내주면의 적어도 일부와 접촉하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단(200')은 액체 저장부(100')의 내주면의 전부와 접촉하도록 배치될 수 있다.
또한, 액체 전달 수단(200')은 내부 공간(S)을 포함하면서 액체 저장부(100')의 내주면과 접촉하도록 배치될 수 있다.
히터(300')는 액체 전달 수단(200')을 향하도록 배치될 수 있다. 히터(300')는 액체 전달 수단(200')과 인접하거나 접하도록 배치될 수 있다.
액체 조성물은 액체 전달 수단(200')에 흡수된 형태 또는 액체 전달 수단(200')의 내부 공간(S)에 포함된 형태로 액체 저장부(100')에 수용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치의 자세에 따라 액체 저장부(100')가 히터(300')를 기준으로 중력 방향에 위치할 수 있다. 이러한 경우에도, 액체 저장부(100')의 내부면을 따라 배치된 액체 전달 수단(200')에 의해 액체 조성물이 히터(300')로 전달될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치의 자세가 변하여도 액체 조성물이 히터(300')로 공급될 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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 에어로졸 생성 장치 10: 증기화기
20: 제어부 30: 배터리
100, 100': 액체 저장부 101: 액체 저장부의 내측면
102: 액체 저장부의 차단벽 110: 제1 액체 저장부
120: 제2 액체 저장부 200, 200': 액체 전달 수단
201: 액체 전달 수단의 측면 202: 액체 전달 수단의 상면
203: 액체 전달 수단의 하면 300, 300': 히터
400: 액체 공급관 401: 액체 공급관의 제1 개구부
402: 액체 공급관의 제2 개구부

Claims (7)

  1. 에어로졸 생성 장치에서 사용되는 증기화기에 있어서,
    상면이 상류를 향하고 하면이 하류를 향하도록 배치되는 액체 전달 수단;
    액체 조성물을 저장하고, 내주면이 상기 액체 전달 수단의 측면을 둘러싸도록 배치되는 액체 저장부; 및
    상기 액체 전달 수단의 하면을 향하도록 배치되고, 상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단으로 공급된 액체 조성물을 가열하는 히터를 포함하는, 증기화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액체 전달 수단의 내주면은 다공성 소재를 포함하는, 증기화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단의 내부를 향하여 연장되어, 상기 액체 전달 수단의 내부에 액체 조성물을 전달하는 액체 공급관을 더 포함하는, 증기화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액체 저장부는 상기 액체 전달 수단의 일측면에 배치되는 제1 액체 저장부 및 상기 액체 전달 수단의 타측면에 배치되는 제2 액체 저장부를 포함하는, 증기화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 메시(mesh) 히터인, 증기화기.
  6. 에어로졸 생성 장치에서 사용되는 증기화기에 있어서,
    액체 조성물을 저장하는 액체 저장부;
    상기 액체 저장부의 내주면의 적어도 일부와 접하도록 배치되는 액체 전달 수단; 및
    상기 액체 전달 수단을 향하도록 배치되고, 상기 액체 저장부로부터 상기 액체 전달 수단으로 공급된 액체 조성물을 가열하는 히터를 포함하는, 증기화기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 증기화기;
    상기 증기화기로 전력을 공급하는 배터리; 및
    상기 배터리 및 상기 증기화기의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
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