KR20210043293A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 내부에 수용 구멍이 형성된 본체, 에어로졸을 발생시키며 본체의 수용 구멍에 교체 가능하게 결합되는 카트리지 및 에어로졸을 배출하는 배출공을 포함하며 본체의 일측에 교체 가능하게 결합되는 마우스피스를 포함하고, 본체 및 카트리지는 평판 형상일 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE}

실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대가 용이한 형상의 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다.

비연소식 에어로졸 생성 장치 중에는 본체에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 카트리지를 포함하는 장치가 알려져 있다.

실시예들은 휴대가 용이한 에어로졸 생성 장치를 제공하며, 실시예들은 또한 일반적인 에어로졸 생성 장치와는 차별화되는 형상의 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 내부에 수용 구멍이 형성된 본체, 에어로졸을 발생시키며 본체의 수용 구멍에 교체 가능하게 결합되는 카트리지 및 에어로졸을 배출하는 배출공을 포함하며 본체의 일측에 교체 가능하게 결합되는 마우스피스를 포함하고, 본체 및 카트리지는 평판 형상일 수 있다.

또한, 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부 및 액체 저장부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받아 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시키는 무화기를 포함할 수 있다.

또한, 무화기는 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 유지시키는 액체 전달 수단 및 액체 전달 수단에 유지된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터를 포함할 수 있다.

또한, 액체 전달 수단 및 상기 히터는 상기 액체 저장부를 둘러싸도록 상기 액체 저장부의 주위에 배치될 수 있다.

또한, 카트리지는 원형 형상일 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 본체의 수용 구멍 및 카트리지 중 어느 하나에 형성된 결합 홈과 맞물리도록 본체의 수용 구멍 및 카트리지 중 다른 하나에 형성된 턱부를 더 포함할 수 있다.

또한 결합 홈 및 턱부는 각각 수용 구멍의 내면 및 카트리지의 외면을 따라 형성될 수 있다.

또한, 본체는 카트리지로부터 발생된 에어로졸을 전달 받도록 수용 구멍의 주위에 형성된 챔버를 포함할 수 있다.

또한, 본체는 카트리지와 결합되도록 수용 구멍의 내측으로 돌출되는 연결부를 더 포함할 수 있다.

또한, 연결부는 카트리지가 본체와 결합되면 카트리지와 챔버를 유체 연통시키는 연결 통로를 포함할 수 있다.

또한, 연결부는 복수 개이며, 본체는 복수 개의 연결부를 통해 에어로졸을 전달 받을 수 있다.

또한, 카트리지는 본체의 연결부를 수용하는 수용부 및 수용부를 덮는 피막을 포함하고, 피막은 본체와 결합되면 연결부에 의해 천공될 수 있다.

또한, 본체는 카트리지의 결합을 인식하는 센서를 더 포함하고, 연결부는 수용 구멍의 내측으로 돌출되는 제1 위치 및 챔버의 내부에 위치하는 제2 위치의 사이에서 이동 가능하고, 카트리지가 본체에 결합되면 연결부는 제1 위치로 이동되어 피막을 천공시킬 수 있다.

다른 실시예에 관한 보관 용기로서, 전술한 에어로졸 생성 장치용 카트리지를 보관하는 보관 용기는 복수의 카트리지를 보관하는 복수의 수납 공간을 포함하고, 보관 용기는 평판 형상일 수 있다.

실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 얇은 형상을 구현함으로써 에어로졸 생성 장치의 휴대성을 높일 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치가 얇은 형상을 가지더라도 에어로졸이 발생되는 공간의 부피를 최대한 확보할 수 있다. 따라서 얇은 형상의 에어로졸 생성 장치로도 사용자가 만족할 수 있는 무화량을 이끌어낼 수 있는 효과를 가질 수 있다.

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

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 분리 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 실시예에 관한 본체의 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 실시예에 관한 카트리지의 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 실시예에 관한 카트리지를 보관하는 보관 용기의 개략도이다.

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 실시 예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(110), 히터(120), 센서(130), 사용자 인터페이스(140), 메모리(150) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(100)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(100)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.

이하에서는 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.

배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(110)는 히터(120)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(130), 사용자 인터페이스(140), 메모리(150) 및 제어부(160)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(110)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)는 리튬폴리머(Li-Polymer) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

히터(120)는 제어부(160)의 제어에 따라 배터리(110)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(120)는 배터리(110)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(100)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.

히터(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(120)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(120)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(120)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(110)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

히터(120)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(120)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(120)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(120), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(120)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(120)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

다른 실시예에서 히터(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(120)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(120)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

한편, 히터(120)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(120)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(100)는 적어도 하나의 센서(130)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(130)에서 센싱된 결과는 제어부(160)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(160)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(100)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 적어도 하나의 센서(130)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(130)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(120)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(120)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(120) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(120)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(100)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.

사용자 인터페이스(140)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(140)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(100)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(140) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.

메모리(150)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(150)는 제어부(160)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(150)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(150)에는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일, 적어도 하나의 전력 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.

제어부(160)는 에어로졸 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(160)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.

제어부(160)는 적어도 하나의 센서(130)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.

제어부(160)는 적어도 하나의 센서(130)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(120)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 적어도 하나의 센서(130)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(120)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(120)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.

일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(100)는 복수의 모드를 가질 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)의 모드는 예열모드, 동작모드, 휴지모드, 슬립모드를 포함 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 모드는 이에 제한되지 않는다.

에어로졸 생성 장치(100)가 이용되지 않는 상태에서 에어로졸 생성 장치(100)는 슬립모드를 유지할 수 있고, 제어부(160)는 슬립모드에서 히터(120)에 전력이 공급되지 않도록 배터리(110)의 출력 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)의 사용 전, 또는 에어로졸 생성 장치(100)의 사용이 종료된 후, 에어로졸 생성 장치(100)는 슬립모드에서 동작할 수 있다.

제어부(160)는 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(120)의 동작을 개시하기 위해 에어로졸 생성 장치(100)의 모드를 예열모드로 설정(또는, 슬립모드에서 예열모드로 전환)할 수 있다.

또한, 제어부(160)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 에어로졸 생성 장치(100)의 모드를 예열모드에서 가열모드로 전환할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(100)가 가열모드에서 동작한 시간이 기설정된 시간을 도과하면, 제어부(160)는 에어로졸 생성 장치(100)의 모드를 가열모드에서 휴지모드로 전환할 수 있다.

또한, 제어부(160)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달하면 히터(120)에 대한 전력 공급을 중단할 수 있다.

예열모드, 동작모드 및 휴지모드 각각에 대응하는 온도 프로파일이 설정될 수 있다. 제어부(160)는 각 모드 별 온도 프로파일에 따라 에어로졸 생성 물질이 가열되도록, 모드 별 전력 프로파일에 기초하여 히터(120)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.

제어부(160)는 적어도 하나의 센서(130)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(140)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 현재 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(160)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)가 곧 종료될 것임을 통지할 수 있다.

일 실시예에서 기설정된 퍼프 횟수는, 히터(120)가 종료되는 최대 퍼프 횟수에서 소정의 횟수만큼 차감된 횟수일 수 있다. 예를 들어, 최대 퍼프 횟수가 10회로 설정된 경우, 제어부(160)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트하여 현재 퍼프 횟수가 9회에 도달할 경우, 제어부(160)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)가 곧 종료될 것임을 통지할 수 있다.

또한, 제어부(160)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 현재 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달하면 히터(120)의 동작을 종료할 수 있다. 예를 들어, 현재 퍼프 횟수가 최대 퍼프 횟수에 도달한 경우, 제어부(160)는 에어로졸 생성 장치(100)의 모드를 슬립 모드로 설정할 수 있다.

한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(110)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.

도 2는 도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체(200), 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시키는 카트리지(300) 및 에어로졸을 외부로 배출하는 마우스피스(400)를 포함한다.

본체(200)는 평판 형상으로서, 단면 형상이 서로 마주보는 표면을 따라 연장하는 두 개의 장변과, 장변보다 작은 길이를 가지며 두 개의 장변의 양측 단부를 각각 연결하는 두 개의 단변을 포함하는 대략적인 직사각형일 수 있다. 예를 들어, 본체(200)는 얇은 두께를 가진 카드 형상일 수 있다. 다만, 실시예는 이러한 본체(200)의 단면 형상에 의해 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1000)는 예를 들어 원형이나 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(1000)는 사용자가 손으로 잡기 편하게 예를 들어 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있다.

카트리지(300)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(200)의 내부(예를 들어 중심 영역)에 결합할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서 카트리지(300)는 평판 형상으로서, 단면 형상이 원형일 수 있으나, 실시예는 이러한 카트리지(300)의 단면 형상에 의해 제한되지 않는다. 카트리지(300)는 예를 들어 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다.

카트리지(300)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 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.

액상 조성물은 예를 들어, 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. 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.

니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(1000)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

카트리지(300)는 본체(200)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(300)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 기능을 수행한다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.

예를 들어, 카트리지(300)는 본체(200)로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 다른 예로서, 카트리지(300)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(200)로부터 카트리지(300)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(300)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1000)의 일측에는 마우스피스(400)가 결합된다. 마우스피스(400)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(400)는 카트리지(300)로부터 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(410)을 포함한다.

도 3은 도 2에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 분리 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본체(200)의 내부에는 카트리지(300)를 수용하는 수용 구멍(210)이 형성되어 있으며, 카트리지(300)가 본체(200)의 수용 구멍(210)에 결합됨으로써 카트리지(300)는 본체(200)에 장착될 수 있다. 이때, 카트리지(300)는 본체(200)에 교체 가능하게 결합될 수 있다.

본체(200)는 카트리지(300)와 결합되도록 수용 구멍(210)의 내측으로 돌출되는 연결부(212)를 포함할 수 있다. 연결부(212)가 카트리지(300)에 수용됨으로써 카트리지(300)는 본체(200)에 고정 결합될 수 있다. 예를 들어, 연결부(212)는 카트리지(300)에 끼워져 고정 결합될 수 있다.

다른 예시로서, 수용 구멍(210)의 내면을 따라 돌출된 턱부(211)가 형성되어 있으며, 카트리지(300)에는 턱부(211)와 맞물리는 결합 홈(302)이 형성되어 카트리지(300)가 본체(200)에 고정 결합될 수 있다. 한편, 턱부(211) 및 결합 홈(302)은 도 3에 도시된 실시예에 제한되는 것은 아니며, 턱부는 카트리지(300)의 외면에 형성되고, 수용 구멍(210)에는 턱부와 맞물리는 결합 홈이 형성될 수도 있다. 도 3에 도시된 실시예에서 결합 홈 및 턱부는 각각 수용 구멍의 내면 및 카트리지의 외면을 따라 형성될 수 있다. 한편, 본체(200)와 카트리지(300)를 고정 결합하는 구성은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다.

연결부(212)에는 카트리지(300)에서 발생된 에어로졸을 본체(200)로 전달하기 위한 연결공(213)이 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 연결부(212)의 내부에는 연결 통로(214)가 형성되어 있으며, 카트리지(300)에서 발생된 에어로졸은 연결공(213)을 통해 연결 통로(214)로 전달될 수 있다.

연결부(212)는 복수 개일 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서 4 개의 연결부(212)가 형성되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본체(200)는 복수 개의 연결부(212)를 통해 에어로졸을 전달 받을 수 있다.

본체(200)는 연결부(212)에 배치된 접속 단자(미도시)를 포함할 수 있다. 본체(200)의 수용 구멍(210)에 카트리지(300)가 결합되면 본체(200)는 접속 단자를 통하여 카트리지(300)에 전력을 제공하거나, 카트리지(300)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(300)에 공급할 수 있다.

또한, 제어부는 카트리지(300)가 본체(200)에 장착되었는지 여부를 결정할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)에 카트리지(300)와 본체(200)의 결합여부를 검출하는 별도의 센서가 구비될 수 있다. 또는, 제어부는 접속 단자를 통해 카트리지(300)의 히터와 전기적으로 연결되는 본체(200) 내부의 회로에 주기적으로 전류를 인가하고 출력 값을 수신함으로써 카트리지(300)가 본체(200)에 장착되었는지 여부를 결정할 수 있다.

본체(200)는 일측에 형성되며 마우스피스(400)를 수용하는 수용 공간(220)을 포함할 수 있으며, 마우스피스(400)는 본체(200)에 교체 가능하게 결합될 수 있다. 또한 도면에는 도시되지 않았으나, 본체(200)는 수용 공간(220)과는 별도로 본체(200)로부터 분리된 마우스피스(400)를 수납하기 위한 수납 공간(미도시)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 사용자는 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 시에 수납 공간으로부터 마우스피스(400)를 꺼내어 사용하고, 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용이 완료된 이후에는 수납 공간으로부터 마우스피스(400)를 수납하여 보관할 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 실시예에 관한 본체의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본체(200)는 연결부(212), 카트리지(300)로부터 발생된 에어로졸을 전달 받도록 수용 구멍(210)의 주위에 형성된 챔버(215)와 챔버(215)의 에어로졸을 마우스피스(400)로 전달하기 위한 에어로졸 전달관(216)을 포함할 수 있다.

연결부(212)는 전술한 바와 같이 연결공(213) 및 연결 통로(214)를 포함할 수 있다. 연결부(212)의 연결 통로(214)는 카트리지(300)가 본체(200)와 결합되면 카트리지(300)와 본체(200)의 챔버(215)를 유체 연통시킬 수 있다. 따라서, 카트리지(300)에서 발생된 에어로졸은 연결공(213)을 통해 연결 통로(214)로 전달되고, 연결 통로(214)에 전달된 에어로졸은 챔버(215)로 전달될 수 있다.

챔버(215)는 카트리지(300)에서 발생된 에어로졸을 본체(200)에서 수집하는 공간이며, 카트리지(300)가 장착되는 수용 구멍(210)의 주위에 환형으로 형성될 수 있다. 다만, 챔버(215)의 형상은 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 예를 들어 챔버(215)의 외표면의 형상은 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있으며, 내표면의 형상은 카트리지(300)의 형상과 대응되는 형상일 수 있다.

챔버(215)의 외표면의 일부와 마우스피스(400)가 수용되는 수용 공간(220)은 에어로졸 전달관(216)을 통해 유체 연통된다. 따라서 챔버(215) 내부의 에어로졸은 에어로졸 전달관(216)을 통해 수용 공간(220)으로 전달되고, 에어로졸은 수용 공간(220)에 수용된 마우스피스(400)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

또한, 본체(200)는 배터리(230)를 포함하고 있으며, 도 4에 도시된 실시예에서 배터리(230)는 본체(200)의 타측에 배치되어 있다. 다만, 배터리(230)의 배치 위치는 예시적인 것이며, 상술한 바에 의해 제한되지 않는다.

도 5는 도 2에 도시된 실시예에 관한 카트리지의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 카트리지(300)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(310)와, 액체 저장부(310)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화기(atomizer)를 포함할 수 있다.

액체 저장부(310)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(310)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(310)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.

무화기는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(320)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터(330)를 포함할 수 있다. 액체 전달 수단(320)은 예를 들어 윅(wick)일 수 있다.

액체 전달 수단(320)은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

히터(330)는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터(330)는 예를 들어, 금속 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단(320)에 감기거나 액체 전달 수단(320)에 인접하게 배치될 수 있다.

무화기는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생하는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 발열체로 구현될 수 있다.

카트리지(300)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(300)의 액체 저장부(310)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 또한 액체 저장부(310)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있다. 또한 심미적인 효과를 위해 액체 저장부(310)는 야광 또는 형광 물질을 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 실시예에서, 카트리지(300) 및 액체 저장부(310)는 원형 형상이며, 액체 전달 수단(320) 및 히터(330)는 카트리지(300)의 외벽(301)과 액체 저장부(310)의 사이에 형성된 에어로졸 발생 공간(340)에 배치된다. 따라서 액체 전달 수단(320) 및 히터(330)는 액체 저장부(310)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 액체 전달 수단(320) 및 히터(330)가 액체 저장부(310)를 둘러싸도록 배치되기 때문에 카트리지(300)의 전체 부피 (또는 액체 저장부(310)를 제외한 부피) 대비 에어로졸이 발생되는 에어로졸 발생 공간(340)의 부피는 일반적인 경우(예를 들어, 액체 저장부의 일측에 무화기가 배치된 경우) 보다 커질 수 있다. 따라서 본체(200) 및 카트리지(300)가 얇은 평판 형상이어도 사용자가 만족할 수 있는 무화량이 발생하는 에어로졸 발생 공간(340)이 확보될 수 있다.

또한, 카트리지(300)는 액체 저장부(310)의 액체를 에어로졸 발생 공간(340)으로 이동시킬 수 있는 액체 전달 통로(311) 및 외벽(301)에 형성되어 외부의 공기가 유입될 수 있는 기류 입구(341)를 포함할 수 있다. 액체 전달 통로(311)를 통하여 에어로졸 발생 공간(340)의 내부로 전달된 에어로졸 생성 물질은 기류 입구(341)를 통하여 에어로졸 발생 공간(340)의 내부로 유입된 외부 공기와 함께 가열될 수 있으며, 가열된 에어로졸 생성 물질과 외부 공기가 혼합되어 에어로졸이 생성될 수 있다.

또한, 카트리지(300)는 본체(200)의 연결부(212)를 수용하는 수용부(350) 및 사용 전에 수용부(350)가 외부로 노출되지 않도록 수용부(350)를 덮는 피막(351)을 포함할 수 있다. 카트리지(300)의 사용 전에 피막(351)에 의해 카트리지(300)의 에어로졸 생성 물질이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

피막(351)은 사용자가 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용을 위해 카트리지(300)를 본체(200)와 결합시키면 본체(200)의 연결부(212)에 의해 천공될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 카트리지(300)를 본체(200)에 강제 결합시킴으로써 피막(351)이 천공될 수 있다.

또한, 본체(200)가 카트리지(300)의 결합을 인식하면 연결부(212)를 돌출시킴으로써 피막(351)이 천공될 수 있다. 예를 들어, 연결부(212)는 수용 구멍(210)의 내측으로 돌출되는 제1 위치 및 챔버(215)의 내부에 위치하는 제2 위치의 사이에서 이동 가능하고, 카트리지(300)가 본체(200)에 장착되면 연결부(212)는 제1 위치로 이동되어 피막(351)을 천공시킬 수 있다. 한편, 피막(351)의 천공 방식은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다.

도 6은 도 2에 도시된 실시예에 관한 카트리지를 보관하는 보관 용기의 개략도이다.

도 6을 참조하면, 보관 용기(500)는 얇은 평판 형상이며, 에어로졸 생성 장치(1000)용 카트리지(300)를 보관하는 복수의 수납 공간(501)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서 보관 용기(500)는 일 축이 다른 축보다 긴 직사각형 형상이나, 이에 제한되는 것은 아니며, 원형, 정사각형, 또는 다양한 다각형 형상일 수 있다. 사용자는 카트리지(300)의 교환을 위해 보관 용기(500)의 수납 공간(501)에서 카트리지(300)를 분리시킬 수 있다. 한편, 도 6에는 도시되지 않았으나, 보관 용기(500)는 밀봉을 위하여 표면을 덮는 포장지를 더 포함할 수 있다.

상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 1000: 에어로졸 생성 장치 110, 230: 배터리
120: 히터 130: 센서
140: 사용자 인터페이스 150: 메모리
160: 제어부 200: 본체
210: 수용 구멍 211: 턱부
212: 연결부 213: 연결공
214: 연결 통로 215: 챔버
216: 에어로졸 전달관 220: 수용 공간
300: 카트리지 301: 외벽
302: 결합 홈 310: 액체 저장부
311: 에어로졸 전달 통로 320: 액체 전달 수단
330: 히터 340: 에어로졸 발생 공간
341: 기류 입구 350: 수용부
351: 피막 400: 마우스피스
410: 배출공 500: 보관 용기
501: 수납 공간

Claims (14)

1. 내부에 수용 구멍이 형성된 본체;
   에어로졸을 발생시키며 상기 본체의 상기 수용 구멍에 교체 가능하게 결합되는 카트리지; 및
   상기 에어로졸을 배출하는 배출공을 포함하며 상기 본체의 일측에 교체 가능하게 결합되는 마우스피스;를 포함하고,
   상기 본체 및 상기 카트리지는 평판 형상인, 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 카트리지는,
   내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부; 및
   상기 액체 저장부로부터 상기 에어로졸 생성 물질을 전달받아 상기 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시키는 무화기;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 무화기는,
   상기 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 유지시키는 액체 전달 수단; 및
   상기 액체 전달 수단에 유지된 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 액체 전달 수단 및 상기 히터는 상기 액체 저장부를 둘러싸도록 상기 액체 저장부의 주위에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 카트리지는 원형 형상인, 에어로졸 생성 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 본체의 수용 구멍 및 상기 카트리지 중 어느 하나에 형성된 결합 홈과,
   상기 결합 홈과 맞물리도록 상기 본체의 수용 구멍 및 상기 카트리지 중 다른 하나에 형성된 턱부를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 결합 홈 및 상기 턱부는 각각 상기 수용 구멍의 내면 및 상기 카트리지의 외면을 따라 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 카트리지로부터 발생된 상기 에어로졸을 전달 받도록 상기 수용 구멍의 주위에 형성된 챔버를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 본체는 상기 카트리지와 결합되도록 상기 수용 구멍의 내측으로 돌출되는 연결부를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 카트리지가 상기 본체와 결합되면 상기 카트리지와 상기 챔버를 유체 연통시키는 연결 통로를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 연결부는 복수 개이며,
    상기 본체는 상기 복수 개의 연결부를 통해 상기 에어로졸을 전달 받는, 에어로졸 생성 장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    상기 본체의 상기 연결부를 수용하는 수용부; 및
    상기 수용부를 덮는 피막;을 포함하고,
    상기 피막은 상기 본체와 결합되면 상기 연결부에 의해 천공되는, 에어로졸 생성 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 본체는 상기 카트리지의 결합을 인식하는 센서를 더 포함하고,
    상기 연결부는 상기 수용 구멍의 내측으로 돌출되는 제1 위치 및 상기 챔버의 내부에 위치하는 제2 위치의 사이에서 이동 가능하고,
    상기 카트리지가 상기 본체에 결합되면 상기 연결부는 상기 제1 위치로 이동되어 상기 피막을 천공시키는, 에어로졸 생성 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 에어로졸 생성 장치용 카트리지를 보관하기 위한 보관 용기로서;
    복수의 카트리지를 보관하는 복수의 수납 공간을 포함하고,
    상기 보관 용기는 평판 형상인, 카트리지를 보관하기 위한 보관 용기.

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