KR20210104405A - 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 관한 카트리지는, 담배 매질 및 보습제를 포함하는 에어로졸 생성 물질을 저장하며, 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성시키는 챔버, 챔버를 밀봉하는 격막, 일측이 격막을 파쇄하며, 챔버에서 생성된 에어로졸을 이동시키는 도관, 에어로졸을 배출하는 마우스피스 및 도관과 마우스피스의 사이에 배치되어 도관과 마우스피스를 연결하며, 도관이 격막을 파쇄하도록 도관을 이동시키는 연결부를 포함할 수 있다.

Description

카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치{CARTRIDGE AND AEROSOL GENERATING DEVICE COMPRISING THEREOF}
실시예들은 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 담배의 풍미 및 풍부한 무화량을 확보할 수 있는 카트리지 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 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
다만, 종래의 액상 전자 담배의 경우에는 담배의 풍미를 느낄 수 없으며, 궐련형 전자 담배의 경우에는 무화량이 부족하여 흡연자의 만족도가 떨어지는 문제점이 있다.
실시예들은 상술한 종래의 에어로졸 생성 장치의 문제점들을 해결할 수 있도록 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 관한 카트리지는, 담배 매질 및 보습제를 포함하는 에어로졸 생성 물질을 저장하며, 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성시키는 챔버를 포함하는 하우징, 챔버를 밀봉하는 격막, 일측이 격막을 파쇄하며, 챔버에서 생성된 에어로졸을 이동시키는 도관, 에어로졸을 배출하는 마우스피스 및 하우징과 마우스피스의 사이에 배치되어 도관을 마우스피스에 연결하며, 도관의 일측이 격막을 파쇄하도록 도관을 이동시키는 연결부를 포함할 수 있다.
또한, 연결부는 탄성을 갖고, 연결부는 마우스피스에 의해 가압되면 변형됨으로써 도관을 이동시킬 수 있다.
또한, 담배 매질은 고형체로 형성되고, 담배 매질은 보습제에 담길 수 있다.
또한, 보습제는 액상이고, 에어로졸 생성 물질은 액상의 보습제를 유지하는 온도 감응성 외벽을 더 포함하고, 온도 감응성 외벽은 가열되면 제거될 수 있다.
또한, 보습제는 오일을 포함하고, 담배 매질은 고형체의 외부에 형성된 방유 코팅을 포함할 수 있다.
또한, 보습제는 왁스 형태이고, 에어로졸 생성 물질은 니코틴 분말을 더 포함하고, 담배 매질 및 니코틴 분말은 각각 왁스 형태의 보습제에 담기고, 담배 매질 및 니코틴 분말이 담긴 각각의 보습제는 서로 결합하여 이중 구조를 형성할 수 있다.
또한, 담배 매질에 대한 상기 보습제의 부피의 비율은 1.1 내지 2배일 수 있다.
또한, 담배 매질은 다공성일 수 있다.
또한, 챔버는 하우징에 교체 가능하게 결합될 수 있다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 전술한 카트리지 및 카트리지를 수용하는 본체를 포함할 수 있다.
또한 본체는 배터리 및 배터리로부터 공급된 전력에 의해 카트리지를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
또한 히터는 카트리지의 챔버를 둘러싸도록 배치되어 챔버를 가열하고, 챔버는 히터의 열을 에어로졸 생성 물질에 전달할 수 있다.
또한, 챔버는 금속 재질일 수 있다.
실시예들에 관한 카트리지는 매질부에 직접 액상을 추가함으로써 담배의 풍미와 풍부한 무화량을 확보할 수 있다. 이에 따라 사용자의 만족도를 높일 수 있는 효과를 가진다.
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 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 카트리지의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 카트리지의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 카트리지의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 실시예에 관한 카트리지가 에어로졸 생성 장치의 본체에 삽입된 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치의 동작 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
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 1은 일 실시예에 관한 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체(100) 및 교체 가능한 카트리지(200)를 포함한다. 본체(100)는 배터리(110), 제어부(120), 히터(130) 및 수용부(140)를 포함한다. 카트리지(200)는 본체(100)의 삽입 개구(141)를 통해 삽입되어, 본체(100)의 수용부(140)에 수용된다.
도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(1000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 1에는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)의 배치는 변경될 수 있다.
카트리지(200)가 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체(100)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(130)를 가열한다. 카트리지(200) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 카트리지(200)의 마우스피스를 통하여 사용자에게 전달된다.
배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)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(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 예를 들어, 카트리지(200)가 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되면, 히터(130)는 카트리지(200)의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(130)는 카트리지(200) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(130)가 가열될 수 있다. 예를 들어 히터(130)는 세라믹 히터 및 탄소 나노 히터 등을 포함할 수 있다. 그러나, 히터(130)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(130)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(130)에는 카트리지(200)를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 카트리지(200)는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다. 예를 들어 후술하는 카트리지(200)의 챔버(211)는 서셉터를 포함할 수 있다 있다.
도 1에는 히터(130)가 카트리지(200)의 외부를 둘러싸도록 배치되고 있다. 즉, 히터(130)는 원통형 히터로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(130)는 카트리지(200)의 내부를 가열할 수 있도록 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 카트리지(200)는 히터(130)를 수용할 수 있는 히터 수용부를 포함할 수 있다. 가열 요소의 모양에 따라 카트리지(200)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1000)에는 히터(130)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(130)들은 카트리지(200)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 카트리지(200)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(130)들 중 일부는 카트리지(200)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 카트리지(200)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(130)의 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(110)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1000)가 결합된 상태에서 히터(130)가 가열될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 카트리지의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 카트리지(200)는 하우징(210), 마우스피스(220), 하우징(210)과 마우스피스(220)의 사이에 배치된 연결부(230), 에어로졸이 이동하는 도관(240) 및 격막(250)을 포함한다.
하우징(210)은 챔버(211) 및 연장부(212)를 포함할 수 있다. 챔버(211)는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 히터(130)는 챔버(211)를 둘러싸도록 배치되어 챔버(211)를 가열할 수 있고, 히터(130)로부터 전달받은 열에 의해 에어로졸이 챔버(211)에 저장된 에어로졸 생성 물질로부터 생성될 수 있다. 연장부(212)는 카트리지(200)의 길이 방향으로 연장하고, 연장부(212)의 내부에는 도관(240)이 배치될 수 있다.
에어로졸 생성 물질은 담배 매질(260) 및 보습제(261)를 포함하고 있으며, 필요에 따라 액상 조성물을 더 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서 담배 매질(260)은 보습제(261)에 담겨져 있다.
담배 매질(260)은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 일 예시에서 담배 매질(260)은 주름진 판상엽 시트로 충진될 수 있다. 판상엽 시트는 원통 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 압축되거나, 수축됨으로써 주름이 형성될 수 있다. 주름진 판상엽 시트의 골 간격 등을 조절함으로써 다공도를 결정할 수 있다. 다른 예시에서 담배 매질(260)은 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트(또는 슬러리 판상엽 시트)를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다. 또한, 담배 매질(260)은 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 담배 매질(260)은 복수의 담배 가닥들이 합쳐져서 형성되고, 에어로졸이 통과할 수 있는 종방향의 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 이때, 담배 가닥들의 크기 및 배열에 의하여, 종방향의 채널들은 균일하거나 불균일할 수 있다.
또한, 담배 매질(260)은 풍미제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다.
보습제(261)는 에어로졸 내의 수분을 공급할 수 있다. 보습제(261)는 예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol, PG) 및 물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 보습제(261)는 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 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 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.
마우스피스(220)는 카트리지(200)에서 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(220)는 챔버(211)에서 생성된 에어로졸이 외부로 배출되는 배출공(221)을 포함한다.
연결부(230)는 하우징(210)과 마우스피스(220)의 사이에 배치되어 있으며, 마우스피스(220)와 도관(240)을 연결시킬 수 있다. 이때, 하우징(210), 마우스피스(220) 및 연결부(230)는 일체형으로 형성될 수 있다.
도관(240)은 챔버(211)에서 생성된 에어로졸을 이동시킨다. 도관(240)의 일측은 격막(250)을 파쇄하며, 타측은 연결부(230)와 결합되어 있다. 따라서 도관(240)은 연결부(230)에 의해 마우스피스(220)와 연통되어 있으며, 챔버(211)에서 생성된 에어로졸을 마우스피스(220)로 이동시킬 수 있다. 도관(240)의 일측은 격막(250)을 파쇄하기 위한 피어싱부(241)를 포함할 수 있다. 피어싱부(241)는 예를 들어, 첨단 또는 블레이드 형상을 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 피어싱부(241)는 격막(250)을 파쇄할 수 있는 형상을 가질 수 있다.
격막(250)은 챔버(211)에 저장된 에어로졸 생성 물질이 외부로 누출되지 않도록 챔버(211)를 밀봉한다. 또한, 격막(250)은 도관(240)의 피어싱부(241)에 의해 파쇄될 수 있는 강도를 가지는 필름으로 형성될 수 있다. 한편, 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용에 의해 격막(250)이 파쇄되는 상세 구성은 후술하기로 한다.
도 2에 도시된 실시예에서, 담배 매질(260)은 고형체의 형태일 수 있으며, 보습제(261)는 왁스 또는 액상의 형태일 수 있다. 담배 매질(260)은 보습제(261)에 담긴 상태로 챔버(211)에 저장될 수 있다. 담배 매질(260)은 예를 들어, 구 형상으로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 다면체 형상으로도 형성될 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물질은 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 전까지는 챔버(211)의 내부에 보관되어 있다. 따라서 담배 매질(260)이 보습제(261) 및/또는 액상 조성물과 반응하는 것을 방지하기 위하여 담배 매질(260)은 보습제(261) 및/또는 액상 조성물의 특징에 맞는 보호 코팅을 포함할 수 있다.
일 예시로서, 보습제(261)는 오일을 포함할 수 있으며, 보습제(261)가 오일을 포함하는 경우에 고형체 형상의 담배 매질(260)은 외부에 형성된 방유 코팅을 포함할 수 있다. 따라서 오일을 포함하는 보습제(261)와 담배 매질(260)이 서로 반응하는 것을 방지할 수 있다.
다른 예시로서, 왁스 형태의 보습제(261)는 코코넛 오일이나 천연 밀랍 등 상온에서 고체상으로 존재하는 물질, 예를 들어 글리세린 및 프로필렌 글리콜 중 적어도 하나를 포함하는 보습제 및 향미 성분을 포함하는 액상이 혼합되어 형성되고, 왁스 형태의 보습제(261)는 고형체 형상의 담배 매질(260)을 감쌀 수 있다.
고형체의 담배 매질(260)은 사용자의 기호에 따라 보습제(261)에 대한 질량비 또는 부피비로 양을 조절할 수 있다. 예를 들어 담배 매질(260)에 대한 보습제(261)의 부피의 비율은 1.1 내지 2배의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 1.2배 내지 1.5배의 범위일 수 있다.
또한, 히터(130)에 의해 챔버(211)가 가열될 때 액상화된 보습제(261)가 고형체의 담배 매질(260)과의 반응을 향상시키기 위하여, 고형체의 담배 매질(260)은 다공성일 수 있다.
한편, 카트리지(200)는 사용이 완료된 후에 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체(100)로부터 분리되어 교체될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 카트리지(200)의 사용이 완료된 후에 카트리지(200)로부터 에어로졸 생성 물질이 저장된 챔버(211)만을 교체할 수도 있다. 이에 따라 사용자는 사용이 완료된 카트리지(200)를 용이하게 교체할 수 있다.
후술하는 바와 같이 에어로졸 생성 장치(1000)에 카트리지(200)가 삽입된 후 카트리지(200)의 챔버(211)가 히터(130)에 의해 가열되면, 일차적으로 왁스 형태의 보습제(261)는 액상화된다. 이후에 가열이 계속 진행되면서 보습제(261)로부터 에어로졸이 생성되는 동시에 고형체의 담배 매질(260)에서 니코틴이 발현되어 에어로졸과 함께 이송된다.
도 3은 도 1에 도시된 카트리지의 다른 예를 도시한 도면이다. 이하에서는 상술한 설명과 중복되는 범위에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 카트리지(300)의 챔버(311)에 저장된 에어로졸 생성 물질은 이중 구조(bilayered)일 수 있다. 예를 들어, 보습제(361)는 왁스 형태이며, 서로 구분될 수 있다. 담배 매질(360) 및 니코틴 분말(362) 각각은 서로 구분된 보습제(361)에 담기며, 각각의 보습제(361)는 서로 결합될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서 담배 매질(360)이 담긴 보습제(361)와 니코틴 분말(362)이 담긴 보습제(361)는 단순 적층되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 담배 매질(360)이 담긴 보습제(361)의 외부를 니코틴 분말(362)이 담긴 보습제(361)가 감싸는 형태로 적층될 수도 있다.
후술하는 바와 같이 에어로졸 생성 장치(1000)에 카트리지(300)가 삽입된 후 카트리지(300)의 챔버(311)가 히터(130)에 의해 가열되면, 일차적으로 왁스 형태의 보습제(361)는 액상화된다. 이후에 가열이 계속 진행되면서 보습제(361)로부터 에어로졸이 생성된다. 또한 고형체의 담배 매질(360)과 니코틴 분말(362)중에서 니코틴 분말(362)로부터 니코틴이 먼저 발현되어 이송되고, 이후에 담배 매질(360)로부터 니코틴이 발현되어 이송된다.
도 4는 도 1에 도시된 카트리지의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 담배 매질(460)은 보습제(461)에 담긴 상태로 챔버(411)에 저장될 수 있다. 보습제(461)가 액상인 경우, 보습제(461)를 유지하기 위하여 보습제(461)는 가열되면 제거되는 온도 감응성 고분자로 형성된 외벽(462)에 의해 감싸질 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치(1000)를 사용 시 온도 감응성 외벽(462)은 히터(130)로부터 전달된 열에 의해 제거될 수 있다.
후술하는 바와 같이 에어로졸 생성 장치(1000)에 카트리지(400)가 삽입된 후 카트리지(400)의 챔버(411)가 히터(130)에 의해 가열되면, 일차적으로 온도 민감성 외벽(462)이 제거되면서 액상의 보습제(461)가 카트리지(400)의 챔버(411)의 내부로 흘러나온다. 이후에 가열이 계속 진행되면서 보습제(461)로부터 에어로졸이 생성되는 동시에 고형체의 담배 매질(460)에서 니코틴이 발현되어 에어로졸과 함께 이송된다.
도 5는 도 2에 도시된 실시예에 관한 카트리지가 에어로졸 생성 장치의 본체에 삽입된 예시를 개략적으로 도시한 도면이다. 한편, 통상의 기술자는 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에 관한 카트리지 또한 에어로졸 생성 장치의 본체에 삽입될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
도 5를 참조하면, 카트리지(200)는 본체(100)에 수용될 수 있다. 카트리지(200)가 본체(100)에 수용되면 히터(130)는 카트리지(200)의 챔버(211)를 둘러싸도록 배치되어 챔버(211)를 가열할 수 있다. 이에 따라 챔버(211)는 히터(130)의 열을 챔버(211) 내부에 저장된 에어로졸 생성 물질로 전달할 수 있다. 챔버(211)는 열을 잘 전달할 수 있는 열전도성의 금속 재질일 수 있다.
도 5에 도시된 실시예에서, 도관(240)의 타측과 연결된 연결부(230)는 탄성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 사용자가 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 시에 마우스피스(220)를 가압하면, 연결부(230)는 마우스피스(220)에 의해 가압되어 변형될 수 있다. 이에 따라 연결부(230)에 연결된 도관(240)은 연결부(230)의 변형에 따라 사용자가 마우스피스(220)를 가압하는 방향으로 이동될 수 있다. 따라서 격막(250)은 도관(240)의 일측에 형성된 피어싱부(241)에 의해 파쇄될 수 있다.
예를 들어, 연결부(230)는 고무와 같이 탄성을 갖는 소재로 제작될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 연결부(230)는 신축될 수 있는 구조이며, 연결부(230)는 탄성 부재를 포함함으로써 복원력을 가질 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치의 동작 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
사용자는 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 전에 마우스피스(220)를 가압함으로써 연결부(230)를 변형시킨다. 이에 따라, 도관(240)은 격막(250)을 파쇄하면서 챔버(211)의 내부로 삽입되거나, 격막(250)을 파쇄한 후 원래의 위치로 복원될 수 있다. 이후에 사용자는 카트리지(200)를 본체(100)에 결합한 후 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용을 시작할 수 있다. 다만, 본체(100)와 카트리지(200)의 결합 순서는 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 사용자는 카트리지(200)를 본체(100)에 결합한 후 격막(250)을 파쇄하여 에어로졸 생성 장치(1000)를 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이 카트리지(200)의 챔버(211)로부터 에어로졸이 생성된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 에어로졸은 도관(240)을 통해 마우스피스(220)로 이동되고 마우스피스(220)를 통해 사용자에게 전달된다.
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.
100: 본체 110: 배터리
120: 제어부 130: 히터
140: 수용부 141: 삽입 개구
200, 300, 400: 카트리지 210: 하우징
211: 챔버 212: 연장부
220: 마우스피스 221: 배출공
230: 연결부 240: 도관
241: 피어싱부 250: 격막
260: 담배 매질 261: 보습제
462: 온도 감응성 외벽 1000: 에어로졸 생성 장치

Claims (13)

  1. 담배 매질 및 보습제를 포함하는 에어로졸 생성 물질을 저장하며, 상기 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성시키는 챔버를 포함하는 하우징;
    상기 챔버를 밀봉하는 격막;
    일측이 상기 격막을 파쇄하며, 상기 챔버에서 생성된 에어로졸을 이동시키는 도관;
    에어로졸을 배출하는 마우스피스; 및
    상기 하우징과 상기 마우스피스의 사이에 배치되어 상기 도관을 상기 마우스피스에 연결하며, 상기 도관의 일측이 상기 격막을 파쇄하도록 상기 도관을 이동시키는 연결부; 를 포함하는, 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 탄성을 갖고,
    상기 연결부는 상기 마우스피스에 의해 가압되면 변형됨으로써 상기 도관을 이동시키는, 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 담배 매질은 고형체로 형성되고,
    상기 담배 매질은 상기 보습제에 담기는, 카트리지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보습제는 액상이고,
    상기 에어로졸 생성 물질은 상기 액상의 보습제를 유지하는 온도 감응성 외벽을 더 포함하고,
    상기 온도 감응성 외벽은 가열되면 제거되는, 카트리지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보습제는 오일을 포함하고,
    상기 담배 매질은 상기 고형체의 외부에 형성된 방유 코팅을 포함하는, 카트리지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 보습제는 왁스 형태이고,
    상기 에어로졸 생성 물질은 니코틴 분말을 더 포함하고,
    상기 담배 매질 및 상기 니코틴 분말은 각각 상기 왁스 형태의 보습제에 담기고, 상기 담배 매질 및 상기 니코틴 분말이 담긴 각각의 보습제는 서로 결합하여 이중 구조를 형성하는, 카트리지.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 담배 매질에 대한 상기 보습제의 부피의 비율은 1.1 내지 2배인, 카트리지.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 담배 매질은 다공성인, 카트리지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 하우징에 교체 가능하게 결합되는, 카트리지.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 관한 카트리지; 및
    상기 카트리지를 수용하는 본체;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 본체는, 배터리 및 상기 배터리로부터 공급된 전력에 의해 상기 카트리지를 가열하는 히터를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 히터는 상기 카트리지의 상기 챔버를 둘러싸도록 배치되어 상기 챔버를 가열하고,
    상기 챔버는 상기 히터의 열을 상기 에어로졸 생성 물질에 전달하는, 에어로졸 생성 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 챔버는 금속 재질인, 에어로졸 생성 장치.
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