KR20210104406A - 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 본체, 본체에 교체 가능하게 수용되는 매질 카트리지, 매질 카트리지를 수용하는 수용부 및 매질 카트리지에서 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 마우스피스를 포함하고, 매질 카트리지는, 복수의 격실, 복수의 격실 각각에 저장되는 담배 매질, 격실의 일측을 밀봉하는 박막 및 격실의 타측을 덮으며 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버를 포함하고, 박막은 매질 카트리지가 본체에 수용될 때 파쇄될 수 있다.

Description

카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE COMPRISING CARTRIDGE}

실시예들은 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 담배 매질의 교체가 용이한 카트리지를 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 하이브리드 궐련형 전자 담배는 액상 카트리지 하나에 다수의 매질 카트리지를 결합해서 사용한다. 일반적으로 하이브리드 궐련형 전자 담배는 매질 카트리지의 교체를 안내하는 알림 기능이 없기 때문에 사용자는 흡연 중 끽미를 느낄 수 없는 경우에 매질 카트리지를 교체하는 방식을 사용한다. 따라서 매질 카트리지를 교체하는 주기는 사용자의 흡연 방식이나, 기호에 따라 달라지므로, 사용자들이 불편을 느끼게 된다. 또한 항상 매질 카트리지를 구비하고 있어야 하는 문제점이 있다.

실시예들은 상술한 종래의 에어로졸 생성 장치의 문제점들을 해결할 수 있도록 다수의 담배 매질을 포함하고 이를 용이하게 교체할 수 있는 카트리지를 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 에어로졸 생성 장치는, 본체, 본체에 교체 가능하게 수용되는 매질 카트리지, 매질 카트리지를 수용하는 수용부 및 매질 카트리지에서 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 마우스피스를 포함하고, 매질 카트리지는, 복수의 격실, 복수의 격실 각각에 저장되는 담배 매질, 격실의 일측을 밀봉하는 박막 및 격실의 타측을 덮으며 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버를 포함하고, 박막은 매질 카트리지가 본체에 수용될 때 파쇄될 수 있다.

또한, 수용부는 매질 카트리지의 박막을 파쇄하는 피어싱부를 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 매질 카트리지와 수용부 중 어느 하나에 매질 카트리지가 수용되는 방향에 수직으로 돌출 형성되는 위치 고정부 및 매질 카트리지가 수용되는 수용 위치를 고정하도록 매질 카트리지와 수용부 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 위치 결정부는, 복수의 수용 위치를 결정하도록 복수의 격실의 개수에 대응하는 개수를 가질 수 있다.

또한, 매질 카트리지가 복수의 수용 위치 중 어느 하나에 위치하면, 수용 위치에 대응되는 격실에 저장된 담배 매질에서 발생된 에어로졸이 마우스피스로 유입될 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 외부의 공기가 유입되는 공기 홀을 더 포함하고, 공기 홀을 통해 유입된 외부의 공기는 매질 카트리지로 유입되고, 공기 홀은 매질 카트리지의 수용 위치에 따라 일부가 폐쇄될 수 있다.

또한 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 본체에 교체 가능하게 수용되며 에어로졸을 생성하는 액상 카트리지를 더 포함하고, 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸은 매질 카트리지를 통과하면서 매질 카트리지에서 생성된 에어로졸과 혼합될 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 매질 카트리지와 수용부 중 어느 하나에 매질 카트리지가 수용되는 방향에 수직으로 돌출 형성되는 위치 고정부 및 매질 카트리지가 수용되는 수용 위치를 고정하도록 매질 카트리지와 수용부 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 위치 결정부는, 복수의 수용 위치를 결정하도록 복수의 격실의 개수에 대응하는 개수를 가질 수 있다.

또한, 매질 카트리지가 복수의 수용 위치 중 어느 하나에 위치하면, 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸은 수용 위치에 대응되는 격실을 통과할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 외부의 공기가 유입되는 공기 홀을 더 포함하고, 공기 홀을 통해 유입된 외부의 공기는 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸과 혼합되어 매질 카트리지로 유입되고, 공기 홀은 매질 카트리지의 수용 위치에 따라 일부가 폐쇄될 수 있다.

또한, 또 다른 실시예에 관한 매질 카트리지는 상기 담배 매질을 수용하는 캡슐을 더 포함하고, 수용부는 매질 카트리지의 박막과 함께 캡슐의 일측을 파쇄하는 제1 피어싱부 및 캡슐의 타측을 파쇄하는 제2 피어싱부를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 본체, 본체에 교체 가능하게 수용되는 매질 카트리지, 매질 카트리지를 수용하는 수용부 및 매질 카트리지에서 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 마우스피스를 포함하고, 매질 카트리지는, 본체의 수용부에 수용되는 지지판, 방사상으로 형성되는 복수의 격실을 포함하며, 지지판에 대해 회전 가능한 회전판, 복수의 격실 각각에 저장되는 담배 매질, 격실의 일측을 밀봉하는 박막 및 격실의 타측을 덮으며 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버를 포함하고, 박막은 회전판이 회전될 때 파쇄될 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는, 회전판과 수용부 중 어느 하나에 돌출 형성되는 위치 고정부 및 복수의 격실의 회전 위치를 고정하도록 회전판과 수용부 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치는 본체에 교체 가능하게 수용되며 에어로졸을 생성하는 액상 카트리지를 더 포함하고, 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸은 매질 카트리지를 통과하면서 매질 카트리지에서 생성된 에어로졸과 혼합될 수 있다.

실시예들에 관한 카트리지는 교체, 분리 및 폐기를 용이하게 할 수 있으며, 카트리지를 이동하여 사용이 완료된 매질을 변경함으로써 장시간 흡연 시 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 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 매질 카트리지의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 매질 카트리지 및 매질 카트리지를 수용하는 수용부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 수용부에 매질 카트리지가 수용된 상태를 도시한 도면들이다.
도 5는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치의 일 측면 및 다른 측면을 도시한 도면들이다.
도 6은 다른 실시예에 관한 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 카트리지가 에어로졸 생성 장치에 수용된 상태를 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 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체(100), 액상 카트리지(130) 및 매질 카트리지(200)를 포함한다. 본체(100)는 배터리(110), 제어부(120), 수용부(150) 및 마우스피스(160)를 포함한다. 도 1에는 에어로졸 생성 장치(1000)와 분리된 매질 카트리지(200)가 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되는 것으로 도시되어 있으나, 액상 카트리지(130)도 매질 카트리지(200)와 같이 에어로졸 생성 장치(1000)로부터 분리되거나, 에어로졸 생성 장치(1000)에 장착될 수 있다. 즉, 액상 카트리지(130) 및 매질 카트리지(200)는 교체 가능하다.

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), 액상 카트리지(130), 매질 카트리지(200)를 수용하는 수용부(150) 및 마우스피스(160)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 배터리(110), 제어부(120), 액상 카트리지(130) 및 매질 카트리지(200)를 수용하는 수용부(150)의 배치는 변경될 수 있다.

배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터가 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. 배터리(110)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터뿐 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. 예를 들어, 제어부(120)는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 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.

액상 카트리지(130)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.

액상 카트리지(130)는 에어로졸 생성 장치(1000)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 액상 카트리지(130)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, 액상 카트리지(130)는 에어로졸 생성 장치(1000)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, 액상 카트리지(130)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 에어로졸 생성 장치(1000)로부터 액상 카트리지(130)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 액상 카트리지(130)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

액상 카트리지(130)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(131)와, 액체 저장부(131)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화기(atomizer)(140)를 포함할 수 있다.

액체 저장부(131)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(131)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(131)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.

무화기(140)는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(wick; 윅)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터를 포함할 수 있다. 액체 저장부(131)에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

액체 전달 수단은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

히터는 제어부(120)의 제어에 따라 배터리(110)로부터 전력을 공급 받는다. 히터는 배터리(110)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(1000)에 장착된 액상 카트리지(130)를 가열할 수 있다.

히터는 본체(100)에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)가 본체(100) 및 액상 카트리지(130)를 포함하는 경우, 히터는 액상 카트리지(130)에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)가 본체(100) 및 매질 카트리지(200)를 포함하는 경우, 히터는 매질 카트리지(200)에 위치할 수 있다. 히터가 액상 카트리지(130) 또는 매질 카트리지(200)에 위치하는 경우, 히터는 본체(100), 액상 카트리지(130) 및 매질 카트리지(200) 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(110)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

히터는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 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.

히터는 예를 들어, 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

한편, 히터는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터는 액상 카트리지(130)를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 액상 카트리지(130)에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.

무화기(140)는 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.

수용부(150)는 매질 카트리지(200)를 수용하는 공간이다. 매질 카트리지(200)는 본체(100)의 삽입 개구(151)를 통해 삽입되어, 본체(100)의 수용부(150)에 수용될 수 있다.

마우스피스(160)는 본체(100)의 일측 단부에 배치되며, 에어로졸 생성 장치(1000)에서 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(160)는 액상 카트리지(130)에서 발생하고 매질 카트리지(200)를 통과한 에어로졸이 외부로 배출되는 배출공(161) 및 마우스피스(160)의 내부에서 에어로졸이 이동하는 도관(162)을 포함한다.

한편, 에어로졸 생성 장치(1000)는 필요에 따라 액상 카트리지(130)를 사용하지 않고 매질 카트리지(200)만을 단독으로 사용할 수 있다. 이러한 경우 매질 카트리지(200)에는 액상 카트리지(130)로부터 생성된 에어로졸이 아닌 외부의 공기가 유입될 수 있다. 다만, 이하에서는 별도의 언급이 없는 한, 액상 카트리지(130)와 매질 카트리지(200)가 함께 사용되는 경우를 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 매질 카트리지의 일 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 매질 카트리지(200)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체(100)에 교체 가능하게 수용될 수 있다. 매질 카트리지(200)는 외관을 형성하는 외부벽(210), 매질 카트리지(200)의 일측(도 2에 도시된 실시예에서 매질 카트리지(200)의 상부)을 밀봉하는 박막(211), 매질 카트리지(200)의 타측(도 2에 도시된 실시예에서 매질 카트리지(200)의 하부)을 덮으며 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버(212)를 포함한다.

박막(211)은 예를 들어 후술하는 피어싱부(153)에 의해 파쇄될 수 있는 강도를 가지는 필름으로 제작될 수 있다. 커버(212)는 예를 들어 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있도록 메쉬 소재로 제작될 수 있다.

또한, 매질 카트리지(200)의 타측에는 외부로 돌출 형성되는 위치 고정부(213)가 형성된다. 위치 고정부(213)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

매질 카트리지(200)의 외부벽(210), 박막(211) 및 커버(212)에 의해 형성되는 내부 공간은 내부벽에 의해 형성되는 복수의 격실(214)을 포함할 수 있다. 복수의 격실(214) 각각에는 담배 매질(220)이 저장될 수 있다.

담배 매질(220)은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 일 예시에서 담배 매질(220)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(220)은 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트(또는 슬러리 판상엽 시트)를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다. 또한, 담배 매질(220)은 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 담배 매질(220)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(220)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.

한편, 도 2에는 도시되지 않았으나, 매질 카트리지(200)는 담배 매질(220)을 수용하는 캡슐을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 담배 매질(220)은 캡슐에 의해 수용된 상태로 격실(214)에 보관될 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 매질 카트리지 및 매질 카트리지를 수용하는 수용부를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 수용부(150)는 삽입 개구(151), 위치 결정부(152), 피어싱부(153), 공기 또는 에어로졸이 유입되는 유입구(154) 및 매질 카트리지(400)의 에어로졸이 유출되는 유출구(155)를 포함한다. 삽입 개구(151)를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입되는 매질 카트리지(200)를 수용할 수 있다.

이때, 매질 카트리지(200)가 수용부(150)에 수용되는 수용 위치를 고정하기 위하여, 수용부(150)는 매질 카트리지(200)가 수용되는 방향에 수직으로 돌출 형성된 매질 카트리지(200)의 위치 고정부(213)를 수용할 수 있는 홈이 형성된 위치 결정부(152)를 포함할 수 있다. 따라서, 매질 카트리지(200)의 위치 고정부(213)는 위치 결정부(152)에 수용되어 매질 카트리지(200)의 수용 위치가 결정될 수 있다. 다만, 위치 고정부(213) 및 위치 결정부(152)의 구성은 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 매질 카트리지(200)의 수용 위치를 결정할 수 있는 구조라면 제한 없이 실시예로서 포함될 수 있다. 예를 들어, 매질 카트리지(200)에는 홈(위치 결정부)이 형성될 수 있으며, 수용부(150)에는 돌출부(위치 고정부)가 형성되어 매질 카트리지(200)의 수용 위치를 결정할 수 있다.

피어싱부(153)는 매질 카트리지(200)가 본체(100)의 수용부(150)에 삽입될 때 매질 카트리지(200)의 박막(211)을 파쇄할 수 있다. 예를 들어, 피어싱부(153)는 수용부(150)에서 매질 카트리지(200)의 박막(211)과 마주보는 벽(도 3에서 수용부(150)의 상부벽)에서 돌출하여 형성될 수 있다. 따라서 사용자가 매질 카트리지(200)를 본체(100)의 수용부(150)에 삽입할 때 사용자가 매질 카트리지(200)를 가압하는 힘에 의해 피어싱부(153)는 매질 카트리지(200)의 박막(211)을 강제로 파쇄시킬 수 있다.

한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 담배 매질(220)이 캡슐에 의해 수용된 경우에는 수용부(150)는 매질 카트리지(200)의 박막(211)과 함께 캡슐의 일측을 파쇄하는 제1 피어싱부 및 캡슐의 타측을 파쇄하는 제2 피어싱부를 포함할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 수용부에 매질 카트리지가 수용된 상태를 도시한 도면들이다.

도 4를 참조하면, 각각의 격실(214)에 저장된 담배 매질(230)이 모두 사용되기 위해서는 매질 카트리지(200)가 수용부(150)의 내부에 수용되어 고정되는 수용 위치의 개수는 격실(214)의 개수와 동일하여야 한다. 따라서 위치 결정부(152)는 복수의 수용 위치를 결정하기 위하여 복수의 격실(214)의 개수에 대응하는 개수를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 실시예에서 매질 카트리지(200)의 격실(214)의 개수는 3 개이므로 카트리지(200)의 수용 위치도 3 개여야 한다. 이에 따라 카트리지(200)의 위치 고정부(213)를 수용함으로써 카트리지(200)의 위치를 결정하는 위치 결정부(152)의 개수는 3 개로 결정될 수 있다.

도 4(a)는 매질 카트리지(200)의 격실(214) 중에서 제1 격실의 담배 매질이 사용되는 상태를 도시하고 있다. 즉, 도 4(a)는 매질 카트리지(200)가 제1 수용 위치에 위치하는 경우를 도시하고 있다. 제1 수용 위치에서 수용부(150)의 유입구(154)에서 유입된 공기 또는 에어로졸은 제1 수용 위치에 대응하는 제1 격실로 유입되고 제1 격실에 저장된 담배 매질에서 발생된 에어로졸와 혼합되어 유출구(155)로 배출된다. 따라서 유출구(155)로 유입된 에어로졸은 마우스피스(160)의 도관(162)을 따라 이동하고 배출공(161)을 통해 외부로 배출된다.

마찬가지로, 도 4(b)는 매질 카트리지(200)가 제2 수용 위치에 위치하여 제2 수용 위치에 대응되는 제2 격실의 담배 매질이 사용되는 상태를 도시하고 있다. 또한 도 4(c)는 매질 카트리지(200)가 제3 수용 위치에 위치하여 제3 수용 위치에 대응되는 제3 격실의 담배 매질이 사용되는 상태를 도시하고 있다. 제2 수용 위치 및 제3 수용 위치에서 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작 과정은 제1 수용 위치에서의 동작과 동일하다.

한편, 위치 고정부(213)와 위치 결정부(152)의 배치 형상은 도면에 도시된 형상에 제한되지 않으며, 매질 카트리지(200)와 수용부(150)의 크기 및 형상에 따라 변경될 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치의 일 측면 및 다른 측면을 도시한 도면들이다.

도 5(a)를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체(100)는 외부 공기가 유입될 수 있는 복수의 공기 홀(156)을 포함하고 있다. 공기 홀(156)을 통해 유입된 외부의 공기는 매질 카트리지(200)로 유입된다. 이때, 도 5(b)에 도시된 실시예와 같이 액상 카트리지(130)를 함께 사용하는 경우에는 공기 홀(156)을 통해 유입된 외부의 공기는 액상 카트리지(130)에서 생성된 에어로졸과 혼합되어 유입구(154)를 통해 매질 카트리지(200)로 유입된다.

이때, 복수의 공기 홀(156)은 매질 카트리지(200)의 수용 위치에 따라 일부가 폐쇄될 수 있다. 도 5(a)에 도시된 실시예에서 매질 카트리지(200)는 제3 수용 위치(도면의 가장 좌측)에 위치하고 있다. 이때, 복수의 공기 홀(156) 중 가장 우측의 공기 홀(156)만이 개방되어 있으며, 나머지 공기 홀(156)들은 폐쇄된 상태이다. 한편, 공기 홀(156)의 형상은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 공기 홀(156)은 매질 카트리지(200)가 삽입되는 방향으로 연장된 장공 형상을 가질 수 있다. 따라서, 매질 카트리지(200)는 장공 형상의 공기 홀(156)의 일부를 폐쇄할 수 있으며, 공기 홀(156)의 나머지 부분을 통해 공기가 유입될 수 있다.

도 6은 다른 실시예에 관한 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 7은 도 6에 도시된 카트리지가 에어로졸 생성 장치에 수용된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 상술한 설명과 중복되는 범위에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 매질 카트리지(400)는 원형 형상이며 본체(300)의 수용부(350)에 교체 가능하게 수용될 수 있다. 매질 카트리지(400)는 지지판(410), 상기 지지판(410)에 대해 회전 가능하게 결합된 회전판(420) 및 담배 매질(430)을 포함한다.

지지판(410)은 수용부(350)에 고정 결합될 수 있다. 회전판(420)은 방사상 방사상으로 형성되는 복수의 격실(421)을 포함할 수 있으며, 담배 매질(430)은 복수의 격실(421) 각각에 저장될 수 있다. 따라서 사용자는 매질 카트리지(400)가 본체(300)에 수용된 후 회전판(420)을 회전시킴에 따라 담배 매질(430)을 손쉽게 교체할 수 있다.

본체(300)는 공기 또는 에어로졸이 유입되는 유입구(351) 및 매질 카트리지(400)의 에어로졸이 유출되는 유출구(352)를 포함한다. 본체(300)의 유입구(351) 및 유출구(352)의 위치에 대응하여 매질 카트리지(400)는 입구(411) 및 출구(412)를 포함할 수 있다. 입구(411) 및 출구(412)를 통하여 매질 카트리지(400)로 공기 또는 에어로졸이 유입되고 매질 카트리지(400)로부터 에어로졸이 유출될 수 있다.

또한, 매질 카트리지(400)는 각각의 격실(421)의 중심으로부터 외부를 향하는 측면을 밀봉하는 박막(422) 및 각각의 격실(421)의 중심을 향하는 측면을 덮으며 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버(423)를 포함할 수 있다. 또한 매질 카트리지(400)의 중심부(424)는 서로 대향하는 격실(421)들을 연통시키기 위한 통로(미도시)들을 포함할 수 있다. 서로 대향하는 격실(421)들이 연통되기 때문에 매질 카트리지(400)의 입구(411) 및 출구(412)에 각각 위치한 격실(421)들의 담배 매질(430)들로부터 에어로졸이 생성되어 배출될 수 있다.

매질 카트리지(400)의 박막(422)은 회전판(420)이 회전될 때 파쇄될 수 있다. 도 6 및 도 7에는 도시되지 않았으나, 매질 카트리지(400)의 지지판(410) 또는 본체(300)의 수용부(350)는 박막(422)을 파쇄하기 위해 돌출 형성된 피어싱부를 포함할 수 있다. 따라서 사용자가 매질 카트리지(400)를 회전시키는 힘에 의해 피어싱부는 매질 카트리지(400)의 박막(422)을 강제로 파쇄시킬 수 있다.

또한, 도 6 및 도 7에는 도시되지 않았으나, 복수의 격실의 회전 위치를 고정하기 위하여, 에어로졸 생성 장치(2000)는 회전판(420)과 수용부(350) 중 어느 하나에 돌출 형성되는 위치 고정부 및 회전판(420)과 상기 수용부(350) 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부를 포함할 수 있다. 다만, 위치 고정부 및 위치 결정부는 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 위치 고정부는 지지판(410) 및 회전판(420) 중 어느 하나에 형성될 수 있으며, 위치 결정부는 지지판(410) 및 회전판(420) 중 다른 하나에 형성될 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.

100, 300: 본체 110: 배터리
120: 제어부 130: 액상 카트리지
131: 액체 저장부 140: 무화기
150: 수용부 151: 삽입 개구
152: 위치 결정부 153: 피어싱부
154: 유입구 155: 유출구
156: 공기 홀 160: 마우스피스
161: 배출공 162: 도관
200, 400: 매질 카트리지 210: 외부벽
211: 박막 212: 커버
213: 위치 고정부 214: 격실
220: 담배 매질 410: 지지판
411: 입구 412: 출구
420: 회전판 421: 격실
422: 박막 423: 커버
424: 중심부 430: 담배 매질
1000, 2000: 에어로졸 생성 장치

Claims (15)

1. 본체;
   상기 본체에 교체 가능하게 수용되는 매질 카트리지;
   상기 매질 카트리지를 수용하는 수용부; 및
   상기 매질 카트리지에서 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 마우스피스;를 포함하고,
   상기 매질 카트리지는,
   복수의 격실;
   상기 복수의 격실 각각에 저장되는 담배 매질;
   상기 격실의 일측을 밀봉하는 박막; 및
   상기 격실의 타측을 덮으며 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버;를 포함하고,
   상기 박막은 상기 매질 카트리지가 상기 본체에 수용될 때 파쇄되는, 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용부는 상기 매질 카트리지의 상기 박막을 파쇄하는 피어싱부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 매질 카트리지와 상기 수용부 중 어느 하나에 상기 매질 카트리지가 수용되는 방향에 수직으로 돌출 형성되는 위치 고정부; 및
   상기 매질 카트리지가 수용되는 수용 위치를 고정하도록 상기 매질 카트리지와 상기 수용부 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 위치 결정부는, 복수의 수용 위치를 결정하도록 상기 복수의 격실의 개수에 대응하는 개수를 가지는, 에어로졸 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 매질 카트리지가 상기 복수의 수용 위치 중 어느 하나에 위치하면, 상기 수용 위치에 대응되는 상기 격실에 저장된 담배 매질에서 발생된 에어로졸이 상기 마우스피스로 유입되는, 에어로졸 생성 장치.
6. 제3항에 있어서,
   외부의 공기가 유입되는 공기 홀을 더 포함하고,
   상기 공기 홀을 통해 유입된 외부의 공기는 상기 매질 카트리지로 유입되고,
   상기 공기 홀은 상기 매질 카트리지의 상기 수용 위치에 따라 일부가 폐쇄되는, 에어로졸 생성 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 본체에 교체 가능하게 수용되며 에어로졸을 생성하는 액상 카트리지를 더 포함하고,
   상기 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸은 상기 매질 카트리지를 통과하면서 상기 매질 카트리지에서 생성된 에어로졸과 혼합되는, 에어로졸 생성 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 매질 카트리지와 상기 수용부 중 어느 하나에 상기 매질 카트리지가 수용되는 방향에 수직으로 돌출 형성되는 위치 고정부; 및
   상기 매질 카트리지가 수용되는 수용 위치를 고정하도록 상기 매질 카트리지와 상기 수용부 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 위치 결정부는, 복수의 수용 위치를 결정하도록 상기 복수의 격실의 개수에 대응하는 개수를 가지는, 에어로졸 생성 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 매질 카트리지가 상기 복수의 수용 위치 중 어느 하나에 위치하면, 상기 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸은 상기 수용 위치에 대응되는 상기 격실을 통과하는, 에어로졸 생성 장치.
11. 제8항에 있어서,
    외부의 공기가 유입되는 공기 홀을 더 포함하고,
    상기 공기 홀을 통해 유입된 외부의 공기는 상기 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸과 혼합되어 상기 매질 카트리지로 유입되고,
    상기 공기 홀은 상기 매질 카트리지의 상기 수용 위치에 따라 일부가 폐쇄되는, 에어로졸 생성 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 매질 카트리지는 상기 담배 매질을 수용하는 캡슐을 더 포함하고,
    상기 수용부는 상기 매질 카트리지의 상기 박막과 함께 상기 캡슐의 일측을 파쇄하는 제1 피어싱부 및 상기 캡슐의 타측을 파쇄하는 제2 피어싱부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
13. 본체;
    상기 본체에 교체 가능하게 수용되는 매질 카트리지;
    상기 매질 카트리지를 수용하는 수용부; 및
    상기 매질 카트리지에서 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 마우스피스;를 포함하고,
    상기 매질 카트리지는,
    상기 본체의 상기 수용부에 수용되는 지지판;
    방사상으로 형성되는 복수의 격실을 포함하며, 상기 지지판에 대해 회전 가능한 회전판;
    상기 복수의 격실 각각에 저장되는 담배 매질;
    상기 격실의 일측을 밀봉하는 박막; 및
    상기 격실의 타측을 덮으며 공기 또는 에어로졸을 통과시킬 수 있는 커버;를 포함하고,
    상기 박막은 상기 회전판이 회전될 때 파쇄되는, 에어로졸 생성 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 회전판과 상기 수용부 중 어느 하나에 돌출 형성되는 위치 고정부; 및
    상기 복수의 격실의 회전 위치를 고정하도록 상기 회전판과 상기 수용부 중 다른 하나에 홈이 형성되는 위치 결정부;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 본체에 교체 가능하게 수용되며 에어로졸을 생성하는 액상 카트리지를 더 포함하고,
    상기 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸은 상기 매질 카트리지를 통과하면서 상기 매질 카트리지에서 생성된 에어로졸과 혼합되는, 에어로졸 생성 장치.

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