KR20210137833A - 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템 - Google Patents

Abstract

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부, 빛을 방출하는 발광부, 발광부로부터 방출된 빛을 수용부에 수용된 에어로졸 생성 물품이 가열되는 가열 지점으로 전달하는 광 전달부를 포함하고, 광 전달부는 발광부로부터 방출된 빛을 가열 지점에 집광시키고, 가열 지점에 집광된 빛에 의해 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템{AEROSOL GENERATING DEVICE AND AEROSOL GENERATING SYSTEM}

실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빛을 에어로졸 생성 물품에 집광시킴으로써 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템에 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.

실시예들은 일반적으로 전기 저항에 의해 발열하는 히터를 구비하는 기존의 에어로졸 생성 장치와는 달리 빛에 의해 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템을 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, 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부, 빛을 방출하는 발광부, 발광부로부터 방출된 빛을 수용부에 수용된 에어로졸 생성 물품이 가열되는 가열 지점으로 전달하는 광 전달부를 포함하고, 광 전달부는 발광부로부터 방출된 빛을 가열 지점에 집광시키고, 가열 지점에 집광된 빛에 의해 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다.

다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품을 수용하는 에어로졸 생성 장치를 포함하고, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부, 빛을 방출하는 발광부, 발광부로부터 방출된 빛을 수용부에 수용된 에어로졸 생성 물품이 가열되는 가열 지점으로 전달하는 광 전달부를 포함하고, 광 전달부는 발광부로부터 방출된 빛을 상기 가열 지점에 집광시키고, 가열 지점에 집광된 빛에 의해 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다.

실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 빛에 의해 에어로졸 생성 물품을 보다 빠르고 적은 전력으로 가열할 수 있으므로 기존의 에어로졸 생성 장치보다 에너지 절약 효과가 크다. 또한, 에어로졸 생성 물품을 직접적으로 가열하지 않을 수 있기 때문에 사용 상 안전하다.

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 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 에어로졸 생성 물품의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 6는 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 다른 예시에 관한 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 에어로졸 생성 물품과 다른 실시예를 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 에어로졸 생성 장치에 에어로졸 생성 물품이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000) 및 제어부(12000)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 물품(20000)이 삽입될 수 있다. 한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 가열 요소를 더 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 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.

도 1에는 배터리(11000) 및 제어부(12000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 배터리(11000) 및 제어부(12000)의 배치는 변경될 수 있다.

에어로졸 생성 물품(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 가열 요소에 의해 에어로졸 생성 물품(20000)을 가열한다. 에어로졸 생성 물품(20000) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 가열 요소에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(20000)의 필터(22000)를 통하여 사용자에게 전달된다.

필요에 따라, 에어로졸 생성 물품(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10000)는 가열 요소를 가열시킬 수 있다.

배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 가열 요소가 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) 및 가열 요소뿐 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.

가열 요소는 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 히터는 에어로졸 생성 물품의 내부에 위치하거나 외부에 위치할 수 있다. 가열 요소는 에어로졸 생성 물품(20000)에 열을 가하여 에어로졸 생성 물품(20000) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다. 한편, 에어로졸 생성 장치(10000)의 가열 요소에 대한 상세한 구성은 후술하기로 한다.

에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 가열 요소 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, 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 센서 등)를 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 에어로졸 생성 물품(20000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 1에는 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 가열 요소에 의해 에어로졸 생성 물품(20000)이 가열될 수도 있다.

에어로졸 생성 물품(20000)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(20000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(21000)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(22000)으로 구분될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 물품(20000)의 제 2 부분(22000)에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(22000)에 삽입될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에는 제 1 부분(21000) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(22000)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에 제 1 부분(21000)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(21000) 및 제 2 부분(22000)의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분(22000)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분(21000)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분(22000)을 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 에어로졸 생성 물품(20000)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부로 유입될 수도 있다.

이하, 도 2를 참조하여, 에어로졸 생성 물품(20000)의 일 예에 대하여 설명한다.

도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(20000)은 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제 1 부분(21000)은 담배 로드(21000)를 포함하고, 제 2 부분(22000)은 필터 로드(22000)를 포함한다.

도 2에는 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.

에어로졸 생성 물품(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, 에어로졸 생성 물품(20000)은 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 물품(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 에어로졸 생성 물품(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 에어로졸 생성 물품(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. 또한, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21000)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 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.

도 3은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(110), 제어부(120), 하우징(130), 발광부(140) 및 광 전달부(141)를 포함하고 있다.

하우징(130)은 에어로졸 생성 장치(100)의 외관을 형성한다. 또한 하우징(130)은 수용부(131) 및 방열 구조체(133)를 포함할 수 있다. 수용부(131)는 주위를 둘러싸는 벽(132)에 의해 형성되며, 에어로졸 생성 물품(20000)을 수용할 수 있다. 벽(132)은 후술하는 바와 같이 에어로졸 생성 물품(20000)을 가열하기 위한 빛이 투과될 수 있도록 투명할 수 있다.

방열 구조체(133)는 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 부품들(예를 들어, 후술하는 수용부, 발광부 및 광 전달부 등)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 예를 들어 방열 구조체(133)는 원통형 형상 또는 컵 형상일 수 있으나, 방열 구조체(133)의 형상은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 방열 구조체(133)는 에어로졸 생성 물품(20000)이 가열될 때, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해 에어로졸 생성 장치(100)를 사용하는 사용자에게 과도한 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

발광부(140)는 수용부(131)에 수용된 에어로졸 생성 물품(20000)을 가열하기 위하여 빛을 방출할 수 있다. 예를 들어, 발광부(140)에서 방출되는 빛은 가시광선 또는 적외선 영역의 빛일 수 있으며, 빛의 파장은 0.38㎛ 내지 1000㎛의 범위일 수 있다. 발광부(140)는 예를 들어 할로겐 램프 또는 원적외선 램프일 수 있으나, 상술한 광원의 종류에 제한되지 않으며, 상술한 파장의 범위를 갖는 빛을 방출하는 광원은 제한 없이 해당될 수 있다.

상술한 범위의 파장을 갖는 빛은 고분자 물질의 표면에 닿으면 물질을 구성하고 있는 분자들의 극성에 의하여 공명, 공진 현상을 일으키며, 물질 내부에서 열에너지를 발생시킴으로써, 강한 열작용을 할 수 있다. 이에 따라 빛 에너지는 직접적이고 순간적인 열 에너지로 전환되어, 에어로졸 생성 물품(20000)을 빠르고 적은 전력으로 가열할 수 있다. 따라서, 0.38㎛ 내지 1000㎛의 범위의 빛을 방출하는 발광부(140)를 구비하는 에어로졸 생성 장치(100)는 에너지 절약 효과가 크다.

하기의 표 1은 여러 종류의 물질에 있어서, 빛의 파장에 대한 흡수율을 나타낸 표다.

상기 표 1에 기재된 바와 같이, 예를 들어 래퍼에 사용될 수 있는 종이와 같은 물질은 8㎛ 이상의 파장의 빛(즉, 원적외선)에 대해서 높은 흡수율을 가지고 있다. 이에 따라 전술한 바와 같이 발광부(140)는 파장이 0.38㎛ 내지 1000㎛의 범위의 빛을 방출함으로써, 에어로졸 생성 물품(20000)을 가열할 수 있다.

광 전달부(141)는 발광부(140)로부터 방출된 빛을 전달 및 집광시켜, 결과적으로 에어로졸 생성 물품(20000)이 가열될 수 있게 한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 실시예에서 점선으로 된 화살표는 빛의 진행 경로의 예시를 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광 전달부(141)는 수용부(131)에 수용된 에어로졸 생성 물품(20000)의 일 지점으로 빛을 집광시킬 수 있다. 이때, 빛이 집광되는 일 지점을 가열 지점이라 지칭할 수 있다. 따라서, 가열 지점은 에어로졸 생성 물품(20000)의 일 지점 또는 후술하는 히터의 일 지점을 의미할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(20000) 또는 히터가 집광된 빛에 의해 가열되는 지점을 의미할 수 있다.

광 전달부(141)는 발광부(140)를 둘러싸며 일측에 개구가 형성된 반사판(142)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사판(142)은 도 3에 도시된 실시예와 같은 컵 형상의 일 수 있다. 다만, 반사판(142)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 반사판(142)은 발광부(140)로부터 방출된 빛을 반사시킴으로써 가열 지점에 집광시킬 수 있는 형상이라면 제한 없이 포함될 수 있다.

도 4는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다. 이하에서는 전술한 실시예에 관한 구성과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(200)는 배터리(210), 제어부(220), 하우징(230), 발광부(240) 및 광 전달부(241)를 포함하고 있으며, 광 전달부(241)는 반사판(242) 및 렌즈(243)를 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 실시예와 같이, 반사판(242)은 발광부(140)를 둘러싸며 일측에 개구가 형성되어 있다. 또한, 수용부(231)의 적어도 일부는 반사판(242)의 개구를 통하여 반사판(242)의 내부에 위치할 수 있다. 빛은 발광부(240)에서 전방향(omnidirectional)으로 방출된다. 이때, 반사판(242)은 수용부(231)의 적어도 일부를 둘러싸고 있기 때문에 가열 지점을 벗어나 진행하는 빛을 반사시켜 가열 지점에 집광시킬 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 실시예와 같이 가열 지점을 벗어나 진행하는 빛은 반사판(242)에서 반사되어 가열 지점에 도달할 수 있다.

렌즈(243)는 발광부(240)와 가열 지점의 사이에 배치되어 발광부(240)로부터 방출된 빛을 굴절시킨다. 도 4에 도시된 실시예와 같이 발광부(240)로부터 방출된 빛은 렌즈(243)에 의해 굴절되어 가열 지점에 집광될 수 있다.

따라서 반사판(242) 및 렌즈(243)를 포함하는 광 전달부(241)는 반사 또는 굴절에 의해 발광부(140)로부터 방출된 빛을 전달 및 집광시켜, 결과적으로 에어로졸 생성 물품(20000)이 가열될 수 있게 한다.

도 5는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(300)는 배터리(310), 제어부(320), 하우징(330), 발광부(340), 광 전달부(341) 및 히터(350)를 포함하고 있다.

히터(350)는 에어로졸 생성 물품(20000)이 수용부(331)에 수용되면 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부에 삽입될 수 있다. 히터(350)는 가열 지점에 집광된 빛에 의해 희망 온도까지 가열될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(300)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다. 또한 히터(350)는 후술하는 바와 같이, 가열 지점에 집광된 빛에 의해 가열되기 위하여 금속을 포함할 수 있다.

도 5에는 히터(350)가 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(350)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(300)에는 히터(350)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(350)들은 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품(20000)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(350)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(350)의 형상은 도 5에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

하기의 표 2는 여러 종류의 자성 금속에 있어서, 빛의 파장에 대한 흡수율을 나타낸 표다.

상기 표 2에 기재된 바와 같이, 대부분의 금속은 약 1.6㎛ 이하의 파장의 빛에서 높은 흡수율을 가지고 있다. 이에 따라 발광부(340)는 금속을 포함하는 히터(350)를 효과적으로 가열하기 위하여 0.38㎛ 내지 2.5㎛의 범위의 파장의 빛을 방출하는 광원일 수 있다. 예를 들어 발광부(340)는 할로겐 램프일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 상술한 파장의 범위를 갖는 빛을 방출하는 광원은 제한 없이 해당될 수 있다.

전술한 바와 같이, 종이는 8㎛ 이상의 파장의 빛(즉, 원적외선)에 대해서 높은 흡수율을 가지고 있으며, 0.38㎛ 내지 2.5㎛의 범위의 파장의 빛에 대해서는 낮은 흡수율을 가지고 있다. 이에 따라 발광부(340)에서 방출되는 0.38㎛ 내지 2.5㎛의 범위의 파장의 빛은 에어로졸 생성 물품(20000)에서 흡수되지 않고, 히터(350)에 흡수될 수 있다. 따라서 에어로졸 생성 물품(20000)에 삽입된 히터(350)는 발광부(340)에서 방출되는 빛에 의해 가열될 수 있다.

도 6는 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 다른 예시에 관한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 히터(350')는 제1 부분(351) 및 제2 부분(352)을 포함할 수 있다.

제1 부분(351)은 가열 지점에 집광된 빛에 의해 가열되는 부분이다. 제2 부분(352)은 가열된 제1 부분(351)의 열이 전달되는 부분이다. 또한, 제2 부분(352)은 에어로졸 생성 물품(20000)이 에어로졸 생성 장치(300')에 수용되면 에어로졸 생성 물품(20000)의 내부에 삽입되는 부분이다. 따라서 에어로졸 생성 물품(20000)은 히터(350')의 제1 부분(351)에서 제2 부분(352)으로 전달된 열에 의해 가열될 수 있다. 따라서, 제2 부분(352)은 제1 부분(351)보다 열 전도성이 우수한 재료를 포함할 수 있다.

또한 히터(350')의 제1 부분(351)은 수용부(331)에서 발광부(340)를 향하여 에어로졸 생성 장치(300')의 내부로 연장될 수 있다. 이에 따라 히터(350')의 제1 부분(351)은 발광부(340)에 방출된 빛을 직접적으로 수용할 수 있다. 따라서 도 6에 도시된 실시예는 발광부(340)에 방출된 빛의 손실을 최소한으로 할 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 실시예에서 광 전달부(341')는 반사판(342')만을 포함하는 것으로 도시되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 발광부(340)에서 방출된 빛을 가열 지점에 집광시킬 수 있는 구조라면 제한 없이 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 실시예와 같이 광 전달부(341')는 반사판(342) 및 렌즈(343)를 포함할 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 에어로졸 생성 장치(300')는 도 2에 도시된 에어로졸 생성 물품(20000)이 아닌 후술하는 도 7에 도시된 에어로졸 생성 물품(30000)을 수용할 수 있다.

도 7은 도 2에 도시된 에어로졸 생성 물품과 다른 실시예를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 물품(30000)은 가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부(31000), 기재부(31000)의 일측에 배치된 매질부(32000), 필터 로드(33000) 및 래퍼(34000)를 포함할 수 있다. 이때, 필터 로드(33000) 및 래퍼(34000)는 전술한 실시예와 중복되므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

기재부(31000)는 에어로졸 내의 수분을 공급하는 보습제를 함유할 수 있다. 보습제는 글리세린, 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol, PG) 및 물을 포함할 수 있다. 또한, 보습제는 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

이에 따라 기재부(31000)에 포함된 보습제는, 에어로졸 생성 물품(30000)의 가열 시 발생하는 에어로졸 내의 수분을 적정 수준으로 유지하여 담배 고유의 맛을 부드럽게 하고, 무화량을 풍부하게 할 수 있다.

또한, 기재부(31000)는 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.

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.

기재부(31000)는 보습제 및/또는 액상 조성물이 포함된 비드 또는 캡슐의 형태로 에어로졸 생성 물품(30000)에 수용될 수 있다. 따라서 보습제 및/또는 액상 조성물이 에어로졸 생성 물품(30000)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

매질부(32000)는 담배 매질을 포함할 수 있다. 매질부(32000)의 담배 매질로부터 연기 및/또는 에어로졸이 발생하고, 발생된 연기 및/또는 에어로졸은 필터 로드(33000)를 통해 사용자에게 흡입될 수 있다.

매질부(32000)는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 매질부(32000)는 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 예시로서 매질부(32000)는 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트(또는 슬러리 판상엽 시트)를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다. 또한, 매질부(32000)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 매질부(32000)는 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.

매질부(32000)의 담배 매질은 상술한 보습제를 더 포함할 수도 있다. 또한, 매질부(32000)는 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.

도 6에 도시된 에어로졸 생성 장치(300')에 에어로졸 생성 물품(30000)이 수용되면 에어로졸 생성 물품(30000)의 기재부(31000)는 매질부(32000)보다 히터(350')의 제1 부분(351)에 근접하도록 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이, 에어로졸 생성 장치(300')에서 히터(350')는 제1 부분(351)이 빛에 의해 가열되며, 제1 부분(351)에서 전달된 열에 의해 제2 부분(352)이 가열될 수 있다. 따라서, 제2 부분(352)은 제1 부분(351)에 인접한 부위부터 온도가 상승할 수 있으며, 제2 부분(352)에서 제1 부분(351)에 인접한 부위의 온도는 다른 부위의 온도보다 높을 수 있다.

따라서, 에어로졸 생성 장치(300')는 매질부(32000)보다 높은 온도에서 가열되는 것이 바람직한 기재부(31000)를 먼저 가열할 수 있는 동시에 더 높은 온도에서 가열할 수있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치(300')의 사용 초반에도 충분한 무화량를 확보할 수 있으며, 매질부(32000)를 적정 온도로 가열할 수 있으므로 우수한 맛을 구현할 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, 200, 300, 300': 에어로졸 생성 장치
110, 210, 310: 배터리
120, 220, 320: 제어부
130, 230, 330: 하우징
131, 231, 331: 수용부
132, 232, 332: 벽
133, 233, 333: 방열 구조체
140, 240, 340: 발광부
141, 241, 341, 341': 광 전달부
142, 242, 342, 342': 반사판
243, 343: 렌즈
20000, 30000: 에어로졸 생성 물품

Claims (15)

1. 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부;
   빛을 방출하는 발광부;
   상기 발광부로부터 방출된 빛을 상기 수용부에 수용된 상기 에어로졸 생성 물품이 가열되는 가열 지점으로 전달하는 광 전달부;를 포함하고,
   상기 광 전달부는 상기 발광부로부터 방출된 빛을 상기 가열 지점에 집광시키고,
   상기 가열 지점에 집광된 빛에 의해 상기 에어로졸 생성 물품이 가열되는, 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 발광부에서 방출되는 빛의 파장은 0.38㎛ 내지 1000㎛의 범위인, 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 광 전달부는, 상기 발광부를 둘러싸며 일측에 개구가 형성된 반사판을 포함하고,
   상기 반사판은 상기 발광부로부터 방출된 빛을 반사시킴으로써 상기 가열 지점에 집광시키는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수용부의 적어도 일부는 상기 개구를 통하여 상기 반사판의 내부에 위치하는, 에어로졸 생성 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 광 전달부는, 상기 발광부로부터 방출된 빛을 굴절시킴으로써 상기 가열 지점에 집광시키는 렌즈를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 에어로졸 생성 물품이 상기 수용부에 수용되면 상기 에어로졸 생성 물품의 내부에 삽입되는 히터를 더 포함하고,
   상기 히터는 상기 가열 지점에 집광된 빛에 의해 가열되는, 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 발광부에서 방출되는 빛의 파장은 0.38㎛ 내지 2.5㎛의 범위인, 에어로졸 생성 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 히터는 금속을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
9. 제6항에 있어서,
   상기 히터는, 상기 가열 지점에 집광된 빛에 의해 가열되는 제1 부분 및 상기 제1 부분의 열이 전달되어 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 제2 부분을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 히터의 상기 제1 부분은 상기 수용부에서 상기 발광부를 향하여 에어로졸 생성 장치의 내부로 연장되는, 에어로졸 생성 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 수용부, 상기 발광부 및 상기 광 전달부를 둘러싸도록 배치되어 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 열이 외부로 방출되는 것을 방지하는 방열 구조체를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
12. 에어로졸 생성 시스템으로서,
    에어로졸 생성 물품; 및
    상기 에어로졸 생성 물품을 수용하는 에어로졸 생성 장치;를 포함하고,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부;
    빛을 방출하는 발광부;
    상기 발광부로부터 방출된 빛을 상기 수용부에 수용된 상기 에어로졸 생성 물품이 가열되는 가열 지점으로 전달하는 광 전달부;를 포함하고,
    상기 광 전달부는 상기 발광부로부터 방출된 빛을 상기 가열 지점에 집광시키고,
    상기 가열 지점에 집광된 빛에 의해 상기 에어로졸 생성 물품이 가열되는, 에어로졸 생성 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물품이 상기 수용부에 수용되면 상기 에어로졸 생성 물품의 내부에 삽입되는 히터를 더 포함하고,
    상기 히터는, 상기 가열 지점에 집광된 빛에 의해 가열되는 제1 부분 및 상기 제1 부분의 열이 전달되어 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 제2 부분을 포함하는, 에어로졸 생성 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물품은, 가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부 및 상기 기재부의 일측에 배치된 매질부를 포함하고,
    상기 에어로졸 생성 물품이 상기 에어로졸 생성 장치에 수용되면 상기 기재부는 상기 매질부보다 상기 히터의 제1 부분에 근접하도록 배치되는, 에어로졸 생성 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 기재부는 비드 또는 캡슐의 형태로 상기 에어로졸 생성 물품에 수용되는, 에어로졸 생성 시스템.

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