KR20210142980A - Aerosol generating device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 통하여 액상 조성물을 에어로졸로 무화시키는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.The embodiments relate to an aerosol generating device, and more particularly, to an aerosol generating device for atomizing a liquid composition into an aerosol through metal nanoparticles heated by light.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 또는 카트리지 내의 에어로졸 생성 물질을 가열함에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 카트리지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, there has been an increasing demand for an alternative method that overcomes the disadvantages of conventional cigarettes. For example, there is a growing need for a method of generating an aerosol by heating the aerosol-generating material in a cigarette or cartridge rather than a method of generating the aerosol by burning a cigarette. Accordingly, studies on a heated cigarette or a heated cartridge are being actively conducted.
카트리지 내의 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물에 포함될 수 있다. 액상 조성물은 가열되어 에어로졸로 무화될 수 있으며, 생성된 에어로졸은 이후 사용자에게 흡입될 수 있다. 이때, 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 다양한 방법들이 제공될 수 있다. The aerosol generating material in the cartridge may be included in the liquid composition. The liquid composition can be heated and atomized into an aerosol, which can then be inhaled by a user. In this case, various methods for generating an aerosol by heating the liquid composition may be provided.
표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance) 기술이 실시예에서 액상 조성물을 가열하기 위한 방법으로서 적용될 수 있다. A Surface Plasmon Resonance technique may be applied as a method for heating a liquid composition in an embodiment.
표면 플라즈몬 공명 기술은 금속 나노 입자의 진동을 통하여 금속을 가열시키는 방법이다. 금속의 내부에는 수많은 자유 전자들이 존재하는데 자유 전자는 금속 원자에 속박되어 있지 않으므로 외부의 특정 자극(예를 들어 광의 입사)에 쉽게 반응할 수 있다. Surface plasmon resonance technology is a method of heating a metal through vibration of metal nanoparticles. There are many free electrons inside the metal, and since the free electrons are not bound to the metal atoms, they can easily respond to specific external stimuli (for example, incident light).
특히, 금속이 나노 크기가 되면 이러한 자유 전자의 거동에 의해 표면 플라즈몬 공명 특성이 나타날 수 있다. 표면 플라즈몬 공명은 도체인 금속 나노 입자 표면에 공기, 물 등의 유전체 사이에 광이 입사되면 광이 가지는 특정 에너지의 전자기장과의 공명으로 인하여 금속 표면의 자유 전자들이 집단적으로 진동하는 현상을 말한다. 금속 나노 입자의 표면의 자유 전자들은 집단적 진동에 따라 분극화될 수 있다.In particular, when the metal becomes nano-sized, surface plasmon resonance characteristics may appear due to the behavior of these free electrons. Surface plasmon resonance refers to a phenomenon in which free electrons on a metal surface collectively vibrate due to resonance with an electromagnetic field of a specific energy possessed by light when light is incident on the surface of a metal nanoparticle, which is a conductor, between dielectric materials such as air and water. Free electrons on the surface of metal nanoparticles can be polarized according to collective vibration.
이때 금속 표면의 자유 전자들이 진동함에 따라 금속 나노 입자는 가열될 수 있다. 금속 나노 입자가 가열됨에 따라 금속 나노 입자를 포함하는 물체는 온도가 상승하여 히터로서 기능할 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치는 금속 나노 입자를 포함하는 물체를 히터로서 사용하여 액상 조성물을 가열할 수 있다. 액상 조성물이 가열됨에 따라 에어로졸을 생성되어 사용자에게 제공될 수 있다.In this case, as free electrons on the metal surface vibrate, the metal nanoparticles may be heated. As the metal nanoparticles are heated, the object including the metal nanoparticles may function as a heater by increasing the temperature. Accordingly, the aerosol generating device may heat the liquid composition by using an object including metal nanoparticles as a heater. As the liquid composition is heated, an aerosol may be generated and provided to the user.
실시예들은 광(光)에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 통하여 액상 조성물을 에어로졸로 무화시키는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.Embodiments provide an aerosol generating device that atomizes a liquid composition into an aerosol through metal nanoparticles heated by light.
본 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problems to be achieved by the present embodiments are not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may be inferred from the following embodiments.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 저장하는 액상 저장조; 상기 액상 저장조로부터 유동한 액상 조성물을 보유하는 통로부; 및 상기 통로부에 광을 조사하는 광원;을 포함하되, 상기 통로부는 상기 광원으로부터 방출된 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 포함하고, 상기 통로부는 가열된 상기 금속 나노 입자를 통하여 상기 액상 조성물을 에어로졸로 무화시킨다.An aerosol generating device according to an embodiment includes a liquid reservoir for storing the liquid composition; a passage for holding the liquid composition flowing from the liquid storage tank; and a light source irradiating light to the passage portion; including, wherein the passage portion includes metal nanoparticles heated by the light emitted from the light source, and the passage portion receives the liquid composition through the heated metal nanoparticles Atomize with aerosol.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 포함하는 액상 조성물을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 이때 액상 조성물은 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 포함하는 통로부에 의해 무화될 수 있다. 통로부는 또한 다공성 구조를 포함함으로써 액상 조성물을 보유할 수 있다. The aerosol-generating device according to the embodiments may generate an aerosol by heating a liquid composition comprising an aerosol-generating material. In this case, the liquid composition may be atomized by a passage portion including metal nanoparticles heated by light. The passageway may also contain a porous structure to retain the liquid composition.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치의 통로부는 액상 조성물을 보유함과 동시에 액상 조성물을 가열할 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치의 구조가 단순화될 수 있어 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있다. The passage portion of the aerosol generating device according to the embodiments may heat the liquid composition while retaining the liquid composition. Accordingly, the structure of the aerosol generating device can be simplified, so that the internal space can be efficiently utilized.
또한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에서 통로부는 광에 의해 가열될 수 있는데 광을 생성하는 광원은 LED, 레이저뿐 아니라 태양광을 결집시키는 구성일 수 있다. 이에 따라 에너지 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 실시예들은 액상 조성물이 가열되는 표면적을 넓게할 수 있어 무화량이 증가할 수 있다. 사용자는 생성된 에어로졸을 흡입함으로써 끽연감 및 다양한 풍미를 획득할 수 있다. In addition, in the aerosol generating device according to the embodiments, the passage may be heated by light, and the light source for generating light may be a configuration for concentrating sunlight as well as LEDs and lasers. Accordingly, energy efficiency can be increased. In addition, embodiments may increase the surface area over which the liquid composition is heated, thereby increasing the amount of atomization. A user can acquire a smoking feeling and various flavors by inhaling the generated aerosol.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 1c는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 횡방향 단면도이다.
도 2는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 카트리지의 종방향 단면도이다.
도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다. 1A and 1B are longitudinal cross-sectional views of an aerosol generating device according to an embodiment.
1C is a transverse cross-sectional view of an aerosol generating device according to an embodiment.
Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the cartridge shown in Figs. 1A-1C;
3 is a longitudinal cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
4 is a longitudinal cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
5A and 5B are longitudinal cross-sectional views of an aerosol generating device according to another embodiment.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 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 실시예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Terms used in the embodiments are selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present embodiments, which may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, etc. . In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding embodiments. Therefore, the terms used in the present embodiments should be defined based on the meaning of the term and the overall contents of the present embodiments, rather than the simple name of the term.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 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.When a part "includes" or "includes" a certain component throughout the specification, this means that other components may be further provided, rather than excluding other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as "unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. have.
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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the embodiments of the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
명세서 전체에서 '실시예'는 본 명세서에서 발명을 용이하게 설명하기 위한 임의의 구분으로서, 실시예 각각이 서로 배타적일 필요는 없다. 예를 들어, 일 실시예에 개시된 구성들은 다른 실시예에 적용 및 구현될 수 있으며, 본 명세서의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경되어 적용 및 구현될 수 있다.Throughout the specification, an 'embodiment' is an arbitrary division for easily describing the invention in the present specification, and each of the embodiments is not necessarily mutually exclusive. For example, configurations disclosed in one embodiment may be applied and implemented in other embodiments, and may be changed and applied and implemented without departing from the spirit and scope of the present specification.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 실시예들을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. Meanwhile, the terms used in this specification are for describing the embodiments and are not intended to limit the present embodiments. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase.
명세서 전체에서 구성 요소의“길이 방향”은 구성 요소가 구성 요소의 일 방향 축을 따라 연장하는 방향일 수 있으며, 이때 구성 요소의 일 방향 축은 일 방향 축을 가로지르는 타 방향 축보다 구성 요소가 더 길게 연장하는 방향을 의미할 수 있다.Throughout the specification, the “longitudinal direction” of a component may be a direction in which the component extends along one axis of the component, wherein one axis of the component extends longer than the other axis transverse to the one axis. It can mean the direction
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 종방향 단면도이다.1A and 1B are longitudinal cross-sectional views of an
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 액상 조성물을 저장하는 액상 저장조(110)를 포함할 수 있다. The
액상 조성물은 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 액상 조성물은 니코틴, 프로필렌글리콜(PG), 및 글리세린(Gl) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 니코틴은 담뱃잎을 성형하거나, 재구성함으로써 획득되는 담배 물질에 포함되는 니코틴일 수 있다. 또한, 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴일 수 있다. 예를 들어, 니코틴은 프리 베이스 니코틴(free base nicotine), 니코틴 염(nicotine salt) 또는 이들의 조합 중 하나를 포함할 수 있다.The liquid composition may include an aerosol generating material. The liquid composition may further include at least one of nicotine, propylene glycol (PG), and glycerin (Gl). The nicotine may be nicotine contained in tobacco material obtained by shaping or reconstituting tobacco leaves. Also, the nicotine may be naturally occurring nicotine or synthetic nicotine. For example, the nicotine may include one of free base nicotine, a nicotine salt, or a combination thereof.
액상 조성물에는 니코틴 또는 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.The liquid composition may include nicotine or a nicotine salt. Nicotine salts can be formed by adding a suitable acid, including organic or inorganic acids, to nicotine. Nicotine is either naturally occurring nicotine or synthetic nicotine, and may have any suitable weight concentration relative to the total solution weight of the liquid composition.
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 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The acid for the formation of the nicotine salt may be appropriately selected in consideration of the blood nicotine absorption rate, the operating temperature of the aerosol generating
액상 조성물에 포함된 프로필렌글리콜 및 글리세린은 에어로졸 형성제로서, 프로필렌글리콜 및 글리세린이 무화될 경우 에어로졸이 생성될 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 니코틴이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. Propylene glycol and glycerin included in the liquid composition are aerosol formers, and an aerosol may be generated when propylene glycol and glycerin are atomized. For example, the liquid composition may include a solution of glycerin and propylene glycol in any weight ratio to which nicotine has been added.
액상 조성물은 또한 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The liquid composition may further include, for example, any one of water, a solvent, ethanol, a plant extract, a fragrance, a flavoring agent, and a vitamin mixture, or a mixture of these components. The fragrance may include, but is not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, various fruit flavoring ingredients, and the like.
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. Flavoring agents may include ingredients that can provide a user with a variety of flavors or flavors. The vitamin mixture may be a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E, but is not limited thereto.
에어로졸 생성 장치(1000)는 액상 저장조(110)로부터 유동한 액상 조성물을 보유하는 통로부(120)를 포함할 수 있다. 액상 저장조(110)로부터 유동한 액상 조성물은 통로부(120)로 유동한 후 통로부(120)의 표면에 소정 기간 유지될 수 있다. 통로부(120)는 액상 조성물을 보유하기 위한 구조를 포함할 수 있다.The
통로부(120)는 광원(210)으로부터 방출된 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 포함할 수 있다. 금속 나노 입자는 나노 크기의 금속 입자일 수 있으며 통로부(120)의 표면에 도포될 수 있다. 통로부(120)의 표면은 금속 나노 입자가 분포된 표면일 수 있다. The
금속 입자가 나노 크기일 때 금속의 자유 전자의 거동에 의해 표면 플라즈몬 공명 특성이 나타날 수 있다. 표면 플라즈몬 공명은 도체인 금속 나노 입자 표면에 광이 입사되면 광이 가지는 특정 에너지의 전자기장과의 공명으로 인하여 금속 표면의 자유 전자들이 집단적으로 진동하는 현상을 말한다. When the metal particles are nano-sized, surface plasmon resonance characteristics may appear due to the behavior of free electrons of the metal. Surface plasmon resonance refers to a phenomenon in which free electrons on a metal surface collectively vibrate due to resonance with an electromagnetic field of a specific energy possessed by light when light is incident on the surface of metal nanoparticles, which are conductors.
통로부(120)에 광이 입사되면, 통로부(120)의 표면에 도포된 금속 나노 입자의 자유 전자들이 표면 플라즈몬 공명 현상에 따라 집단으로 진동할 수 있다. 금속 나노 입자의 자유 전자들이 집단으로 진동함에 따라 금속 나노 입자가 가열될 수 있다. 통로부(120)의 표면의 금속 나노 입자가 가열됨에 따라 통로부(120)의 표면의 온도가 상승하여 히터로서 기능할 수 있다. When light is incident on the
금속 나노 입자를 포함하는 통로부(120)의 표면은 통로부(120)와 접촉하고 있는 액상 조성물을 가열할 수 있다. 즉, 통로부(120)는 히터로서 액상 조성물을 가열할 수 있다. 액상 조성물은 통로부(120)에 의해 열을 전달받아 에어로졸로 무화될 수 있다. The surface of the
즉, 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 통로부(120)는 표면 플라즈몬 공명 특성을 이용하여 히터로서 기능할 수 있으며, 통로부(120)에 보유되는 액상 조성물을 가열할 수 있다.That is, the
통로부(120)는 또한 액상 조성물이 무화되어 생성된 에어로졸이 통과하는 유동 경로일 수 있다. 통로부(120)는 생성된 에어로졸이 통과하는 기류 패스를 포함할 수 있다. 기류 패스는 에어로졸 생성 장치(1000)의 마우스피스(130)부로 연장될 수 있다. 통로부(120)에서 액상 조성물이 무화되어 생성된 에어로졸은 통로부(120)를 따라 에어로졸 생성 장치(1000)의 마우스피스(130)로 유동할 수 있다.The
통로부(120)는 액상 저장조(110)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 통로부(120)는 액상 저장조(110)의 내부에서 액상 저장조(110)의 길이 방향 축을 따라 연장될 수 있다. 통로부(120)는 액상 저장조(110) 내부에 공동을 형성하도록 소정 폭을 가질 수 있다. The
일 예시로서, 통로부(120)는 액상 저장조(110)의 길이 방향 축을 따라 동일한 폭을 가질 수 있다. 즉 통로부(120)는 일정한 폭을 가질 수 있다. 다른 예시로서, 통로부(120)는 액상 저장조(110)의 길이 방향 축을 따라 변경되는 폭을 가질 수 있으나, 통로부(120)의 크기 및 형상은 필요에 따라 변경될 수 있다.As an example, the
에어로졸 생성 장치(1000)는 통로부(120)에 광을 조사하는 광원(210)을 포함할 수 있다. 광원(210)은 LED 또는 레이저를 포함할 수 있다. 광원(210)은 전력을 공급받아 광을 발생시켜 통로부(120)를 향하여 방출시킬 수 있다. The
또한, 광원(210)은 별도의 광 생성 장치가 아닌 태양광을 결집시키는 구성일 수 있다. 예를 들어, 광원(210)은 외부의 태양광을 결집시켜 통로부(120)를 향하여 방출시키는 렌즈를 포함할 수 있다. 광원(210)이 태양광을 결집시키는 구성일 때 별도의 전력 소모 없이 통로부(120)를 향하여 광을 방출시킬 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치(1000)의 전력 소모가 감소될 수 있다.Also, the
광원(210)으로부터 방출된 광이 통로부(120)에 입사되면, 통로부(120)의 표면에 도포된 금속 나노 입자의 자유 전자들이 표면 플라즈몬 공명 현상에 따라 집단으로 진동하여 가열될 수 있다. 통로부(120)의 표면의 금속 나노 입자가 가열됨에 따라 통로부(120)의 표면의 온도가 상승하여 히터로서 기능할 수 있다. When the light emitted from the
액상 저장조(110)는 광원(210)으로부터 방출된 광을 투과시키는 투과창(111)을 포함할 수 있다. 투과창(111)은 광을 투과시키도록 투명한 재료로 형성될 수 있다. 이때 투과창(111)은 광을 반사시키지 않는 형상으로 형성될 수 있으며 광원(210)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 광원(210)으로부터 방출된 광은 액상 저장조(110)의 액상 조성물 및 투과창(111)을 투과하여 통로부(120)에 도달할 수 있다.The
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(230) 및 프로세서(220)를 포함할 수 있다. The
배터리(230)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 배터리(230)는 광원(210)과 전기적으로 연결되어 광원(210)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(230)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(230)는 충전이 가능한 배터리(230)거나 일회용 배터리(230)일 수 있다. 예를 들어, 배터리(230)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리(230)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
프로세서(220)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 프로세서(220)는 광원(210)과 전기적으로 연결되어 사용자의 신호에 따라 광원(210)을 온(on) 또는 오프(off)할 수 있다. 프로세서(220)는 복수 개의 프로세서(220)를 포함할 수 있다. 프로세서(220)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있다. 프로세서(220)는 범용적인 마이크로 프로세서(220)와 마이크로 프로세서(220)에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 프로세서(220)는 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있다.The
에어로졸 생성 장치(1000)는 카트리지(100)와 본체(200)를 포함할 수 있다. 카트리지(100)는 액상 저장조(110), 통로부(120) 및 마우스피스(130)를 포함할 수 있다. 도 1a와 같이 본체(200)는 카트리지(100)와 분리 가능할 수 있다. 본체(200)는 광원(210), 프로세서(220) 및 배터리(230)를 포함할 수 있다. 다만, 카트리지(100) 및 본체(200)에 포함되는 구성 요소는 필요에 따라 변경될 수 있다.The
도 1b와 같이 카트리지(100)와 본체(200)는 서로 결합되어 일체로서 구동될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 본체(200)에 카트리지(100)를 결합시키고 본체(200)의 전원을 가동할 수 있다. 본체(200)의 광원(210)은 배터리(230)로부터 전력을 공급받아 통로부(120)를 향하여 광을 방출시킬 수 있다. 통로부(120)에 포함된 금속 나노 입자는 광에 의해 진동되어 가열될 수 있다. 금속 나노 입자가 가열됨에 따라 금속 나노 입자를 포함하는 통로부(120)는 액상 조성물을 가열할 수 있다. 액상 조성물은 통로부(120)에 의해 열을 전달받아 에어로졸로 무화될 수 있다.As shown in Figure 1b, the
도 1c는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 횡방향 단면도이다. 도 1c를 참조하면 에어로졸 생성 장치(1000) 내에서 광원(210)과 통로부(120)의 배치에 따라 보다 상세히 알 수 있다.1C is a transverse cross-sectional view of an
광원(210)은 액상 저장조(110)의 외부에 배치될 수 있다. 이때, 광원(210)은 복수 개일 수 있다. 복수 개의 광원(210) 각각은 통로부(120)를 바라보는 방향으로 배열될 수 있다. 통로부(120)가 액상 저장조(110)의 길이 방향 축을 따라 형성될 때, 복수 개의 광원(210)은 액상 저장조(110)의 길이 방향 축을 따라 형성될 수 있다. 복수 개의 광원(210)은 액상 저장조(110)의 중심 축을 바라보는 방향으로 배향될 수 있으나, 통로부(120)의 배치에 따라 복수 개의 광원(210)의 배향은 변경될 수 있다. 복수 개의 광원(210)은 액상 저장조(110)의 외주를 따라 배열될 수 있다. The
도 2는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 카트리지(100)의 종방향 단면도이다.FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of the
카트리지(100)는 마우스피스(130)를 포함할 수 있다. 마우스피스(130)는 사용자의 구부와 접촉할 수 있다. 통로부(120)는 액상 조성물을 유지하기 위한 다공성 구조를 포함할 수 있다. The
예를 들어, 통로부(120)는 액상 조성물을 유지하기 위한 복수 개의 통공(122)을 포함할 수 있다. 복수 개의 통공(122)은 서로 이격되어 배치될 수 있다. 통공(122)은 액상 조성물이 통과할 수 없는 크기로 형성될 수 있다. 또한, 통공(122)은 액상 조성물이 무화되어 생성된 에어로졸이 통과할 수 있는 크기일 수 있다. 통공(122)은 원형 또는 사각형의 단면 형상을 가질 수 있으나, 통공(122)의 형상 및 크기는 필요에 따라 변경될 수 있다. For example, the
통로부(120)는 광원(210)으로부터 방출된 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자(121)를 포함할 수 있다. 광원(210)으로부터 방출된 광은 액상 저장조(110) 및 액상 조성물을 통과하여 금속 나노 입자(121)에 입사될 수 있다. 이때 금속 나노 입자(121)는 서로 다른 파장의 광에 각각 진동함으로써 가열되는 복수 종류의 금속 나노 입자(121)를 포함할 수 있다. The
예를 들어, 제 1 금속 나노 입자(121)는 400nm의 파장을 갖는 광에 의해 진동하여 가열될 수 있으며, 제 2 금속 나노 입자(121)는 500nm의 파장을 갖는 광에 의해 진동하여 가열될 수 있다. 금속 나노 입자(121)는 제 n 금속 나노 입자(121)를 포함할 수 있으며, 각각의 금속 나노 입자(121)가 진동하는 파장은 금속의 종류에 따라 변경될 수 있다.For example, the
통로부(120)가 복수 종류의 금속 나노 입자(121)를 포함함에 따라, 통로부(120)가 진동함으로써 가열될 수 있는 광의 파장이 복수 개일 수 있다. 이에 따라, 통로부(120)는 특정 파장이 아니라 소정 범위 내의 파장을 갖는 광에 의해 가열될 수 있다. 광원(210)으로부터 방출된 광은 380nm 내지 780nm의 파장을 가질 수 있다. 380nm 내지 780nm의 파장은 가시 광선으로서, 광원(210)으로부터 용이하게 생성 및 방출될 수 있다. 또한 가시 광선은 태양광으로부터 입사될 수 있으며, 광원(210)은 태양광을 집결시켜 통로부(120)를 향하여 방출시킬 수 있다.As the
도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 종방향 단면도이다. 도 3에 도시된 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 도 1a, 도 1b, 도 1c 및 도 2를 참조하여 개시된 구성들을 포함할 수 있으며, 이하에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 의미할 수 잇다.3 is a longitudinal cross-sectional view of an
다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)에서 광원(210)은 액상 저장조(110)의 길이 방향의 일 측 단부에 배치될 수 있다. 이때 액상 저장조(110)의 길이 방향의 일 측 단부는 액상 저장조(110)를 기준으로 마우스피스(130)에 대향되는 단부일 수 있다.In the
광원(210)은 액상 저장조(110)의 일 측 단면에 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다. 광원(210)은 액상 저장조(110)의 단면의 일 측 단면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 광원(210)으로부터 방출된 광은 액상 저장조(110)의 일 측 단부를 통과하여 통로부(120)에 도달할 수 있다. 액상 저장조(110)의 일 측 단부에는 투과창(111)이 형성되어 광원(210)으로부터 방출된 광이 액상 저장조(110) 및 액상 조성물을 투과할 수 있다.The
도 4는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 종방향 단면도이다. 4 is a longitudinal cross-sectional view of an
또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 광원(210)을 감싸며 광원(210)으로부터 방출된 열이 외부로 유출되는 것을 방지하는 방열 구조체(240)를 더 포함할 수 있다. The
광원(210)이 배터리(230)로부터 전력을 공급받아 광을 방출할 때 광원(210)에 발열이 발생할 수 있다. 방열 구조체(240)는 광원(210)으로부터 발생할 수 있는 발열에 의해 사용자에게 열감이 전달되는 것을 방지할 수 있다. When the
방열 구조체(240)는 광원(210)을 감싸도록 배치될 수 있다. 방열 구조체(240)는 광원(210)의 크기와 대응되는 크기를 가질 수 있다. 방열 구조체(240)는 내부벽과 외부벽을 포함할 수 있으며, 방열 구조체(240)의 내부벽과 외부벽 사이에 진공의 내부 공간이 형성될 수 있다. 내부벽과 외부벽 사이에 형성된 진공의 내부 공간은 내부벽에서 방출된 열이 외부벽을 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. The
방열 구조체(240)의 열 전도율이 낮아 외부로 전달되는 열의 전달율이 감소될 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치(1000)를 파지한 사용자에게 열이 전달되어 사용자가 불편함을 느끼거나 열상을 입는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.Since the thermal conductivity of the
도 5a 및 도 5b는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 종방향 단면도이다. 5A and 5B are longitudinal cross-sectional views of an
또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 통로부(120)를 유동하는 에어로졸에 향미를 부가하기 위한 향미 요소(300)를 더 포함할 수 있다.The
향미 요소(300)는 통로부(120) 내에 배치될 수 있다. 향미 요소(300)는 사용자에 의하여 통로부(120)에 삽입될 수 있다. 향미 요소(300)는 선택적으로 통로부(120)에 삽입될 수 있으며, 사용 후 배출될 수 있다. The
일 예시로서, 도 5a와 같이 향미 요소(300)는 통로부(120)에 완전히 삽입될 수 있다. 이때 향미 요소(300)가 삽입되는 통로부(120)는 마우스피스(130)로 연장되는 부분일 수 있다. 다른 예시로서, 도 5b와 같이 향미 요소(300)의 적어도 일부는 통로부(120)로부터 돌출될 수 있다. 이때, 향미 요소(300)는 사용자의 구부와 접촉하는 마우스피스(130)일 수 있다. 향미 요소(300)는 통로부(120)에 삽입되는 일 단부와 통로부(120)로부터 돌출되는 타 단부를 포함할 수 있다. 향미 요소(300)의 타 단부는 사용자의 구부와 접촉할 수 있다. As an example, the
사용자는 향미 요소(300)와 접촉하여 향미 요소(300)를 통과한 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 향미 요소(300)를 통과한 에어로졸에는 향미 요소(300)로부터 방출된 향미가 포함될 수 있다.A user may contact the
향미 요소(300)와 통로부(120)는 서로 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 향미 요소(300)가 원기둥의 형상을 가질 때 통로부(120) 또한 향미 요소(300)를 수용할 수 있도록 원기둥 형상일 수 있다. 다만, 향미 요소(300) 및 통로부(120)의 형상은 이에 제한되지 않고 필요에 따라 변경될 수 있다.The
향미 요소(300)는 사용자에 의한 흡입을 위해 통로부(120)를 통과하는 에어로졸에 향미(flavor)를 부여할 수 있다. 이때 에어로졸은 향미 요소(300)로부터 배출된 향미를 비말 동반할 수 있다. 향미 요소(300)는, 예를 들어 담배, 향기(aroma), 또는 니코틴 내용물(nicotine content)과 같은 향료를 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The
예를 들어, 향미 요소(300)는 과립을 포함하는 궐련일 수 있다. 이때, 향미 요소(300)의 과립에는 니코틴 내용물(nicotine content)이 포함될 수 있다. 향미 요소(300)의 과립에 니코틴 내용물이 포함될 때, 액상 저장조(110) 내부의 액상 조성물에는 니코틴 내용물이 포함되지 않을 수 있다. 즉, 액상 조성물에는 프로필렌글리콜 및 글리세린과 같은 에어로졸 형성제만이 포함될 수 있다. For example,
액상 조성물에 프로필렌글리콜 및 글리세린과 같은 에어로졸 형성제만이 포함될 때 액상 조성물의 투명도는 향상될 수 있다. 액상 조성물의 투명도가 향상됨에 따라 광원(210)으로부터 방출된 광이 액상 조성물을 투과하는 투과 비율이 향상될 수 있다. When only aerosol formers such as propylene glycol and glycerin are included in the liquid composition, transparency of the liquid composition may be improved. As the transparency of the liquid composition is improved, the transmission ratio of the light emitted from the
즉, 액상 조성물의 투명도가 향상됨에 따라 액상 조성물을 투과하여 통로부(120)에 도달하는 광의 양이 증가할 수 있다. 표면 플라즈몬 공명 현상에 따른 금속 나노 입자의 가열은 금속 나노 입자에 입사되는 광의 양에 비례할 수 있다. 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(1000)의 향미 요소(300)에 니코틴 내용물이 포함될 때, 통로부(120)의 표면에 도포된 금속 나노 입자 표면에 입사되는 광의 양이 증가하고, 통로부(120)의 가열 효율이 증대될 수 있다. That is, as the transparency of the liquid composition is improved, the amount of light passing through the liquid composition and reaching the
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 에어로졸 생성 물질을 포함하는 액상 조성물을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 이때 액상 조성물은 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 포함하는 통로부(120)에 의해 무화될 수 있다. 통로부(120)는 또한 다공성 구조를 포함함으로써 액상 조성물을 보유할 수 있다. The
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)의 통로부(120)는 액상 조성물을 보유함과 동시에 액상 조성물을 가열할 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치(1000)의 구조가 단순화될 수 있어 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있다. The
또한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)에서 통로부(120)는 광에 의해 가열될 수 있는데 광을 생성하는 광원(210)은 LED, 레이저뿐 아니라 태양광을 결집시키는 구성일 수 있다. 이에 따라 에너지 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 실시예들은 액상 조성물이 가열되는 표면적을 넓게할 수 있어 무화량이 증가할 수 있다. 사용자는 생성된 에어로졸을 흡입함으로써 끽연감 및 다양한 풍미를 획득할 수 있다. In addition, in the
본 실시예들과 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.A person of ordinary skill in the art related to the present embodiments will understand that it may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
100: 카트리지
110: 액상 저장조
111: 투과창
120: 통로부
121: 금속 나노 입자
122: 통공
130: 마우스피스
200: 본체
210: 광원
220: 프로세서
230: 배터리
240: 방열 구조체
300: 향미 요소
1000: 에어로졸 생성 장치100: cartridge 110: liquid reservoir
111: transmission window 120: passage part
121: metal nanoparticles 122: through holes
130: mouthpiece 200: body
210: light source 220: processor
230: battery 240: heat dissipation structure
300: flavor element 1000: aerosol generating device
Claims (14)
상기 액상 저장조로부터 유동한 액상 조성물을 보유하는 통로부; 및
상기 통로부에 광을 조사하는 광원;을 포함하되,
상기 통로부는 상기 광원으로부터 방출된 광에 의해 가열되는 금속 나노 입자를 포함하고,
상기 통로부는 가열된 상기 금속 나노 입자를 통하여 상기 액상 조성물을 에어로졸로 무화시키는, 에어로졸 생성 장치.a liquid storage tank for storing the liquid composition;
a passage for holding the liquid composition flowing from the liquid storage tank; and
Including; a light source irradiating light to the passage portion;
The passage includes metal nanoparticles heated by the light emitted from the light source,
The passage portion atomizes the liquid composition into an aerosol through the heated metal nanoparticles, an aerosol generating device.
상기 액상 저장조 및 상기 통로부를 포함하는 카트리지; 및
상기 카트리지와 분리 가능하며 상기 광원을 포함하는 본체;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
a cartridge including the liquid reservoir and the passage; and
A body detachable from the cartridge and including the light source; Containing, an aerosol generating device.
상기 액상 저장조는 상기 광원으로부터 방출된 광을 투과시키는 투과창을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
The liquid reservoir comprises a transmission window through which the light emitted from the light source is transmitted, the aerosol generating device.
상기 광원으로부터 방출된 광은 상기 투과창 및 상기 액상 저장조의 액상 조성물을 투과하여 상기 통로부에 도달하는, 에어로졸 생성 장치.4. The method of claim 3,
The light emitted from the light source passes through the transmission window and the liquid composition of the liquid storage tank to reach the passage portion, an aerosol generating device.
상기 통로부는 상기 액상 저장조의 내부에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
The passage portion is disposed inside the liquid reservoir, an aerosol generating device.
상기 광원은 복수 개로서,
복수 개의 상기 광원은 상기 통로부를 바라보는 방향으로 상기 액상 저장조의 외주를 따라 배열되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
The light source is a plurality,
A plurality of the light sources are arranged along the outer periphery of the liquid storage tank in a direction facing the passage, an aerosol generating device.
상기 광원은 상기 액상 저장조의 길이 방향의 일 측 단부에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
The light source is disposed at one end in the longitudinal direction of the liquid reservoir, an aerosol generating device.
상기 통로부는 액상 조성물을 유지하기 위한 복수 개의 통공을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
wherein the passageway comprises a plurality of apertures for holding the liquid composition.
상기 금속 나노 입자는 서로 다른 파장의 광에 각각 진동함으로써 가열되는 복수 종류의 금속 나노 입자를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
The metal nanoparticles include a plurality of types of metal nanoparticles heated by vibrating each of the different wavelengths of light, an aerosol generating device.
상기 광원으로부터 방출된 광은 380nm 내지 780nm의 파장을 갖는, 에어로졸 생성 장치.10. The method of claim 9,
The light emitted from the light source has a wavelength of 380 nm to 780 nm, an aerosol generating device.
상기 광원을 감싸며 상기 광원으로부터 방출된 열이 외부로 유출되는 것을 방지하는 방열 구조체를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
Further comprising a heat dissipation structure surrounding the light source and preventing the heat emitted from the light source from leaking to the outside, an aerosol generating device.
상기 방열 구조체의 내부는 진공으로 형성되는, 에어로졸 생성 장치.12. The method of claim 11,
The inside of the heat dissipation structure is formed in a vacuum, an aerosol generating device.
상기 통로부를 유동하는 에어로졸에 향미를 부가하기 위한 향미 요소를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
and a flavor element for adding flavor to the aerosol flowing through the passageway.
상기 향미 요소의 적어도 일부는 외부로 돌출되어 사용자의 구부와 접촉하는, 에어로졸 생성 장치.14. The method of claim 13,
at least a portion of the flavor element protrudes outwardly and contacts the mouth of the user.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
| A107 | Divisional application of patent |