KR20220016690A

KR20220016690A - 에어로졸 생성 장치

Info

Publication number: KR20220016690A
Application number: KR1020200096950A
Authority: KR
Inventors: 이재민; 박상규; 선우준
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-10
Also published as: KR102546288B1

Abstract

본 개시는 에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성하는 카트리지, 상기 카트리지를 지지하는 본체, 상기 카트리지와 연결되어 상기 에어로졸이 유동하는 기류 패스 및 상기 기류 패스에 배치되며, 상기 에어로졸에 와류를 생성하는 와류 생성부를 포함하되, 상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내부에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE}

본 개시는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어로졸에 와류를 생성하고, 카트리지가 본체에 의하여 견고하게 지지될 수 있는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 에어로졸 생성 장치는 카트리지와 본체의 견고한 지지를 필요로 하였다. 그리고 카트리지에서 에어로졸이 발생하여 기류 패스를 통해 사용자에게 전달되는데, 에어로졸이 원활하게 유동하기 위해서는 사용자가 강하게 흡입하는 것이 요구되었다.

또한, 에어로졸이 기기 내부에 잔존하는 상태로 사용이 종료되면 기기 외부로 배출되지 않고 액화되어 오염물질이 되거나 장치를 손상시키는 문제점이 있었다.

본 개시의 기술적 과제는 카트리지의 일부는 본체 내부에 삽입되어 고정되고, 나머지 부분은 기류 패스에 삽입되어 견고하게 지지될 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 에어로졸에 와류를 생성하여 사용자에게 풍부한 무화량을 제공하고 사용 종료 후 기기에서 완전히 배출될 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데 있다. 실시예들은 기류 패스에 배치될 수 있는 다양한 와류 생성부를 개시하여 다양한 방법에 의하여 에어로졸에 와류를 생성할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성하는 카트리지, 상기 카트리지를 지지하는 본체, 상기 카트리지와 연결되어 상기 에어로졸이 유동하는 기류 패스 및 상기 기류 패스에 배치되며, 상기 에어로졸에 와류를 생성하는 와류 생성부를 포함할 수 있다. 상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내부에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.

본 개시의 에어로졸 생성 장치는 에어로졸이 기류 패스를 흐르면서 와류 생성부에 의하여 와류가 형성되어 사용자에게 풍부한 무화량을 제공할 수 있고, 사용 종료 후 빠르게 기기에서 배출될 수 있어 장치 내부에 액적 기타 오염물질이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 카트리지가 본체의 내부 삽입되어 고정됨으로써 본체에 의하여 견고하게 지지될 수 있다.

발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1 및 도 2는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 3은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 분해사시도이다.
도 5 내지 도 8은 와류 생성부의 실시예들을 도시한 도면들이다.
도 9는 카트리지와 본체가 연결 및 해제되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 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 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 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 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시의 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(500), 제어부(600) 및 히터(900)를 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 증기화기(800)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 공간에는 궐련(20)이 삽입될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에는 에어로졸 생성 장치(10)에 히터(900)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(900)는 생략될 수도 있다.

도 1에는 배터리(500), 제어부(600), 증기화기(800) 및 히터(900)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 증기화기(800) 및 히터(900)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10)의 설계에 따라, 배터리(500), 제어부(600), 히터(900) 및 증기화기(800)의 배치는 변경될 수 있다.

궐련(20)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(900) 및/또는 증기화기(800)를 작동시켜, 궐련(20) 및/또는 증기화기(800)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(900) 및/또는 증기화기(800)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(20)을 통과하여 사용자에게 전달된다.

필요에 따라, 궐련(20)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(900)를 가열할 수 있다.

배터리(500)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(500)는 히터(900) 또는 증기화기(800)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(600)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(500)는 에어로졸 생성 장치(10)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(600)는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(600)는 배터리(500), 히터(900) 및 증기화기(800)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(600)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(600)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(900)는 배터리(500)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 히터(900)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(900)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(900)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(900)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(900)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(900)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.

한편, 다른 예로, 히터(900)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(900)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.

예를 들어, 히터(900)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 궐련(20)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(10)에는 히터(900)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(900)들은 궐련(20)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(900)들 중 일부는 궐련(20)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(900)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

증기화기(800)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(800)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(800)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(800)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(10)에 포함될 수도 있다.

액체 저장부는 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. 액체 저장부는 증기화기(800)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(800)와 일체로서 제작될 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. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.

예를 들어, 증기화기(800)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

한편, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(500), 제어부(600), 히터(900) 및 증기화기(800) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련(20)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 1 및 도 2에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10)의 배터리(500)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10)가 결합된 상태에서 히터(900)가 가열될 수도 있다.

궐련(20)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(10)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)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 궐련(20)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20)의 내부로 유입될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 카트리지(100), 본체(200), 기류 패스(300) 및 와류 생성부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

카트리지(100)는 에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성하는 장치이다. 카트리지(100)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.

카트리지(100)는 본체(200)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(100)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(100)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(100)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(200)로부터 카트리지(100)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(100)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

본체(200)는 카트리지(100)를 지지할 수 있다. 카트리지(100)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(200)에 결합될 수 있다. 카트리지(100)는 적어도 일부가 본체(200)에 삽입되어 지지될 수 있다.

기류 패스(300)는 카트리지(100)에서 생성된 에어로졸이 유입되어 에어로졸이 유동하는 장치이다. 기류 패스(300)는 일단이 카트리지(100)와 연결되어 에어로졸을 공급받을 수 있고, 타단에는 에어로졸이 배출되는 배출구(302)가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 흡입부(720)를 포함할 수 있다. 흡입부(720)는 기류 패스(300)와 연통되어 에어로졸이 유출됨으로써 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있는 장치이다. 즉, 사용자는 흡입부(720)에 입을 대고 에어로졸을 흡입할 수 있다. 흡입부(720)는 기류 패스(300)의 타단에 연결될 수 있다.

흡입부(720)에는 사용자가 에어로졸을 흡입하는 과정에 의하여 에어로졸이 액화되어 액적이 발생할 수 있다. 흡입부(720)에서 발생된 액적이 기류 패스(300)의 내부로 유입되면 내벽에 잔류하여 오염물질이 될 수 있다. 액적이 기류 패스(300)에 유입되지 않도록 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)의 내벽에 돌출 형성될 수 있다. 즉, 기류 패스(300)의 내부에서 중심을 향하여 형성될 수 있다. 따라서 액적이 발생하더라도 와류 생성부(400)에 의하여 기류 패스(300)의 내부로 유입되지 않게 된다.

본체(200)에는 궐련(20)이 삽입될 수 있다. 궐련(20)이 삽입되는 경우, 기류 패스(300)의 일단은 카트리지(100)에 연결되고, 타단은 궐련(20)에 연결될 수 있다. 카트리지(100)에서 생성된 에어로졸은 기류 패스(300)를 통해 궐련(20)으로 유입되어 사용자가 흡입할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸에 향미를 부과하는 과립을 포함하는 과립부(710)를 포함할 수 있다. 과립부(710)를 포함하는 경우, 기류 패스(300)의 일단은 카트리지(100)에 연결되고, 타단은 과립부(710)에 연결될 수 있다. 카트리지(100)에서 생성된 에어로졸은 기류 패스(300)를 통해 과립부(710)로 유입될 수 있다.

기류 패스(300)는 궐련(20) 또는 과립부(710)에 에어로졸이 유입되는 경로로서 기능할 수 있다. 일반적인 에어로졸 생성 장치(10)의 경우 단순히 에어로졸이 기류 패스(300)를 통해 유입되기 때문에 사용자가 흡입할 때 과립부(710)에서 향미가 충분하게 부과되지 않고 흡입될 수 있다. 또한, 궐련(20)을 통과하면서 흡연 저항이 상승하여 무화량이 감소할 수 있다.

그러나, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 기류 패스(300)에 와류 생성부(400)가 배치되어 에어로졸이 유동할 때 와류를 생성하기 때문에 이와 같은 문제점들을 극복할 수 있다. 와류가 생성된 에어로졸은 과립부(710)를 통과하면서 에어로졸에 충분한 향미가 부과될 수 있다. 또한, 궐련(20)을 통하여 사용자에게 흡입되더라도 와류에 의하여 충분한 무화량을 제공할 수 있다. 이와 같은 효과를 위하여 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)에 배치되며, 기류 패스(300)는 궐련(20) 또는 과립부(710)와 연결되는 것이다.

도 3에 도시된 실시예의 경우 기류 패스(300)가 사용자가 에어로졸을 흡입하는 흡입부(720)와 연결된 실시예를 도시하고 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 궐련(20)을 포함하여 에어로졸이 궐련(20)을 통해 사용자에게 제공되는 실시예의 경우, 기류 패스(300)는 카트리지(100)와 궐련(20)에 연결될 수 있다.

와류 생성부(400)는 에어로졸에 와류를 생성하는 장치이다. 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)에 배치되어 에어로졸이 유동하는 경로상에 구비될 수 있다. 카트리지(100)에서 발생한 에어로졸이 기류 패스(300)를 흐르면서 와류 생성부(400)에 의하여 기류에 와류가 발생할 수 있다.

와류 생성부(400)는 기류 패스(300)에 대하여 회전 가능하게 배치될 수 있다. 또한, 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)의 내부에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 분해사시도이다. 도 4를 참조하면, 카트리지(100)의 일부분은 본체(200)에 삽입되어 지지되고, 나머지 부분은 기류 패스(300)에 삽입되어 장착될 수 있다.

본체(200)는 중공의 제1 수용공간(201)을 포함하고, 기류 패스(300)는 중공의 제2 수용공간(301)을 포함할 수 있다. 카트리지(100)의 일부는 제1 수용공간(201)에 삽입되고, 나머지 부분은 제2 수용공간(301)에 삽입되어 지지될 수 있다. 카트리지(100)가 견고하게 지지될 수 있도록 제1 수용공간(201)과 제2 수용공간(301)은 서로 대향하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 수용공간(201) 및 제2 수용공간(301)의 크기는 카트리지(100)의 크기에 맞게 형성될 수 있다.

와류 생성부(400)는 복수 개이고, 복수 개의 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)의 내부에서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 에어로졸이 기류 패스(300)를 통과하면서 복수 개의 와류 생성부(400)를 지나면서 유체의 흐름이 생성될 수 있다. 에어로졸은 복수 개의 와류 생성부(400)를 지날 때마다 발생하고, 와류들의 상호 간섭에 의하여 와류 강도(vortex intensity), 와류 빈도(vortex frequency)가 증가될 수 있다. 따라서 와류 생성부(400) 사이에 이격된 공간마다 에어로졸의 와류는 상이할 수 있다.

도 5 내지 도 8은 와류 생성부(400)의 다양한 실시예들을 도시한 도면들이다.

도 5는 도 4에 도시된 와류 생성부(400)의 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)의 내면을 횡방향으로 가로지르게 배치되고, 에어로졸이 통과되는 관통부(401)가 형성될 수 있다. 관통부(401)는 와류 생성부(400)의 중심축 상에 형성될 수 있다. 에어로졸이 각각의 와류 생성부(400)에 형성된 관통부(401)를 순차적으로 통과하면서 와류가 형성될 수 있다.

또한, 관통부(401)는 마주보는 다른 관통부(401)와 서로 다른 위치에 형성될 수 있다. 어느 하나의 관통부(401)의 중심에서 종방향으로 형성된 가상의 중심축을 가정할 때 인접한 관통부(401)간 중심축은 서로 다른 위치에 형성되게 된다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 에어로졸이 관통부(401)를 순차적으로 통과할 때 에어로졸의 흐름에 불규칙한 교란이 야기됨으로써 와류가 형성될 수 있다.

도 6은 관통부(401)가 와류 생성부(400)의 측면에 생성된 실시예가 도시된 도면이다. 도 6을 참조하면, 관통부(401)는 와류 생성부(400)의 측면에 서로 마주보도록 한 쌍이 형성될 수 있다. 인접하는 관통부(401)와 상이한 지점에 형성되어 에어로졸에 와류를 형성할 수 있다.

도 7은 와류 생성부(400)가 기류 패스(300)의 내면의 일부를 폐쇄하고 다른 일부를 개방하는 형태의 실시예가 도시된 도면이다. 에어로졸은 기류 패스(300)의 내면의 개방된 상기 다른 일부를 통과하면서 와류가 생성될 수 있다.

상기 실시예에서 와류 생성부(400)는 복수 개 배치될 수 있고, 각각의 와류 생성부(400)는 서로 이격되어 배치되며 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다. 인접하는 와류 생성부(400)와 다른 방향으로 배치됨으로써 에어로졸이 유동할 수 있는 개방된 부분이 서로 다른 지점에 형성될 수 있다. 따라서, 에어로졸이 유동하면서 각각의 관통부(401)를 통과하여 와류가 생성될 수 있다.

또한, 와류 생성부(400)는 기류 패스(300)에 대하여 회전 가능하게 배치될 수 있다. 와류 생성부(400)가 회전 가능하게 배치됨으로써 에어로졸에 형성되는 와류를 조절할 수 있다. 도 7을 참조하면, 와류 생성부(400)를 기류 패스(300)에 대하여 회전시킴으로써 에어로졸이 유동하는 개방부의 위치가 조절될 수 있다. 사용자에 따라서 선호하는 흡연감이 다를 수 있기 때문에 와류 생성부(400)를 기호에 맞게 조절하여 에어로졸에 형성되는 와류를 조절할 수 있는 것이다.

도 8을 참조하면, 와류 생성부(400)는 아암(410)과 볼(420)로 구성될 수 있다. 아암(410)은 기류 패스(300)의 내부를 향하여 돌출 형성되고, 볼(420)은 아암(410)의 단부에 구비될 수 있다. 볼(420)은 아암(410)에 대하여 자유 회전이 가능하게 연결될 수 있다. 볼(420)의 표면에는 내측으로 함몰된 딤플이 복수 개 형성될 수 있다.

상기 실시예의 경우 아암(410)이 에어로졸이 유동하는 경로에 돌출되어 와류를 형성할 수 있다. 에어로졸이 유동할 때 아암(410)은 일종의 장애물로 작용한다. 에어로졸이 아암(410)을 넘어서 흐르게 되고, 이 과정에서 와류가 형성될 수 있다.

또한, 에어로졸이 볼(420)의 표면을 따라 흐르면서 와류가 형성될 수 있다. 에어로졸이 볼(420)의 표면을 따라 흐르면서 딤플 주변에서 와류가 형성될 수 있어서 에어로졸에 발생할 수 있는 공기 저항을 분산시킬 수 있다. 딤플은 유선형으로 형성될 수 있다.

상술한 실시예들에 따른 와류 생성부(400)가 기류 패스(300)에 배치됨으로써 에어로졸의 유속이 증가하게 되고, 무화량이 증가하게 된다. 또한, 와류에 의하여 기기 내부에 잔존하는 에어로졸이 빠르게 배출될 수 있어서 잔존하는 에어로졸이 액화되어 내구성을 손상시키는 단점을 극복할 수 있다.

도 9는 카트리지(100)와 본체(200)가 연결 및 해제되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 카트리지(100)는 본체(200)의 제1 수용공간(201)에 결합되는 결합부(110)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 또한, 제1 수용공간(201)에는 결합부(110)가 연결되는 고정부(210)가 형성될 수 있다. 결합부(110)와 고정부(210)가 연결됨으로써 카트리지(100)는 본체(200)에 의하여 견고하게 지지될 수 있다.

결합부(110)의 단부에는 결합부(110)에 대하여 수직을 이루면서 돌출된 돌기(111)가 형성될 수 있다. 또한, 고정부(210)는 탄성체(212), 바디 및 해제버튼(220)을 포함하여 구성될 수 있다.

탄성체(212)는 제1 수용공간(201)에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 수용공간(201)의 측면에 형성될 수 있다. 탄성체(212)는 바디를 탄성 지지하는 기능을 수행할 수 있다.

바디는 결합부(110)가 연결되어 카트리지(100)를 고정하는 장치로서, 제1 수용공간(201)의 내부에서 탄성체(212)에 의하여 지지되도록 구비된다. 바디에는 홈(211)이 형성될 수 있다. 결합부(110)가 바디에 연결될 때 결합부(110)에 의하여 바디가 탄성체(212)가 구비된 일측 방향으로 가압될 수 있도록 홈(211)의 상부는 타측을 향하여 사선으로 형성될 수 있다. 결합부(110)가 사선방향의 홈(211)을 타고 삽입되면서 바디는 탄성체(212)를 가압하게 된다.

홈(211)의 하부는 돌출된 돌기(111)가 삽입될 수 있도록 일측으로 함몰 형성될 수 있다. 결합부(110)가 홈(211)의 상부를 일측으로 밀어내면서 사선방향의 홈(211)을 타고 하부까지 삽입되면 탄성체(212)의 복원력에 의하여 바디는 원래 자리로 돌아가게 된다. 바디가 탄성체(212)의 복원력에 의하여 원래 자리로 움직이면 돌기(111)가 홈(211)의 함몰된 하부에 삽입될 수 있다. 이로써 돌기(111)가 홈(211)에 삽입되어 고정될 수 있다.

해제버튼(220)은 바디를 일측으로 가압하도록 연결될 수 있다. 즉, 제1 수용공간(201)에서 탄성체(212)의 반대편 측면에 구비되어 바디를 탄성체(212)가 구비된 일측 방향으로 가압할 수 있도록 배치될 수 있다. 사용자가 해제버튼(220)을 일측 방향으로 가압하면, 해제버튼(220)이 바디를 밀어내고, 바디가 탄성체(212)를 가압하면서 일측 방향으로 이동하게 된다. 이 때 돌기(111)가 홈(211)의 하부에서 빠지게 되고, 결합부(110)와 고정부(210)의 연결이 해제되게 된다.

이와 같이 간단한 구성과 조작에 의하여 카트리지(100)를 본체(200)에 삽입하여 고정시킬 수 있는 구조를 가질 수 있다. 따라서 본체(200)는 카트리지(100)를 더욱 견고하게 지지할 수 있는 것이다.

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 개시의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 카트리지 110: 결합부
111: 돌기 200: 본체
201: 제1 수용공간 210: 고정부
211: 홈 212: 탄성체
220: 해제버튼 300: 기류 패스
301: 제2 수용공간 400: 와류 생성부
401: 관통부 410: 아암
420: 볼 500: 배터리
600: 제어부 710: 과립부
720: 흡입부 800: 증기화기
900: 히터

Claims

에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성하는 카트리지;
상기 카트리지를 지지하는 본체;
상기 카트리지와 연결되어 상기 에어로졸이 유동하는 기류 패스; 및
상기 기류 패스에 배치되며, 상기 에어로졸에 와류를 생성하는 와류 생성부;를 포함하되,
상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내부에 적어도 하나 이상이 배치된 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 생성부는 복수 개이고, 복수 개의 상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내부에서 서로에 대해 이격되어 배치된 에어로졸 생성 장치.
제2항에 있어서,
상기 와류 생성부에는 관통부가 형성되고, 상기 에어로졸이 상기 와류 생성부에 형성된 상기 관통부를 순차적으로 통과하여 와류가 생성되는 에어로졸 생성 장치.
제3항에 있어서,
상기 관통부는 마주보는 다른 관통부와 서로 다른 위치에 형성된 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내면의 일부를 폐쇄하고 다른 일부를 개방하도록 배치되고, 상기 에어로졸이 개방된 상기 다른 일부를 통과함으로써 와류가 생성되는 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 생성부는 복수 개이고, 복수 개의 상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내면에서 서로에 대해 이격되어 배치되되, 서로 다른 방향으로 배치된 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 생성부는 상기 기류 패스에 대하여 회전 가능하게 배치된 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내부를 향하여 돌출 형성된 아암을 포함하는 에어로졸 생성 장치.
제8항에 있어서,
상기 아암에는 상기 아암에 대하여 자유회전 가능하게 연결된 볼이 구비되고, 상기 볼의 표면에는 복수의 딤플(dimple)이 형성된 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 기류 패스와 연통되어 사용자가 상기 에어로졸을 흡입하는 흡입부;를 더 포함하고,
상기 흡입부에서 발생하는 액적이 상기 기류 패스에 유입되지 않도록 상기 와류 생성부는 상기 기류 패스의 내부를 향하여 돌출 형성된 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체는 중공의 제1 수용공간을 포함하고,
상기 기류 패스는 중공의 제2 수용공간을 포함하며,
상기 카트리지의 일부는 상기 제1 수용공간에 삽입되고, 나머지 부분은 상기 제2 수용공간에 삽입되어 지지되는 에어로졸 생성 장치.
제11항에 있어서,
상기 카트리지는 상기 제1 수용공간에 결합되는 결합부가 적어도 하나 이상 형성되고,
상기 제1 수용공간에는 상기 카트리지가 상기 제1 수용공간에 삽입되면 상기 결합부와 연결되어 상기 카트리지를 고정하는 고정부가 형성된 에어로졸 생성 장치.
제12항에 있어서,
상기 결합부는 돌출된 돌기가 형성되고,
상기 고정부는,
상기 제1 수용공간의 일측에 구비된 탄성체;
상부는 상기 결합부가 삽입되면서 일측으로 가압하도록 타측을 향하여 사선으로 형성되고, 하부는 상기 돌기가 삽입되어 상기 결합부가 고정될 수 있도록 일측으로 함몰 형성된 홈이 형성되고, 상기 탄성체에 의하여 탄성 지지되는 바디; 및
상기 바디를 일측으로 가압하도록 연결되어 상기 탄성체를 일측으로 가압하면 상기 돌기가 상기 홈에서 인출되어 상기 결합부와 상기 고정부의 연결이 해제되는 해제버튼;
을 포함하는 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어로졸이 유동할 때 향미를 부가하는 과립을 포함하는 과립부;를 더 포함하고,
상기 기류 패스는 상기 카트리지와 상기 과립부에 연결되어 상기 에어로졸이 상기 카트리지에서 상기 과립부로 유동하는 에어로졸 생성 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체에 삽입되는 궐련;을 더 포함하고,
상기 기류 패스는 상기 카트리지와 상기 궐련에 연결되어 상기 에어로졸이 상기 카트리지에서 상기 궐련으로 유동하는 에어로졸 생성 장치.