KR20220078087A - 전자담배용 카트리지 - Google Patents

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KR20220078087A
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Abstract

본 발명은 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 이동부를 고정부의 대해 슬라이딩 승강시켜 침니부에 형성된 투입부를 개방하여 미리 액상이 충전된 카트리지의 운반이나 보관시에 투입부가 개방되는 것을 방지하여 기압차나 온도차에 의한 액상 점도의 변화에 따른 누수를 효과적으로 방지하고, 전자담배의 사용시에는 불필요한 조작을 최소화하여 사용자의 편의와 만족도를 극대화하며, 액상의 낭비를 방지하여 청결도를 유지하여 제품의 신뢰도와 안전성을 극대화하고, 액상의 누수로 인한 제품의 내구성 감소를 방지하고, 비교적 간단하고 가벼운 구성으로 투입부의 개폐를 제어함에 따라 제품의 제조비용과 제조시간을 감소하고, 소형화 및 경량화를 통해 휴대성을 극대화하고, 수출증대를 도모할 수 있는 전자담배용 카트리지에 관한 것이다.

Description

전자담배용 카트리지{Cartridge for electronic cigarette}
본 발명은 전자담배용 카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미리 액상이 충전된 카트리지의 운반이나 보관시에 투입부가 개방되는 것을 방지하여 기압차나 온도차에 의한 액상 점도의 변화에 따른 누수를 효과적으로 방지하고, 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 이동부를 슬라이딩 승강시켜 투입부를 개방함에 따라 사용자의 편의와 만족도를 극대화하고, 액상의 낭비를 방지하여 청결도를 유지하여 제품의 신뢰도와 안전성을 극대화하고, 수출증대를 도모하고, 제조비용과 제조시간을 감소하고, 소형화 및 경량화를 통해 휴대성을 극대화할 수 있는 전자담배용 카트리지에 관한 것이다.
담배는 기호식품으로서 많은 사람이 애용하고 있으나, 인체에 유해한 타르와 같은 각종 유해물질들을 다량 함유하고 있다.
이에 따라, 근래에는 금연 보조용으로 실제 흡연시와 유사한 효과를 얻을 수 있는 전자담배가 개발되어 시판되고 있다.
최근에 개발된 전자담배는, 연초담배와 비슷한 외형을 가지고 사용하는 방법이 유사하고, 액상을 가열하여 발생하는 증기가 흡연자에게 실제 담배를 피우는 듯한 느낌이 들게 하고, 상기 증기에 포함된 유해한 성분이 연초담배에 비해 줄어 간접흡연으로 인한 피해를 줄이고, 연초담배 특유의 냄새 대신에 액상에 첨가된 박하, 복숭아 등의 향료로 인하여 사용자 및 주변 사람에게 불쾌감을 전달하지 않는다.
현재 판매되고 있는 대부분의 전자담배는, 저장된 소량의 액상을 다 사용한 후 재충전하여 사용하는 방법과 다량의 액상이 저장된 카트리지를 본체에 결합하여 사용한 후 교체하는 방법이 있다.
종래 전자담배의 카트리지는 소량의 액상을 충전하여 사용하는 방법이 전자담배에서는 저장된 액상의 양에 따라 사용할 수 있는 횟수가 제한되기 때문에 자주 충전해야 하고, 외부로 이동시 액상통을 별도로 휴대해야 하는 불편함이 있다.
이러한 단점을 극복하기 위해 다량의 액상을 충전한 일회용 카트리지를 사용하는 방법은 저장된 액상의 양이 대량이기 때문에 장시간 사용하기 편리한 장점이 있으나, 카트리지에 저장된 액상을 사용한 후 카트리지를 버리는 형태이기 때문에 쓰레기가 발생하게 되고, 카트리지의 개당 가격이 비싸지는 문제점이 있었다.
또한, 종래 전자담배용 카트리지는 액상이 카트리지에 미리 충전된 상태로 운반 또는 보관시에 항공기로의 운송에 따른 기압차 또는 지역별이나 날씨에 따른 온도차에 의해 액상의 점도가 변화하고, 점도가 변화된 액상이 기화부 내부로 쉽게 유입되어 액상이 보관이나 운반중에 누수되거나, 전자담배의 사용중에 누수되어 사용자의 불편을 초래하고, 청결도가 저하되어 위생과 건강에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 전자담배용 카트리지는 액상 누수로 인한 다른 부품이 손상되거나 파손되어 내구성과 하자에 의해 제품의 수명이 감소하고, 유지보수 비용과 시간이 증가하며, 제품의 신뢰도와 안전성이 저해되는 문제점이 있었다.
게다가, 종래 전자담배용 카트리지는 액상의 과도한 누수로 인해 컴플레인이 제기되어 금전적 손해뿐만 아니라 관련 제품과 액상을 모두 파기처리하거나 반품처리함에 따라 환경오염을 증대시키고, 자원을 낭비하는 문제점이 있었다.
또한, 종래 전자담배용 카트리지는 액상 교체와 반복된 유입부의 개폐를 조작하기 위해 복잡한 구조와 구성으로 인해 제조비용과 제조시간이 증가하고, 경량화 및 소형화 도모가 어려우며, 휴대성이 감소하고, 제조단가 상승으로 인해 수출이 감소하는 문제점이 있다.
대한민국 특허공개공보 제10-2016-0130342호 대한민국 특허등록공보 제10-1736445호 대한민국 특허등록공보 제10-1623769호 대한민국 특허등록공보 제10-2038667호 대한민국 특허동륵공보 제10-2040824호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 이동부를 고정부의 대해 슬라이딩 승강시켜 침니부에 형성된 투입부를 개방하여 미리 액상이 충전된 카트리지의 운반이나 보관시에 투입부가 개방되는 것을 방지하여 기압차나 온도차에 의한 액상 점도의 변화에 따른 누수를 효과적으로 방지하고, 전자담배의 사용시에는 불필요한 조작을 최소화하여 사용자의 편의와 만족도를 극대화하며, 액상의 낭비를 방지하여 청결도를 유지하여 제품의 신뢰도와 안전성을 극대화하고, 액상의 누수로 인한 제품의 내구성 감소를 방지하고, 비교적 간단하고 가벼운 구성으로 투입부의 개폐를 제어함에 따라 제품의 제조비용과 제조시간을 감소하고, 소형화 및 경량화를 통해 휴대성을 극대화하고, 수출증대를 도모할 수 있는 전자담배용 카트리지에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 배터리부에 탈부착 가능하게 결합되는 전자담배용 카트리지에 있어서 상기 전자담배용 카트리지는 하부가 개방된 형태로 형성되는 저장부; 상기 저장부의 하부에 결합되어 상기 저장부와 함께 상기 저장부의 내부에 액상을 저장하기 위한 공간을 형성하는 고정부; 상기 고정부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이동부; 및 상기 저장부의 내부에 수용된 상태로 일단이 상기 저장부의 상부에 결합되고, 타단이 상기 고정부에 결합되는 침니부;를 포함하고, 상기 전자담배용 카트리지가 상기 배터리부에 결합될 때에 상기 이동부가 상기 고정부에 대해 승강 이동함에 따라 상기 저장부에 저장된 액상이 상기 침니부의 내부로 유입될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 저장부는 상기 저장부의 상부 중앙에 형성되는 중공부; 및 상기 중공부와 연통되고 상기 저장부의 상부 중앙에서 내측으로 함입되도록 연장 형성되는 연장부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 고정부는 상기 저장부의 하부에 삽입 결합되는 본체부; 상기 본체부의 외주면을 따라 단차지게 형성되는 수용부; 상기 수용부에 결합 설치되는 리크 방지부; 및 상기 본체부의 하부에 형성되어 상기 배터리부의 연결핀과 접촉하는 접촉핀;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 침니부는 일단이 상기 연장부에 결합되고, 타단이 상기 본체부에 결합되어 상기 저장부의 내부에 고정 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 하부에 배치되어 상기 배터리부로부터 공급된 전원에 의해 상기 베이스부의 내부로 유입되는 액상을 기화시키는 기화기; 및 상기 베이스부의 내부에서 상기 중공부 및 상기 기화기와 연통하도록 상기 베이스부를 관통하여 형성되어 상기 기화기에서 기화된 연기를 상기 중공부로 유동시키는 유동부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 기화기는 상기 연결핀과 상기 접촉핀의 접촉에 의해 상기 배터리부로부터 공급되는 전원에 의해 발열하는 코일부; 및 상기 베이스부의 내측 하부에서 상기 코일부를 감싸도록 배치되어 상기 베이스부의 내부로 유입되는 액상을 흡수하는 흡수체;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 베이스부는 상기 베이스부의 상단에 상기 베이스부의 외주면을 따라 돌출 형성되는 볼록부; 상기 볼록부의 외주면을 따라 수평방향으로 함입 형성되는 가이드홈부; 상기 가이드홈부에 삽입 배치되는 오링부; 및 상기 베이스부의 하부에 상기 베이스부의 하부의 원주방향을 따라 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 상기 베이스부를 관통하여 형성되는 투입부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 이동부는 상기 전자담배용 카트리지가 상기 배터리부에 결합되기 전에 상기 투입부에 상기 저장부에 저장된 액상이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 베이스부의 외주면을 감싸서 상기 투입부를 폐쇄하도록 상기 투입부와 동일한 높이에 배치되는 블럭부; 및 상기 블럭부의 하부에서 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 상기 블럭부의 하부에서 연장 형성되는 지지부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 고정부는 상기 지지부의 형상에 대응하도록 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 상기 본체부의 수직방향을 따라 관통 형성는 체결홈부; 및 각각의 상기 체결홈에 배치되는 차단부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 상기 이동부는 각각의 상기 지지부의 일부에 상기 지지부의 원주면을 따라 수평방향으로 돌출 형성되는 서포트부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 바람직한 다른 실시예에서, 전자담배용 카트리지의 이동부의 상기 지지부는 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 180도 각도로 2개 또는 120도 각도로 3개 또는 90도 각도로 4개가 형성되고, 각각의 상기 지지부는 각각의 상기 체결홈부에 삽입 체결될 수 있다.
본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 이동부를 고정부의 대해 슬라이딩 승강시켜 침니부에 형성된 투입부를 개방하여 미리 액상이 충전된 카트리지의 운반이나 보관시에 투입부가 개방되는 것을 방지하여 기압차나 온도차에 의한 액상 점도의 변화에 따른 누수를 효과적으로 방지하여 청결도와 제품의 신뢰도 및 안정성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 액상 누수로 인한 손상이나 파손에 따른 내구성과 하자를 미연에 방지하여 제품의 수명을 증대하고 유지보수 비용과 시간을 감소하고 제조비용을 감소하며, 생산성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 투입부를 개방하여 전자담배를 바로 사용할 수 있게 됨에 따라 불필요한 조작을 최소화하여 사용자의 편의와 만족도를 극대화하며, 액상의 누수로 인한 제품의 내구성 감소를 방지하고, 비교적 간단하고 가벼운 구성으로 투입부의 개폐를 제어함에 따라 제품의 제조비용과 제조시간을 감소할 수 있는 효과가 있다.
게다가, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 비교적 간단하고 가벼운 구성으로 투입부의 개폐를 제어함에 따라 제품의 제조비용과 제조시간을 감소하고, 소형화 및 경량화를 통해 휴대성을 극대화하고, 수출증대를 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 투입부가 폐쇄된 상태의 정면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 A-A선의 단면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 B-B선의 단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 C-C선의 단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지가 배터리부에 결합된 상태의 정면도를 나타낸다.
도 6은 도 5의 D-D선의 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 투입부가 개방된 상태의 정면도를 나타낸다.
도 8은 도 7의 E-E선의 단면도를 나타낸다.
도 9은 도 7의 F-F선의 단면도를 나타낸다.
도 10는 도 7의 G-G선의 단면도를 나타낸다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 전자담배용 카트리지의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 투입부가 폐쇄된 상태의 정면도를 나타내고, 도 2는 도 1의 A-A선의 단면도를 나타내며 도 3은 도 1의 B-B선의 단면도를 나타내고, 도 4는 도 1의 C-C선의 단면도를 나타낸다. 도 5는 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지가 배터리부에 결합된 상태의 정면도를 나타내고, 도 6은 도 5의 D-D선의 단면도를 나타낸다. 도 7은 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 투입부가 개방된 상태의 정면도를 나타내고, 도 8은 도 7의 E-E선의 단면도를 나타내며, 도 9은 도 7의 F-F선의 단면도를 나타내고, 도 10는 도 7의 G-G선의 단면도를 나타낸다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 동일부재에서 가로방향, 즉 도 1, 2, 4, 6, 9, 및 11에서 X축 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 세로방향, 즉 도 1, 2, 4, 6, 9, 및 11에서 Y축 방향을 의미한다. 또한, "상방(상부)"이란 수직방향에서 위쪽 방향, 즉 도 1, 2, 4, 6, 9, 및 11에서 Y축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, "하방(하부)"이란 수직방향에서 아래쪽 방향, 즉 도 1, 2, 4, 6, 9, 및 11에서 Y축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다. 또한, "내측(내부)"이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽 즉, 도 1 내지 도 12에서 안쪽을 의미하고 "외측(외부)"이란 동일부재에서 상대적으로 중심에서 먼쪽 즉 도 1 내지 도 12에서 바깥쪽을 의미한다. "일측"과 "타측"이란 동일부재에서 수평방향으로 양쪽의 어느 한쪽 선단을 의미한다. 즉, "일측"이란 도 1 내지 도 12에서 수평방향 왼쪽을 선단을 의미하고, "타측"이란 수평방향 오른쪽 선단을 의미한다. "일단"과 "타단"이란 동일부재에서 수직방향으로 양쪽의 어느 한쪽 선단을 의미한다. 즉, "일단"이란 도 1 내지 도 12에서 수직방향 위쪽 선단을 의미하고, "타단"이란 수직방향 아래쪽 선단을 의미한다. "원주방향"이란 단면이 원형상으로 형성된 부재에서 원주면을 따라 회전하는 방향을 의미하고 두께방향이란 부재의 중심축에서 반지름 방향을 의미한다.
도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 1에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)는 저장부(100), 고정부(200), 이동부(300), 및 침니부(400)를 포함한다.
도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)는 배터리부(2)에 탈부착 가능하게 결합되어 배터리부(2)로부터 공급되는 전원에 의해 침니부의 기화기를 작동시켜 액상을 기화시킨후에 유로부로 전달한다.
저장부(100)는 하부가 개방된 형태로 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 저장부(100)는 육면체, 원통, 타원형 등 다양한 형태로 형성되고, 유리 또는 플라스틱으로써 투명하게 형성될 수 있어 내부에 수용된 액상 잔존량을 확인할 수 있으며, 수용된 액상 잔존량을 좀 더 직관적으로 관찰할 수 있도록 일측에 눈금표시가 형성될 수도 있다.
고정부(200)는 저장부의 하부에 결합되어 저장부와 함께 저장부의 내부에 액상을 저장하기 위한 공간을 형성한다. 즉, 고정부(200)는 저장부(100)에 의해 내부에 저장공간과 연소부 등을 수용하는 공간이 형성된다. 고정부(200)는 플라스틱 소재로 챔버부의 형상에 대응하도록 형성된다.
이동부(300)는 고정부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다. 즉, 이동부(300)는 고정부에 슬라이딩하여 수직방향 상부로 승강 이동 가능하게 고정부에 후술하는 지지부가 삽입 결합된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 이동부(300)는 플라스틱 재질 또는 금속재질로 형성될 수 있다.
침니부(400)는 저장부의 내부에 수용된 상태로 일단이 저장부의 상부에 결합되고, 타단이 고정부에 결합된다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 저장부(100), 고정부(200), 이동부(300), 및 침니부(400)는 비접착식의 결합방식으로 결합될 수 있다.
전자담배용 카트리지가 배터리부에 결합될 때에 이동부가 고정부에 대해 승강 이동함에 따라 저장부에 저장된 액상이 침니부의 투입부를 통해 침니부의 내부로 유입되고, 배터리부로부터 공급되는 전원에 의해 코일부가 액상을 기화시켜 기화된 연기를 유동부를 통해 연장부와 중공부로 전달한다.
이처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 이동부를 고정부의 대해 슬라이딩 승강시켜 침니부에 형성된 투입부를 개방하여 미리 액상이 충전된 카트리지의 운반이나 보관시에 투입부가 개방되는 것을 방지하여 기압차나 온도차에 의한 액상 점도의 변화에 따른 누수를 효과적으로 방지하여 청결도와 제품의 신뢰도 및 안정성을 향상하고, 액상 누수로 인한 손상이나 파손에 따른 내구성과 하자를 미연에 방지하여 제품의 수명을 증대하고 유지보수 비용과 시간을 감소하고 제조비용을 감소하며, 생산성을 극대화할 수 있다.
도 1 내지 도 10에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)의 저장부(100)는 중공부(110) 및 연장부(120)를 포함한다.
중공부(110)는 저장부의 상부 중앙에 형성된다.
연장부(120)는 중공부와 연통되고 저장부의 상부 중앙에서 내측으로 함입되도록 연장 형성된다. 즉, 연장부(120)는 중공부 연통되고, 저장부의 상부 중앙에서 저장부의 내측으로 수직하방으로 연장 형성되어 후술하는 베이스부와 결합되어 유동부와 중공부를 연통시킨다.
도 1 내지 도 10에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)의 고정부(200)는 본체부(210), 수용부(220), 리크 방지부(230), 접촉핀(240), 체결홈부(250), 및 차단부(260)을 포함한다.
본체부(210)는 저장부의 하부에 삽입 결합된다. 즉, 본체부(210)는 고정부의 외형을 형성하고, 고정부의 하부에 대응하는 형상으로 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 본체부(210)는 실리콘 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.
수용부(220)는 본체부의 외주면을 따라 단차지게 형성된다.
리크 방지부(230)는 수용부에 결합 설치되어 저장부의 내부에 저장되는 액상이 본체부를 통해 외부로 누출되는 것을 방지한다.
접촉핀(340)이 본체부의 하부에 형성되어 카트리지(1)가 배터리부에 결합될 때에 접촉핀이 배터리부의 연결핀과 접촉되어 배터리부로부터 공급되는 전원을 기화기의 코일부로 전달한다.
체결홈부(250)는 이동부의 지지부의 형상에 대응하도록 유동부의 수직방향 중심축(I)을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 본체부의 수직방향을 따라 관통 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 체결홈부는 소정이 직경과 길이를 갖는 원통 형상의 홈형태로 형성된다.
차단부(260)는 각각의 체결홈부의 상부 또는 하부에 배치되어 지지부를 따라 체결홈부로 유입되는 액상이 본체부를 통과하여 저장부의 외부로 누출되는 것을 방지한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 차단부는 고무재질 또는 금속재질 또는 플라스틱 재질의 오링으로 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 12에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)의 침니부(400)는 베이스부(410), 기화기(420), 및 유동부(430)를 포함한다.
베이스부(410)는 일단이 연장부에 결합되고, 타단이 본체부에 삽입 결합되어 저장부의 내부에 고정 설치된다. 베이스부는 대략 소정의 직경을 갖고 내부가 관통된 긴 원통형상으로 형성되고 침니부의 외형을 형성한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 베이스부는 금속소재로 형성될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 10에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자담배용 카트리지(1)의 침니부의 베이스부(410)는 볼록부(411), 가이드홈부(412), 오링부(413), 및 투입부(414)를 포함한다.
볼록부(411)는 베이스부의 상단에 베이스부의 외주면을 따라 돌출 형성되어 연장부에 삽입 결합된다. 즉, 볼록부의 외경은 연장부의 내경보다 작게 형성된다.
가이드홈부(412)는 볼록부의 외주면을 따라 수평방향으로 함입 형성된다 즉, 가이드홈부(412)는 볼록부의 원주방향을 따라 소정의 길이로 수평방향으로 오목하게 함입 형성되어 오링부가 삽착된다.
오링부(413)는 가이드홈부에 삽입 배치된다. 오링부에 의해 액상이 연장부를 통과하여 중공부를 통해 외부로 누출되거나, 유동부의 내부로 누수되는 것을 방지한다. 오링부는 고무소재 또는 플라스틱 소재 또는 금속소재로 형성될 수 있다.
투입부(414)는 베이스부의 하부에 베이스부의 하부의 원주방향을 따라 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 베이스부를 관통하여 형성된다. 즉, 투입부(414)는 카트리지(1)가 배터리부(2)에 결합될 때에 지지부가 가압되면서 블럭부를 수직상방으로 슬라이딩 승강시켜 개방된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 투입부의 단면은 원형 또는 타원형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
기화기(420)는 베이스부의 하부에 배치되어 배터리부로부터 공급된 전원에 의해 베이스부의 내부로 유입되는 액상을 기화시킨다.
또한, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)의 침니부의 기화기는 코일부(421)와 흡수체(422)를 포함한다.
코일부(421)는 연결핀과 접촉핀의 접촉에 의해 배터리부로부터 공급되는 전원에 의해 발열하여 액상을 기화시킨다.
흡수체(422)는 베이스부의 내측 하부에서 코일부를 감싸도록 배치되어 베이스부의 내부로 유입되는 액상을 흡수하여 코일부로 액상을 전달한다. 이러한 흡수체는 솜이나 목화 등 페이브릭 재질로 형성될 수 있다.
유동부(430)는 베이스부의 내부에서 중공부 및 기화기와 연통하도록 베이스부를 관통하여 형성되어 기화기에서 기화된 연기를 중공부로 유동시킨다.
본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 카트리지를 배터리부에 결합하는 1회의 조작만으로 투입부를 개방하여 전자담배를 바로 사용할 수 있게 됨에 따라 불필요한 조작을 최소화하여 사용자의 편의와 만족도를 극대화하며, 액상의 누수로 인한 제품의 내구성 감소를 방지하고, 비교적 간단하고 가벼운 구성으로 투입부의 개폐를 제어함에 따라 제품의 제조비용과 제조시간을 감소할 수 있다.
도 1 내지 도 10에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지(1)의 이동부(300)는 블럭부(310), 지지부(320), 및 서포트부(330)를 포함한다.
블럭부(310)는 전자담배용 카트리지가 배터리부에 결합되기 전에 투입부에 저장부에 저장된 액상이 유입되는 것을 방지하기 위해 베이스부의 외주면을 감싸서 투입부를 폐쇄하도록 투입부와 동일한 높이에 배치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 블럭부는 내부에 공동이 형성된 원통형상의 밴드 형태로 형성된다.
지지부(320)는 블럭부의 하부에서 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 블럭부의 하부에서 연장 형성된다.
도 1 내지 도 10에 지지부가 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 90도 각도로 4개가 형성되는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 지지부는 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 180도 각도로 2개 또는 120도 각도로 3개 또는 90도 각도로 4개가 형성될 수 있다. 지지부가 180도 각도보다 커서 2개 미만으로 형성될 때에는 배터리부에 카트리지가 결합되어 가압력에 의해 블럭부를 승강시킬때 균일한 높이로 블럭부를 승강시키지 못해 투입부의 개방이 원활하게 이루어지지 않아 불량 발생률이 증가하고, 응력집중에 의해 지지부가 결합된 부분의 블럭부에 크렉이 가거나 파손이 발생될 수 있다. 지지부가 90도 각도보다 크게 4개를 초과하여 형성되는 경우에는 제조비용과 제조시간이 증가하고, 제조과정에서 불량품 발생률이 증가하며, 지지부의 체결을 위한 체결홈부의 형성에도 많은 시간과 비용이 소모되며, 균일한 가압력으로 일정한 높이만큼 슬라이딩 승강이동하지 않아 불량품 발생률이 증가할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상술한 바와 같이 각각의 지지부는 각각의 체결홈부에 삽입 체결된다.
서포트부(330)는 각각의 지지부의 일부에 지지부의 원주면을 따라 수평방향으로 돌출 형성된다.
블럭부, 지지부, 및 서포트부는 플라스틱 재질로 형성되고, 사출성형을 통해 일체로 형성된다. 이에 따라 내구성과 강성이 일정하여 수명을 증대시키고, 제조시간과 제조비용을 절감할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 전자담배용 카트리지는 비교적 간단하고 가벼운 구성으로 투입부의 개폐를 제어함에 따라 소비자의 만족도를 극대화함과 동시에, 소형화 및 경량화를 통해 휴대성을 극대화하고, 수출증대를 도모할 수 있다.
본 발명에 의한 전자담배용 카트리지의 저장부(100), 고정부(200), 이동부(300), 및 침니부(400)에는 코팅층이 형성될 수 있다.
상기 코팅층(미도시)은 코팅 조성물을 이용하여 코팅되는 것으로, 상기 코팅 조성물을 이용한 코팅층은 대전 방지 효과 및 방수 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층에 의해 먼지 등의 부착을 방지함과 동시에 발수 효과로 인해, 우수한 방수 효과를 나타낼 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 전도성 필러 및 탄소나노튜브를 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00001
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성한 이후, 접촉각 측정 결과, 130 내지 140도로 확인되었으며, 상기 접촉각의 범위에서 확인할 수 있듯이, 코팅층에 의해 방수 효과가 나타난다고 할 것이다.
상기 전도성 필러는 실리카, 알루미나 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 전도성 필러의 입자 직경은 70 내지 100㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 전도성 필러는 대전방지층 내에서 전기 전도성을 나타낼 수 있다.
상기 탄소나노튜브는 소량 포함되어, 대전방지층 내의 대전 방지 효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다. 탄소나노튜브는 고가의 전도성 필러인 점을 고려할 때, 본 발명 내의 코팅층에는 소량 포함되어, 지속적인 대전방지 효과를 유지할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 코팅층은 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 전도성 필러 및 탄소나노튜브를 포함하여, 대전방지 효과를 나타낼 수 있다. 상기 실록산계 화합물은 친수성 부분과 소수성 부분으로 구별된다. 친수성 부분은 비공유 전자쌍을 포함하는 산소 원자에 의해, 물 분자와 수소 결합이 가능하다. 반면, 알킬기 또는 아릴기를 포함하는 소수성기를 추가로 포함함에 따라, 친수성 부분의 반대 부분은 소수성기가 작용한다. 따라서, 친수성 부분이 대전방지층의 표면으로 위치하게 되고, 소수성 부분이 그 반대로 위치하게 되어, 반영구적인 대전방지 효과를 나타낼 수 있다.
상기 코팅층을 형성하기 위한, 코팅 조성물은 보다 구체적으로 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 전도성 필러, 탄소나노튜브 및 유기용매를 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 유기 용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 헥세인, 프로페인, 톨루엔, 페놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 코팅 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물 40 내지 60 중량부, 전도성 필러 20 내지 40 중량부 및 탄소나노튜브 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 대전 방지 및 방수 효과가 임계적 의의가 있는 정도의 상승효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.
보다 바람직하게, 상기 코팅 조성물의 점도는 1500 내지 1800cP이며, 상기 점도가 1500cP 미만인 경우에는 기재층의 일면에 코팅 시 흘러내려 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1800cP를 초과하는 경우에는 균일한 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.
[제조예 1: 코팅층의 제조]
1. 코팅 조성물의 제조
톨루엔 및 페놀을 1:1의 중량비로 혼합한 유기 용매에 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물, 전도성 필러 및 탄소나노튜브를 혼합하여, 대전방지 조성물을 제조하였다:
[화학식 1]
Figure pat00002
여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.
상기 대전방지 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.
TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
유기용매
 100
 100
 100
 100
 100
폴리실록산
 30
 40
 50
 60
 70
전도성 필러
 10
 20
 30
 40
 50
탄소나노튜브
 1
 5
 10
 15
 20
2. 코팅층의 제조기재층의 일면에 상기 DX1 내지 DX5의 코팅 조성물을 도포 후, 경화시켜 코팅층을 형성하였다. 대전 방지 및 균일 코팅층의 형성을 실험하기 위해, 태양광패널 대신 폴리카보네이트를 기재층으로 사용하여 실험을 진행하였다.
[실험예 1: 대전방지 효과 실험]1. 점도 측정
폴리카보네이트 기재층의 일면에 대전방지층을 형성하기 전에, 대전방지 조성물의 점도를 측정하였다. 점도 측정은 레오미터 (Rheometer, Compac-100, Sun Sci. Co., Japan)를 이용하였다. 점도 측정 결과는 하기 표 2와 같다.
TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
점도(cP)
 620
 1520
 1600
 1750
 1910
2. 표면 전기 저항 측정폴리카보네이트 기재의 일면에 TX1 내지 TX5의 대전방지층이 형성된 보호층에 대해, Resistance Meter SIMCO 저항기 ST-4(23℃, 상대습도 50%)를 이용하여 표면전기저항을 측정하였다. 비교예로, 대전방지층이 형성되지 않은 폴리카보네이트 기재에 대한 표면전기저항도 함께 측정하였다.
비교예
 TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
표면전기저항
(Ω/cm2)
 7.4×1011내지 1.6×1012
6.4×109내지 1.4×1010
1.4×109내지 1.6×1010
4.4×107내지 2.1×108
6.5×107내지 4.5×108
5.8×108내지 7.8×108
상기 표 3에 따르면, 대전방지층이 형성되지 않은 비교예에 비해, TX 1 내지 TX5의 표면전기저항이 낮으므로, 전기전도도가 우수하여, 우수한 대전방지효과를 나타냄을 확인할 수 있다. 표면 외관에 대한 평가대전방지 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다.
○: 균일한 코팅층 형성
×: 불균일한 코팅층의 형성
TX1
 TX2
 TX3
 TX4
 TX5
관능 평가
 ×
 ○
 ○
 ○
 ×
코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 폴리카보네이트의 표면에서 흐름이 발생하여, 경화 공정 이후, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.4. 발수각의 측정상기 기재층에 코팅층을 형성한 이후, 발수각을 측정한 결과는 하기 표 5와 같다.
전진 접촉각 (°)
정지 접촉각 (°)
 후진 접촉각 (°)
TX1
 117.1±2.9
 112.1±4.1
 < 10
TX2
 132.4±1.5
 131.5±2.7
 141.7±3.4
TX3
 138.9±3.0
 138.9±2.7
 139.8±3.7
TX4
 136.9±2.0
 135.6±2.6
 140.4±3.4
TX5
 116.9±0.7
 115.4±3.0
 < 10
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, TX1 내지 TX5의 코팅 조성물을 이용하여 코팅층을 형성한 이후, 접촉각을 측정한 결과를 확인하였다. TX1 및 TX5는 후진 접촉각이 10도 미만으로 측정되었다. 즉, 코팅 조성물을 제조하기 위한 최적의 범위를 벗어나게 되는 경우, 물방울이 피닝(Pinning)되는 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 반면 TX2 내지 4에서는 피닝 현상이 발생하지 않음을 확인하여 우수한 방수 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1 : 전자담배용 카트리지
100 : 저장부
200 : 고정부
300 : 이동부
400 : 침니부

Claims (10)

  1. 배터리부에 탈부착 가능하게 결합되는 전자담배용 카트리지에 있어서,
    상기 전자담배용 카트리지는,
    하부가 개방된 형태로 형성되는 저장부;
    상기 저장부의 하부에 결합되어 상기 저장부와 함께 상기 저장부의 내부에 액상을 저장하기 위한 공간을 형성하는 고정부;
    상기 고정부에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이동부; 및
    상기 저장부의 내부에 수용된 상태로 일단이 상기 저장부의 상부에 결합되고, 타단이 상기 고정부에 결합되는 침니부;를 포함하고,
    상기 전자담배용 카트리지가 상기 배터리부에 결합될 때에 상기 이동부가 상기 고정부에 대해 승강 이동함에 따라 상기 저장부에 저장된 액상이 상기 침니부의 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 저장부의 상부 중앙에 형성되는 중공부; 및
    상기 중공부와 연통되고 상기 저장부의 상부 중앙에서 내측으로 함입되도록 연장 형성되는 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 저장부의 하부에 삽입 결합되는 본체부;
    상기 본체부의 외주면을 따라 단차지게 형성되는 수용부;
    상기 수용부에 결합 설치되는 리크 방지부; 및
    상기 본체부의 하부에 형성되어 상기 배터리부의 연결핀과 접촉하는 접촉핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 침니부는,
    일단이 상기 연장부에 결합되고, 타단이 상기 본체부에 결합되어 상기 저장부의 내부에 고정 설치되는 베이스부;
    상기 베이스부의 하부에 배치되어 상기 배터리부로부터 공급된 전원에 의해 상기 베이스부의 내부로 유입되는 액상을 기화시키는 기화기; 및
    상기 베이스부의 내부에서 상기 중공부 및 상기 기화기와 연통하도록 상기 베이스부를 관통하여 형성되어 상기 기화기에서 기화된 연기를 상기 중공부로 유동시키는 유동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기화기는,
    상기 연결핀과 상기 접촉핀의 접촉에 의해 상기 배터리부로부터 공급되는 전원에 의해 발열하는 코일부; 및
    상기 베이스부의 내측 하부에서 상기 코일부를 감싸도록 배치되어 상기 베이스부의 내부로 유입되는 액상을 흡수하는 흡수체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베이스부는,
    상기 베이스부의 상단에 상기 베이스부의 외주면을 따라 돌출 형성되는 볼록부;
    상기 볼록부의 외주면을 따라 수평방향으로 함입 형성되는 가이드홈부;
    상기 가이드홈부에 삽입 배치되는 오링부; 및
    상기 베이스부의 하부에 상기 베이스부의 하부의 원주방향을 따라 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 상기 베이스부를 관통하여 형성되는 투입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 전자담배용 카트리지가 상기 배터리부에 결합되기 전에 상기 투입부에 상기 저장부에 저장된 액상이 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 베이스부의 외주면을 감싸서 상기 투입부를 폐쇄하도록 상기 투입부와 동일한 높이에 배치되는 블럭부; 및
    상기 블럭부의 하부에서 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 상기 블럭부의 하부에서 연장 형성되는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정부는,
    상기 지지부의 형상에 대응하도록 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 일정한 각도로 이격하도록 상기 본체부의 수직방향을 따라 관통 형성는 체결홈부; 및
    각각의 상기 체결홈에 배치되는 차단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동부는,
    각각의 상기 지지부의 일부에 상기 지지부의 원주면을 따라 수평방향으로 돌출 형성되는 서포트부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 유동부의 수직방향 중심축을 기준으로 180도 각도로 2개 또는 120도 각도로 3개 또는 90도 각도로 4개가 형성되고,
    각각의 상기 지지부는 각각의 상기 체결홈부에 삽입 체결되는 것을 특징으로 하는 전자담배용 카트리지.





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