KR20220138152A - 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치 - Google Patents

발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
본 발명은, 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체; 본체의 배터리로부터 전원을 공급받아 궐련을 가열하는 히터; 궐련이 삽입되는 수용 공간을 제공하고 디스플레이면을 구비하며, 본체에 탈부착되는 상부 모듈; 본체에 설치되는 광원; 및 광원의 빛을 디스플레이면으로 전달하는 도파로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.

Description

발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치{SEPERABLE MICROPARTICLE GENERATOR HAVING LIGHT EMITTING DISPLAY}
본 발명은 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
공기 중의 미세입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자 담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.
또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 전자 담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자 담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 미세입자 발생장치는 케이스(10) 내에 배터리(11), 제어 장치(12) 및 궐련이 삽입되는 궐련 수용부(21) 및 궐련 수용부(21)를 개폐하는 슬라이드 커버(13)를 포함한다. 궐련 수용부(21) 내에는 제어 장치(12)를 통해 배터리(11)로부터 전기 에너지를 전달받아 발열하는 히터(21)가 설치된다.
제어 장치(12)는 효율적인 조작을 위해 PCB 보드와 MCU를 포함하며, 히터(21)는 MCU에 연결되어 제어되며, 배터리(11)로부터 전달되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 열을 방사한다.
그러나 히터의 발열에 의해 궐련 내부의 담뱃잎 등을 가열하면서 히터에 그을음이 발생하거나 연소된 담뱃잎이 달라붙어 흡입 시 향미를 저하시켜 종래의 미세입자 발생장치는 주기적으로 히터부의 청소가 요구되었다. 이러한 청소 과정은 사용자에게 매우 번거로운 동시에 히터를 부러뜨리거나 손상시킬 염려도 있어, 개선이 요구되고 있다.
그에 따라, 히터를 포함한 발열부가 본체로부터 분리가능하거나, 히터를 제외한 궐련 수용부가 본체로부터 분리가능하도록 함으로써 히터와 궐련 수용부의 청소가 용이한 구조가 제안되고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 히터분리형 미세입자 발생장치의 일부를 도시한 도면이다.
히터부는 본체(10a)의 케이스에 맞물리는 프레임(20a)과 프레임(20a)에 고정 설치되는 히터(미도시)를 포함한다. 프레임(20a)은 일반적인 플라스틱 사출물 등으로 형성될 수 있으나, 그 재질에 큰 제한은 없다. 프레임(20a)은 상부에 향미발생용 물질, 예를 들어 궐련과 같은 것이 삽입될 수 있는 수용부(21a)를 구비한다. 히터(미도시)의 상부는 수용부(21a) 내에 노출되어 있다. 또한 프레임(20a)의 하부에는 본체(10a) 내로 삽입되는 삽입부(22a)가 형성되는데, 삽입부(22a)는 내부가 비어있는 중공 파이프 형태이다.
본체(10a)는 프레임(20a)의 삽입부(22a)가 삽입되는 삽입홈(12a)을 구비한다. 삽입홈(12a) 내에는 터미널(13a)이 노출되어 있어, 삽입부(22a)가 삽입홈(120)에 삽입되면 자연스럽게 히터(300)의 하부가 터미널(130)과 접촉하는 구조이다.
그러나 분리형 구조의 경우 분리되는 상부에 많은 부품을 배치하기 어려우므로 디자인에 제약이 있었다.
대한민국 특허출원 제10-2017-0161440호 대한민국 공개특허공보 10-2015-0097819
본 발명은 LED 광원의 직접 라이팅이 아닌 도파로를 통해 빛을 반사 및 산란하여 투과시킴으로써 자연스러운 빛 번짐을 활용하여 광원에서 조사한 빛이 디스플레이 상에 그라데이션 효과를 줄 수 있는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체; 본체의 배터리로부터 전원을 공급받아 궐련을 가열하는 히터; 궐련이 삽입되는 수용 공간을 제공하고 디스플레이면을 구비하며, 본체에 탈부착되는 상부 모듈; 본체에 설치되는 광원; 및 광원의 빛을 디스플레이면으로 전달하는 도파로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 도파로는 광원과 함께 본체에 설치되는 제1 도파로 및 제1 도파로에 의해 전파된 빛을 반사 및 산란시키는 제2 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 도파로는 디스플레이면 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 도파로가 디스플레이면을 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 도파로는 내측면에 반사 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 도파로는 외측면에 빛을 산란시키는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로,제어부는, 광원의 발광 색상, 발광 강도, 점멸을 제어함으로써, 도파로를 통해 광원의 빛이 전달된 디스플레이가 디바이스의 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로,디스플레이가 표시하는 디바이스의 정보는, 배터리 잔량, 흡연 시간, 흡연 잔량, 청소 주기에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 수용 공간에 수용된 궐련의 종류를 감지하는 센서;를 더 구비하며, 디스플레이를 통해 센서를 통해 감지된 궐련의 종류를 표시할 수 있도록, 제어 장치가 광원의 색상을 제어하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
본 발명이 제공하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치는 LED 광원이 직접 광을 방출하는 것이 아니라 도파로를 통해 빛번짐 효과를 줌으로써, 광원의 세기를 조절함으로써 하나의 광원으로 다양한 시각적 표지가 가능하다.
본 발명이 제공하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치는 광원은 본체에 설치되며 광원으로부터 빛을 전달받아 반사 및 산란시키는 도파로만 상부 모듈에 설치함으로써, 디자인에 큰 제약이 없다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 모식적으로 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 히터분리형 미세입자 발생장치의 일부를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 부분 단면도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원과 도파로를 도시한 도면,
도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원과 도파로를 따른 빛의 경로를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 부분 단면도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원과 도파로를 따른 빛의 경로를 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 사시도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 부분 단면도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치는, 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체(100)와, 본체(100)에 탈부착되는 상부 모듈(200)을 포함한다.
본체(100)에는 배터리(미도시), 제어 회로(미도시), 봉형 히터(310)가 구비되며, 일 측에 디스플레이면(220)으로 빛을 조사하기 위한 LED 광원(410)이 구비된다. 광원(410)은 광원을 제어하는 기판(412) 상에 설치된다.
또한, 상부 모듈(200)에는 궐련을 수용하기 위한 수용 공간(212)이 마련된다. 상부 모듈(200)의 상면에는 수용 공간(212)을 개폐하는 커버(210)가 구비되며, 일 측면에는 LED 광원(410)으로부터 빛이 전파되어 조사되는 디스플레이면(220)이 설치된다. 디스플레이면(220)은 광투과성 재질로 제조되는 것이 바람직하며, 필요에 따라 빛의 산란을 위해 표면 부식 처리나 에칭 처리, 표면 산란용 스프레이 가공이 행해질 수 잇다.
상부 모듈(200)의 수용 공간(212) 주위에는 원통형 히터(320)가 설치된다. 원통형 히터(320)로 배터리로부터 전력을 공급하기 위해, 본체(100)와 상부 모듈(200)에 각각 서로 맞닿는 터미널(110)과 접촉 패드(330)가 설치된다. 상부 모듈(200)의 접촉 패드(330)는 원통형 히터(320)를 제어하는 제어 기판(340)에 연결되며, 제어 기판(340)은 원통형 히터(320)와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 본체(100)에 봉형 히터(310)가 구비되고, 상부 모듈(200)에 원통형 히터(320)가 구비되어 있으나, 둘 중 하나만 구비되어도 무방하다. 봉형 히터(310)를 본체(100)에 설치되고, 수용 공간(212)이 형성된 상부 모듈(200)이 본체(100)로부터 탈부착되도록 구성함으로써 봉형 히터(310) 및 수용 공간(212)의 청소가 용이해진다는 장점이 있다.
한편, 본체(100)와 상부 모듈(200)은 자석이나, 후크 등을 통해 쉽게 탈부착되도록 구성할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 광원(410)에서 방출한 빛을 전달하기 위한 도파로(420, 430)로서, 본체(100)에 결합되는 제1 도파로(420)와 상부 모듈(200)에 설치되는 제2 도파로(430)를 구비한다. 제2 도파로(430)로 전달된 빛은 다시 디스플레이면(220)으로 전파되어 디스플레이면(220)이 발광하게 된다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원과 도파로를 도시한 도면, 도 6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광원과 도파로를 따른 빛의 경로를 도시한 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이 LED 광원(410)의 상부에는 제1 도파로(420)가 설치되고, 제1 도파로(420)의 상부에는 제2 도파로(430)가 설치된다. 제1 도파로(420) 및 제2 도파로(430)는 투명한 폴리카보네이트 재질이나 광확산 폴리카보네이트 재질로 제조될 수 있다. 특히 제2 도파로(430)는 광확산 폴리카보네이트 재질로 제조되는 것이 바람직하다. 광확산 폴리카보네이트는 비스페놀A(Bisphenol A)와 카보네이트(Carbonate)의 결합으로 만든 열가소성 플라스틱인 폴리카보네이트에 광확산제 및 UV차단제 등을 첨가하여 압출라인을 통해 가열 롤러를 통과시키는 캘린더링 방식으로 제조된다. 광확산 폴리카보네이트 재질의 제2 도파로(430)에 다다른 빛은 약간의 굴절이 발생되며 제2 도파로(430)의 내부로 진입하게 되는데 제2 도파로(430) 내부에서 확산제와 만난 빛은 다시 반사와 분산을 반복하며 진행하게 되고 이 과정에서 표면 전체에 일정한 밝기를 형성하게 된다.
한편, 제2 도파로(430)에서 일측 방향(디스플레이면 방향)으로만 빛을 방출할 수 있도록, 제2 도파로(430)의 내측면은 반사판이나 반사 코팅 등의 반사 구조(432)가 구비되는 것이 바람직하다. 또한 제2 도파로(430)의 외측면은 빛의 산란효과를 더하기 위해 부식, 에칭, 산란제 스프레이 도포 등의 방식에 의해 빛을 산란시키는 구조(434)를 구비하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치의 부분 단면도, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광원과 도파로를 따른 빛의 경로를 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시예는 광원(410a)에서 방출한 빛이 제1 도파로(420a)를 거쳐 제2 도파로(430a)로 전파되는 것은 제1 실시예와 동일하나, 별도의 디스플레이면을 구비하지 않고, 제2 도파로(430a)가 디스플레이면의 역할을 겸한다는 점에서 제1 실시예와 상이하다.
한편 본체(100)에 설치된 제어 장치(미도시)는, 광원(410, 410a)의 발광 색상, 발광 강도, 점멸을 제어함으로써, 도파로(410, 420, 410a, 420a)를 통해 광원(410, 410a)의 빛이 전달된 디스플레이면(220)이 디바이스의 정보를 표시하도록 할 수 있다. 디스플레이면(220)이 표시하는 디바이스의 정보는, 배터리 잔량, 흡연 시간, 흡연 잔량, 청소 주기에 대한 정보를 포함할 수 있다.
뿐만 아니라 수용 공간(212)에 궐련의 종류를 감지하는 센서(미도시)를 구비하고, 센서의 감지 신호를 전송 받아 제어 장치가 광원(410, 410a)의 발광 색상을 달리하여 발광할 수 있다. 이때 궐련의 랩핑 페이퍼에 센서가 감지할 수 있는 형태로 궐련 정보를 인쇄하거나 궐련지 내에 삽입되거나, 궐련 내에 포함될 수 있다.

Claims (9)

  1. 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체;
    본체의 배터리로부터 전원을 공급받아 궐련을 가열하는 히터;
    궐련이 삽입되는 수용 공간을 제공하고 디스플레이면을 구비하며, 본체에 탈부착되는 상부 모듈;
    본체에 설치되는 광원; 및
    광원의 빛을 디스플레이면으로 전달하는 도파로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    도파로는, 광원과 함께 본체에 설치되는 제1 도파로 및 제1 도파로에 의해 전파된 빛을 반사 및 산란시키는 제2 도파로를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    제2 도파로는 디스플레이면 내측에 설치되는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  4. 제2항에 있어서,
    제2 도파로가 디스플레이면을 역할을 겸하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  5. 제2항에 있어서,
    제2 도파로는 내측면에 반사 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 분발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  6. 제2항에 있어서,
    제2 도파로는 외측면에 빛을 산란시키는 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  7. 제1항에 있어서,
    제어 장치는, 광원의 발광 색상, 발광 강도, 점멸을 제어함으로써, 도파로를 통해 광원의 빛이 전달된 디스플레이면이 디바이스의 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  8. 제7항에 있어서,
    디스플레이면이 표시하는 디바이스의 정보는, 배터리 잔량, 흡연 시간, 흡연 잔량, 청소 주기에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
  9. 제7항에 있어서,
    수용 공간에 수용된 궐련의 종류를 감지하는 센서;를 더 구비하며,
    디스플레이면을 통해 센서를 통해 감지된 궐련의 종류를 표시할 수 있도록, 제어 장치가 광원의 색상을 제어하는 것을 특징으로 하는 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치.
KR1020210043926A 2021-04-05 2021-04-05 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치 KR102530891B1 (ko)

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