KR20220148193A - 에어로졸 발생 장치 - Google Patents
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Abstract
에어로졸 발생 장치는, 전원; 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 기재를 가열하도록 작동 가능한 가열 챔버; 전원으로부터 가열 챔버로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제1 제어 회로; 및 마우스 단부 및 대향 단부를 포함하는 하우징을 포함한다. 전원, 가열 챔버, 및 제1 제어 회로는 하우징의 내부 체적 내에 배치되고, 가열 챔버는 제1 제어 회로와 마우스 단부 사이에 배치되며, 제1 제어 회로는 가열 챔버와 전원 사이에 배치된다.
Description
본 개시물은 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 본 개시물은 특히 독립식(self-contained)이고 저온일 수 있는 휴대용 에어로졸 발생 장치에 적용 가능하다. 이러한 장치는, 흡입을 위한 에어로졸을 발생시키기 위해, 전도, 대류, 및/또는 복사에 의해, 담배 또는 다른 적합한 에어로졸 기재(substrate) 재료를 연소시키지 않고 가열할 수 있다.
위험 감소 또는 위험 변형 장치(기화기로도 알려짐)의 사용 및 대중성으로 인해, 담배, 시가, 소형 엽궐련(cigarillo), 및 압연 담배와 같은, 전통적인 담배 제품을 금연하길 원하는 습관성 흡연자를 보조하기 위한 보조 기구가 지난 몇 년간 급속히 성장하였다. 통상적인 담배 제품에서 담배를 연소시키는 것과 대조적으로, 에어로졸화 가능 물질을 가열하거나 데우는 다양한 장치 및 시스템이 이용 가능하다.
통상적으로 이용 가능한 위험 감소 또는 위험 변형 장치는, 가열식 기재 에어로졸 발생 장치 또는 비연소 가열식(heat-not-burn) 장치이다. 이러한 유형의 장치는, 전형적으로 습윤 잎담배 또는 다른 적합한 에어로졸화 가능 재료를 포함하는 에어로졸 기재를 전형적으로 150℃ 내지 300℃ 범위의 온도로 가열함으로써, 에어로졸 또는 증기를 발생시킨다. 에어로졸 기재를 발화 또는 연소시키지 않고 이를 가열함으로써, 사용자가 원하는 성분을 포함하지만 독성 및 발암성 발화 및 연소 부산물을 포함하지 않는 에어로졸을 방출시킨다. 또한, 담배 또는 다른 에어로졸화 가능 재료를 가열함으로써 생성되는 에어로졸은, 전형적으로 사용자에게 불쾌할 수 있는 발화 및 연소로 인한 탄 맛 또는 쓴 맛을 포함하지 않으므로, 기재는 연기 및/또는 증기를 더욱 사용자의 입맛에 맞게 하기 위해 그러한 재료에 전형적으로 첨가되는 당분 및 다른 첨가제를 필요로 하지 않는다.
통상적으로 이러한 장치는, 에어로졸 기재를 가열하기 위한 가열 챔버, 및 가열 챔버에 전력을 공급하기 위한 전원을 포함한다. 전원은 일반적으로 일회용이거나 재충전식이므로, 장치의 수명이 전원의 단일 에너지 저장 용량에 의해 제한되지 않는다. 가열 챔버는 전형적으로 비교적 짧은 시간 동안 신속하게 가열되어야 하며, 이는 가열 챔버에 고전력을 공급할 수 있는 것이 바람직하고, 전력을 효율적으로 공급하는 것이 바람직하다는 것을 의미한다.
이러한 장치는 통상적으로 휴대용이며, 바람직하게는, 에어로졸 기재를 가열하는 동안에도 이들의 외면(exterior)을 계속 잡고 있기에 안전하고 파지하기에 용이하다. 따라서, 용이하고 안전하게 휴대할 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
추가적으로, 사용자가 가끔씩만 전원을 교체하거나 재충전하면 되도록, 효율적으로 가열을 수행하는 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
제1 양태에 따라, 본 개시물은 에어로졸 발생 장치를 제공하고, 에어로졸 발생 장치는, 전원; 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 기재를 가열하도록 작동 가능한 가열 챔버; 전원으로부터 가열 챔버로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제1 제어 회로; 및 마우스 단부(mouth end) 및 대향 단부를 포함하는 하우징을 포함하며, 전원, 가열 챔버, 및 제1 제어 회로는 하우징의 내부 체적 내에 배치되고, 가열 챔버는 제1 제어 회로와 마우스 단부 사이에 배치되며, 제1 제어 회로는 가열 챔버와 전원 사이에 배치된다.
본 발명에 따라 하우징의 내용물을 배치함으로써, 장치의 단면이 감소될 수 있으며, 장치가 사용자의 손에 더 용이하게 맞춰질 수 있다. 추가적으로, 전원과 가열 챔버 사이에 제어 회로를 배치함으로써, 전원으로부터 가열 챔버로의 전기 연결부의 길이가 감소될 수 있다. 또한, 이에 따라 전기 연결부의 저항 손실이 감소될 수 있으며, 가열 효율이 개선될 수 있다.
선택적으로, 마우스 단부, 가열 챔버, 제1 제어 회로, 및 전원은 공통 라인을 따라 배치된다. 가열 챔버, 제1 제어 회로, 및 전원 모두를 마우스 단부를 통해 연장되는 라인에 배치함으로써, 장치는, 가능한 한 좁게 제조될 수 있고 또 다시 파지하기에 더 용이하게 제조될 수 있는 선형 구성을 갖는다.
선택적으로, 제1 제어 회로는 제1 PCB를 포함한다. 제1 제어 회로의 일부로서 제1 PCB를 제공함으로써, 제어 회로는, 장치 내에 간단히 조립될 수 있는 단일 구성 요소로서 제조될 수 있다.
선택적으로, 제1 PCB는 공통 라인에 횡방향 평면으로 배치된다. 이러한 배치를 통해, 제1 PCB는 제1 방향을 따라 작은 공간을 차지한다. 회로 구성 요소가 에어로졸 발생 장치의 가열 챔버 및 전원에 비하여 대체로 작다는 점을 고려하면, 이러한 배치는 장치의 구성 요소를 가능한 한 작은 하우징 내에 효율적으로 맞추도록 돕는다. 추가적으로, 이러한 배치를 통해, 제1 PCB는 가열 챔버와 전원 사이의 열 차폐를 제공할 수 있다.
선택적으로, 제1 PCB는, 전원과의 연결을 위한 전기 접점, 및 가열 챔버와의 연결을 위한 전기 접점을 포함한다. 단일 PCB 상에서 전원 및 가열 챔버 모두와의 전기 접점을 제공함으로써, 전원과 가열 챔버 사이의 비교적 고전력을 위한 연결부 길이가 감소될 수 있으며, 다른 저전력 구성 요소를 위한 전력은 고전력 연결부로부터 이격되게 PCB 내에서 전환될 수 있다.
선택적으로, 제1 PCB의 표면 상에서, 전원을 위한 제1 전기 접점은 가열 챔버를 위한 제1 전기 접점에 인접해 있으며, 전원을 위한 제2 전기 접점은 가열 챔버를 위한 제2 전기 접점에 인접해 있다. 전원을 위한 제1 및 제2 단자 옆에 가열 챔버를 위한 제1 및 제2 단자를 각각 배치함으로써, 제1 PCB 내에서의 고전력 전달 거리가 감소될 수 있으며, 이는 제1 PCB에서 소산되는 열을 감소시킨다.
선택적으로, 제1 PCB는 양면 PCB이며, 전원과의 연결을 위한 전기 접점은 양면 PCB의 일측면 상에 배치되고, 가열 챔버와의 연결을 위한 전기 접점은 양면 PCB의 타측면 상에 배치된다. 이러한 배치를 통해, 와이어 연결부가 제1 PCB의 둘레로 연장될 필요가 없으며, 제1 PCB는 하우징의 내부 공간에 걸쳐서 연장되어 내부 공간을 2개로 분할할 수 있고, 내부 공간의 제1 부분은 전원을 수용하며, 내부 공간의 제2 부분은 가열 챔버를 수용한다.
선택적으로, 제1 PCB에서, 전원을 위한 제1 전기 접점은 가열 챔버를 위한 제1 전기 접점에 직접 연결되거나, 전원을 위한 제2 전기 접점은 가열 챔버를 위한 제2 전기 접점에 직접 연결된다. 이러한 배치를 통해, 독립적인 전기 접점의 필요한 수가 감소되며, 제1 PCB의 제조가 간소화될 수 있다.
선택적으로, 제1 PCB는 가열 챔버와 전원 사이의 열 장벽(thermal barrier)으로서 배치된다. 이러한 배치를 통해, 가열 챔버로부터의 열 누출이 전원에 도달할 가능성이 적고, 사용 시에 전원의 최대 온도가 감소되므로, 안전성을 개선한다.
선택적으로, 장치는, 가열 챔버를 지지하도록 구성된 가열 챔버 프레임, 및 전원을 지지하도록 구성된 전원 프레임을 더 포함한다. 가열 챔버 및 전원 각각을 위한 프레임을 제공함으로써, 가열 챔버 및 전원은 장치 내의 고정된 위치에 위치될 수 있으며, 장치 내에서 이동하는 것이 방지될 수 있으므로, 예를 들어 장치가 낙하되는 경우, 손상의 위험을 감소시킨다.
선택적으로, 제1 제어 회로는 가열 챔버 프레임과 전원 프레임 사이에 지지된다. 이러한 배치를 통해, 제3 프레임 특징부를 추가함으로써 복잡성을 증가시키지 않으면서, 제1 제어 회로가 장치 내의 고정된 위치에 또한 위치된다.
선택적으로, 장치는 제2 제어 회로를 더 포함하며, 제1 제어 회로는 제2 제어 회로보다 더 고전력을 지원하도록 구성되고, 제1 제어 회로는, 논리 시그널링을 사용하여 제2 제어 회로와 통신하도록 구성된다. 상이한 전력 레벨을 지원하는 상이한 제어 회로를 제공함으로써, 전원과 가열 챔버 간에 전력을 전달하기 위해 필요하지 않는 구성 요소는, 장치의 모든 제어 회로가 유사한 재료를 사용한 경우보다 더 적은 내구성(및 더 적은 비용의) 재료로 구성될 수 있다.
선택적으로, 제2 제어 회로는 제1 제어 회로를 제어하도록 구성된다. 이러한 구성을 통해, 모든 "지능형" 제어 회로(예를 들어, 논리 프로세서)는 비교적 저전력 회로로 구성될 수 있으며, 제어된 제1 제어 회로는 기본적인 전력 공급 관리 및 스위칭을 간단히 제공한다.
선택적으로, 제2 제어 회로는 제2 PCB를 포함한다. 제2 제어 회로의 일부로서 제2 PCB를 제공함으로써, 제2 제어 회로는, 장치 내에 간단히 조립될 수 있는 단일 구성 요소로서 제조될 수 있다.
선택적으로, 제2 PCB는 가요성 PCB 부분에 의해 제1 PCB에 연결된다. 이러한 배치를 통해, 제1 및 제2 PCB의 필요한 위치를 달성하기 위해 가요성 PCB 부분을 간단히 벤딩(bending)함으로써, 완전한 제어 회로가 장치 내에 조립될 수 있으며, 제1 및 제2 PCB 사이의 전기 연결부는 작은 체적으로 제한된다.
선택적으로, 제2 제어 회로는 가열 챔버와 나란히 배치된다. 가열 챔버와 나란히 제2 제어 회로를 배치함으로써, 전원으로부터 배출되는 가스로의 노출 위험이 감소된다.
선택적으로, 가열 챔버 프레임은, 가열 챔버와 제2 제어 회로 사이의 열 장벽으로서 배치된다. 이러한 배치를 통해, 사용 시에 제2 제어 회로의 최대 온도가 감소되며, 제2 제어 회로는 더 적은 온도 저항성을 갖는 재료로 구성될 수 있다.
제2 양태에 따라, 본 개시물은 에어로졸 발생 장치를 위한 제어 회로를 제공하고, 에어로졸 발생 장치는, 전원, 및 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 기재를 가열하도록 작동 가능한 가열 챔버를 포함하며, 제어 회로는, 전원으로부터 가열 챔버로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제1 PCB로서, 제1 PCB는, 전원과의 연결을 전기 접점, 및 가열 챔버와의 연결을 위한 전기 접점을 포함하는, 제1 PCB; 및 제2 PCB를 포함하고, 제1 PCB는 제2 PCB보다 더 고전력을 지원하도록 구성되며, 제1 PCB는, 논리 시그널링을 사용하여 제2 PCB와 통신하도록 구성된다.
선택적으로, 제2 PCB는, 가요성 PCB 부분에 의해 제1 PCB에 연결된다.
선택적으로, 제1 PCB는, 양면 상에 접점을 포함하는 양면 PCB이다.
선택적으로, 제2 PCB는, 나머지 제어 회로의 중앙 제어를 수행하도록 구성된 메인 논리 보드를 포함한다.
선택적으로, 제어 회로는, 사용자 인터페이스 보드인 제3 PCB를 포함한다.
선택적으로, 제어 회로는, 전원을 재충전하기 위해 전력이 공급될 수 있는 충전 보드를 포함하는 제4 PCB를 포함한다.
선택적으로, 제어 회로는, 홀 센서를 포함하는 제5 PCB를 포함한다.
선택적으로, 제2 PCB는, 가요성 부분에 의해 제1, 제3, 제4 및 제5 PCB에 연결된다.
에어로졸 발생 장치에서, 전원으로부터 발열체(예를 들어, 가열 챔버)로 공급되는 전력은, 타이밍 회로 및 사용자 인터페이스와 같은 다른 회로를 위해 사용되는 전력보다 훨씬 더 많다. 전원과 가열 챔버 간에 전력을 전달하도록 구성된 고전력 PCB, 및 논리 시그널링을 사용하여 고전력 PCB와 통신하도록 구성된 저전력 PCB의 형태로 제어 회로를 제공함으로써, 전력을 제어하기 위한 PCB의 크기가 최소화될 수 있으며, 가열 챔버를 구동하기 위한 경로 길이(및 저항 손실)가 최소화될 수 있는 동시에, 에어로졸 발생 장치의 논리 제어를 제공하는 프로세서와 같은 저전력 시스템을 위해 사용될 수 있는 PCB 공간을 또한 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도이다;
도 2는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제1 상태의 개략도이다;
도 3a 및 도 3b는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제2 상태의 개략도이다;
도 4a 및 도 4b는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제3 상태의 개략도이다;
도 5는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제4 상태의 개략도이다;
도 6a 및 도 6b는 에어로졸 발생 장치의 제어 회로의 제1 및 제2 면의 개략도이다.
도 2는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제1 상태의 개략도이다;
도 3a 및 도 3b는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제2 상태의 개략도이다;
도 4a 및 도 4b는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제3 상태의 개략도이다;
도 5는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제4 상태의 개략도이다;
도 6a 및 도 6b는 에어로졸 발생 장치의 제어 회로의 제1 및 제2 면의 개략도이다.
도 1은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치(1)의 개략도이다.
장치(1)는 전원(11), 가열 챔버(12), 및 제어 회로(13)를 포함하며, 이들 모두는 하우징(14)의 내부 체적 내에 배치된다.
전원(11)은, 예를 들어, 건전지 또는 파우치 배터리(pouch battery)와 같은 배터리일 수 있다.
가열 챔버(12)는, 챔버 내에 열을 공급함으로써 그 안의 에어로졸 기재를 가열하여, 에어로졸을 발생시키도록 작동 가능한, 히터를 갖는 챔버이다. 예를 들어, 가열 챔버(12)는, 일 단부에서 개방되고 단열재에 의해 둘러싸이는, 세라믹 또는 금속 원통형 벽을 포함할 수 있다. 가열 챔버(12)의 개방 단부는, 바람직하게는 하우징의 마우스 단부(141)로 지향된다. 다른 실시형태에서, 장치(1)는, 발생된 에어로졸을 가열 챔버(12)로부터 하우징의 마우스 단부(141)로 전달하기 위한 배관을 포함할 수 있다. 가열 챔버(12)는, 히터를 구동하기 위한 전력을 수신한다. 예를 들어, 히터는, 챔버에 부착되거나 챔버 벽의 내부 또는 둘레에 위치되는 저항성 트랙과 같은 저항성 히터, 또는 챔버 내로 돌출되어 에어로졸 기재 내로 관통하도록 작동 가능한 블레이드 히터(blade heater)일 수 있다.
제어 회로(13)는 가열 챔버로부터의 전력의 공급을 제어하도록 구성된다. 제어 회로는 사용자에 의해 작동될 수 있는 수동 스위치만큼 간단할 수 있다. 그러나, 바람직하게는 제어 회로는, 예를 들어 버퍼, 부스터 및/또는 증폭기를 사용하여, 가열 챔버의 필요한 가열 속도를 제공하도록 전력 공급을 조절하기에 충분히 복잡하다. 또한, 제어 회로는, 전원(11)의 충전 상태를 감지하는 기능, 전원(11)을 재충전하는 기능, 가열 챔버(12)의 자동 제어를 제공하여, 사용자 입력에 따라 미리 결정된 양 또는 강도의 에어로졸을 제공하는 기능, 및 장치의 상태를 표시하도록 출력 요소(예를 들어, LED)를 제어하는 기능과 같은, 다른 기능을 수행할 수 있다. 가열 챔버(12) 및 전원(11) 각각은 제어 회로(13)에 직접 연결될 수 있거나, 와이어 및/또는 강성 탭을 통해 연결될 수 있다. 탭 연결부는, 예를 들어, 강철, 니켈, 또는 니켈 도금 강철을 포함할 수 있다.
하우징(14)은, 사용자가 흡입하기 위해 발생된 에어로졸이 제공되는 마우스 단부(141)를 포함한다. 예를 들어, 마우스 단부(141)는 개구부 및 덮개를 포함할 수 있다. 예를 들어, 덮개는, 도 1에 도시된 바와 같이, 힌지 덮개, 착탈식 덮개, 또는 슬라이딩 덮개일 수 있다. 다른 실시형태에서, 마우스 단부(141)는, 에어로졸이 장치(1)에서 배출될 수 있게 하기 위해 개방될 수 있다.
하우징(14)은, 마우스 단부(141)에 대향하는 대향 단부(142)를 더 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(14)은 마우스 단부(141)와 대향 단부(142) 사이에서 비교적 길고 좁을 수 있다. 이러한 형상에 따라, 마우스 단부(141)를 통해 가열 챔버(12)에 에어로졸 기재를 배치하기 위해, 또는 마우스 단부(141)를 통해 가열 챔버(12)에서 발생된 에어로졸을 흡입하도록 사용자의 입에 마우스 단부(141)를 가져오기 위해, 사용자가 길고 좁은 면으로 장치(1)를 용이하게 파지할 수 있다.
하우징(14)은, 장치(1)의 내부 구성 요소를 나타내기 위한 목적으로, 도 1에서 투명하게 도시된다. 하우징(14)은 일부 실시형태에서 투명할 수 있지만, 이는 필수적인 것이 아니다. 실제로, 바람직한 실시형태에서, 하우징(14)은, 견고성을 위해, 알루미늄과 같은 금속을 포함하며, 결과적으로 하우징은 투명하지 않다. 하우징(14)의 외부 표면은, 폴리머 그립(polymer grip)과 같은 단열재로 부분적으로 또는 완전히 커버될 수 있으므로, 가열 챔버(12)로부터의 열이 하우징(14)에 부분적으로 소산되더라도, 장치(1)가 사용자에 의해 파지될 수 있다.
도 2는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제1 상태의 개략도이다. 이는 장치(1)의 일부만의 예시이며, 장치(1)를 조립하는 모든 방법에서의 단계일 필요는 없다.
도 2에 도시된 바와 같이, 도면의 실시형태에서, 대향 단부(142)를 향하는 하우징(14)의 일부의 고정된 위치에서, 전원(11)이 전원 프레임(15)에 의해 지지된다. 전원 프레임(15)은 바람직하게는 PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)와 같은 단열재로 제조된다.
전원 프레임(15)은, 전원(11)과의 전기 연결부가 연장될 수 있는 개구부(151)를 포함한다. 개구부(151) 외에도, 전원 프레임(15)은 바람직하게는 하우징(14)의 내측 표면에 근접하게 맞춰짐으로써, 전원(11)은, 마우스 단부(141)를 향하는 하우징(14)의 일부에서의 열로부터 전원 프레임(15)에 의해 대부분 차폐된다.
도 3a는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제2 상태의 개략도이다. 또 다시, 이들은 장치(1)의 일부만의 예시이며, 장치(1)를 조립하는 모든 방법에서의 단계일 필요는 없다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제어 회로(13)의 제1 제어 회로(131)는 제1 PCB이다. 도 3a를 도 1과 비교함으로써, 제1 PCB는, 마우스 단부(141)와 대향 단부(142) 사이의 하우징(14)의 "긴" 방향에 횡방향 평면으로 배치됨을 알 수 있다. 이러한 위치에서, 제1 PCB는 가열 챔버(12)와 전원(11) 사이의 열 장벽으로 작용한다. 전원 프레임(15)과 함께, 제1 PCB(131)는, 하우징(14)의 내부에 걸쳐서 완전한 장벽을 제공하도록 배치될 수 있다. 추가적으로, 도 3a에 도시된 부분 조립된 상태에서, 제1 PCB(131)와의 연결부는, 제1 PCB(131)의 마우스 단부-지향 면 상에 용이하게 납땜될 수 있다.
완전한 장벽은 장치(1)의 단면도인 도 3b에 추가로 도시될 수 있다. 도 3b에서, 제1 PCB(131)가 전원 프레임(15)과 가열 챔버 프레임(16) 사이에 지지됨을 나타낸다. 또한, 가열 챔버 프레임(16)은, 하우징(14) 내의 고정된 위치에서 가열 챔버(12)를 지지한다. 가열 챔버 프레임(16)은, 바람직하게는 PEEK(폴리에테르 에테르 케톤)와 같은 단열재로 제조된다.
전원 프레임(15) 및 가열 챔버 프레임(16)을 통해, 가열 챔버(12)는 제어 회로(13)의 제1 제어 회로(131)와 마우스 단부(141) 사이에 배치되며, 제1 제어 회로(131)는 가열 챔버(12)와 전원(11) 사이에 배치된다.
바람직하게는, 마우스 단부(141), 가열 챔버(12), 제1 제어 회로(131), 및 전원(11)은, 마우스 단부(141)와 대향 단부(142) 사이의 공통 라인을 따라 배치된다. 이러한 배치를 통해, 장치(1)는, 가능한 한 좁게 제조될 수 있고 파지하기에 더 용이하게 제조될 수 있는 선형 구성을 갖는다.
도 4a 및 도 4b는 에어로졸 발생 장치의 부분적으로 조립된 제3 상태의 개략도이다. 또 다시, 이들은 장치(1)의 일부만의 예시이며, 장치(1)를 조립하는 모든 방법에서의 단계일 필요는 없다.
부분적으로 조립된 제3 상태에서, 장치(1)는, 가열 챔버 프레임(16), 제2 제어 회로(132), 및 제3 제어 회로(133)를 추가적으로 갖는다. 각각의 제2 제어 회로(132) 및 제3 제어 회로(133)는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 PCB의 형태를 취할 수 있다.
전원 프레임(15)과 마찬가지로, 도면의 실시형태에서, 가열 챔버 프레임(16)은, 전원(11)과의 전기 연결부가 예를 들어 제1 제어 회로(131)로부터 연장될 수 있는 개구부를 갖는다.
가열 챔버 프레임(16)은 전원 프레임(15)의 연장부일 수 있으며, 프레임(15 및 16)은 단일 구성 요소로서 성형될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 가열 챔버 프레임 부분(16) 또는 전원 프레임 부분(15)의 개구부는, 이의 조립된 위치에서 제1 PCB(131)를 추가하기에 충분하게 클 수 있거나, 단일 프레임(15, 16)은 제1 PCB(131)를 위치시키기 위한 측면 슬롯을 포함할 수 있다. 전원(11) 및 가열 챔버(12)와의 연결부는, 제1 PCB가 단일 프레임(15, 16) 내에 위치되기 전에 또는 후에 추가될 수 있다.
도면의 실시형태에서, 제2 제어 회로(132)는 제1 제어 회로(131)보다 더 저전력을 지원하도록 구성되며, 제1 제어 회로(131)는 논리 시그널링을 사용하여 제2 제어 회로(132)와 통신하도록 구성된다. 보다 구체적으로, 제1 제어 회로(131)는 가열 챔버에 전력을 공급하도록 구성되지만, 제2 제어 회로(132)는 유사한 양의 전력을 전달하지 않으며, 프로세서 및 메모리와 같은 논리 회로를 구동하기 위한 전력만을 사용한다. 더 많은 양의 전력을 전달하기 위한 조정은, 더 두꺼운 와이어, 더 넓은 PCB 회로 트랙, 방열판의 포함, 및 당업자에게 알려진 다른 기술을 포함할 수 있다. 추가적으로, 열 차폐부로서의 제1 PCB(131)의 전술한 보조 기능을 고려하면, 제1 PCB는, 개선된 열 차폐를 제공하기 위해 해당 제2 PCB(132)보다 더 두꺼울 수 있다.
제2 제어 회로(132)는 제1 제어 회로(131)를 제어하도록 구성될 수 있다. 이는 모든 논리 제어가 제2 제어 회로(132)로 이동될 수 있는 반면에, 제1 제어 회로(131)가 전원(11)과 가열 챔버(12) 간의 실제적인 전력 처리를 수행하기만 하면 되는 이점이 있다. 다수의 실시형태에서, 제1 제어 회로(131)는, 전력 공급기로부터 가열 챔버(12)로 전환될 수 있는, 제어 회로(13)의 다른 요소를 위한 전력 공급을 또한 제공한다.
제2 제어 회로(132)는 가열 챔버(12)와 나란히 배치된다. 보다 구체적으로, 도면의 실시형태에서, 제2 제어 회로(132)는 가열 챔버 프레임(16)과 나란히 배치됨으로써, 가열 챔버 프레임(16)은 가열 챔버(12)와 제2 제어 회로(132) 사이의 열 장벽으로서 작용한다.
도 5는 에어로졸 발생 장치(1)의 부분적으로 조립된 제4 상태의 개략도이다. 부분적으로 조립된 제3 상태에 비하여, 장치(1)는 가열 챔버(12)를 추가적으로 포함한다. 도 5는 가열 챔버(12), 제1 제어 회로(131), 및 전원(11) 모두가 배치되는 공통 라인(L)을 도시한다. 도 1의 실시형태에 따른 완전 조립된 장치에서, 마우스 단부(141)는 또한 공통 라인(L) 상에 배치된다.
도 6a 및 도 6b는 에어로졸 발생 장치의 제어 회로의 제1 및 제2 면의 개략도이다. 도 6a 및 도 6b는 에어로졸 발생 장치를 위한 제어 회로가 그 자체적으로 분포될 수 있는 형태의 일 실시예를 또한 도시한다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 도면의 실시형태에서, 제어 회로(13)는, 제1 PCB(131), 제2 PCB(132), 제3 PCB(133), 제4 PCB(134), 및 제5 PCB(135)를 포함한다. 하우징(14) 내에 맞도록 용이하게 조립되어 접힐 수 있는 사전 프린팅된 형태로 깔끔하게 전기 연결부를 수용할 수 있는 가요성 PCB 부분(136)에 의해, 5개의 PCB가 함께 연결된다. 대안적으로, 임의의 쌍의 PCB가 예를 들어 각각의 보드에 납땜된 와이어 또는 탭에 의해 연결될 수 있거나, 스프링 접점 및/또는 카드/슬롯 커넥터에 의해 연결될 수 있다.
제1 PCB(131)는, 전술한 바와 같이, 가열 챔버(12)에 전력을 공급하기 위한 그리고 나머지 제어 회로(13)를 위해 (더 적은 양으로) 전력을 공급하기 위한 배전반이다. 도 6b를 참조하면, 제1 PCB(131)는, 전원(11)과의 연결을 위한 전기 접점(137), 및 가열 챔버와의 연결을 위한 전기 접점(138)을 포함한다.
보다 구체적으로, 도면의 실시형태에서, 전원(11)을 위한 제1 전기 접점(137)은 가열 챔버(12)를 위한 제1 전기 접점(138)에 인접하며, 전원(11)을 위한 제2 전기 접점(137)은 가열 챔버(12)를 위한 제2 전기 접점(138)에 인접한다. 4개의 접점(137, 138)은 도 6b에 도시된 바와 같이 일렬로 배치될 수 있다. 이러한 배치에 따라, 가열 챔버(12)에 공급되는 전력의 제1 PCB(131) 내의 전기 경로 길이를 감소시키므로, 제1 PCB(131)에서 소산되는 열을 감소시키는 이점이 있다.
대안적인 실시형태에서, 전원(11)을 위한 제1 전기 접점(137)은, 가열 챔버(12)를 위한 제1 전기 접점(138)에 직접 연결될 수 있다. 이에 따라, 전원(11)으로부터 가열 챔버(12)로의 단지 하나의 공급 단자만이 전환 가능하지만, 제1 PCB(131) 상의 3개의 별개의 접점에만 전기 접점의 병합을 가능하게 함으로써 구성을 간소화하는 효과가 있다.
추가적인 대안적인 실시형태에서, 제1 PCB(131)는, 양면(예를 들어, 도 6a에서 볼 수 있는 면, 및 도 6b에서 볼 수 있는 면) 상에 접점을 포함하는 양면 PCB이다. 전원(11)을 위한 전기 접점(137)은, 대향 단부(142)를 향하는 제1 PCB(131)의 일측면 상에 배치될 수 있으며, 전원(11)을 위한 전기 접점(138)은, 마우스 단부(141)를 향하는 제1 PCB(131)의 타측면 상에 배치될 수 있다. 이러한 배치를 통해, 연결부는 제1 PCB(131)와 전원 프레임(15) 사이로 연장될 필요가 없으며, 이는 제1 PCB(131) 및 전원 프레임(15)이 보다 효과적인 열 장벽을 제공할 수 있음을 의미한다.
제2 PCB(132)는, 도면의 실시형태에서, 나머지 제어 회로(13)의 중앙 제어를 수행하는 메인 논리 보드이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 PCB는, 전원(11) 또는 가열 챔버(12)의 온도를 감지하도록 배치된 하나 이상의 온도 센서를 위한 전기 접점을 추가적으로 포함한다.
제3 PCB(133)는, 사용자가 장치(1)를 제어할 수 있고 장치(1)의 상태를 인식할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공하기 위해, 하나 이상의 버튼, 슬라이더 및 조명, 또는 다른 입력/출력 구성 요소를 포함하는 사용자 인터페이스 보드이다. 또한, 제2 PCB(132) 상의 접점은, 촉각 피드백 요소(예를 들어, 진동기)와 같은, 하나 이상의 추가적인 I/O 구성 요소에 연결될 수 있다.
제4 PCB(134)는, 전원(11)을 재충전하기 위해 전력이 공급될 수 있는 충전 보드이다. 도면의 실시형태에서, 제4 PCB(134)는 제2 PCB(132)에 연결되며, 전원(11)을 재충전하기 위한 전력은 메인 논리 보드를 통과한다. 다른 실시형태에서, 제4 PCB(134)는 제1 PCB(131)에 추가적으로 또는 대안적으로 연결될 수 있거나, 전원(11)에 직접 연결될 수 있으므로, 재충전 전력이 제2 PCB(132)의 논리 회로와 분리된다.
실시형태의 제5 PCB(135)는 홀 센서 보드이다. 이는 하우징(14)의 마우스 단부(141)에서 덮개의 자석과 함께 사용되어, 마우스 단부(141)의 개방 또는 폐쇄 상태를 탐지한다. 제5 PCB(135)는, 그러한 개방 또는 폐쇄 상태가 탐지될 필요가 없는 다수의 실시형태에서 생략될 수 있다.
가열 챔버(12), 제1 제어 회로(131), 및 전원(11)의 전술한 배치는, 단열 프레임(15, 16)을 필요로 하지 않으면서 달성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(14)의 내부 표면은, 장치(1)를 조립하기 위해 이들이 하우징(14) 내로 삽입되는 경우, 가열 챔버(12), 제1 제어 회로(131), 및 전원(11)을 이러한 배치로 정렬하도록 조정될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 제1 제어 회로(131)는 가열 챔버(12)와 전원(11) 사이에서 묶여 있지 않을 수 있거나, 가열 챔버(12), 전원(11), 및 하우징(14)의 일부 조합에 의해 고정된 위치에 유지될 수 있다. 일 실시형태는, 프레임(15 및 16)이 생략된다는 점을 제외하고는, 도면을 참조하여 전술한 실시형태와 유사하다.
또한, 제1 PCB(131)는, 전원(11)과 가열 챔버(12) 사이의 라인에 횡방향으로 배치되지 않을 수 있다. 제1 PCB(131)가 상이하게 배치되더라도, 전원(11)과 가열 챔버(12) 사이의 이의 존재는, 가열 챔버(12) 및 전원(11)으로부터의 전기 경로가 단축될 수 있지만, 제1 PCB가 다른 배치에서 열 장벽으로서 덜 효과적일 수 있음을 의미한다.
추가적으로, 일부 실시형태에서, 제어 회로(13)는 하나 이상의 PCB의 사용 없이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 제어 회로(131)는 기계적 스위치만을 포함할 수 있으며, 가열 챔버(12)와 전원(11) 사이에 위치된 전기 접점 세트와 하우징(14)의 외면 사이로 제어 아암(arm)이 연장된다. 다른 회로 구성 요소는, 인쇄 회로 대신에 와이어에 의해 연결될 수 있다. 이러한 실시형태에서도, 전원(12)으로부터 가열 챔버(11)로의 전기 경로가 단축되고, 전기 경로의 저항 손실이 감소되도록, 제어 회로(13)가 배치된다.
위의 실시형태에서, 제어 회로(13)는, 복수의 부분(제1 제어 회로(131), 제2 제어 회로(132) 등)을 포함한다. 다른 실시형태에서, 예를 들어, 제어 회로(13)가 간단한 스위치로 구성되는 이전에 설명된 경우에서, 제2 제어 회로(132) 등은 생략될 수 있다. 일 실시형태는 도면을 참조하여 설명된 실시형태와 유사하지만, 제2, 제3, 제4 및 제5 제어 회로(132 내지 135)(제2 내지 제5 PCB)는 가요성 PCB 부분(136)과 함께 생략된다.
Claims (23)
- 에어로졸 발생 장치로서,
전원;
에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 기재를 가열하도록 작동 가능한 가열 챔버;
상기 전원으로부터 상기 가열 챔버로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제1 제어 회로; 및
마우스 단부 및 대향 단부를 포함하는 하우징을 포함하며,
상기 전원, 상기 가열 챔버, 및 상기 제1 제어 회로는 상기 하우징의 내부 체적 내에 배치되고,
상기 가열 챔버는 상기 제1 제어 회로와 상기 마우스 단부 사이에 배치되며,
상기 제1 제어 회로는 상기 가열 챔버와 상기 전원 사이에 배치되는,
에어로졸 발생 장치. - 제1항에 있어서,
상기 마우스 단부, 상기 가열 챔버, 상기 제1 제어 회로, 및 상기 전원은 공통 라인을 따라 배치되는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 제어 회로는 제1 PCB를 포함하는, 에어로졸 발생 장치. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 PCB는 상기 공통 라인에 횡방향 평면으로 배치되는, 에어로졸 발생 장치. - 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제1 PCB는, 상기 전원과의 연결을 위한 전기 접점, 및 상기 가열 챔버와의 연결을 위한 전기 접점을 포함하는, 에어로졸 발생 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제1 PCB의 표면 상에서, 상기 전원을 위한 제1 전기 접점은 상기 가열 챔버를 위한 제1 전기 접점에 인접하며, 상기 전원을 위한 제2 전기 접점은 상기 가열 챔버를 위한 제2 전기 접점에 인접하는, 에어로졸 발생 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제1 PCB는 양면 PCB이며,
상기 전원과의 연결을 위한 상기 전기 접점은 상기 양면 PCB의 일측면 상에 배치되고, 상기 가열 챔버와의 연결을 위한 상기 전기 접점은 상기 양면 PCB의 타측면 상에 배치되는, 에어로졸 발생 장치. - 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 PCB에서, 상기 전원을 위한 제1 전기 접점은 상기 가열 챔버를 위한 제1 전기 접점에 직접 연결되거나, 상기 전원을 위한 제2 전기 접점은 상기 가열 챔버를 위한 제2 전기 접점에 직접 연결되는, 에어로졸 발생 장치. - 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 PCB는 상기 가열 챔버와 상기 전원 사이의 열 장벽으로서 배치되는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 챔버를 지지하도록 구성된 가열 챔버 프레임, 및 상기 전원을 지지하도록 구성된 전원 프레임을 더 포함하는, 에어로졸 발생 장치. - 제10항에 있어서,
상기 제1 제어 회로는 상기 가열 챔버 프레임과 상기 전원 프레임 사이에 지지되는, 에어로졸 발생 장치. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 제어 회로를 더 포함하며,
상기 제1 제어 회로는 상기 제2 제어 회로보다 더 고전력을 지원하도록 구성되고, 상기 제1 제어 회로는 논리 시그널링을 사용하여 상기 제2 제어 회로와 통신하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치. - 제12항에 있어서,
상기 제2 제어 회로는 제2 PCB를 포함하는, 에어로졸 발생 장치. - 제3항 또는 제13항에 있어서,
상기 제2 PCB는 가요성 PCB 부분에 의해 상기 제1 PCB에 연결되는, 에어로졸 발생 장치. - 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 제어 회로는 상기 가열 챔버와 나란히 배치되는, 에어로졸 발생 장치. - 에어로졸 발생 장치를 위한 제어 회로로서,
상기 에어로졸 발생 장치는, 전원, 및 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 기재를 가열하도록 작동 가능한 가열 챔버를 포함하며,
상기 제어 회로는,
상기 전원으로부터 상기 가열 챔버로의 전력의 공급을 제어하도록 구성된 제1 PCB로서, 상기 제1 PCB는, 상기 전원과의 연결을 위한 전기 접점, 및 상기 가열 챔버와의 연결을 위한 전기 접점을 포함하는, 제1 PCB; 및
제2 PCB를 포함하고,
상기 제1 PCB는 상기 제2 PCB보다 더 고전력을 지원하도록 구성되며,
상기 제1 PCB는 논리 시그널링을 사용하여 상기 제2 PCB와 통신하도록 구성되는,
에어로졸 발생 장치를 위한 제어 회로. - 제16항에 있어서,
상기 제2 PCB는 가요성 PCB 부분에 의해 상기 제1 PCB에 연결되는, 제어 회로. - 제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 제1 PCB는, 양면 상에 접점을 포함하는 양면 PCB인, 제어 회로. - 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 PCB는, 나머지 제어 회로의 중앙 제어를 수행하도록 구성된 메인 논리 보드를 포함하는, 제어 회로. - 제19항에 있어서,
사용자 인터페이스 보드인 제3 PCB를 포함하는, 제어 회로. - 제20항에 있어서,
상기 전원을 재충전하기 위해 전력이 공급될 수 있는 충전 보드를 포함하는 제4 PCB를 포함하는, 제어 회로. - 제21항에 있어서,
홀 센서를 포함하는 제5 PCB를 포함하는, 제어 회로. - 제22항에 있어서,
상기 제2 PCB는 가요성 부분에 의해 상기 제1, 제3, 제4 및 제5 PCB에 연결되는, 제어 회로.
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