KR20230048990A - 복수의 저장 캐비티를 갖는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치 - Google Patents
복수의 저장 캐비티를 갖는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 액상 카트리지 및 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 복수의 저장 캐비티를 포함하여 각각의 저장 캐비티의 조합에 따라 에어로졸을 발생할 수 있는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지는 하우징과; 하우징 내에서 서로 대향되게 수직으로 배치되는 제1 저장 캐비티 및 제2 저장 캐비티와; 제1 저장 캐비티의 하부에 설치되는 제1 흡습체 및 제1 흡습체를 가열하는 제1 히터 코일과; 제2 저장 캐비티의 하부에 설치되는 제2 흡습체 및 제2 흡습체를 가열하는 제2 히터 코일과; 제1 흡습체 및 제2 흡습체와 각각 연통하며, 액상 카트리지의 하부에 형성한 중공으로부터 상부에 형성한 중공으로 연통하는 기류통로;를 포함한다.
Description
본 발명은 액상 카트리지 및 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 복수의 저장 캐비티(Cavity)를 포함하여 각각의 저장 캐비티의 조합에 따라 에어로졸을 발생할 수 있는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는데, 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입할 수 있는 에어로졸 발생장치가 있는데, 예를 들어 액상 전자담배, 네블라이져가 있다.
일반적으로 에어로졸을 전기가열식으로 발생시키는 장치는, 휴대하고 사용하기 편리하도록, 배터리 및 제어 전자기기를 포함하고, 에어로졸을 형성하기 위한 액상을 저장하고 가열하는 액상 카트리지를 구비한다.
도 1을 참조하면 종래 기술에 따른 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 흡입할 수 있는 에어로졸 발생장치(10)는 마우스피스(11)와 액상 카트리지(12)와 본체(13)를 구비하고, 액상 카트리지(12)에 액상이 저장된다. 본체(13)에는 미도시된 배터리와 제어부가 구비되고, 제어부의 제어에 따라 배터리로부터 액상 카트리지(12)에 구비되는 미도시된 히터에 전력이 공급되어, 히터에 의해 액상이 가열되어 에어로졸이 발생해서, 마우스피스(11)로 유입되어 사용자가 마우스피스(11)를 통해 에어로졸을 흡입할 수 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-1623429호에는 속이 빈 케이싱; 케이싱의 내부에 배치되고 전극 연결이 가능하도록 하는 전극 튜브, 전극 튜브의 한쪽 끝에 연결되고 케이싱의 한쪽 부분을 밀폐시키는 하부 덮개 및 전극 튜브의 다른 한쪽 끝에 연결되어 케이싱의 다른 끝을 밀폐시키는 상부 덮개를 포함하는 연결 모듈; 연결 모듈의 위쪽 부분에 고정되는 전극 연결 유닛 및 연결 모듈의 위쪽으로부터 연결 모듈을 관통하여 케이싱의 내부로 연장되도록 배치되는 액상 공급 유닛으로 이루어진 기화 모듈; 및 케이싱의 위쪽 부분에 결합되는 마우스피스를 포함하는 전기식 흡입 장치를 위한 카트리지에 대해 개시되어 있다.
상술한 종래 기술에 따른 카트리지에는 일반적으로 에어로졸을 발생하기 위해 하나의 액상 저장 공간을 갖고, 하나의 액상 저장 공간에 저장된 액상만을 히터에 의해 가열해서 에어로졸을 발생시키기 때문에 사용자의 기호를 충족시킬 수 있는 선택 사양이 많지 않아, 기능성 및 편의성이 떨어질 수 있다.
본 발명은 복수의 저장 캐비티를 구비하고, 각각의 저장 캐비티의 조합에 따라 에어로졸을 발생할 수 있는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 저장 캐비티로부터 발생하는 에어로졸뿐만 아니라 궐련형 에어로졸 발생물품으로부터 발생하는 에어로졸을 흡입할 수 있는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지는 하우징과; 하우징 내에서 서로 대향되게 수직으로 배치되는 제1 저장 캐비티 및 제2 저장 캐비티와; 제1 저장 캐비티의 하부에 설치되는 제1 흡습체 및 제1 흡습체를 가열하는 제1 히터 코일과; 제2 저장 캐비티의 하부에 설치되는 제2 흡습체 및 제2 흡습체를 가열하는 제2 히터 코일과; 제1 흡습체 및 제2 흡습체와 각각 연통하며, 액상 카트리지의 하부에 형성한 중공으로부터 상부에 형성한 중공으로 연통하는 기류통로;를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 제1 저장 캐비티와 제2 저장 캐비티에는 서로 다른 매질을 포함한 액상이 저장된다.
또한, 실시예에 따라 제1 저장 캐비티에는 액상 니코틴을 저장하고, 제2 저장 캐비티에는 글리세린 PG와 글리세린 VG로 이루어진 액상 조성물과 가향 성분 또는 구강청결제를 저장한다.
또한, 실시예에 따라 액상 카트리지의 상부에는 중공을 통해 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입될 수 있도록 기류통로에 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입되는 공간이 형성된다.
또한, 실시예에 따라 기류통로에 형성된 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입되는 공간의 직경은 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입될 수 있는 직경을 가지며, 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입되는 공간 하부의 기류통로의 직경보다 크게 형성한다.
또한, 실시예에 따라 제1 흡습체와 제2 흡습체는 면심지 또는 다공체이다.
또한, 실시예에 따라 다공체는 다공성 세라믹으로 이루어진다.
또한, 실시예에 따라 제1 히터 코일과 제2 히터 코일에는 복수의 단자가 전기적으로 연결된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 본 발명에 따른 액상 카트리지를 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 액상 카트리지가 장착되는 본체와; 본체에 제공되어, 액상 카트리지에 포함된 제1 히터 코일 및/또는 제2 히터 코일에 전력을 공급하는 배터리와; 본체에 제공되어, 배터리로부터 제1 히터 코일 및/또는 제 2 히터 코일에 공급되는 전력을 각각 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 배터리와 제1 히터 코일의 전기적 연결 사이에는 제어부와 연결되는 제1 전력 조절 수단이 구비되고, 배터리와 제2 히터 코일 사이에는 제어부와 연결되는 제2 전력 조절 수단이 구비된다.
본 발명에 따르면 본 발명은 복수의 저장 캐비티를 구비하고, 각각의 저장 캐비티의 조합에 따라 에어로졸을 발생할 수 있는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치를 제공하여 사용자의 기호를 충족시킬 수 있는 선택 사양을 넓힐 수 있고, 기능성 및 편의성을 높힐 수 있다.
또한, 본 발명은 액상 카트리지에 궐련형 에어로졸 발생물품을 삽입할 수 있는 공간을 구비하여 복수의 저장 캐비티로부터 발생하는 에어로졸뿐만 아니라 궐련형 에어로졸 발생물품으로부터 발생하는 에어로졸을 흡입할 수 있는 액상 카트리지 및 이러한 액상 카트리지를 위한 에어로졸 발생장치를 제공하여 사용자의 기호를 충족시킬 수 있는 선택 사양을 넓힐 수 있다.
도 1은 종래 기술의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 개략적인 회로 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 개략적인 회로 블럭도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 액상 카트리지(20)는 하우징(21)과, 하우징(21) 내에서 서로 대향되게 수직으로 배치되는 제1 저장 캐비티(22) 및 제2 저장 캐비티(23)와, 제1 저장 캐비티(22)의 하부에 설치되는 제1 흡습체(24) 및 제1 흡습체(24)를 가열하는 제1 히터 코일(25)과, 제2 저장 캐비티(23)의 하부에 설치되는 제2 흡습체(26) 및 제2 흡습체(26)를 가열하는 제2 히터 코일(27)과, 상기 제1 흡습체(24) 및 제2 흡습체(26)와 각각 연통하며, 액상 카트리지의 하부에 형성한 중공(28-1)으로부터 상부에 형성한 중공(28-2)으로 연통하는 기류통로(28)를 포함한다. 제1 저장 캐비티(22)와 제2 저장 캐비티(23)에는 각각 에어로졸을 발생하기 위한 매질이 포함된 액상이 저장되는데, 예를 들어 제1 저장 캐비티(22)에는 사용자가 흡입하고자 하는 주성분이 포함된 매질을 저장하고, 제2 저장 캐비티(23)에는 보조성분이 포함된 매질을 저장하여 사용할 수 있다. 실시예에 따라 제1 저장 캐비티(22)와 제2 저장 캐비티(23)에는 각각 서로 다른 매질이 포함된 액상이 저장될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 제1 저장 캐비티(22)에는 액상 니코틴을 저장하고, 제2 저장 캐비티(23)에는 글리세린 PG와 글리세린 VG로 이루어진 액상 조성물과 가향 성분 또는 구강청결제를 저장할 수 있다. 실시예에 따라 제1 저장 캐비티(22)와 제2 저장 캐비티(23)에는 서로 같은 매질이 포함된 액상이 저장되고, 제1 저장 캐비티(22)에서만 에어로졸을 발생시켜서 우선 사용하고, 제2 저장 캐비티(23)에서는 제1 저장 캐비티(22)에서 에어로졸을 전부 발생시킨 후 에어로졸을 발생시켜 예비적으로 사용할 수도 있다. 실시예에 따라 액상 카트리지(20)의 상부에는 중공(28-2)을 통해 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입될 수 있도록 기류통로(28)에 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되는 공간(28-3)이 형성되며, 기류통로(28)에 형성된 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되는 공간(28-3)의 직경은 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입될 수 있는 직경을 가지며, 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되는 공간(28-3) 하부의 기류통로(28)의 직경보다 크게 형성하여 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되어 안착될 수 있도록 형성된다. 제1 저장 캐비티(22)에 저장된 액상은 제1 흡습체(24)로 안내되어 제1 흡습체(24)가 제1 히터 코일(25)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸이 발생하여 제1 흡습체(24)와 연통된 기류 통로(28)를 통해 이송되고, 제2 저장 캐비티(23)에 저장된 액상은 제2 흡습체(26)로 안내되어 제2 흡습체(26)가 제2 히터 코일(27)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸이 발생하여 제2 흡습체(26)와 연통된 기류 통로(28)를 통해 이송되어, 기류 통로(28)의 하부에 형성한 중공(28-1)으로 유입되는 공기와 함께 기류 통로(28) 상부로 이송되고, 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되는 공간(28-3)에 삽입된 궐련형 에어로졸 발생물품(30)의 하부로 에어로졸과 공기가 유입되어 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 가열되어 궐련형 에어로졸 발생물품(30)에 포함된 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸이 발생해서, 결과적으로 제1 저장 캐비티(22) 및 제2 저장 캐비티(23)와 궐련형 에어로졸 발생물품(30)으로부터 발생한 에어로졸을 궐련형 에어로졸 발생물품(30)의 단부로부터 흡입할 수 있게 된다. 실시예에 따라 제1 흡습체(24)와 제2 흡습체(26)는 면심지 또는 다공체일 수 있으며, 여기서 다공체는 다공성 세라믹으로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 히터 코일(25)과 제2 히터 코일(27)에는 복수의 단자(29)가 전기적으로 연결되어 후술하는 에어로졸 발생장치(100)의 본체(40)와 복수의 단자(29)를 통해 전기적으로 연결된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 개략적인 회로 블럭도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치(100)는 상술한 액상 카트리지(20)를 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치(100)로서, 액상 카트리지(20)가 장착되는 본체(40)와, 본체(40)에 제공되어, 액상 카트리지(20)에 포함된 제1 히터 코일(25) 및/또는 제2 히터 코일(27)에 전력을 공급하는 배터리(41)와, 본체(40)에 제공되어, 배터리(41)로부터 제1 히터 코일(25) 및/또는 제 2 히터 코일(27)에 공급되는 전력을 각각 제어하는 제어부(42)를 포함한다.
액상 카트리지(20)는 본체(40) 상부에 장착되어 액상 카트리지에 구비된 복수의 단자(29)와 본체에 구비되는 복수의 단자(43)가 접촉된다. 복수의 단자(43)는 배터리(41)에 전기적으로 연결되어 결과적으로 배터리(41)로부터 제1 히터 코일(25)과 제2 히터 코일(27)에 각각 전력을 공급할 수 있다. 도 4를 참조하면 실시예에 따라 배터리(41)와 제1 히터 코일(25)의 전기적 연결 사이에는 제어부(42)와 연결되는 제1 전력 조절 수단(45)이 구비되고, 배터리(41)와 제2 히터 코일(27) 사이에는 제어부(42)와 연결되는 제2 전력 조절 수단(46)이 구비된다. 예를 들어 제1 전력 조절 수단(45)과 제2 전력 조절 수단(46)에는 각각 FET를 포함하고, 제어부(42)는 제1 전력 조절 수단(45)과 제2 전력 조절 수단(46)에 각각 PWM 신호를 송출하여, 제1 전력 조절 수단(45)과 제2 전력 조절 수단(46)에 포함된 각각의 FET가 제어부(42)로부터 입력되는 각각의 PWM신호에 의해 온-오프(on-off)되면서, 배터리(41)로부터 제1 히터 코일(25)에 공급하는 전력과 배터리(41)로부터 제2 히터 코일(27)에 공급되는 전력이 조절될 수 있다. 또한, 예를 들어 제어부(42)는 제1 전력 조절 수단(45)에 포함된 FET 및/또는 제2 전력 조절 수단(46)에 포함되는 FET를 오프(off)시켜서, 배터리(41)로부터 제1 전력 조절 수단(45) 및/또는 제2 전력 조절 수단(46)에 전력을 공급하지 않도록 하여 제1 히터 코일(25) 및/또는 제2 히터 코일(27)이 가열되지 않도록 제어할 수 있다. 제어부(42)는 제1 저장 캐비티(22)와 제2 저장 캐비티(23)에 각각 저장되어 있는 매질의 종류에 따라 제1 히터 코일(25)에 공급하는 전력과 배터리(41)로부터 제2 히터 코일(27)에 공급되는 전력을 각각 조절하여 생성되는 에어로졸의 맛이나 매질 간의 조합 비율을 제어할 수도 있다. 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되는 공간(28-3)에 삽입된 상태에서 배터리(41)로부터 전력이 공급되어 제1 히터 코일(25)과 제2 히터 코일(27)이 가열되면 제1 저장 캐비티(22)에 저장된 액상으로부터 발생한 에어로졸과 제2 저장 캐비티(23)로부터 발생한 에어로졸이 본체(40)에 형성된 기류홀(44)을 통해서 기류 통로(28)의 하부에 형성한 중공(28-1)으로 유입되는 공기와 함께 기류 통로(28) 상부로 이송되고, 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 삽입되는 공간(28-3)에 삽입된 궐련형 에어로졸 발생물품(30)의 하부로 에어로졸과 공기가 유입되어 궐련형 에어로졸 발생물품(30)이 가열되어 궐련형 에어로졸 발생물품(30)에 포함된 에어로졸 발생기질로부터 에어로졸이 발생하여, 제1 저장 캐비티(22) 및 제2 저장 캐비티(23)와 궐련형 에어로졸 발생물품(30)으로부터 발생한 에어로졸을 궐련형 에어로졸 발생물품(30)의 단부로부터 흡입할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
Claims (9)
- 하우징과;
하우징 내에서 서로 대향되게 수직으로 배치되는 제1 저장 캐비티 및 제2 저장 캐비티와;
제1 저장 캐비티의 하부에 설치되는 제1 흡습체 및 제1 흡습체를 가열하는 제1 히터 코일과;
제2 저장 캐비티의 하부에 설치되는 제2 흡습체 및 제2 흡습체를 가열하는 제2 히터 코일과;
제1 흡습체 및 제2 흡습체와 각각 연통하며, 액상 카트리지의 하부에 형성한 중공으로부터 상부에 형성한 중공으로 연통하는 기류통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제1항에 있어서
제1 저장 캐비티와 제2 저장 캐비티에는 서로 다른 매질을 포함한 액상이 저장되는 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제1항에 있어서,
제1 저장 캐비티에는 액상 니코틴을 저장하고, 제2 저장 캐비티에는 글리세린 PG와 글리세린 VG로 이루어진 액상 조성물과 가향 성분 또는 구강청결제를 저장하는 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제1항에 있어서,
액상 카트리지의 상부에는 중공을 통해 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입될 수 있도록 기류통로에 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입되는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제4항에 있어서,
기류통로에 형성된 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입되는 공간의 직경은 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입될 수 있는 직경을 가지며, 궐련형 에어로졸 발생물품이 삽입되는 공간 하부의 기류통로의 직경보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서
제1 흡습체와 제2 흡습체는 면심지 또는 다공체인 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제6항에 있어서
다공체는 다공성 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상 카트리지. - 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 따른 액상 카트리지를 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 액상 카트리지가 장착되는 본체와; 본체에 제공되어, 액상 카트리지에 포함된 제1 히터 코일 및/또는 제2 히터 코일에 전력을 공급하는 배터리와; 본체에 제공되어, 배터리로부터 제1 히터 코일 및/또는 제 2 히터 코일에 공급되는 전력을 각각 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
- 제8항에 있어서,
배터리와 제1 히터 코일의 전기적 연결 사이에는 제어부와 연결되는 제1 전력 조절 수단이 구비되고, 배터리와 제2 히터 코일 사이에는 제어부와 연결되는 제2 전력 조절 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
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