KR20230049292A - 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부가 삽입되는 수용 영역을 갖는 본체부; 각각 상기 에어로졸 생성 물품의 서로 다른 영역을 가열하는 복수의 히터를 포함하는 가열부; 상기 복수의 히터 각각에 전력을 공급하는 전력 공급부; 상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 제어부; 및 상기 수용 영역에 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품의 기울기를 측정하는 센서부; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 센서부로 측정된 상기 에어로졸 생성 물품의 기울기에 기초하여 상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어하는 것일 수 있다.
Description
본 발명은 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품에 관한 것이다.
최근, 궐련과 같은 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 연소 방식이 아닌, 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸을 생성하는 가열 방식의 에어로졸 생성 물품 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
한편, 이러한 가열 방식의 에어로졸 생성 장치에는 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 및 히터와 같은 에어로졸 생성 장치의 각 구성들에 전력을 공급하는 전력 공급부가 존재한다. 전력 공급부는 한정된 양의 전력을 사용 가능하므로, 에어로졸 생성 장치 내에서 전력의 사용을 효과적으로 제어할 필요가 있다.
본 개시의 목적 중 하나는 효율적인 전력 사용이 가능한 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품을 제공하는 것이다.
본 개시의 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부가 삽입되는 수용 영역을 갖는 본체부; 각각 상기 에어로졸 생성 물품의 서로 다른 영역을 가열하는 복수의 히터를 포함하는 가열부; 상기 복수의 히터 각각에 전력을 공급하는 전력 공급부; 상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 제어부; 및 상기 수용 영역에 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품의 기울기를 측정하는 센서부; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 센서부로 측정된 상기 에어로졸 생성 물품의 기울기에 기초하여 상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어하는 것일 수 있다.
본 개시의 에어로졸 생성 물품은 상기 에어로졸 생성 장치와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품으로서, 상기 에어로졸 생성 물품은 담배 분말을 포함하는 과립이 충전된 담배 세그먼트를 포함하고, 상기 가열부는 상기 담배 세그먼트를 둘러싸도록 위치하는 것일 수 있다.
본 개시의 효과 중 하나로서, 효율적인 전력 사용이 가능한 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 물품의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 사시도다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열부의 사시도다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가열부의 사시도다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 설명하기 위한 평면도다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 사시도다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열부의 사시도다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가열부의 사시도다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 설명하기 위한 평면도다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에는 설명의 편의를 위해 각 구성 중 전부 또는 일부가 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명이 첨부된 도면이나 본 명세서에서 설명된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명이 다양한 형태로 구현될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 물품의 개략적인 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 후술하는 에어로졸 생성 물품(20)의 적어도 일부가 삽입되는 수용 영역(111)를 갖는 본체부(110), 각각 에어로졸 생성 물품(20)의 서로 다른 영역을 가열하는 복수의 히터를 포함하는 가열부(120), 복수의 히터 각각에 전력을 공급하는 전력 공급부(130), 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 제어부(140) 및 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기를 측정하는 센서부(150)를 포함할 수 있다.
본체부(110)는 에어로졸 생성 장치(10)의 외관을 이루며, 본체부(110)의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 본체부(110)는 에어로졸 생성 물품(20)의 적어도 일부가 삽입되는 수용 영역(111)를 갖는다.
가열부(120)는 에어로졸 생성 물품(20)의 수용 영역(111)에 삽입되는 영역을 가열하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 가열부(120)는 후술하는 담배 세그먼트(220)를 가열할 수 있다. 다만, 가열부(120)는 담배 세그먼트(220) 이외에 에어로졸 생성 물품(20)의 다른 영역을 더 가열할 수도 있다.
가열부(120)는 에어로졸 생성 물품(20)의 수용 영역(111)에 삽입된 영역의 적어도 일부를 둘러싸도록, 에어로졸 생성 물품(20)의 외부에 위치할 수 있다. 가열부(120)가 둘러싸는 영역은 에어로졸 생성 물품(20)의 후술하는 담배 세그먼트(220)일 수 있다. 가열부(120)는 에어로졸 생성 물품(20)을 둘러싸도록 원통 또는 고리의 형상을 가질 수 있다. 도면 상 가열부(120)는 본체부(110)에 매립된 것으로 도시하였으나, 이와 달리 가열부(120)는 수용 영역(111)로 적어도 일부가 노출될 수도 있다. 예컨대, 가열부(120)는 수용 영역(111)의 내벽면 상에 수용 영역(111)의 내벽면과 맞닿거나 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 설계에 따라 가열부(120)는 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 내부에 위치할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가열부(120)는 복수의 히터를 포함한다. 가열부(120)에 포함된 복수의 히터에 대해서는 도 3 및 도 4에 관한 설명에서 상술하기로 한다.
전원 공급부(130)는 가열부(120)의 히터를 포함하여 에어로졸 생성 장치(10)의 전력이 필요한 구성에 전력을 공급할 수 있다. 이 때, 전원 공급부(130)는 제어부(140)에 의해 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각에 서로 독립적으로 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각에 공급되는 전력은 서로 독립적일 수 있다. 예컨대, 전원 공급부(130)는 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 중 일부 히터에만 전력을 공급하고, 나머지 히터에는 전력을 공급하지 않을 수 있다. 따라서, 전원 공급부(130)로부터 전력을 공급받은 일부 히터만이 에어로졸 생성 물품(20)을 가열할 수 있다. 또는, 전원 공급부(130)는 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각에 서로 상이한 양의 전력을 공급할 수도 있다.
제어부(140)는 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 복수의 히터 각각에 대한 전력 공급 유무를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(140)는 복수의 히터 각각에 공급되는 전력의 양을 제어하는 역할을 수행할 수도 있다. 이와 같은 관점에서, 제어부(140)는 하나 이상의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.
센서부(150)는 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기를 측정하는 역할을 수행할 수 있다. 달리 말하면, 센서부(150)는 수용 영역(111)에 삽입된 상태에서 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기를 측정할 수 있다. 본 명세서에서 에어로졸 생성 물품(20)의 “기울기”는 에어로졸 생성 물품(20)이 지표면과 이루는 각도를 의미할 수 있다. 센서부(150)가 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기를 측정하는 구체적인 방법은 특별히 제한되지 않으며, 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기를 직접 측정할 수도 있으나, 에어로졸 생성 장치(10)의 다른 구성의 정보를 측정함으로써 간접적으로 측정할 수도 있다. 예컨대, 에어로졸 생성 장치(10) 및 에어로졸 생성 장치(10)의 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 실질적으로 동일한 경우, 에어로졸 생성 장치(10) 자체의 기울기를 측정함으로써 에어로졸 생성 장치(10)의 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기를 측정할 수도 있을 것이다.
이에 따라, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기에 기초하여 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기에 기초하여 복수의 히터 각각에 대한 전력 공급 유무를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기에 기초하여 복수의 히터 각각에 공급되는 전력의 양을 제어할 수도 있다.
한편, 센서부(150)는 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각의 일 방향(I)을 축으로 한 회전 위치를 더 측정할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 흡연 시 에어로졸 생성 장치(10)의 특별한 방향성이 요구되지 않는 경우, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)가 회전된 상태로 사용할 수 있으며, 이에 따라 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각의 회전 위치가 변하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.
이에 따라, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 복수의 히터 각각의 일 방향(I)을 축으로 한 회전 위치에 더 기초하여 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기 및 복수의 히터 각각의 회전 위치에 기초하여 복수의 히터 각각에 대한 전력 공급 유무를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기 및 복수의 히터 각각의 회전 위치에 기초하여 복수의 히터 각각에 공급되는 전력의 양을 제어할 수도 있다.
다만, 설계에 따라 센서부(150)는 복수의 히터 각각의 회전 위치만을 측정하고, 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기는 측정하지 않도록 구현될 수도 있다. 따라서, 제어부(140)는 센서부(150)로 측정된 복수의 히터 각각의 회전 위치에만 기초하고, 센서부(150)로 측정되지 않은 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기에는 기초하지 않고 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어할 수도 있다.
센서부(150)는 가속도 센서(acceleration sensor) 및 자이로 센서(gyro sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 수용 영역(111)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20) 및/또는 가열부(120)의 동작을 인식하여 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기 및/또는 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각의 회전 위치와 같이 에어로졸 생성 장치(100)의 구성이나 이와 연결되는 구성의 위치 정보를 정확히 측정할 수 있다.
다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 센서부(150)는 에어로졸 생성 장치(10)의 다른 구성의 정보를 측정할 수도 있다. 예컨대, 센서부(150)는 전력 공급부(130)에 남아있는 전력의 양을 측정할 수도 있다. 따라서, 제어부(140)는 전력 공급부(130)에 남아있는 전력의 양에 기초하여 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어함으로써, 효율적인 전력의 사용을 도모할 수도 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 또한 에어로졸을 생성하는 무화부(160)를 더 포함할 수 있다. 무화부(160)는 글리세린, 프로필렌 글리콜 등의 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(20)으로 방출되어, 사용자는 흡연 시 에어로졸 생성 물품(20)을 통과한 에어로졸을 흡인할 수 있다.
다만, 에어로졸 생성 장치(100)는 전술한 구성들 이외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품의 사시도다.
에어로졸 생성 물품(20)은 담배 분말을 포함하는 과립(221)이 충전된 담배 세그먼트(220)를 포함한다. 에어로졸 생성 물품(20)은 도면에 도시된 일례와 같이 제1 필터 세그먼트(210), 담배 세그먼트(220), 제2 필터 세그먼트(230), 냉각 세그먼트(240) 및 제3 필터 세그먼트(250)가 순차적으로 배치된 구조를 가질 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 물품(20)의 구조가 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 에어로졸 생성 물품(20)은 전술한 세그먼트들 중 일부는 포함하지 않을 수도 있으며, 설명되지 않은 다른 세그먼트를 더 포함할 수도 있다. 또는, 에어로졸 생성 물품(20)은 전술한 세그먼트들 중 일부가 다른 세그먼트로 변경된 구조를 가질 수도 있다.
제1 필터 세그먼트(210), 제2 필터 세그먼트(230) 및 제3 필터 세그먼트(250) 각각은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제1 필터 세그먼트(210), 제2 필터 세그먼트(230) 및 제3 필터 세그먼트(250) 각각은 섬유 상의 셀룰로오스 아세테이트 토우를 래퍼로 감싼 형태일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 필터 세그먼트(210), 제2 필터 세그먼트(230) 및 제3 필터 세그먼트(250) 중 적어도 하나는 향미제 등의 첨가제가 첨가될 수도 있다.
담배 세그먼트(220)에는 담배 분말을 포함하는 과립(221)이 충전될 수 있다. 과립(221)은 담배 분말 외에 바인더 및 물을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 과립(221)은 담배 분말, 바인더 및 물을 포함하는 재료를 배합 및 반죽하고, 압착시켜 형성한 것일 수 있다. 필요에 따라, 담배 세그먼트(220)에는 상기 과립(221)과 함께 탄산칼슘, 탄산수소나트륨 등의 pH 조절제가 충전될 수도 있다. 또한, 담배 세그먼트(220)는 글리세린, 프로필렌 글리콜 등의 에어로졸 생성 물질, 가향 물질 등을 더 포함할 수도 있다.
담배 세그먼트(220)는 제1 필터 세그먼트(210) 및 제2 필터 세그먼트(230) 사이의 빈 공간에 과립(221)이 충전된 형태일 수 있다. 예컨대, 담배 세그먼트(220)는 제1 필터 세그먼트(210) 및 제2 필터 세그먼트(230) 사이의 빈 공간에 과립(221)을 충전시키고, 외부 래퍼로 제1 필터 세그먼트(210) 및 제2 필터 세그먼트(230)와 함께 감싼 형태일 수 있다. 이 때, 냉각 세그먼트(240) 및 제3 필터 세그먼트(250) 역시 외부 래퍼로 함께 감쌀 수 있음은 물론이다.
담배 세그먼트(220)에 충전된 과립(221)의 양은 70 부피% 이하일 수 있다. 예컨대, 담배 세그먼트(220)에 충전된 과립(221)의 양은 70 부피% 이하, 65 부피% 이하, 60 부피 % 이하, 또는 55 부피% 이하일 수 있다. 또한, 담배 세그먼트(220)에 충전된 과립(221)의 양은 50 부피% 이상일 수 있다. 예컨대, 담배 세그먼트(220)에 충전된 과립(221)의 양은 50 부피% 이상, 55 부피% 이상, 60 부피 % 이상, 또는 65 부피% 이상일 수 있다. 충분한 니코틴 이행에 따른 사용자의 만족감, 에어로졸 생성 물품 생산 속도의 효율성 및 생산 장비의 한계를 함께 고려하였을 때, 담배 세그먼트(220)에 충전된 과립(221)의 양은 50 부피% 이상 70 부피% 이하인 것이 바람직할 수 있다.
냉각 세그먼트(240)는 에어로졸 생성 물품(20)이 가열부(120)의 히터로 가열됨에 따라 생성되는 고온의 에어로졸을 냉각시키는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 냉각 세그먼트(240)의 형성 물질로는 폴리락트산을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2(a)는 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 약 0°인 경우를 도시한다.
전술한 바와 같이, 담배 세그먼트(220)에 충전된 과립(221)의 양은 100% 미만, 예컨대 70 부피% 이하일 수 있다. 이러한 경우, 과립(221)은 중력의 영향을 받아 도면을 기준으로 담배 세그먼트(220)의 하부 영역으로 모이게 되며, 담배 세그먼트(220)의 상부 영역에는 과립(221)이 존재하지 않는 빈 공간이 발생한다. 따라서, 사용자가 에어로졸 생성 물품(20)을 기울이지 않은 상태로 흡연하는 경우, 과립(221)이 존재하지 않는 담배 세그먼트(220)의 상부 영역을 포함하여 담배 세그먼트(220)의 전체 영역을 가열하는 것은 효율적인 전력의 사용 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
도 2(b)는 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 약 45°인 경우를 도시한다.
전술한 바와 마찬가지로, 에어로졸 생성 물품(20)이 기울어지는 경우 과립(221)은 중력의 영향을 받아 도면을 기준으로 담배 세그먼트(220)의 좌측 하부 영역으로 모이게 되며, 담배 세그먼트(220)의 우측 상부 영역에는 과립(221)이 존재하지 않는 빈 공간이 발생할 수 있다. 따라서, 사용자가 에어로졸 생성 물품(20)을 약 45°기울인 상태로 흡연하는 경우, 과립(221)이 존재하지 않는 담배 세그먼트(220)의 우측 상부 영역을 포함하여 담배 세그먼트(220)의 전체 영역을 가열하는 것은 효율적인 전력의 사용 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
도 2(c)는 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 약 90°인 경우를 도시한다.
전술한 바와 마찬가지로, 에어로졸 생성 물품(20)이 기울어지는 경우 과립(221)은 중력의 영향을 받아 도면을 기준으로 담배 세그먼트(220)의 일 단부 측으로 모이게 되며, 담배 세그먼트(220)의 타 단부 측에는 과립(221)이 존재하지 않는 빈 공간이 발생할 수 있다. 따라서, 사용자가 에어로졸 생성 물품(20)을 약 90°기울인 상태로 흡연하는 경우, 과립(221)이 존재하지 않는 담배 세그먼트(220)의 타 단부 영역을 포함하여 담배 세그먼트(220)의 전체 영역을 가열하는 것은 효율적인 전력의 사용 측면에서 바람직하지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가열부의 사시도다.
본 명세서에서, 설명의 편의를 위해 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향(I)을 따라 서로 인접하여 배치된 히터는 제1 히터, 제2 히터, 제N 히터 등으로 지칭하고, 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 상기 일 방향(I)을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 히터는 제1-1 히터, 제1-2 히터, 제N-N 히터 등으로 지칭함을 설명에 앞서 밝혀 둔다.
도 3(a)를 참고하면, 복수의 히터는 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향(I)을 따라 서로 인접하여 배치된 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)를 포함한다. 이 때, 복수의 히터는 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향(I)을 따라 제1 히터(121), 제2 히터(122) 순서로 배치된다. 도면을 기준으로, 일 방향(I)은 우측에서 좌측을 향하는 방향이며, 이 때 제1 히터(121)는 우측에 배치되고 제2 히터(122)는 좌측에 배치된다. 즉, 제1 히터(121)는 담배 세그먼트(220)의 제2 필터(230)와 인접한 영역을 가열하고, 제2 히터(122)는 담배 세그먼트(220)의 제1 필터(210)와 인접한 영역을 가열하는 것일 수 있다.
제1 히터(121) 및 제2 히터(122) 각각 역시 복수의 히터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 히터(121)는 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 상기 일 방향(I)을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 제1-1 히터(121A) 및 제1-2 히터(121B)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제2 히터(122)는 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 상기 일 방향(I)을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 제2-1 히터(122A) 및 제2-2 히터(122B)를 포함할 수 있다. 즉, 도 3(a)는 가열부(120)가 4분할 되어 4분할 된 각각의 영역에 히터가 배치된 구조를 도시한다.
에어로졸 생성 장치(10)는 방향성을 가질 수 있으며, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)는 회전되지 않은 상태로만 사용할 수도 있다. 따라서, 흡연 시 복수의 히터 각각의 일 방향(I)을 축으로 한 회전 위치는 고정될 수 있다. 예컨대, 에어로졸 생성 장치(10)는 흡연 시 제1-1 히터(121A) 및 제2-1 히터(122A)는 지표면을 기준으로 상측에 배치되고, 제1-2 히터(121B) 및 제2-2 히터(122B)는 지표면을 기준으로 하측에 배치되어 사용되도록 방향성을 가질 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)의 흡연 시 방향성은 에어로졸 생성 장치(10)가 기울어지지 않은 상태에서 흡연 시에 제1-1 히터(121A), 제2-1 히터(122A), 제1-2 히터(121B) 및 제2-2 히터(122B) 각각의 위치를 기준으로 설명하였다. 사용자가 에어로졸 생성 장치(10)의 방향성을 인식하도록 하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 예컨대 사용자가 정해진 파지 위치를 파지한 상태로 흡연하게 함으로써 에어로졸 생성 장치(10)의 방향성을 인식하도록 할 수 있다.
한편, 설계에 따라, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122) 각각에 포함된 히터의 수는 서로 상이하게 구현할 수도 있다. 또는, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122) 중 하나는 단수의 히터이고, 다른 하나는 복수의 히터를 포함할 수도 있다. 예컨대, 제1 히터(121)는 2개의 히터를 포함하며, 제2 히터(122)는 1개의 히터일 수도 있다.
도면 상, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)는 서로 경계가 맞닿아 있는 것으로 도시하였으나, 제1 히터(121) 및 제2 히터(122)는 서로 소정 거리 이격될 수도 있으며, 마찬가지로, 제1-1 히터(121A), 제1-2 히터(121B), 제2-1(122A) 히터 및 제2-2 히터(122B) 역시 서로 경계가 맞닿아 있을 수도 있으며, 서로 소정 거리 이격될 수도 있다. 에어로졸 생성 장치(10)가 방향성을 갖는 경우, 제1-1 히터(121A) 및 제1-2 히터(121B)의 경계, 제2-1(122A) 히터 및 제2-2 히터(122B)의 경계 각각은 가열부(120)가 기울어지지 않은 상태에서 가열부(120)의 중앙 레벨(level)에 위치할 수 있다.
한편, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 사용자는 에어로졸 생성 물품(20)을 기울이지 않은 상태로 흡연할 수 있으며, 이 경우 과립(221)이 존재하지 않거나 소량 존재하는 담배 세그먼트(220)의 상부 영역은 가열하지 않는 것이 효율적인 전력의 사용 측면에서 바람직할 수 있다.
이 경우, 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)과 마찬가지로 기울어지지 않은 가열부(120)의 제1-1 히터(121A) 및 제2-1(122A) 히터는 가열하지 않고, 제1-2 히터(121B) 및 제2-2 히터(122B)만을 가열함으로써 효율적인 전력의 사용을 도모할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)이 완전히 기울어지지 않은 경우만이 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 상대적으로 작은 경우 가열부(120)가 이와 같이 구현될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 0° 이상 30° 미만인 경우 제1-2 히터(121B), 및 제2-2 히터(122B)만을 가열하도록 구현할 수 있다. 다만, 설정 기준이 되는 기울기 값은 설계에 따라 변형이 가능하다.
또한, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 사용자는 에어로졸 생성 물품(20)을 약 45°로 기울인 상태로 흡연할 수 있으며, 이 경우 과립(221)이 존재하지 않거나 소량 존재하는 담배 세그먼트(220)의 우측 상부 영역은 가열하지 않는 것이 효율적인 전력의 사용 측면에서 바람직할 수 있다.
이 경우에도, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)과 함께 약 45°기울어진 가열부(120)의 제1-1 히터(121A)는 가열하지 않고, 제1-2 히터(121B), 제2-1(122A) 히터 및 제2-2 히터(122B)만을 가열함으로써 효율적인 전력의 사용을 도모할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)이 완전히 45°로 기울어진 경우만이 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 30° 이상 60° 미만인 경우 제1-2 히터(121B), 제2-1(122A) 히터 및 제2-2 히터(122B)를 가열하도록 구현할 수 있다. 다만, 이 경우에도 설정 기준이 되는 기울기 값은 설계에 따라 변형이 가능하다.
또한, 도 2(c)에 도시된 바와 같이, 사용자는 에어로졸 생성 물품(20)을 거의 수직인 약 90°로 기울인 상태로 흡연할 수 있으며, 이 경우 과립(221)이 존재하지 않거나 소량 존재하는 담배 세그먼트(220)의 상측 단부 영역은 가열하지 않는 것이 효율적인 전력의 사용 측면에서 바람직할 수 있다.
이 경우에도, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)과 함께 약 90°기울어진 가열부(120)의 제1-1 히터(121A) 및 제1-2 히터(121B)는 가열하지 않고, 제2-1(122A) 히터 및 제2-2 히터(122B)만을 가열함으로써 효율적인 전력의 사용을 도모할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)이 완전히 90°로 기울어진 경우만이 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기가 60° 이상 90° 이하인 경우 제2-1(122A) 히터 및 제2-2 히터(122B)를 가열하도록 구현할 수 있다. 다만, 이 경우에도 설정 기준이 되는 기울기 값은 설계에 따라 변형이 가능하다.
한편, 도 3(d)는 도 3(a)의 가열부(120)가 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향을 축으로 반시계 방향으로 90°회전한 경우를 도시한다.
흡연 시 에어로졸 생성 장치(10)의 특별한 방향성이 요구되지 않는 경우, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)가 회전된 상태로 사용할 수 있으며, 이에 따라 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각의 일 방향(I)을 축으로 한 회전 위치가 변하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기 외에 복수의 히터 각각의 회전 위치를 더 측정하는 것이 복수의 히터 중 가열이 필요한 히터를 정확히 결정하기 위해 바람직할 수 있다.
구체적으로, 도 3(a) 및 도 3(d)는 모두 가열부(120)가 기울어지지 않은 경우를 도시하지만, 가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각의 회전 위치가 상이하며, 가열이 필요한 히터의 부호 및 개수가 상이하다. 구체적으로, 도 3(a)에서는 가열부(120)의 제1-1 히터(121A) 및 제2-1(122A) 히터는 가열하지 않고, 제1-2 히터(121B), 및 제2-2 히터(122B)만을 가열하는 것이 바람직하나, 도 3(d)에서는 가열부(120)의 제1-2 히터(121B), 및 제2-2 히터(122B)도 함께 가열하는 것이 충분한 양의 과립(221)의 가열을 위해서 바람직할 수 있다. 유사하게, 도 3(a)의 가열부(120)가 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향을 축으로 180°회전한 경우에는, 가열부(120)의 제1-2 히터(121B) 및 제2-2 히터(122B)는 가열하지 않고, 제1-1 히터(121A) 및 제2-1(122A) 히터만을 가열하는 것이 바람직할 것이다.
다만, 에어로졸 생성 장치(10)는 방향성을 가질 수도 있으며, 사용자는 에어로졸 생성 장치(10)는 회전되지 않은 상태로만 사용할 수도 있다. 따라서, 흡연 시 복수의 히터 각각의 일 방향(I)을 축으로 한 회전 위치는 고정될 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기만을 측정하여 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어하고, 복수의 히터 각각의 회전 위치를 측정하는 것은 필요하지 않을 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가열부의 사시도다.
도 4(a)를 참고하면, 다른 일 실시예에 따른 가열부(120)는 도 3의 일 실시예에 따른 가열부(120)의 제1 히터(121) 및 제2 히터(122) 각각이 단수의 히터로 구성된다. 즉, 도 4(a)는 가열부(120)가 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향(I)과 단면 상에서 수직한 방향으로 2분할 되어 2분할 된 각각의 영역에 히터가 배치된 구조를 도시한다. 다만, 가열부(120)는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 일 방향(I)을 따라 서로 인접하여 배치된 3개 이상의 히터를 포함할 수도 있다. 예컨대, 가열부(120)는 제1 히터(121) 및 제2 히터(122) 외에 제3 히터를 더 포함할 수도 있다.
도 4(b)를 참고하면, 다른 일 실시예에 따른 가열부(120)는 도 3의 일 실시예에 따른 가열부(120)의 제1 히터(121)만을 포함하며, 제1 히터(121)는 제1-1 히터(121A) 및 제1-2 히터(121B)를 포함한다. 즉, 도 4(b)는 가열부(120)가 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 일 방향(I)과 나란한 방향으로 2분할 되어 2분할 된 각각의 영역에 히터가 배치된 구조를 도시한다. 다만, 가열부(120)는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 일 방향(I)을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 3개 이상의 히터를 포함할 수도 있다. 예컨대, 가열부(121)는 제1-1 히터(121A) 및 제1-2 히터(121B) 외에 제1-3 히터를 더 포함할 수 있다.
도 4(c)를 참고하면, 다른 일 실시예에 따른 가열부(120)는 도 3의 일 실시예에 따른 가열부(120)와 제1 히터(121) 및 제2 히터(122) 각각에 포함된 히터의 수가 상이하다. 구체적으로, 제1 히터(121)는 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 상기 일 방향(I)을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 제1-1 히터(121A), 제1-2 히터(121B), 제1-3 히터(121C) 및 제1-4 히터(121D)를 포함한다. 마찬가지로, 제2 히터(122)는 에어로졸 생성 물품(20)이 삽입되는 상기 일 방향(I)을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 제2-1 히터(122A), 제2-2 히터(122B), 제2-3 히터(122C) 및 제2-4 히터(122D)를 포함한다. 즉, 도 4(c)는 가열부(120)가 8분할 되어 8분할 된 각각의 영역에 히터가 배치된 구조를 도시한다.
다만, 본 발명의 실시예들에 따른 가열부(120)는 가열부(120)의 예시적인 구조를 설명하기 위한 것으로, 가열부(120)의 구조를 도면에 도시되거나 본 명세서에서 설명된 구조들로 제한하기 위한 것은 아니다.
또한, 본 명세서의 설명 및 도면에서 가열부(120)는 에어로졸 생성 물품(20)을 둘러싸는 원통 형상을 갖는 것으로 설명하였으나, 가열부(120)의 형상 및 구조 등은 변경될 수 있다. 가열부(120)의 형상 및 구조가 변경됨에 따라, 에어로졸 생성 물품(20)의 기울기, 복수의 히터 각각의 회전 위치 등에 따른 가열부(120)의 가열 영역 역시 상이하게 설계될 수 있을 것이다.
한편, 효율적인 전력의 사용 측면에서, 가열부(120)에 포함된 히터의 수는 많을 수로 유리할 수 있다. 그러나, 생산 비용, 제어 난이도 등 다른 요인들을 함께 고려하면 히터의 수는 적절한 범위 내로 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 가열부(120)에 포함된 히터의 수는 4개 또는 8개인 것이 바람직할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터를 설명하기 위한 평면도다.
가열부(120)에 포함된 복수의 히터 각각은 절연 필름(1201), 절연 필름(1201) 상에 배치된 발열 패턴(1202) 및 발열 패턴(1202)을 전력 공급부(130)와 연결하는 발열 전극(1203)을 포함할 수 있다. 또한, 절연 필름(1201) 상에 배치된 발열 패턴(1202) 및 발열 전극(1203)을 덮는 추가 절연 필름(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
절연 필름(1201)은 발열 패턴(1202) 및 발열 전극(1203)의 전기적 단락을 방지하고, 발열 패턴(1202) 및 발열 전극(1203)에서 발생하는 열을 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 이러한 관점에서, 절연필름(1201)은 전기 절연성 및 열 전도성이 높은 물질로 형성할 수 있으며, 예컨대 절연필름(1201)은 폴리이미드 필름일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
발열 패턴(1202) 및 발열 전극(1203) 각각은 도전성 물질로 형성할 수 있으며, 예컨대 구리, 금, 은, 백금, 니켈, 팔라듐, 텅스텐, 또는 이들의 합금 등으로 형성할 수 있다. 발열 패턴(1202) 및 발열 전극(1203)은 동일한 공정을 통해 형성될 수 있으며, 따라서 서로 일체화되어 경계를 갖지 않을 수 있다.
설명의 편의를 위해, 도 5에서 히터는 편평한 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 원통 형상의 가열부(120)를 구현하기 위해, 굴곡진 형상을 가질 수 있다.
이상으로, 본 발명의 일 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 상기 설명은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 실시 형태를 전술한 형태로 제한하고자 하는 것은 아니다. 당업자는 본 명세서 및 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 형태로 실시할 수 있을 것이다.
본 명세서에서, 제1, 제2, 제1-1, 제1-2, 제2-1, 제2-2 등의 순번은 구성요소를 서로 구별하기 위한 것이며, 구성요소 간의 우선순위를 의미하거나 절대적인 순번을 의미하는 것이 아니다. 따라서, 본 명세서의 일부분에서 제1 구성요소로 지칭된 구성요소는 본 명세서의 다른 부분에서는 제2 구성요소로 지칭될 수도 있다.
본 명세서에서, 본 명세서의 용어 및 표현은 광범위하게 해석되어야 하며 제한적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 본 명세서에서, “포함”한다라는 표현은 언급된 구성 이외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서, 단수형의 표현은 문맥 상 명시적으로 배제하지 않는 한 복수형을 포함한다.
본 명세서에서 예시적으로 설명된 각 실시예들은 서로 조합이 가능하며, 모순되지 않는 한 특정 실시예에서 설명된 내용은 다른 실시예에서 설명되지 않았더라도 다른 실시예에 동일하게 적용될 수 있다.
10: 에어로졸 생성 장치
20: 에어로졸 생성 물품
110: 본체부
120: 가열부
121, 121A~121D, 122, 122A~122D: 히터
130: 전력 공급부
140: 제어부
150: 센서부
160: 무화부
210: 제1 필터 세그먼트
220: 담배 세그먼트
230: 제2 필터 세그먼트
240: 냉각 세그먼트
250: 제3필터 세그먼트
1201: 절연 필름
1202: 발열 패턴
1203: 발열 전극
20: 에어로졸 생성 물품
110: 본체부
120: 가열부
121, 121A~121D, 122, 122A~122D: 히터
130: 전력 공급부
140: 제어부
150: 센서부
160: 무화부
210: 제1 필터 세그먼트
220: 담배 세그먼트
230: 제2 필터 세그먼트
240: 냉각 세그먼트
250: 제3필터 세그먼트
1201: 절연 필름
1202: 발열 패턴
1203: 발열 전극
Claims (11)
- 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부가 삽입되는 수용 영역을 갖는 본체부;
각각 상기 에어로졸 생성 물품의 서로 다른 영역을 가열하는 복수의 히터를 포함하는 가열부;
상기 복수의 히터 각각에 전력을 공급하는 전력 공급부;
상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 독립적으로 제어하는 제어부; 및
상기 수용 영역에 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품의 기울기를 측정하는 센서부; 를 포함하며,
상기 제어부는 상기 센서부로 측정된 상기 에어로졸 생성 물품의 기울기에 기초하여 상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는 가속도 센서(acceleration sensor) 및 자이로 센서(gyro sensor) 중 적어도 하나를 포함하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가열부는 상기 에어로졸 생성 물품의 상기 수용 영역에 삽입된 영역의 적어도 일부를 둘러싸도록 위치하며,
상기 복수의 히터는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 일 방향을 따라 서로 인접하여 배치된 제1 히터 및 제2 히터를 포함하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 히터는 상기 일 방향을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 제1-1 히터 및 제1-2 히터를 포함하며,
상기 제2 히터는 상기 일 방향을 축으로 하는 원주를 따라 서로 인접하여 배치된 제2-1 히터 및 제2-2 히터를 포함하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 복수의 히터는 상기 일 방향을 따라 상기 제1 히터, 상기 제2 히터의 순서로 배치되고,
상기 에어로졸 생성 물품의 기울기는 상기 에어로졸 생성 물품이 지표면과 이루는 각도이며,
상기 에어로졸 생성 물품의 기울기가 0° 이상 30° 미만인 경우, 상기 제1-1 히터와 상기 제1-2 히터 중에 지표면을 기준으로 하측에 배치된 히터 및 상기 제2-1 히터와 상기 제2-2 히터 중에 지표면을 기준으로 하측에 배치된 히터에 전력이 공급되고,
상기 에어로졸 생성 물품의 기울기가 30° 이상 60° 미만인 경우, 상기 제1-1 히터와 상기 제1-2 히터 중에 지표면을 기준으로 하측에 배치된 히터, 상기 제2-1 히터 및 상기 제2-2 히터에 전력이 공급되며,
상기 에어로졸 생성 물품의 기울기가 60° 이상 90° 이하인 경우, 상기 제2-1 히터 및 상기 제2-2 히터에 전력이 공급되는,
에어로졸 생성 장치.
- 제4항에 있어서,
흡연 시 상기 제1-1 히터 및 상기 제2-1 히터는 지표면을 기준으로 상측에 배치되고, 상기 제1-2 히터 및 상기 제2-2 히터는 지표면을 기준으로 하측에 배치되어 사용되도록 방향성을 갖는,
에어로졸 생성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 센서부는 상기 복수의 히터 각각의 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 일 방향을 축으로 한 회전 위치를 더 측정하고,
상기 제어부는 상기 센서부로 측정된 상기 복수의 히터 각각의 회전 위치에 더 기초하여 상기 복수의 히터 각각에 공급되는 전력을 제어하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 복수의 히터 각각에 대한 전력의 공급 유무를 제어하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수의 히터 각각은 절연 필름, 상기 절연 필름 상에 배치된 발열 패턴 및 상기 발열 패턴을 상기 전력 공급부와 연결하는 발열 전극을 포함하는,
에어로졸 생성 장치.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 장치와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품으로서,
상기 에어로졸 생성 물품은 담배 분말을 포함하는 과립이 충전된 담배 세그먼트를 포함하고,
상기 가열부는 상기 담배 세그먼트를 둘러싸도록 위치하는,
에어로졸 생성 물품.
- 제10항에 있어서,
상기 담배 세그먼트에 충전된 상기 과립의 양은 50 부피% 이상 70 부피% 이하인,
에어로졸 생성 물품.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210132234A KR102644724B1 (ko) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210132234A KR102644724B1 (ko) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230049292A true KR20230049292A (ko) | 2023-04-13 |
| KR102644724B1 KR102644724B1 (ko) | 2024-03-06 |
Family
ID=85978727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210132234A KR102644724B1 (ko) | 2021-10-06 | 2021-10-06 | 에어로졸 생성 장치 및 이와 함께 사용되는 에어로졸 생성 물품 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102644724B1 (ko) |
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-
2021
- 2021-10-06 KR KR1020210132234A patent/KR102644724B1/ko active IP Right Grant
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102644724B1 (ko) | 2024-03-06 |
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