KR20230109285A - 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

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KR20230109285A
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Abstract

다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 삽입 가능하고 적어도 일부가 유연한 재질로 구성되는 카트리지, 상기 하우징 내에서 상기 카트리지의 일 측에 구비되어 상기 카트리지의 체적을 변경시키는 액츄에이터, 상기 카트리지의 타 측에 구비되어 에어로졸 생성 물품이 삽입 가능한 물품 삽입부를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 발생 장치{DEVICE FOR GENERATING AEROSOL}
아래의 다양한 실시 예들은 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
무화 성능을 구현하기 위해 에어로졸 발생 물품 안으로 기류를 유입시키기 위한 기술이 개발되고 있다. 예를 들면, 비연소 방식으로 에어로졸 발생 물품으로부터 에어로졸을 발생시키는 타입의 에어로졸 발생 장치가 개발되고 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는 카트리지에 수용된 액상향료 및/또는 그들의 조합을 에어로졸 생성 물품에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 삽입 가능하고 적어도 일부가 유연한 재질로 구성되는 카트리지, 상기 하우징 내에서 상기 카트리지의 일 측에 구비되어 상기 카트리지의 체적을 변경시키는 액츄에이터, 상기 카트리지의 타 측에 구비되어 에어로졸 생성 물품이 삽입 가능한 물품 삽입부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 카트리지는, 제 1 액상향료가 수용되는 제 1 카트리지 파트 및 제 2 액상향료가 수용되는 제 2 카트리지 파트를 포함할 수 있고, 상기 액츄에이터는, 상기 제 1 카트리지 파트의 일 단을 타격하는 제 1 타격바 및 상기 제 2 카트리지 파트의 일 단을 타격하는 제 2 타격바를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 카트리지는, 액상향료가 수용되는 카트리지 파트 및 상기 카트리지 파트의 일 단에서 돌출 형성되고 상기 카트리지 파트 내부와 연통 가능한 액상 주입 핀을 포함할 수 있고, 상기 카트리지 파트의 타 단은 멤브레인으로 구성될 수 있다. 상기 액츄에이터는, 상기 카트리지 파트의 타 단으로 연장가능한 타격바 및 상기 타격바에 전후진 구동력을 전달하는 구동요소를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 하우징은, 상기 카트리지 및 상기 액츄에이터가 수용되는 제 1 하우징 파트 및 상기 제 1 하우징 파트와 연결되고 상기 물품 삽입부가 구비되는 제 2 하우징 파트를 포함할 수 있고, 상기 제 1 하우징 파트에는 카트리지 수용부가 구비되고, 상기 물품 삽입부는 상기 카트리지 수용부와 정렬되도록 상기 제 2 하우징 파트를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제 1 하우징 파트와 상기 제 2 하우징 파트는 힌지식으로 연결될 수 있다. 상기 카트리지 수용부의 내경은 상기 물품 삽입부의 관통 직경보다 클 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제 1 하우징 파트 또는 제 2 하우징 파트 중 어느 하나의 일 면에는 상기 제 1 하우징 파트 또는 상기 제 2 하우징 파트 중 다른 하나를 향해 돌출하는 돌기부를 포함할 수 있고, 상기 돌기부는 상기 제 1 하우징 파트와 제 2 하우징 파트 사이의 이격 공간을 형성하고, 상기 이격 공간과 상기 물품 삽입부가 연통하여 기류 통로가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 제 1 하우징 파트와 마주하는 제 2 하우징 파트의 일 면에 구비된 카트리지 홀딩부를 더 포함할 수 있고, 상기 카트리지 홀딩부는 상기 카트리지의 일 측에 접하여, 상기 카트리지를 상기 카트리지 수용부 내 제 위치에 유지시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 물품 삽입부 둘레의 적어도 일부에는 히터가 구비되는,
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 삽입 가능하고 서로 다른 액상들이 수용된 복수의 카트리지 파트들을 포함하는 카트리지, 상기 하우징 내에서 상기 카트리지의 일 측에 구비되어 상기 카트리지 파트들을 타격하는 액츄에이터 및 상기 카트리지의 타 측에 구비되어 에어로졸 생성 물품이 삽입 가능한 물품 삽입부를 포함할 수 있고, 상기 카트리지 파트들 중 적어도 일부의 체적은 변경될 수 있고, 상기 액츄에이터는 상기 카트리지의 파트들을 개별적으로 타격하고, 상기 액상들이 조합되어 상기 물품 삽입부로 전달될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 카트리지는, 제 1 액상향료가 수용되는, 제 1 카트리지 파트 및 제 2 액상 향료가 수용되는, 제 2 카트리지 파트를 포함할 수 있고, 상기 제 1 카트리지 파트 또는 제 2 카트리지 파트 중 적어도 어느 하나의 일부는 멤브레인으로 구성될 수 있으며, 상기 액츄에이터는 상기 제 1 카트리지 파트와 상기 제 2 카트리지 파트를 각각 타격하는 복수의 타격바들을 포함하고, 상기 제 1 액상향료와 제 2 액상향료가 조합되어 상기 물품 삽입부로 전달될 수 있는, 에어로졸 발생 장치.
일 실시 예에서, 상기 하우징은, 제 1 하우징 파트 및 상기 제 1 하우징 파트와 힌지식으로 연결된 제 2 하우징 파트를 포함할 수 있고, 상기 제 2 하우징 파트와 마주하는 상기 제 1 하우징 파트의 일 측에는 상기 카트리지가 수용되는 카트리지 수용부가 구비되고, 상기 물품 삽입부는 상기 제 2 하우징 파트를 관통하여 형성되고, 상기 액츄에이터, 상기 카트리지 수용부 및 상기 물품 삽입부는 일렬로 정렬될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 에어로졸 발생 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 물품에 선택적으로 향 또는 향의 조합을 부가할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 에어로졸 생성 물품에 전달되는 향 또는 향의 조합의 부가 정도를 정밀하게 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 오픈 상태를 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 카트리지가 삽입된 상태를 도시한다.
도 4a는 복수의 카트리지 파트들이 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 삽입되는 상태를 나타내고, 도 4b는 도 4a의 A 방향에서 바라본 모습으로서 복수의 카트리지 파트들이 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 삽입된 상태를 나타내며, 도 4c는 도 4a를 B 방향에서 바라본 모습이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템을 나타낸다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 카트리지와 액츄에이터를 나타낸다.
도 7은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품을 나타낸 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "-부", "-모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들면, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
궐련은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.
카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100 kHz 내지 약 3.5 MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들면, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 발생 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 발생 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들면, 크래들은 에어로졸 발생 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 발생 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 발생 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(100)는 제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 배터리(140), 히터(150), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 발생 장치(100)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 발생 장치(100)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(120)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 제어부(110)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(150)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(100)를 제어할 수 있다.
센싱부(120)는 온도 센서(122), 삽입 감지 센서(124) 및 퍼프 센서(126) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(122)는 히터(150)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)는 히터(150)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(150) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(122)는 배터리(140)의 온도를 모니터링하도록 배터리(140)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(124)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들면, 삽입 감지 센서(124)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(126)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서(126)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(1120)는 전술한 센서(122 내지 926) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(130)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(130)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(132)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(132)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(132)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(140)의 충/방전 상태, 히터(150)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(132)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(132)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(132)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(134)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 햅틱부(134)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(136)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 음향 출력부(136)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 히터(150)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들면, 배터리(140)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(150)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 전력을 변환하여 히터(150)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 배터리(140)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(150)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에서, 히터(150)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터(150)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(160)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 사용자 입력부(160)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(140)를 충전할 수 있다.
메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(110)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들면 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(180)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신부(180)는 근거리 통신부(182) 및 무선 통신부(184)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(182)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(184)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(184)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(110)는 에어로졸 발생 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(110)는 배터리(140)의 전력을 히터(150)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(150)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 배터리(140)와 히터(150) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(110)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(150)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(150)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서(126)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(110)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 발생 장치(100)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 에어로졸 생성 물품의 상태에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물품(예: 에어로졸 생성 물품(201))이 과습 상태인 경우에, 제어부(110)는 유도 코일에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 생성 물품(예: 에어로졸 생성 물품(201))이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 에어로졸 발생 시스템(20)은, 에어로졸 발생 장치(200) 및 에어로졸 생성 물품(201)을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(200)는 내부 공간(예: 도 2의 물품 삽입부(2121))에 에어로졸 생성 물품(201)을 수용하고 이를 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 2를 참조하여, 에어로졸 발생 장치(200)는 하우징(210), 카트리지(220) 및 액츄에이터(230)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 하우징(210)은 제 1 하우징 파트(211) 및 상기 제 1 하우징 파트(211)와 결합가능한 제 2 하우징 파트(212)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212)는 힌지(213)를 중심으로 회전가능하게 연결될 수 있다. 하우징(210)은 열림(open) 모드와 닫힘(close) 모드로 상태가 변경될 수 있으며, 열림 모드에서, 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212)는 힌지(213)를 중심으로 분리될 수 있고, 닫힘 모드에서, 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212)는 서로 밀착되게 결합될 수 있다. 열림 모드에서, 제 1 하우징 파트(211)와 대면하는 제 2 하우징 파트(212)의 일 면이 노출될 수 있고, 이 때, 카트리지 수용부(2111)도 제 2 하우징 파트(212)의 외부로 노출되어 카트리지(220)가 카트리지 수용부(2111)로 삽입 가능한 상태가 될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 하우징 파트(211)의 일 측에는 카트리지(220)가 삽입될 수 있는 카트리지 수용부(2111)가 구비될 수 있다. 카트리지 수용부(2111)는 제 1 하우징 파트(211)의 일 면으로부터 내부로 오목하게 형성된 공간으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 액츄에이터(230)는 제 1 하우징 파트(211) 내부에서 카트리지 수용부(2111)와 인접하게 배치될 수 있다. 액츄에이터(230)는 카트리지 수용부(2111)에 수용되는 카트리지(220)를 활성화시킬 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다. 전원부(예: 배터리)(미도시)와 제어부(미도시)가 액츄에이터(230)와 인접하게 배치되어, 액츄에이터(230)의 활성화에 기여할 수 있다.
도 3을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 카트리지 수용부(2111)에는 카트리지(220)가 삽입될 수 있고, 카트리지(220)의 외형은 카트리지 수용부(2111)의 내부 형상과 대응하는 형상으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 카트리지(200)에는 액상향료가 수용될 수 있으며, 상기 액상향료는 카트리지(200)로부터 돌출 형성된 액상 주입 핀(2211, 2221, 2231)을 통해 카트리지(200) 밖으로 토출될 수 있다.
액상 주입 핀(2211, 2221, 2231)의 돌출 길이는, 카트리지(220)가 카트리지 수용부(2111)에 삽입된 상태에서 액상 주입 핀(2211, 2221, 2231)의 적어도 일부가 제 1 하우징 파트(211) 외부로 돌출될 수 있는 길이로 설정될 수 있다.
도 4a 및 4b를 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 카트리지(220)는 서로 다른 액상향료를 수용하는 복수의 카트리지 파트들(221, 222, 223)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(220)는 제 1 카트리지 파트(221), 제 2 카트리지 파트(222) 및 제 3 카트리지 파트(223)를 포함할 수 있다. 카트리지 파트(221, 222, 223)의 수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨데, 카트리지(220)는 제 1 카트리지 파트(221)와 제 2 카트리지 파트(222)만을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제 1 카트리지 파트(221)는 제 1 액상향료를 수용할 수 있고, 제 2 카트리지 파트(222)는 제 2 액상향료를 수용할 수 있으며, 제 3 카트리지 파트(223)는 제 3 액상향료를 수용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 액상향료, 제 2 액상향료 또는 제 3 액상향료는 서로 다른 농축액일 수 있으며, 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있거나, 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 또한, 제 1 카트리지 파트(221), 제 2 카트리지 파트(222), 제 3 카트리지 파트(223)는 비타민 혼합물을 수용할 수 있으며, 예를 들어 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C, 비타민 E 또는 이들 중 적어도 하나가 혼합된 혼합물을 수용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 카트리지 수용부(2111)는 분할된 복수의 구획을 포함할 수 있고, 각각의 구획들에는 대응하는 카트리지 파트들(예: 제 1 카트리지 파트(221), 제 2 카트리지 파트(222), 제 3 카트리지 파트(223))이 수용될 수 있다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 카트리지 수용부(2111)는 3개의 분할 구획들을 포함할 수 있고, 각각의 구획들은 격벽으로 구획될 수 있다. 카트리지 수용부(2111)가 분할된 구획들을 가짐으로써, 일 실시 예에 따른 카트리지 파트들(221, 222, 223) 중 어느 하나에 수용된 액상향료가 소진될 경우에 해당 카트리지 파트의 교체가 용이하게 이루어질 수 있다. 카트리지 수용부(2111)는 제 2 하우징 파트(212)로부터 바라보았을 때 원형의 단면을 가질 수 있으며, 여기서 카트리지 수용부(2111)의 복수의 구획들은 등간격으로 분할될 수 있다. 이 때, 제 1 카트리지 파트(221), 제 2 카트리지 파트(222) 및 제 3 카트리지 파트(223)도 등간격으로 분할된 절단된 원기둥 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 카트리지 파트(221)의 일 단에는 제 1 액상 주입 핀(2211)이 구비되고, 제 2 카트리지 파트(222)의 일 단에는 제 2 액상 주입 핀(2221)이 구비되며, 제 3 카트리지 파트(223)의 일 단에는 제 3 액상 주입 핀(2231)이 구비될 수 있다. 제 1 액상 주입 핀(2211), 제 2 액상 주입 핀(2221) 및 제 3 액상 주입 핀(2231)은 카트리지 파트들(221, 222, 223)이 만나는 중심점에 가깝게 배치될 수 있고, 카트리지 수용부(2111)의 내경(D)이 물품 삽입부의 관통 직경(d)보다 크게 형성됨으로써, 에어로졸 생성 물품(201)의 전단(상류 측)은 제 1 액상 주입 핀(2211), 제 2 액상 주입 핀(2221) 및 제 3 액상 주입 핀(2231)과 만나도록 안내될 수 있다.
일 실시 예에서, 액츄에이터(230)는 제 1 카트리지 파트(221), 제 2 카트리지 파트(222) 및 제 3 카트리지 파트(223)를 개별적으로 활성화시킬 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(230)는 제 1 카트리지 파트(221) 내에 수용된 제 1 액상향료가 제 1 액상 주입 핀(2211)을 통해 설정된 양으로 토출될 수 있게 하고, 제 2 카트리지 파트(222) 내에 수용된 제 2 액상향료가 제 2 액상 주입 핀(2221)을 통해 설정된 양으로 토출되게 함으로써, 기 설정된 조합의 제 1 액상향료와 제 2 액상향료가 물품 삽입부(2121) 쪽으로 공급될 수 있게 한다. 이를 통해, 제 1 액상향료와 제 2 액상향료의 조합이 에어로졸 생성 물품(201)으로 공급될 수 있다. 이는 일 예에 해당하는 것으로 반드시 이에 한정될 필요는 없으며, 예컨데, 액츄에이터(230)는 제 1 액상향료만이 단독으로 에어로졸 생성 물품(201)으로 공급되도록 제 1 카트리지 파트(221)를 활성화시킬 수 있거나, 제 1 내지 제 3 액상향료들의 조합이 에어로졸 생성 물품(201)으로 공급되도록 제 1 카트리지 파트(221), 제 2 카트리지 파트(222) 및 제 3 카트리지 파트(223)를 개별적으로 활성화시킬 수도 있다.
일 실시 예에서, 제 1 하우징 파트(211) 또는 제 2 하우징 파트(212) 중 어느 하나의 일 면에는 제 1 하우징 파트(211) 또는 제 2 하우징 파트(212) 중 다른 하나를 향해 돌출하는 돌기부(2122)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4b를 참조하여, 돌기부(2122)는 제 2 하우징 파트(212)와 마주하는 제 1 하우징 파트(211)의 일 면에 형성될 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다. 복수의 돌기부(2122)가 제공될 수 있으며, 돌기부(2122) 각각은 경질의 재료로 구성되어 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212)의 면 접촉을 방해할 수 있다. 돌기부(2122)에 의해 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212) 사이에 이격 공간이 형성될 수 있고, 상기 이격 공간은 물품 삽입부(2121)와 유체 소통 가능하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 외부로부터 물품 삽입부(2121)로의 기류 통로가 형성될 수 있다.
특히 도 4c를 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는 카트리지 홀딩부(2124)를 더 포함할 수 있다. 카트리지 홀딩부(2124)는 제 1 하우징 파트(211)와 마주하는 제 2 하우징 파트(212)의 일 면에 구비될 수 있고, 구체적으로 제 1 하우징 파트(211)를 향하는 물품 삽입부(2121)의 단부에 구비될 수 있다. 카트리지 홀딩부(2124)는 카트리지(220)의 적어도 일부와 접하여 카트리지(220)를 카트리지 수용부(2111) 내 제 자리에 유지시킬 수 있다.
예를 들어, 카트리지 홀딩부(2124)는 제 1 카트리지 파트(221)의 상부(예: 제 1 액상 주입핀(2211)이 배치된 면)의 외측과 중첩되지만 제 1 액상 주입핀(2211)이 배치된 내측과는 비중첩 되게 형성될 수 있다. 마찬가지로, 카트리지 홀딩부(2124)는 제 2 카트리지 파트(222)의 상부(예: 제 2 액상 주입핀(2221)이 배치된 면)의 외측과 중첩되지만 제 2 액상 주입핀(2221)이 배치된 내측과는 비중첩 되게 형성될 수 있고, 제 3 카트리지 파트(223)의 상부(예: 제 3 액상 주입핀(2231)이 배치된 면)의 외측과 중첩되지만 제 3 액상 주입핀(2231)이 배치된 내측과는 비중첩 되게 형성될 수 있다. 이 때, 카트리지 홀딩부(2124)의 내측에 형성된 비중첩 부분들이 이루는 지름(W)은 카트리지 수용부(2111)의 내경(D)보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 카트리지 홀딩부(2124)는 카트리지 파트들(221, 222, 223)의 경계 구역들을 커버하는 복수의 바(bar)들을 포함할 수 있다. 이에 의해, 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212)가 결합될 때, 카트리지 홀딩부(2124)는 카트리지 파트들(221, 222, 223)들을 카트리지 수용부(2111) 내로 눌러주면서 제 위치에 유지되도록 할 수 있고, 제 1 액상 주입핀(2211), 제 2 액상 주입핀(2221) 및 제 3 액상 주입핀(2231)은 카트리지 홀딩부(2124)를 너머서 물품 삽입부(2121) 내로 연장되게 돌출될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(20)은 에어로졸 발생 장치(200) 및 에어로졸 생성 물품(201)을 포함할 수 있고, 도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)에 에어로졸 생성 물품(201)이 삽입된 상태를 도시하고, 도 6은 일 실시 예에 따른 카트리지(220)와 액츄이이터(230)의 일부를 도시하며, 도 7은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품(201)을 나타낸다.
특히 도 5를 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)가 닫힌 모드에서, 액츄에이터(230), 카트리지(220) 및 물품 삽입부(2121)는 일렬로 정렬될 수 있다. 이를 통해, 물품 삽입부(2121)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(201)도 카트리지(220) 및 액츄에이터(230)와 일렬로 정렬되어, 에어로졸 생성 물품(201)의 전단에는 제 1 액상 주입핀(2211), 제 2 액상 주입 핀(2221) 또는 제 3 액상 주입 핀(2231)이 꽂힐 수 있고, 제 1 내지 제 3 액상향료들 각각 또는 그들의 조합이 에어로졸 생성 물품(201)으로 공급될 수 있다.
일 실시 예에서, 물품 삽입부(2121)는 제 2 하우징 파트(212)를 관통하여 형성될 수 있으며, 닫힘 모드에서, 제 1 하우징 파트(212)를 관통하는 물품 삽입부(2121)의 중심선은 카트리지 수용부(2111)와 액츄에이터(230)를 지날 수 있다.
일 실시 예에서, 카트리지 수용부(2111)의 내경(예: 도 4b의 카트리지 수용부 내경(D))은 물품 삽입부의 관통 직경(예: 도 4b의 물품 삽입부 관통 직경(d))보다 클 수 있다. 이에 의해, 카트리지 수용부(2111)에 카트리지(220)가 삽입되고 제 1 하우징 파트(211)와 제 2 하우징 파트(212)가 결합된 닫힘 모드에서, 카트리지(220)가 물품 삽입부(2121)를 통해 이탈되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
일 실시 예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 카트리지 파트(221)는 제 1 액상 주입 핀(2211)이 배치된 제 1 카트리지 상단부(2212), 일 측이 제 1 카트리지 상단부(2212)와 수직하게 연결되는 제 1 카트리지 사이드부(2213) 및 일 측에 제 1 카트리지 사이드부(2213)와 수직하게 연결되는 제 1 카트리지 베이스부(2214)를 포함할 수 있다. 제 1 카트리지 상단부(2212), 제 1 카트리지 사이드부(2213) 및 제 1 카트리지 베이스부(2214)는 제1 액상향료가 수용되는 수용공간을 규정할 수 있고, 상기 수용공간의 체적은 가변될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 카트리지 베이스부(2214)는 유연한 재질로 구성될 수 있고, 예를 들어, 제 1 카트리지 베이스부(2214)는 유연한 멤브레인으로 구성될 수 있다. 또는, 제 1 카트리지 베이스부(2214)와 제 1 카트리지 사이드부(2214)의 적어도 일부는 유연한 재질로 구성될 수 있고, 예를 들어, 제 1 카트리지 베이스부(2214)와 제 1 카트리지 사이드부(2214) 각각은 유연한 멤브레인으로 구성될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 카트리지 파트(222)와 제 3 카트리지 파트(223)도 제 1 카트리지 파트(221)와 유사하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 액츄에이터(230)는 제 1 카트리지 파트(221)의 제 1 카트리지 베이스부(2214)까지 연장하여 이를 타격할 수 있는 제 1 타격바(231) 및 상기 제 1 타격바(231)를 전후진시키는 구동력을 전달할 수 있는 구동요소(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 타격바(231)와 상기 구동요소는 크랭크축에 의해 연결되거나 랙과 피니언 기어로 연결되어, 상기 구동요소의 회전 운동이 직선운동으로 변경되어 상기 제 1 타격바(231)에 전달될 수 있다.
마찬가지로, 액츄에이터(230)는 제 2 카트리지 파트(222)의 제 2 카트리지 베이스부(미도시)까지 연장하여 이를 타격할 수 있는 제 2 타격바(232) 및 상기 제 2 타격바(232)를 전후진시키는 구동력을 전달할 수 있는 구동요소(미도시)를 포함할 수 있고, 제 3 카트리지 파트(223)의 제 3 카트리지 베이스부(미도시)까지 연장하여 이를 타격할 수 있는 제 3 타격바(233) 및 상기 제 3 타격바(233)를 전후진시키는 구동력을 전달할 수 있는 구동요소(미도시)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 타격바(231)는 제 1 카트리지 베이스(2214)를 타격할 수 있고, 제 1 액상향료는 제 1 액상 주입 핀(2211)을 통해 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품(201)의 전단으로 공급될 수 있다. 이 때, 제어부(미도시)는 설정된 길이와 속도로 제 1 타격바(231)에 전후진 구동 명령을 내릴 수 있고, 이를 통해 제 1 액상향료의 토출량이 제어될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 제 1 액상향료, 제 2 액상향료 또는 제 3 액상향료가 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품(201)으로 정밀하게 공급될 수 있다.
특히 도 7을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품(201)은 보습제 수용부(2011), 매질 수용부(2012) 및 필터부(2013)를 차례로 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 생성 물품(201)은 적어도 하나의 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 보습제 수용부(2011)는 방수성, 발수성, 발유성 또는 내열성 특징을 갖는 소재를 포함할 수 있고, 예를 들어, 알루미늄 호일을 포함할 수 있다. 매질 수용부(2012)는 담배 매질, 예를 들어 담배 각초 또는 담배 과립을 포함할 수 있다. 또한, 매질 수용부(2012)는 풍미제 또는 유기산과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 보습제 수용부(2011)는 보습제를 함유할 수 있고, 예를 들어, 보습제는 글리세린, 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol; PG) 및 물을 포함할 수 있다. 또한, 보습제는 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 필터부(2013)는 적어도 하나의 세그먼트로 구성될 수 있으며, 적어도 하나의 세그먼트를 감싸는 담배 필터 래퍼를 포함할 수 있다. 필터부(2013)는 튜브 필터, 냉각 구조물 및 리세스 필터 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
보습제에 포함된 글리세린은 분자량이 크므로 글리세린을 에어로졸화 시키기 위해서는 보습제를 고온에서 가열해야 한다. 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 물품(201)이 보습제를 함유한 보습제 수용부(2011)를 포함함으로써, 매질 수용부(2012)에 함유된 보습제의 양을 줄이거나 보습제를 매질 수용부(2012)에서 제거할 수 있으며, 이에 따라 매질 수용부(2012)의 가열 온도를 낮출 수 있다. 한편, 보습제 수용부(2011)에 포함된 보습제는, 가열 시 발생하는 에어로졸 내의 수분을 적정 수준으로 유지하여 담배 고유의 맛을 부드럽게 하고, 무화량을 풍부하게 할 수 있다.
일 실시 예에서, 물품 삽입부(2121) 둘레의 적어도 일부에는 히터(2123)가 구비될 수 있다. 히터(2123)는 보습제 수용부(2011) 주위에 배치되는 제 1 히터(2123-1) 또는 매질 수용부(2012) 주위에 배치되는 제 2 히터(2123-2)를 포함할 수 있다. 이 때, 매질 수용부(2012)를 가열하는 제 2 히터(2123-2)는 생략될 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는 제 1 히터(2123-1) 및 제 2 히터(2123-2)를 이용하여 보습제 수용부(2011) 및 매질 수용부(2012)를 개별적으로 가열할 수 있다. 제 1 히터(2123-1)는 보습제 수용부를 제 1 온도 범위로 가열할 수 있다. 제 1 온도 범위는 200℃ 내지 300℃ 범위, 바람직하게 200℃ 내지 250℃ 범위일 수 있다. 제 2 히터(2123-2)는 매질 수용부(2012)에 포함된 니코틴이 에어로졸화 되도록 담배 매질을 제 2 온도 범위에서 가열할 수 있다. 제 2 온도 범위는 150℃ 내지 200℃ 범위일 수 있다. 그러나, 제 1 온도 범위 및 제 2 온도 범위는 이에 제한되지 않는다.
보습제 수용부(2011)가 매질 수용부(2012)의 상류 말단에 위치하고 있으므로, 사용자가 궐련을 흡인할 때, 궐련의 상류 말단으로부터 유입된 공기가 보습제 수용부(2011)를 통과하면서 제 1 히터(2123-1)에 의해 가열되고 보습제(예를 들어, 글리세린)가 에어로졸화 된다. 또한, 보습제 수용부(2011)를 통과한 공기는 매질 수용부(2012)를 통과하면서 제 2 히터(2123-2)에 의해 가열되고 매질(예를 들어, 니코틴)이 추가적으로 에어로졸화 된다. 이 때, 매질 수용부(2012)로 유입되는 공기는 제 1 히터(2123-1)에 의해 가열된 고온의 공기이므로, 매질 수용부(2012)는 제 2 히터(2123-2) 뿐만 아니라 고온의 공기로부터 열을 흡수하여 에어로졸화가 이뤄질 수 있다.
예를 들어, 제어부(미도시)는 물품 삽입부(2121)로의 에어로졸 생성 물품(201)의 삽입 여부와 함께 그 종류도 식별할 수 있도록 구성될 수 있다. 제어부는 에어로졸 생성 물품(201)의 종류에 따라 설정된 액상향료 조합 비율에 맞게 액츄에이터(230)에 활성화 신호를 보낼 수 있고, 이에 의해 카트리지(220)로부터 설정된 조합의 액상향료가 에어로졸 생성 물품(201)의 보습제 수용부(2011)에 공급될 수 있다. 제어부는 에어로졸 생성 물품의 종류에 따라 설정된 제 1 히터(2123-1)의 가열 온도로 보습제 수용부(2011) 주위를 가열할 수 있고, 이에 의해 에어로졸 생성 물품(201)의 종류에 맞게 최적으로 조합된 맛과 무화량을 가진 에어로졸이 필터부(2013)를 통해 사용자의 마우스 쪽으로 전달될 수 있다.
상술한 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 에어로졸 발생 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 삽입 가능하고, 적어도 일부가 유연한 재질로 구성되는, 카트리지;
    상기 하우징 내에서, 상기 카트리지의 일 측에 구비되어 상기 카트리지의 체적을 변경시키는, 액츄에이터;
    상기 카트리지의 타 측에 구비되어, 에어로졸 생성 물품이 삽입 가능한 물품 삽입부;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    제 1 액상향료가 수용되는 제 1 카트리지 파트; 및
    제 2 액상향료가 수용되는 제 2 카트리지 파트;
    를 포함하고,
    상기 액츄에이터는,
    상기 제 1 카트리지 파트의 일 단을 타격하는 제 1 타격바; 및
    상기 제 2 카트리지 파트의 일 단을 타격하는 제 2 타격바;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    액상향료가 수용되는 카트리지 파트; 및
    상기 카트리지 파트의 일 단에서 돌출 형성되고, 상기 카트리지 파트 내부와 연통 가능한 액상 주입 핀;
    을 포함하고,
    상기 카트리지 파트의 타 단은 멤브레인으로 구성되는,
    에어로졸 발생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는,
    상기 카트리지 파트의 타 단으로 연장가능한 타격바; 및
    상기 타격바에 전후진 구동력을 전달하는 구동요소;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 카트리지 및 상기 액츄에이터가 수용되는 제 1 하우징 파트; 및
    상기 제 1 하우징 파트와 연결되고 상기 물품 삽입부가 구비되는 제 2 하우징 파트;
    를 포함하고,
    상기 제 1 하우징 파트에는 카트리지 수용부가 구비되고,
    상기 물품 삽입부는 상기 카트리지 수용부와 정렬되도록 상기 제 2 하우징 파트를 관통하여 형성되는,
    에어로졸 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징 파트와 상기 제 2 하우징 파트는 힌지식으로 연결되는,
    에어로졸 발생 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 카트리지 수용부의 내경은 상기 물품 삽입부의 관통 직경보다 큰,
    에어로졸 발생 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징 파트 또는 제 2 하우징 파트 중 어느 하나의 일 면에는 상기 제 1 하우징 파트 또는 상기 제 2 하우징 파트 중 다른 하나를 향해 돌출하는 돌기부를 포함하고,
    상기 돌기부는 상기 제 1 하우징 파트와 제 2 하우징 파트 사이의 이격 공간을 형성하고, 상기 이격 공간과 상기 물품 삽입부가 연통하여 기류 통로가 형성되는,
    에어로졸 발생 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 하우징 파트와 마주하는 제 2 하우징 파트의 일 면에 구비된 카트리지 홀딩부를 더 포함하고,
    상기 카트리지 홀딩부는 상기 카트리지의 일 측에 접하여, 상기 카트리지를 상기 카트리지 수용부 내 제위치에 유지시키는,
    에어로졸 발생 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 물품 삽입부 둘레의 적어도 일부에는 히터가 구비되는,
    에어로졸 발생 장치.
  11. 에어로졸 발생 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 삽입 가능하고, 서로 다른 액상들이 수용된 복수의 카트리지 파트들을 포함하는, 카트리지;
    상기 하우징 내에서, 상기 카트리지의 일 측에 구비되어 상기 카트리지 파트들을 타격하는, 액츄에이터; 및
    상기 카트리지의 타 측에 구비되어, 에어로졸 생성 물품이 삽입 가능한 물품 삽입부;
    를 포함하고,
    상기 카트리지 파트들 중 적어도 일부의 체적은 변경될 수 있고,
    상기 액츄에이터는 상기 카트리지의 파트들을 개별적으로 타격하고, 상기 액상들이 조합되어 상기 물품 삽입부로 전달되는,
    에어로졸 발생 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    제 1 액상향료가 수용되는, 제 1 카트리지 파트; 및
    제 2 액상 향료가 수용되는, 제 2 카트리지 파트;
    를 포함하고,
    상기 제 1 카트리지 파트 또는 제 2 카트리지 파트 중 적어도 어느 하나의 일부는 멤브레인으로 구성되고,
    상기 액츄에이터는 상기 제 1 카트리지 파트와 상기 제 2 카트리지 파트를 각각 타격하는 복수의 타격바들을 포함하고, 상기 제 1 액상향료와 제 2 액상향료가 조합되어 상기 물품 삽입부로 전달되는,
    에어로졸 발생 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하우징은, 제 1 하우징 파트 및 상기 제 1 하우징 파트와 힌지식으로 연결된 제 2 하우징 파트를 포함하고,
    상기 제 2 하우징 파트와 마주하는 상기 제 1 하우징 파트의 일 측에는 상기 카트리지가 수용되는 카트리지 수용부가 구비되고, 상기 물품 삽입부는 상기 제 2 하우징 파트를 관통하여 형성되고,
    상기 액츄에이터, 상기 카트리지 수용부 및 상기 물품 삽입부는 일렬로 정렬되는,
    에어로졸 발생 장치.
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