KR20230111741A - 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 하우징; 상기 하우징에 위치되고, 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되고, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면과 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하는, 물품 삽입부; 및 상기 물품 삽입부 내부에 위치되어 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하는 히팅 유닛 및 상기 히팅 유닛과 연결되며 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 성질을 갖는 물질로 구성되는 변형 유닛을 포함하는, 히터 모듈; 을 포함하고, 상기 히팅 유닛은, 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 인접하여 배치되는 제 1 위치 및 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 이격하여 배치되는 제 2 위치 사이에서 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열할 수 있다.
Description
이하 실시 예들은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템에 관한 것이다.
근래에 전통 에어로졸 발생 물품의 단점을 극복하는 대체 물품에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품 스틱을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 장치(e.g.에어로졸 발생 물품형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 그에 적용되는 에어로졸 발생 물품 스틱(또는 에어로졸 발생 물품) 및 에어로졸 발생 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들면, 공개특허공보 제10-2017-0078844호는 가열식 끽연 가능 물질을 개시한다.
일 실시 예에 따른 목적은 변형 유닛을 이용한 다단 히팅 구조를 포함하여 에어로졸 발생 물품 내에 수용된 매질을 효율적으로 가열하는 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 히터에서 발생한 열에 의해 변형 유닛의 형상이 변화하며 히터의 가열 부위가 이동하는 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템을 제공하는 것이다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 하우징; 상기 하우징에 위치되고, 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되고, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면과 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하는, 물품 삽입부; 및 상기 물품 삽입부 내부에 위치되어 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하는 히팅 유닛 및 상기 히팅 유닛과 연결되며 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 성질을 갖는 물질로 구성되는 변형 유닛을 포함하는, 히터 모듈; 을 포함하고, 상기 히팅 유닛은, 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 인접하여 배치되는 제 1 위치 및 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 이격하여 배치되는 제 2 위치 사이에서 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛은, 상기 히팅 유닛에서 발생된 열이 상기 변형 유닛의 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 단부를 향해 전도됨에 따라, 상기 히팅 유닛의 상기 제 1 위치에 대응되는 제 1 형상 및 상기 히팅 유닛의 상기 제 2 위치에 대응되는 제 2 형상 사이에서 형상이 변화할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛은, 상기 히팅 유닛의 온도가 상승함에 따라 상기 제 1 형상에서 상기 제 2 형상으로 변화할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛은, 상기 히팅 유닛의 온도가 상승함에 따라 상기 제 2 형상에서 상기 제 1 형상으로 변화할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛의 상기 제 1 형상은 동일 평면 상에서 권취되는 롤 형상이며, 상기 제 2 형상은 상기 롤 형상이 풀어진 릴리즈 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛의 상기 제 1 형상은 수축 스프링 형상이며, 상기 제 2 형상은 팽창 스프링 형상일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛은, 제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 1 단부는 상기 히팅 유닛에 고정되고, 상기 제 2 단부는 자유단이며, 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이의 적어도 일 영역은 상기 물품 삽입부의 제 2 단부 면과 맞닿을 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛은, 제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부를 포함하고, 상기 제 1 단부는 상기 히팅 유닛에 고정되고, 상기 제 2 단부는 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면에 고정되며, 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이의 적어도 일 영역은 굽이 질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 히터 모듈은, 상기 물품 삽입부의 상기 내부 면의 적어도 일부에 접하도록 구성되고, 상기 물품 삽입부에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 경우에 상기 에어로졸 발생 물품의 외주면의 적어도 일부를 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 히터 모듈은, 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면에서 길이 방향으로 돌출하도록 구성되고, 상기 물품 삽입부에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 경우에 상기 에어로졸 발생 물품 내부로 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면에 접하는 지지 구조체; 를 더 포함하고, 상기 변형 유닛은, 상기 히팅 유닛과 연결되는 제 1 단부, 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이의 상기 지지 구조체와 맞닿는 지지부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 지지부는, 상기 히팅 유닛의 온도가 변화함에 따라 상기 변형 유닛의 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 가변할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 변형 유닛은, 형상 기억 합금, 형상 기억 중합체, 형상 기억 세라믹 또는 바이메탈 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템은, 에어로졸 발생 물품; 하우징, 상기 하우징에 위치되고 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되는 물품 삽입부 및 상기 물품 삽입부 내부에 위치되어 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하는 히팅 유닛 및 상기 히팅 유닛과 연결되며 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 성질을 갖는 물질로 구성되는 변형 유닛을 포함하는 히터 모듈을 포함하는 에어로졸 발생 장치; 를 포함하고, 상기 물품 삽입부는, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하고, 상기 히팅 유닛은, 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 인접하여 배치되는 제 1 위치 및 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 이격하여 배치되는 제 2 위치 사이에서 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품을 가열할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 물품은, 매질 수용부; 및 상기 매질 수용부의 상류 측 단부에 배치되어 에어로졸을 생성하는 보습제 수용부; 를 포함하고, 상기 히팅 유닛은 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하고, 상기 히팅 유닛의 상기 제 1 위치는 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 보습제 수용부의 위치에 대응되고, 상기 제 2 위치는 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 매질 수용부의 위치에 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템은, 변형 유닛을 이용한 다단 히팅 구조를 포함하여 에어로졸 발생 물품 내에 수용된 매질을 효율적으로 가열할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템은, 히터에서 발생한 열에 의해 변형 유닛의 형상이 변화하며 히터의 가열 부위가 이동될 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시 예에 따른 히터 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 히터 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도 및 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면도이다.
도7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도 및 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시 예에 따른 히터 모듈을 도시한 도면이다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 히터 모듈을 도시한 도면이다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도 및 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템의 단면도이다.
도7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품을 도시한 도면이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 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 에어로졸 발생 물품을 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 에어로졸 발생 물품의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 담배 로드 및 제 2 세그먼트를 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.
제 2 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제 2 세그먼트는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들면, 제 2 세그먼트는 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 에어로졸 발생 물품을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 에어로졸 발생 물품을 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 발생 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 발생 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 발생 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 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 블록도이다.
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 발생 물품(예: 에어로졸 발생 물품, 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 발생 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 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 발생 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 들어, 퍼프 센서(126)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(120)는 전술한 센서(122 내지 126) 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 들어, 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(140)의 충/방전 상태, 히터(150)의 예열 상태, 에어로졸 발생 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 들어, 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 들어, 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 들어, 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 들어, 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 들어, 히터(150)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 복수의 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(150)는 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 제1 히터 및 액상을 가열하기 위한 제2 히터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(160)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 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 들어 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 들어, 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 들어, 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 들어, 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 들어, 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 들어, 퍼프 센서(126)를 통해 카운트된 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 발생 물품의 상태에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 과습 상태인 경우에, 제어부(110)는 유도 코일(예: 도 2의 유도 코일(124))에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 발생 물품이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도 및 단면도이다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는, 에어로졸 발생 물품을 적어도 부분적으로 수용하고 다양한 전자/기계 컴포넌트들을 수용하도록 구성된 하우징(210)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는, 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되는 물품 삽입부(220)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 물품 삽입부(220)는, 제 1 단부 면(220a)(예: 윗면), 제 1 단부 면(220a)에 반대되는 제 2 단부 면(220b)(예: 아랫면) 및 길이 및 둘레를 갖는 제 1 단부 면(220a)과 제 2 단부 면(220b) 사이의 내부 면(220c)(예: 사이드 면)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는, 물품 삽입부(220)에 수용된 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 가열하도록 구성된 히터 모듈(230)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터 모듈(230)은, 물품 삽입부(220)의 내부에 배치되도록 구성된 히팅 유닛(232) 및 히팅 유닛(232)과 연결되어 히팅 유닛(232)을 지지하는 변형 유닛(234)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 성질을 갖는 물질로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 히팅 유닛(232)은, 제 1 위치(P1) 및 제 2 위치(P2) 사이에서 이동하며 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하도록 구성될 수 있다. 제 1 위치(P1)는, 예를 들어, 히팅 유닛(232)이 물품 삽입부(220)의 제 2 단부 면(220b)과 인접하여 배치되는 위치일 수 있다. 제 2 위치(P2)는, 예를 들어, 히팅 유닛(232)이 물품 삽입부(220)의 제 2 단부 면(220b)과 이격하여 배치되는 위치일 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는, 에어로졸 발생 장치(200)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(240)(예: 제어부(110))를 포함할 수 있다. 제어부(240)는, 예를 들어, 배터리(250)의 전력을 히터 모듈(230)에 공급하는 것을 제어함으로써 히팅 유닛(232)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 배터리(250)와 히터 모듈(230) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는, 에어로졸 발생 장치(200)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급하는 배터리(250)(예: 배터리(140))를 포함할 수 있다. 배터리(250)는, 예를 들어, 히터 모듈(230)이 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 배터리(250)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(250)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하에서는, 도 3a 내지 도 5를 참조하여 다양한 실시 예에 따른 변형 유닛을 포함하는 히터 모듈을 포함하는 에어로졸 발생 장치에 대해 자세히 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시 예에 따른 히터 모듈(230)을 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 물품 삽입부(220)의 내부에는 히터 모듈(230)을 포함할 수 있다(도 2 참조). 히터 모듈(230)은, 실질적으로 열을 발생시키는 히팅 유닛(232) 및 히팅 유닛(232)과 연결되는 변형 유닛(234)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터 모듈(230)은, 물품 삽입부(220)의 내부 면(220c)의 적어도 일부에 접하도록 구성될 수 있고, 물품 삽입부(220)에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 경우에 에어로졸 발생 물품의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 히팅 유닛(232)과 연결되는 제 1 단부(234a) 및 제 1 단부(234b)의 반대 측 제 2 단부(234b)를 포함할 수 있다. 히팅 유닛(232)에서 발생한 열이 변형 유닛(234)의 제 1 단부(234a)에서 제 2 단부(234b)를 향하는 방향으로 전도됨으로써 상승하는 온도에 따라 변형 유닛(234)의 형상이 변화할 수 있다. 일 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 히팅 유닛(232)이 제 1 위치(P1)에 배치되는 경우의 형상인 제 1 형상(F1) 및 히팅 유닛(232)이 제 2 위치(P2)에 배치되는 경우의 형상인 제 2 형상(F2)을 포함할 수 있으며, 변형 유닛(234)은 제 1 형상(F1) 및 제 2 형상(F2) 사이에서 변화될 수 있다.
일 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 온도에 따라 형상이 변하는 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 변형 유닛(234)은, 형상 기억 합금, 형상 기억 중합체, 형상 기억 세라믹 또는 바이메탈 중 적어도 하나로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 히팅 유닛(232)의 온도가 상승함에 따라 발생한 열이 변형 유닛(234)의 제 1 단부(234a)로부터 제 2 단부(234b)를 향하는 방향으로 전도될 때, 제 1 형상(F1)에서 제 2 형상(F2)으로(도 3a의 왼쪽에서 오른쪽으로) 변화될 수 있으며, 히팅 유닛(232)은 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2)로 이동할 수 있다. 다른 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 히팅 유닛(232)의 온도가 상승함에 따라 발생한 열이 변형 유닛(234)의 제 1 단부(234a)로부터 제 2 단부(234b)를 향하는 방향으로 전도될 때, 제 2 형상(F2)에서 제 1 형상(F1)으로(도 3a의 왼쪽에서 오른쪽으로) 변화될 수 있으며, 히팅 유닛(232)은 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2)로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 히팅 유닛(232)이 제 1 위치(P1)에서 제 2 위치(P2)로 이동하는 경우, 에어로졸 발생 물품의 상류 측에 수용된 매질부터 가열이 시작되어 하류 측에 수용된 매질이 순차적으로 가열될 수 있고, 이에 따라 사용자에게 전달되는 매질의 탄내 또는 탄 맛이 감소되거나 제거될 수 있다.
다른 실시 예에서, 히팅 유닛(232)이 제 2 위치(P2)에서 제 1 위치(P1)로 이동하는 경우, 에어로졸 발생 물품의 하류 측에 수용된 매질부터 가열이 시작되어 상류 측에 수용된 매질이 순차적으로 가열될 수 있고, 이에 따라 가열되는 매질과 사용자의 구부 간 거리가 상대적으로 짧아 에어로졸의 빠른 이행이 가능할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 일 실시 예에서, 변형 유닛(234)의 제 1 단부(234a)는 히팅 유닛(232)에 고정되고, 제 2 단부(234b)는 자유단일 수 있다. 변형 유닛(234)의 제 1 단부(234a) 및 제 2 단부(234b) 사이의 적어도 일 영역은 물품 삽입부(220)의 제 2 단부 면과 맞닿을 수 있다. 즉, 일 실시 예에서, 변형 유닛(234)의 제 1 형상(F1)은 동일 평면 상에서 권취되는 롤 형상일 수 있고, 변형 유닛(234)의 제 2 형상(F2)은 롤 형상이 풀어진 릴리즈 형상일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(200)는 물품 삽입부(220)의 제 2 단부 면(220b)에 접하는 지지 구조체(260)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 지지 구조체(260)는, 히터 모듈(230)을 지지할 수 있으며, 에어로졸 발생 물품의 매질 수용부의 위치와 히팅 유닛(232)의 위치를 대응시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 변형 유닛(234)은, 제 1 단부(234a), 제 1 단부(234a)의 반대 측에 형성되는 제 2 단부(234b) 및 지지 구조체(260)와 맞닿는 제 1 단부(234a) 및 제 2 단부(234b) 사이의 지지부(234c)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 변형 유닛(234)의 형상이 변화함에 따라, 지지부(234c)의 위치는 제 1 단부(234a) 및 제 2 단부(234b) 사이에서 변화될 수 있다.
도 4는 다른 실시 예에 따른 히터 모듈(230)을 도시한 도면이다.
다른 실시 예에 따른 히터 모듈(230)은, 실질적으로 열을 발생시키는 히팅 유닛(232) 및 히팅 유닛(232)과 연결되는 변형 유닛(234)을 포함할 수 있다.
계속하여 도 4를 참조하면, 변형 유닛(234)은, 제 1 단부(234a) 및 상기 제 1 단부(234a)의 반대 측의 제 2 단부(234b)를 포함할 수 있다. 변형 유닛(234)의 제 1 단부(234a)는 히팅 유닛(232)에 고정되고, 제 2 단부(234b)는 물품 삽입부(220)의 제 2 단부 면(220b) 또는 지지 구조체(예: 도 3b의 지지 구조체(260))에 고정될 수 있다. 제 1 단부(234a) 및 제 2 단부(234b) 사이의 적어도 일 영역은 굽이 진 형태로서, 지그재그(zigzag) 타입, 스프링 타입 및/또는 롤 타입을 포함할 수 있다. 즉, 일 실시 예에서, 변형 유닛(234)의 제 1 형상(F1)은 수축된 스프링 형상일 수 있으며, 변형 유닛(234)의 제 2 형상(F2)은 팽창된 스프링 형상일 수 있다.
도 5는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(300)의 개략도 및 단면도이다.
다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(300)는, 하우징(310), 물품 삽입부(320), 히터 모듈(330), 제어부(340) 및 배터리(350)를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 하우징(310), 물품 삽입부(320), 제어부(340) 및 배터리(350)는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 하우징(210), 물품 삽입부(220), 제어부(240) 및 배터리(250)와 같거나 유사할 수 있다.
이하에서는, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)와 다른 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(300)의 차이가 있는 구성인 히터 모듈(330)에 대하여 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 히터 모듈(330)은, 물품 삽입부(220)의 내부에 배치되도록 구성된 히팅 유닛(332) 및 히팅 유닛(332)과 연결되어 히팅 유닛(332)을 지지하는 변형 유닛(334)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 변형 유닛(334)은, 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 성질을 갖는 물질로 구성될 수 있다.
계속하여 도 5를 참조하면, 히터 모듈(330)의 히팅 유닛(332) 및 변형 유닛(334)은, 물품 삽입부(320)의 제 2 단부 면(320b)에서 제 1 단부 면(320a)을 향하는 길이 방향으로 돌출하도록 구성될 수 있다. 즉, 히터 모듈(330)은 핀형, 블레이드형 및/또는 니들형으로 구성될 수 있다. 히터 모듈(330)이 핀형, 블레이드형 및/또는 니들형으로 구성되는 경우, 물품 삽입부(320)의 내부에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 경우 히터 모듈(330)은 에어로졸 발생 물품 내부로 삽입되어, 에어로졸 발생 물품 내부에 수용된 매질을 가열할 수 있다.
이하에서는, 도 6 내지 도 7b를 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(10)에 과하여 상세히 설명한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(10)의 단면도이다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 시스템(10)은, 에어로졸 발생 물품(20) 및 에어로졸 발생 장치(200)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(20)은, 제 1 세그먼트(21) 및 제 2 세그먼트(22)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 1 세그먼트(21)는, 매질, 보습제, 향미제 및/또는 에어로졸 형성 기재 등을 수용하는 세그먼트일 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 2 세그먼트(22)는, 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 도 6에서, 제 1 세그먼트(21) 및 제 2 세그먼트(22)는 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 세그먼트들로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)는, 하우징(210), 물품 삽입부(220), 히터 모듈(230), 제어부(240) 및 배터리(250)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 히터 모듈(230)은, 에어로졸 발생 물품(20)을 가열하는 히팅 유닛(232) 및 히팅 유닛(232)과 연결되고 히팅 유닛(232)을 지지하는 변형 유닛(234)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 변형 유닛(234)은, 온도 변화에 따라 형상이 변하는 성질을 가질 수 있으며, 변형 유닛(234)의 형상 변화에 따라 히팅 유닛(232)은 에어로졸 발생 물품(20)의 제 1 세그먼트(21)의 외부면을 따라 제 1 위치(예: 도 3a의 P1) 및 제 2 위치(예: 도 3a의 P2) 사이에서 길이 방향으로 이동하며 가열할 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(20)을 도시한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 에어로졸 발생 물품(20)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 발생 물품(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 발생 물품(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 제 1 세그먼트(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 제 2 세그먼트(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 에어로졸 발생 물품(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 제 2 세그먼트(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
계속하여 도 7a를 참조하면, 제1 래퍼(241) 및 제2 래퍼(242)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241) 및 제2 래퍼(242)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 또한, 제1 래퍼(241) 및 제2 래퍼(242)는 내유성을 갖는 종이류 및/또는 알루미늄 합지 포장제로 제작될 수 있다. 제3 래퍼(243)는 하드 권지로 제작될 수 있으며, 제4 래퍼(244)는 내유성 하드 권지로 제작될 수 있고, 제5 래퍼(245)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다.
제 2 세그먼트(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 제 2 세그먼트(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 제 2 세그먼트(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 제 2 세그먼트(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 제 2 세그먼트(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
계속하여 도 7a를 참조하면, 제 2 세그먼트(22)에는 적어도 하나의 캡슐(25)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(25)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(25)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(25)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제 1 세그먼트(21)는 매질 세그먼트(21a) 및 무화 세그먼트(21b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 매질 세그먼트(21a)는, 매질을 포함할 수 있다. 예를들어, 매질은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질 및 니코틴, 담배 추출물 및 또는 다양한 향미제를 기초로 하는 액상 조성물을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시 예에 따른 무화 세그먼트(21b)는, 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 매질 세그먼트(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 매질 세그먼트(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 분사됨으로써 첨가될 수 있다.
계속하여 도 7b를 참조하면, 무화 세그먼트(21b)는 매질 세그먼트(21a)의 상류 측 단부에 배치될 수 있다. 무화 세그먼트(21b)가 가열됨에 따라, 무화 세그먼트에 포함된 에어로졸 생성 물질에 의해 에어로졸이 발생될 수 있고, 발생된 에어로졸은 매질 세그먼트(21a)를 통과해 사용자의 구부로 이행될 수 있다. 이 때, 발생된 에어로졸은 매질 세그먼트(21a)에 수용된 매질을 함께 이송할 수 있다.
일 실시 예에서, 매질 세그먼트(21a) 및 무화 세그먼트(21b)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(20)이 에어로졸 발생 장치(200)에 수용되는 경우(예: 도 6 참조)에, 히팅 유닛(232)은, 매질 세그먼트(21a)의 위치에 대응되는 제 2 위치(P2)(예: 도 3a의 오른쪽) 및 무화 세그먼트(21b)의 위치에 대응되는 제 1 위치(P1)(예: 도 3a의 왼쪽) 사이에서 이동하며 에어로졸 발생 물품(20)을 가열할 수 있다. 일 실시 예에서, 히팅 유닛(232)은, 제 2 위치(P2)에서 제 1 위치(P1)로 이동하며 에어로졸 발생 물품(20)을 가열할 수 있다. 히팅 유닛(232)이 제 2 위치(P2)에서 제 1 위치(P1)로 이동하며 에어로졸 발생 물품(20)을 가열하는 경우, 매질 세그먼트(21a)를 예열한 후에 무화 세그먼트(21b)를 가열함으로써, 더욱 풍부한 무화를 발생시킬 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
Claims (15)
- 하우징;
상기 하우징에 위치되고, 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되고, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면과 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하는, 물품 삽입부; 및
상기 물품 삽입부 내부에 위치되어 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하는 히팅 유닛 및 상기 히팅 유닛과 연결되며 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 변형 유닛을 포함하는, 히터 모듈;
을 포함하고,
상기 히팅 유닛은, 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 인접하여 배치되는 제 1 위치 및 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 이격하여 배치되는 제 2 위치 사이에서 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 변형 유닛은,
제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부를 포함하고,
상기 히팅 유닛에서 발생된 열이 상기 변형 유닛의 상기 제 1 단부에서 상기 제 2 단부를 향해 전도됨에 따라, 상기 히팅 유닛의 상기 제 1 위치에 따른 제 1 형상 및 상기 히팅 유닛의 상기 제 2 위치에 따른른 제 2 형상 사이에서 형상이 변화하는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 변형 유닛은,
상기 히팅 유닛으로부터 상기 변형 유닛으로 열이 전도됨에 따라 상기 제 1 형상에서 상기 제 2 형상으로 변화하는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 변형 유닛은,
상기 히팅 유닛으로부터 상기 변형 유닛으로 열이 전도됨에 따라 상기 제 2 형상에서 상기 제 1 형상으로 변화하는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 변형 유닛은, 제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부를 포함하고,
상기 제 1 단부는 상기 히팅 유닛에 고정되고, 상기 제 2 단부는 자유단이며, 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이의 적어도 일 영역은 상기 물품 삽입부의 제 2 단부 면과 맞닿는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 변형 유닛의 상기 제 1 형상은 권취되는 롤 형상이며, 상기 제 2 형상은 상기 롤 형상이 풀어진 릴리즈 형상인,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 변형 유닛은, 제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부를 포함하고,
상기 제 1 단부는 상기 히팅 유닛에 고정되고, 상기 제 2 단부는 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면에 고정되며, 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이의 적어도 일 영역은 비선형인인,
에어로졸 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 변형 유닛의 상기 제 1 형상은 수축 스프링 형상이며, 상기 제 2 형상은 팽창 스프링 형상인,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 히터 모듈은,
상기 물품 삽입부의 상기 내부 면의 적어도 일부에 접하도록 구성되고, 상기 물품 삽입부에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 경우에 상기 에어로졸 발생 물품의 외주면의 적어도 일부를 감싸는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 히터 모듈은,
상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면에서 길이 방향으로 돌출하도록 구성되고, 상기 물품 삽입부에 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 경우에 상기 에어로졸 발생 물품 내부로 삽입되는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면에 접하는 지지 구조체;
를 더 포함하고,
상기 변형 유닛은, 상기 히팅 유닛과 연결되는 제 1 단부, 상기 제 1 단부의 반대 측의 제 2 단부 및 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이의 상기 지지 구조체와 맞닿는 지지부를 포함하는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 지지부의 위치는 상기 변형 유닛의 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부 사이에서 가변하는,
에어로졸 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 변형 유닛은, 형상 기억 합금, 형상 기억 중합체, 형상 기억 세라믹 또는 바이메탈 중 적어도 하나로 이루어지는,
에어로졸 발생 장치.
- 에어로졸 발생 물품;
하우징, 상기 하우징에 위치되고 에어로졸 발생 물품을 수용하도록 구성되는 물품 삽입부 및 상기 물품 삽입부 내부에 위치되어 상기 에어로졸 발생 물품에 수용된 매질을 가열하는 히팅 유닛 및 상기 히팅 유닛과 연결되며 온도가 변화함에 따라 형상이 변화하는 성질을 갖는 물질로 구성되는 변형 유닛을 포함하는 히터 모듈을 포함하는 에어로졸 발생 장치;
를 포함하고,
상기 물품 삽입부는, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면에 반대되는 제 2 단부 면, 및 길이 및 둘레를 갖고 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면 사이의 내부 면을 포함하고,
상기 히팅 유닛은, 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 인접하여 배치되는 제 1 위치 및 상기 히팅 유닛이 상기 물품 삽입부의 상기 제 2 단부 면과 이격하여 배치되는 제 2 위치 사이에서 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하는,
에어로졸 발생 시스템.
- 제 14 항에 있어서,
상기 에어로졸 발생 물품은,
매질 세그먼트; 및
상기 매질 세그먼트의 상류 측 단부에 배치되어 에어로졸을 생성하는 무화 세그먼트;
를 포함하고,
상기 히팅 유닛은 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로 이동하며 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하고,
상기 히팅 유닛의 상기 제 1 위치는 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 무화 세그먼트의 위치에 대응되고, 상기 제 2 위치는 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 매질 세그먼트의 위치에 대응되는,
에어로졸 발생 시스템.
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