KR20230150716A - 다공성 흡습체 - Google Patents

다공성 흡습체 Download PDF

Info

Publication number
KR20230150716A
KR20230150716A KR1020230012749A KR20230012749A KR20230150716A KR 20230150716 A KR20230150716 A KR 20230150716A KR 1020230012749 A KR1020230012749 A KR 1020230012749A KR 20230012749 A KR20230012749 A KR 20230012749A KR 20230150716 A KR20230150716 A KR 20230150716A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
porous
moisture absorbent
porous moisture
atomizer
paragraph
Prior art date
Application number
KR1020230012749A
Other languages
English (en)
Inventor
정승규
권수일
권중학
임동욱
Original Assignee
주식회사 이엠텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220153117A external-priority patent/KR20230150706A/ko
Priority claimed from KR1020220153116A external-priority patent/KR20230153227A/ko
Application filed by 주식회사 이엠텍 filed Critical 주식회사 이엠텍
Publication of KR20230150716A publication Critical patent/KR20230150716A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/44Wicks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24BMANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A24B15/167Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes in liquid or vaporisable form, e.g. liquid compositions for electronic cigarettes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10Devices using liquid inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/16Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay
    • C04B35/20Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silicates other than clay rich in magnesium oxide, e.g. forsterite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/634Polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0051Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity
    • C04B38/0054Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof characterised by the pore size, pore shape or kind of porosity the pores being microsized or nanosized
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0087Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by generating pores in the ceramic material while in the molten state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/52Constituents or additives characterised by their shapes
    • C04B2235/5208Fibers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

실시예는 다공성 흡습체에 관한 것으로서, 특히 다공성 알갱이들로 이루어짐으로써 액상의 흡습과 이송이 원활하도록 하는 다공성 흡습체에 관한 것이다.

Description

다공성 흡습체{POROUS ABSORBENT MATERIAL}
실시예는 다공성 흡습체에 관한 것으로서, 특히 다공성 알갱이들로 이루어짐으로써 액상의 흡습과 이송이 원활하도록 하는 다공성 흡습체에 관한 것이다.
일반적으로, 전자담배는 교환 가능한 카트리지에 채워진 니코틴을 포함하는 용액을 에어로졸 또는 기체 상태(무화 상태)로 만들어 흡입할 수 있도록 만든 전자기기를 말한다.
이와 같은 전자담배는 일반 담배를 대신하여 흡연 욕구를 충족시킬 수 있으면서 타르와 같은 유해 성분이 포함되지 않아 담배로부터 유발되는 인체에 유해한 영향을 감소시킬 수 있으며, 이와 동시에 흡연의 간접적 피해를 유발시키지 않는다는 장점이 있어 사용 인구가 폭발적으로 증가하고 있는 추세이다. 즉, 전자담배는 실내에서 흡연이 가능하고 각종 질병을 유발시키는 담배의 피해를 방지하면서 담배를 피우는 것과 동일한 효과가 있다.
특히 최근에는 담배의 맛에 과일 등과 같은 다른 향을 추가하여 다양한 풍미를 느낄 수 있는 전자담배의 출시도 이루어지고 있다.
이러한 전자담배는, 액상 니코틴이 수용된 무화기를 배터리부에 결합하면 무화기의 가열체가 발열하면서 액상 니코틴을 기화시키는 연무가 이루어진다.
도 1은 종래 기술에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기를 상부에서 바라본 도면, 도 2는 종래 기술에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기를 하부에서 바라본 도면이다.
에어로졸 발생장치는 심지와 코일 조립체를 기화부로 채용할 경우 심지와 코일의 열전달 속도 차이로 인하여 액상과 심지의 국부적인 탄화를 방지할 수 있도록 발생할 가능성이 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 다공성 흡습체를 이용한 무화기는 이러한 문제를 개선하기 위해 개발된 것으로, 액상을 흡수하여 담지하는 다공성 세라믹(10)과 다공성 세라믹(10)의 하면에 부착되어 액상을 가열하여 기화시키는 발열체(16)을 포함한다. 다공성 세라믹(10)의 표면에 부착된 발열체(10)에는 발열체(16)로 전류를 인가하는 전원선(14)이 연결될 수 있다.
다공성 세라믹(10)은 중앙에 액상이 담길 수 있는 저수조 역할을 하는 요홈(12)을 포함하고 있다. 액상이 담길 수 있는 저수조를 구비함으로써, 다공성 세라믹(10)의 기공 내로 좀 더 안정적으로 액상을 지속적으로 공급할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 다공성 세라믹(10)은, 액상의 이동은 느리게 이루어지며, 고온에서 에어로졸의 이동은 원활한 형태로, 다공성 세라믹(10)의 각 기공들은 연결되어 에어로졸이 지나갈 수 있는 기로를 형성할 수 있다. 이때, 다공성 흡습체를 이용한 무화기의 비표면적이 증가할수록 액상의 흡습량이 증가하여 무화량을 증가시킬 수 있다.
그러나 종래 기술에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기(10)는 액상이 가열된 열선에 접촉하여 액상의 온도가 급상승하여 외부로 튀는 현상(액튐 현상)이 발생되는 문제점이 있다.
실시예는 다공성 알갱이들로 이루어짐으로써 액상의 흡습과 이송이 원활하도록 하는 다공성 흡습체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예는, 버나드셀 현상을 이용하여 표면이나 내부에 마이크로 기공이 형성된 복수의 다공성 알갱이들을 포함하여 구성되며, 복수의 다공성 알갱이들 사이에는 매크로 기공이 형성된 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 알갱이는 금속 성분과 실리케이트로 구성된 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 금속 성분은 알칼리토류족인 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 알갱이는 섬유 글라스를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 섬유 글라스는 50% 이상의 중량 퍼센트로 SiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 마이크로 기공은 20~50㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 매크로 기공은 1~20㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 알갱이는 마그네슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 규산 실리케이트, 제올라이트, 산화 티탄, 탄화 티탄, 지르코니아, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 뮬라이트, 코디어라이트, 탄화 텅스텐, 탄화 지르코늄, 질화 알루미늄을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 이용한 무화기를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 상기의 어느 한 실시예에 따른 다공성 흡습체와; 다공성 흡습체를 가열하는 열선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체 무화기를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 다공성 흡습체는 비드 형태나 구형 분말 형태의 알갱이로, 복수 개의 알갱이들이 소정 공간 내에 충진되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체 무화기를 제공한다.
실시예의 다른 일 태양으로서, 비드 형태나 구형 분말 형태의 알갱이들 중 일부는 10~500㎛ 범위의 두께로 열선부를 덮는 커버층을 이루며, 열선부의 두께는 다공성 흡습체 커버층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 이용한 무화기를 제공한다.
실시예인 다공성 흡습체는 비표면적이 증가된 다공성 알갱이 또는 구형 알갱이들을 포함하여 구성됨으로써, 그에 따라 액상이나 겔 상의 에어로졸 형성 기재의 흡습량을 증가시킬 수 있으며 모세관 현상에 따른 액상의 에어형성 기재의 이송량도 증가시킴으로써, 최종적으로 에어로졸 발생량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예는 다공성 흡습체의 일면에 형성된 열선부가 인서트(매립)되거나 다공성 흡습체에 의해 덮혀짐으로써, 액상의 이송량의 증가에 따라서 무화량을 증가시킬 수 있으며, 누액 방지 기능을 제공할 수 있으며, 액상의 탄화 과정에서의 탄 맛이 외부로 배출되지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 다공성 흡습체의 단위 알갱이들은 버나드셀 현상이 이루어지는 다공성 알갱이들 또는 다공성 구형 알갱이들로 이루어짐으로써, 버나드 셀 현상에 의해 입자의 표면에 결함이 유도되어 결과적으로 다공성 알갱이의 비표면적을 증가시킬 수 있고 그에 따라 액상의 흡습량을 증가시킬 수 있으며 최종적으로 에어로졸 발생량을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 기화부를 상부에서 바라본 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 기화부를 하부에서 바라본 도면,
도 3은 실시예에 따른 버나드 셀 현상을 이용하기 위한 다공성 흡습체를 구성하는 다공성 알갱이들의 주사현미경 사진,
도 4은 실시예에 따른 다공성 흡습체의 다양한 입체 형성들,
도 5는 제1 실시예에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기의 개념 사시도,
도 6은 제2 실시예에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기의 개념 사시도.
이하에서, 실시예들은 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 설명되는 실시예들은 그 실시예들의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
실시예에서, 액상 또는 액상 에어로졸 카트리지는 내부의 수용 공간에 액상이나 겔 타입의 에어로졸 형성 기재(예를 들면, 향료, 니코틴, VG(식물성 글리세린), PG(프로필렌 글리콜), 약품, 정향 등 중의 어느 하나 이상의 물질을 포함함)을 수용한다.
액상 카트리지는 에어로졸 형성 기재에 접하여 모세관 현상에 의해 에어로졸 형성 기재가 이송될 수 있도록 다공성 흡습체로 구성된 무화기를 포함하여 구성된다.
실시예에서, 다공성 흡습체 무화기는 에어로졸 형성 기재에 접하는 액상 흡입면과, 액상 흡입면에 이웃하지 않는 측면에 형성된 무화면 또는 무화된 에어로졸이 배출되는 배출면으로 구성된 다공성 흡습체를 포함하여 구성된다. 실시예에서, 무화면이나 배출면에 인접하여 열선부가 장착된다.
실시예에 따른 에어로졸 발생 장치는 액상 카트리지가 장착되는 케이스와, 액상 카트리지에 전원을 공급하는 전원부(제어 장치)와, 외부 공간과 무화면이나 배출면을 연통시키는 기류 패스를 포함하여 구성된다. 또는 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 형성 기재를 수용하는 수용 공간과, 수용 공간에 액상 흡입면이 접촉하는 다공성 흡습체 무화기와, 외부 공간과 연통되며 다공성 흡습체 무화기의 무화면 또는 배출면이 접하는 기류 패스를 포함하여 구성될 수도 있다.
도 3은 실시예에 따른 버나드 셀 현상을 이용하기 위한 다공성 흡습체를 구성하는 다공성 알갱이들의 주사현미경 사진이다.
본 실시예에서의 다공성 흡습체 또는 다공성 흡습체 블록의 단위 알갱이는 버나드셀 현상을 이용하여 형성된 다공성 알갱이 또는 다공성 구형 알갱이로서, 버나드 셀 현상에 의해 입자의 표면에 결함이 유도되어 결과적으로 다공성 알갱이의 비표면적을 증가시킬 수 있고 그에 따라 액상이나 겔 상의 에어로졸 형성 기재의 흡습량을 증가시킬 수 있으며 최종적으로 에어로졸 발생량을 증가시킬 수 있다.
위 다공성 알갱이들은 표면 결함(크랙)의 유발에 의해 그 표면에 다수의 홈이나 기공이 형성된 다공성 입체(또는 구형) 입자로서, 그 비표면적이 현저하게 증가된 상태이다.
다공성 알갱이들은 비드 형태이거나 구형 분말 형태일 수 있다. 다공성 알갱이들의 직경이나 사이즈는 10~300㎛의 범위에 속한다. 다공성 알갱이의 표면이나 내부에 형성된 기공은 마이크로 기공에 해당되며, 20~50㎛ 범위에 속한다.
이러한 다공성 알갱이들 사이의 기공은 다공성 흡습체의 기공으로서, 매크로 기공에 해당되며, 1~130㎛ 범위에 속한다. 후술하는 바와 같이 다공성 흡습체로서, 다공성 알갱이들이 바인더에 의해 입체 형상으로 블록화되어 사용되는 경우, 블록 내에서 다공성 알갱이들 사이의 기공이 매크로 기공이며, 다공성 흡습체로서 비드 형태이거나 구형 분말 형태의 알갱이 자체가 사용되는 경우 다공성 흡습체의 설치 공간 내에 장입된 알갱이들 사이의 간격이 매크로 기공이 된다. 다공성 흡습체의 기공율은 30~70% 범위에 속한다. 기공율은 매크로 기공과 마이크로 기공의 총합으로 계산된다.
다공성 알갱이들 각각은 금속 성분과 실리케이트를 구성된다. 금속 성분은 알루미늄, 마그네슘, 칼슘 등의 알칼리토류족의 소재이다. 특히, 다공성 알갱이들의 재질은 마그네슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 규산 실리케이트, 제올라이트, 산화 티탄, 탄화 티탄, 지르코니아, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 뮬라이트, 코디어라이트, 탄화 텅스텐, 탄화 지르코늄, 질화 알루미늄을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하여 구성된다.
다공성 알갱이들은 액상이나 겔상의 에어로졸 형성 기재의 흡습을 위해 친수성 성질을 지니는 것이 바람직하다.
또한, 다공성 알갱이들은 추가적으로 섬유 글라스(glass)를 포함할 수 있다. 이러한 섬유 글라스에 SiO2가 50% 이상의 중량퍼센트로 포함된다.
본 실시예에서의 다공성 흡습체는 액상이나 겔 상의 에어로졸을 흡습하는 기능 및/또는, 에어로졸 발생 장치나 카트리지에 장착되어, 액상의 에어로졸 형성 기재를 모세관 현상에 의해 이송시키는 기능을 지닌다. 이러한 흡습 기능과 이송 기능은 실시예와 같은 다공성 알갱이들로 구성된 다공성 흡습체에서 보다 원활하게 수행될 수 있다. 이러한 흡습 기능과 이송 기능에 의해서, 에어로졸 발생 장치나 카트리지에 적용될 경우, 사용자에 의한 퍼프 시에 일정한 에어로졸 형성 기재의 이송이 가능함으로써 일정한 양의 연무가 발생되도록 할 수 있다.
다공성 흡습체가 에어로졸 발생 장치나 카트리지에 무화기로서 적용될 때, 다공성 알갱이들이 바인더를 이용하여 입체 형상으로 블록화되고, 다공성 흡습체 블록를 가열하는 열선부가 다공성 흡습체 블록의 일면에 설치될 수 있다. 그러나, 다공성 흡습체는 별도로 블록화되는 과정을 거치지 않고 비드 형태나 구형 분말 형태의 알갱이 자체로 에어로졸 발생 장치나 카트리지에 무화기로 적용될 수 있다. 비드 형태나 구형 분말의 알갱이의 형태의 다공성 흡습체에 액상이나 겔 상의 에어로졸 형성 기재를 흡수한 상태로 에어로졸 발생 장치나 카트리지에 장입하고, 비드 형태나 구형 분말의 알갱이의 형태의 다공성 흡습체에 열선이 접촉하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 열선의 형태는 블레이드 형태나 원통형, 핀형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 비드 형태나 구형 분말의 알갱이는 특정한 형상을 가지지 않기 때문에, 열선의 형태나 배치가 자유롭고, 열선과 다공성 흡습체의 접촉면적을 넓힐 수 있다는 장점이 있다. 또한 비드 형태나 구형 분말의 알갱이 형태의 다공성 흡습체에 에어로졸 발생 기재를 흡습시킬 때, 블록 형태에 비해 동량의 에어로졸 발생 기재를 훨씬 단시간에 흡습시킬 수 있다.
즉, 알갱이 자체가 다공성 흡습체로 이용될 때, 액상의 흡습 기능과 이송 기능이 월등하여, 다공성 알갱이를 블록화한 때보다 제조 시에는 다공성 흡습체를 이용한 무화기의 제조 시간이 단축된다는 장점이 있고, 사용 시에는 액상이 원활히 이송되어 무화량을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 4은 실시예에 따른 다공성 흡습체의 다양한 입체 형상들이다.
도 4에서와 같이, 다공성 흡습체는 사용되는 에어로졸 발생 장치나 카트리지의 구조나 형상에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 특히, 일 실시예에서는, 상하 방향의 중공이 형성될 수 있다. 상하 방향의 중공은 다공성 흡습체에 흡수된 에어로졸 발생 기재가 열선에 의해 가열되어 무화된 에어로졸의 기류 패스로 활용될 수 있다.
도 5는 제1 실시예에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기의 개념 사시도, 도 6은 제2 실시예에 따른 다공성 흡습체를 이용한 무화기의 개념 사시도이다.
도 5에서, 다공성 흡습체를 이용한 무화기는 입체 형상이면서 상술된 다공성 알갱이들로 이루어진 다공성 흡습체 블록(10)과, 다공성 흡습체 블록(10)의 일측면인 무화면(10a)에 장착되거나 접하여 장착되는 열선부(2)와, 열선부(2)의 양 단부에 각각 연결되는 제 1 및 제 2 전기 단자(3a, 3b)를 구비하는 히터부와, 열선부(2)의 상측면 및 외측면을 덮으면서 다공성 흡습체(10)의 무화면(10a)에 장착되는 다공성 흡습체 커버층(12)을 포함하여 구성된다.
다공성 흡습체 블록(10)은 서로 반대 방향을 향하거나 인접하지 않는 무화면(10a)과, 흡습면을 구비한다. 무화기가 액상 카트리지나 에어로졸 발생 장치에 장착될 경우, 흡습면은 액상 흡습면으로 액상에 접촉하거나 액상을 공급받는 부분이며, 무화면(10a)은 무화면 또는 배출면에 해당된다. 무화면(10a)은 기류 패스 내부에 삽입되거나 접한다.
또한, 다공성 흡습체(10)는 모세관 현상에 의해 액상을 이송시키는 것으로, 흡습면으로부터 무화면(10b)으로 액상이 이송된다.
또한, 다공성 흡습체 블록(10)의 상술된 물질은 입체 형상을 지니도록 금형에서 소결 가공될 수도 있다.
히터부는 열선부(2)의 양 단부에 각각 연결되어 제어 장치(미도시)에 연결되어 전원을 공급 받아 인가하는 제 1 및 제 2 전기 단자들(3a, 3b)를 구비하여, 열 에너지를 생성하여 다공성 흡습체 블록(10)의 무화면(10a)에 전달하거나 확산시키거나 인가시킨다.
히터부의 열선부(2)는 사인파 형태나 메쉬 형태 등을 지니며, 금속 재질의 고체 상태나 금속 재질의 페이스트(paste)로 무화면(10a)에 장착되거나 부착된다. 열선부(2)의 금속 재질은 니켈-크롬, SUS, 칸탈, 텅스텐, 티타늄, 구리, 그래핀 중의 어느 하나로 이루어진다.
다공성 흡습체 커버층(12)은 친수성 특성을 지니면서 열선부(22) 및 그 주변의 무화면(10a)의 일부분을 덮도록 하며, 제 1 및 제 2 전극 단자(3a, 3b)는 외부로 노출되도록 형성된다. 다공성 흡습체 커버층(12)은 다공성 흡습체 블록(10)과 동일한 물질로 구성되며, 다공성 알갱이로 구성될 수 있다.
다공성 흡습체 커버층(12)의 두께는 10~500㎛ 범위에 속하며, 열선부(2)는 무화면(10a)의 표면에 장착되어, 다공성 흡습체 커버층(12)에 의해 매립되도록, 열선부(2)의 두께는 다공성 흡습체 커버층(12)의 두께보다 작다.
상술된 다공성 흡습체 커버층(12)이 열선부(2)를 덮으면서 무화면(10a)에 장착되거나 부착됨으로써, 열선부(2)가 다공성 흡습체 블록(10)과 밀착되면서 기류 패스와 직접적으로 접촉되는 것을 방지하여, 액상인 에어로졸 형성 기재가 열선부(2)에서 탄화되더라도 탄 맛이 기류 패스를 통하여 배출되는 에어로졸과 함께 배출되지 않도록 한다. 또한, 다공성 흡습체 커버층(12)은 다공성 흡습체 블록(10)의 무화면(10a)을 통하여 에어로졸 형성 기재가 누액되는 것을 방지한다.
도 6에서, 다공성 흡습체를 이용한 무화기는 입체 형상이면서 상술된 다공성 알갱이들로 이루어진 다공성 흡습체 블록(20)과, 다공성 흡습체 블록(20)의 일측면인 무화면(20a)에 형성된 홈(20b) 내에 삽입되어 장착되는 열선부(2)와, 열선부(2)의 양 단부에 각각 연결되며 홈(20b) 내에 삽입되어 장착되는 제 1 및 제 2 전기 단자(3a, 3b)를 구비하는 히터부와, 홈(20b)을 덮으면서 제 1 및 제 2 전기 단자(3a, 3b) 각각은 외부에 노출되고 열선부(2)은 덮혀지도록 하는 다공성 흡습체 커버층(22)을 포함하여 구성된다.
홈(20b)은 히터부의 형상과 동일하며, 열선부(2)가 홈(20b) 내에 완전히 삽입될 수 있는 깊이를 지닌다. 홈(20b)의 깊이는 10~500㎛ 범위에 속하며, 열선부(2)는 홈(20b)의 깊이보다 작은 두께를 지닌다. 다공성 흡습체 커버층(22)의 두께는 홈(20b)의 깊이와 같거나 작다.
다공성 흡습체 커버층(22)은 열선부(2)의 상측면을 완전히 덮도록 홈(20b)을 덮도록 형성된다.
도 6에서의 다공성 흡습체 커버층(22)의 작용은 도 5의 다공성 흡습체 커버층(12)의 작용과 동일하다.
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 실시예와 달리, 다공성 흡습체를 블록화하여 사용하지 않고, 다공성 알갱이 자체를 다공성 흡습체로 사용할 때에도 유사하게 액튐 방지 구조를 적용할 수 있다. 액상을 머금은 비드 형태나 구형 분말의 알갱이를 소정 공간 내에 장입하고, 열선부를 설치한 다음, 열선부를 매립할 수 있도록 비드 형태나 구형 분말의 알갱이를 10~500㎛ 범위로 장입함으로써 비드 형태나 구형 분말의 알갱이의 일부가 커버층의 역할을 수행할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상술한 특정의 바람직한 실시예들에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (11)

  1. 버나드셀 현상을 이용하여 표면이나 내부에 마이크로 기공이 형성된 복수의 다공성 알갱이들을 포함하여 구성되며,
    복수의 다공성 알갱이들 사이에는 매크로 기공이 형성된 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  2. 제1항에 있어서,
    다공성 알갱이는 금속 성분과 실리케이트로 구성된 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  3. 제2항에 있어서,
    금속 성분은 알칼리토류족인 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  4. 제2항에 있어서,
    다공성 알갱이는 섬유 글라스를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  5. 제4항에 있어서,
    섬유 글라스는 50% 이상의 중량퍼센트로 SiO2를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  6. 제1항에 있어서,
    마이크로 기공은 20~50㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  7. 제1항에 있어서,
    매크로 기공은 1~20㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체.
  8. 제1항에 있어서,
    다공성 알갱이는 마그네슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 규산 실리케이트, 제올라이트, 산화 티탄, 탄화 티탄, 지르코니아, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 뮬라이트, 코디어라이트, 탄화 텅스텐, 탄화 지르코늄, 질화 알루미늄을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 이용한 무화기.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 따른 다공성 흡습체와;
    다공성 흡습체를 가열하는 열선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체 무화기.
  10. 제9항에 있어서,
    다공성 흡습체는 비드 형태나 구형 분말 형태의 알갱이로, 복수 개의 알갱이들이 소정 공간 내에 충진되어 이루어진 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체 무화기.
  11. 제10항에 있어서,
    비드 형태나 구형 분말 형태의 알갱이들 중 일부는 10~500㎛ 범위의 두께로 열선부를 덮는 커버층을 이루며,
    열선부의 두께는 다공성 흡습체 커버층의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 다공성 흡습체를 이용한 무화기.
KR1020230012749A 2022-04-22 2023-01-31 다공성 흡습체 KR20230150716A (ko)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220049898 2022-04-22
KR20220049898 2022-04-22
KR20220052511 2022-04-28
KR1020220052511 2022-04-28
KR1020220153116 2022-11-15
KR1020220153117A KR20230150706A (ko) 2022-04-22 2022-11-15 다공성 흡습체
KR1020220153116A KR20230153227A (ko) 2022-04-28 2022-11-15 다공성 흡습체를 이용한 무화기
KR1020220153117 2022-11-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230150716A true KR20230150716A (ko) 2023-10-31

Family

ID=88420243

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230012750A KR20230150717A (ko) 2022-04-22 2023-01-31 다공성 흡습체를 이용한 무화기
KR1020230012749A KR20230150716A (ko) 2022-04-22 2023-01-31 다공성 흡습체

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230012750A KR20230150717A (ko) 2022-04-22 2023-01-31 다공성 흡습체를 이용한 무화기

Country Status (2)

Country Link
KR (2) KR20230150717A (ko)
WO (1) WO2023204401A1 (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9386803B2 (en) * 2010-01-06 2016-07-12 Celanese Acetate Llc Tobacco smoke filter for smoking device with porous mass of active particulate
GB201320674D0 (en) * 2013-11-22 2014-01-08 British American Tobacco Co Adsorbent materials
KR20200057034A (ko) * 2017-09-22 2020-05-25 아쎄테이트 인터내셔널 엘엘씨 다공성 매스를 갖는 에어로졸 생성 장치
US11856978B2 (en) * 2018-01-03 2024-01-02 Kt&G Corporation Aerosol-generating article including agar, glycern, and water
KR102351158B1 (ko) * 2019-10-30 2022-01-13 (주)인터플렉스 전자담배용 무화기 카트리지
KR102471107B1 (ko) * 2020-01-31 2022-11-25 주식회사 케이티앤지 다공성 윅 및 이를 포함하는 증기화기

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230150717A (ko) 2023-10-31
WO2023204401A1 (ko) 2023-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2704552C2 (ru) Устройство для доставки аэрозоля и способ создания ароматизированного аэрозоля
JP2019122372A (ja) 液体貯蔵体および蒸発器として使用するための多孔性焼結体
EP3881692A1 (en) Porous wick, vaporizer comprising same, and aerosol generating device
KR20220046414A (ko) 기화 장치 및 그 기화기
KR20230076058A (ko) 세라믹 히터를 구비하는 액상 카트리지와 이를 이용한 에어로졸 발생 장치
KR20230150716A (ko) 다공성 흡습체
JP2023501035A (ja) 泡状エアロゾル発生材料を含む使い捨て成形カートリッジの形態のエアロゾル発生物品
TWM590368U (zh) 霧化裝置及其霧化元件
KR20230153227A (ko) 다공성 흡습체를 이용한 무화기
KR20230149134A (ko) 에어로졸 발생 장치의 세라믹 무화기
KR20240029197A (ko) 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기
KR102706707B1 (ko) 세라믹 무화기
KR20230150706A (ko) 다공성 흡습체
KR20230134031A (ko) 에어로졸 발생 장치의 세라믹 무화기
KR20230155928A (ko) 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 무화기
KR20230143378A (ko) 에어로졸 발생 장치의 세라믹 무화기
WO2023214834A1 (ko) 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 무화기
KR20230155931A (ko) 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기
KR20240110332A (ko) 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 및 그 제조방법
KR20230141157A (ko) 에어로졸 발생 장치의 세라믹 무화기
KR20230149686A (ko) 흡연 물품
KR102647540B1 (ko) 에어로졸 발생 장치
KR102647550B1 (ko) 에어로졸 발생 장치
KR20230156240A (ko) 세라믹 열선을 포함하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기
WO2023214805A1 (ko) 에어로졸 발생 장치용 금속 프린팅을 이용한 세라믹 무화기

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal