KR20230173568A - 체결 요소를 포함하는 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

체결 요소를 포함하는 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 Download PDF

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KR20230173568A
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윤성욱
정형진
한정호
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Abstract

에어로졸 생성 장치용 히터 조립체는 에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸는 열 전도성 전열체; 및 상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸고, 외부 전원으로부터 인가된 전력에 의해 상기 열 전도성 전열체를 가열하는 가요성 히터;를 포함하며, 상기 가요성 히터는 제1 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 상에 배치되고 양 단이 상기 외부 전원과 연결되는 전기 전도성 트랙, 상기 전기 전도성 트랙 상에 배치되고 상기 제1 가요성 필름에 부착되는 제2 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 일측에 형성된 하나 이상의 제1 체결 부재, 및 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함하고, 상기 가요성 히터는 상기 제1 체결 부재 및 상기 제2 체결 부재 간의 체결에 의해 상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸는 것일 수 있다.

Description

체결 요소를 포함하는 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 {HEATER ASSEMBLY COMPRISING FASTENING ELEMENTS AND AEROSOL GENERATING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 개시는 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열 전도성 전열체에 히터를 밀착시킴으로써 열전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 체결 구조를 포함하는 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물질을 가열시켜 에어로졸을 생성시키는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래의 가열식 에어로졸 생성 장치는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위해 궐련 내부로 삽입되는 히터를 포함하는 형태를 사용하기도 하며, 궐련 내부로 삽입함이 없이 궐련 외부를 가열하도록 구성된 형태의 외부 가열 히터가 이용되기도 한다.
히터가 궐련 내부로 삽입되는 경우, 궐련의 외면 중 적어도 일부가 관통됨에 따라 궐련 내부에 존재하던 물질들이 궐련 외부로 누출되는 문제가 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 궐련 내부로 삽입함이 없이 궐련 외부를 가열하도록 구성된 외부 가열 히터가 연구되었다. 다만, 외부 가열 히터를 이용할 경우 궐련 내부로 삽입되어 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 직접 가열하는 히터와 비교하여 열 전달이 감소될 수 있는바, 열 전달의 감소를 방지하거나 열 손실을 감소시키기 위한 외부 가열 히터의 구조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명에 따른 다양한 실시예들은 열전달 효율이 더욱 향상된 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다. 본 개시의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체는 에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸는 열 전도성 전열체; 및 상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸고, 외부 전원으로부터 인가된 전력에 의해 상기 열 전도성 전열체를 가열하는 가요성 히터;를 포함하며, 상기 가요성 히터는 제1 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 상에 배치되고 양 단이 상기 외부 전원과 연결되는 전기 전도성 트랙, 상기 전기 전도성 트랙 상에 배치되고 상기 제1 가요성 필름에 부착되는 제2 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 일측에 형성된 하나 이상의 제1 체결 부재, 및 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함하고, 상기 가요성 히터는 상기 제1 체결 부재 및 상기 제2 체결 부재 간의 체결에 의해 상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸는 것일 수 있다.
다른 실시예에 따른 히터 조립체의 제조 방법은 하나 이상의 제1 체결 부재 및 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함하는 가요성 히터를 제공하는 단계; 상기 제1 체결 부재 및 상기 제2 체결 부재를 서로 체결하여 상기 가요성 히터의 둘레 방향의 일측과 타측을 체결하는 단계; 및 에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸는 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸도록, 상기 열 전도성 전열체와 상기 가요성 히터를 조립하는 단계;를 포함할 수 있다.
또다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 상술한 히터 조립체를 포함하며, 상기 히터 조립체에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는 것일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따른 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치에서는 열전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 열 전도성 전열체에 히터를 더욱 밀착시키고 히터 조립을 용이하게 할 수 있으며, 이로 인하여 균일하고 효율 높은 열전달이 가능하다.
실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 3은 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 히터 조립체가 사용되는 예를 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 히터 조립체의 가요성 히터의 단면도이다.
도 6a는 도 5a의 가요성 히터가 체결되는 예를 도시한 것이다.
도 6b는 도 5a의 가요성 히터가 체결되는 예의 단면도를 도시한 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 다른 실시예에 따른 히터 조립체의 가요성 히터의 단면도이다.
도 8은 도 7a의 가요성 히터가 체결되는 예를 도시한 것이다.
도 9a는 다른 실시예에 따른 히터 조립체를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9b는 도 9a의 단면도를 도시한 것이다.
도 10은 상술한 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 히터 조립체를 제조하는 방법의 단계들을 도시한 순서도이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
실시예들에서 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 구성요소들을 수식한다. 예를 들어, "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 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 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 들어, 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 들어, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 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 들어, 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 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 에어로졸 생성 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 생성 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 100kHz 내지 약 3.5MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 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 들어, 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 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 생성 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 생성 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 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 실시예에서, 에어로졸 생성 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 생성 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시예들의 에어로졸 생성 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 공간에는 궐련(20000)이 삽입될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)는 증기화기를 포함하지만, 실시예들은 이와 같은 에어로졸 생성 장치의 구현 방식에 의해 제한되지 않으며 에어로졸 생성 장치(10000)에서 증기화기가 생략될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)에서 증기화기가 생략되는 경우 궐련(20000)이 에어로졸 생성 물질을 포함함으로써 히터(13000)에 의해 궐련(20000)이 가열될 때 궐련(20000)이 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에는 에어로졸 생성 장치(10000)에 히터(13000)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13000)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11000), 제어부(12000), 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1 또는 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 배터리(11000), 제어부(12000), 증기화기(14000) 및 히터(13000)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 증기화기(14000)를 작동시켜, 증기화기(14000)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 증기화기(14000)에 의해 생성된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달된다. 증기화기(14000)에 관한 설명은 하기에서 보다 상세히 하기로 한다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 히터(13000) 또는 증기화기(14000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12000)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12000)는 배터리(11000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12000)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13000)는 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 히터(13000)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13000)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13000)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13000)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13000)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13000)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에는 히터(13000)가 궐련(20000)의 외부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(13000)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(20000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 히터(13000)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13000)들은 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20000)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13000)들 중 일부는 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13000)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14000)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14000)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14000)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련(20000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 및 도 2에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10000)가 결합된 상태에서 히터(13000)가 가열될 수도 있다.
궐련(20000)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20000)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에는 제 1 부분 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(20000)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20000)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 궐련(20000)의 일 예에 대하여 설명한다.
도 3은 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 궐련(20000)은 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)를 포함한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(21000)를 포함하고, 제 2 부분은 필터 로드(22000)를 포함한다.
도 3에는 필터 로드(22000)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22000)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22000)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(20000)은 적어도 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24000)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(20000)은 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(20000)은 2 이상의 래퍼(24000)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(21000)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(22000)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 궐련(20000) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(21000) 또는 필터 로드(22000) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(20000) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(21000)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 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, 담배 로드(21000)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21000)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21000)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21000)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21000)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21000)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22000)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22000)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22000)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22000)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(22000)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(22000)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(22000)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22000)에는 적어도 하나의 캡슐(23000)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23000)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23000)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23000)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(22000)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
한편, 도 3에는 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 궐련(20000)은 전단 필터를 더 포함할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(21000)에 있어서, 필터 로드(22000)에 반대되는 일측에 위치할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(21000)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(21000)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 및 도 2의 10000)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 히터 조립체가 사용되는 예를 도시한 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체(10)는 에어로졸 생성 물품(50)이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품(50)의 적어도 일부를 둘러싸는 열 전도성 전열체(20); 및 상기 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러싸고, 외부 전원으로부터 인가된 전력에 의해 상기 열 전도성 전열체(20)를 가열하는 가요성 히터(30);를 포함하며, 상기 가요성 히터는 제1 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 상에 배치되고 양 단이 상기 외부 전원과 연결되는 전기 전도성 트랙(32), 상기 전기 전도성 트랙(32) 상에 배치되고 상기 제1 가요성 필름에 부착되는 제2 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 일측에 형성된 하나 이상의 제1 체결 부재(31s), 및 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 하나 이상의 제2 체결 부재(31t)를 포함하고, 상기 가요성 히터(30)는 상기 제1 체결 부재(31s) 및 상기 제2 체결 부재(31t) 간의 체결에 의해 상기 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러싸는 것일 수 있다.
도 4a에 도시된 에어로졸 생성 장치의 히터 조립체(10)는 내부에 에어로졸 생성 물품(50)을 수용하는 열 전도성 전열체(미도시됨)와, 상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸는 가요성 히터(30)를 포함한다.
도 4a에서 가요성 히터(30)는 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러싸도록 유연한(Flexible) 판형 소재를 말은 형태일 수 있다.
가요성 히터(30)는 가요성 필름(31) 및 전기 전도성 트랙(32)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 가요성 히터(30)는 제1 가요성 필름, 제1 가요성 필름 상에 배치되는 전기 전도성 트랙(32), 및 전기 전도성 트랙(32) 상에 배치되는 제2 가요성 필름을 포함하는 것일 수 있다.
제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름은 서로 부착되어, 전기 전도성 트랙(32)을 사이에 두고 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름은 그 크기 및 형태가 동일한 것일 수 있으나, 전기 전도성 트랙(32)이 표면에 노출되지 않도록 감싸는 형태라면 제한되지 않는다. 도 4a 및 도 4b에서 가요성 필름(31)은 한 장의 필름으로 도시되어 있으나, 이는 전기 전도성 트랙(32)을 개략적으로 도시하기 위함이며, 가요성 필름(31)은 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름을 모두 포함하는 것일 수 있다.
가요성 필름(31)은 내열성을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리시크로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
전기 전도성 트랙(32)의 양 단은 외부 전원과 연결될 수 있다. 외부 전원은 전력을 인가하여 가요성 히터(30)를 가열하는 것일 수 있다. 외부 전원은 히터 조립체에 전력을 공급하는 전력 공급부일 수 있다. 예를 들어, 전력 공급부는 배터리(11000)일 수 있다. 전기 전도성 트랙(32)은 배터리(11000)로부터 공급되는 전력에 의해 가열될 수 있다. 전기 전도성 트랙(32)은 가요성 필름(31) 상에 라미네이팅된 구조일 수 있다.
도 4a에서 가요성 히터(30)는 그 둘레 방향의 일측 및 타측을 서로 체결하기 위한 체결 부재(31s, 31t)를 더 포함한다. 상기 체결 부재(31s, 31t)는 상기 가요성 히터(30)의 상기 가요성 필름(31)에 일체로 연장하여 형성된 것일 수 있다.
가요성 히터(30)의 체결을 통해 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러쌀 수 있으며, 열 전도성 전열체(20)는 에어로졸 생성 물품(50)을 수용하여, 가요성 히터(30)로부터 에어로졸 생성 물품(50)으로 열을 전달할 수 있다. 도 4a에서 점선으로 도시된 에어로졸 생성 물품(50)은 가요성 히터(30)의 조립 형태를 개략적으로 설명하기 위한 것으로, 이하 도 4b에서 가요성 히터(30)의 조립 형태에 대하여 상세히 설명한다.
도 4b는 가요성 히터(30)가 열 전도성 전열체(20)를 둘러싸는 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
에어로졸 생성 물품(50)을 수용하는 열 전도성 전열체(20)의 외면은, 가요성 히터(30)에 의해 둘러싸인다. 가요성 히터(30)가 열 전도성 전열체(20)를 둘러쌀 수 있도록, 가요성 히터(30)는 굽힘(bending) 또는 절곡(folding) 가공될 수 있다.
가요성 히터(30)는 열 전도성 전열체(20)를 둘러싸는 둘레 방향의 양측에 체결 부재를 포함할 수 있으며, 예로서 도 4b에서 제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t)로 도시되어 있다. 제1 체결 부재(31s)는 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름의 일측에 형성된 것일 수 있고, 제2 체결 부재(31t)는 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 것일 수 있다.
제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름의 일측 또는 타측은, 서로 부착된 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름의 일측 또는 타측을 의미한다. 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름의 일측은 가요성 필름(31)의 일 단부를 의미할 수 있으며, 이는 중심을 기준으로 일측에 더 가까운 부분을 의미하고, 반드시 가장자리만을 의미하지는 않는다. 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름의 타측은, 가요성 필름(31)이 원통형으로 말릴 때 상기 일측과 접촉하는 부분으로서, 상기 일측과 반대되는, 혹은 대향하는 부분을 의미할 수 있다.
가요성 히터(30)의 제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t) 간의 체결에 의해, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측과 타측을 체결할 수 있으며, 이후 열 전도성 전열체(20)의 외면에 가요성 히터(30)를 조립할 수 있다. 또한, 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러싸도록 가요성 히터(30)를 배치한 뒤, 제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t)를 채결함으로써, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측과 타측을 체결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가요성 히터(30)가 체결 부재(31s, 31t)를 포함함으로써, 히터의 조립성이 개선되고 공정 시간을 줄일 수 있다. 또한, 가요성 히터(30) 및 열 전도성 전열체(20)를 밀착시키기 위한 공정 진행 시, 가요성 히터(30)가 벌어지거나 밀착 편차가 발생하는 것을 최소화할 수 있고, 밀착 편차로 인해 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20) 사이에 발생할 수 있는 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
열 전도성 전열체(20)는 내부에 에어로졸 생성 물품(50)을 수용하는 수용공간을 형성하는, 열 전달력이 높은 금속 구조물을 의미할 수 있다. 또한, 열 전도성 전열체(20)는 에어로졸 생성 물품(50)을 내부에 수용하기 위해 강성의 소재일 수 있다. 열 전도성 전열체(20)는 가요성 히터(30)로부터 발생된 열을 에어로졸 생성 물품에 전달하며 비교적 높은 강성을 가진, 예를 들어 구리, 니켈, 철, 크롬, 또는 이들의 합금과 같이 열을 전달할 수 있는 금속 소재를 포함할 수 있다.
도 4b에서 열 전도성 전열체(20)는 원통 형상으로 도시되어 있으나 이로 제한되는 것은 아니며, 내부에 에어로졸 생성 물품(50)을 수용하는 공간을 갖고 에어로졸 생성 물품(50)의 외관 형상 및 크기에 대응하도록 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 삼각형, 사각형 등의 다각형이나 타원형의 단면 형상을 갖는 통 형상으로 구현될 수 있다. 일 예로서, 가요성 히터(30)는 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러싸도록 열 전도성 전열체(20)의 둘레 방향으로 배치되어 양측의 체결 부재(31s, 31t)로 체결할 수 있다.
도 4b에서 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)의 길이가 서로 일치하도록 도시되어 있지만, 이러한 구조에 제한되는 것은 아니다. 즉, 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20) 중 어느 하나의 길이가 더 길게 형성될 수도 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 열 전도성 전열체(20)는 열 전도성 전열체(20)와 가요성 히터(30)가 조립될 때, 가요성 히터(30)에 대한 위치를 설정하기 위한 위치 설정 부재(21)를 포함할 수 있다. 즉, 가요성 히터(30)는 전기 전도성 트랙(32), 전극, 커넥터 등 다양한 구성 요소를 포함할 수 있는 바 이러한 구성 요소의 작동을 원활히 하고, 열 전도성 전열체(20)에 대한 가요성 히터(30)의 위치를 정확히 설정하여 부착하기 위하여, 열 전도성 전열체(20)와의 적절한 위치를 설정할 수 있다. 위치 설정 부재(21)는, 열 전도성 전열체(20)와 가요성 히터(30)의 조립 위치를 육안으로 확인하기 위한 부재일 수 있으며, 조립 시 가요성 히터(30)의 구성 요소 형태와 물리적으로 대응될 수 있도록 압입이나 돌출된 형태일 수 있다.
한편, 도 4a 및 4b에 도시된 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체(10)에는 본 실시예와 관련된 구성들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 4a에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체(10)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들어, 히터 조립체(10)에는 가요성 히터(30)와 배터리(11000) 간의 전기적 연결을 위한 적어도 하나의 전기 커넥터(미도시)가 포함될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 히터 조립체의 가요성 히터의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 히터(30)의 체결 부재(31s, 31t)를 구체적으로 설명한다. 체결 부재(31s, 31t)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측을 서로 체결하기 위한 부재로서, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측을 체결하기 위한 것이라면 그 개수나 형태, 위치에 제한되지 않는다.
구체적으로, 체결 부재(31s, 31t)는 하나 이상의 제1 체결 부재(31s) 및 하나 이상의 제2 체결 부재(31t)를 포함할 수 있다. 제1 체결 부재(31s)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 형성된 것이고, 제2 체결 부재(31t)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 타측에 형성된 것일 수 있다.
제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t) 각각은 가요성 필름(31)에 일체로 형성된 것일 수 있다. 상술한 바와 같이, 가요성 필름(31)은 서로 부착된 제1 가요성 필름 및 제2 가요성 필름을 의미할 수 있다. 따라서, 제1 체결 부재(31s)는 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 일측에 형성된 것이고, 제2 체결 부재(31t)는 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 것을 의미할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면 체결 부재를 통한 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측의 체결은, 가요성 히터(30)를 굽힘 또는 절곡하여 일측 및 타측이 물리적으로 접하도록 함을 의미하는 것일 수 있다. 또한, 체결 부재를 통한 일측 및 타측의 체결 이후, 접착제 등을 통해 열 전도성 전열체(20)에 접착시킬 수도 있고, 별도로 열 전도성 전열체(20)와 밀착시키는 공정이 필요할 수도 있으며, 체결 형태는 별도의 가공이 필요한 일시적인 체결 형태일 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 히터 조립체의 가요성 히터의 단면도이다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제1 체결 부재(31s)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 형성될 수 있고, 제2 체결 부재(31t)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 타측에 형성될 수 있다.
제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t)는 가요성 히터(30)와 일체로 형성된 것일 수 있으며, 구체적으로는 가요성 히터(30)의 가요성 필름과 일체로 형성된 것일 수 있다. 상술한 바와 같이, 가요성 히터(30)는 제1 가요성 필름, 전기 전도성 트랙, 제2 가요성 필름을 포함할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 따르면, 도 5a 및 도 5b의 체결 부재는 일부가 절곡된 절곡부를 각각 포함하는 제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t)를 포함할 수 있다. 제1 체결 부재(31s)의 절곡된 부위와 제2 체결 부재(31t)의 절곡된 부위가 서로 접촉함에 의해, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측이 서로 체결될 수 있다. 제1 체결 부재(31s)와 제2 체결 부재(31t) 간의 체결에 의해 가요성 히터(30)는 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러쌀 수 있다.
도 6a는 도 5a의 가요성 히터(30)가 체결되는 예를 도시한 것이다. 도 6a에서, 가요성 히터(30)가 원통형으로 말려 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측이 접촉할 때, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 형성된 제1 체결 부재(31s)가 절곡되어, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 타측에 형성된 제2 체결 부재(31t)의 절곡된 부위와 접촉할 수 있다. 이러한 제1 체결 부재(31s)와 제2 체결 부재(31t) 간의 체결에 의해, 가요성 히터(30)의 일측과 타측이 체결되고 열 전도성 전열체(20)의 외면을 둘러쌀 수 있다.
도 6b는 도 5a의 가요성 히터가 체결되는 예의 단면도를 도시한 것이다. 즉, 도 5a의 가요성 히터(30)가 도 6a와 같이 체결될 때의 단면도(A-A')를 도시한 것이다. A-A'의 단면은 제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t)를 포함하는 것이다.
도 6b를 참조하면, 가요성 히터(30)가 원통형으로 말려 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측이 접촉할 때, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 형성된 제1 체결 부재(31s)의 절곡된 부분이, 타측의 제2 체결 부재(31t)의 절곡된 부분에 걸림으로써, 가요성 히터(30)의 일측 및 타측이 체결될 수 있다.
제1 체결 부재(31s)의 절곡부는, 제2 체결 부재(31t)의 절곡부에 걸림으로써 가요성 히터(30)의 일측과 타측을 일시적으로 체결할 수 있는 정도라면 절곡부의 면적이나 형태에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 체결 부재(31s)의 절곡부는 도 5a와 같이 절취된 부분의 전부 혹은 도 5b와 같이 돌출된 부분의 전부를 지칭할 수 있으나, 그 일부만을 의미할 수도 있다. 도 5a 및 도 5b에 예시적으로 도시된 형태뿐만 아니라, 제1 체결 부재(31s)는 삼각형, 사각형 등의 다각형이나 원형, 반원형, 타원형 등 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측을 접촉시킬 수 있는 형태라면 제한되지 않는다. 또한, 도 5a 및 도 5b에서 제1 체결 부재(31s)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 하나만 형성된 것이나, 하나 이상이 형성될 수도 있다.
도 7a 내지 도 7c는 다른 실시예에 따른 히터 조립체의 가요성 히터의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 가요성 히터(30)의 체결 부재의 또 다른 실시예를 개략적으로 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 체결 부재는 상기 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측이 서로 체결되도록, 상기 일측에 하나 이상의 제1 체결 부재(31s) 및 상기 타측에 상기 제1 체결 부재(31s)와 체결되는 하나 이상의 제2 체결 부재(31t)를 포함하는 것일 수 있다. 도 7a 내지 도 7c에서 제1 체결 부재(31s)는 하나 이상의 걸림부를 포함하고, 제2 체결 부재(31t)는 상기 하나 이상의 걸림부와 체결되는 하나 이상의 수용부를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 일측 및 타측의 체결은, 가요성 히터(30)를 굽힘 또는 절곡하여 일측 및 타측이 물리적으로 접하도록 함을 의미하는 것일 수 있다. 또한, 일측 및 타측의 체결 형태는, 접착제 등을 통해 열 전도성 전열체(20)에 접착시킬 수도 있고, 별도로 열 전도성 전열체(20)와 밀착시키는 공정이 필요한 정도의 일시적인 체결 형태일 수 있다.
상기 제2 체결 부재(31t)의 수용부는 상기 제1 체결 부재(31s)의 걸림부가 끼워지는 형태일 수 있다. 일 예로서, 도 7a는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측으로부터 돌출된 형태의 제1 체결 부재(31s), 및 상기 제1 체결 부재(31s)가 끼워지는 절개선 형태로 타측에 형성된 제2 체결 부재(31t)를 포함하는 체결 부재(31s, 31t)를 도시한 것이다.
또한, 도 7b는 다른 예로서, 가요성 히터(30)로부터 돌출된 후크 형태의 제1 체결 부재(31s) 및 상기 제1 체결 부재(31s)가 끼워지는 홀 형태의 제2 체결 부재(31t)를 포함하는 체결 부재(31s, 31t)를 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b에 예시적으로 도시된 형태뿐만 아니라, 제1 체결 부재(31s)는 삼각형, 사각형 등의 다각형이나 원형, 반원형, 타원형 등일 수 있고, 제2 체결 부재(31t)는 이와 대응되는 형태로서 제1 체결 부재(31s)가 끼워져 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측을 접촉시킬 수 있는 형태라면 제한되지 않는다.
도 7a 및 도 7b에 따르면, 가요성 히터의 둘레 방향의 일측 및 타측이 서로 접촉할 때, 제1 체결 부재(31s)와 제2 체결 부재(31t)를 체결시킴으로써, 일측 및 타측을 체결할 수 있다. 이 경우 제1 체결 부재(31s)는 절곡된 형태가 아니더라도 제2 체결 부재(31t)와의 체결이 용이할 수 있으며, 제1 체결 부재(31s)가 제2 체결 부재(31t)에 끼워짐으로써 견고한 체결이 가능할 수 있다.
또다른 실시예로서 도 7c는, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측으로부터 돌출된 형태의 제1 체결 부재(31s) 및 상기 제1 체결 부재(31s)가 끼워지는 오목한 형태로 타측에 형성된 제2 체결 부재(31t)를 포함하는 체결 부재(31s, 31t)를 도시한 것이다.
도 7c의 실시예를 참조하여 구체적으로 설명하면, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 연장되어 형성된 돌출된 형태의 세 개의 제1 체결 부재(31s)는, 타측에 형성된 오목한 형태의 세 개의 제2 체결 부재(31t)에 끼워짐으로써, 가요성 히터(30)의 일측 및 타측을 체결할 수 있다.
도 7a 및 도 7b에서 체결 부재는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 돌출된 형태의 하나의 제1 체결 부재(31s) 및 타측에 이를 수용하는 홈과 같은 형태의 하나의 제2 체결 부재(31t)가 각각 형성된 것이다. 도 7c에서 체결 부재(31s, 31t)는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 돌출된 형태의 세 개의 제1 체결 부재(31s) 및 타측에 이를 수용하는 오목한 형태의 세 개의 제2 체결 부재(31t)가 각각 형성된 것이다.
그러나, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 실시예에 제한되지 않고, 제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t) 각각은 다양한 개수로 형성될 수도 있으며, 가요성 히터(30)의 일측에 걸림부, 수용부를 모두 포함하는 제1 체결 부재(31s)들이 형성되고, 가요성 히터(30)의 타측에 이와 대응되는 수용부, 걸림부를 포함하는 제2 체결 부재(31t)를 포함할 수 있음은 물론이다. 또한, 도 7a 내지 도 7c에 예시적으로 도시된 형태 외에, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측을 접촉시킬 수 있는 형태라면 제한되지 않음은 물론이다.
도 8은 도 7a의 가요성 히터가 체결되는 예를 도시한 것이다. 도 8에서, 가요성 히터(30)가 원통형으로 말려 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측 및 타측이 접촉할 때, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측에 형성된 제1 체결 부재(31s)의 걸림부가, 타측에 형성된 제2 체결 부재(31t)의 수용부에 끼워질 수 있다.
제1 체결 부재(31s) 및 제2 체결 부재(31t)가 서로 체결되면서, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 일측이 타측의 외면 일부를 감싸도록 체결될 수 있다. 구체적으로, 가요성 히터(30)의 양측 체결 시, 둘레 방향의 일측이 바깥쪽, 타측이 안쪽에 오는 형태로 접하면서, 제1 체결 부재(31s)의 걸림부가 바깥쪽에서 안쪽으로 제2 체결 부재(31t)의 수용부에 끼워져, 타측을 감쌀 수 있다.
이와 반대로, 제1 체결 부재(31s)의 걸림부는 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 타측이 일측의 외면 일부를 감싸도록 제2 체결 부재(31t)에 끼워질 수 있다. 즉, 가요성 히터(30)의 양측 체결 시, 둘레 방향의 일측이 안쪽, 타측이 바깥쪽에 오는 형태로 접하면서, 제1 체결 부재(31s)의 걸림부는 안쪽에서 바깥쪽으로 제2 체결 부재(31t)의 수용부에 끼워질 수 있다. 이 때, 타측이 일측의 외면 일부를 감쌀 수 있다.
도 9a는 다른 실시예에 따른 히터 조립체를 개략적으로 도시한 것이다. 도 9b는 도 9a의 단면도를 도시한 것이다.
일 실시예에 따른 본 발명의 히터 조립체(10)는 상기 가요성 히터(30)와 상기 열 전도성 전열체(20)가 밀착되도록, 상기 가요성 히터(30)의 외면을 둘러싸는 밀착 부재(40)를 더 포함할 수 있다. 상기 열 전도성 전열체(20)내부에는 에어로졸 생성 물품(50)이 삽입될 수 있다.
가요성 히터(30)가 열 전도성 전열체(20)와 밀착된다는 것은 가요성 히터(30) 및 열 전도성 전열체(20) 간의 이격이 최소화되는 되는 것을 의미할 수 있다. 밀착 부재(40)에 의해 가요성 히터(30)가 열 전도성 전열체(20)와 밀착됨에 따라, 가요성 히터(30)로부터 발생된 열이 열 전도성 전열체(20)에 전달되는 과정에서의 열 손실이 최소화될 수 있다.
일 실시예에 따른 본 발명의 밀착 부재(40)는, 상기 밀착 부재(40)가 상기 가요성 히터(30) 방향, 즉 안쪽 방향으로 수축되도록, 탄성력을 갖거나 온도 증가에 따른 열 수축성을 가질 수 있다. 밀착 부재(40)가 이러한 성질을 가짐에 따라 밀착 부재(40)에 의해 둘러싸이는 가요성 히터(30)는 열 전도성 전열체(20)와 밀착될 수 있다.
밀착 부재(40)는 가요성 히터(30)를 열 전도성 전열체(20)와 밀착시킬 수 있는 임의의 적절한 소재로 구성될 수 있으며, 구체적으로 밀착 부재(40)는 가요성 히터(30) 방향으로 수축되도록 탄성력을 갖거나 온도 증가에 따른 열 수축성을 갖는 임의의 적절한 소재로 구성될 수 있다. 예를 들어, 내열성 합성 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌(테프론) 및 실리콘 중 적어도 하나의 소재로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 밀착 부재(40)는 가요성 히터(30)로부터 발생된 열을 견디기 위해 내열 소재로 구성될 수 있고, 가요성 히터(30)로부터 발생된 열이 외부로 손실되는 것을 방지하기 위해 단열 소재로 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가요성 히터(30)의 체결 부재를 포함함으로 인해, 가요성 히터(30) 및 열 전도성 전열체(20)를 밀착시키기 위한 공정 시, 가요성 히터(30)가 벌어지거나 밀착 편차가 발생하는 것을 최소화 할 수 있고, 이러한 편차로 인해 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20) 사이에 발생할 수 있는 들뜸 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 열 전도성 전열체(20)와 가요성 히터(30)를 조립한 뒤, 열 전도성 전열체(20)와 가요성 히터(30)가 밀착되도록 가공할 때 밀착 부재(40)를 사용할 수 있으며, 밀착 부재(40)를 이용하여 수축할 때 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)를 안정적으로 밀착시켜, 열 전도를 더욱 효율적으로 할 수 있다.
한편, 도 9a에는 열 전도성 전열체(20), 가요성 히터(30) 및 밀착 부재(40) 각각의 길이가 나열한 순서대로 점점 짧아지도록 도시되어 있으나, 이는 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체(10)의 구조를 쉽게 알아볼 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 열 전도성 전열체(20), 가요성 히터(30) 및 밀착 부재(40) 각각은 임의의 적절한 길이를 가질 수 있다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 가요성 히터(30)로부터 발생된 열이 외부로 방출되지 못하도록 열을 차단하는 소재의 지지관을 별도로 포함할 수도 있다. 상기 지지관은 가요성 히터(30)의 외측에 배치될 수 있으며, 히터 조립체(10)가 밀착 부재(40)도 포함할 경우, 밀착 부재(40)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 지지관은 내측면과 외측면의 적어도 하나에 열전달을 차폐하기 위한 차폐층을 더 배치할 수도 있다.
아울러, 도면에 도시되지 않았으나, 가요성 히터(30)의 내측면과 외측면 적어도 하나에는 가요성 히터(30)를 보호하기 위한 보호 필름이 더 배치될 수 있다.
도 10은 상술한 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 히터 조립체를 제조하는 방법의 단계들을 도시한 순서도이다.
도 10에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 히터 조립체(10)를 제조하는 방법은, 가요성 히터(30)를 준비하는 단계(S100)와, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 양측을 체결하는 단계(S110)와, 상기 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)를 조립하는 단계(S120)를 포함한다. 또한, 상기 단계 이후에 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)가 밀착되도록 가공하는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.
상술한 히터 조립체(10)를 제조하는 방법에 있어서, 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 양측을 체결하는 단계(S110)와, 상기 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)를 조립하는 단계(S120)는 반드시 순차적으로만 실행되는 단계들은 아니며, 상술한 단계들이 동시에 실행되거나, 도 10에 도시된 순서를 변경하여 실행될 수 있다.
또한, 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)가 밀착되도록 가공하는 단계(S130)는 필수적인 단계는 아니며, 필요에 따라 생략될 수 있다. 다만 상기 S130 단계를 진행할 경우 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)가 더욱 밀착될 수 있으며, 따라서 에어로졸 생성 물품에 대한 열 전달 효율이 증가한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 가요성 히터(30)를 준비하는 단계(S100)는 일측에 하나 이상의 제1 체결 부재 및 타측에 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함하는 가요성 히터를 제공하는 단계일 수 있다.
일 실시예에 따라 가요성 히터(30)의 둘레 방향의 양측을 체결하는 단계(S110)에서, 가요성 히터(30)는 일측에 하나 이상의 제1 체결 부재 및 타측에 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함함으로써, 히터의 조립성이 개선되고 공정 시간을 줄일 수 있다. 또한, 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20)가 밀착되도록 가공하는 단계(S130)에서, 상기 체결 부재로 인해 가요성 히터(30)가 벌어지거나 밀착 편차가 발생하는 것을 최소화 할 수 있고, 이러한 편차로 가요성 히터(30)와 열 전도성 전열체(20) 사이에 발생할 수 있는 들뜸 현상을 방지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치용 히터 조립체(10)는 상술한 바와 같은 구성 요소를 포함함은 물론이다. 일 실시예로서, 가요성 히터는 제1 가요성 필름, 상기 제1 가요성 필름 상에 배치되고 양 단이 상기 외부 전원과 연결되는 전기 전도성 트랙, 상기 전기 전도성 트랙 상에 배치되고 상기 제1 가요성 필름에 부착되는 제2 가요성 필름, 상기 제1 체결 부재, 및 상기 제2 체결 부재를 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예로서 상기 제1 체결 부재는 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 일측에 형성되고, 상기 제2 체결 부재는 상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 것일 수 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(1100)의 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(1100)는 제어부(1110), 센싱부(1120), 출력부(1130), 배터리(1140), 히터(1150), 사용자 입력부(1160), 메모리(1170) 및 통신부(1180)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(1100)의 내부 구조는 도 11에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(1100)의 설계에 따라, 도 11에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(1120)는 에어로졸 생성 장치(1100)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(1100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(1110)에 전달할 수 있다. 제어부(1110)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(1150)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(1100)를 제어할 수 있다.
센싱부(1120)는 온도 센서(1122), 삽입 감지 센서(1124) 및 퍼프 센서(1126) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(1122)는 히터(1150)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1100)는 히터(1150)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(1150) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(1122)는 배터리(1140)의 온도를 모니터링하도록 배터리(1140)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(1124)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(1124)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(1126)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1126)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(1122 내지 1126) 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(1130)는 에어로졸 생성 장치(1100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(1130)는 디스플레이부(1132), 햅틱부(1134) 및 음향 출력부(1136) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(1132)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1132)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(1132)는 에어로졸 생성 장치(1100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1100)에 대한 정보는 에어로졸 생성 장치(1100)의 배터리(1140)의 충/방전 상태, 히터(1150)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 생성 장치(1100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(1132)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(1132)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(1132)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(1134)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 생성 장치(1100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(1134)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(1136)는 에어로졸 생성 장치(1100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(1136)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(1140)는 에어로졸 생성 장치(1100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1140)는 히터(1150)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1140)는 에어로졸 생성 장치(1100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(1120), 출력부(1130), 사용자 입력부(1160), 메모리(1170) 및 통신부(1180))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1140)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(1140)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(1150)는 배터리(1140)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 11에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1100)는 배터리(1140)의 전력을 변환하여 히터(1150)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 생성 장치(1100)는 배터리(1140)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(1110), 센싱부(1120), 출력부(1130), 사용자 입력부(1160), 메모리(1170) 및 통신부(1180)는 배터리(1140)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 11에 도시되지는 않았으나, 배터리(1140)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 히터(1150)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(130)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시예에서, 히터(1150)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(1150)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(1160)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1160)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 11에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1100)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(1140)를 충전할 수 있다.
메모리(1170)는 에어로졸 생성 장치(1100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(1110)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(1170)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(1170)는 에어로졸 생성 장치(1100)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(1180)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1180)는 근거리 통신부(1182) 및 무선 통신부(1184)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1182)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(1184)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(1184)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 생성 장치(1100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(1110)는 에어로졸 생성 장치(1100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(1110)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 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(1110)는 배터리(1140)의 전력을 히터(1150)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(1150)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1110)는 배터리(1140)와 히터(1150) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(1110)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(1150)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(1110)는 센싱부(1120)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1110)는 센싱부(1120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1150)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(1150)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(1110)는 센싱부(1120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1150)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(1150)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(1110)는 센싱부(1120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(1130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1126)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(1110)는 디스플레이부(1132), 햅틱부(1134) 및 음향 출력부(1136) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1100)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시예는 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.
상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 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.
10: 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체
20: 열 전도성 전열체
30: 가요성 히터
31: 가요성 필름
31s: 제1 체결 부재
31t: 제2 체결 부재
32: 전기 전도성 트랙
40: 밀착 부재
50: 에어로졸 생성 물품
10000: 에어로졸 생성 장치
11000: 배터리
12000: 제어부
13000: 히터
14000: 증기화기
20000: 궐련
21000: 담배 로드
22000: 필터 로드
23000: 캡슐
24000: 래퍼

Claims (13)

  1. 에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸는 열 전도성 전열체; 및
    상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸고, 외부 전원으로부터 인가된 전력에 의해 상기 열 전도성 전열체를 가열하는 가요성 히터;를 포함하며,
    상기 가요성 히터는,
    제1 가요성 필름,
    상기 제1 가요성 필름 상에 배치되고 양 단이 상기 외부 전원과 연결되는 전기 전도성 트랙,
    상기 전기 전도성 트랙 상에 배치되고 상기 제1 가요성 필름에 부착되는 제2 가요성 필름,
    상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 일측에 형성된 하나 이상의 제1 체결 부재, 및
    상기 제1 가요성 필름 및 상기 제2 가요성 필름의 타측에 형성된 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함하고,
    상기 가요성 히터는 상기 제1 체결 부재 및 상기 제2 체결 부재 간의 체결에 의해 상기 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결 부재 및 상기 제2 체결 부재는 적어도 일부가 절곡된 절곡부를 각각 포함하고,
    상기 제1 체결 부재의 절곡부 및 상기 제2 체결 부재의 절곡부가 서로 체결됨에 의해, 상기 가요성 히터의 둘레 방향의 일측 및 타측이 서로 체결되는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결 부재는 하나 이상의 걸림부를 포함하고, 상기 제2 체결 부재는 상기 하나 이상의 걸림부와 체결되는 하나 이상의 수용부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 걸림부가 끼워지는 형태인, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 히터와 상기 열 전도성 전열체가 밀착되도록, 상기 가요성 히터의 외면을 둘러싸는 밀착 부재를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 밀착 부재는 상기 밀착 부재가 상기 가요성 히터의 방향으로 수축되도록, 탄성력을 갖거나 온도 증가에 따른 열수축성을 갖는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 체결 부재 및 제2 체결 부재에는 상기 전기 전도성 트랙이 존재하지 않는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열 전도성 전열체는 상기 가요성 히터에 대한 위치를 설정하기 위한 위치 설정 부재를 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 열 전도성 전열체는 구리, 니켈, 철, 크롬, 또는 이들의 합금인, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가요성 히터의 외측에 배치되는, 열을 차단하는 소재의 지지관을 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체.
  11. 일측에 하나 이상의 제1 체결 부재 및 타측에 하나 이상의 제2 체결 부재를 포함하는 가요성 히터를 제공하는 단계;
    상기 제1 체결 부재 및 상기 제2 체결 부재를 서로 체결하여 상기 가요성 히터의 둘레 방향의 일측과 타측을 체결하는 단계; 및
    에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸는 열 전도성 전열체의 외면을 둘러싸도록, 상기 열 전도성 전열체와 상기 가요성 히터를 조립하는 단계;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치용 히터 조립체의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가요성 히터의 외면을 둘러싸는 밀착 부재로 상기 가요성 히터를 상기 열 전도성 전열체와 밀착되도록 가공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제1항의 히터 조립체를 포함하고,
    상기 히터 조립체에 전력을 공급하는 전력 공급부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
KR1020220136834A 2022-06-17 2022-10-21 체결 요소를 포함하는 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 KR20230173568A (ko)

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