KR20240011667A - 간접 흡연 연기 필터 장치 - Google Patents

Abstract

본 출원은, 기단부, 기단부 반대편의 말단부를 구비한 세장형 몸체로서, 내부에 소모품을 유지하도록 구성된 적어도 제1 챔버와 내부에 필터 조립체를 유지하도록 구성된 제2 챔버를 내부에 구비한 세장형 몸체; 상기 기단부에 결합되며, 상기 세장형 몸체 내부의 제1 챔버 및 제2 챔버와 연통하는 적어도 하나의 포트를 내부에 구비한 마우스피스; 및 상기 세장형 몸체의 말단부에 결합되며, 상기 세장형 몸체 내부의 제1 챔버 및 제2 챔버와 연통하는 적어도 하나의 포트를 내부에 구비한 하단 캡을 포함하는 연기 필터링 장치를 제공한다. 이에 의해 장치는 흡기 동안 하단 캡의 포트로부터, 그런 다음 제1 챔버 및 제2 챔버를 통해, 그리고 마지막으로 마우스피스의 포트를 통해 공기를 끌어당기도록 구성된다. 장치는 호기 동안 마우스피스의 포트를 통해, 그런 다음 필터 조립체를 통해, 그리고 제1 챔버를 우회하여, 하단 캡의 적어도 하나의 포트 밖으로 공기를 통과시키도록 구성된다.

Description

간접 흡연 연기 필터 장치

본 출원은 2021년 3월 23일에 출원된 미국 특허 가출원 제63/200,695호를 우선권 주장하며, 해당 가출원의 내용은 참조에 의해 본원에 포함된다.

본 출원은 개괄적으로 연기 필터링 장치에 관한 것으로, 특히, 담배, 그리고 대마초, 파이프, 기화기, 전자 담배 및 시가를 포함하는 기타 흡연 도구의 간접 흡연 연기로부터 독성 요소와 발암성 요소를 제거하는 연기 필터링 장치에 관한 것이다.

미국에서만 매년 대략 41,000명이 간접 흡연과 관련된 심장병 및 폐암으로 사망하고 있다. 공중 보건 국장이 추산한 바에 따르면 1964년부터 2015년까지 미국에서 2,500,000명이 간접 흡연으로 사망하였다. 미국에서는 매년 18개월 미만 영유아 150,000명 내지 300,000명이 간접 흡연으로 인해 하부 호흡 기관 감염병에 걸리고 있으며, 그 결과 7,500명 내지 15,000명이 입원하고 있다. 또한, 미국의 연간 430건의 유아 돌연사 증후군이 간접 흡연과 관련이 있다. 세계 보건 기구(WHO)는 2019년 7월 현재 간접 흡연에 노출됨으로 인해 연간 120만 명이 조기 사망한 것으로 추정하고 있다. 이것은 흡연으로 인해 사망하는 흡연자 6명당 비흡연자 1명이 사망하고 있다는 의미이다.

간접 흡연은 담배나 기타 흡연 가능한 물질을 태울 때 발생하는 두 가지 형태의 연기, 즉, 주류(mainstream) 연기(흡연자가 내뿜는 연기)와 부류(sidestream) 연기(담배, 파이프, 시가, 말린 대마초, 또는 물담배나 기타 흡연 장치에서 태우는 담배의 불이 붙은 단부로부터 발생하는 연기)의 혼합물이거나 그 각각일 수도 있다. 간접 흡연 환경에서 호흡하고 있는 비흡연자는 흡연자와 마찬가지로 독성 및 발암성 화학 물질을 흡입하게 된다. 이처럼 간접 흡연은 주변 사람들에게 매우 해롭다. 치명적인 담배(또는 파이프, 시가, 대마초, 물담배 등) 연기를 흡입하기로 선택한 흡연자가 10억 명이 넘는다. 그러나, 이 사람들에게는 최소한 선택권이 있다. 간접 흡연의 영향을 받는 사람들은 그렇지 않은 경우가 많다. 일반 인구 중 흡연자의 비율은 감소하고 있지만, 인구 증가 속도보다는 그 비율이 낮다. 따라서, 흡연자의 수는 증가하고 있으며, 주변 사람들을 유해한 부산물에 노출시키지 않고 사용자가 흡연할 수 있게 하는 장치의 필요성이 대두되고 있다.

기단부, 기단부 반대편의 말단부를 구비한 세장형 몸체로서, 소모품을 유지하도록 구성된 적어도 제1 챔버와 내부에 필터 조립체를 유지하도록 구성된 제2 챔버를 내부에 구비한 세장형 몸체; 상기 세장형 몸체의 기단부에 결합되며, 기단 플레넘의 적어도 일부를 획정하며 내부에 적어도 하나의 포트를 구비한 마우스피스로서, 상기 기단 플레넘은 상기 세장형 몸체 내부의 제1 챔버 및 제2 챔버와 연통하는 것인, 마우스피스; 및 상기 세장형 몸체의 말단부에 결합되며, 상기 세장형 몸체 내부의 제1 챔버 및 제2 챔버와 연통하는 적어도 하나의 포트를 내부에 구비한 하단 캡을 포함하며, 이에 의해 장치는 흡기 동안 하단 캡의 포트로부터, 제1 챔버를 통해, 그리고 기단 플레넘을 통해 공기를 끌어당겨 마우스피스의 포트를 통해 공기가 빠져나가며, 호기 동안 마우스피스의 포트, 기단 플레넘, 필터 조립체를 통해, 그리고 마지막으로 하단 캡의 적어도 하나의 포트 밖으로 공기를 통과시키도록 구성되는 것인, 연기 필터링 장치가 제공된다.

일 실시예에서, 상기 기단 플레넘은 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 기단부가 노출되는 제1 위치와, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 기단부를 덮는 제2 위치 사이에서 상기 세장형 몸체에 힌지식으로 결합된다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상단 캡을 포함하며, 상기 상단 캡은 기단 플레넘의 일부를 획정하며, 상기 상단 캡은 제1 챔버 및 제2 챔버의 기단부 위에 위치하는 제1 구멍 및 제2 구멍을 내부에 구비한다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 포함하며, 상기 상단 캡은 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 수용하기 위한 오목부를 내부에 구비한다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상기 제1 챔버 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 하단 캡은 상기 제1 챔버의 소모품으로부터 재를 회수하기 위한 챔버를 내부에 구비한다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상기 세장형 몸체와 상기 하단 캡의 사이에 위치한 아크 챔버를 포함하며, 상기 아크 챔버는 상기 제1 챔버의 말단부를 수용하는 관형 구조를 갖는다.

일 실시예에서, 상기 소모품을 점화하기 위한 수단은 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상기 세장형 몸체로부터 필터 조립체를 방출하기 위한 상향 압력을 제공하도록 상기 제2 챔버 내부에 구성된 복수의 포고 핀(pogo pin)을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 세장형 몸체는 필터 조립체의 아래에 중간 플레넘을 획정하며, 상기 중간 플레넘은 중간 플레넘에 양압 또는 음압이 나타나는지에 따라 기류를 안내하기 위해 적어도 하나의 체크 밸브를 내부에 구비한다.

제10항의 연기 필터링 장치는 상기 중간 플레넘에 양압 또는 음압이 나타나는지에 따라 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 기류를 안내하기 위해 기단 플레넘에 적어도 하나의 체크 밸브를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 제1 챔버는 내부에 담배를 수용하기 위한 관형 형상을 가지며, 상기 제1 챔버는 제1 챔버의 말단부에 위치한 아크 챔버 내로 담배를 공급하는 기구를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 필터 조립체는 관형 필터 몸체 및 상기 필터 몸체 내부에 배치된 관형 중앙 필터 부분을 포함하며, 필터 몸체와 중앙 필터 부분은 각각 일치하는 구멍을 내부에 구비하며, 상기 필터 조립체는 필터 몸체와 중앙 필터 부분의 사이에 배치된 필터 재료를 추가로 포함하며, 공기가 중앙 필터 부분을 통해 유동하여, 중앙 필터 부분의 구멍을 통과함에 따라 필터 재료에 의해 여과된다.

일 실시예에서, 상기 제1 챔버는 내부에 담배를 수용하기 위해 관형 형상을 가지며, 상기 제1 챔버는 모터에 의해 구동되는 휠을 포함하며, 상기 관형 제1 챔버는 제1 챔버의 말단부에 위치한 아크 챔버 내로 담배를 공급하도록 구동될 때 휠이 통과하기 위한 슬롯을 내부에 구비한다.

일 실시예에서, 상기 하단 캡은 상기 세장형 몸체에 선회 가능하게 결합된다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 누적 사용에 기초하여 상기 필터 조립체가 그 기대 수명을 초과하였는지 여부를 결정하도록 구성된 제어부를 포함한다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어부는 필터 조립체가 교체될 때까지 점화를 방지하도록 추가로 구성된다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단 및 입력에 응답하여 소모품을 점화하도록 구성된 제어부를 포함한다.

일 실시예에서, 연기 필터링 장치는 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단 및 상기 제1 챔버 내부의 소모품의 위치를 감지하며 제1 챔버의 슬롯을 통과하는 휠을 구동시켜 상기 제1 챔버의 말단부에 위치한 아크 챔버 내로 담배를 공급하도록 구성된 제어부를 포함한다.

본 발명은 유사한 도면 부호는 유사하거나 대응하는 부분을 지칭하도록 의도된, 예시적인 것이며 제한하려는 의도가 아닌 첨부 도면에 도시되어 있다.
도 1은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 제1 사시도를 도시한다.
도 2는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 제2 사시도를 도시한다.
도 3은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 분해도를 도시한다.
도 4 및 도 5는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 마우스피스 부분의 제1 도면 및 제2 도면을 도시한다.
도 6 및 도 7은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 본체 부분의 제1 도면 및 제2 도면을 도시한다.
도 8 및 도 9는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 내부 커버 부분의 제1 도면 및 제2 도면을 도시한다.
도 10은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 본체 상에 설치된 내부 커버의 도면을 도시한다.
도 11은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 본체 내에 설치된 필터 조립체의 도면을 도시한다.
도 12는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 필터 조립체의 필터 중앙 부분의 도면을 도시한다.
도 13은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 필터 조립체 및 해제 기구의 도면을 도시한다.
도 14는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 필터 몸체 및 담배 챔버와 함께, 연기 필터링 장치의 본체의 도면을 도시한다.
도 15는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 담배 챔버, 하단 캡 조립체와 함께, 연기 필터링 장치의 본체의 도면을 도시한다.
도 16은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 담배 챔버, 필터 몸체, 포고 핀 홀더, 및 푸쉬 기어와 함께, 연기 필터링 장치의 하단 캡 조립체 및 본체의 도면을 도시한다.
도 17 내지 도 19는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 하단 캡 부품(하단 덮개 베이스, 하단 덮개 플레이트 및 하단 덮개 본체)의 도면을 도시한다.
도 20은 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 부분 분해도를 도시한다.
도 21 및 도 22는 본원에 개시된 장치의 예시적인 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 단면도를 도시한다.
도 23 내지 도 28은 본원에 개시된 장치의 여러 실시예에 따른 연기 필터링 장치의 기능 흐름도를 도시한다.

이제 본 발명의 일부를 형성하며 본 발명이 실시될 수도 있는 예시적인 실시예를 예시로서 보여주는 첨부 도면을 참조하여 주제가 더 완전하게 설명될 것이다. 그러나, 주제가 각종 상이한 형태로 구현될 수도 있으므로, 다루어진 또는 청구된 주제가 본원에 설명된 임의의 예의 실시예로 제한되지 않는 것으로 해석되어야 하며; 예의 실시예는 단지 예시를 위해 제공된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예가 사용될 수도 있으며 구조적 변경이 이루어질 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 마찬가지로, 청구된 또는 다루어진 주제에 대해 합리적으로 넓은 범위가 의도된다. 명세서 및 청구 범위 전체에 걸쳐, 용어는 명시적으로 언급된 의미를 넘어 문맥에 제안되거나 암시된 미묘한 의미를 가질 수도 있다. 마찬가지로, 본원에 사용된 바와 같은 "일 실시예에서"라는 문구가 반드시 동일한 실시예를 지칭하여야 하는 것은 아니며, 본원에 사용된 바와 같은 "다른 실시예에서"라는 문구가 반드시 다른 실시예를 지칭하여야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 청구된 주제는 전체적으로 또는 부분적으로 예시적인 실시예의 조합을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, 아래의 상세한 설명은 제한적인 의미를 취하기 위하도록 의도되지 않는다.

본 출원은 일반적으로, 흡연자가 보통 그래왔듯이 담배를 피우는 것을 허용하면서, 간접 흡연 연기를 여과할 수 있는 연기 필터링 장치를 개시한다. 즉, 사용자는 장치의 용기 내로 담배를 삽입하여 노출 단부로부터 연기를 들이마시거나 흡입할 수도 있다. 대안으로서, 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 담배가 장치 내에 완전히 밀봉될 수도 있으며 마우스피스로부터 연기를 흡입할 수도 있다. 그런 다음 사용자는 흡연 경험이 가능한 한 자연스럽게 유지되도록, 예를 들어, 마우스피스를 통해 장치 내로 숨을 내뱉을 수도 있다. 장치는, 바람직하게는, 주류 및 부류를 포함하여 대기 중의 모든 간접 흡연 연기를 여과한다. 장치는, 바람직하게는, 연기로부터 독성 및 발암성 요소를 제거하여, 주로 연기 중의 일산화탄소를 남기는 필터링 재료로 이루어진 하나 이상의 층, 또는 하나 또는 일련의 필터를 포함한다. 연기로부터 독성 및 발암성 요소가 제거되고 나면, 나머지 성분은 일반적으로, 비교적 안전한 것으로 간주될 수도 있다. 본 개시가 담배와 관련된 필터 장치의 사용을 논의하긴 하지만, 해당 필터 장치가 시가 및 대마초를 포함한 임의의 소모품으로부터 발생하는 간접 흡연 연기를 여과하는 데 사용될 수도 있다. 필터 장치는 또한, Juul® 장치, 전자 담배 및 기화기와 같은 부류 연기를 방출하지 않는 흡연 장치와 함께 사용될 수도 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 바람직한 실시예에 따른 연기 필터링 장치(100)는 일반적으로, 기단부와 말단부를 갖는 세장형 몸체를 구비한다. 상기 기단부에는 내부에 흡입/호기 포트(106)를 갖는 마우스피스(104)가 제공된다. 흡입/호기 포트는 일반적으로, 장치(100)의 챔버와 연통하여 담배/소모품으로부터 연기를 끌어당기며 사용자가 주류 연기를 필터 조립체로 불어내도록 한다. 흡입/호기 포트(106)가 단일 포트로서 도시되어 있긴 하지만, 흡입 전용 포트와 호기 전용 포트와 같이 이중 포트가 또한 사용될 수도 있다. 상기 말단부에는 하단 캡(108)이 제공된다. 하단 캡(108)은, 바람직하게는, 취입/배기 포트(들)(110)를 포함한다. 장치(100)는 아래에서 더 상세히 논의된 내부 조립체를 둘러싸는 하우징(102)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 예시적인 연기 필터링 장치의 분해도가 제공된다. 연기 필터링 장치(100)는 일반적으로 본체(308)를 포함하며, 본체에는 마우스피스(104)가 본체(308)의 상단에 대한 접근을 제공하도록 선회 가능하게 설치된다. 몸체가 단일편으로서 도시되어 있지만, 몸체(308)가 복수의 개별 구조로 구성될 수도 있으며 따라서 이러한 구성으로 제한되지 않는 것으로 이해된다. 보다 구체적으로, 마우스피스(104)는 본체(308)에 선회 가능하게 결합된 상단 캡(304)에 끼워진다. 바람직하게는, 상단 캡 시일(302)이 마우스피스(104)와 상단 캡(304)의 사이에 위치한다. 반대편 단부에는, 본체(308)의 하단에 대한 접근을 제공하도록 선회하는, 본체(308)에 유사하게 선회 가능하게 결합되는 하단 캡(108) 및 선택적 시일(328)이 제공된다. 중요하게는, 하단 캡(108)은 재를 회수하고 폐기하기 위한 수단을 제공한다. 본체(308)와 하단 캡(108)의 사이에 아크 챔버(324)가 있으며, 이 아크 챔버는 담배/소모품의 말단부가 내부에 배치될 수 있는 수용 단부를 구비하며, 담배의 말단부를 점화하거나 다른 방식으로 불을 붙이기 위한 수단을 내부에 포함한다.

장치(100)의 다른 부품에는 담배 또는 기타 소모품을 내부에 수용하는 담배 챔버(306), 주류 연기를 여과하기 위한 필터 조립체, 본체(308)로부터 필터 조립체를 해제하기 위한 필터 조립체 해제 기구(312, 314)가 포함될 수도 있다. 필터 조립체는 복수의 포고 핀(pogo pin)(2812)을 유지하는 포고 핀 홀더(326)를 추가로 포함할 수도 있다(도 20에 도시됨). 포고 핀(2812)은 일반적으로, 본체(308)로부터 해제될 때 필터 조립체를 방출하기 위한 상향 압력을 제공한다. 적어도 하나의 실시예에서, 상향 압력은 필터 카트리지 아래에 위치한 스프링을 통해 제공된다. 본체(308)는 내부 커버(310)로 둘러싸인 분할 구조를 가질 수도 있다. 커버(310)는 또한, 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 연기가 필터 조립체를 통해 흐르는 도관을 형성하기 위해 챔버(들)를 밀봉한다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 하나 이상의 체크 밸브(330)가 장치의 말단부를 향해, 필터 조립체를 바로 지나서, 기류 챔버(들) 또는 이에 연결된 플레넘 내에 포함되어, 양압 또는 음압의 공기 압력이 챔버/플레넘에서 나타나는지 여부에 따라 기류 경로를 전환할 수도 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 장치는 3개의 체크 밸브(330)를 포함할 수도 있다. 중간 플레넘(1120)에 하나, 기단 캡(304)의 흡입 포트와 호기 포트에 각각 하나씩 마련된다. 흡입 포트 밸브는 음압(흡입)에서 개방되며 양압(호기)에서 폐쇄되도록 설정될 수도 있다. 호기 포트 밸브는 음압(흡입)에서 폐쇄되며 양압(흡입)에서 개방되도록 설정될 수도 있다. 이에 의해 사용자가 숨을 들이마시는지 내쉬는지에 따라 공기가 적절한 포트로부터만 흡입되거나 불어내어지는 것이 보장된다.

일 실시예에서, 장치(100)는 모터(322)에 의해 구동될 수도 있는 푸쉬 기어/휠(318)과 같이 담배 또는 기타 소모품을 아크 챔버(324)를 향해 공급하는 기구를 포함한다. 보조 보드(320)에 의해 마이크로 또는 다른 USB 또는 임의의 다른 유형의 충전 케이블이 충전을 위해 그리고 선택적으로 소프트웨어 변경 등을 수행하기 위해 연결될 수 있다. 마지막으로, 장치(100)는, 아래에서 논의되는 바와 같이, 장치(100)의 기능을 제어하도록 구성된 하나 이상의 마이크로프로세서를 포함하는 제어 보드(316)를 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 사용자가 포트(106)를 통해 소모품으로부터 연기를 들이마시고 내쉴 수 있도록 포트(106)를 포함하는 마우스피스(104)가 제공된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 마우스피스(104)의 말단부는, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 담배와 장치(100)의 필터 부분 사이에 위치하며 이들과 연통하는 기단 플레넘의 일부를 제공하는 공동을 형성한다. 마우스피스(104)는, 바람직하게는, 상단 캡(304)과 제거 가능하게 맞물리거나 스냅 결합되며, 양 대향 단부 상의 연장부가 상단 캡(304) 상에 수용되어 상단 캡과 연동하므로, 마우스피스(104), 시일(302) 및 캡(304)이 단일 조립체로서 선회 운동한다.

도 4 및 도 5를 추가로 참조하면, 상단 캡(304)은 기단 플레넘의 상보적인 부분을 형성하는 오목한 바닥(602) 및 측벽(604)을 구비한다. 바닥(602)은, 담배 챔버(306)에 개방되거나 이와 연통하는 제1 구멍(606) 및 필터 조립체/필터 조립체 챔버에 개방되거나 이와 연통하는 제2 구멍(608)을 포함한, 복수의 구멍을 내부에 포함한다. 상단 캡은 일 측방향 단부에 상단 조립체를 본체(308)에 선회 가능하게 결합하는 힌지 부분(612)을 포함한다. 힌지 부분(612)은 버튼(2802)(도 3)을 사용하여 해제될 수도 있다. 일 실시예에서, 공동의 개구가 생성되어 상단 캡 시일(302)의 키(key)를 수용하는 키 슬롯(610)을 제공한다. 홀(702)은 또한, 마우스피스 조립체를 본체(308)에 해제 가능하게 잠금 결합하기 위해 본체(308) 상의 대응 자석과 결합하는 자석을 내부에 포함할 수도 있다. 이 기능을 제공하기 위해 기타 잠금 기구가 사용될 수도 있다. 장치는, 아래에서 논의되는 바와 같이, 충전 상태, 연결된 전원, 필터 상태 등과 같은 장치의 상태를 보여주기 위해 발광하는 하나 이상의 LED용의 추가 구멍을 추가로 포함할 수도 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 시일(302)(도 3)의 둘레는 상단 캡 바닥(602)의 둘레와 거울상이다. 더욱이, 구멍(606, 608)은 담배(1102) 및 필터 조립체(1104) 챔버(도 6)와 정렬되어, 이에 의해 기류가 마우스피스 및 챔버 내외로 통과하도록 하기 위한 도관을 제공한다. 일 실시예에서, 구멍(606, 608) 중 적어도 하나는 흡입 및/또는 호기 동안 공기를 선택적으로 안내하기 위해 체크 밸브(위에서 논의된 바와 같음)를 수용하도록 구성된다. 볼 수 있는 바와 같이, 구멍(606, 608)은 체크 밸브, 시일(302) 등과 같은 요소를 제거 가능하게 부착하기 위한 나사산이 형성된 홀이 있는 오목부를 포함할 수도 있다.

도 6은, 경우에 따라, 담배 챔버(1102)를 수용하거나 포함하는 구멍 및 필터 또는 필터 조립체(1104)를 수용하는 구멍을 포함한, 복수의 구멍을 내부에 갖는 상부 표면을 포함하는 본체(308)의 도면을 도시한다. 이들 구멍은 각각 개개의 구성 요소를 수용하는 관형 또는 반관형 구조(들)(1106, 1108)(이하 일반적으로 관형 구조 또는 챔버라고 함)에 개방된다. 구조(1106, 1108)는, 바람직하게는, 상단 기단 플레넘에 개방되어 장치의 말단부를 향해, 하나는 배기 포트를 향해 그리고 다른 하나는 하단 캡의 재 공동을 향해 공기가 빠져나가는 평행한 원형 또는 반원형 튜브이다. 본체(308)는, 상부 표면에 또는 그 부근에, 상단 캡(304) 그리고 더 구체적으로는 힌지 부분(612)과 선회 가능한 관계로 정합하는 힌지(1114)의 제2 부분을 포함한다. 본체(308)는 아래에서 논의되는 기능을 제공하기 위해 전자 구성 요소에 전력을 공급하는 배터리 또는 다른 전원(2810)(도 20)을 수용하기 위한 구조(1112)를 포함한다. 본체(308)의 말단부에 아크 챔버(324)용 공간이 제공될 수도 있다. 아크 챔버(324)는 일반적으로, 담배 챔버(1102)의 말단부에서 소모품을 점화하기 위한 수단을 제공한다. 따라서, 공간은 관형 구조(1106) 및/또는 담배 챔버(306)와 일치할 수도 있다. 위에 표시된 바와 같이, 소모품을 아크 챔버(324) 내로 또는 아크 챔버를 향해 공급하는 푸쉬 기어/휠(318)이 제공될 수도 있다. 즉, 원형 기어/휠이 담배와 접촉할 수도 있으며, 회전하도록 되는 경우 아크 챔버(324)를 향해 담배를 공급한다. 이와 관련하여, 본체(308) 및/또는 커버(310)는 푸쉬 기어/휠(318)용 축(1110)(도 15)을 수용하기 위한 만입부를 포함할 수도 있다. 축(1110)의 축선은, 바람직하게는, 담배 챔버(306) 및/또는 관형 구조(1106)의 축선에 직교한다. 본체(308)는 제1 구멍(1118), 체크 밸브(330)(도 7 참조)를 수용하기 위한 제2 구멍(1210), 및 개방 하단(1124)을 갖는 중간 플레넘(1120)을 추가로 포함한다.

도 7은 관형 요소(1106, 1108)의 내부 구조를 보여주는 본체(308)의 상측을 나타낸다. 적어도 일 실시예에서, 상부 표면은 챔버(1104)에 배치된 구조를 이러한 구조, 즉, 필터 조립체 상의 상보적인 키와 정렬시키는 적어도 하나의 키 슬롯(1204)을 내부에 갖는 적어도 하나의 구멍(1102, 1104)을 포함한다. 추가적으로, 상부 표면은 필터 해제 기구를 수용하는 필터 해제 하우징(1202)에 개방되는 필터 해제 버튼용 구멍(1118)을 포함한다. 관형 요소(1108)의 말단부에 바람직하게는 원형 포고 핀 홀더(326)를 수용하는 슬롯(1122)이 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 플레넘(1120)은 제3 체크 밸브(330)를 수용하기 위한 구멍(1210)을 포함한다. 구멍(1210)은 주/교환 공기 챔버(1208)를 통해 필터 조립체와 연통한다. 이와 관련하여, 흡입 공기(플레넘(1120) 내의 음압)가 밸브(330)를 폐쇄 위치에 유지하여, 도 7 및 도 21에 도시된 바와 같이, 공기가 개방 하단(1124)으로부터 플레넘(1120) 내로, 그리고 구멍(1181)(및 아크 챔버의 대응하는 구멍)을 통해, 담배 챔버(1106)를 향해 유동할 수 있다. 또한, 흡입 시 공기는 아크 챔버(2510) 아래의 입구 포트(2511)를 포함하여 모든 포트(110)로부터 유동할 수도 있다. 양압(호기)을 인가하면, 기단 플레넘(담배 챔버 위)의 제1 체크 밸브가 폐쇄되어 마우스피스로 불어진 공기가, 점선으로 도시된 바와 같이, 필터 조립체를 통해 유동하여, 주/교환 공기 챔버(1208)로 들어간 다음, 플레넘(1120)을 통해, 그리고 개방 하단(1124)을 통해 그리고 마지막으로 개방 하단(1124) 바로 아래의 포트(110)를 통해 유동한다. 기단 플레넘(필터 카트리지 챔버 위)의 제2 체크 밸브가 개방되어, 공기가 통과할 수 있게 된다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 내부 커버(310)는 일반적으로, 본체(308)의 개방측을 덮는다. 이와 관련하여, 커버(310)의 내측은 관형 구조(1106, 1108)를 완성하는 구조를 포함한다. 즉, 반원형 부분 구조(1302)는 본체(308) 위에 배치될 때 구조(1106)를 폐쇄한다. 마찬가지로, 부분 구조(1304)는 구조(1108)를 폐쇄한다. 일 실시예에서, 내부 커버(310)의 내측은, 도 7에 도시된 바와 같이, 대략 본체(308)의 스탠드-오프(stand-off) 구조(1606)의 레벨에서 장치(100)의 상단과 하단 사이에 수직으로 위치한 스탠드-오프 구조(1306, 1308)를 포함한다. 내부 커버(310)는 도 10에서 본체(308) 상에 설치되는 것으로 도시되어 있다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 관형 필터 조립체 챔버(1104)의 내부에 필터 조립체가 배치된 본체(308)가 도시되어 있다. 일 실시예에서, 필터 조립체는 중앙 필터 부분(1604) 및 필터 몸체(1602)를 포함한다. 이들 구성 요소 각각은, 바람직하게는, 대략 동일한 크기로 형성될 수도 있으며 및/또는 일치할 수도 있는 복수의 구멍(1706, 2002)을 내부에 갖는 관형 구조이다. 필터 재료는 필터 조립체 내부에, 예를 들어, 필터 몸체(1602)와 중앙 필터 부분(1604)의 사이에, 및/또는 중앙 필터 부분(1604)의 관형 구조 내에 위치할 수도 있으며, 바람직하게는, 내부의 모든 구멍(1706, 2002)을 덮는다. 이 실시예에서, 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 주류 연기는 장치의 기단부를 통해 중앙 필터 부분(1604) 내로 불어져, 필터 재료에 의해 여과되며, 여과된 주류 연기는 구멍(1706, 2002)을 통해 그리고 하방으로 내부 커버(310) 상의 스탠드-오프 구조에 의해 생성된 공간을 지난 다음, 마지막으로 하단 캡(108)의 포트를 통해 빠져나간다. 장치(100)의 필터 부분의 흐름은 호기 시 담배 챔버의 기류와 격리되는 것이 바람직하다. 필터 조립체는 바람직하게는, 예를 들어, 카트리지로서 필터 조립체를 교체하고, 내부의 필터 재료를 청소 및/또는 교체하기 위해 본체로부터 제거 가능하다. 일 실시예에서, 장치(100)는 해제 버튼(1904)을 포함하며, 이 버튼은 누르면 필터 조립체 또는 적어도 본체(308)의 필터 몸체(1602)를 구속하는 잠금 부재(1902)가 해제된다.

도 14를 참조하면, 담배 챔버(2202)가 본체(308)에 설치되는 것으로 도시되어 있다. 이 구성 요소는 일반적으로 담배나 기타 소모품을 수용한다. 이와 관련하여, 챔버(2202)는 본체(308)의 기단부와 말단부의 사이에서 연장되는 세장형 관형 구조이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본체(308)가 그 위에 하단 조립체가 설치되는 것으로 도시되어 있다. 본체(308)의 말단부에서, 하단 캡(2306)은 힌지 부분(2310)에서 본체(308)에 선회 가능하게 연결될 수도 있다. 본체(308)는, 바람직하게는, 모터(322)를 부착하기 위한 모터 하우징(2308)을 포함하며, 모터가 푸쉬 기어/휠(2302)을 작동시켜 챔버(2202) 내의 담배/소모품을 아크 챔버(2304)를 향해 공급한다. 이 실시예에서, 휠의 둘레가 챔버(2202)에 배치된 담배 또는 다른 소모품과 접촉하도록 푸쉬 기어(2302)가 담배 챔버(2202)의 하나 이상의 수직 슬롯(2312) 내로 연장된다. 담배 챔버(2202)는 제어부가 챔버 내의 담배의 상태를 알 수 있게 하는 리드 스위치(lead switch)용 슬롯(2314)을 추가로 포함할 수도 있다. 휠/기어(2302)가 회전함에 따라, 담배가 수직 운동하게 되며, 바람직하게는, 휠/기어(2302)가 적어도 담배를 아크 챔버(2304)를 향해 밀어낸다. 일 실시예에서, 제2 휠/기어(2808)가, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 제1 기어/휠(2302)의 반대편에 추가되므로, 소모품이 양 대향측 상에서 압착되며, 또한 소모품이 아크 챔버를 향해 더 균일하게/부드럽게 하방으로 미끄러진다. 제2 휠/기어는 소모품의 움직임에 따라 자유롭게 회전할 수도 있으며, 즉, 구동되지 않을 수도 있으며, 또는 제2 기어가 구동될 수도 있다.

도 17 내지 도 19를 참조하면, 하단 캡 조립체는 아크 챔버(2304)와 하단 캡(2306)을 포함한다. 볼 수 있는 바와 같이, 중간 캡(2305)이 하단 캡(2306)의 내부에 끼워져 장치(100)의 나머지 부분으로부터 밀봉된 재를 회수하기 위한 공동(2704)을 내부에 형성한다. 하단 캡(2306)은, 바람직하게는, 중간 캡(2305)을 수용하는 단차부(2702)를 포함하며, 중간 캡은 힌지 부분(2512)을 포함하고, 힌지 부분은 하단 캡(2306)을 본체(308) 및 아크 챔버 구조(2304)에 선회 가능하게 결합하며, 아크 챔버 구조는 본체(308)에 부착된 상태로 유지된다. 힌지 부분(2512)은 버튼(2804)(도 20)을 사용하여 해제될 수도 있다. 하단 캡(2306)은, 중간 플레넘(1120)을 통해 선택적으로 담배 챔버와 연통하여 깨끗한 공기 유입을 허용하며 또한 여과된 주류 연기를 배출하기 위해 필터 챔버와 연통하는, 하나 이상의 입구 및/또는 출구 포트(2508, 2514)를 포함한다. 아크 챔버(2304)는 담배 챔버(2202)를 수용하는 관형 구조(2510)를 포함한다. 관형 구조(2510)는 재가 하단 캡 공동(2704)으로 통과하는 통로를 제공한다. 이러한 관형 구조는, 바람직하게는, 담배 또는 다른 소모품의 말단부에 있는 소모품(2512)을 점화하거나 불을 붙이기 위한 수단을 포함한다. 일 실시예에서, 점화 시스템은 오목부(2805)에서 아크 챔버(2304)의 측면에 또는 측면 주위에 포함된 복수의 전기 리드를 포함한다. 리드(lead)는 점화를 위한 리드 사이에 간극을 형성하기 위해 아크 챔버(2304)의 중심을 향해 내측으로 연장되는 것이 바람직하다. 이러한 리드는 소모품에 불을 붙이거나 점화하기 위한 아크를 생성하기 위한 종점(endpoint)의 역할을 한다. 흡입 또는 호기가 이루어지는 때를 나타내는 압력 센서에 기초하여, 모터가 소모품을 아크 챔버를 향해 하방으로 또는 말단 방향으로 밀어냄에 따라 장치/제어부가 소모품을 반복적으로 점화시키는 것이 바람직하다. 즉, 흡입할 때마다 점화가 반복적으로 촉발되며 호기 중에는 중지될 수도 있으며, 뿐만 아니라 흡입과 호기가 모두 이루어지지 않는 휴식 중에도 점화가 중지될 수도 있다. 유익하게는, 담배가 연소되는 방식으로 인해 부류의 양은 무시 가능한 수준일 수도 있다. 즉, 장치가 흡입을 감지하고, 라이터가 불을 붙이며, 담배가 아래로 밀어지고, 사람이 연기를 흡입하고, 센서가 흡입 감지를 중지하고, 라이터와 이에 따라 담배(공기가 끌어당겨지지 않아 산소가 부족한 상태)가 꺼진다. 다른 실시예에서, 아크 챔버는 하단 캡(2304) 또는 중간 캡(2305)에 포함될 수도 있다. 이 경우 아크 챔버는 하단 캡 조립체가 제자리에 놓이면 소모품에 불을 붙이거나 점화하기 위한 아크를 생성하는 종점의 역할을 하는 리드를 내포한다.

도 21을 참조하면, 흡기 동안 장치(100)를 통과하는 기류가 도시되어 있다. 도 21에 도시된 실시예에서, 흡입 시에 깨끗한 공기가 하단 캡(108)의 입구/출구 포트(2508, 2514)로 들어가고, 개방 하단(1124)을 통해 플레넘(1120)으로 들어가며, 구멍(1181) 및 아크 챔버(2510)(관형 구조)의 대응 구멍을 통해 담배 챔버(2202) 내로 진행한다. 흡입 시에 공기는 또한 재 트레이를 우회하도록 구성된 아크 챔버 아래의 입구 포트(2511)로부터 유입된다. 도 22를 참조하면, 뱉어 내어진 공기는 필터 조립체를 통해 주 공기 챔버(1208)로 통과하여, 체크 밸브(330)가 개방되도록 하여, 여과된 공기가 플레넘(1120)으로 들어갈 수 있으며, 개방 하단(1124)을 통해 그리고 마지막으로 입구/출구 포트(2508, 2514)를 통해 빠져나갈 수 있다. 담배 챔버를 통한 역류를 방지하기 위해 구멍(1118)에 체크 밸브가 제공될 수도 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 장치는 장치(100)의 기능을 제어하는 하나 이상의 마이크로프로세서를 포함하는 제어 보드(316)를 포함하는 것이 바람직하다. 도 23 내지 도 28은 여러 실시예에 따라 제어부에 의해 작동 가능하게 된 장치의 기능의 흐름도를 나타낸다. 적어도 하나의 실시예에서, 장치는 전원 버튼(도 23 내지 도 25)을 사용하여 오프(off) 상태와 온(on) 상태 사이에서 전환될 수도 있다. 일부 실시예에서, 장치는 전원 버튼 없이, 즉, 항상 온 상태로 활성화될 수도 있다(도 26 내지 도 28). 일 실시예에서, 장치는 임의의 전기 버튼(도 28) 없이 제공된다.

일반적으로, 장치(100)는 충전을 위해, 예를 들어, USB를 통해 AC 전원에 플러그 연결될 수도 있다. 장치(100)가 플러그 연결되었음을 제어부가 감지하면, 배터리가 완전히 충전될 때까지 제어부가 장치의 배터리를 충전한다. 제어부는 충전/전원 LED를 선택적으로 점등하여 충전 상태를 표시할 수도 있다. 제어부는 배터리의 충전량이 낮은지 확인하는 인-루프(in-loop) 배터리 검사를 수행할 수도 있으며, 제어부가 배터리 충전량이 낮다고 결정하면 LED가 점등되거나 깜박일 수도 있다.

일 실시예에서, 제어부는 누적 사용에 기초하여 필터가 그 기대 수명을 초과하였는지 여부를 결정할 수도 있다. 사용은, 예를 들어, 일반적으로 장치의 온/오프 사이클의 수 및/또는 점화 횟수 뿐만 아니라 압력 센서가 흡입을 감지하는 시간의 양을 추적하여 추적될 수도 있다. 장치는, 예를 들어, 기류 측정기를 사용하여 누적 기류에 기초하여 사용을 유사하게 추적할 수도 있다. 누적 사용이 사이클 수 및/또는 누적 기류에 대한 원하는 임계값을 초과하는 경우, 제어부에 의해 필터 LED가 점등되어 필터가 만료되었음을 나타낼 수도 있다. 제어부는 필터 조립체를 교체할 때까지 점화를 추가로 방지할 수도 있다. 필터를 교체하면 필터 재설정 버튼이 작동될 수도 있다. 장치에 필터 수명 확인 버튼이 장착될 수도 있으며, 이 버튼을 누르면 필터의 상태가 필터 LED(예를 들어, 녹색은 정상, 노란색은 낮음, 빨간색은 만료 등)를 이용하여 표시된다.

제어부는 가열 코일 및/또는 전기 아크와 같은 다양한 방식으로 소모품을 점화할 수도 있다. 점화는 사용자가 조명 버튼을 수동으로 선택함으로써(도 24) 및/또는 사용자가 장치 내로 숨을 들이마심에 따라 자동으로(도 25) 촉발될 수도 있다. 이와 관련하여, 제어부는 이러한 입력을 수신하여 점화 시스템이 소모품을 점화하도록, 예를 들어, 코일 및/또는 아크를 켜거나 끄도록 할 수도 있다. 즉, 제어부는 조명 버튼의 누름 및/또는 마우스피스 내로의 흡입에 의해 유발되는 시스템 내의 부압을 감지할 수도 있으며, 이에 따라 감지 결과에 기초하여 코일/아크를 점화할 수도 있다. 아크 챔버를 향해 소모품을 공급하기 위한 모터가 장착된 경우, 제어부는 점화 신호에 응답하여 위에서 논의된 바와 같이 모터를 추가로 작동시킨다.

제어부는 온도와 관련하여 인-루프 검사를 수행할 수도 있으며, 온도가 너무 높다고 결정한 경우, 제어부는 안전한 온도에 도달할 때까지 팬을 켜거나 점화를 차단하는 등의 적절한 조치를 취할 수도 있다. 제어부는, 바람직하게는, 소모품의 점화를 활성화하기 전에 소모품 및/또는 필터가 장치 내부의 제 위치에 있는지 여부를 결정한다. 시스템은 또한, 점화를 활성화하기 전에 상단 캡과 하단 캡이 제자리에 잠금 결합되어 있는지 여부를 결정할 수도 있다. "전기 버튼이 없는" 실시예에서는, 도 28에 도시된 바와 같이, 인-루프 검사가 수행될 수도 있다.

사용자가 흡입한 점화된 소모품으로부터의 연기는 다시 장치의 마우스피스 내로 불어 넣어져, 필터 조립체를 통과한 다음, 마지막으로 장치의 말단부에 있는 배기 포트를 통과할 수도 있다. 필터링 부분 및/또는 재료는 이를 통과하는 공기로부터 미립자, 화학 물질, 냄새, 독소 등을 여과할 수도 있다. 필터링 요소는 HEPA(고효율 미립자 공기) 필터를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 필터링 요소가 숯 필터, 이온화 장치, 건조기 시트, 또는 공기를 탈취 및/또는 청소할 수 있는 임의의 다른 필터를 추가로 포함할 수도 있다.

필터링 부분은, 위에서 논의된 바와 같이, 장치 본체에 제거 가능하게 부착되는 조립체일 수도 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면, 필터링 조립체는 본체에 부착되거나 삽입되는 교체 가능한 카트리지로서 형성된다. 카트리지는 교체 가능할 수도 있어, 사용자가 쉽게 제거하여, 몇 초 만에 새 카트리지를 삽입할 수 있다. 이에 따라 연기 필터링 장치(100)의 본체는 무기한 사용 가능하다.

본체는 사용자가 점화 가능한 소모품의 불이 켜지는 단부를 삽입하거나 결합할 수 있도록 하는 흡입 튜브/담배 챔버를 포함할 수도 있다. 본체는, 일 실시예에서 사용자의 입으로부터 불어잔 연기를 카트리지 내의 필터링 재료에 연결된 챔버 내에 수용하도록 구성된, 호기 튜브를 포함할 수도 있다. 필터링 재료는, 예를 들어, HEPA 필터, 숯 필터, 이온화 장치, 건조기 시트, 또는 공기를 탈취 및/또는 청소할 수 있는 임의의 다른 필터를 포함할 수도 있다. 본체는 단일 방향(예를 들어, 불어질 때에는 배기 포트를 향하며 흡입될 때에는 반대 방향)으로 기류를 유지하기 위해 하나 이상의 플랩(flap) 또는 체크 밸브(check valve)를 추가로 포함할 수도 있다. 대안으로서, 플랩이 체크 밸브, 압력 센서에 연결된 전자 작동식 플랩, 또는 다른 형태의 단방향 기류 제어기로 교체될 수도 있다. 플랩의 일부 또는 전체가 제거되거나, 벽 섹션으로 교체될 수도 있다.

유체를 내포하는 기화기 및 전자 담배 장치와 유사하게, 본체는 영구적인 장치를 구성할 수도 있는 반면, 필터 카트리지는 사용자가 구입하여 정기적으로 교체하여야 할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 연기 필터링 장치가, 예를 들어, 필터링 재료의 만료 시 전체가 교체될 수 있는 본체/카트리지 구조의 일체형 버전을 포함할 수도 있다.

필터 카트리지로서, 필터 부분은 첨부 도면에 도시된 바와 같이 필터 격자 뒤에 있는 필터링 재료를 포함할 수도 있다. 카트리지는 기밀 방식으로 본체에, 잠재적으로 이들 두 구성 요소의 경계에 있는 O-링 및/또는 클립 기구의 도움으로, 부착되거나 삽입될 수 있다. 카트리지는 카트리지를 제 위치에 잠금 결합하는 본체의 내부 형태에 맞춰질 수도 있다.

필터링 재료는 주로 HEPA 필터를 포함할 수도 있다. 14-20 등급의, 더 바람직하게는 17-20 등급의 범위에 있는 최소 효율 보고 값("MERV")의 필터 또는 임의의 등급 시스템이 사용될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, MERV 17이 모든 연소 연기를 여과하는 데 충분하긴 하지만, 대신 MERV 20을 사용하면 더 큰 필터링 능력을 제공할 수도 있는데, 그 이유는 MERV 20 필터는 10-20 피코미터의 입자를 여과하는 데 99.999% 이상의 효율을 가지기 때문이다. MERV 17 내지 MERV 20은 비용 부담이 너무 크지 않을 수도 있다. 일부 실시예에서, 연기 냄새를 대체하기 위해, 배기 포트 및/또는 호기 튜브의 내부 단부 및 본체로부터 카트리지까지의 공기 통로가 더 건조한 시트, 숯 필터, 또는 기타 냄새 감소 재료로 구성될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 냄새 감소 재료가 카트리지 내부의 어느 곳에나 배치될 수도 있다.

전기 부분/아크 챔버는 담배에 붙을 붙이기 위한 아크를 제공하는 코일(예를 들어, 32 AWG 니크롬 와이어) 또는 전극, 선택적으로 연기를 카트리지로 추진하기 위한 팬(예를 들어, 20 mm x 20 mm, 5V), 회로 기판(예를 들어, 팬과 코일에 전력을 공급하기 위한 전압차를 설명하는 스텝-다운 보드), 팬과 코일을 켜고 끄는 버튼/스위치, 및 배터리(예를 들어, 충전 포트에 의해 충전 가능한 5V 또는 9V 배터리)를 포함할 수도 있다. 사용자가 추가 품목을 휴대할 필요가 없도록 코일이 아크 챔버 내부에 전기 라이터(예를 들어, 코일, 아크 또는 가스 라이터)를 포함할 수도 있다. 아크 챔버는 코일을 제 위치(플라스틱 또는 기타 내열성 구성 요소에서 멀리 떨어진 위치)에 유지하기 위한 소형 고정 장치 및 지지부(예를 들어, 구리 페그(peg) 또는 전기 서브 몸체에 삽입되지 않은 구리 조각에 부착된 와이어 루프)를 포함할 수도 있으며, 부분적으로 또는 전체적으로 내열 재료로 구성되거나 열 수축 섹션 내에 포장될 수도 있으며, 및/또는 부분적으로 또는 전체적으로 내열 재료로 구성될 수도 있으며, 및/또는 부분적으로 또는 전체적으로 방열판 섹션 내에 포장될 수도 있다. 예를 들어, 직사각형의 내열 재료가 담배 및 코일/아크 챔버를 갖는 본체의 영역을 절연하는 경우, 전기 서브 몸체가 비내열성 재료로 구성될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 내열 재료는 용융거나 변형될 가능성이 있는 코일/아크 챔버 주위에 배치될 수도 있다.

배터리는 재충전 가능한 배터리일 수도 있으며, 이 경우 본체는 배터리를 재충전하기 위해 개방될 수 있는 기밀식 덮개를 내포할 수도 있다. 그렇지 않으면, 본체가 배터리 교체를 위해 개방될 수 있는 유사한 기밀식 덮개를 내포할 수도 있다. 다른 실시예에 따르면, 교체 가능한 카트리지가 제거되어 재충전 가능한 배터리와 충전 포트를 노출시킬 수도 있다. 다른 실시예에서는, 배터리, 회로 기판, 코일 및 팬이 선택적일 수도 있다.

담배 챔버는 내부에 소모품을 견고하게 유지할 수 있는 라텍스 링과 같은 시일을 추가로 포함할 수도 있다. 시일은 또한, 소모품 주위에 기밀식 잠금부를 형성하여 부류 연기가 흡입 튜브를 통해 빠져나가는 것을 방지할 수도 있다.

온/오프 버튼은 배터리로부터 라이터 코일/아크 전극 및/또는 팬으로 전력을 제공할 수도 있다. 라이터 코일/전극은 라이터 스위치에 의해 작동되어 담배 챔버 내부의 소모품에 불을 붙일 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 담배 챔버는 라이터 코일을 작동시킬 때를 나타내는 라이터 스위치에 연결된 센서 또는 트리거를 포함할 수도 있다. 회로 기판은 팬으로의 전력을 변환(예를 들어, 9V에서 5V로)하며 제어하는 스텝-다운 보드를 포함할 수도 있다. 팬은 연기가 담배 챔버로부터 배기되도록 기류를 제어할 수도 있다. 담배 챔버는 또한, 공기가 흡연 도구로부터 흡인될 수 있도록 하며 팬에 의해 담배 챔버를 환기시키는 통풍구 또는 홀을 포함할 수도 있다.

장치는 사용자에 의해 마우스피스 내로 불어지거나 내뱉어지는 날숨을 수용할 수 있는 필터 부분 또는 튜브를 추가로 포함할 수도 있다. 필터 부분은 연기와 날숨이 필터 부분을 통해 빠져나가는 것을 방지하기 위한 역류 장치를 포함할 수도 있다. 추가적으로, 체크 밸브가 흡입 및/또는 호기 필터 튜브로의 역류를 방지할 수도 있다.

도 1 내지 도 28은 본 발명을 설명하기 위한 개념도이다. 특히, 설명되거나 도시된 요소의 일부 또는 전부의 상호 교환을 통해 다른 실시예가 가능하기 때문에, 위의 도면 및 예가 본 발명의 범위를 단일 실시예로 제한하는 것을 의미하는 것은 아니다. 더욱이, 본 발명의 특정 요소가 공지의 구성 요소를 사용하여 부분적으로 또는 완전히 구현될 수 있는 경우, 본 발명의 이해에 필요한 이러한 공지의 구성 요소의 이들 부분만이 설명되며, 이러한 공지의 구성 요소의 다른 부분에 대한 상세한 설명은 본 발명을 모호하게 하지 않도록 생략된다. 본 명세서에 있어서, 본원에 달리 명시되지 않는 한, 단일 구성 요소를 보여주는 실시예가 복수의 동일한 구성 요소를 포함하는 다른 실시예로 반드시 제한되지 않아야 하며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 더욱이, 출원인은, 명시적으로 이와 같이 기재되지 않는 한, 명세서나 청구범위의 어떤 용어에 대해서도 흔하지 않거나 특별한 의미가 부여되도록 의도되지 않는다. 또한, 본 발명은 예시로서 본원에 언급된 공지의 구성 요소에 대한 현재 및 미래의 공지의 등가물을 포함한다.

특정 실시예에 대한 전술한 설명은, 본 발명의 일반적인 개념을 벗어나지 않고, 다른 사람들이 관련 기술(들)(본원에 인용되고 참조로서 포함된 문서의 내용을 포함)의 기술 내에서 지식을 적용함으로써 과도한 실험 없이 특정 실시예와 같은 다양한 용례를 용이하게 수정 및/또는 개작할 수 있도록 본 발명의 일반적인 특성을 완전히 드러낼 것이다. 따라서, 이러한 개작 및 수정은 본원에 제시된 교시 및 지침에 기초하여 개시된 실시예의 등가물의 의미 및 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 본원의 어법 또는 용어는 설명을 위한 것이지 제한을 위한 것이 아니므로, 본 명세서의 용어 또는 어법은, 관련 기술 분야(들)의 숙련자의 지식과 조합하여, 본원에 제시된 교시 및 지침에 비추어 당업자에 의해 해석되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (19)

1. 연기 필터링 장치로서,
   기단부, 기단부 반대편의 말단부를 구비한 세장형 몸체로서, 소모품을 유지하도록 구성된 적어도 제1 챔버와 내부에 필터 조립체를 유지하도록 구성된 제2 챔버를 내부에 구비한 세장형 몸체;
   상기 세장형 몸체의 기단부에 결합되며, 기단 플레넘의 적어도 일부를 획정하며 내부에 적어도 하나의 포트를 구비한 마우스피스로서, 상기 기단 플레넘은 상기 세장형 몸체 내부의 제1 챔버 및 제2 챔버와 연통하는 것인, 마우스피스; 및
   상기 세장형 몸체의 말단부에 결합되며, 상기 세장형 몸체 내부의 제1 챔버 및 제2 챔버와 연통하는 적어도 하나의 포트를 내부에 구비한 하단 캡
   을 포함하며, 이에 의해 연기 필터링 장치는 흡기 동안 하단 캡의 포트로부터, 제1 챔버를 통해, 그리고 기단 플레넘을 통해 공기를 끌어당겨 마우스피스의 포트를 통해 공기가 빠져나가며, 호기 동안 마우스피스의 포트, 기단 플레넘, 필터 조립체를 통해, 그리고 마지막으로 하단 캡의 적어도 하나의 포트 밖으로 공기를 통과시키도록 구성되는 것인, 연기 필터링 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기단 플레넘은 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 기단부가 노출되는 제1 위치와 상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 기단부를 덮는 제2 위치 사이에서 상기 세장형 몸체에 힌지식으로 결합되는 것인, 연기 필터링 장치.
3. 제2항에 있어서, 상단 캡을 포함하며, 상기 상단 캡은 기단 플레넘의 일부를 획정하며, 상기 상단 캡은 제1 챔버 및 제2 챔버의 기단부 위에 위치한 제1 구멍 및 제2 구멍을 내부에 구비하는 것인, 연기 필터링 장치.
4. 제2항에 있어서, 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 포함하며, 상기 상단 캡은 제1 체크 밸브 및 제2 체크 밸브를 수용하기 위한 오목부를 내부에 구비하는 것인, 연기 필터링 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 챔버 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단을 포함하는, 연기 필터링 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 하단 캡은 상기 제1 챔버의 소모품으로부터 재를 회수하기 위한 챔버를 내부에 구비하는 것인, 연기 필터링 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 세장형 몸체와 상기 하단 캡의 사이에 위치한 아크 챔버를 포함하며, 상기 아크 챔버는 상기 제1 챔버의 말단부를 수용하는 관형 구조를 갖는 것인, 연기 필터링 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 소모품을 점화하기 위한 수단은 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치되는 것인, 연기 필터링 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 세장형 몸체로부터 필터 조립체를 방출하기 위해 상향 압력을 제공하도록 상기 제2 챔버 내부에 구성된 복수의 포고 핀(pogo pin)을 포함하는, 연기 필터링 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 세장형 몸체는 필터 조립체의 아래에 중간 플레넘을 획정하며, 상기 중간 플레넘은 중간 플레넘에 양압 또는 음압이 나타나는지에 따라 기류를 안내하기 위해 적어도 하나의 체크 밸브를 내부에 구비하는 것인, 연기 필터링 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 기단 플레넘에 양압 또는 음압이 나타나는지에 따라 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 기류를 안내하기 위해 기단 플레넘에 적어도 하나의 체크 밸브를 포함하는, 연기 필터링 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 제1 챔버는 내부에 담배를 수용하기 위해 관형 형상을 가지며, 상기 제1 챔버는 제1 챔버의 말단부에 위치한 아크 챔버 내로 담배를 공급하는 기구를 포함하는 것인, 연기 필터링 장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 필터 조립체는 관형 필터 몸체 및 이 관형 필터 몸체 내부에 배치된 관형 중앙 필터 부분을 포함하며, 필터 몸체와 중앙 필터 부분은 각각 일치하는 구멍을 내부에 구비하며, 상기 필터 조립체는 필터 몸체와 중앙 필터 부분의 사이에 배치된 필터 재료를 추가로 포함하며, 공기가 중앙 필터 부분을 통해 유동하여, 중앙 필터 부분의 구멍을 통과함에 따라 필터 재료에 의해 여과되는 것인, 연기 필터링 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 제1 챔버는 내부에 담배를 수용하기 위한 관형 형상을 가지며, 상기 제1 챔버는 모터에 의해 구동되는 휠을 포함하며, 상기 관형 제1 챔버는 제1 챔버의 말단부에 위치한 아크 챔버 내로 담배를 공급하도록 구동될 때 휠이 통과하기 위한 슬롯을 내부에 구비하는 것인, 연기 필터링 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 하단 캡은 상기 세장형 몸체에 선회 가능하게 결합되는 것인, 연기 필터링 장치.
16. 제1항에 있어서, 누적 사용에 기초하여 상기 필터 조립체가 그 기대 수명을 초과하였는지 여부를 결정하도록 구성된 제어부를 포함하는, 연기 필터링 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단을 포함하며, 상기 제어부는 필터 조립체가 교체될 때까지 점화를 방지하도록 추가로 구성되는 것인, 연기 필터링 장치.
18. 제1항에 있어서, 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단 및 입력에 응답하여 소모품을 점화하도록 구성된 제어부를 포함하는, 연기 필터링 장치.
19. 제1항에 있어서, 상기 아크 챔버의 관형 구조 내부에 배치된 소모품을 점화하기 위한 수단 및 상기 제1 챔버 내부의 소모품의 위치를 감지하며 제1 챔버의 슬롯을 통과하는 휠을 구동시켜 상기 제1 챔버의 말단부에 위치한 아크 챔버 내로 담배를 공급하도록 구성된 제어부를 포함하는, 연기 필터링 장치.

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