KR20240022959A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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KR20240022959A
KR20240022959A KR1020220130811A KR20220130811A KR20240022959A KR 20240022959 A KR20240022959 A KR 20240022959A KR 1020220130811 A KR1020220130811 A KR 1020220130811A KR 20220130811 A KR20220130811 A KR 20220130811A KR 20240022959 A KR20240022959 A KR 20240022959A
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aerosol generating
generating device
separation
aerosol
heater
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KR1020220130811A
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김동성
임헌일
권영범
김용환
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 에어로졸 생성 장치는 본체; 상기 본체에 분리 가능하게 결합되는 분리 부재; 상기 분리 부재를 관통하고, 상기 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결되는 외부 장치를 수용하는 수용 홀; 및 상기 수용 홀에 연통되고, 상기 수용 홀이 연장된 방향과 다른 방향으로 연장되어 상기 분리 부재를 상기 본체로부터 분리시키는 분리 도구가 삽입되는 분리유도홀;을 포함한다.

Description

에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING DEVICE}
실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 에어로졸 생성 장치의 분리 부재를 본체로부터 탈착시키기 위한 분리유도홀이 외부에서 보이지 않도록 하여, 분리 부재의 분해를 용이하게 하면서도 에어로졸 생성 장치의 전반적인 심미성을 향상시킬 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공함에 있다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련 또는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다.
에어로졸 생성 장치를 구성하는 히터, 사용자 인터페이스(예를 들어, USB 인터페이스) 등의 부품은 에어로졸 생성 장치의 반복적인 사용에 따라 교체 또는 수리할 필요가 있다. 이를 위해 에어로졸 생성 장치의 본체에 분리 가능하게 결합되는 분리 부재를 분리하는 과정이 선행될 필요가 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 분리 부재를 본체로부터 분리시키기 위한 분리유도홀이 외부에서 보이지 않도록 배치된 에어로졸 생성 장치를 통해 분리 부재의 분리 용이성을 확보하면서도, 에어로졸 생성 장치의 전반적인 심미성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
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 장치는 본체; 상기 본체에 분리 가능하게 결합되는 분리 부재; 상기 분리 부재를 관통하고, 상기 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결되는 외부 장치를 수용하는 수용 홀; 및 상기 수용 홀에 연통되고, 상기 수용 홀이 연장된 방향과 다른 방향으로 연장되어 상기 분리 부재를 상기 본체로부터 분리시키는 분리 도구가 삽입되는 분리유도홀;을 포함한다.
과제의 해결 수단은 상술한 바에 제한되지 않으며, 본 명세서 전체에서 통상의 기술자에 의해 유추될 수 있는 사항들을 모두 포함할 수 있다.
실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 장치의 전반적인 심미성을 해치지 않으면서도 분리 부재와 본체를 용이하게 분리할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.
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 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치를 y축 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 분리유도홀이 분리 부재의 외부에 노출되도록 배치되는 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 분리 부재를 제1 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 에어로졸 생성 장치의 분리 부재를 제1 방향과 반대인 제2 방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 분리 부재가 본체에 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치에 분리 도구가 삽입된 모습의 x-y 평면 단면도이다.
도 8 내지 도 11은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 14는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 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 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 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 사용 된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 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.
또한, 본 명세서에서 사용되는 "제1" 또는 "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
명세서 전체에서, "에어로졸 생성 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
명세서 전체에서, "궐련"은 흡연을 하는데 이용되는 물품을 의미한다. 예를 들어, 궐련은 점화되어 연소되는 방식으로 이용되는 연소식 궐련일 수 있고, 에어로졸 생성 장치에 의하여 가열되는 방식으로 이용되는 가열식 궐련일 수도 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 외관을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치를 y축 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 본체(110), 본체(110)와 분리 가능하게 결합되는 분리 부재(120) 및 수용 홀(121)을 포함할 수 있다.
본체(110)는 에어로졸 생성 장치(100)의 전체적인 외관을 형성하며, 본체(110)의 내부에는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 본체(110)에는 궐련이 삽입될 수 있는 수용 공간, 궐련을 가열하는 히터 및 에어로졸 생성 장치(100)와 외부 장치를 전기적으로 연결하기 위한 사용자 인터페이스(예: USB 인터페이스)가 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
분리 부재(120)는 본체(110)의 일 영역에 분리 가능하게 결합되어, 본체(110)에 배치되는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들을 보호할 수 있다. 예를 들어, 분리 부재(120)는 에어로졸 생성 장치(100)와 전기적으로 연결되는 외부 장치가 삽입되는 수용 홀(121)은 외부에 노출되도록 하면서, 에어로졸 생성 장치(100)의 다른 구성 요소(예: 프로세서, 메모리 등)를 보호할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 분리 부재(120)를 본체(110)로부터 분리 또는 분해시키기 위한 분리유도홀(미도시)이 외부에 노출되지 않도록 배치될 수 있으며, 그 결과 에어로졸 생성 장치(100)의 분리 부재(120)의 분해 용이성을 확보하면서도, 에어로졸 생성 장치(100)의 심미성을 확보할 수 있다.
도 3은 분리유도홀이 분리 부재의 외부에 노출되도록 배치되는 구조를 나타내는 도면이다. 도 3은 분리 부재(120a)를 본체(110a)로부터 분리시키기 위한 분리유도홀(122a)이 외부에 노출되도록 배치된 에어로졸 생성 장치(101)를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 분리 부재(120a)를 본체(110a)로부터 분리시키기 위한 분리유도홀(122a)이 에어로졸 생성 장치(101)의 외부에 노출되는 경우, 분리유도홀(122a)에 의해 에어로졸 생성 장치(101)의 심미성이 저하되고, 공차로 인하여 본체(110a)와 분리 부재(120a) 사이에 이격이 발생할 수 있다.
이와 달리, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(100))는 분리유도홀이 외부에 노출되지 않도록 함으로써, 심미성 및 분해 용이성을 함께 확보할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 분리 부재를 제1 방향에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 에어로졸 생성 장치의 분리 부재를 제1 방향과 반대인 제2 방향에서 바라본 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 분리 부재(120)는 수용 홀(121), 분리유도홀(122), 방지턱(123), 및 결합부(124)을 포함할 수 있다.
수용 홀(121)은 분리 부재(120)를 관통하고 에어로졸 생성 장치(100)와 전기적으로 연결되는 외부 장치를 수용할 수 있다. 수용 홀(121)은 분리 부재(120)와 본체(110)의 결합 시, 본체(110)를 향하는 방향으로 움푹 파인 형상으로 형성될 수 있다. 수용 홀(121)은 본체(110)와 분리 부재(120)의 결합 시에 에어로졸 생성 장치(100)의 외부로 노출될 수 있다. 외부 장치는 에어로졸 생성 장치(100)에 구비된 배터리를 충전하는 충전기 단자일 수 있고, 충전기는 USB(Universal Serial Bus) 타입일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
분리유도홀(122)은 수용 홀(121)에 연통되고, 수용 홀(121)이 연장된 방향과 다른 방향으로 연장될 수 있다. 여기서 수용 홀(121)이 연장된 방향은 빈 공간이 연장된 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 분리유도홀(122)은 수용 홀(121)이 연장된 방향을 가로지르는 방향을 따라 연장될 수 있다.
분리유도홀(122)에는 분리 부재(120)와 본체(110)가 결합된 상태로부터 분리 부재(120)를 분리시키는 분리도구가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 분리유도홀(122)에 분리 도구(예: 드라이버)를 삽입하고, 지렛대(lever) 원리를 이용하여 분리 부재(120)를 본체(110)로부터 분리시킬 수 있다.
이때, 분리유도홀(122)이 수용 홀(121)이 연장된 방향과 다른 방향으로 연장됨에 따라, 분리 부재(120)를 수용 홀(121)이 연장된 방향에서 바라봤을 때, 분리유도홀(122)이 은폐될 수 있으며, 그 결과 분리 부재(120)의 분해 용이성을 유지하면서 에어로졸 생성 장치(100)의 전체적인 심미성을 해치지 않을 수 있다.
분리유도홀(122)은 분리 부재(120) 및 수용 홀(121)의 단면의 장축(L)의 연장선이 만나는 영역에 형성될 수 있다. 여기서 수용 홀(121)의 단면은 수용 홀(121)이 연장된 방향을 가로지르는 방향의 단면을 의미할 수 있다. 또한 장축(L)은 수용 홀(121)의 단면에서 최대의 길이를 갖는 축을 의미할 수 있다. 분리유도홀(122)이 수용 홀(121)의 단면의 장축(L)의 연장선이 만나는 영역에 형성됨으로 인하여, 분리유도홀(122)의 은폐력은 더욱 향상될 수 있다. 또한 분리유도홀(122)에 삽입되는 분리 도구의 작동 범위가 증대될 수 있으므로, 분리 부재(120)의 분해 용이성이 향상될 수 있다.
분리 부재(120)는 본체(110)와 결합되는 결합부(124)를 포함하고, 분리유도홀(122) 및 결합부(124) 사이에 배치되는 방지턱(123)을 포함할 수 있다.
결합부(124)는 본체(110)와 스냅-핏(snap-fit) 방식, 자력 결합 방식 또는　억지　끼워 맞춤 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수 있으나, 결합부(124)와 본체(110)의 결합 방식이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.
방지턱(123)은 수용 홀(121)이 연장된 방향으로 도출된 형상을 가질 수 있다. 방지턱(123)은 외부의 이물질이 분리유도홀(122)을 통하여 본체(110)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 또한 방지턱(123)은 분리유도홀(122)이 연장되는 방향을 따라 삽입되는 분리 도구(D)가 더 이상 삽입되지 못하도록 방지할 수 있다. 이에 따라 방지턱(123)은 분리 도구(D)의 단부와 접촉할 수 있으며, 분리 도구(D)를 지렛대로 이용하는 지렛대의 원리에서 작용점과 대응될 수 있다. 방지턱(123)이 분리유도홀(122)과 결합부(124)의 사이에 배치됨으로써, 분리 도구(D)에 의해 발생하는 힘이 결합부(124)를 향해 효과적으로 전달될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 분리 부재가 본체에 결합된 모습을 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 분리 부재(120)의 수용 홀(121)을 향하는 방향에서 바라봤을 때, 분리유도홀(122)이 노출되지 않도록 배치됨으로써, 분리유도홀(122)에 의한 에어로졸 생성 장치(100)의 심미성 저하를 방지할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 심미성을 유지하면서도 분리유도홀(122)을 구비함으로써, 사용자가 필요 시에 분리 부재(120)를 본체(110)로부터 파손 없이 분리하도록 할 수 있다.
또한 본체(110)와 분리 부재(120)가 쉽게 분리될 수 있게 됨에 따라, 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들을 용이하게 교체할 수 있어, 에어로졸 생성 장치(100)의 유지 및/또는 보수의 편의성까지 향상될 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치에 분리 도구가 삽입된 모습의 x-y 평면 단면도이다.
도 7을 참조하면, 분리유도홀(122)에는 분리 도구(D)가 삽입될 수 있다. 분리유도홀(122)은 수용 홀(121)이 연장된 방향을 가로지르는 방향을 따라 연장될 수 있다. 분리유도홀(122)이 연장되는 영역을 따라 분리 도구(D)(예: 드라이버)가 삽입될 수 있으며, 분리유도홀(122)에 삽입된 분리 도구(D)를 도 7에 도시된 화살표 방향으로 가압함으로써, 지렛대 원리에 따라 분리 부재(120)가 본체(110)로부터 분리될 수 있다.
분리유도홀(122)로부터 방지턱(123)까지의 제1 거리(d1) 및 분리유도홀(122)로부터 결합부(124)까지의 제2 거리(d2)는 약 1:3 내지 약 1:15의 길이비를 가질 수 있다. 제1 거리(d1) 및 제2 거리(d2)가 상술한 길이비를 가짐으로써, 분리 도구(D)를 이용하여 분리 부재(120)를 본체(110)로부터 용이하게 분해할 수 있다. 또한 제1 거리(d1) 및 제2 거리(d2)는 약 1:5 내지 약 1:12의 길이비를 가질 수 있다.
분리유도홀(122)의 개방 단부는 수용 홀(121)이 연장된 방향을 따라 약 0.3 mm 내지 약 3 mm의 길이를 가질 수 있다. 여기서 분리유도홀(122)의 개방 단부는 분리 도구(D)가 삽입되는 분리유도홀(122)의 입구를 의미할 수 있다. 또한 분리유도홀(122)은 본체(110)를 향하는 방향을 따라 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 길이를 가질 수 있다.
일 실시예예 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 수용 홀(121)의 내부에 배치되고, 수용 홀(121)의 측면의 적어도 일부를 둘러싸는 보호 부재(131)를 포함할 수 있다. 보호 부재(131)는 에어로졸 생성 장치(100)의 외부로 노출되는 수용 홀(121)에 수용되는 구성 요소를 보호할 수 있다.
보호 부재(131)는 분리유도홀(122)의 개방 단부의 일부를 차단할 수 있다. 보호 부재(131)가 분리유도홀(122)의 일부를 차단함으로써, 보호 부재(131)는 분리유도홀(122)에 삽입된 분리 도구(D)와 접촉할 수 있다. 보호 부재(131)가 분리 도구(D)와 접촉하는 부분은 분리 도구(D)를 지렛대로 이용하는 지렛대의 원리에서 받침점과 대응될 수 있다.
수용 홀(121)은 외부 장치로부터 전력을 공급받는 인터페이스 단자(130)를 수용할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 인터페이스 단자(130)를 통해 외부 장치와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 인터페이스 단자(130)는 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신할 수 있다.
인터페이스 단자(130)는 USB(Universal Serial Bus) 단자를 포함할 수 있다. USB 단자는 예를 들어, 마이크로　USB　5핀 단자,　USB　C타입 단자,　USB　B타입 단자, 또는　USB　A타입 단자일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하에서는 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 예시들에 대해 설명한다.
도 8 내지 도 10은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(140), 제어부(150) 및 히터(160)를 포함한다. 도 9 및 도 10을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 증기화기(170)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 공간에는 궐련(200)이 삽입될 수 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 8 내지 도 10에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 9 및 도 10에는 에어로졸 생성 장치(100)에 히터(160)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(160)는 생략될 수도 있다.
도 8에는 배터리(140), 제어부(150) 및 히터(160)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 9에는 배터리(140), 제어부(150), 증기화기(170) 및 히터(160)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 10에는 증기화기(170) 및 히터(160)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구조는 도 8 내지 도 10에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라, 배터리(140), 제어부(150), 히터(160) 및 증기화기(170)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(160) 및/또는 증기화기(170)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(160) 및/또는 증기화기(170)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(200)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(160)를 가열할 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(140)는 히터(160) 또는 증기화기(170)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(150)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(150)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(150)는 배터리(140), 히터(160) 및 증기화기(170)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(150)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(150)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 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(160)는 배터리(140)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 히터(160)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(160)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(160)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(160)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(160)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(160)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(160)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(160)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.
예를 들어, 히터(160)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(200)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)에는 히터(160)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(160)들은 궐련(200)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(200)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(160)들 중 일부는 궐련(200)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(200)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(160)의 형상은 도 8 내지 도 10에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(170)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(200)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(170)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(100)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(170)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(170)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(100)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(170)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(170)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(170)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(140), 제어부(150), 히터(160) 및 증기화기(170) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(200)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 8 내지 도 10에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(140)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(100)가 결합된 상태에서 히터(160)가 가열될 수도 있다.
궐련(200)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(200)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(200)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(100)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 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(100)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)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(200)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(200)의 내부로 유입될 수도 있다.
도 11은 에어로졸 생성 장치의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(160), 코일(161), 배터리(140), 및 제어부(150)를 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 도 11에 도시되는 요소들 외에 다른 범용적인 요소들이 에어로졸 생성 장치(100)에 더 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 생성 장치(100)에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 유도 가열 방식은 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체에 주기적으로 방향이 변하는 교번 자기장(alternating magnetic field)을 인가하여 자성체를 발열시키는 방식을 의미할 수 있다.
자성체에 교번 자기장이 인가되는 경우, 자성체에는 와류손(eddy current loss) 및 히스테리시스손(hysteresis loss)에 따른 에너지 손실이 발생할 수 있고, 손실되는 에너지가 열에너지로서 자성체로부터 방출될 수 있다. 자성체에 인가되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 클수록 자성체로부터 많은 열에너지가 방출될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 자성체에 교번 자기장을 인가함으로써 자성체로부터 열에너지를 방출시킬 수 있고, 자성체로부터 방출되는 열에너지를 에어로졸 생성 물품에 전달할 수 있다.
외부 자기장에 의해 발열하는 자성체는 서셉터(susceptor)일 수 있다. 서셉터는 조각, 박편, 또는 스트립 등의 형상으로 에어로졸 생성 장치(100)에 구비될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에 배치되는 히터(160)의 적어도 일부가 서셉터 물질로 형성될 수 있다.
서셉터 물질의 적어도 일부는 강자성체(ferromagnetic substance)로 형성될 수 있다. 예를 들면, 서셉터 물질은 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 서셉터 물질은 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel), 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 서셉터 물질은 흑연(graphite), 몰리브덴(molybdenum), 실리콘 카바이드(silicon carbide), 니오븀(niobium), 니켈 합금(nickel alloy), 금속 필름(metal film), 지르코니아(zirconia) 등과 같은 세라믹, 니켈(Ni)이나 코발트(Co) 등과 같은 전이 금속, 붕소(B)나 인(P)과 같은 준금속 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품을 수용할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)에는 에어로졸 생성 물품을 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다. 에어로졸 생성 물품을 수용하기 위한 공간에는 히터(160)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터(160)는 내부에 에어로졸 생성 물품을 수용하기 위한 원통 형상의 수용공간을 가질 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치(100)에 수용되는 경우 에어로졸 생성 물품은 히터(160)의 수용공간에 수용될 수 있다.
히터(160)는 에어로졸 생성 장치(100)에 수용된 에어로졸 생성 물품의 외측면의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다. 예를 들면, 히터(160)는 에어로졸 생성 물품에 포함된 담배 매질을 둘러쌀 수 있다. 그에 따라, 히터(160)로부터 담배 매질에 열이 보다 효율적으로 전달될 수 있다.
히터(160)는 에어로졸 생성 장치(100)에 수용된 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다. 전술한 바와 같이, 히터(160)는 유도 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다. 히터(160)는 외부 자기장에 의해 발열하는 서셉터 물질을 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(160)에 교번 자기장을 인가할 수 있다.
코일(161)은 에어로졸 생성 장치(100)에 구비될 수 있다. 코일(161)은 히터(160)에 교번 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)로부터 코일(161)에 전력이 공급되는 경우 코일(161) 내부에 자기장이 형성될 수 있다. 코일(161)에 교류 전류가 인가되는 경우 코일(161) 내부에 형성되는 자기장의 방향은 지속적으로 변경될 수 있다. 히터(160)가 코일(161) 내부에 위치하여 주기적으로 방향이 변하는 교번 자기장에 노출되는 경우, 히터(160)가 발열할 수 있고, 히터(160)의 수용 공간에 수용된 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다.
코일(161)은 히터(160)의 외측면을 따라 권선될 수 있다. 또한, 코일(161)은 에어로졸 생성 장치(100)의 외부 하우징의 내면을 따라 권선될 수 있다. 코일(161)이 권선되어 형성되는 내부 공간에 히터(160)가 위치할 수 있다. 코일(161)에 전력이 공급되는 경우 코일(161)에 의해 생성되는 교번 자기장이 히터(160)에 인가될 수 있다.
코일(161)은 에어로졸 생성 장치(100)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 코일(161)은 길이 방향을 따라 적정한 길이로 연장될 수 있다. 예를 들면, 코일(161)은 히터(160)의 길이에 대응되는 길이로 연장될 수 있고, 또는 히터(160)의 길이보다 긴 길이로 연장될 수 있다.
코일(161)은 히터(160)에 교번 자기장을 인가하기에 적합한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들면, 코일(161)은 히터(160)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 이와 같은 코일(161)의 크기 및 배치에 의해 코일(161)의 교번 자기장이 히터(160)에 인가되는 효율이 향상될 수 있다.
코일(161)에 의해 형성되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 변경되는 경우 히터(160)가 에어로졸 생성 물품을 가열하는 정도 또한 변경될 수 있다. 코일(161)에 의한 자기장의 진폭 또는 주파수는 코일(161)에 인가되는 전력에 의해 변경될 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치(100)는 코일(161)에 인가되는 전력을 조정함으로써 에어로졸 생성 물품의 가열을 제어할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치(100)는 코일(161)에 인가되는 교류 전류의 진폭 및 주파수를 제어할 수 있다.
하나의 예시로서, 코일(161)은 솔레노이드(solenoid)로 구현될 수 있다. 코일(161)은 에어로졸 생성 장치(100)의 외부 하우징의 내면을 따라 권선되는 솔레노이드일 수 있고, 솔레노이드의 내부 공간에 히터(160) 및 에어로졸 생성 물품이 위치할 수 있다. 솔레노이드를 구성하는 도선의 재질은 구리(Cu)일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 아연(Zn), 및 니켈(Ni) 중 어느 하나, 또는 적어도 하나를 포함하는 합금이 솔레노이드를 구성하는 도선의 재질이 될 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100)에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 코일(161)에 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100)에 직류를 공급하는 배터리 및 배터리로부터 공급되는 직류를 코일(161)에 공급되는 교류로 변환하는 변환부를 포함할 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 생성 장치(100)에 직류를 공급할 수 있다. 배터리(140)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 배터리는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리, 리튬폴리머(LiPoly) 배터리 등일 수 있다.
변환부는 배터리로부터 공급되는 직류에 대한 필터링을 수행하여 코일(161)에 공급되는 교류를 출력하는 저역 통과 필터(low-pass filter)를 포함할 수 있다. 변환부는 배터리로부터 공급되는 직류를 증폭하기 위한 증폭기(amplifier)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 변환부는 D급 증폭기(class-D amplifier)의 부하 네트워크를 구성하는 저역 통과 필터를 통해 구현될 수 있다.
제어부(150)는 코일(161)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 제어부(150)는 코일(161)에 공급되는 전력이 조정되도록 배터리(140)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(150)는 히터(160)의 온도에 기초하여 히터(160)가 에어로졸 생성 물품을 가열하는 온도를 일정하게 유지하기 위한 제어를 수행할 수 있다.
이하에서는 도 12 내지 도 14를 참조하여, 궐련의 예들을 설명한다.
도 12 및 도 13는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 12를 참조하면, 궐련(200)은 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)를 포함한다. 궐련(200)은 연소되지 않고, 히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 의해 가열되는 가열식 궐련일 수 있다.
도 12에는 필터 로드(220)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(220)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(220)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(200)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 담배 로드(210)의 길이는 약 12mm, 필터 로드(220)의 제1 세그먼트의 길이는 약 10mm, 필터 로드(220)의 제2 세그먼트의 길이는 약 14mm, 필터 로드(220)의 제3 세그먼트의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
궐련(200)은 적어도 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(240)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(200)은 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(200)은 2 이상의 래퍼(240)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(210)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(220)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(245)에 의하여 궐련(200) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
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 있다. 예를 들어, 제3 래퍼(243)의 평량은 88g/m2~96g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 90g/m2~94g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제3 래퍼(243)의 두께는 120um~130um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 125um일 수 있다.
제4 래퍼(244)는 내유성 하드 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제4 래퍼(244)의 평량은 88g/m2~96g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 90g/m2~94g/m2의 범위 내에 포함될 수 있다. 또한, 제4 래퍼(244)의 두께는 120um~130um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 125um일 수 있다.
제5 래퍼(245)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다. 예를 들어, 제5 래퍼(245)의 평량은 57g/m2~63g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 60g/m2일 수 있다. 또한, 제5 래퍼(245)의 두께는 64um~70um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 67um일 수 있다.
제5 래퍼(245)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제5 래퍼(245)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
제5 래퍼(245)는 궐련(200)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)가 히터에 의하여 가열되면, 궐련(200)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(200)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제5 래퍼(245)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(200)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(245)는 궐련(200)에서 생성되는 물질들에 의하여 에어로졸 생성 장치가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(200) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(200)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제5 래퍼(245)가 궐련(200)을 포장함에 따라, 궐련(200) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(200)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다.
담배 로드(210)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(210)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(210)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(210)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(210)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)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(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(210)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(210)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(220)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(220)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(220)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(220)의 제1 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제1 세그먼트에 의하여 히터가 삽입되는 경우에 담배 로드(210)의 내부 물질이 뒤로 밀리는 현상을 방지할 수도 있고, 에어로졸의 냉각 효과도 발생될 수 있다. 제1 세그먼트에 포함된 중공의 직경은 2mm 내지 4.5mm의 범위 내에서 적절한 직경이 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 세그먼트의 길이는 4mm 내지 30mm의 범위 내에서 적절한 길이가 채용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 제1 세그먼트의 길이는 10mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 세그먼트의 제조 시에 가소제의 함량을 조절함으로써 제1 세그먼트의 경도가 조정될 수 있다. 또한, 제1 세그먼트는 내부(예를 들어, 중공)에 동일 혹은 이형의 재질의 필름, 튜브 등의 구조물을 삽입하여 제조될 수 있다.
필터 로드(220)의 제2 세그먼트는 히터가 담배 로드(210)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
제2 세그먼트의 길이 또는 직경은 궐련(200)의 형태에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 세그먼트의 길이는 7mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 바람직하게는, 제2 세그먼트의 길이는 약 14mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 세그먼트는 폴리머 섬유를 직조하여 제작될 수 있다. 이 경우, 폴리머로 제조된 섬유에 가향액을 도포할 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유와 폴리머로 제조된 섬유를 함께 직조하여 제2 세그먼트를 제작할 수도 있다. 또는, 제2 세그먼트는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성될 수 있다.
예를 들어, 폴리머는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 및 알루미늄 호일으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제작될 수 있다.
제2 세그먼트가 직조된 폴리머 섬유 또는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 제2 세그먼트는 종 방향으로 연장되는 단수 또는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 여기에서, 채널은 기체(예를 들어, 공기 또는 에어로졸)가 통과하는 통로를 의미한다.
예를 들어, 권축된 폴리머 시트로 이루어진 제2 세그먼트는 약 5μm와 약 300μm 사이, 예를 들어 약 10μm와 약 250μm 사이의 두께를 가지는 재료로부터 형성될 수 있다. 또한, 제2 세그먼트의 전 표면적은 약 300mm2/mm와 약 1000mm2/mm 사이가 될 수 있다. 또한, 에어로졸 냉각 요소는 비표면적이 약 10mm2/mg와 약 100mm2/mg 사이의 재료로부터 형성될 수 있다.
한편, 제2 세그먼트에는 휘발성 향미 성분을 함유하는 스레드(thread)가 포함될 수 있다. 여기에서, 휘발성 향미 성분은 멘톨일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스레드에는, 1.5mg 이상의 멘톨을 제2 세그먼트에 제공하기 위해서, 충분한 양의 멘톨이 충진될 수 있다.
필터 로드(220)의 제3 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 제3 세그먼트의 길이는 4mm 내지 20mm의 범위 내에서 적절하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 제3 세그먼트의 길이는 약 12mm가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제3 세그먼트를 제작하는 과정에서, 제3 세그먼트에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 제3 세그먼트의 내부에 삽입할 수도 있다. 담배 로드(210)에서 생성된 에어로졸은 필터 로드(220)의 제2 세그먼트를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 제3 세그먼트를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 제3 세그먼트에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다.
또한, 필터 로드(220)에는 적어도 하나의 캡슐(230)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(230)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(230)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(230)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 13을 참조하면, 궐련(300)은 전단 플러그(330)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(330)는 담배 로드(310)에 있어서, 필터 로드(320)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(330)는 담배 로드(310)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(310)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터 로드(320)은 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)은 도 12의 필터 로드(220)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 12의 필터 로드(220)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.
궐련(300)의 직경 및 전체 길이는 도 12의 궐련(200)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(330)의 길이는 약 7mm, 담배 로드(310)의 길이는 약 15mm, 제1 세그먼트(321)의 길이는 약 12mm, 제2 세그먼트(322)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
궐련(300)은 적어도 하나의 래퍼(350)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(350)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(330)이 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(310)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)이 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(355)에 의하여 궐련(300) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(360)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(360)은 담배 로드(310)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(360)은 에어로졸 생성 장치의 히터에 의하여 형성된 열을 담배 로드(310)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(340)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(340)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(340)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(340)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 래퍼(351)는 일반적인 필터 권지에 알루미늄 호일과 같은 금속 호일이 결합된 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)의 전체 두께는 45um~55um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 50.3um일 수 있다. 또한, 제1 래퍼(351)의 금속 호일의 두께는 6um~7um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 6.3um일 수 있다. 또한, 제1 래퍼(351)의 평량은 50g/m2~55g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 53g/m2일 수 있다.
제2 래퍼(352) 및 제3 래퍼(353)는 일반적인 필터 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제2 래퍼(352) 및 제3 래퍼(353)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다.
예를 들어, 제2 래퍼(352)의 다공도는 35000CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제2 래퍼(352)의 두께는 70um~80um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 78um일 수 있다. 또한, 제2 래퍼(352)의 평량은 20g/m2~25g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 23.5g/m2일 수 있다.
예를 들어, 제3 래퍼(353)의 다공도는 24000CU일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 제3 래퍼(353)의 두께는 60um~70um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 68um일 수 있다. 또한, 제3 래퍼(353)의 평량은 20g/m2~25g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 21g/m2일 수 있다.
제4 래퍼(354)는 PLA 합지로 제작될 수 있다. 여기에서, PLA 합지는 종이 층, PLA 층 및 종이 층을 포함하는 3겹의 종이를 의미한다. 예를 들어 제4 래퍼(354)의 두께는 100um~120um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 110um일 수 있다. 또한, 제4 래퍼(354)의 평량은 80g/m2~100g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 88g/m2일 수 있다.
제5 래퍼(355)는 멸균지(MFW)로 제작될 수 있다. 여기에서, 멸균지(MFW)는 인장 강도, 내수도, 평활도 등이 일반 종이보다 증진되도록 특수하게 제조된 종이를 의미한다. 예를 들어, 제5 래퍼(355)의 평량은 57g/m2~63g/m2의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 60g/m2일 수 있다. 또한, 제5 래퍼(355)의 두께는 64um~70um의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 67um일 수 있다.
제5 래퍼(355)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제5 래퍼(355)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
전단 플러그(330)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 일 예로서, 전단 플러그(330)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 셀룰로오스 아세테이트 토우를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono denier)는 1.0~10.0의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 4.0~6.0의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(330)의 필라멘트의 모노 데니어는 5.0일 수 있다. 또한, 전단 플러그(330)를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 전단 플러그(330)의 토탈 데니어(total denier)는 20,000~30,000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25,000~30,000의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(330)의 토탈 데니어는 28,000일 수 있다.
또한, 필요에 따라, 전단 플러그(330)는 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있고, 채널의 단면 형상은 다양하게 제작될 수 있다.
담배 로드(310)는 도 12를 참조하여 상술한 담배 로드(210)와 대응될 수 있다. 따라서, 이하에서는 담배 로드(310)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제1 세그먼트(321)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제1 세그먼트(321)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트(321)의 모노 데니어 및 토탈 데니어는 전단 플러그(330)의 모노 데니어 및 토탈 데니어와 동일할 수 있다.
제2 세그먼트(322)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 제2 세그먼트(322)를 구성하는 필라멘트의 모노 데니어(mono denier)는 1.0~10.0의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 8.0~10.0의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 제2 세그먼트(322)의 필라멘트의 모노 데니어는 9.0일 수 있다. 또한, 제2 세그먼트(322)의 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 제2 세그먼트(322)의 토탈 데니어(total denier)는 20,000~30,000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25,000일 수 있다.
도 14는 궐련의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 궐련(400)은 에어로졸 생성 로드(410), 담배 로드(420), 냉각 로드(430), 및 필터 로드(440)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 생성 로드(410), 담배 로드(420), 냉각 로드(430), 및 필터 로드(440)는 각각 에어로졸 생성 물질, 담배 과립, 냉각 물질, 및 필터 물질을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 에어로졸 생성 로드(410), 담배 로드(420), 냉각 로드(430), 및 필터 로드(440)는 궐련(400)의 길이 방향을 따라 순서대로 정렬될 수 있다. 여기에서, 궐련(400)의 길이 방향은 궐련(400)의 길이가 연장되는 방향일 수 있다. 예를 들어, 궐련(400)의 길이 방향은 에어로졸 생성 로드(410)에서 필터 로드(440)를 향하는 방향일 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 로드(410) 및 담배 로드(420) 중 적어도 하나에서 발생되는 에어로졸이 에어로졸 생성 로드(410), 담배 로드(420), 냉각 로드(430), 및 필터 로드(440)를 순서대로 통과하며 기류를 형성할 수 있고, 이에 따라 흡연자는 필터 로드(440)로부터 에어로졸을 흡입할 수 있다.
에어로졸 생성 로드(410)는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있으며, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액을 함유할 수 있다. 여기에서, 에어로졸 생성 물질은, 예를 들어, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 로드(410)는 에어로졸 생성 물질이 함침된 에어로졸 생성 기재를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 기재의 예로는 권축된 시트를 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물질은 권축된 시트에 함침된 상태로 에어로졸 생성 로드(410)에 포함될 수 있다. 또한, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)와 같은 다른 첨가 물질들 및 가향액은 권축된 시트에 흡수된 상태로 에어로졸 생성 로드(410)에 포함될 수 있다.
권축된 시트는 고분자 소재로 구성된 시트일 수 있다. 예를 들어, 고분자 소재는 종이, 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 라이오셀(lyocell), 폴리락트산(polylactic acid) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 권축된 시트는 고온으로 가열되더라도 열에 의한 이취가 발생되지 않는 종이 시트일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 생성 로드(410)는 궐련(400)의 말단부터 약 7 mm 내지 약 20 mm 지점까지 연장될 수 있고, 담배 로드(420)는 에어로졸 생성 로드(410)가 끝나는 지점부터 약 7 mm 내지 약 20 mm 지점까지 연장될 수 있다. 다만, 이러한 수치범위에 반드시 제한되는 것은 아니며, 에어로졸 생성 로드(410) 및 담배 로드(420) 각각이 연장되는 길이는 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위에서 적절하게 조절될 수 있다.
담배 로드(420)는 복수의 담배 과립을 포함할 수 있다. 복수의 담배 과립은 필터 물질의 사이에 매립될 수 있다. 필터 물질은 예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트 섬유 가닥들이 뭉친 섬유 다발을 포함할 수 있다. 복수의 담배 과립은 복수의 셀룰로오스 섬유들 사이에 균일하게 분산된 형태로 배치될 수 있다.
다른 예로, 필터 물질은 종이 시트를 포함할 수 있다. 종이 시트는 권취된 상태로 담배 로드(420)의 내부에 배치될 수 있다. 권취된 종이 시트의 중심축은 궐련(400)의 길이 방향과 평행할 수 있다. 권취된 종이 시트의 내부에는 복수의 담배 과립이 균일하게 분산될 수 있다.
냉각 로드(430)는 에어로졸 생성 로드(410) 및 담배 로드(420)를 통과하는 기류를 냉각시킬 수 있다. 냉각 로드(430)는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있으며, 냉각 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 냉각 로드(430)는 폴리락트산(PLA) 섬유로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는 냉각 로드(430)는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 로드(430)는 상술한 예시에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행하는 물질은, 제한 없이 이에 해당될 수 있다. 예를 들어, 냉각 로드(430)는 중공을 포함하는 튜브 필터 또는 지관일 수 있다.
필터 로드(440)은 필터 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터 로드(440)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드(440)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(440)은 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(440)은 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(440)이 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(440)은 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(440)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(440)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(440)에는 적어도 하나의 캡슐이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향미 또는 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 캡슐은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
궐련(400)은 에어로졸 생성 로드(410) 내지 필터 로드(440) 중 적어도 일부를 둘러싸는 래퍼(450)를 포함할 수 있다. 또한, 궐련(400)은 에어로졸 생성 로드(410) 내지 필터 로드(440) 전부를 둘러싸는 래퍼(450)를 포함할 수 있다. 래퍼(450)는 궐련(400)의 최외곽에 위치될 수 있으며, 래퍼(450)는 단일 래퍼일 수 있으나, 복수 개의 래퍼들의 조합일 수 있다.
도 15는 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(1500)는 제어부(1510), 센싱부(1520), 출력부(1530), 배터리(1540), 히터(1550), 사용자 입력부(1560), 메모리(1570) 및 통신부(1580)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(1500)의 내부 구조는 도 15에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 생성 장치(1500)의 설계에 따라, 도 15에 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(1520)는 에어로졸 생성 장치(1500)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(1500) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(1510)에 전달할 수 있다. 제어부(1510)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(1550)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(1500)를 제어할 수 있다.
센싱부(1520)는 온도 센서(1522), 삽입 감지 센서(1524) 및 퍼프 센서(1526) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(1522)는 히터(1550)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1500)는 히터(1550)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(1550) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(1522)는 배터리(1540)의 온도를 모니터링하도록 배터리(1540)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(1524)는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(1524)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(1526)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1526)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(1520)는 전술한 센서(1522 내지 1526) 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(1530)는 에어로졸 생성 장치(1500)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(1530)는 디스플레이부(1532), 햅틱부(1534) 및 음향 출력부(1536) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(1532)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(1532)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(1532)는 에어로졸 생성 장치(1500)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1500)에 대한 정보는 에어로졸 생성 장치(1500)의 배터리(1540)의 충/방전 상태, 히터(1550)의 예열 상태, 에어로졸 생성 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 생성 장치(1500)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(1532)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(1532)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(1532)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(1534)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 생성 장치(1500)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(1534)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(1536)는 에어로졸 생성 장치(1500)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(1536)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(1540)는 에어로졸 생성 장치(1500)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1540)는 히터(1550)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1540)는 에어로졸 생성 장치(1500) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(1520), 출력부(1530), 사용자 입력부(1560), 메모리(1570) 및 통신부(1580))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1540)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(1540)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(1550)는 배터리(1540)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 15에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1500)는 배터리(1540)의 전력을 변환하여 히터(1550)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1500)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 생성 장치(1500)는 배터리(1540)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(1510), 센싱부(1520), 출력부(1530), 사용자 입력부(1560), 메모리(1570) 및 통신부(1580)는 배터리(1540)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 15에 도시되지는 않았으나, 배터리(1540)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(1550)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(160)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(1550)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(1550)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(1560)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(1560)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 15에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1500)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(1540)를 충전할 수 있다.
메모리(1570)는 에어로졸 생성 장치(1500) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(1510)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(1570)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(1570)는 에어로졸 생성 장치(1500)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(1580)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(1580)는 근거리 통신부(1582) 및 무선 통신부(1584)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(1582)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(1584)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(1584)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 생성 장치(1500)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(1510)는 에어로졸 생성 장치(1500)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(1510)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(1510)는 배터리(1540)의 전력을 히터(1550)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(1550)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1510)는 배터리(1540)와 히터(1550) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(1510)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(1550)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(1510)는 센싱부(1520)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1510)는 센싱부(1520)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1550)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(1550)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(1510)는 센싱부(1520)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(1550)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(1550)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(1510)는 센싱부(1520)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(1530)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(1526)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(1510)는 디스플레이부(1532), 햅틱부(1534) 및 음향 출력부(1536) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1500)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 에어로졸 생성 장치 110: 본체
120: 분리 부재 121: 수용 홀
122: 분리유도홀 123: 방지턱
124: 결합부
130: 인터페이스 단자 131: 보호 부재
D: 분리 도구 L: 장축
d1: 제1 거리 d2: 제2 거리
140: 배터리 150: 제어부
160: 히터 161: 코일
170: 증기화기
200, 300, 400: 궐련 210, 310: 담배 로드
220, 320: 필터 로드 230, 340: 캡슐
240, 350, 450: 래퍼 241, 351: 제1 래퍼
242, 352: 제2 래퍼 243, 353: 제3 래퍼
244, 354: 제4 래 245, 355: 제5 래퍼
321: 제1 세그먼트 322: 제2 세그먼트
330: 전단 플러그 360: 천공
410: 에어로졸 생성 로드 420: 담배 로드
430: 냉각 로드 440: 필터 로드

Claims (8)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    본체;
    상기 본체에 분리 가능하게 결합되는 분리 부재;
    상기 분리 부재를 관통하고, 상기 에어로졸 생성 장치와 전기적으로 연결되는 외부 장치를 수용하는 수용 홀; 및
    상기 수용 홀에 연통되고, 상기 수용 홀이 연장된 방향과 다른 방향으로 연장되어 상기 분리 부재를 상기 본체로부터 분리시키는 분리 도구가 삽입되는 분리유도홀;을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분리유도홀은 상기 수용 홀이 연장된 방향을 가로지르는 방향을 따라 연장되는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분리유도홀은 상기 분리 부재 및 상기 수용 홀의 단면의 장축의 연장선이 만나는 영역에 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분리 부재는 상기 본체와 결합되는 결합부를 포함하고, 상기 분리유도홀 및 상기 결합부의 사이에 배치되는 방지턱을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분리유도홀로부터 상기 방지턱까지의 제1 거리 및 상기 분리유도홀로부터 상기 결합부까지의 제2 거리는 1:3 내지 1:15의 길이비를 갖는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분리유도홀의 개방 단부는 상기 수용 홀이 연장된 방향을 따라 0.3 mm 내지 3 mm의 길이를 갖는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수용 홀의 내부에 배치되고, 상기 수용 홀의 측면의 적어도 일부를 둘러싸는 보호 부재를 더 포함하고,
    상기 보호 부재는 상기 분리유도홀의 개방 단부의 일부를 차단하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수용 홀은 상기 외부 장치로부터 전력을 공급받는 인터페이스 단자를 수용하는, 에어로졸 생성 장치.
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