KR20240044713A - 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치 Download PDF

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Abstract

다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 전력을 공급하는 배터리, 상기 배터리로부터 전력을 공급받고 상기 세장형 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터부, 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되어 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 냉각하는 냉각부 및 상기 배터리, 히터부 또는 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치 {AEROSOL GENERATING DEVICE AND METHOD FOR COOLING AEROSOL GENERATING ARTICLE}
아래의 다양한 실시 예들은 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
에어로졸 발생 장치에 대한 수요가 증가함에 따라 에어로졸 발생 장치와 관련된 기능이 지속적으로 개발되고 있다. 예를 들어, 등록특허공보 제10-2309201호는 에어로졸 공급 디바이스 및 개인용 건강 상태 평가 시스템을 개시한다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치는 사용자의 입으로 전달되는 에어로졸의 열감을 적정 수준으로 조절할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치는 계절적 요인 또는 환경적 요인에 따라 주류연의 냉각 여부를 능동적으로 결정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고 전력을 공급하는 배터리, 상기 배터리로부터 전력을 공급받고 상기 세장형 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터부, 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되어 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 냉각하는 냉각부 및 상기 배터리, 히터부 또는 상기 냉각부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 냉각부는, 상기 하우징 내에 배치되고 냉각제가 수용되는 냉각제 탱크 및 상기 냉각제 탱크와 연결되는 제 1 단부 및 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되는 제 2 단부를 포함하는 냉각제 이동 통로를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 냉각제 이동 통로의 제 2 단부는 상기 히터부와 상기 세장형 공동의 입구 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 냉각제 탱크에는 고체 상태의 냉각제를 수용하고, 상기 냉각제 탱크로부터 토출된 상기 냉각제는 기체 상태로 승화될 수 있다.
상기 냉각제 탱크에 수용되는 상기 냉각제는 고체 상태의 극저온 질소 또는 이산화탄소일 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 냉각제가 잔류하는 냉각제 유지부를 더 포함할 수 있고, 상기 냉각제 유지부는 상기 히터부와 상기 세장형 공동의 입구 사이에서 상기 세장형 공동으로부터 확장된 공간으로 구성될 수 있고, 상기 냉각제 유지부의 일 측은 상기 냉각제 이동 통로의 제 2 단부와 연결되고 상기 냉각제 유지부의 타 측은 상기 하우징의 외부와 연결될 수 있다.
상기 냉각제 유지부의 타 측에는 개폐 밸브가 구비될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 세장형 공동의 압력을 감지하는 압력 감지 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 압력 감지 센서에서 측정된 압력을 기반으로 상기 냉각부의 작동을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 하우징 외부의 온도를 감지하는 온도 감지 센서 또는 상기 하우징 외부의 습도를 감지하는 습도 감지 센서를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 온도 감지 센서에 의해 측정된 온도 정보 또는 상기 습도 감지 센서에 의해 측정된 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동을 제어할 수 있다.
일 실시 예에서, 사용자 단말과 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 상기 통신부를 통해 수신된 상기 하우징 외부의 온도 정보 또는 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동을 제어할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 삽입되는 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법은, 상기 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동을 포함하는 하우징, 전력을 공급하는 배터리, 상기 세장형 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터부, 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되어 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 냉각하는 냉각부를 포함하는, 에어로졸 발생 장치가 제공되는 단계, 상기 세장형 공동 내에 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입 여부가 감지되는 단계, 상기 세장형 공동의 압력 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동 여부가 결정되는 단계, 상기 하우징 외부의 온도 정보 또는 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동 여부가 결정되는 단계 및 상기 냉각부의 작동이 개시되는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 사용자의 입으로 전달되는 에어로졸의 열감이 적정 수준으로 조절될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 계절적 요인 또는 환경적 요인에 따라 주류연의 냉각 여부가 능동적으로 결정될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 흡입기의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 다양한 실시 예에 다른 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 일부를 상세히 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
실시 예들에서 사용되는 용어는 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "-부", "-모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들면, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 발생 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 발생 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 발생 장치(1)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 발생 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 발생 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 발생 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 발생 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 발생 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 발생 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(2)이 에어로졸 발생 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 발생 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 발생 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 발생 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 발생 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14)뿐 만 아니라 에어로졸 발생 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 발생 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)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(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 발생 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 발생 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)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(13)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(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 발생 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)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 발생 장치(1)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(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)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(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 발생 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 발생 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 발생 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 발생 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)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 발생 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 발생 장치(1)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 발생 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(1)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(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분은 필터 로드(22)를 포함할 수 있다.
도 4에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(2)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 담배 로드(21)의 길이는 약 12mm, 필터 로드(22)의 제1 세그먼트의 길이는 약 10mm, 필터 로드(22)의 제2 세그먼트의 길이는 약 14mm, 필터 로드(22)의 제3 세그먼트의 길이는 약 12mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)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(2)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)가 히터(13)에 의하여 가열되면, 궐련(2)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(2)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제5 래퍼(245)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(2)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(245)는 궐련(2)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(2) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제5 래퍼(245)가 궐련(2)을 포장함에 따라, 궐련(2) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(2)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다.
담배 로드(21)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(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)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(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(22)의 제1 세그먼트는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제1 세그먼트는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태의 구조물일 수 있다. 제1 세그먼트에 의하여 히터(13)가 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(22)의 제2 세그먼트는 히터(13)가 담배 로드(21)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.
제2 세그먼트의 길이 또는 직경은 궐련(2)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), 폴리젖산(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(22)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(21)에서 생성된 에어로졸은 필터 로드(22)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(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터로드(32)은 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)은 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.
궐련(3)의 직경 및 전체 길이는 도 4의 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(33)의 길이는 약 7mm, 담배 로드(31)의 길이는 약 15mm, 제1 세그먼트(321)의 길이는 약 12mm, 제2 세그먼트(322)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)이 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)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(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 2 및 도 3에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)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.
제 4 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(33)는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 일 예로서, 전단 플러그(33)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(33)의 필라멘트의 모노 데니어는 5.0일 수 있다. 또한, 전단 플러그(33)를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 전단 플러그(33)의 토탈 데니어(total denier)는 20000~30000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25000~30000의 범위 내에 포함될 수 있다. 더 바람직하게는, 전단 플러그(33)의 토탈 데니어는 28000일 수 있다.
또한, 필요에 따라, 전단 플러그(33)는 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있고, 채널의 단면 형상은 다양하게 제작될 수 있다.
담배 로드(31)는 도 4를 참조하여 상술한 담배 로드(21)와 대응될 수 있다. 따라서, 이하에서는 담배 로드(31)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(33)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 20000~30000의 범위 내에 포함될 수 있고, 바람직하게는 25000일 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 블록도이다.
에어로졸 발생 장치(100)는 냉각부(120), 히터(130), 제어부(150), 출력부(160), 배터리(170), 통신부(180), 메모리(192) 사용자 입력부(194) 및 센싱부(196)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 발생 장치(100)의 내부 구조는 도 6에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 발생 장치(100)의 설계에 따라, 도 6에 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(196)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(150)에 전달할 수 있다. 제어부(150)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(130)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 생성 물품(예: 궐련, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(100)를 제어할 수 있다.
센싱부(196)는 온도 센서, 삽입 감지 센서 및 퍼프 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서는 히터(130)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)는 히터(130)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(130) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서는 배터리(170)의 온도를 모니터링하도록 배터리(170)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서는 에어로졸 생성 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들면, 삽입 감지 센서는 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 센서는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들면, 퍼프 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(196)는 전술한 센서 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(160)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(160)는 디스플레이(162), 햅틱부(164) 및 음향 출력부(166) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이(162)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이(162)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이(162)는 기능성 물질 흡입 정보 외에도 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(170)의 충/방전 상태, 히터(130)의 예열 상태, 에어로졸 발생 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이(162)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이(162)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이(162)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(164)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 햅틱부(134)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(166)는 기능성 물질 흡입 정보와 함께 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들면, 음향 출력부(166)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(170)는 에어로졸 발생 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(170)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(170)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 냉각부(120), 출력부(160), 메모리(192), 사용자 입력부(194) 및 통신부(180))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(170)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들면, 배터리(170)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(130)는 배터리(170)로부터 전력을 공급받아 기능성 물질을 가열할 수 있다. 도 6에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(170)의 전력을 변환하여 히터(130)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(170)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
냉각부(120), 제어부(150), 출력부(160), 통신부(180), 사용자 입력부(194) 및 메모리(192)는 배터리(170)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 6에 도시되지는 않았으나, 배터리(170)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(130)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 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 실시 예에서는, 히터(130)는 에어로졸 발생 장치(100)에서 제외될 수도 있다.
다른 실시 예에서, 히터(130)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(130)는 복수의 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 궐련을 가열하기 위한 제1 히터 및 액상을 가열하기 위한 제2 히터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(194)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 사용자 입력부(194)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 6에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(170)를 충전할 수 있다.
메모리(192)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(150)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(192)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들면 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(192)는 에어로졸 발생 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(180)는 다른 전자 장치(예: 사용자 단말)와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통신부(180)는 근거리 통신부(182) 및 무선 통신부(184)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(182)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(184)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(184)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(150)는 에어로졸 발생 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(150)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(150)는 배터리(170)의 전력을 히터(130)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(130)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 배터리(170)와 히터(130) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(150)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(130)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(150)는 센싱부(196)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 센싱부(196)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(130)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(130)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(150)는 센싱부(196)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(150)는 센싱부(196)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(160)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(150)는 디스플레이부(162), 햅틱부(164) 및 음향 출력부(166) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 발생 장치(100)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(150)는 센싱부(196)에 의해 감지된 에어로졸 발생 물품의 상태에 따라 히터(130)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 과습 상태인 경우에, 제어부(150)는 유도 코일에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 발생 물품이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)를 개략적으로 나타낸다.
도 7을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동을 포함하는 하우징(110), 상기 하우징(110) 내에 배치되고 전력을 공급하는 배터리(170), 상기 배터리(170)로부터 전력을 공급받고 상기 세장형 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터부, 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되어 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 냉각하는 냉각부(120) 및 상기 배터리(170), 히터부(130) 또는 냉각부(120)를 제어하는 제어부(150)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(110)은 제 1 면(예: 도 7에서 +Y방향을 향하는 면), 상기 제 1 면의 반대 측의 제 2 면(예: 도 7에서 -Y방향을 향하는 면) 및 상기 제 1 면과 제 2 면 사이의 사이드면을 포함할 수 있다.
상기 세장형 공동은 하우징(110)의 상기 제 1 면에 위치할 수 있으며, 상기 세장형 공동의 입구를 통해서 에어로졸 발생 물품이 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 히터부는 히터(130)를 포함할 수 있고, 히터(130)는 배터리(170)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(예: 궐련)이 에어로졸 발생 장치(100)에 삽입되면, 히터(130)는 에어로졸 발생 물품의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(130)는 에어로졸 발생 물품 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)에는 히터(130)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(130)들은 궐련의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련의 외부에 배치될 수도 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 증기화기를 더 포함할 수 있다. 증기화기는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 물품을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 예를 들어, 증기화기는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 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 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.
일 실시 예에서, 냉각부(120)는 냉각제 탱크(121), 냉각제 이동 통로(122), 냉각제 탱크 센서(124)를 포함할 수 있다.
냉각제 탱크(121)는 하우징(110) 내에 배치될 수 있고, 냉각제를 수용할 수 있다. 냉각제 탱크(121)에는 냉각제가 저장될 수 있고, 상기 냉각제는 인체에 무해한 기체일 수 있으며, 이러한 기체는 고체 상태로 냉각제 탱크(121)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각제 탱크(121)에는 고체 상태의 극저온 질소 또는 이산화탄소가 저장될 수 있고, 상기 극저온 질소 또는 이산화탄소가 냉각제 탱크(121)를 빠져나오면 기체 상태로 승화될 수 있다.
일 실시 예에서, 냉각제 탱크 센서(124)는 냉각제 탱크(121)의 일 측에 배치될 수 있으며, 냉각제 탱크(121) 내에 수용된 냉각제의 상태 등을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 냉각제 탱크 센서(124)는 냉각제의 온도, 충전량 등의 정보를 획득할 수 있고, 제어부(150)는 이를 기반으로 상기 냉각제 탱크(121) 내의 냉각제의 교체 또는 충전 여부를 결정할 수 있다.
냉각제 탱크(121) 내의 냉각제가 일정 양 이하로 소진될 경우에는 상기 냉각제 탱크(121)가 교체될 수 있다. 또는, 냉각제 탱크(121)의 교체 대신에 새로운 냉각제가 냉각제 탱크(121)로 충진 될 수 있다.
일 실시 예에서, 냉각제 이동 통로(122)의 제 1 단부는 냉각제 탱크(121)와 연결되고 제 2 단부는 세장형 공동의 일 측과 연결될 수 있다. 냉각제 이동 통로(122)는 냉각제가 이동할 수 있는 튜브 또는 관 형태를 가질 수 있다.
일 예로, 냉각제 이동 통로(122)와 냉각제 탱크(121) 사이에는 냉각제 탱크 개폐 밸브(미도시)가 구비될 수 있다. 또는, 상기 냉각제 개폐 밸브는 상기 냉각제 이동 통로(122)의 경로 상에 구비될 수도 있다. 상기 냉각제 탱크 개폐 밸브는 제어부(150)의 신호에 의해서 개폐될 수 있으며, 상기 냉각제 탱크 개폐 밸브의 개방 시에는 냉각제 탱크(121) 내의 고압의 냉각제가 냉각제 이동 통로(122)를 거쳐 세장형 공동으로 이동할 수 있으며, 이때 상기 냉각제는 고체 상태에서 기체 상태로 승화될 수 있다.
상기 냉각제 이동 통로(122)의 제 2 단부는 히터(130)와 세장형 공동의 입구(예를 들어, 도 7에서 +Y방향을 향하는 하우징(110)의 제 1 면) 사이에 위치될 수 있다. 냉각제 이동 통로(122)의 제 1 단부를 거쳐 이동한 기체 상태의 냉각제는 제 2 단부를 통해 세장형 공동으로 유입될 수 있으며, 이 때, 냉각제는 히터(130)를 통과하지 않으면서 히터(130)의 상단(예: 도 7에서 히터(130)의 +Y측)으로 공급될 수 있다. 냉각제가 히터(130)를 통과하지 않음으로써 히터(130)의 온도 저하가 방지될 수 있고, 이로 인해 사용자의 에어로졸 이행 만족도가 저해되지 않을 수 있다.
냉각제 이동 통로(122)의 제 2 단부를 빠져나온 냉각제는 세장형 공동에 삽입된 에어로졸 발생 물품(예: 궐련(2, 3))의 외측으로 공급될 수 있다. 이때, 냉각제는 히터(130)에 의해 가열되는 에어로졸 발생 물품의 매질 세그먼트(예: 담배 로드(21, 31))와 마우스피스 사이로 공급될 수 있다.
예를 들어, 히터(130)는 150℃ 내지 330℃의 고온의 가열 온도를 가질 수 있으며, 이때, 히터(130)에 의해 가열된 에어로졸 발생 물품의 매질(예: 담배물질)도 상대적으로 높은 온도의 에어로졸을 형성할 수 있다. 이러한 에어로졸은 에어로졸 발생 물품의 마우스피스로 이동하면서 냉각을 거치게 되며, 충분한 냉각이 이루어지지 못한다면 사용자는 에어로졸로 인해 예기치 않은 열감을 느낄 수 있으므로, 냉각제는 이행되는 에어로졸에 충분한 냉각 효과를 제공할 수 있다.
일 예로, 냉각제는 에어로졸 발생 물품의 외측을 냉각할 수 있다. 이때, 냉각제에 의해 냉각된 에어로졸 발생 물품의 래퍼에 의해서 에어로졸 발생 물품의 내부를 통과하는 에어로졸은 간접적으로 냉각될 수 있다.
다른 예로, 냉각제는 에어로졸 발생 물품에 형성된 천공을 통해서 에어로졸 발생 물품의 내부로 유입될 수 있다. 이때, 냉각제는 에어로졸 발생 물품의 내부를 통과하는 에어로졸과 혼합되어 상기 에어로졸은 냉각제에 의해 직접적으로 냉각될 수 있다.
도 8을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 냉각제 유지부(123)를 더 포함할 수 있다. 냉각제 유지부(123)는 히터(130)와 세장형 공동의 입구 사이에 형성될 수 있으며, 상기 세장형 공동으로부터 횡방향으로(예: 도 8에서 ±X방향으로) 확장된 공간으로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 냉각제 유지부(123)의 일 측은 냉각제 이동 통로(122)의 제 2 단부와 연결될 수 있고, 타 측은 하우징(110)의 외부와 연결될 수 있다. 냉각제 유지부(123)와 하우징(110)의 외부 사이에는 개폐 밸브(125)가 구비될 수 있다. 개폐 밸브(125)가 폐쇄된 상태에서는 냉각제 이동 통로(122)를 통해 냉각제 유지부(123)에 공급된 냉각제들은 냉각제 유지부(123)가 형성하는 공간 내에 잔류할 수 있으며, 개폐 밸브(125)가 개방되면 상기 냉각제들은 하우징(110)의 외부로 빠져나가게 된다.
제어부(150)의 신호에 의해 냉각제 탱크(121)가 개방되면 냉각제 탱크(121)에 저장된 고체 상태의 냉각제들은 냉각제 이동 통로(122)로 유입되면서 기체 상태로 승화될 수 있고, 기체 상태의 냉각제들은 냉각제 유지부(123)로 공급되어 에어로졸 발생 물품의 외측을 냉각하거나 에어로졸 발생 물품의 천공을 통해 에어로졸을 직접적으로 냉각할 수 있다. 냉각제 탱크(121)가 폐쇄되더라도 냉각제 유지부(123)에 냉각제들이 일정 시간 동안 잔류할 수 있으므로, 이렇게 잔류하는 냉각제들에 의해서 에어로졸의 냉각이 지속적으로 이루어질 수 있다. 냉각제 유지부(123)에 잔류하는 냉각제들은 에어로졸 발생 물품과 세장형 공동 사이에 형성된 틈을 통해서 하우징(110) 외부로 빠져나가거나 에어로졸 발생 물품에 형성된 천공을 통해서 에어로졸과 혼합되어 에어로졸 유지부(123)로부터 빠져나갈 수 있다. 또는 기 설정된 시간이 경과한 후에 개폐 밸브(125)를 개방함으로써 냉각제 유지부(123) 내의 잔류 냉각제들을 강제로 배출시킬 수도 있다.
예를 들어, 에어로졸 발생 물품의 마우스피스에 인가되는 최종 기체의 온도는 각각의 기체의 평균 열용량의 합으로 계산될 수 있다. 아래의 (식 1)에 의하면, -210℃의 질소와 -78.5℃의 이산화탄소를 냉각제로 활용할 경우 적은 기체의 양으로도 충분할 냉각 효과를 유발할 수 있다.
(식 1) 평균 열용량(Cp) = ∑(각 성분의 열용량(Cpi) * 각 성분의 중량 분율(xi))
다시 도 7을 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 세장형 공동의 압력을 감지하는 압력 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 제어부(150)는 상기 압력 감지 센서에서 측정된 압력을 기반으로 상기 냉각부(120)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 에어로졸 발생 물품의 흡입 시에만 냉각부(120)가 작동되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 하우징(110) 외부의 온도를 감지하는 온도 감지 센서 또는 하우징(110) 외부의 습도를 감지하는 습도 감지 센서를 더 포함할 수 있고, 제어부(150)는 상기 온도 감지 센서에 의해 측정된 온도 정보 또는 상기 습도 감지 센서에 의해 측정된 습도 정보를 기반으로 냉각부(120)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품에서 생성된 에어로졸은 고온이나 습도가 높은 환경에서 이행될 때 상대적으로 고온의 상태로 유지될 수 있으며, 제어부(150)는 상기 온도 감지 센서에 의해 측정된 온도가 설정 온도 이상일 때 냉각부(120)가 작동되도록 할 수 있거나, 상기 습도 감지 센서에 의해 측정된 습도가 설정 습도 이상일 때 냉각부(120)가 작동되도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(150)는 퍼프 감지 센서에 의해 측정된 퍼프 횟수에 기반하여 냉각부(120)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 설정된 초기 퍼프 시에만 제어부(120)가 작동되도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 통신부(180)는 사용자 단말과 연동될 수 있으며, 제어부(150)는 통신부(180)를 통해 수신된 하우징(110) 외부의 온도 정보 또는 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부(120)의 작동을 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 9를 참조하여 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품의 냉각 방법을 설명한다.
도 9를 참조하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)가 제공될 수 있다(S11). 사용자가 에어로졸 발생 물품을 세장형 공동에 삽입하면 삽입 감지 센서 등에 의해서 에어로졸 발생 물품의 삽입 상태 신호가 제어부(150)로 전달될 수 있다(S12).
이어서, 제어부(150)는 세장형 공동의 압력 정보를 기반으로 냉각부(120)의 작동 여부를 결정할 수 있다(S13). 예를 들어, 압력 감지 센서가 사용자의 흡입 여부를 감지할 수 있으며, 흡입압에 의한 압력 변화가 감지되면 제어부(150)는 냉각부(120)를 활성화 상태로 전환시킬 수 있다.
제어부(150)는 하우징(110)의 외부 온도 정보 또는 습도 정보를 기반으로 냉각부(120)의 작동 여부를 결정할 수 있다(S14). 앞서 사용자의 흡입 압력에 의해서 냉각부(120)가 활성화된 상태이더라도 계절적 요인이나 주변 환경에 따라서는 마우스피스로 전달되는 에어로졸의 온도가 뜨겁지 않아서 냉각이 필요하지 않을 수 있기 때문에, 제어부(120)는 주변의 온도나 습도 조건을 고려하여 설정값 이상이 경우에만 에어로졸의 냉각이 필요한 경우로 판단하여 냉각부(120)를 작동시킬 수 있다.
이어서, 냉각부(120)의 작동 조건을 만족하는 경우로 판별되면, 제어부(150)는 냉각부(120)의 냉각제 탱크(121)를 개방하는 제어 신호를 줄 수 있다(S15).
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법 및 에어로졸 발생 장치(100)에 의하면, 사용자의 입으로 전달되는 에어로졸의 열감이 적정 수준으로 조절될 수 있다. 또한, 계절적 요인 또는 환경적 요인에 따라 주류연(에어로졸)의 냉각 여부가 능동적으로 결정될 수 있다.
상술한 실시 예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 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.

Claims (11)

  1. 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동을 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되고, 전력을 공급하는, 배터리;
    상기 배터리로부터 전력을 공급받고, 상기 세장형 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터부;
    상기 세장형 공동의 일 측과 연결되어, 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 냉각하는 냉각부; 및
    상기 배터리, 히터부 또는 상기 냉각부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부는,
    상기 하우징 내에 배치되고 냉각제가 저장되는 냉각제 탱크; 및
    상기 냉각제 탱크와 연결되는 제 1 단부 및 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되는 제 2 단부를 포함하는 냉각제 이동 통로;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각제 이동 통로의 제 2 단부는 상기 히터부와 상기 세장형 공동의 입구 사이에 위치하는,
    에어로졸 발생 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각제 탱크에는 고체 상태의 냉각제를 수용하고, 상기 냉각제 탱크로부터 토출된 상기 냉각제는 기체 상태로 승화되는,
    에어로졸 발생 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각제 탱크에 수용되는 상기 냉각제는 고체 상태의 극저온 질소 또는 이산화탄소인,
    에어로졸 발생 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각제가 잔류하는 냉각제 유지부를 더 포함하고,
    상기 냉각제 유지부는 상기 히터부와 상기 세장형 공동의 입구 사이에서, 상기 세장형 공동으로부터 확장된 공간으로 구성되고,
    상기 냉각제 유지부의 일 측은 상기 냉각제 이동 통로의 제 2 단부와 연결되고, 상기 냉각제 유지부의 타 측은 상기 하우징의 외부와 연결되는,
    에어로졸 발생 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉각제 유지부의 타 측에는 개폐 밸브가 구비되는,
    에어로졸 발생 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세장형 공동의 압력을 감지하는 압력 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 압력 감지 센서에서 측정된 압력을 기반으로 상기 냉각부의 작동을 제어하는,
    에어로졸 발생 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 외부의 온도를 감지하는 온도 감지 센서 또는 상기 하우징 외부의 습도를 감지하는 습도 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도 감지 센서에 의해 측정된 온도 정보 또는 상기 습도 감지 센서에 의해 측정된 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동을 제어하는,
    에어로졸 발생 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    사용자 단말과 통신하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 통신부를 통해 수신된 상기 하우징 외부의 온도 정보 또는 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동을 제어하는,
    에어로졸 발생 장치.
  11. 에어로졸 발생 장치에 삽입되는 에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 물품이 수용되는 세장형 공동을 포함하는 하우징, 전력을 공급하는 배터리, 상기 세장형 공동 내에 수용된 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터부, 상기 세장형 공동의 일 측과 연결되어 상기 에어로졸 발생 물품의 적어도 일부를 냉각하는 냉각부를 포함하는, 에어로졸 발생 장치가 제공되는 단계;
    상기 세장형 공동 내에 상기 에어로졸 발생 물품의 삽입 여부가 감지되는 단계;
    상기 세장형 공동의 압력 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동 여부가 결정되는 단계;
    상기 하우징 외부의 온도 정보 또는 습도 정보를 기반으로 상기 냉각부의 작동 여부가 결정되는 단계; 및
    상기 냉각부의 작동이 개시되는 단계;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 물품을 냉각하는 방법.
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