KR20240068693A - 향미 흡인기 및 향미 흡인 시스템 - Google Patents

향미 흡인기 및 향미 흡인 시스템 Download PDF

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테츠야 요시무라
야스노부 이노우에
마나부 야마다
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니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤
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Abstract

향미 흡인기가 제공된다. 이 향미 흡입기는, 개구를 포함하고, 개구를 거쳐 소비재의 적어도 일부를 수용하는 수용부와, 수용부에 수용된 소비재에 삽입되어, 소비재를 내부로부터 가열하는 가열부와, 개구를 형성하며, 수용부에 삽입되는 소비재의 단면 형상을, 가열부의 형상에 대응하도록 변형시키는 가이드부를 구비한다.

Description

향미 흡인기 및 향미 흡인 시스템
본 발명은, 향미 흡인기 및 향미 흡인 시스템에 관한 것이다.
종래, 재료의 연소를 하지 않고 향미 등을 흡인하기 위한 향미 흡인기가 알려져 있다. 이와 같은 향미 흡인기로서, 예컨대, 삽입된 소비재를 압축하여 보유지지하는 비원형 형상의 챔버를 구비한 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
미국 특허공개공보 제2016/0360794호 명세서
소비재의 내부를 가열하는 히터는, 시스템의 소형화에 유용하다. 한편, 가열 효율을 높이기 위하여, 특허문헌 1과 같은 소비재를 압축하는 챔버를 적용하면, 유저가 히터를 소비재에 삽입할 때에, 소비재가 압축된 상태에서의 조작이 되기 때문에, 히터나 소비재에 응력이 가해져, 손상될 가능성이 있다. 본 발명의 목적 중 하나는, 히터를 소비재에 스무드하게(smoothly) 삽입할 수 있는 향미 흡인기 및 향미 흡인 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 형태에서는, 향미 흡인기가 제공된다. 이 향미 흡인기는, 개구를 포함하고, 개구를 거쳐 소비재의 적어도 일부를 수용하는 수용부와, 수용부에 수용된 소비재에 삽입되고, 소비재를 내부로부터 가열하는 가열부와, 개구를 형성하고, 수용부에 삽입되는 소비재의 단면 형상을, 가열부의 형상에 대응하도록 변형시키는 가이드부를 구비한다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 가이드부에 의해, 수용부에 삽입되는 소비재의 단면 형상이, 가열부의 형상에 대응하도록 변형된다. 따라서, 수용부에 삽입되는 소비재의 단면 형상에 편차가 있는 경우에도, 가이드부로 소비재의 단면 형상을 가열부의 형상에 대응한 소망하는 형상으로 변형시킬 수 있다.
본 발명의 제2 형태에서는, 제1 형태에서, 가이드부는, 수용부의 외부를 향하여 확관(擴管)된 테이퍼 형상을 갖는다.
본 발명의 제2 형태에 따르면, 가이드부가 테이퍼 형상을 가짐으로써, 소비재의 삽입이 안내되기 때문에, 소비재를 수용부에 용이하게 수용할 수 있다.
본 발명의 제3 형태에서는, 제1 형태 또는 제2 형태에서, 가이드부는, 가이드부의 최소 내주 길이가 소비재의 외주 길이 이하가 되도록 구성되어 있다.
본 발명의 제3 형태에 따르면, 소비재가 가이드부를 통과할 때, 소비재의 전체 둘레(全周)가 가이드부와 접촉하기 때문에, 소비재의 단면 형상을, 가이드부의 형상을 따라 보다 확실하게 변형시킬 수 있다.
본 발명의 제4 형태에서는, 제1 형태 내지 제3 형태 중 어느 것에서, 가이드부는, 개구 측의 단부에 마련된 단면 타원형의 입구부를 포함하고, 입구부의 장경(長徑)이 수용부에 수용된 후의 소비재의 장경 이상이 되도록 구성되어 있다.
본 발명의 제4 형태에 따르면, 입구부가 타원형의 단면을 갖고 있기 때문에, 소비재의 단면 형상을, 입구부의 형상을 따라 타원 형상으로 변형시킬 수 있다.
본 발명의 제5 형태에서는, 제1 형태 내지 제4 형태 중 어느 것에서, 가이드부는, 개구 측의 단부에 마련된 단면 타원형의 입구부를 포함하고, 입구부의 단경(短徑)이 수용부에 수용되기 전의 소비재의 직경과 거의 동일한 길이가 되도록 구성되어 있다.
본 발명의 제5 형태에 따르면, 입구부의 단경이 수용부에 수용되기 전의 소비재의 직경과 거의 동일한 길이이기 때문에, 입구부의 단경 방향으로의 소비재의 흔들림을 억제할 수 있다.
본 발명의 제6 형태에서는, 제1 형태 내지 제5 형태 중 어느 것에서, 가열부의 개구 측의 단부는, 가이드부의 개구와는 반대 측의 단부보다도 개구 측으로 돌출된다.
본 발명의 제6 형태에 따르면, 가열부의 개구 측의 단부를, 가이드부의 개구와는 반대 측의 단부보다도 개구 측으로 돌출시킴으로써, 개구에 삽입되는 소비재의 가열부에 의한 변형을 확실하게 개시할 수 있다.
본 발명의 제7 형태에서는, 제1 형태 내지 제6 형태 중 어느 것에서, 가열부는, 평판상이고, 가이드부는, 개구 측의 단부에 마련된 단면 타원형의 입구부를 포함하며, 가열부의 폭 방향은 입구부의 장경 방향과 일치한다.
본 발명의 제7 형태에 따르면, 가열부의 폭 방향을 타원형의 단면을 갖는 가이드부의 장경 방향과 일치시킴으로써, 수용부에 삽입되는 소비재를 가열부의 형상을 따라 변형시킬 수 있다. 따라서, 소비재를 가열부에 밀착시킬 수 있어, 가열부로부터 소비재로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제8 형태에서는, 제7 형태에서, 가열부는, 가열부의 최대폭이, 수용부에 수용된 후의 소비재의 장경의 30%보다도 커지도록 구성되어 있다.
본 발명의 제8 형태에 따르면, 가열부의 최대폭을, 수용부에 수용된 후의 소비재의 장경의 30%보다도 크게 함으로써, 수용부에 삽입되는 소비재를 편평 형상으로 변형시켜, 소비재를 가열부에 보다 밀착시킬 수 있다.
본 발명의 제9 형태에서는, 제1 형태 내지 제8 형태 중 어느 것에서, 가열부는, 개구 측의 단부가 첨예 형상을 갖는다.
본 발명의 제9 형태에 따르면, 가열부의 개구 측의 단부가 첨예 형상을 가짐으로써, 가열부를 소비재에 용이하게 삽입할 수 있다.
본 발명의 제10 형태에서는, 제1 형태 내지 제9 형태 중 어느 것에서, 가열부는 PTC 히터이다.
본 발명의 제10 형태에 따르면, PTC 히터를 이용함으로써, 제어 장치 등을 이용하지 않고 소비재를 효율적으로 가열할 수 있다.
본 발명의 제11 형태에서는, 향미 흡인 시스템이 제공된다. 이 향미 흡인 시스템은 소비재와, 제1 형태 내지 제10 형태 중 어느 것에 기재된 향미 흡인기를 구비한다.
본 발명의 제11 형태에 따르면, 가이드부에 의해, 수용부에 삽입되는 소비재의 단면 형상이, 가열부의 형상에 대응하도록 변형된다. 따라서, 수용부에 삽입되는 소비재의 단면 형상에 편차가 있는 경우에도, 가이드부로 소비재의 단면 형상을 가열부의 형상에 대응한 소망하는 형상으로 변형시킬 수 있는 향미 흡인기를 갖는 향미 흡인 시스템을 얻을 수 있다.
본 발명의 제12 형태에서는, 제11 형태에서, 소비재는, 소비재를 내부로부터 가열하는 가열부가 삽입되는 피삽입부를 포함하고, 피삽입부는, 삽입되는 가열부를 둘러싸도록 배치된 환상 시트를 포함한다.
본 발명의 제12 형태에 따르면, 피삽입부가, 삽입되는 가열부를 둘러싸도록 배치된 환상 시트를 포함함으로써, 가열부가 소비재에 삽입되었을 때에, 소비재의 형상을 용이하게 변형시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 향미 흡인기의 요부를 히터의 폭 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 향미 흡인기의 요부를 히터의 두께 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 히터를 분해하여 나타내는 사시도이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 히터를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 소비재를 나타내는 개략 측단면도이다.
도 6은, 도 5에 나타낸 소비재의 긴 방향에 직교하는 담배부의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7은, 소비재가 향미 흡인기에 수용되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은, 소비재가 향미 흡인기에 수용되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는, 소비재가 향미 흡인기에 수용되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 소비재가 향미 흡인기에 수용되는 상태를 나타내는 다른 단면도이다.
도 11은, 리테이닝 리브의 배치를 히터의 폭 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
도 12는, 리테이닝 리브의 배치를 히터의 폭 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
도 13은, 리테이닝 리브의 배치를 히터의 두께 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하에서 설명하는 도면에서, 동일한 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하고 중복된 설명은 생략한다. 또한, 이하의 실시형태에서는, 소비재로서 담배 스틱을 예로 들어 설명하지만, 가열에 의해 향미를 발생시키는 것이라면, 소비재는 담배에 한정되지 않는다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 향미 흡인기(100)의 요부를 히터(120)의 폭 방향에 대하여 나타내는 단면도이다. 도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 향미 흡인기(100)의 요부를 히터(120)의 두께 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 향미 흡인기(100)는, 하우징(수용부)(110)과 히터(가열부)(120)를 구비한다. 하우징(110)은, 일단에 개구(10)를 포함하고, 개구(10)를 거쳐, 개구(10)에 삽입되는 소비재(200)(후술함)의 적어도 일부를 수용한다. 하우징(110)은, 예컨대, 수지제이고, 특히 PC(Polycarbonate), ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 수지, PEEK(PolyEtherEtherKetone) 또는 복수 종류의 폴리머를 함유하는 폴리머 알로이 등, 혹은, 알루미늄 등의 금속으로 형성될 수 있다. 여기에서, 하우징(110)은, 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에서의 단면적이, 개구(10) 근방에서 가장 작아지도록 구성되어 있다.
또한, 하우징(110)은, 정형 가이드(가이드부)(20)와 리테이닝 리브(부세(付勢)부)(30)를 포함한다. 정형 가이드(20)는, 개구(10)를 형성하고, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 단면 형상을, 히터(120)의 형상에 대응하도록 변형시킨다. 리테이닝 리브(30)는, 하우징(110)의 내주면에 마련되고, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 히터(120)를 향하여 부세하여, 소비재(200)의 형상을 변형시킨다. 정형 가이드(20) 및 리테이닝 리브(30)의 상세한 구성 및 소비재(200)를 변형시키는 기능에 대해서는, 후술한다.
또한, 하우징(110)의 개구(10)와는 반대 측, 즉 하우징(110)의 바닥부에는 도시하지 않은 흡기공이 마련된다. 이 흡기공을 통하여 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)에 공기가 공급됨으로써, 보텀 플로우형의 향미 흡인기(100)가 구성된다. 흡기공은 하우징(110)의 바닥부를 구성하는 부재에 마련되고, 부재 내부를 통하여 소비재(200)와 연통하여도 된다. 하우징(110)의 개구(10)와는 반대 측에 흡기공을 마련함으로써, 하우징(110)의 개구(10) 근방의 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 공기층(40)(후술함)에 대류가 생기는 것을 억제할 수 있어, 공기층(40)에 의한 단열 성능을 유지할 수 있다.
히터(120)는, 하우징(110)에 수용된 소비재(200)에 삽입되어, 소비재(200)를 내부로부터 가열하는 평판상의 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터이다. 또한, 히터(120)는, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 형상을, 히터(120)의 형상을 따라 변형시킨다. 히터(120)의 소비재(200)를 변형시키는 기능에 대해서는 후술한다. 여기에서, 정형 가이드(20), 리테이닝 리브(30) 및 히터(120)는, 하우징(110)에 수용된 후의 소비재(200)의 형상을, 하우징(110)에 수용되기 전의 소비재(200)의 형상으로부터 변형시키는 것이다.
도 3은, 도 1에 나타낸 히터를 분해하여 나타내는 사시도이다. 도 4는, 도 1에 나타낸 히터를 나타내는 사시도이다. 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 히터(120)는 PTC 소자(121)와 적어도 2개의 금속판(122)과 보유지지 부재(123)를 포함한다. PTC 소자(121)는, 금속판(122)으로 양측으로부터 끼워져, 예컨대, 도전성 접착 페이스트에 의해 접착된다. 도전성 접착 페이스트로서는, 예컨대, 에폭시계의 접착제 중에 도전 입자를 균일하게 분산시킨, 이른바 이방성 도전 접착제를 이용할 수 있다.
금속판(122)은, 인버(등록상표) 등의 열팽창율이 낮은 니켈(Ni) 함유 철 합금으로 구성되어도 된다. 이에 따르면, 금속판(122)은, PTC 소자(121)가 발열하였을 때의 열 팽창에 의해, PTC 소자(121)와의 사이의 접착이 박리되는 것을 억제할 수 있다. 또한, PTC 소자(121)를 적어도 2개의 금속판(122) 사이에 끼워 넣음으로써, 금속판(122)이 PTC 소자(121)를 지지함과 함께 전극의 역할을 겸할 수 있다.
보유지지 부재(123)는, 히터(120)를 하우징(110)에 부착할 때, 하우징(110)에 결합된다. 보유지지부(123)는, 엔지니어링 플라스틱으로 구성되어도 된다. 엔지니어링 플라스틱은, 내열성 및 기계적 강도가 높고, 또한 사출 성형 등으로 소망하는 형상을 저렴하게 형성 가능하기 때문에, 구조 부재의 구성 재료로서 적합하게 이용된다. 예컨대, 보유지지부(123)는, 엔지니어링 플라스틱의 일종인 PEEK로 구성되어도 된다. PEEK는, 열가소성 수지로서 매우 높은 내열성을 가짐과 동시에, 치수 안정성이 높은 수지이다. 따라서, 보유지지 부재(123)가 PEEK로 구성되는 경우, 보유지지 부재(123)는, 히터(120)가 발하는 열에 의한 영향을 보다 경감하는 것이 가능하다.
PTC 히터는, 일정 온도(퀴리 온도라고 칭함)가 되면 전기 저항이 급격히 상승하고, 전기가 흐르지 않게 되는 특성(PTC 특성)을 갖는 저항체를 이용한 히터이다. PTC 히터는, PTC 특성을 활용함으로써, 제어 장치 등을 이용하지 않고 온도를 일정 온도 이하로 유지하는 것이 가능하다. 히터(120)는, PTC 특성을 갖는 티탄산 바륨(BaTiO3)을 저항체로 하는 PTC 히터이어도 된다. 이와 같은 경우, 히터(120)는, 티탄산 바륨의 퀴리 온도를 350℃로 설정할 수 있기 때문에, 350℃ 미만의 온도로 소비재(200)를 가열할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 소비재(200)를 나타내는 개략 측단면도이다. 도 6은, 도 5에 나타낸 소비재(200)의 긴 방향에 직교하는 담배부(210)의 단면을 나타내는 단면도이다. 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 소비재(200)는, 담배부(피삽입부)(210)와 페이퍼 튜브(220)를 포함한다. 담배부(210)는, 중심에 히터(120)가 삽입되는 관통공(211)을 포함한다. 또한, 담배부(210)는, 삽입되는 히터(120)를 둘러싸도록 배치된 2층 구조의 향미 방출층(환상 시트)(212)과, 탄성 변형층(환상 시트)(213)을 포함한다. 탄성 변형층(213)의 외주에는, 래퍼(wrapper)(214)가 권장(卷裝)되어 있다.
향미 방출층(212)은, 예컨대 담배 시트와, 담배 시트의 외주에 배치되고, 글리세린을 담지시킨 비-담배 시트로 구성되며, 히터(120)에 의해 가열되어 향미를 포함하는 휘발성 화합물을 방출한다. 또한, 향미 방출층(212)은, 담배 시트 및 비-담배 시트 중 어느 한쪽만을 포함할 수 있다. 탄성 변형층(213)은, 예컨대 부직포 시트나 콜게이트 시트, 비-담배 시트 등에 의해 구성되고, 그 두께 방향(즉, 통 형상의 탄성 변형층(213)의 직경 방향)으로 탄성 변형 가능하다. 탄성 변형층(213)은, 히터(120)가 삽입되었을 때, 소비재(200)가 히터(120)의 형상을 따라 변형되는 것에 기여한다.
이로 인해, 관통공(211)에 히터(120)를 삽입하였을 때에, 탄성 변형층(213)이 히터(120)에 대하여 두께 방향으로 탄성 변형하여, 히터(120)에 접촉 또는 접근하기 쉬워진다. 따라서, 히터(120)에 대하여 향미 방출층(212)을 보다 접촉 또는 접근시킬 수 있어, 소비재(200)가 효율적으로 가열될 수 있다.
페이퍼 튜브(220)는, 향미 방출층(212)으로부터 방출된 휘발성 화합물을 냉각한다. 담배부(210)가, 삽입되는 히터(120)를 둘러싸도록 배치된 향미 방출층(212) 및 탄성 변형층(213)을 포함함으로써, 히터(120)가 소비재(200)에 삽입되었을 때에, 소비재(200)의 형상을 용이하게 변형시킬 수 있다. 또한, 소비재(200)의 단면 형상은, 원형이어도 되고, 타원형이어도 된다.
여기에서, 비-담배 시트는, 향미 발생 기재를 포함하고 있어도 된다. 향미 발생 기재는, 향끽미를 부여하는 재료이고, 담배 재료인 것이 바람직하다. 향미 발생 기재에는, 향료도 포함될 수 있다. 향료란, 향이나 풍미를 제공하는 물질이다. 향료는 천연 향료이어도 되고 합성 향료이어도 된다. 향료로서 1종류의 향료를 이용하여도 되고, 복수 종류의 향료의 혼합물을 이용하여도 된다. 또한, 향료로서는, 예컨대, 정유(essential oil), 천연 향료, 합성 향료 등, 통상적으로 사용되는 향료이면, 어떠한 향료이어도 사용 가능하다. 또한, 액체이어도 고체이어도 되며, 성상을 따지지 않는다. 또한, 향미 발생 기재는, 청량제 또는 풍미료를 포함하여도 된다.
또한, 담배 시트는, 예컨대 담배나 다가 알코올 등을 포함할 수 있다. 다가 알코올은, 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 담배 시트에 사용할 수 있다. 또한, 다가 알코올은, 상술한 탄성 변형층(213)에도 첨가될 수 있다. 담배 시트는, 분상(粉狀)의 담배 및 다가 알코올에 바인더를 섞음으로써 시트상으로 형성될 수 있다.
이어서, 소비재(200)를 향미 흡인기(100)에 수용할 때, 즉 소비재(200)를 하우징(110)의 일단 측으로부터 타단 측을 향하여 삽입할 때의 소비재(200)와 하우징(110) 및 히터(120)와의 관계에 대하여 설명한다. 도 7 내지 도 9는, 소비재(200)가 향미 흡인기(100)에 수용되는 상태를 나타내는 단면도이다. 여기에서, 소비재(200)가 향미 흡인기(100)에 적용됨으로써, 향미 흡인 시스템이 구성된다. 또한, 도 7 내지 도 9에서는, 소비재(200)의 향미 방출층(212) 및 탄성 변형층(213)을, 하나의 환상 시트(215)로서 나타낸다.
도 7은, 소비재(200)가 정형 가이드(20)를 통과할 때의 상태를, 히터(120)의 폭 방향의 단면, 및 정형 가이드(20)의 입구부(22)에서의, 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에 대하여 나타낸다. 도 8은, 소비재(200)가 리테이닝 리브(30)를 통과할 때의 상태를, 히터(120)의 폭 방향의 단면, 및 리테이닝 리브(30)의 중간부 및 타단 측 단부에서의 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에 대하여 나타낸다. 도 9는, 소비재(200)가 하우징(110)의 소정의 수용 위치에 수용된 상태를, 히터(120)의 폭 방향의 단면, 및 히터(120)의 타단 측 단부 근방에서의, 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에 대하여 나타낸다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 정형 가이드(20)는, 테이퍼부(21)와, 입구부(22)와 당접부(23)를 포함한다. 테이퍼부(21)는, 하우징(110)의 일단 측을 향하여 확관되도록 구성되고, 향미 흡인기(100)로의 소비재(200)의 삽입을 안내한다. 즉, 정형 가이드(20)에 의해 소비재(200)를 히터(120)의 선단 위치로 유도하고, 소비재(200)를 확실하게 히터(120)에 삽입할 수 있다. 구체적으로는, 정형 가이드(20)가, 하우징(110)의 외부를 향하여 확관된 테이퍼 형상을 가짐으로써, 소비재(200)의 삽입이 안내되기 때문에, 소비재(200)를 하우징(110)에 용이하게 수용할 수 있다.
입구부(22)는, 하우징(110)의 단부에 마련되어 타원형의 단면을 갖고, 장경이 하우징(110)에 수용된 후의 소비재(200)의 장경 이상, 단경이 하우징(110)에 수용되기 전의 소비재(200)의 직경과 거의 동일한 길이가 되도록 구성되어 있다. 여기에서, 정형 가이드(20)의 종단이 타원형의 단면을 갖고 있기 때문에, 소비재(200)의 삽입에 따라, 소비재(200)의 단면 형상을, 정형 가이드(20)의 형상을 따라 타원 형상으로 변형시킬 수 있다. 또한, 입구부(22)의 단경이 하우징(110)에 수용되기 전의 소비재(200)의 직경과 거의 동일한 길이이기 때문에, 정형 가이드(20)의 단경 방향으로의 소비재(200)의 흔들림을 억제할 수 있다. 또한, 소비재(200)의 단면 치수에 편차가 있는 경우에도, 정형 가이드(20)로 일정한 형상으로 정형할 수 있어, 소비재(200)를 하우징(110)에 스무드하게 장착할 수 있다.
또한, 히터(120) 및 입구부(22)는, 히터(120)의 폭 방향이 입구부(22)의 장경 방향과 일치하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 히터(120)의 형상을 따라 변형시킬 수 있다. 따라서, 소비재(200)를 히터(120)에 밀착시킬 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 당접부(23)는, 하우징(110)의 내주면에 마련되어 타원형의 단면을 갖고, 최소 내주 길이가 소비재(200)의 외주 길이 이하가 되도록 구성되어 있다. 이로 인해, 소비재(200)가 정형 가이드(20)를 통과할 때, 소비재(200)의 전체 둘레가 당접부(23)와 접촉하기 때문에, 소비재(200)의 단면 형상을, 당접부(23)의 형상을 따라 보다 확실하게 변형시킬 수 있다. 따라서, 소비재(200)의 단면 형상에 편차가 있는 경우에도, 정형 가이드(20)로 소비재(200)의 단면 형상을 소망하는 형상으로 변형시켜, 소비재(200)를 하우징(110)에 스무드하게 삽입할 수 있다. 또한, 소비재(200)의 전체 둘레가 당접부(23)와 접촉함으로써, 소비재(200)의 탈락을 방지할 수 있다.
여기에서, 당접부(23)는, 하우징(110)의 긴 축을 따른 단면에서, 하우징(110)에 수용되는 소비재(200)와 점 접촉하도록 구성되어 있다. 당접부(23)가 소비재(200)와 점 접촉함으로써, 소비재(200)로부터 하우징(110)으로의 열 전달이 억제되기 때문에, 향미 흡인기(100)의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
히터(120)는, 선단이 뾰족한 첨예 형상을 갖는다. 따라서, 히터(120)를 소비재(200)에 용이하게 삽입할 수 있다. 또한, 히터(120)의 개구(10) 측의 단부는, 정형 가이드(20)의 개구(10)와는 반대 측의 단부보다도 개구(10) 측으로 돌출된다. 구체적으로는, 히터(120)의 개구(10) 측의 단부는, 하우징(110)의 긴 방향에 대하여, 당접부(23)보다도 하우징(110)의 일단 측으로 약간 돌출되어 있다. 이로 인해, 소비재(200)가 정형 가이드(20)를 통과함과 동시에, 히터(120)의 개구(10) 측의 단부가 소비재(200)의 관통공(211)에 삽입되기 때문에, 히터(120)에 의한 소비재(200)의 변형을 확실하게 개시할 수 있다.
여기에서, 정형 가이드(20)의 당접부(23)의 장경에 대한 히터(120)의 최대 폭은, 종래의 돌자형(insertion type) 히터를 갖는 향미 흡인기와 비교하여, 커지도록 구성되어 있다. 예컨대, 당접부(23)의 장경은 7㎜이고, 히터(120)의 최대 폭은 6㎜이다. 또한, 히터(120)는, 히터(120)의 최대 폭이 하우징(110)에 수용된 후의 소비재(200)의 장경의 30%보다도 크고, 바람직하게는 40%보다도 커지도록 구성되어 있다. 이들로 인해, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 편평 형상으로 변형시켜, 소비재(200)를 히터(120)에 보다 밀착시킬 수 있다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 히터(120)는, 첨예 형상을 가지며, 타단 측을 향함에 따라 폭이 넓어지도록 구성되어 있다. 이로 인해, 소비재(200)가 정형 가이드(20)를 통과하여 삽입됨에 따라, 소비재(200)의 형상이 히터(120)의 형상을 따라 변형된다. 구체적으로는, 소비재(200)는, 히터(120)의 폭 방향으로 확대된다. 이로 인해, 소비재(200)를 히터(120)에 밀착시킬 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 히터(120)가 소비재(200)를 확대시킴으로써, 소비재(200)의 탈락을 방지할 수 있다.
구체적으로는, 히터(120)는 평판상의 형상을 가지며, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 외형을, 단면 타원 형상으로 변형시킨다. 이때, 하우징(110)에 수용된 후의 소비재(200)의 장경은, 하우징(110)에 수용되기 전의 소비재(200)의 직경보다도 길고, 하우징(110)에 수용된 후의 소비재(200)의 단경은, 하우징(110)에 수용되기 전의 소비재(200)의 직경보다도 짧다. 히터(120)가 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 외형을 단면 타원 형상으로 변형시킴으로써, 소비재(200)가 점유하는 하우징(110)의 짧은 방향의 거리가 짧아진다. 따라서, 하우징(110)을 박형화할 수 있다. 또한, 히터(120)가 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 외형을 단면 타원 형상으로 변형시킴으로써, 히터(120)와 소비재(200)와의 접촉 면적을 넓게 할 수 있다. 따라서, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 히터(120)는, 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에서의 둘레 길이(周長)가, 개구(10) 측으로부터 개구(10)와는 반대 측을 향하여, 즉 일단 측으로부터 타단 측을 향하여 서서히 길어지도록 구성되어 있다. 히터(120)의 둘레 길이가 일단 측으로부터 타단 측을 향하여 서서히 길어짐으로써, 소비재가 가열부와 접촉하는 길이가, 일단 측으로부터 타단 측을 향하여 서서히 길어지기 때문에, 소비재의 탈락을 방지할 수 있다.
리테이닝 리브(30)는, 히터(120)의 두께 방향을 따라 하우징(110)의 내주면으로부터 히터(120)를 향하여 돌출되도록 마련되고, 서로 대향하는 한 쌍의 테이퍼면에 의해 구성되어 있다(도 2 참조). 또한, 리테이닝 리브(30)는, 이 구성에 한정되지 않고, 서로 대향하는 위치에 적어도 하나씩 마련되면 된다. 또한, 리테이닝 리브(30)는, 하우징(110)의 긴 방향에 대하여, 히터(120)의 폭이 서서히 넓어지는 영역과 겹쳐지도록 배치되어 있다. 또한, 리테이닝 리브(30)의 형상은, 임의의 돌출 형상으로부터 선택할 수 있다.
여기에서, 리테이닝 리브(30)는 하우징(110)의 타단 측을 향하여 돌출 거리가 서서히 길어지도록 구성되고, 히터(120)의 폭이 최대가 되는 위치, 즉 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에서의 둘레 길이가 최대가 되는 위치에서, 돌출 거리가 최대가 되도록 구성되어 있어도 된다. 이때, 리테이닝 리브(30)의 테이퍼면 간의 길이는, 하우징(110)에 삽입되기 전의 소비재(200)의 직경보다도 작아지도록 구성되어 있다. 또한, 리테이닝 리브(30)의 타단 측 단부는, 하우징(110)의 내주면에 대하여 거의 직교하는 절벽 형상으로 형성된 빠짐 방지 형상으로 되어 있고, 하우징(110)의 긴 방향에 대하여, 리테이닝 리브(30)가 히터(120)의 PTC 소자(121)와 겹쳐지지 않도록 구성되어 있다.
이로 인해, 소비재(200)가 리테이닝 리브(30)를 통과할 때, 히터(120)의 폭 방향으로 확대된 소비재(200)를, 리테이닝 리브(30)가 히터(120)의 두께 방향으로 부세함으로써, 소비재(200)가 편평 형상으로 변형된다. 여기에서, 리테이닝 리브(30)의 중간부에서는, 히터(120)의 폭이 넓어짐에 따라, 리테이닝 리브(30)의 돌출 거리가 길어져, 소비재(200)가 서서히 편평 형상으로 변형된다.
이에 대하여, 리테이닝 리브(30)의 타단 측 단부에서는, 히터(120)의 폭 및 리테이닝 리브(30)의 돌출 거리가 모두 최대로 되어 있고, 소비재(200)의 형상은, 히터(120)에 밀착된 최종적인 형상으로 되어 있다. 따라서, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)가, 리테이닝 리브(30)에 의해 히터(120)를 향하여 부세됨으로써, 소비재(200)를 히터(120)에 보다 밀착시킬 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 리테이닝 리브(30)가 소비재(200)를 부세함으로써, 소비재(200)의 탈락을 방지할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 나타낸 소비재(200)에 대하여, 소비재(200)의 긴 방향에 직교하는 단면에서의 담배부(210)의 내주로부터 외주까지의 직경 방향 길이는, 히터(120)와 리테이닝 리브(30)와의 최단 거리보다도 커지도록 구성되어도 된다. 이에 따르면, 리테이닝 리브(30)에 의해 소비재(200)를 확실하게 히터(120)로 부세할 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 히터(120)의 두께 방향을 따라 리테이닝 리브(30)를 마련함으로써, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 편평 형상으로 변형시켜, 소비재(200)를 히터(120)에 보다 밀착시킬 수 있다. 또한, 리테이닝 리브(30)를 서로 대향하는 위치에 적어도 하나씩 마련함으로써, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 서로 대향하는 방향으로부터 히터(120)를 향하여 부세할 수 있다. 또한, 리테이닝 리브(30)의 테이퍼면 간의 길이를, 소비재(200)의 직경보다도 작게 함으로써, 소비재(200)를 히터(120)에 보다 밀착시킬 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 리테이닝 리브(30)의 돌출 거리를, 하우징(110)의 타단 측을 향하여 서서히 길게 함으로써, 소비재(200)를 서서히 변형시킬 수 있어, 스무드한 변형을 실현할 수 있다. 또한, 리테이닝 리브(30)의 타단 측 단부를 빠짐 방지 형상으로 함으로써, 소비재(200)를 끌어 당겨내는 방향으로 힘이 작용한 경우이어도, 빠짐 방지 형상에 의한 저항이 발생하기 때문에, 소비재(200)의 탈락을 방지할 수 있다. 또한, 하우징(110)의 긴 방향에 대하여, 리테이닝 리브(30)가 히터(120)의 PTC 소자(121)와 겹쳐지지 않도록 함으로써, PTC 소자(121)로부터 발생하는 열이 리테이닝 리브(30)를 거쳐 하우징(110)으로 빠져 나가는 것을 억제할 수 있다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 소비재(200)가 하우징(110)의 소정의 수용 위치에 수용된 상태에서, 소비재(200)의 형상은, 도 8에 나타낸 최종적인 형상이 유지되어 있다. 여기에서, 하우징(110)의 내측에, 히터(120)에 의해 변형된 소비재(200)가 수용되는 수용 공간(50)이 형성된다. 또한, 수용 공간(50)과 하우징(110)과의 사이에, 소비재(200)의 전체 둘레에 걸쳐 공기층(40)이 형성된다. 공기층(40)은, 열전도율이 낮기 때문에, 소비재(200)(수용 공간(50))와 하우징(110)과의 사이를 단열할 수 있어, 소비재(200)의 가열에 필요한 에너지를 삭감할 수 있다. 또한, 당접부(23)는, 소비재(200)의 외주의 전체 둘레에 걸쳐서 소비재(200)와 당접하고 있어, 공기층(40)을 봉지하고 있다. 이로 인해, 공기층(40)에서의 공기의 대류가 억제된다.
여기에서, 하우징(110)은, 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에서의 단면적이, 개구(10) 근방에서 가장 작아지도록 구성되어 있다. 이로 인해, 개구(10) 근방에서의 공기의 유출입에 의해 공기층(40)에 대류가 발생하는 것을 억제할 수 있어, 향미 흡인기(100)의 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 하우징(110)은, 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면에서의 단면적이 가장 큰 개소에서, 공기층(40)과 소비재(200)와의 단면적의 비가 5:1 내지 1:1이 되도록 구성되어 있다. 이로 인해, 공기층(40)이 충분한 단열 성능을 발휘할 수 있다.
이와 같이, 정형 가이드(20)에 의해 소비재(200)의 단면 형상을 변형시키고, 히터(120)에 의해 소비재(200)의 형상을 히터(120)의 형상을 따라 변형시키고, 리테이닝 리브(30)에 의해 소비재(200)를 히터(120)를 향하여 부세함으로써, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 편평 형상으로 변형시켜, 소비재(200)를 히터(120)에 밀착시킬 수 있다. 따라서, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 구성의 향미 흡인기(100)에 의하면, 정형 가이드(20)에 의해, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 단면 형상이, 히터(120)의 형상에 대응하도록 변형된다. 따라서, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 단면 형상에 편차가 있는 경우에도, 정형 가이드(20)로 소비재(200)의 단면 형상을 히터(120)의 형상에 대응한 소망하는 형상으로 변형시킬 수 있다.
또한, 상기 구성의 향미 흡인기(100)에 의하면, 히터(120)에 의해, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)의 외형이, 히터(120)의 형상을 따라 변형된다. 따라서, 소비재(200)를 히터(120)에 밀착시킬 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 정형 가이드(20), 리테이닝 리브(30) 및 히터(120)에 의해, 하우징(110)에 수용된 후의 소비재(200)의 형상을, 하우징(110)에 수용되기 전의 소비재(200)의 형상으로부터 변형시킨 경우이어도, 변형된 소비재(200)가 수용되는 수용 공간(50)과 하우징(110)과의 사이에 공기층(40)이 형성된다. 따라서, 열 전도율이 낮은 공기층(40)에 의해 향미 흡인기(100)의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 소비재(200)가 하우징(110)에 수용되었을 때에, 당접부(23)가, 변형된 소비재(200)가 수용되는 수용 공간(50)과 하우징(110)과의 사이에 형성되는 공기층(40)을 봉지함으로써, 공기층(40)에서의 공기의 대류를 억제할 수 있어, 우수한 단열 성능을 실현할 수 있다. 또한, 당접부(23)가 개구(10) 근방에 마련됨으로써, 봉지되는 공기층(40)의 체적을 크게 할 수 있기 때문에, 향미 흡인기(100)의 단열 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 히터(120)를 소비재(200)에 삽입하고, 소비재(200)를 내부로부터 가열함으로써, 열원인 히터(120)가 공기층(40)에 접촉하지 않기 때문에, 향미 흡인기(100)의 단열 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 공기층(40)이 소비재(200)의 외주의 전체 둘레에 걸쳐 형성됨으로써, 향미 흡인기(100)의 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 히터(120)가 PTC 히터인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 히터는 2매의 PI(폴리이미드) 등의 필름(기체) 사이에, 스테인레스 등의 발열 저항체(발열체)를 끼워 넣어 구성되는, 가요성의 폴리이미드 히터이어도 된다. 또한, 히터는 하우징(110)의 긴 방향에 직교하는 단면이 타원 형상을 갖는 핀 히터이어도 된다. 이와 같은 핀 히터를 이용한 경우, 동일한 단면적을 갖는 단면 원형의 핀 히터보다도, 소비재(200)가 삽입되었을 때에, 소비재(200)가 점유하는 하우징(110)의 짧은 방향의 거리가 짧아진다. 따라서, 하우징(110)을 박형화할 수 있다. 또한, 핀 히터의 단경을 따라 리테이닝 리브(30)를 마련함으로써, 하우징(110)에 삽입되는 소비재(200)를 편평 형상으로 변형시켜, 소비재(200)를 히터에 보다 밀착시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 하우징(110)의 개구(10)와는 반대 측, 즉 하우징(110)의 바닥부에 흡기공이 마련된다고 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며, 공기층(40)으로 직접 연통하는 흡기공을, 하우징(110)의 개구(10) 또는 하우징(110)에 마련하여도 된다. 또한, 흡기공을 하우징(110)에 마련하는 경우, 도 10에 나타내는 바와 같이, 하우징(110)의 타단 측 단부 근방에 흡기공(111)을 마련하여도 된다. 이 경우이어도, 공기층(40)이 당접부(23)에 의해 봉지되어 있기 때문에, 당접부(23) 부근의 공기층(40)에서 대류가 생기는 것을 억제할 수 있어, 단열 효율의 저하를 방지하면서, 향미 흡인기(100)의 사이즈를 유지한 채 공기를 유입시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 리테이닝 리브(30)가 서로 대향하는 한 쌍의 테이퍼면에 의해 구성된다고 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 도 11 및 도 12는, 리테이닝 리브(30)의 배치를 히터(120)의 폭 방향에 대하여 나타내는 단면도이다. 도 13은, 리테이닝 리브(30)의 배치를 히터(120)의 두께 방향에 대하여 나타내는 단면도이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 리테이닝 리브(30)는 하우징(110)의 긴 방향에 대하여 엇갈리게 배치되어 있다. 이와 같이 리테이닝 리브(30)를 배치함으로써, 리테이닝 리브(30)가 서로 대향하는 위치에 배치되어 있는 경우에 비하여, 소비재(200)의 삽입 시에, 소비재(200)의 표면에 걸리는 마찰력을 약하게 할 수 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 리테이닝 리브(30)는, 도 2에 나타낸 위치에 더하여, 히터(120)의 두께 방향을 따라, 히터(120)의 타단 측 단부 근방에, 서로 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 리테이닝 리브(30)는 히터(120)의 폭 방향을 따라, 히터(120)의 타단 측 단부 근방에, 서로 대향하도록 배치되어 있다. 이와 같이, 히터(120)의 타단 측 단부 근방에 리테이닝 리브(30)를 배치함으로써, 소비재(200)의 선단 부분까지 확실하게 히터(120)에 밀착시킬 수 있어, 히터(120)로부터 소비재(200)로의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 상기한 발명의 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명은, 그 취지를 벗어나지 않고, 변경, 개량될 수 있음과 더불어, 본 발명에는 그 등가물이 포함된다. 또한, 상술한 과제의 적어도 일부를 해결할 수 있는 범위, 또는, 효과 중 적어도 일부를 발휘하는 범위에서, 특허 청구의 범위 및 명세서에 기재된 각 구성 요소의 조합, 또는 생략이 가능하다.
10: 개구
20: 정형 가이드
21: 테이퍼부
22: 입구부
23: 당접부
30: 리테이닝 리브
40: 공기층
50: 수용 공간
100: 향미 흡인기
110: 하우징
111: 흡기공
120: 히터
121: PTC 소자
122: 금속판
123: 보유지지 부재
200: 소비재
210: 담배부
211: 관통공
212: 향미 방출층
213: 탄성 변형층
214: 래퍼
215: 환상 시트
220: 페이퍼 튜브

Claims (12)

  1. 향미 흡인기로서,
    개구를 포함하고, 상기 개구를 거쳐 소비재의 적어도 일부를 수용하는 수용부와,
    상기 수용부에 수용된 상기 소비재에 삽입되고, 상기 소비재를 내부로부터 가열하는 가열부와,
    상기 개구를 형성하고, 상기 수용부에 삽입되는 상기 소비재의 단면 형상을, 상기 가열부의 형상에 대응하도록 변형시키는 가이드부를 포함하는,
    향미 흡인기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 수용부의 외부를 향하여 확관(擴管)된 테이퍼 형상을 갖는,
    향미 흡인기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 가이드부의 최소 내주 길이가 상기 소비재의 외주 길이 이하가 되도록 구성되어 있는,
    향미 흡인기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 개구 측의 단부에 마련된 단면 타원형의 입구부를 포함하고, 상기 입구부의 장경이 상기 수용부에 수용된 후의 상기 소비재의 장경 이상이 되도록 구성되어 있는,
    향미 흡인기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 개구 측의 단부에 마련된 단면 타원형의 입구부를 포함하고, 상기 입구부의 단경이 상기 수용부에 수용되기 전의 상기 소비재의 직경과 거의 동일한 길이가 되도록 구성되어 있는,
    향미 흡인기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부의 상기 개구 측의 단부는, 상기 가이드부의 상기 개구와는 반대 측의 단부보다도 상기 개구 측으로 돌출되는,
    향미 흡인기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부는, 평판상이고,
    상기 가이드부는, 상기 개구 측의 단부에 마련된 단면 타원형의 입구부를 포함하며,
    상기 가열부의 폭 방향은, 상기 입구부의 장경 방향과 일치하는,
    향미 흡인기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 가열부의 최대폭이, 상기 수용부에 수용된 후의 상기 소비재의 장경의 30%보다도 커지도록 구성되어 있는,
    향미 흡인기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부는, 상기 개구 측의 단부가 첨예 형상을 갖는,
    향미 흡인기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부는, PTC 히터인,
    향미 흡인기.
  11. 향미 흡인 시스템으로서,
    소비재와,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 향미 흡인기를 포함하는,
    향미 흡인 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 소비재는, 상기 소비재를 내부로부터 가열하는 가열부가 삽입되는 피삽입부를 포함하고,
    상기 피삽입부는, 삽입되는 상기 가열부를 둘러싸도록 배치된 환상 시트를 포함하는,
    향미 흡인 시스템.
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