KR20240076348A - 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 Download PDF

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KR20240076348A
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정순환
이종섭
조병성
한대남
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

본 개시의 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질이 수용되는 수용부, 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받아 에어로졸을 생성하는 심지, 자기장을 인가 받아 발열하고, 심지의 적어도 일부와 접촉하고, 심지를 가열하는 하나 이상의 서셉터 및 심지에서 생성된 에어로졸을 외부로 이송하는 기류통로를 포함하고, 심지는, 기류통로가 연장하는 방향으로 연장되는 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

Description

증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 {Vaporizer and Aerosol generating device comprising thereof}
본 개시는 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도 가열 방식으로 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
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. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래의 에어로졸 생성 장치는 증기화기 내부에 히터 코일, 면 심지 등 가열 요소가 배치되어 증기화기 내부의 에어로졸 생성 물질을 직접 가열하는 방식을 사용했다.
최근에는 교번적인 자기장을 통해 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 유도 가열 방식의 에어로졸 생성 장치가 제안된 바 있다. 유도 가열 방식의 에어로졸 생성 장치는 전력이 공급됨에 따라 교번적인 자기장을 발생시키는 코일과, 코일에서 발생된 교번적인 자기장이 인가되면 열이 발생되는 서셉터를 포함할 수 있으며, 서셉터에서 발생되는 열을 통해 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성할 수 있다.
종래의 직접 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우, 가열 요소는 반드시 전력을 공급하는 접촉 단자와 전기적으로 연결되어야 한다. 이러한 접촉 단자는 접촉과 분리가 반복되면 저항이 변화되는 등 노후되고 성능이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
또한 종래의 직접 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우, 가열 요소 등에 전력을 공급하는 과정에서 접촉 단자 및 전선의 발열로 에너지 손실 및 부품 손상이 발생될 수 있다.
또한 종래의 직접 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우, 가열 요소의 개수에 비례하는 개수의 접촉 단자가 필요하므로, 증기화기의 내부의 한정된 공간 안에 복수 개의 가열 요소를 배치하기가 어려운 문제가 있다.
또한 종래의 직접 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우, 가열 요소는 접촉 단자와 전기적으로 연결되어 전기 회로의 일부를 이루어야 하므로 그 형상이 제한되는 문제가 있다.
또한 종래의 직접 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우, 가열 요소의 모든 부위가 균등하게 가열되지 않으므로, 목표로 설정한 온도보다 온도가 높은 부위에서는 심지가 탄화되어 유해성 물질이 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 개시의 다양한 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제는, 접촉 단자의 탈부착에 따른 노후화 문제를 방지하는 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공함에 있다.
본 개시의 다양한 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 과제는, 접촉 단자의 발열로 인한 에너지 손실, 부품 손상을 방지하는 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공함에 있다.
본 개시의 다양한 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 과제는, 가열 요소의 개수, 형상 등의 제한에 없어 설계 자유도가 향상되는 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공함에 있다.
또한 본 개시의 다양한 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 과제는, 에어로졸의 유해성을 저감할 수 있는 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공함에 있다.
본 개시의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질이 수용되는 수용부, 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받아 에어로졸을 생성하는 심지, 자기장을 인가 받아 발열하고, 심지의 적어도 일부와 접촉하고, 심지를 가열하는 하나 이상의 서셉터 및 심지에서 생성된 에어로졸을 외부로 이송하는 기류통로를 포함하고, 심지는, 기류통로가 연장하는 방향으로 연장되는 증기화기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질이 수용되는 수용부, 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받고, 자기장을 인가 받아 발열하여 에어로졸을 생성하는 히터 및 히터에서 생성된 에어로졸을 외부로 이송하는 기류통로를 포함하고, 히터는, 기류통로가 연장되는 방향으로 연장되는 증기화기를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치는, 유도 가열 방식으로 에어로졸 생성 물질을 가열하는 구성을 포함하여 접촉 단자의 탈부착에 따른 노후화 문제를 방지하는 효과를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치는, 유도 가열 방식으로 에어로졸 생성 물질을 가열하는 구성을 포함하여 접촉 단자 등의 발열로 인한 에너지 손실, 부품 손상을 방지하는 효과를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치는, 유도 가열 방식으로 에어로졸 생성 물질을 가열하는 구성을 포함하여 가열 요소를 다양한 형상으로 복수 개 배치하여 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치는, 사용자에게 제공되는 에어로졸의 유해성을 저감시킬 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 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 본체를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 서셉터의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10는 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기의 서셉터의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 다공성 서셉터의 형상을 설명하기 위한 사시도이다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 다공성 서셉터의 형상을 설명하기 위한 사시도이다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 히터를 설명하기 위한 사시도이다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 본체를 설명하기 위한 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.
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 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 1을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기(10) 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치(1)를 설명하면 다음과 같다.
에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(10) 및 본체(20)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 도 1에 도시되는 요소들 외에 다른 요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있다. 증기화기(10)는 본체(20)와 분리 가능하게 결합될 수 있다. 본체(20)는 증기화기(10)가 분리 가능하게 결합되기 위한 공간인 결합부를 포함할 수 있다.
본체(20)는 에어로졸 생성 장치(1)의 전체적인 외관을 형성하는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징의 내부에는 본체(20)의 구성 요소들이 배치될 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징의 내부 공간에는 배터리 및/또는 제어부가 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
증기화기(10)의 내부에는 에어로졸 생성 물질이 구비될 수 있다. 에어로졸 생성 물질이 소정 온도 이상으로 가열되면 에어로졸이 생성될 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 소정 온도 이상의 목표 온도로 가열될 수 있다. 여기에서, 목표 온도는 본체(20)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
본체(20)는 증기화기(10)의 내부의 구성 요소 중 적어도 일부를 가열하여 에어로졸 생성 물질의 온도가 소정 온도 이상이 되도록 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 예를 들어, 본체(20)는 자기장을 발생시키는 하나 이상의 코일을 포함할 수 있다. 본체(20)가 코일에 전력을 공급하면 코일은 자기장을 생성하고, 코일이 생성한 자기장이 증기화기(10)의 내부에 배치된 서셉터에 인가되면 서셉터가 발열되고, 서셉터는 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
증기화기(10)는 자기장을 인가 받아 발열하는 구성 요소를 하나 이상 포함할 수 있다. 자기장을 인가 받아 발열하는 구성 요소는 서셉터일 수 있다. 선택적으로, 서셉터는 외부 자기장이 인가되면 발열하는 자성체일 수 있다. 다른 예로 서셉터는 비자성체 금속일 수 있다.
위와 같은 구성으로, 본체(20)는 증기화기(10)와 전기적으로 연결되지 않으면서 증기화기(10) 내부의 가열 요소를 무접촉/무선 가열할 수 있다. 따라서 증기화기(10)는 본체(20)와 전기적으로 연결되기 위한 접촉 단자, 전선 등의 구성을 포함하지 않고 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
본 개시의 실시예에 의한 에어로졸 생성 장치(1)에 따르면, 반복적인 증기화기(10)의 분리/결합으로 인한 접촉 단자의 저항 변화, 접촉 단자의 노후화, 접촉 단자 및/또는 전선의 발열로 인한 에너지 손실, 부품 손상 등이 방지되고 에어로졸 생성 장치(1)의 내구도가 향상될 수 있다.
또한 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(1)의 증기화기(10)의 내부에 배치되는 서셉터는, 전기 회로의 일부를 이루지 않고 독립된 구성으로, 다른 구성과 전기적으로 접촉될 필요가 없으므로 그 개수, 형상이 자유롭게 되어 증기화기(10)의 설계 자유도가 향상될 수 있다.
또한 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(1)의 증기화기(10)의 내부에 배치되는 서셉터는, 코일이 발생시키는 자기장의 내부에만 위치하면 발열될 수 있으며 별도의 전기적 연결은 필요하지 않고, 어떠한 형상을 가지더라도 전 영역에서 고르게 발열될 수 있으므로 특정 부분이 지나치게 과열되어 유해성 물질이 발생하거나 다른 부품을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
서셉터의 개수, 형상의 자유도가 확보되어 종래 기술 대비 얻을 수 있는 다른 이점들은 이하에서 다른 도면들과 함께 상세히 설명하기로 한다.
증기화기(10)는, 그 일부는 제1 영역으로 다른 일부는 제2 영역으로 나누어 부를 수 있다. 예를 들어, 본체(20)의 결합부에는 제1 영역의 전체가 삽입되고, 제2 영역은 본체(20)의 외부에 노출될 수 있다. 다른 예로서, 본체(20)의 결합부에 제1 영역의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 영역의 전체 및 제2 영역의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 영역을 입으로 문 상태에서 증기화기에서 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 에어로졸은 본체(20)의 외부에서 유입된 공기가 증기화기(10)의 제1 영역을 통과할 때 생성되고, 이때 생성된 에어로졸은 제2 영역을 통과하여 사용자의 입으로 전달될 수 있다.
증기화기(10)는, 본체(20)에 미리 정해진 방향으로만 결합되도록 형성될 수 있다. 일 예로서, 증기화기(10)는 단면이 비대칭 도형으로 형성되어 증기화기(10)가 미리 정해진 방향과 다른 방향으로 본체(20)에 결합되는 것을 방지할 수 있다. 다른 예로서, 증기화기(10) 외면의 일측에 특정 형상의 돌출부가 형성되고, 본체(20)의 결합부의 내면의 일측에는 상기 돌출부에 대응되는 형상의 함몰부가 형성되어 증기화기(10)가 의도되지 않은 방향으로 본체(20)에 결합되는 것을 방지할 수 있다.
일 예로서, 본체(20)의 외부의 공기는 본체(20)에 형성된 적어도 하나의 외부 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 외부 공기 통로를 통하여 유입된 공기는 증기화기(10)를 통과하여 에어로졸과 함께 사용자에게 전달될 수 있다. 증기화기(10)의 내부에는 에어로졸이 사용자에게 전달되는 기류통로가 형성될 수 있다. 증기화기(10)의 기류통로는 본체(20)의 외부 공기 통로와 연통될 수 있다.
본체(20)에 형성된 외부 공기 통로의 개폐 및/또는 외부 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 증기화기(10)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍을 통하여 증기화기(10)의 내부로 직접 유입될 수도 있다.
본체(20)의 코일은 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 자기장을 생성할 수 있다. 예를 들어, 증기화기(10)가 본체(20)에 삽입되면, 코일은 증기화기(10)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 본체(20)에 배치된 코일은 증기화기(10) 내의 에어로졸 생성 물질과 접촉하지 않고도 에어로졸 생성 물질의 온도를 간접적으로 상승시킬 수 있다. 구체적으로, 코일은 증기화기 내의 구성 요소(서셉터 등)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일일 수 있으며, 증기화기(10)는 코일에 의해 가열될 수 있는 서셉터 등을 포함할 수 있다.
코일은, 코일이 감기는 중심 축이 기류통로가 연장되는 방향을 가로지르도록 배치될 수 있다. 이러한 배치로 코일에 의하여 형성된 자기장은 기류통로가 연장되는 방향을 가로지르는 방향으로 증기화기(10)의 내부의 공간을 통과하며 증기화기(10)의 내부의 공간에 수용된 서셉터를 가열시킬 수 있다.
제어부는 본체(20)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부는 배터리뿐 아니라 본체(20)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부는 본체(20)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
배터리는 에어로졸 생성 장치(1)의 본체(20)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 서셉터가 가열될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기(10)를 설명하면 다음과 같다.
증기화기(10)는 수용부(11), 심지(12), 서셉터(13) 및 기류통로(14)를 포함할 수 있다.
수용부(11)는 증기화기(10)의 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 수용부(11)에 수용되는 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물일 수 있다. 액상 조성물이 가열되면 에어로졸이 생성될 수 있으며, 생성된 에어로졸은 사용자에게 전달될 수 있다.
액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 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.
심지(12)는 수용부(11)로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받아 에어로졸을 생성할 수 있다. 심지(12)는 수용부(11)에 수용된 액상 조성물을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 심지(12)는 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 소재로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
심지(12)의 적어도 일부는 수용부(11)의 내부에 배치될 수 있다. 심지(12)가 수용부(11)의 내부에 배치되는 부피 또는 심지(12)가 에어로졸 생성 물질과 접촉하는 면적은 에어로졸 생성 물질의 성분비, 목표 무화량, 심지(12)의 흡수 속도 등에 따라 설계 및 변경될 수 있다.
서셉터(13)는 심지(12)와 접촉하고, 심지(12)로 전달된 액상 조성물을 가열하기 위한 구성 요소이다. 서셉터(13)는, 심지(12)로부터 전달받은 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
서셉터(13)는 알루미늄과 같은 비자성체(非磁性體) 금속일 수 있다. 본체에 배치되는 코일은 교류 전류가 인가될 때 공진 주파수가 서셉터(13)를 가열할 수 있는 길이, 직경 및 소재로 형성될 수 있다.
서셉터(13)는 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 서셉터(13)는 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel), 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 서셉터(13)는 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.
서셉터(13)는 심지(12)에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 예를 들어, 서셉터(13)는 심지(12)의 일면의 적어도 일부와 접촉하여 심지(12)를 가열하도록 배치될 수 있다. 심지(12)는 기류통로(14)가 연장하는 방향으로 연장될 수 있다.
일 실시예에 의하면 서셉터(13)는 박막(thin film)의 형상으로 형성될 수 있다. 서셉터(13)가 얇게 펴진 박막의 형태일 경우, 서셉터(13)가 차지하는 부피나 서셉터(13)의 질량 대비 발열 효율이 극대화될 수 있어 전력 효율이 향상될 수 있다. 또한 서셉터(13)가 차지하는 부피가 감소되어 에어로졸 생성 장치(1)의 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있다. 소형화된 서셉터(13)의 두께는 1μm 이상 100 μm 이하일 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위하여 본 개시의 도면들에 도시된 서셉터(13)의 두께는 과장되어 표현될 수 있다.
서셉터(13)는 그 배치에 따라 수용부(11)로부터 에어로졸 생성 물질이 심지(12)로 흡수되는 것을 방해할 수 있다. 예를 들어, 서셉터(13)의 일부가 심지(12)와 수용부(11) 사이에 배치될 경우, 에어로졸 생성 물질은 서셉터(13)의 일부에 의하여 가로막혀 심지(12)로 제대로 흡수되지 못할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치가 지속적으로 사용되어 수용부(11)의 에어로졸 생성 물질이 거의 소진되어 중력에 의하여 수용부(11)의 하단부에 남아있는 에어로졸 생성 물질이 밀집될 수 있다. 이때 심지(12)와 수용부(11) 사이의 하단부를 서셉터(13)가 가로막는 경우 수용부(11)에 남아있는 에어로졸 생성 물질은 심지(12)로 제대로 흡수되기 어려울 수 있다. 이러한 상황을 방지하기 위하여 서셉터(13)는 심지(12)의 하단부 등 일부를 비워두고 배치될 필요가 있다.
심지(12)는 제1 심지(121), 제2 심지(122) 및 제3 심지(123)를 포함할 수 있다. 제2 심지(122)는 제1 심지(121)의 반대편에 배치되고, 제3 심지(123)는 제1 심지(121)와 제2 심지(122)의 사이에 배치될 수 있다. 제1 심지(121)는 기류통로(14)의 하류에 배치되고, 제2 심지(122)는 기류통로(14)의 상류에 배치될 수 있다. 그러나 심지(12)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
서셉터(13)는 제2 심지(122)와 접촉하여 심지(12)를 가열할 수 있다. 이때 제2 심지(122)의 외면이 심지(12) 전체의 외면 중에서 차지하는 면적은 90% 이하일 수 있다. 예를 들어, 제2 심지(122)의 외면이 심지(12) 전체의 외면 중에서 차지하는 면적은 70~80%일 수 있다. 다른 관점에서, 서셉터(13)는 심지(12)의 일단과 타단으로부터 소정 거리 이격될 수 있다. 심지(12)의 전체 면적에서 서셉터(13)가 심지(12)와 접촉하는 면적의 비율은 에어로졸 생성 물질의 성분비, 목표 무화량 등에 따라 유동적으로 설계 및 변경될 수 있다.
심지(12)와 서셉터(13)는 다양한 방식으로 접촉 및/또는 결합될 수 있다. 일 예로서, 서셉터(13)는, 심지(12)에 접착제로 부착될 수 있다. 다른 예로서, 심지(12)가 금속 소결 방식으로 제조될 경우 서셉터는 소결되는 과정에서 심지(12)와 함께 굳으면서 결합될 수 있다. 또 다른 예로서, 서셉터(13)는 심지(12)에 파여진 홈에 삽입되어 결합될 수 있다. 서셉터(13)와 심지(12)의 결합에 관한 위 예시들은 택일적 또는 복합적으로 적용될 수 있다. 심지(12)와 서셉터(13)의 접촉 및/또는 결합에 관한 위 예시는 이하에서 설명하는 모든 실시예에서 적용될 수 있다.
심지(12)와 서셉터(13)의 배치에 관한 더 다양한 실시예들은 이하에서 도 5 내지 도 14를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
증기화기(10)의 내부에는 에어로졸을 사용자에게 전달하기 위한 기류통로(14)가 형성될 수 있다. 심지(12)에서 생성된 에어로졸은 기류통로(14)를 따라 이동할 수 있고, 기류통로(14)는 에어로졸이 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 증기화기(10)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3을 참조하여 증기화기(10)를 설명하면 다음과 같다.
이하에서 중복된 설명을 피하기 위하여 도 2을 참조하여 설명된 증기화기(10)의 일 실시예에 대한 설명과 중복되는 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
본 실시예에 따르면 심지(12)는 수용부(11)로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받는 흡수부(124) 및 서셉터(13)로부터 열을 전달받는 가열부(125)를 포함할 수 있다. 흡수부(124)는 수용부(11)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 가열부(125)는 수용부(11)와 소정 거리 이격된 별도의 공간에 배치될 수 있다. 가열부(125)에는 서셉터(13)가 접촉될 수 있다.
다른 관점에서, 심지(12)는 수용부(11)로부터 기류통로(14)의 길이 방향으로 소정 거리 연장될 수 있다. 일 예로서, 심지(12)는 수용부(11)로부터 기류통로(14)를 흐르는 기류의 하류를 향하는 방향으로 소정 거리 연장될 수 있다. 이때 심지(12)가 연장된 부분을 가열부(125)로 부를 수 있다. 증기화기(10)에는 가열부(125)가 배치되기 위한 별도의 공간이 마련될 수 있다. 예를 들어, 증기화기(10)에는 기류통로(14)의 하류를 향하는 방향으로 돌출 형성된 공간이 마련되고, 이 공간에 가열부(125)가 배치될 수 있다. 서셉터(13)는 가열부(125)에 접촉할 수 있다.
도 2를 참조하여 설명한 증기화기(10)와 달리, 도 3에 도시된 증기화기(10)에 따르면 서셉터(13)는 심지(12)와 수용부(11) 사이에 배치되지 않으므로 서셉터(13)는 심지(12)가 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 것을 방해하지 않을 수 있다. 흡수부(124)에서 흡수된 에어로졸 생성 물질은 모세관 현상 등에 의하여 심지(12) 전체로 퍼져나가고, 서셉터(13)가 접촉하는 가열부(125)로도 전달되어 서셉터(13)에 의하여 가열 및 기화되어 에어로졸이 될 수 있다. 심지(12)로 흡수된 에어로졸 생성 물질은 중력에 의하여 기류통로(14)의 하류 방향을 향하여 흐를 수 있으므로, 서셉터(13) 및 가열부(125)는 기류통로(14)의 하류에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나 서셉터(13) 및 가열부(125)의 배치가 기류통로(14)의 하류로 한정되는 것은 아니며 기류통로(14)의 상류 등 필요에 따라 통상의 기술자가 생각할 수 있는 어떠한 위치에도 배치될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 본체를 설명하기 위한 단면도이다. 도 4를 참조하여 본체(20)를 설명하면 다음과 같다.
이하에서 중복된 설명을 피하기 위하여 도 1을 참조하여 설명된 본체(20)의 일 실시예에 대한 설명과 중복되는 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
본체(20)는 코일(21), 결합부(22), 제어부(23) 및 배터리(24)를 포함할 수 있다.
코일(21)은 자기장(M)을 형성할 수 있다. 코일(21)이 자기장(M)을 생성하기 위하여 코일(21)에는 교류 전류가 인가될 수 있다. 도 4에 도시된 코일(21)을 이루는 도선의 단면에 표시된 'X' 는 단면도를 바라보는 시점에서 전류가 들어가는 상태를, 도선의 단면의 '·'는 단면도를 바라보는 시점으로 전류가 나오는 상태를 의미한다. 코일(21)에 교류 전류가 인가될 경우 코일(21)에 흐르는 전류의 방향은 교류 전류의 주기에 따라 계속하여 변하므로, 도 4에 도시된 전류의 방향은 특정 시점의 일시적인 상태를 도시한 것으로 볼 수 있다.
하나의 예시로서, 코일(21)은 구리를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 코일(21)은 낮은 비저항을 가짐으로써 높은 전류가 흐를 수 있도록, 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 아연(Zn), 및 니켈(Ni) 중 어느 하나, 또는 적어도 하나를 포함하는 합금을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 코일(21)은 전류가 흐르는 도선이 가상의 원기둥의 길이 방향에 걸쳐 소정 간격을 두고 여러 번 감긴 나선형의 솔레노이드(solenoid)의 형상으로 형성될 수 있다.
솔레노이드의 형상의 코일(21)에 전류가 흐르면 코일(21)이 둘러싼 내부의 공간을 통과하는 자기장이 형성될 수 있다. 앙페르의 법칙(Ampere's Law)에 따르면, 솔레노이드의 형상의 코일(21)에 전류가 흘러 형성된 자기장의 방향은 코일(21)이 감싸는 가상의 원기둥의 중심 축의 방향과 평행하다. 그리고 솔레노이드의 형상의 코일(21)에 전류가 흘러 형성된 자기장의 세기는, 코일(21)이 둘러싼 내부의 공간에서 위치에 관계없이 균일하고, 단위 길이 당 코일(21)의 감은 수 및 코일(21)에 흐르는 전류의 세기에 비례한다.
일 실시예에서, 솔레노이드의 형상의 코일(21)이 둘러싼 내부에는 가상의 원기둥 형상의 공간이 형성될 수 있고, 이 공간에 에어로졸 생성 물질을 구비하는 증기화기가 배치될 수 있다. 이 경우 자기장은 증기화기의 내부에 구비된 서셉터 등을 통과할 수 있다.
솔레노이드의 형상의 코일(21)에 전류가 흘러 형성된 자기장의 세기는 코일(21)이 둘러싼 내부의 공간에서는 위치에 관계 없이 균일하므로 자기장은 서셉터 전체에 걸쳐 균일하게 인가된다. 즉, 솔레노이드의 형상의 코일(21)이 형성하는 자기장은 특정 위치에 집중되지 않고 코일(21)의 내부 공간 전체에 걸쳐 균일하게 형성된다.
코일(21)은 본체(20), 결합부(22), 증기화기 등의 형상에 따라서 유동적으로 변경될 수 있으며 원형 코일, 사각 코일 등 필요에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
결합부(22)는 증기화기가 결합되기 위한 공간을 제공한다. 결합부(22)는 본체(20)의 내부로 함몰 형성될 수 있다. 결합부(22)의 내주면의 적어도 일부는 곡면을 포함할 수 있다. 이와 달리, 결합부(22)의 내주면의 적어도 일부는 평면을 포함할 수도 있다. 결합부(22)의 내주면은 증기화기의 외주면에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 코일(21)은 결합부(22)를 둘러싸며 배치될 수 있다.
결합부(22)에는 증기화기가 결합될 경우 증기화기 내부의 기류통로와 연통되는 외부 공기 통로가 형성될 수 있다. 외부 공기 통로를 통하여 유입된 공기는 증기화기 내부의 기류통로를 통과하여 증기화기에서 생성된 에어로졸과 함께 사용자에게 전달될 수 있다.
코일(21)은, 결합부(22)에 증기화기가 결합될 경우, 코일(21)의 중심 축 내지 나선 축이 증기화기 내부의 기류통로의 길이 방향과 동축으로 배열되도록 배치될 수 있다. 다른 예로서, 코일(21)은, 코일(21)의 중심 축 내지 나선 축이 증기화기 내부의 기류통로의 길이 방향을 가로지르도록 배열될 수 있다.
한편, 본체(20)는 코일(21), 결합부(22), 제어부(23) 및 배터리(24) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 본체(20)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 본체(20)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 본체(20)는 증기화기가 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
제어부(23)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(23)는 코일(21)에 공급되는 전력을 제어하여 코일(21)에 의해 형성되는 자기장(M)의 세기를 제어할 수 있고, 그에 따라 서셉터의 온도가 제어될 수 있다. 코일(21)에 흐르는 교류 전류의 진폭 또는 주파수가 변함에 따라 자기장(M)에 의해 가열되는 서셉터의 온도가 변할 수 있다.
배터리(24)는 에어로졸 생성 장치(1)의 본체(20)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(24)는 증기화기(10)의 서셉터가 가열될 수 있도록 본체(20)의 코일(21)에 전력을 공급할 수 있고, 제어부(23)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(24)는 본체(20)에 설치된 통신부, 메모리, 사용자 입력부, 센싱부 및 출력부 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다.도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터를 설명하면 다음과 같다.
심지(12)는 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다. 심지(12)는 속이 비어있는 기둥의 형상일 수 있다. 일 예로서, 심지(12)는 원기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 심지(12)는 복수 개의 면을 가지는 각기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 심지(12)는 복수 개의 면을 가지는 다면체의 형상일 수 있다.
심지(12)의 내부에는 기류통로(14)가 배치될 수 있다. 심지(12)는 다공성(多孔性)의 세라믹 재질로 형성될 수 있으며, 세라믹 이외에 다공성의 금속 및/또는 비금속 재질로 형성될 수 있다. 심지(12)를 형성하는 다공성 재질의 기공도(氣孔度)를 변경하면 에어로졸 생성 물질의 흡수량 및 이송량을 조절할 수 있다.
서셉터는 심지(12)의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되고, 제1 방향으로 연장하는 제1 부분(131)을 하나 이상 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서셉터는 제1 부분(131)을 복수 개 포함할 수 있다. 제1 부분(131)이 연장하는 제1 방향은 심지(12)가 연장되는 방향을 향하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 달리, 제1 방향은 기류통로(14)가 연장하는 방향을 향하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
복수 개의 서셉터 중 일부가 다른 일부와 서로 이격되어 심지(12)와 접촉하도록 배치되고, 복수 개의 서셉터가 가열되면, 심지(12)는 복수 개의 서셉터가 이격된 사이의 공간으로 에어로졸을 배출할 수 있다.
동일한 세기의 자기장이 복수 개의 서셉터에 인가되는 경우 간격이 상대적으로 좁게 배치된 서셉터의 발열량이 간격이 상대적으로 넓게 배치된 서셉터의 발열량보다 많다. 따라서, 서셉터 사이의 간격을 다르게 함으로써 같은 자기장 내에서 서셉터의 발열량이 위치에 따라 다르게 될 수 있다.
한편, 서셉터의 발열량은 서셉터가 배치되는 위치에 따라 상대적으로 다르게 설계될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 서셉터 및 심지가 본체를 기준으로 일측에 치우쳐서 배치될 경우 사용자가 파지하는 본체 외부를 향하는 서셉터의 발열량은 바람직한 사용자 경험을 위해 본체 내부를 향하는 발열량보다 적게 설계될 필요가 있다. 사용자가 파지하는 부분이 불필요하게 가열되면 화상 등의 위험이 있을 수 있기 때문이다.
도 5를 참조하면 복수 개의 제1 부분(131)과 제1 부분(131) 사이의 간격 중 적어도 일부는 제1 간격(D1)을 이룰 수 있다. 도 6을 참조하면 복수 개의 제1 부분(131)과 제1 부분(131) 사이의 간격 중 다른 일부는 제2 간격(D2)을 이룰 수 있다. 예를 들어, 하나의 심지(12)에 배치된 복수 개의 제1 부분(131) 중 일부는 도 5와 같이 제1 간격(D1)을 이루고, 다른 일부는 도 6과 같이 제2 간격(D2)을 이룰 수 있다.
위와 같은 배치로, 코일이 같은 세기의 자기장을 형성할 경우 서셉터의 제1 부분(131)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 제2 간격(D2)을 이루는 부분보다 발열량이 상대적으로 많을 수 있다. 만약 서셉터가 본체의 중심이 아닌 곳에 치우쳐서 편심 배치될 경우, 서셉터의 제1 부분(131)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 본체의 내측을 향하도록 배치되고, 서셉터의 제1 부분(131)이 제2 간격(D2)을 이루는 부분은 본체의 외측을 향하도록 배치되어 사용자가 파지하는 부분의 불필요한 가열을 방지할 수 있다. 이로써 본 개시에 따른 증기화기를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 사용하는 사용자의 사용자 경험이 향상될 수 있다.
한편, 서셉터가 부분 별로 간격을 달리함에 따라 부분 별로 공진 주파수가 다르게 될 수 있다. 예를 들어, 서셉터 중 제1 간격(D1)을 이루는 일부가 발열되기 위하여 제1 공진 주파수가 필요할 수 있고, 제2 간격(D2)을 이루는 다른 일부가 발열되기 위하여 제2 공진 주파수가 필요할 수 있다. 제1 공진 주파수와 제2 공진 주파수를 모두 만족시키기 위해서 에어로졸 생성 장치의 본체에는 제1 공진 주파수를 내는 제1 코일과 제2 공진 주파수를 내는 제2 코일이 각각 배치될 수 있다. 본체에 배치되는 코일의 개수는 서셉터를 이루는 부분의 간격의 종류에 대응하도록 정해질 수 있다. 서셉터의 간격 별로 정해지는 공진 주파수에 따라 본체에 코일이 복수 개 배치되는 실시예에 관한 위 설명은 본 개시 전반에 걸쳐 동일하게 적용될 수 있다.
구체적으로, 공진 현상 및 유도 가열의 효율과 관련하여, 코일에 공급되는 전력의 주파수가 서셉터의 공진 주파수와 가까울수록, 유도 가열의 효율이 증가한다. 서셉터의 공진 주파수는 다양한 요인에 의해 결정되고, 복수 개의 서셉터를 배치하는 경우 이들의 공진 주파수는 각각 다를 수 있다.
코일이 한 개 배치되는 경우, 하나의 코일에 의해 유도 가열되는 복수 개의 서셉터는 가열 효율이 상이할 수 있다. 따라서, 모든 서셉터를 일정 이상의 효율 가열하기 위하여, 코일은 서셉터의 개수에 대응하는 개수로 배치될 수 있다.
예를 들어, 각 서셉터는, 각 서셉터가 가지는 공진 주파수와 대응되는 공진 주파수를 가지는 코일에 의하여 개별적으로 가열 효율이 증가될 수 있다. 서셉터 및 코일의 공진 주파수에 관한 위 내용은 본 개시의 모든 실시예에 공통적으로 적용될 수 있다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 7 및 도 8을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터를 설명하면 다음과 같다.
이하에서 중복된 설명을 피하기 위하여 도 5 내지 도 6을 참조한 설명과 중복되는 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
심지(12)는 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다. 심지(12)는 속이 비어있는 기둥의 형상일 수 있다. 심지(12)의 내부에는 기류통로(14)가 배치될 수 있다.
서셉터(13)는 심지(12)의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되고, 제1 방향으로 연장하는 제1 부분(131)을 하나 이상 포함할 수 있다. 서셉터(13)는 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 연장하는 제2 부분(132)을 더 포함할 수 있다. 제2 부분(132)은 복수 개의 제1 부분(131) 중 적어도 일부의 사이에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 서셉터(13)는 제1 부분(131)을 복수 개 포함할 수 있고, 제2 부분(132)은 제1 부분(131)의 사이 마다 배치될 수 있다. 제2 부분(132)은 복수 개의 제1 부분(131)을 연결하는 구성일 수 있다. 제1 부분(131) 및 제2 부분(132)은 연속적으로 연결되어 일련의 패턴을 형성할 수 있다.
제1 방향은 심지(12)가 연장되는 방향을 향하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 달리, 제1 방향은 기류통로(14)가 연장하는 방향을 향하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 방향은 제1 방향에 수직하게 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
복수 개의 제1 부분(131)과 제1 부분(131) 사이의 간격 중 적어도 일부는 제1 간격(D1)을 이루고(도 7 참조), 복수 개의 제1 부분(131)과 제1 부분(131) 사이의 간격 중 다른 일부는 제2 간격(D2)을 이룸으로써(도 8 참조) 서셉터(13)의 제1 부분(131)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 제2 간격(D2)을 이루는 부분보다 발열량이 상대적으로 많을 수 있다. 이러한 배치로, 서셉터(13)의 발열량을 위치에 따라 다르게 설계하여 서셉터(13)의 영역별로 발열량이 상대적으로 많거나 적게 설계될 수 있는 이점이 있다.
제1 간격(D1)을 이루는 복수 개의 제1 부분(131) 사이의 제2 부분(132)은, 제2 간격(D2)을 이루는 복수 개의 제1 부분(131) 사이의 제2 부분(132)에 비하여 상대적으로 길게 형성될 수 있다.
도 9는 전술한 제1 간격(D1) 및 제2 간격(D2)을 가지는 서셉터(13)를 펼쳐놓은 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 서셉터(13)는 제1 방향을 향하는 복수 개의 제1 부분(131) 및 제1 방향을 가로지르는 제2 방향을 향하는 복수 개의 제2 부분(132)을 포함할 수 있다. 그리고 복수 개의 제1 부분(131) 중 일부는 제1 간격(D1)을 이루고, 다른 일부는 제2 간격(D2)을 이룰 수 있다.
복수 개의 제1 부분(131) 사이 중 일부의 간격은 제1 간격(D1) 및 제2 간격(D2) 이외에도 다른 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제1 부분(131) 사이의 간격은 서서히 넓어지거나 서서히 좁아지는 배치를 가질 수 있다.
위와 같이 하나의 서셉터(13)에 포함되는 제1 부분(131) 사이의 간격이 다양하게 설계됨으로써, 동일한 세기의 자기장이 인가된 서셉터(13)가 부분 별로 다른 발열량을 가지도록 설계할 수 있다.
도 10는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 서셉터의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 중복된 설명을 피하기 위하여 도 9를 참조한 설명과 중복되는 구성 요소에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
서셉터(13)가 연장되는 방향이 불연속적으로(예를들어, 수직하게) 변경될 경우, 방향이 변경되는 지점에서의 발열량이 상대적으로 강하게 되어 서셉터(13) 전체적으로 발열량이 균일하지 못하게 될 수 있다. 이는 심지의 무화량의 균일한 설계에 방해가 될 수 있다. 예를 들어, 서셉터(13)의 연장 방향이 특정 지점에서 직각으로 변경될 경우(도 9 참조) 서셉터(13)가 직각을 이루는 꼭짓점 근방의 발열량은 서셉터(13)의 나머지 부분에 비하여 지나치게 많을 수 있다.
도 10에 도시된 서셉터(13)의 제2 부분(132)은 제2 방향이 연속적으로 변화하며 만곡된 곡선 부분(133)을 포함할 수 있다. 이렇게 제2 부분(132)이 곡선 부분(133)을 포함할 경우, 직선 형태로면 이루어진 제2 부분(132)(도 9 참조)에 비하여 보다 균일하게 발열될 수 있다. 제2 부분(132)이 곡선 부분(133)을 포함하는 특징 이외에 제1 부분(131)의 간격을 제1 간격(D1), 제2 간격(D2) 등으로 달리함으로써 얻을 수 있는 유리한 효과는 도 9 등을 참조하여 전술한 바와 같다.
도 11은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 11을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터를 설명하면 다음과 같다.
심지(12)는 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다. 심지(12)는 속이 비어있는 기둥의 형상일 수 있다. 예를 들어, 심지(12)는 원기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 심지(12)는 사각 기둥, 육각 기둥 등의 각기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 심지(12)는 육면체 등의 다면체의 형상일 수 있다.
심지(12)의 내부에는 기류통로(14)가 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조한 서셉터의 설명과 마찬가지로, 서셉터는 심지(12)의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되고, 제2 방향으로 연장하는 제2 부분(132)을 하나 이상 포함할 수 있다.
바람직하게는, 서셉터는 제2 부분(132)을 복수 개 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제2 부분(132)이 연장하는 제2 방향은 심지(12)가 연장되는 방향을 가로지르도록 배치될 수 있다. 이와 달리, 제2 방향은 기류통로(14)가 연장하는 방향을 가로지르도록 배치될 수 있다.
서셉터 사이의 간격을 다르게 함으로써 같은 자기장 내에서 서셉터의 발열량이 위치에 따라 다를 수 있음은 전술한 바와 같다.
서셉터의 발열량은 서셉터가 배치되는 위치에 따라 상대적으로 다르게 설계될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 기류통로의 하류 방향에 배터리, 제어부, 회로 기판 등 에어로졸 생성 장치에 필요한 부품이 배치될 경우 기류통로의 하류에 가깝게 배치된 서셉터의 발열량은 기류통로의 상류에 가깝게 배치된 서셉터의 발열량보다 적게 설계될 필요가 있다. 배터리, 제어부, 회로 기판등이 과도하게 과열되면 장치의 작동에 문제가 발생되거나, 장치가 손상되거나, 장치에서 화재나 폭발이 발생하는 등의 위험이 있을 수 있기 때문이다.
도 11을 참조하면 복수 개의 제2 부분(132)과 제2 부분(132) 사이의 간격 중 적어도 일부는 제1 간격(D1)을 이룰 수 있고, 복수 개의 제2 부분(132)과 제2 부분(132) 사이의 간격 중 다른 일부는 제2 간격(D2)을 이룰 수 있다.
위와 같은 배치로, 코일이 같은 세기의 자기장을 형성할 경우 서셉터의 제2 부분(132)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 제2 간격(D2)을 이루는 부분보다 발열량이 상대적으로 많을 수 있다.
만약 서셉터의 제2 부분(132)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 기류통로의 상류 방향에 가깝도록 배치되고, 서셉터의 제2 부분(132)이 제2 간격(D2)을 이루는 부분은 기류통로의 하류 방향에 가깝도록 배치되어 열에 약한 전자 부품들에 대한 불필요한 가열을 방지할 수 있다.
복수 개의 제2 부분(132) 사이 중 적어도 일부의 간격은 제1 간격(D1) 및 제2 간격(D2) 이외에도 다른 간격을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 제2 부분(132) 사이의 간격은 서서히 넓어지거나 서서히 좁아지는 배치를 가질 수 있다.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터의 배치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 12를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 서셉터를 설명하면 다음과 같다.
도 12를 참조하여 설명하는 실시예는, 도 11을 참조하여 설명한 실시예와 동일한 구성에 대하여 제1 부분(131)을 더 포함한다. 도 12에 도시된 심지(12), 서셉터(13), 제2 부분(132)에 대한 설명은 도 11을 참조한 설명을 원용한다.
서셉터(13)는 심지(12)의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되고, 제1 방향으로 연장하는 제1 부분(131)을 하나 이상 포함할 수 있다. 제1 부분(131)은 복수 개의 제2 부분(132) 중 일부의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 서셉터(13)는 제2 부분(132)을 복수 개 포함할 수 있고, 제1 부분(131)은 제2 부분(132)의 사이 마다 배치될 수 있다. 제1 부분(131)은 복수 개의 제2 부분(132)을 연결하는 구성일 수 있다. 제1 부분(131) 및 제2 부분(132)은 연속적으로 연결되어 일련의 패턴을 형성할 수 있다.
제2 방향은 심지(12)가 연장되는 방향을 가로지르도록 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 관점에서 제2 방향은 기류통로(14)가 연장하는 방향을 향하도록 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 방향은 제1 방향에 수직하게 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
복수 개의 제2 부분(132)과 제2 부분(132) 사이의 간격 중 적어도 일부는 제1 간격(D1)을 이루고, 복수 개의 제2 부분(132)과 제2 부분(132) 사이의 간격 중 다른 일부는 제2 간격(D2)을 이룸으로써 서셉터(13)의 제2 부분(132)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 제2 간격(D2)을 이루는 부분보다 발열량이 상대적으로 많을 수 있다. 이러한 배치로, 서셉터(13)의 발열량을 상대적인 위치에 따라 다르게 설계하여 서셉터(13)의 영역별로 발열량이 상대적으로 많거나 적게 설계할 수 있는 이점이 있다.
제1 간격(D1)을 이루는 복수 개의 제2 부분(132) 사이의 제1 부분(131)은, 제2 간격(D2)을 이루는 복수 개의 제2 부분(132) 사이의 제1 부분(131)에 비하여 상대적으로 길게 형성될 수 있다.
서셉터의 제2 부분(132)이 제1 간격(D1)을 이루는 부분은 기류통로의 상류 방향에 가깝도록 배치되고, 서셉터의 제2 부분(132)이 제2 간격(D2)을 이루는 부분은 기류통로의 하류 방향에 가깝도록 배치되어 열에 약한 전자 부품들에 대한 불필요한 가열을 방지할 수 있다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 다공성 서셉터의 형상을 설명하기 위한 사시도이다. 도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 다공성 서셉터의 형상을 설명하기 위한 사시도이다. 도 13 및 도 14를 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 증기화기의 심지 및 다공성 서셉터를 설명하면 다음과 같다.
도 13을 참조하면, 다공성 서셉터(134)는 속이 비어있는 기둥의 형상일 수 있다. 일 예로서, 다공성 서셉터(134)는 원기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 다공성 서셉터(134)는 사각 기둥, 육각 기둥 등 각기둥의 형상일 수 있다. 다공성 서셉터(134)는 복수 개의 구멍이 형성될 수 있다. 다공성 서셉터(134)는 다공성의 재질로 형성될 수 있다. 다공성 서셉터(134)는 철망(mesh) 형태로 형성될 수 있고, 금속 분말을 소결한 형태로도 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 심지(12)는 속이 비어있는 기둥의 형상일 수 있다. 일 예로서, 심지(12)는 원기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 심지(12)는 사각 기둥, 육각 기둥 등 각기둥의 형상일 수 있다. 심지(12)의 내부에는 기류통로(14)가 배치될 수 있다. 심지(12)는 다공성(多孔性)의 세라믹 재질로 형성될 수 있으며, 세라믹 이외에 다공성의 금속 및/또는 비금속 재질로 형성될 수 있다. 심지(12)를 형성하는 다공성 재질의 기공도(氣孔度)를 변경하면 에어로졸 생성 물질의 흡수량 및 이송량을 조절할 수 있다. 에어로졸 생성 물질의 흡수량 및 이송량은 에어로졸 생성 물질의 성분비, 목표 무화량 등에 따라 다르게 설계될 수 있다. 심지(12)는 철망(mesh) 형태로 형성될 수 있고, 금속 분말을 소결한 형태로도 형성될 수 있다.
심지(12)는 내부에 중공을 포함하고, 다공성 서셉터(134)는 심지(12)의 중공에 배치되고, 심지(12)의 중공을 둘러싸는 심지(12)의 내면과 접촉하여 심지(12)를 가열할 수 있다. 다공성 서셉터(134)의 외경은 심지(12)의 내경에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 다공성 서셉터(134)의 외면은 심지(12)의 내면의 일부와 접촉하여 심지(12)를 가열할 수 있다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 증기화기의 히터를 설명하기 위한 사시도이다. 도 15를 참조하여 본 개시의 또 다른 실시예에 따른 히터를 설명하면 다음과 같다.
히터(15)는 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받을 수 있으면서 자기장을 인가받아 발열할 수 있다. 즉, 히터(15)는 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한 실시예에서의 심지(12) 및 서셉터(13)의 역할을 동시에 수행할 수 있다.
히터(15)의 내부에는 기류통로(14)가 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 히터(15)는 다공성 재질로 형성되어 수용부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다. 히터(15)가 수용부의 내부에 배치되는 부피 또는 수용부(11)가 에어로졸 생성 물질과 접촉되는 면적은 에어로졸 생성 물질의 성분비, 목표 무화량, 히터(15)의 흡수 속도 등에 따라 설계 및 변경될 수 있다.
히터(15)는 흡수한 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
종래의 직접 가열 방식에 의하면 히터가 가열되려면 전원에 전기적으로 연결되어 회로의 일부를 구성해야 한다. 따라서 히터의 형상은 자유로울 수 없고, 히터의 부위별로 발열량이 다를 수 있다.
본 실시예의 히터(15)는, 코일이 발생시키는 자기장의 내부에만 배치되면 발열될 수 있으며 전기적 연결은 필요하지 않고, 어떠한 형상을 가지더라도 전 영역에서 고르게 발열될 수 있다.
히터(15)는 알루미늄과 같은 비자성체(非磁性體) 금속으로 형성될 수 있다.
히터(15)는 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 히터(15)는 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel), 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 히터(15)는 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.
히터(15)는 면이나 세라믹 소재로 이루어진 별도의 심지를 포함하지 않고 금속성 소재로 이루어진다. 따라서 면 또는 세라믹 소재가 가열될 때 에어로졸 생성 물질과 함께 탄화되어 발생하는 유해성 물질이 발생하지 않는 장점이 있다.
또한 히터(15)는 종래의 직접 가열 방식과 달리, 과열되는 부분이 없이 전체적으로 균일하게 유도 가열되므로 과열된 부분으로 인한 유해성 물질이 발생하지 않는 장점이 있다.
히터(15)는 속이 비어있는 기둥의 형상일 수 있다. 일 예로서, 히터(15)는 원기둥의 형상일 수 있다. 다른 예로서, 히터(15)는 사각 기둥, 육각 기둥 등 각기둥의 형상일 수 있다. 히터(15)는 철망(mesh) 형태로 형성될 수 있다. 히터(15)는 원재료인 금속 분말을 소결하여 형성될 수 있다. 히터(15)는, 에어로졸 생성 물질이 흡수되는 복수 개의 흡수공(미도시)을 포함할 수 있다.
히터(15)는 영역별로 자성체의 밀도가 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 히터(15)는 제1 히터 및 밀도가 제1 히터보다 상대적으로 높은 제2 히터로 구분될 수 있다. 코일이 같은 세기의 자기장을 형성할 경우 제2 히터의 발열량은 밀도가 상대적으로 제2 히터에 비하여 낮은 제1 히터보다 발열량이 상대적으로 많을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 히터(15)의 영역 중 발열량이 상대적으로 적은 부분이 본체에서 열에 약한 부품들이 배치되는 부분을 향하도록 배치함으로써, 장치의 내구도를 향상시킬 수 있다. 다른 예로서, 히터(15)의 영역 중 발열량이 상대적으로 적은 부분이 사용자가 파지하는 부분을 향하도록 함으로써, 사용자가 뜨거운 부분을 파지하지 않도록 하여 사용자 경험이 향상될 수 있다.
도 16은 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 본체를 설명하기 위한 블록도이다. 도 16을 참조하여 본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 본체의 구성들을 설명하면 다음과 같다.
본체(20)는 코일(21), 제어부(23), 배터리(24), 메모리(26) 사용자 입력부(27), 센싱부(28), 출력부(29) 및 통신부(25)를 포함할 수 있다. 다만, 본체(20)의 내부 구조는 도 16에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 본체(20)의 설계에 따라, 도 16에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(28)는 본체(20)의 상태 또는 본체(20) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(23)에 전달할 수 있다. 제어부(23)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 코일(21)의 동작 제어, 흡연의 제한, 증기화기의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 본체(20)를 제어할 수 있다.
센싱부(28)는 온도 센서(281), 삽입 감지 센서(282) 및 퍼프 센서(283) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(281)는 증기화기의 내부 구성 요소 중 적어도 일부의 온도를 감지할 수 있다. 구체적으로, 온도 센서(281)는 증기화기 내부의 서셉터, 심지 및/또는 액상이 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 본체(20)는 서셉터, 심지 및/또는 액상의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 코일(21) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(281)는 배터리(24)의 온도를 모니터링하도록 배터리(24)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(282)는 증기화기의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(282)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 증기화기가 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(283)는 기류통로의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(283)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(28)는 전술한 센서(281 내지 283) 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(29)는 본체(20)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(29)는 디스플레이부(291), 햅틱부(292) 및 음향 출력부(293) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(291)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(291)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(291)는 본체(20)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 본체(20)에 대한 정보는 본체(20)의 배터리(24)의 충/방전 상태, 증기화기의 예열 상태, 증기화기의 삽입/제거 상태 또는 본체(20)의 사용이 제한되는 상태(예: 이물질 삽입 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(291)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(291)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(291)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(292)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 본체(20)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(292)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(293)는 본체(20)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(293)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(24)는 본체(20)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(24)는 코일(21)이 증기화기 내부의 서셉터 또는 히터를 가열할 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(24)는 본체(20) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(28), 출력부(29), 사용자 입력부(27), 메모리(26) 및 통신부(25))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(24)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(24)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
코일(21)은 배터리(24)로부터 전력을 공급받아 서셉터 또는 히터를 가열할 수 있다. 도 16에 도시되지는 않았으나, 본체(20)는 배터리(24)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 코일(21)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/AC 컨버터)를 더 포함할 수 있다.
제어부(23), 통신부(25), 메모리(26), 사용자 입력부(27), 센싱부(28) 및 출력부(29)는 배터리(24)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 16에 도시되지는 않았으나, 배터리(24)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 코일(21)은 복수 개일 수 있다. 예를 들어, 코일(21)은 2 개 이상의 서셉터를 각각 가열하기 위하여 제1 코일 및 제2 코일을 포함할 수 있다.
사용자 입력부(27)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(27)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 16에 도시되지는 않았으나, 본체(20)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(24)를 충전할 수 있다.
메모리(26)는 본체(20) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(23)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(26)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(26)는 본체(20)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(25)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(25)는 근거리 통신부(251) 및 무선 통신부(252)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(251)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(252)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(252)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 본체(20)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(23)는 본체(20)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(23)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(23)는 배터리(24)의 전력을 코일(21)에 공급하는 것을 제어함으로써 서셉터 또는 히터의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(23)는 배터리(24)와 코일(21) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(23)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 코일(21)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(23)는 센싱부(28)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(23)는 센싱부(28)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 코일(21)의 동작이 개시 또는 종료되도록 코일(21)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(23)는 센싱부(28)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 코일(21)이 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 코일(21)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(23)는 센싱부(28)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(29)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(283)를 통해 카운트 된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(23)는 디스플레이부(291), 햅틱부(292) 및 음향 출력부(293) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 본체(20)의 작동이 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(23)는 센싱부(28)에 의해 감지된 증기화기의 상태에 따라 코일(21)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 증기화기가 과습 상태인 경우에, 제어부(23)는 코일(21)에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 증기화기가 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 에어로졸 생성 장치
10: 증기화기
11: 수용부
12: 심지
13: 서셉터
14: 기류통로
15: 히터
20: 본체
21: 코일
22: 결합부
23: 제어부
24: 배터리

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성 물질이 수용되는 수용부;
    상기 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받아 에어로졸을 생성하는 심지;
    자기장을 인가 받아 발열하고, 상기 심지의 적어도 일부와 접촉하고, 상기 심지를 가열하는 하나 이상의 서셉터; 및
    상기 심지에서 생성된 에어로졸을 외부로 이송하는 기류통로;를 포함하고,
    상기 심지는, 상기 기류통로가 연장하는 방향으로 연장되는, 증기화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터는, 상기 심지의 적어도 일부와 접촉하도록 배치되고, 제1 방향으로 연장하는 제1 부분;을 하나 이상 포함하는, 증기화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서셉터는, 서로 이격되어 상기 심지와 접촉하도록 배치되고, 상기 제1 방향으로 연장하는 복수 개의 상기 제1 부분을 포함하고,
    복수 개의 제1 부분 사이의 간격 중 제1 간격은, 복수 개의 제1 부분 사이의 간격 중에서 제2 간격 보다 짧은, 증기화기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 서셉터는, 상기 제1 방향을 가로지르는 제2 방향으로 연장하는 제2 부분;을 하나 이상 포함하고,
    상기 제2 부분은, 복수 개의 상기 제1 부분 중 적어도 일부의 사이에 배치되는, 증기화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 부분의 적어도 일부는, 만곡되어 곡선을 이루는, 증기화기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 제1 방향이 상기 기류통로가 연장하는 방향을 향하도록 배치되는, 증기화기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 부분은, 상기 제1 방향이 상기 기류통로가 연장하는 방향을 가로지르도록 배치되는, 증기화기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 심지는, 일측에 배치된 제1 심지;
    상기 제1 심지의 반대편에 배치되는 제2 심지; 및 상기 제1 심지와 상기 제2 심지의 사이에 배치되는 제3 심지;를 포함하고,
    상기 서셉터는, 상기 제2 심지와 접촉하여 상기 심지를 가열하는, 증기화기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 심지는,
    상기 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받는 흡수부; 및
    상기 서셉터로부터 열을 전달받는 가열부;를 포함하고,
    상기 가열부는, 상기 수용부로부터 상기 기류통로의 길이 방향으로 이격되어 배치되는, 증기화기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 심지는, 내부에 중공을 포함하고,
    상기 서셉터는 상기 심지의 중공에 배치되고, 상기 심지의 중공을 둘러싸는 상기 심지의 내면과 접촉하여 상기 심지를 가열하는, 증기화기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터의 일부는, 다른 일부와 서로 이격되어 상기 심지와 접촉하도록 배치되고,
    상기 심지는, 상기 서셉터의 일부가 다른 일부와 이격된 사이의 공간으로 에어로졸을 배출하는, 증기화기.
  12. 에어로졸 생성 물질이 수용되는 수용부;
    상기 수용부로부터 에어로졸 생성 물질을 전달받고, 자기장을 인가 받아 발열하여 에어로졸을 생성하는 히터; 및
    상기 히터에서 생성된 에어로졸을 외부로 이송하는 기류통로;를 포함하고,
    상기 히터는, 상기 기류통로가 연장되는 방향으로 연장되는, 증기화기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 히터는, 에어로졸 생성 물질이 흡수되는 복수 개의 흡수공;을 포함하는, 증기화기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 증기화기; 및
    상기 증기화기가 분리 가능하게 결합되는 본체;를 포함하고,
    상기 본체는, 자기장을 발생시키는 하나 이상의 코일;을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 코일은, 나선 축이 상기 기류통로의 중심 축과 동축으로 배열되는, 에어로졸 생성 장치.
KR1020230036083A 2022-11-23 2023-03-20 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 KR20240076348A (ko)

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