KR20240076349A - 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

카트리지는, 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부, 저장부의 하부에 배치되어 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지, 및 유도 자기장에 의해 가열되어 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는 하나 이상의 서셉터를 포함하고, 하나 이상의 서셉터는 심지의 적어도 어느 하나의 외면에 배치된다.

Description

카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치{CARTRIDGE AND AEROSOL GENERATING DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 개시의 다양한 실시 예들은 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유도 가열 방식을 적용한 카트리지 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.

에어로졸 생성 물질을 가열하기 위한 여러 방식 중에 하나로 유도 가열 방식이 있다. 유도 가열 방식은 교번 자기장을 인가하여 자성체로부터 열을 생성하는 방식을 의미한다. 이 때, 교번 자기장을 ‘유도 자기장’이라고 지칭할 수 있다.

자성체에 교번 자기장이 인가되는 경우, 자성체에는 와류손(eddy current loss) 및 히스테리시스손(hysteresis loss)에 따른 에너지 손실이 발생할 수 있다. 손실되는 에너지는 열에너지로서 자성체로부터 방출될 수 있다. 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 클수록 자성체로부터 많은 열에너지가 방출될 수 있다.

액상 카트리지는 일반적으로 액상을 흡수하는 심지(예: 면, 실리카, 세라믹 등)와 액상을 무화시키기 위한 가열 요소(예: 저항 가열 원리의 코일)가 결합된 구조를 포함한다. 종래의 액상 카트리지는 접촉 단자를 통해 전력을 공급받아 가열 요소를 직접 가열시킨다. 접촉 단자를 통한 직접 가열의 경우, 접촉 단자 및 전력 공급선에서 열 손실이 발생한다.

또한 접촉 단자를 통한 직접 가열의 경우, 가열 요소의 양 단이 반드시 접촉 단자와 연결되어야 한다. 심지의 여러 면에 복수 개의 가열 요소가 배치되는 경우, 접촉 단자도 가열 요소의 개수에 대응하는 개수만큼 배치되어야 되므로, 카트리지의 내부의 구조가 복잡해진다. 따라서, 카트리지의 내부의 한정된 공간 안에 복수 개의 가열 요소를 구현하기가 어렵다.

또한 접촉 단자를 통한 직접 가열의 경우, 가열 요소의 모든 부위가 균등하게 가열되지 않으므로, 목표로 설정한 온도보다 온도가 높은 부위에서는 심지가 탄화되어 유해성 물질이 발생할 수 있다.

실시 예들은 에어로졸 생성 장치의 본체의 유도 코일에서 발생하는 유도 자기장에 의해 가열되는 서셉터를 포함하는 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

또한 실시 예들은 심지의 여러 면에 배치 가능한 하나 이상의 서셉터를 포함하는 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

또한 실시 예들은 심지와 서셉터의 기능을 모두 수행할 수 있는 심지와 일체로 형성된 서셉터를 포함하는 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

실시 예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시 예에 따른 카트리지는, 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부, 저장부의 하부에 배치되어 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지, 및 유도 자기장에 의해 가열되어 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는 하나 이상의 서셉터를 포함하고, 하나 이상의 서셉터는 심지의 적어도 어느 하나의 외면에 배치될 수 있다.

다른 실시 예에 따른 카트리지는, 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부, 및 저장부의 하부에 배치되어 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수하고, 유도 자기장에 의해 가열되어 저장부로부터 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는, 심지와 일체로 형성된 서셉터;를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치는 카트리지, 및 카트리지의 하부에 배치되어 유도 자기장을 발생시키는 유도 코일을 포함하는 본체를 포함할 수 있다.

실시 예들에 관한 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 의하면, 본체와 카트리지를 연결하는 별도의 접촉 단자 및 전력 공급선이 요구되지 않으므로, 열 손실을 줄이고 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 실시 예들에 관한 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 의하면, 심지에 대한 가열 요소(서셉터)의 배치의 자유도를 향상시키고 카트리지의 구조를 단순화할 수 있다.

또한 실시 예들에 관한 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 의하면, 사용자에게 미치는 유해성을 저감시킬 수 있다.

실시 예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시 예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치의 일 예들을 나타내는 도면이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 에어로졸 생성 장치의 카트리지가 본체에서 분리된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4a에 도시된 에어로졸 생성 장치의 Ⅴ-Ⅴ 방향의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 카트리지의 다양한 실시 예들을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 유도 코일의 다양한 형상을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 유도 코일에 의해 생성되는 자기력선의 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지에 배치되는 심지 및 서셉터를 나타내는 사시도이다.
도 10a 내지 도 10c는 각각 서셉터의 패턴의 일 예들이 배치된 실시 예에 따른 카트리지의 심지의 상면도이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 서셉터의 패턴의 다른 예들이 배치된 실시 예에 따른 카트리지의 심지의 상면도이다.
도 12a 및 도 12b는 각각 두 개의 서셉터가 배치된 실시 예에 따른 카트리지의 심지의 사시도이다.
도 13은 중공 및 이음부를 포함하는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지의 사시도이다.
도 14는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지의 심지와 일체로 형성된 서셉터를 나타내는 사시도이다.
도 15는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.

실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 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 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.

일 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 내부 공간에 수용되는 궐련을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.

에어로졸 생성 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.

히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

궐련은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.

에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.

카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 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.

카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.

또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.

또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100kHz 내지 약 3.5MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.

진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.

예를 들어, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 생성 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.

에어로졸 생성 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 생성 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.

또 다른 실시 예에서, 에어로졸 생성 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 생성 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 생성 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치의 일 예들을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13), 증기화기(14)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2의 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물품(2)이 수용되는 수용 공간을 포함하는 하우징을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1)에 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입될 수 있고, 이에 따라 하우징의 수용 공간에 에어로졸 생성 물품(2)이 수용될 수 있다. 또한, 도 1 및 도 2에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.

도 3의 에어로졸 생성 장치(1)에는 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입될 수 있는 공간이 없고, 이에 따라 에어로졸 생성 물품(2)을 가열하기 위한 히터(13)가 배치되지 않는다.

도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있다.

도 1에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14), 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14), 및 히터(13)의 배치는 변경될 수 있다.

배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13), 및 증기화기(14)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 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, 에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 에어로졸 생성 물품(2) 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 생성 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 에어로졸 생성 물품을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에는 히터(13)가 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 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 에어로졸 생성 물품(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

증기화기(14)는, 에어로졸 생성 물질을 저장하고, 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써, 기화된 에어로졸을 생성하는 구성이다.

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 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.

액체 저장부는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 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, 에어로졸 생성 물질은 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, 에어로졸 생성 물질은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

액체 전달 수단은 액체 저장부의 에어로졸 생성 물질을 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 에어로졸 생성 물질을 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 에어로졸 생성 물질에 열을 전달하여, 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 생성될 수 있다.

생성된 에어로졸은 기류 통로를 따라 이동할 수 있다. 도 1 및 도 2에서는, 기류 통로를 따라 이동한 에어로졸이 에어로졸 생성 물품(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 도 3에서는, 기류 통로를 따라 이동한 에어로졸이 마우스피스(18)를 통해 사용자에게 전달될 수 있다.

증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

일 실시 예에 따르면, 증기화기(14)는 에어로졸 생성 장치(1)의 본체 내지 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입 및 탈착이 가능한 카트리지이다. 증기화기(14)는 저장하는 에어로졸 생성 물질이 모두 소비되면, 에어로졸 생성 물질이 새로이 보충되거나, 에어로졸 생성 물질이 저장된 다른 증기화기(14)로 교체될 수도 있다.

이하에서는, 증기화기(14)에 대응되는 구성을 카트리지로 지칭하며, 일 실시 예에 따른 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 4a 내지 도 5는 일 실시 예에 따른 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 4a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 에어로졸 생성 장치의 카트리지가 본체에서 분리된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4a에 도시된 에어로졸 생성 장치의 Ⅴ-Ⅴ 방향의 단면도이다.

도 4a 내지 도 5을 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)는 본체(10) 및 카트리지(20)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

본체(10)는 에어로졸 생성 장치(1)의 외관의 일부분을 형성하며, 에어로졸 생성 장치(1)의 구성 요소들을 수용하고 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 본체(10)의 내부에는 배터리(11), 제어부(12)가 수용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본체(10)는 원통형, 타원기둥 또는 직육면체 등 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 실시 예에 한정되지 않는다.

카트리지(20)는 본체(10)의 일측 단부에 탈착 가능하게 결합됨으로써 본체(10)와 함께 에어로졸 생성 장치(1)의 외관을 형성할 수 있다. 카트리지(20)는 본체(10)와 결합하여 에어로졸 생성 장치(1)의 구성 요소로서 적용될 수 있다. 본체(10)에 결합된 카트리지(20)의 상부에는 에어로졸을 흡입할 수 있는 마우스피스(240)가 배치될 수 있다.

카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(10)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(20)의 일부분이 본체(10)에 삽입되거나, 본체(10)의 일부분이 카트리지(20)에 삽입됨으로써 카트리지(20)가 본체(10)에 장착될 수 있다. 이때, 본체(10)와 카트리지(20)는 스냅-핏(snap-fit) 방식, 나사 결합 방식, 자력 결합 방식, 억지 끼워 맞춤 방식 등에 의해 결합된 상태를 유지할 수 있으다. 다만, 본체(10)와 카트리지(20)의 결합 방식은 상술한 바에 의해 한정되지 않는다.

도 4b를 참조하면, 카트리지(20)는 본체(10)와 z축 방향으로 일렬로 정렬될 수 있다. 두 구성 요소의 위치가 정렬된 상태에서, 카트리지(20)는 본체(10)로부터 +z 방향으로 이격된 위치에서 -z 방향으로 접근하여 본체(10)에 결합할 수 있다. 카트리지(20)는 본체(10)와의 결합이 해제되어 본체(10)로부터 +z 방향으로 분리될 수 있다. 카트리지(20)가 본체(10)로부터 분리되면, 본체(10)의 구성 요소들이 외부에 노출될 수 있다.

종래의 카트리지는 일반적으로 에어로졸 생성 물질을 무화시키기 위해 전기적으로 작동되는 가열 요소를 포함한다. 여기서, 가열 요소는 도 1 내지 도 3에서 설명한 증기화기(14)에 포함된 가열 요소와 동일할 수 있다.

카트리지가 본체와 결합한 상태에서, 가열 요소는 본체와 전기적으로 연결되어 접촉 단자를 통해 배터리로부터 전력을 공급받고, 제어부에 의해 전력 공급이 제어될 수 있다. 즉, 가열 요소에 전력이 공급 및 제어됨으로써, 가열 요소는 전기적으로 직접 가열될 수 있다.

접촉 단자를 통해 가열 요소를 전기적으로 직접 가열하는 방식(이하, '유선 가열 방식'이라고 한다.)의 경우, 접촉 단자 및 전력 공급선에서도 발열이 일어나므로, 열 손실이 발생한다. 이는 유선 가열 방식을 채택하는 경우에 필연적으로 발생하는 문제점이다.

또한 유선 가열 방식의 경우, 가열 요소의 모든 부위를 균등하게 가열할 수 없다. 가열 요소의 일 부분은 목표로 설정한 온도(이하, '목표 온도'라고 한다.)보다 높을 수 있고, 다른 일 부분은 목표 온도보다 낮을 수 있다. 이때, 목표 온도보다 온도가 높은 부위는 심지를 탄화시킬 수 있다.

'탄화’는 고온의 열에 의해 검게 색상이 변한 상태를 의미할 수 있다. 심지가 탄화되는 과정에서 유해성 물질이 발생할 수 있고, 유해성 물질은 에어로졸과 혼합되어 사용자의 구강으로 유입될 수 있다.

상술한 열 손실 문제 및 유해성 문제를 해결하기 위하여, 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(1)는 유도 가열(induction heating) 방식으로 가열 요소를 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 유도 가열 방식은 유도 자기장의 영향을 받는 서셉터로 이루어진 가열체 자체만 발열하는 무선 가열 방식이다.

유도 가열 방식은 무선 가열 방식이므로, 유선 가열 방식의 열 손실에 비하여 열 손실을 줄일 수 있어 가열 효율을 향상시키고, 이에 따라 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한 가열 요소에 연결되는 접촉 단자 및 전력 공급선이 없으므로, 유선 가열 방식에 비하여 에어로졸 생성 장치의 발열을 저감시킬 수 있다.

또한 본체로부터 빈번한 카트리지의 탈착에 따라 발생하는 접촉 저항의 변화 문제를 방지할 수 있고, 카트리지의 구조가 단순해져 카트리지의 외형 디자인에 대한 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

유도 가열 방식은 서셉터를 비교적 균등하게 가열하기 때문에, 유선 가열 방식과 비교할 때, 서셉터의 온도는 서셉터의 모든 부위에서 비교적으로 균일하다. 즉, 유도 가열 방식은 서셉터에서 목표 온도보다 온도가 높은 부위가 발생하는 현상을 방지할 수 있고, 이에 따라 심지의 탄화로 인해 유해성 문질이 발생하는 문제를 완화시킬 수 있다.

유도 가열 방식이 적용된 에어로졸 생성 장치(1)는 유도 자기장을 발생시키는 유도 코일(110) 및 유도 자기장에 의해 가열되는 서셉터(230)를 포함할 수 있다.

카트리지의 내부에 저장되는 에어로졸 생성 물질을 유도 가열 방식으로 무화시키기 위해서는, 유도 코일과 서셉터의 배치가 중요하다. 일 예시로 유도 코일과 서셉터는 모두 카트리지의 구성 요소로 카트리지에 배치될 수 있다. 다른 예시로 유도 코일은 본체의 구성 요소로 본체에 배치되고, 서셉터는 카트리지의 구성 요소로 카트리지에 배치될 수 있다.

이하에서는, 유도 코일(110)은 본체(10)에 배치되는 본체(10)의 구성 요소이고, 서셉터(230)는 카트리지(20)에 배치되는 카트리지(20)의 구성 요소인 경우를 중심으로 설명한다.

본체(10)는 유도 자기장을 발생시키는 유도 코일(110)을 포함할 수 있다. 유도 코일(110)은 카트리지(20)의 하부에 배치되어 카트리지(20)의 내부에 배치되는 서셉터(230)를 향하여 유도 자기장을 발생시킬 수 있다.

유도 코일(110)은 배터리(11)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 유도 코일(110)에 전력이 공급됨에 따라 카트리지(20)의 하부를 향하여 자기장이 형성될 수 있다.

유도 코일(110)에 교류 전류가 인가되는 경우, 카트리지(20)의 하부에 형성되는 자기장의 방향은 주기적으로 변할 수 있다. 서셉터(230)가 유도 코일(110)에 의해 형성된 자기장에 노출되면, 서셉터(230)는 발열할 수 있다. 서셉터(230)가 발열함으로써, 에어로졸 생성 물질이 가열될 수 있다.

유도 코일(110)에 의해 형성된 자기장의 진폭 또는 주파수가 변함에 따라, 가열되는 서셉터(230)의 온도가 변할 수 있다. 제어부(12)는 유도 코일(110)에 공급되는 전력을 제어하여 유도 코일(110)에 의해 형성되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수를 조정할 수 있고, 그에 따라 서셉터(230)의 온도가 제어될 수 있다.

유도 코일(110)은 구리를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 유도 코일(110)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.

유도 코일(110)은 본체(10)의 길이 방향을 가로지르도록 배치되는 나선형의 판 형상을 포함할 수 있다. 이때 '본체의 길이 방향'은 z축 방향을 의미하며, 카트리지(20)를 향하여 길게 연장하는 방향을 의미할 수 있다. 유도 코일(110)의 나선형의 판 형상 및 자기력선의 방향에 대해서는, 도 7a 내지 도 8을 통하여 후술하도록 한다.

공진 현상 및 유도 가열의 효율과 관련하여, 유도 코일(110)에 공급되는 전력의 주파수가 서셉터(230)의 공진 주파수와 가까울수록, 유도 가열의 효율이 증가한다. 서셉터(230)의 공진 주파수는 다양한 요인에 의해 결정되고, 복수 개의 서셉터(230)를 배치하는 경우 이들의 공진 주파수는 각각 다를 수 있다.

유도 코일(110)이 한 개 배치되는 경우, 하나의 유도 코일(110)에 의해 유도 가열되는 복수 개의 서셉터(230)는 가열 효율이 상이할 수 있다. 따라서, 모든 서셉터(230)의 가열 효율을 보장하기 위해, 유도 코일(110)은 서셉터(230)의 개수에 대응하여 하나 이상 배치될 수 있다. 각각의 유도 코일(110)에는, 자신과 대응되는 서셉터(230)의 공진 주파수와 가까운 값의 주파수를 갖도록, 개별적으로 전력이 공급될 수 있다.

본체(10)는 측면의 적어도 일 영역에 공기 유입구(120)를 포함할 수 있다. 공기 유입구(120)를 통해 에어로졸 생성 장치(1)의 외부의 공기가 본체(10)로 유입되며, 유입된 공기는 에어로졸 생성 장치(1)의 내부를 지나, 카트리지(20)의 내부에서 에어로졸과 혼합될 수 있다. 이후, 에어로졸은 카트리지(20)의 내부를 지나 마우스피스(240)를 통하여 사용자에게 제공될 수 있다.

일 실시 예에 따른 카트리지(20)는 케이스(200), 저장부(210), 심지(220), 서셉터(230), 마우스피스(240) 및 기류 패스(250)를 포함할 수 있다.

여기서, 저장부(210), 심지(220)는 각각 도 1 내지 도 3에서 설명한 증기화기(14)에 포함된 액체 저장부, 액체 전달 수단과 동일할 수 있다. 마우스피스(240)는 도 3의 마우스피스(18)와 동일할 수 있다.

케이스(200)는 카트리지(20)의 외관을 형성하며, 카트리지(20)의 구성 요소들을 수용하고 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 케이스(200)의 내부에는 저장부(210), 심지(220), 서셉터(230) 등이 수용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

케이스(200)는 본체(10)의 형상과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본체(10)가 원통형의 형상인 경우, 케이스(200)도 그에 대응하여 적어도 일 부분이 원통형의 형상일 수 있다. 다만, 본체 및 케이스의 형상은 실시 예에 한정되지 않는다.

케이스(200)는 본체(10)의 일측 단부에 탈착 가능하게 결합될 수 있는 구조 및 본체(10)와 카트리지(20)의 결합 상태를 유지하기 위한 구조를 포함할 수 있다.

저장부(210)는 액체 상태의 에어로졸 생성 물질 또는 겔 상태의 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다.

저장부(210)는 원통형, 타원기둥 또는 직육면체 등 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 저장부(210)는 내벽으로 둘러싸인 중공을 포함하며 외벽의 적어도 일 부분이 저장부(210)의 상부로 향할수록 좁아지는 관형의 형상을 가질 수 있다. 저장부(210)의 외벽 및 내벽으로 둘러싸인 빈 공간에는 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있다.

저장부(210)는 심지(220)와 연결되는 적어도 하나 이상의 개구(미도시)를 포함할 수 있다. 개구는 저장부(210)의 하부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 심지(220)는 저장부(210)의 하부에서 개구와 접촉하도록 배치되어, 개구를 통해 저장부(210)의 외부로 유출되는 에어로졸 생성 물질과 접촉할 수 있다.

다만, 개구 및 심지의 배치 관계는 실시 예에 한정되지 않는다. 다른 예시로 심지(220)는 개구를 통해 저장부(210)에 삽입되어 저장부(210)의 내부에 저장된 에어로졸 생성 물질과 접촉할 수 있다.

저장부(210)의 개구 및 개구와 연결되는 심지(220)는 기밀하게 접합되어 있어, 심지(220) 이외의 영역에서 에어로졸 생성 물질이 누출되는 것이 방지될 수 있다. 즉 저장부(210)는, 에어로졸 생성 물질이 심지(220)를 통하지 않는 다른 경로를 통해서 저장부(210)의 외부로 누출되는 것이 방지되도록, 밀봉될 수 있다.

심지(220)는 저장부(210)의 하부에 배치되어, 저장부(210)로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 전달받아 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다.

심지(220)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 일 예시로, 심지(220)는 세장형 형상일 수 있다. 다른 예시로 심지(220)는 일 방향으로 연장된 기둥형 형상일 수 있다. 구체적으로, 심지(220)는 원통형, 사각기둥형, 삼각기둥형 등 다각기둥형일 수 있으나, 전술한 예에 한정되는 것은 아니며, 심지(220)는 대략적으로 봉형 또는 침형의 형상을 가질 수도 있다.

심지(220)는 적어도 일 부분에서 저장부(210)에서 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 심지(220)의 일 부분으로 흡수된 에어로졸 생성 물질은 모세관 현상에 따라 심지(220)의 다른 부분으로 이동할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 심지(220)는 일 단부(예: 상단부)를 통해 저장부(210)에서 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수하고, 흡수된 에어로졸 생성 물질은 심지(220)의 타 단부(예: 하단부)로 이동할 수 있다.

심지(220)는 다공성의 세라믹을 포함할 수 있다. 다만, 심지의 소재는 실시 예에 한정되지 않고, 에어로졸 생성 물질의 이송을 위한 다공성 재질을 모두 포함할 수 있다.

서셉터(230)는 유도 자기장에 의해 가열되어 심지(220)에 흡수된 상기 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시킬 수 있다.

서셉터(230)는 페라이트 계열의 스테인리스 강을 포함할 수 있다. 다만, 서셉터의 재질은 실시 예에 한정되지 않고 유도 가열이 가능한 자성을 가지는 모든 금속체를 포함할 수 있다.

서셉터(230)는 심지(220)와 인접하게 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 서셉터(230)는 심지(220)의 하부에 배치될 수 있다. 이때 서셉터(230)는 심지(220)의 하면에 접촉하여 심지(220)에 흡수되어 있는 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.

서셉터(230)는 심지(220)에 결합될 수 있다. 이때 '결합'은 심지(220)가 이미 제작된 상태에서 심지(220)에 도포, 분사, 증착, 도금, 침지, 페인팅, 인쇄, 3D 프린팅, 기구물의 사용 등 영구적 또는 가역적으로 서셉터를 부착하는 모든 방식과, 심지(220)를 제작하는 과정에서 서셉터(230)를 같이 소결하는 등의 모든 방식을 의미할 수 있다. 이하에서는, 서셉터(230)가 심지(220)에 결합되는 경우 및 단순 접촉/또는 비접촉하는 모든 경우를 포괄하여, "서셉터가 심지에 배치된다"고 한다.

본체(10)와 카트리지(20)가 결합하는 경우, 서셉터(230)는 유도 코일(110)의 의 상부에 배치될 수 있다. 이때 서셉터(230)는 케이스(200)에 의해 유도 코일(110)로부터 물리적으로 분리되어 배치될 수 있다.

도 5를 참조하면, 저장부(210)의 하부로부터 서셉터(230)까지의 거리(d1)는 저장부(210)의 하부로부터 유도 코일(110)까지의 거리(d2)보다 작다. 즉, 서셉터(230)는, 저장부(210)의 하부로부터 유도 코일(110)까지의 거리(d2)에서 저장부(210)의 하부로부터 서셉터(230)까지의 거리(d1)를 뺀 만큼, 유도 코일(110)로부터 이격될 수 있다.

마우스피스(240)는 카트리지(20)의 상부에 배치되며 사용자의 구부와 접촉할 수 있다. 마우스피스(240)는 카트리지(20)로부터 +z 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 마우스피스(240)는 사용자의 구부와 용이하게 접촉할 수 있는 형상일 수 있다. 사용자는 카트리지(20)에 형성된 마우스피스(240)와 구부를 접촉시킨 후 에어로졸을 흡입할 수 있다.

기류 패스(250)는 무화된 에어로졸이 사용자에게 전달되기 위한 통로 역할을 수행할 수 있다. 일반적으로 기류 패스는 본체(10)의 공기 유입구(120)에서부터 카트리지(20)의 마우스피스(240)까지의 공기 및 에어로졸의 이동 경로를 의미할 수 있으나, 본 명세서에서는 카트리지(20)의 서셉터(230)에 의해 무화된 에어로졸이 마우스피스(240)까지 이동하는 카트리지(20)의 내부의 이동 경로를 의미한다.

따라서, 외부 공기는 공기 유입구(120)를 통해 본체(10)로 유입되어 본체(10)에 형성된 공기 유입로(미도시)를 따라 이동하여 카트리지(20)의 내부에 도달하고, 에어로졸과 혼합될 수 있다. 이후, 혼합된 에어로졸은 기류 패스(250)를 따라 이동하여 마우스피스(240)를 통하여 사용자에게 제공될 수 있다.

기류 패스(250)의 일 부분은 심지(220) 및 서셉터(230)에 근접하게 배치될 수 있으며, 기류 패스(250)의 타 부분은 마우스피스(240)에 근접하여 배치될 수 있다. 즉, 기류 패스(250)는 심지(220) 및 서셉터(230)가 배치되는 공간과 마우스피스(240)를 유체 연통시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 기류 패스(250)는 저장부(210)의 내벽으로 둘러싸인 관을 따라 형성되어 심지(220) 및 서셉터(230)로부터 마우스피스(240)까지 연장될 수 있다. 다만, 기류 패스의 배치는 실시 예에 한정되지 않는다. 다른 예시로, 기류 패스는 저장부의 외부를 따라 형성될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 카트리지의 다양한 실시 예들을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 6a에 도시된 카트리지(20) 및 도 6b에 도시된 카트리지(20b)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 4a 및 도 4b에 도시된 카트리지(20)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

도 6a를 참조하면, 도 6a에 도시된 카트리지(20)는 도 4a에 도시된 일 실시 예에 따른 카트리지(20)와 동일하다.

도 6b를 참조하면, 도 6b에 도시된 카트리지(20b)는 도 6a에 도시된 카트리지(20)와 비교하여 케이스(200)의 유무에서 차이가 있다. 다른 실시 예에 따른 카트리지(20b)는 저장부(210b), 심지(220), 서셉터(230), 마우스피스(240) 및 기류 패스(250)를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에 따른 카트리지(20b)는 케이스(200)를 포함하지 않고, 저장부(210b)의 외벽이 케이스(200)의 기능을 일부 수행할 수 있다.

다른 실시 예에 따르면, 심지(220)는 저장부(210b)의 하부로부터 돌출될 수 있다. 이에 따라, 심지(220) 및 서셉터(230)는 카트리지(20b)의 외부로 노출될 수 있다.

본체(10)와 카트리지(20b)가 결합하는 경우, 유도 코일(110)과 서셉터(230)는, 물리적으로 분리된 공간에 배치되지 않고, 한 공간에 배치될 수 있다. 다만, 이 경우에도 서셉터(230)는 유도 코일(110)과 접촉하지 않고, 유도 코일(110)로부터 이격되어 배치될 수 있다.

도 7a 내지 도 8은 나선형의 판 형상을 갖는 유도 코일과 자기력선의 방향을 설명하기 위한 도면이다.

도 7a 내지 도 7c는 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 유도 코일의 다양한 형상을 나타내는 도면이다. 도 8은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치의 유도 코일에 의해 생성되는 자기력선의 방향을 설명하기 위한 도면이다.

도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(예: 도 4a의 에어로졸 생성 장치(1))는 다양한 형상의 유도 코일(110a, 110b, 110c)을 포함할 수 있다.

본체(10)의 내부에 배치되는 유도 코일(110)은 팬 케이크(pan-cake) 형태의 원형 코일 외에도, 나선형 형상, 사각 형상 등 여러 형상으로 구현될 수 있다. 유도 코일(110)의 턴수 및 형상은 유도 가열 공진 주파수와, 카트리지 및 본체의 외형 디자인에 따라 변경될 수 있다.

도 7a 내지 도 7c에 각각 도시된 유도 코일(110a, 110b, 110c)은 공통적으로 나선형의 판 형상을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 나선형의 판 형상의 유도 코일(110)은 전류의 방향에 따라 유도 코일(110)의 나선축을 중심으로 자기력선(M)이 출입하는 형태의 자기장을 형성할 수 있다.

서셉터(230)는 나선형의 판 형상의 유도 코일(110)과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 이때 '동일한 방향'은 서셉터(230)가 판 형상의 유도 코일(110)과 나란하게 배치되는 것을 의미할 수 있다.

일 예시로, 유도 코일(110)과 서셉터(230)는 본체(예: 도 4a의 본체(10))의 길이 방향을 가로질러 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 유도 코일(110)과 서셉터(230)는 저장부(예: 도 4a의 저장부(210))의 하면이 연장되는 방향과 나란하게 배치될 수 있다. 다만, 실시 예는 유도 코일과 서셉터의 배치에 한정되지 않는다. 다른 예시로, 유도 코일과 서셉터는 본체의 길이 방향과 나란한 방향으로 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 자기력선(M)은 저장부의 하면이 연장되는 방향과 나란하게 배치된 심지(220) 및 서셉터(230)에 대해 본체(10)의 길이 방향으로 출입할 수 있다. 즉, 자기력선(M)은 xy평면과 나란하게 배치되는 심지(220) 및 서셉터(230)를 z축 방향으로 통과할 수 있다.

이때 서셉터(230)는 서셉터(230)의 중심이 유도 코일(110)의 나선축의 중심과 본체의 길이 방향에서 대응되는 위치에 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 서셉터(230)의 중심은 유도 코일(110)의 나선축의 중심과 z축 방향으로 정렬될 수 있다. 이에 따라, 서셉터(230)에 출입하는 자기력선(M)의 밀도가 증가할 수 있다.

종래의 유도 가열 방식의 에어로졸 생성 장치에 포함되는 유도 코일과 달리, 자기력선(M)의 방향은 서셉터(230)가 연장되는 방향을 가로지르는 방향이므로, 서셉터(230)를 통과하는 자기력선(M)의 밀도가 증가할 수 있으며, 이에 따라 서셉터(230)의 가열 효율이 향상될 수 있다.

특히 서셉터(230)가 평평한 시트 형상을 가지는 경우, 자기력선(M)이 시트의 넓은 면적을 통과하기 때문에 서셉터가 충분한 온도로 가열될 수 있다.

도 9는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지에 배치되는 심지 및 서셉터를 나타내는 사시도이다.

도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 카트리지(20)는 심지(220) 및 하나 이상의 서셉터(230)를 포함할 수 있다.

도 9에 도시된 카트리지(20)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 4a에 도시된 카트리지(20)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.

도 9에 도시된 심지(220)는 도 4a에 도시된 원통형 심지(220)와 달리 사각기둥이면서 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 다만, 실시 예는 심지의 형상에 한정되지 않는다.

일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 서셉터(230)가 심지(220)에 배치될 수 있다. 종래의 유선 가열 방식은 반드시 가열 요소의 양 단이 접촉 단자와 연결되어야 하므로, 심지의 여러 면에 복수 개의 가열 요소가 배치되는 경우, 가열 요소의 개수에 대응하는 개수의 접촉 단자가 요구된다. 이에 따라, 카트리지의 내부의 구조가 복잡해지므로, 카트리지의 내부의 한정된 공간 안에 복수 개의 가열 요소를 구현하기가 어렵다.

무선 가열 방식의 유도 가열은 서셉터(230)에 연결되는 접촉 단자 및 전력 공급선이 없으므로, 서셉터(230)의 배치는 카트리지(20)의 내부의 한정된 공간이라는 제약에 크게 영향을 받지 않는다. 즉, 복수 개의 서셉터(230)가 심지(220)에 배치될 수 있다. 유도 가열 방식에 의해, 심지(220)에 대한 서셉터(230)의 배치의 자유도가 향상되고, 카트리지(20)의 내부의 구조가 단순화될 수 있다.

하나 이상의 서셉터(230)는 심지(220)의 내부 및/또는 외면에 배치될 수 있다. 일 예시로, 서셉터(230)는 심지(220)의 제1 외면에 형성된 홈(미도시)에 삽입될 수 있다. 이 경우, 홈에 삽입된 서셉터(230)는 홈이 형성되지 않은 심지(220)의 제1 외면의 나머지 부분과 나란하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 서셉터가 심지에 결합되는 경우의 결과물은, 돌출되는 부분이 없이 제1 외면의 전 영역에서 평평하고 매끄러울 수 있다.

서셉터가 심지(220)의 내부에 배치되는 경우, 심지(220)의 내부에서 생성되는 에어로졸은 심지(220)의 내부를 이동하여 심지(220)로부터 빠져나와야 한다. 따라서, 서셉터(230)가 심지(220)의 외면에 배치될 때, 에어로졸의 생성 및 이동이 더 효율적일 수 있다. 이하에서는, 서셉터(230)가 심지(220)의 외면에 배치되는 경우를 중심으로 설명한다.

심지(220)는 복수 개의 외면을 포함할 수 있다. 즉, 심지(220)의 외면은 심지(220)의 외측을 둘러싸도록 복수 개 형성될 수 있다. 도 9에는 심지(220)의 외면 중에 정면, 상면, 측면이 도시되어 있다. 서셉터(230)는 심지의 복수 개의 외면에 각각 배치될 수 있다.

도 9를 참조하면, 심지(220)의 상면(예: z축 방향을 바라보는 외면)에는 사각 판 형상의 서셉터(230u)가 배치될 수 있다. 심지(220)의 정면(예: x축 방향을 바라보는 외면)에는 지그재그 패턴의 서셉터(220f)가 배치될 수 있다. 심지(220)의 측면(예: y축 방향을 바라보는 외면)에는 일자 패턴의 서셉터(230s)가 배치될 수 있다. 다만, 실시 예는 서셉터(230)의 패턴 및 형상에 한정되지 않으며, 서셉터는 유도 코일의 형상에 대응되는 다양한 패턴 및 형상을 포함할 수 있다.

서셉터(230)는 심지(220)의 외면에 복수 개 배치될 수 있다. 즉, 서셉터(230)는 심지(220)의 복수 개의 외면에 각각 배치될 수 있을 뿐만 아니라, 심지(220)의 복수 개의 외면 중 일 면에도 복수 개 배치될 수 있다. 일 예시로, 심지(220)의 측면에는 일자 패턴의 복수 개의 서셉터(230s)가 일렬로 나란하게 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 서셉터(230)가 심지(220)의 적어도 어느 하나의 외면에 배치될 수 있어서, 심지에 대한 서셉터의 접촉 면적 및 가열 면적이 증가할 수 있으므로, 가열 효율이 향상되고 궁긍적으로 무화 성능이 향상될 수 있다.

이하에서는, 도 10a 내지 도 10c를 참조하여, 무화 성능을 향상시키기 위한 서셉터의 다양한 패턴에 대하여 설명한다.

도 10a 내지 도 10c는 각각 서셉터의 패턴의 일 예들이 배치된 실시 예에 따른 카트리지의 심지의 상면도이다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 각각의 실시 예에 따른 카트리지(20)는 심지(220) 및 서셉터(230a, 230b, 230c)를 포함할 수 있다. 서셉터(230a, 230b, 230c)는 도 4a에 도시된 서셉터(230)와 동일 또는 유사할 수 있으며, 공통되는 내용은 도 4a에 도시된 서셉터(230)를 기준으로 설명한다.

심지(220)에 의해 흡수된 에어로졸 생성 물질은 서셉터(230)에 의해 가열되어 에어로졸로 무화될 수 있다. 생성된 에어로졸은 심지(220)로부터 빠져나와서 기류 패스(예: 도 4a의 기류 패스(250))로 이동할 수 있다.

생성된 에어로졸은 서셉터(230)를 관통하지 못한다. 이에 따라, 에어로졸은 서셉터(230)를 우회하여, 서셉터(230)가 배치되지 않은 심지(220)의 일 부분을 통해 심지(220)의 외부로 이동할 수 있다.

서셉터(230)가 심지(220)의 외면에 배치되는 경우, 심지(220)의 외면은 서셉터(230)가 배치되는 제1 영역과, 서셉터(230)가 배치되지 않는 제2 영역으로 구분될 수 있다. 즉, 제2 영역은 심지(220)의 외면에서 제1 영역을 제외한 나머지 영역에 해당할 수 있다.

이하에서는, 심지(220)의 외면에 서셉터(230)가 배치되지 않아서 에어로졸이 심지(220)로부터 빠져나올 수 있는 심지(220)의 제2 영역의 일 영역 내지 제2 영역을 '배출 영역’이라고 한다.

배출 영역(225)을 통하여, 에어로졸은 심지(220)로부터 심지(220)의 외부로 이동할 수 있다. 특히, 심지(220)의 내부를 이동하다가 서셉터(230)에 의해 가로막힌 에어로졸은 서셉터(230)의 주변의 배출 영역(225)을 통하여 심지(220)로부터 빠져나올 수 있다. 따라서, 배출 영역(225)은 서셉터(230)의 가장자리에 인접한 영역이자, 가장자리를 따라 형성되는 영역을 의미할 수 있다.

배출 영역(225)을 많이 확보하기 위해서는, 심지(220)에 배치되는 서셉터(230)의 가장자리를 길게 설계하는 것이 중요하다.

예를 들어, 심지(220)에 사각 판 형상의 서셉터(예: 도 9의 서셉터(230u))가 배치되는 경우, 서셉터가 배치되는 심지(220)의 제1 영역에서는 에어로졸이 빠져나올 수 없으므로, 비교적 넓은 영역에서 심지(220)의 내부의 에어로졸이 서셉터에 의해 가로막힐 수 있다. 특히, 심지(220)의 중심부에서 무화된 에어로졸은 심지(220)를 빠져나가기 위해 서셉터의 가장자리이자 심지의 주변부에 형성된 배출 영역(225)까지 먼 거리를 이동해야 한다.

이와 비교하여, 심지(220)에 지그재그 패턴의 서셉터(예: 도 9의 서셉터(230f)) 또는 일자 패턴의 복수의 서셉터(예: 도 9의 서셉터(230s))가 배치되는 경우, 제1 영역의 사이에 제2 영역이 형성될 수 있다. 따라서, 비교적 넒은 영역에서 배출 영역(225)이 형성되고, 에어로졸이 원활하게 심지(220)를 빠져나올 수 있다.

이를 통해, 다양한 패턴의 서셉터(230)가 동일한 면적으로 심지(220)에 배치되었다고 가정할 경우에도, 서셉터(230)의 가장자리를 길게 설계하는 경우에 배출 영역(225)이 넓게 형성된다는 것을 알 수 있다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 가장자리의 길이가 긴 다양한 패턴의 서셉터(230a, 230b, 230c)가 도시되어 있다. 다양한 패턴의 서셉터(230a, 230b, 230c)가 심지(220)의 외면에 배치됨에 따라, 심지(220)의 외면의 적어도 일 영역에는 두 개의 서셉터(230)의 패턴이 배치될 수 있다.

이때 '두 개의 서셉터의 패턴'이란, 심지의 외면의 전 영역에서 직접/물리적으로 연결되지 않고 분리되어 있는 두 개의 서셉터의 패턴뿐만 아니라, 심지의 외면의 일 영역에서는 두 개의 서셉터의 패턴으로 나타나지만, 타 영역에서는 서로 연결되는 하나의 서셉터의 패턴을 의미할 수 있다. 즉, 심지의 외면의 일 영역을 설정하는 방식에 따라, 하나의 서셉터의 패턴은 상기 일 영역에서 복수 개의 패턴으로 나타날 수 있다.

이 경우, 배출 영역(225)은 두 개의 서셉터(230)의 패턴의 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다. 마찬가지로, 심지(220)의 외면의 일 영역에 복수 개의 서셉터(230)의 패턴이 배치되는 경우, 배출 영역(225)은 각각 복수 개의 서셉터(230)의 패턴의 사이에 형성되는 공간들을 의미할 수 있다.

다양한 서셉터의 패턴을 통하여 서셉터(230)의 가장자리가 길어짐에 따라, 배출 영역(225)이 확대될 수 있다. 확대된 배출 영역(225)을 통해 심지(220)로부터 빠져나오는 에어로졸의 양이 증가할 수 있다. 이에 따라, 무화 성능이 향상될 수 있다.

도 10a 내지 도 10c에는, 생성된 에어로졸이 서셉터(230)를 관통하지 못하는 점을 나타내기 위해, 에어로졸이 서셉터(230)의 가장자리로부터 x축 방향 및 y축 방향으로 이동하여 심지(220)를 빠져나오는 모습을 도시한다.

다만, 생성된 에어로졸의 이동 방향은 도시된 내용에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 에어로졸이 z축 방향으로도 이동하여 배출 영역(225)을 통해 심지(220)를 빠져나올 수 있다는 점을 용이하게 이해할 수 있다. 또한 통상의 기술자는 서셉터(230)에 의해 생성된 에어로졸의 이동이 도면의 일부에만 도시되었다는 점을 용이하게 이해할 수 있다.

도 10a를 참조하면, 서셉터(230a)는 나선 패턴을 포함할 수 있다. 도 10a에는 서셉터(230a)가 사각 나선 패턴으로 도시되어 있으나, 나선의 형태는 도 10a에 도시된 실시 예에 한정되지 않는다.

서셉터의 제작 과정의 용이성과 인접한 패턴 사이에서 신뢰성 있는 무화 성능을 위해, 서셉터(230a)의 패턴과 패턴의 사이의 간격(id)은 균일할 수 있다. 이때, '패턴과 패턴의 사이의 간격'이란, 나란하게 연장되는 서로 인접한 두 패턴을 기준으로, 두 패턴의 가장자리의 사이의 간격을 의미할 수 있다. 이하에서도 이와 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, 이하에서 '서셉터의 간격'은 '패턴과 패턴의 사이의 간격'과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 10b를 참조하면, 서셉터(230b)는 일 방향(예: y축 방향)으로 차례로 배치되는 복수 개의 제1 패턴(231)과, 복수 개의 제1 패턴(231)의 사이를 일 방향으로 연결하는 복수 개의 제2 패턴(232)을 포함할 수 있다.

이때, '연결'은 서셉터의 패턴의 형태로 직접적 연결 또는 전자기장에 의한 가열 전도 등의 간접적 연결의 의미를 모두 포함할 수 있다. 직접적 연결의 경우, 제2 패턴(232)은 도 10b에 도시된 일자 패턴뿐만 아니라 절곡되거나 굴곡진 패턴 등 일 방향으로 연결할 수 있는 다양한 패턴을 포함할 수 있다.

제1 패턴(231)은 일 방향을 가로지르는 방향(예: x축 방향)으로 연장되는 하나 이상의 제1 연장패턴(2311)과, 일 방향(예: y축 방향)으로 연장되는 하나 이상의 제2 연장패턴(2312)과, 제1 연장패턴(2311) 및 제2 연장패턴(2312)의 사이를 연결하는 연결패턴(2313)을 포함할 수 있다. 연결패턴(2313)은 제1 연장패턴(2311) 및 제2 연장패턴(2312)의 개수에 따라 하나 이상 배치될 수 있고, 절곡되거나 굴곡진 패턴 등 다양한 패턴을 포함할 수 있다.

서셉터(230b)의 패턴과 패턴의 사이의 간격(id)은 균일할 수 있다. 또한 서셉터(230b)의 패턴과 패턴의 사이의 간격(id)은 서셉터(230b)의 전체에서 동일할 수 있다.

구체적으로, 도 10b에 도시된 바와 같이, 하나의 제1 패턴(231)에 포함되는 두 개의 제1 연장패턴(2311)의 사이의 간격(id)은 두 개의 제1 연장패턴(2311)이 연장되는 방향(예: x축 방향)을 따라 균일할 수 있다. 또한 하나의 제1 패턴(231)의 제1 연장패턴(2311)과 그와 인접한 다른 제1 패턴(231)의 제1 연장패턴(2311)의 사이의 간격은 상술한 간격(id)과 동일할 수 있다.

도 10c를 참조하면, 서셉터(230c)는 일 방향(예: y축 방향)으로 차례로 배치되는 도 10b에 도시된 서셉터(230b)와 유사한 패턴을 포함할 수 있다. 서셉터(230c)는 일 방향(예: y축 방향)으로 차례로 배치되는 복수 개의 제1 패턴(231c)과, 복수 개의 제1 패턴(231c)의 사이를 일 방향(예: y축 방향)으로 연결하는 복수 개의 제2 패턴(232c)을 포함할 수 있다.

도 10c에 도시된 제2 패턴(232c)은 도 10b에 도시된 일자 패턴과 달리, 굴곡진 패턴으로 도시되었다. 다만, 제2 패턴(232c)은 실시 예에 한정되지 않고 다양한 패턴을 포함할 수 있다.

도 10c에 도시된 제1 패턴(231c)은 일 방향을 가로지르는 방향(예: x축 방향)으로 연장되는 둘 이상의 제1 연장패턴(2311)과, 두 개의 제1 연장패턴(2311)의 사이를 연결하는 연결패턴(2313c)을 포함할 수 있다.

도 10c에 도시된 연결패턴(2313c)은, 도 10b에 도시된 절곡된 패턴과 달리, 굴곡진 패턴으로 도시되었다. 다만, 연결패턴(2313c)은 실시 예에 한정되지 않고 다양한 패턴을 포함할 수 있다.

절곡된 패턴의 경우에는, 절곡되는 부분에 열이 집중되는 현상이 나타날 수 있다. 제2 패턴(232c) 및 연결패턴(2313c)을 굴곡진 패턴으로 배치하면, 패턴의 일 부분에 열이 집중되는 현상이 완화되고, 열이 패턴의 전 영역에서 고르게 분포되도록 할 수 있다.

도 10b에 도시된 서셉터(230b)와 마찬가지로, 서셉터(230c)의 패턴과 패턴의 사이의 간격(id)은 균일할 수 있고, 또한 서셉터(230c)의 전체에서 동일할 수 있다.

도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 심지(220)의 외면 중 일 면에서 서셉터(230)가 차지하는 영역인 제1 영역은 심지(220)의 외면 중 일 면의 가장자리로부터 동일한 이격거리로 떨어진 위치에 형성될 수 있으며, 일 면의 80% 이하를 차지할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역은 심지(220)의 외면 중 일 면의 70~80%를 차지할 수 있다.

제1 영역이 심지(220)의 외면 중 일 면의 가장자리로부터 동일한 이격거리로 떨어진 위치에서 일 면의 70~80%를 차지하도록 서셉터(230)를 배치함으로써, 에어로졸 생성 물질이 저장부(예: 도 4a의 저장부(210))로부터 심지(220)로 이동할 수 있는 공간이 충분히 확보될 수 있다.

즉, 심지(220)가 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 효과적으로 흡수할 수 있다. 이에 따라, 저장부로부터 심지(220)로 에어로졸 생성 물질이 이동하는 과정에서 발생하는 누액이 완화될 수 있다.

이하에서는 도 11a 및 도 11b를 참조하여, 서셉터의 패턴과 패턴의 사이의 간격이 심지에 대한 서셉터의 위치에 따라 상이한 경우에 대하여 설명한다.

도 11a 및 도 11b는 서셉터의 패턴의 다른 예들이 배치된 실시 예에 따른 카트리지의 심지의 상면도이다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 각각의 실시 예에 따른 카트리지(20)는 심지(220) 및 서셉터(230a, 230b)를 포함할 수 있다. 서셉터(230a, 230b)는 도 4a에 도시된 서셉터(230)와 동일 또는 유사할 수 있으며, 공통되는 내용은 도 4a에 도시된 서셉터(230)를 기준으로 설명한다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 서셉터(230a, 230b)와 달리, 도 11a 및 도 11b에 도시된 서셉터(230)의 패턴과 패턴의 사이의 간격(예: 도 10a 및 도 10b의 id)은 심지(220)에 대한 서셉터(230)의 위치에 따라 상이할 수 있다.

도 11a 및 도 11b를 참조하면, 서셉터(230)는 심지(220)의 주변부(220p)에서 제1 간격(id1)으로 배치되는 제1 부분(2301)과, 심지(220)의 중심부(220c)에서 제2 간격(id2)으로 배치되는 제2 부분(2302)을 포함할 수 있다.

이때 제1 간격(id1) 및 제2 간격(id2)의 각각은 도 10a 내지 도 10c을 통해 설명한 서셉터의 패턴과 패턴의 사이의 간격(id)과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

제1 간격(id1)과 제2 간격(id2)은 상이할 수 있다. 예를 들어, 심지(220)의 주변부(220p)에 대한 제1 간격(id1)은 심지(220)의 중심부(220c)에 대한 제2 간격(id2)보다 클 수 있다.

제1 간격(id1)과 제2 간격(id2)을 상이하게 하는 이유는 유도 가열 방식의 특성, 심지의 주위에 배치되는 본체의 일 구성, 심지의 부위별 흡수 속도의 세 가지 관점에서 설명할 수 있다.

유도 가열 방식의 특성상, 나선형의 판 형상의 유도 코일(예: 도 8의 유도 코일(110))의 나선축에서 자기력선(예: 도 8의 자기력선(M))의 자속 밀도가 높다. 이에 따르면, 자속 밀도는 심지의 주변부(220p)보다 유도 코일의 나선축과 가까운 심지(220)의 중심부(220c)에서 상대적으로 더 높다.

따라서, 중심부(220c)에 배치되는 서셉터의 제2 부분(2302)이, 주변부(220p)에 배치되는 서셉터의 제1 부분(2301)에 비하여, 상대적으로 간격이 좁게 배치되어 있으면, 유도 가열 방식에 의한 가열 효율을 극대화할 수 있다.

심지의 주위에 배치되는 본체의 일 구성의 관점에서 설명하면, 심지의 주변부(220p)에 해당하는 심지의 가장자리나 양 단의 주위로, 심지(220)를 지지하는 지지 부재 등 본체(예: 도 4a의 본체(10))의 일 구성이 배치될 수 있다. 심지의 주변부(220p)의 온도 상승으로 본체에 열이 전달되면, 본체의 일 구성에 열 변형이 일어나는 등, 본체에 손상이 발생할 수 있다.

주변부(220p)에 배치되는 서셉터의 제1 부분(2301)이, 중심부(220c)에 배치되는 서셉터의 제2 부분(2302)에 비하여, 상대적으로 간격이 크게 배치되어 있으면, 심지의 중심부(220c)의 온도보다 주변부(220p)의 온도가 낮아질 수 있다.

이에 따라, 주변부(220p)로부터 본체로 전달되는 열이 감소되어, 본체가 서셉터(230)에서 발생하는 열로부터 보호될 수 있다.

심지의 부위별 흡수 속도의 관점에서 설명하면, 심지(220)는 주변부(220p)에 해당하는 심지(220)의 가장자리나 양 단에서 저장부(예: 도 4a의 저장부(210))로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있다. 흡수된 에어로졸 생성 물질은 심지(220)의 주변부(220p)에서 중심부(220c)로 이동할 수 있다.

심지의 주변부(220p)에서는 저장부로부터 직접적으로 에어로졸 생성 물질이 공급되어 에어로졸 생성 물질의 흡수 속도가 빠르다. 중심부(220c)는 저장부로부터 멀기 때문에, 심지의 중심부(220c)에서는 상대적으로 에어로졸 생성 물질의 흡수 속도가 느리다. 즉, 심지(220)의 주변부(220p)에서 중심부(220c)에 가까워질수록 에어로졸 생성 물질의 흡수 속도가 감소하고, 흡수된 에어로졸 생성 물질의 양이 감소한다.

상술한 바와 같이, 서셉터의 제1 부분(2301)이 제2 부분(2302)에 비하여 상대적으로 간격이 크게 배치되어 있으면, 심지의 중심부(220c)의 온도보다 주변부(220p)의 온도가 낮아질 수 있다.

이에 따라, 심지에 주변부(220p)에서 서셉터의 제1 부분(2301)에 의해 무화되는 에어로졸의 양은 감소할 수 있다. 무화되지 않고 주변부(220p)에 여전히 흡수되어 있는 에어로졸 생성 물질은 심지의 중심부(220c)로 이동할 수 있다. 이동한 에어로졸은 중심부(220c)에서 서셉터의 제2 부분(2302)에 의해 에어로졸로 무화될 수 있다. 따라서, 심지(220)의 주변부(220p) 및 중심부(220c)에서 균일한 양의 에어로졸이 발생할 수 있다.

도 11a를 참조하면, 심지(220)에 서셉터(230a)가 나선 패턴으로 배치됨에 따라, 심지의 주변부(220p)와 중심부(220c)의 경계선은 심지(220)의 상면의 면적을 4:1로 축소한 일점 쇄선의 직사각형으로 도시되었다.

도 11b를 참조하면, 심지(220)에 서셉터(230b)가 '복수 개의 제1 패턴(예: 도 10b의 제1 패턴(231))과 제2 패턴(예: 도 10b의 제2 패턴(232))이 일 방향(예: y축 방향)으로 차례로 배치된 형태'로 배치됨에 따라, 심지의 주변부(220p)와 중심부(220c)의 경계선은 심지(220)의 상면의 y축 방향의 길이를 3등분하는 2개의 일점 쇄선으로 도시되었다.

다만, 심지의 주변부와 중심부는 실시 예에 한정되지 않고, 주변부와 중심부의 경계는 달라질 수 있다. 또한 심지의 주변부와 중심부의 경계는 명확하지 않을 수 있고, 이 경우에 서셉터의 패턴과 패턴 사이의 간격은 주변부에서 중심부로 향할수록 연속적으로 감소할 수 있다. 즉, 서셉터의 제1 부분(2301)의 제1 간격(id1)과 제2 부분(2302)의 제2 간격(id2)은 서로 대소 관계를 유지하면서 주변부에서 중심부를 향하는 방향으로 각각 연속적으로 변할 수 있다.

이하에서는, 심지(220)의 외면 중 두 면에 배치되는 복수 개의 서셉터에 대해서 설명한다.

도 12a 및 도 12b는 각각 두 개의 서셉터가 배치된 실시 예에 따른 카트리지의 심지의 사시도이다.

도 12a 및 도 12b를 참조하면, 각각의 실시 예에 따른 카트리지(20)는 심지(220) 및 복수 개의 서셉터(230)를 포함할 수 있다.

서셉터(230)는 심지(220)의 외면 중 일 면에 제3 간격(id3)으로 배치되는 제1 서셉터(230-1)와, 일 면과 대향하는 심지(220)의 타 면에 제4 간격(id4)으로 배치되는 제2 서셉터(230-2)를 포함할 수 있다.

제1 서셉터(230-1) 및 제2 서셉터(230-2)의 각각은 도 4a에 도시된 서셉터(230)와 동일 또는 유사할 수 있다. 제3 간격(id3) 및 제4 간격(id4)의 각각은 도 10a 내지 도 10c을 통해 설명한 서셉터의 패턴과 패턴의 사이의 간격(id)과 동일한 의미로 사용될 수 있다.

제3 간격(id3)과 제4 간격(id4)은 상이할 수 있다. 이하에서는, 제3 간격(id3)이 제4 간격(id4)보다 작은 경우를 중심으로 설명한다.

도 12a를 참조하면, 제1 서셉터(230-1)는 심지(220)의 상면에 배치될 수 있고, 제2 서셉터(230-2)는 심지(220)의 하면에 배치될 수 있다.

심지(220)의 상면의 배치되는 제1 서셉터(230-1)의 제3 간격(id3)이 심지(220)의 하면에 배치되는 제4 간격(id4)보다 좁기 때문에, 심지(220)의 하부보다 심지(220)의 상부에서 더 많은 열이 발생할 수 있다.

심지(220)의 상부에는 저장부(예: 도 4a의 저장부(210))가 배치되지만, 심지(220)의 하부에는 여러 전자부품을 포함하는 본체(예: 도 4a의 본체(10))가 배치될 수 있다. 심지(220)의 하부에서 발생하는 열이 감소하면, 심지(220)의 하부에 인접한 본체의 전자부품들이 상대적으로 보호될 수 있다.

따라서, 심지(220)의 상부의 발열에 의해 무화 성능이 유지되면서, 심지(220)의 하부에 배치되는 전자부품들이 보호될 수 있다.

도 12b를 참조하면, 제1 서셉터(230-1)는 심지(220)의 제1 측면에 배치될 수 있고, 제2 서셉터(230-2)는 제1 측면과 대향하는 심지(220)의 제2 측면에 배치될 수 있다.

제1 측면에 배치되는 제1 서셉터(230-1)의 제3 간격(id3)이 제2 측면에 배치되는 제2 서셉터(230-2)의 제4 간격(id4)보다 좁기 때문에, 심지(220)의 제2 측면보다 제1 측면에서 더 많은 열이 발생할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 카트리지(예: 도 2의 증기화기(14))가 에어로졸 생성 장치(1)의 길이 방향의 중심축을 기준으로 비대칭적으로 배치되는 경우, 더 많은 열이 발생하는 심지(220)의 제1 측면이 에어로졸 생성 장치의 내부를 향하도록 배치되고, 상대적으로 발열이 적은 심지(220)의 제2 측면이 에어로졸 생성 장치의 외부를 향하도록 배치될 수 있다.

이러한 심지의 배치에 따르면, 에어로졸 생성 장치의 외면으로 전달되는 열이 감소하기 때문에, 에어로졸 생성 장치를 파지하는 사용자의 신체(예: 손바닥)에 고온의 열이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

도 13은 중공 및 이음부를 포함하는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지의 사시도이다.

도 13을 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 카트리지(20)는 심지(220) 및 하나 이상의 서셉터(230)를 포함할 수 있다.

도 13에 도시된 카트리지(20)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 9에 도시된 카트리지(20)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.

심지(220)는 서셉터(230)에 의해 생성된 에어로졸이 심지(220)를 통과하도록 형성된 중공(220h)을 포함할 수 있다.

도 13을 참조하면, 중공(220h)은 z축 방향으로 심지(220)를 관통하는 형상일 수 있다. 다만, 중공(220h)의 크기, 개수 및 위치는 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

기류 패스(예: 도 4a의 기류 패스(250))가 심지(220)의 상부에 배치되어 있어서 에어로졸이 +z 방향으로 이동해야 하는 경우, 심지(220)의 하면에 배치된 서셉터(230)에 의해 생성된 에어로졸은 중공(220h)을 통해 +z 방향으로 이동할 수 있다.

본 명세서에 도시되지는 않았으나, 다른 예시로 기류 패스가 심지(220)의 하부에 배치되는 경우, 에어로졸이 -z 방향으로 이동해야 한다. 이때는 심지(220)의 상면에 배치된 서셉터(230)에 의해 생성된 에어로졸이 중공(220h)을 통해 -z 방향으로 이동할 수 있다.

심지(220)는 심지(220)의 상면의 적어도 일부를 저장부(예: 도 4a의 저장부(210))로부터 이격시키도록 저장부를 향하여 돌출되는 이음부(221)를 포함할 수 있다.

이음부(221)는 심지(220)의 상면에서 가장자리나 양 단에 배치되어 저장부와 접촉하고, 이음부(221)가 배치되지 않은 심지(220)의 상면의 나머지 부분을 저장부로부터 이격시킬 수 있다. 다만, 이음부의 배치는 실시 예에 한정되지 않는다.

이음부(221)는 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 심지(220)의 전 영역으로 에어로졸 생성 물질을 전달할 수 있다.

기류 패스(예: 도 4a의 기류 패스(250))가 심지(220)의 상부에 배치되어 있어서 에어로졸이 +z 방향으로 이동해야 하는 경우, 심지(220)의 상면에 배치된 서셉터(230)에 의해 생성된 에어로졸은, 이음부(221)에 의해 저장부로부터 이격되어 생긴 공간을 통하여 심지(220)의 외부로 빠져나올 수 있다. 또한 심지(220)의 측면에 배치된 서셉터(미도시)에 의해 생성된 에어로졸은, 이음부(221)에 의해 저장부로부터 이격되어 생긴 공간으로 이동할 수 있다.

이음부(221)에 의해 저장부로부터 이격되어 생긴 공간에 모인 에어로졸은 기류 패스를 향하여 이동할 수 있다.

도 14는 또 다른 실시 예에 따른 카트리지의 심지와 일체로 형성된 서셉터를 나타내는 사시도이다.

도 14를 참조하면, 또 다른 실시 예에 따른 카트리지(20)는 심지와 일체로 형성된 서셉터(260)를 포함할 수 있다.

심지와 일체로 형성된 서셉터(260)는 저장부(예: 도 4a의 저장부(210))로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 흡수하고, 유도 자기장에 의해 가열되어 저장부로부터 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시킬 수 있다. 즉, 심지와 일체로 형성된 서셉터(260)는 도 9에 도시된 심지(220)와 서셉터(230)의 기능을 동시에 수행할 수 있다.

도 4a에 도시된 심지(220) 및 서셉터(230)와 마찬가지로, 심지와 일체로 형성된 서셉터(260)는 카트리지의 저장부의 하부에 배치될 수 있다. 카트리지와 본체(예: 도 4a의 본체(10))가 결합하는 경우, 서셉터(260)는 유도 코일(예: 도 4a의 유도 코일(110))의 상부에 배치될 수 있다.

심지와 일체로 형성된 서셉터(260)는 금속 분말을 소결해서 얻는 다공체, 금속이 그물망(또는 "메쉬(mesh)") 형태로 배치된 메쉬체 등을 포함할 수 있다. 서셉터(260)는 SUS316L를 포함할 수 있다. 다만, 서셉터(260)의 소재는 이에 한정되지 않고 심지와 서셉터의 기능을 동시에 할 수 있는 모든 소재를 포함할 수 있다.

또 다른 실시 예에 따른 카트리지(20)는 지지 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 지지 부재는 카트리지(20)의 내부에서 심지와 일체로 형성된 서셉터(260)를 지지할 수 있다. 지지 부재는 서셉터(260)의 발열에도 문제되지 않는 모든 소재를 포함할 수 있다. 지지 부재의 배치는 실시 예에 한정되지 않으며, 지지 부재는 본체에 포함될 수 있다.

심지와 일체로 형성된 서셉터(260)는 그 자체가 심지인 동시에 서셉터이므로, 서셉터(260)의 내부 및 모든 외면에서 발열이 일어나면서 에어로졸이 발생할 수 있다. 단순히 심지(220)와 서셉터(230)가 결합된 형태에 비하여, 심지와 일체로 형성된 서셉터(260)를 포함하는 경우에는 발열 면적이 증가할 수 있고, 궁극적으로 무화 성능이 향상될 수 있다.

단순히 심지(220)와 서셉터(230)가 결합된 형태의 경우, 면 또는 실리카로 이루어진 심지는 탄화될 수 있고, 이에 따라 유해성 물질이 발생할 수 있다. 세라믹으로 이루어진 심지를 이용하면, 심지의 탄화되는 정도는 앞선 소재보다 상대적으로 작을 수 있다. 다만, 세라믹 심지를 이용하는 중에 세라믹 가루가 형성될 수 있다. 유해성 물질이나 세라믹 가루 등은 에어로졸과 혼합되어 사용자의 구강으로 유입될 수 있다.

심지와 일체로 형성된 서셉터(260)는 가열에 의해서 탄화되지 않기 때문에 유해성 물질을 발생시키지 않는다. 따라서, 심지와 일체로 형성된 서셉터(260)를 포함하는 카트리지(20)는 사용자에게 미치는 유해성을 저감시킬 수 있다.

도 15는 다른 실시 예에 따른 에어로졸 생성 장치(1500)의 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(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 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.

일 실시 예는 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 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.

1: 에어로졸 생성 장치 10: 본체
20: 카트리지 110: 유도 코일
120: 공기 유입구 200: 케이스
210: 저장부 220: 심지
220p: 주변부 220c: 중심부
220h: 중공 221: 이음부
225: 배출 영역 230: 서셉터
2301: 제1 부분 2302: 제2 부분
231: 제1 패턴 2311: 제1 연장패턴
2312: 제2 연장패턴 2313: 연결패턴
232: 제2 패턴 240: 마우스피스
250: 기류 패스

Claims (15)

1. 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부;
   상기 저장부의 하부에 배치되어 상기 저장부로부터 공급되는 상기 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지; 및
   유도 자기장에 의해 가열되어 상기 심지에 흡수된 상기 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는 하나 이상의 서셉터;를 포함하고,
   하나 이상의 상기 서셉터는 상기 심지의 적어도 어느 하나의 외면에 배치되는, 카트리지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 서셉터는 상기 저장부의 하면이 연장된 방향과 나란하게 배치되는, 카트리지.
3. 제1항에 있어서,
   상기 외면은 상기 심지의 외측을 둘러싸도록 복수 개 형성되고,
   상기 서셉터는 상기 심지의 복수 개의 상기 외면에 각각 배치되는, 카트리지.
4. 제1항에 있어서,
   상기 서셉터는 상기 심지의 상기 외면에 복수 개 배치되는, 카트리지.
5. 제1항에 있어서,
   상기 심지는 상기 서셉터가 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역을 제외한 제2 영역을 포함하고,
   상기 제2 영역은 상기 서셉터에 의해 생성된 에어로졸이 상기 심지로부터 상기 심지의 외부로 이동 가능한 배출 영역을 포함하는, 카트리지.
6. 제5항에 있어서,
   상기 배출 영역은 상기 서셉터의 가장자리를 따라 형성되는, 카트리지.
7. 제5항에 있어서,
   상기 서셉터는 상기 심지의 상기 외면 중 적어도 일 영역에 배치되는 두 개의 패턴을 포함하고,
   상기 배출 영역은 상기 두 개의 패턴의 사이에 형성되는, 카트리지.
8. 제1항에 있어서,
   상기 서셉터는 나선 패턴을 포함하는, 카트리지.
9. 제1항에 있어서,
   상기 서셉터는 일 방향으로 차례로 배치되는 복수 개의 제1 패턴과 상기 복수 개의 제1 패턴의 사이를 상기 일 방향으로 연결하는 복수 개의 제2 패턴을 포함하는, 카트리지.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 패턴은 상기 일 방향을 가로지르는 방향으로 연장되는 제1 연장패턴과, 상기 일 방향으로 연장되는 제2 연장패턴과, 상기 제1 연장패턴 및 상기 제2 연장패턴의 사이를 연결하는 연결패턴을 포함하는, 카트리지.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 패턴은 굴곡진 패턴을 포함하는, 카트리지.
12. 제1항에 있어서,
    상기 서셉터는 상기 심지의 주변부에서 제1 간격으로 배치되는 제1 부분과, 상기 심지의 중심부에서 상기 제1 간격과 상이한 제2 간격으로 배치되는 제2 부분을 포함하고,
    상기 제1 간격은 상기 제2 간격보다 큰, 카트리지.
13. 제1항에 있어서,
    상기 외면은 상기 심지의 외측을 둘러싸도록 복수 개 형성되고,
    상기 서셉터는 상기 심지의 복수 개의 상기 외면 중 일 면에 제3 간격으로 배치되는 제1 서셉터 및 상기 일 면과 대향하는 상기 심지의 타 면에 상기 제3 간격과 상이한 제4 간격으로 배치되는 제2 서셉터를 포함하고,
    상기 제3 간격은 상기 제4 간격보다 작은, 카트리지.
14. 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부; 및
    상기 저장부의 하부에 배치되어 상기 저장부로부터 공급되는 상기 에어로졸 생성 물질을 흡수하고, 유도 자기장에 의해 가열되어 상기 저장부로부터 흡수된 상기 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는, 심지와 일체로 형성된 서셉터;를 포함하는, 카트리지.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 상기 카트리지; 및
    상기 카트리지의 하부에 배치되어 유도 자기장을 발생시키는 유도 코일을 포함하는 본체를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.

Images