WO2018190605A2 - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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WO2018190605A2
WO2018190605A2 PCT/KR2018/004178 KR2018004178W WO2018190605A2 WO 2018190605 A2 WO2018190605 A2 WO 2018190605A2 KR 2018004178 W KR2018004178 W KR 2018004178W WO 2018190605 A2 WO2018190605 A2 WO 2018190605A2
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holder
cigarette
container
case
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이종섭
한대남
이장욱
한정호
임헌일
윤진영
김영래
장지수
임왕섭
이문봉
주성호
박두진
윤성원
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주식회사 케이티앤지
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B15/00—Chemical features or treatment of tobacco; Tobacco substitutes, e.g. in liquid form
    • A24B15/10—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes
    • A24B15/16—Chemical features of tobacco products or tobacco substitutes of tobacco substitutes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/06—Inhaling appliances shaped like cigars, cigarettes or pipes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors

Definitions

  • Embodiments relate to an aerosol generating device, and more particularly, the separation of the cigarette and the heater is facilitated by moving the container and the cigarette in a direction opposite to the extraction direction of the cigarette before separating the cigarette and the residue with the cigarette It relates to an aerosol generating device that can be discharged to the outside of the aerosol generating device.
  • the aerosol generating apparatus includes a liquid nicotine vaporizing apparatus for vaporizing a liquid cigarette or an aerosol generating apparatus for heating a cigarette to generate a smoking gas in a fumigation manner.
  • a cigarette that has been heated by a heater to generate a gas for smoking can be separated from the aerosol generating device and discarded, and then a new cigarette can be inserted into the aerosol generating device.
  • Korean Patent No. 10-1667124 relates to an aerosol generating device for generating a gas for smoking by heating a cigarette, wherein the holder assists an operation of inserting a cigarette into the aerosol generating device or separating the cigarette from the aerosol generating device. Describe the structure of the holder).
  • a cigarette is inserted into a holder extracted outside of the aerosol-generating device during smoking to push the holder and the cigarette into the aerosol-generating device, and after the smoking, the holder is aerosol-generated. After extruding out of the device, the operation of removing the cigarette from the holder is performed.
  • the residues generated from the cigarette heated during smoking are components such as the internal space of the aerosol-generating device and the heater. It is difficult to keep the aerosol generating device clean.
  • the user When the user detaches the cigarette from the aerosol-generating device, the user removes the cigarette by inserting the cigarette into the holder by hand and pulls the cigarette out of the holder.
  • the cigarette component attached to the contact surface between the cigarette and the heater is removed.
  • the user remains in the heater without being separated even during the operation of removing the cigarette.
  • Tobacco component generated from the cigarette is attached to the contact surface between the cigarette and the heater, the adhesive force is stronger by the condensation of the tobacco component attached to the heater by the heat of the heater, so that as the use time of the aerosol generating device elapses of the heater and the aerosol generating device The cleanliness of the interior space is poor.
  • Embodiments provide an aerosol generating method and apparatus. Embodiments also provide a computer readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method on a computer.
  • the problem to be solved of the embodiments is not limited to the technical problems as described above, and other technical problems may exist.
  • the embodiments also provide an aerosol generating device that is convenient for the separation of cigarettes.
  • Embodiments also provide an aerosol generating device capable of removing material attached to a heater.
  • An aerosol generating device is provided with a case, a container having an accommodation space installed in the case to move along the longitudinal direction of the case and containing a cigarette, and the front end of the case so that the front end is inserted into the accommodation space of the container; It is disposed inside and provided with a heater for heating the cigarette when electricity is applied, and an elastic support for elastically supporting the container with respect to the case.
  • the case may have a guide for guiding the container to move linearly.
  • the container may further include a through hole through which the front end of the heater passes.
  • the size of the aperture may correspond to the thickness of the front end of the heater, and the aperture may contact the heater while the vessel is moving, such that the aperture may scrape the material attached to the surface of the heater.
  • the aerosol generating device may further include a coating layer including a wear resistant material on the surface of the front end of the heater.
  • the size of the through hole is formed larger than the size of the front end of the heater, so that the inner surface of the through hole can be spaced apart from the front end of the heater.
  • the aerosol generating device may further include a fixing portion coupled to the rear end of the heater and fixing the position of the heater to the case, and the elastic support portion may be disposed between the fixing portion and the container.
  • the container may further include an expansion portion in which the inner diameter of one end portion is extended outward, and the case may include an insertion portion inserted between the inner wall surface of the expansion portion of the container and the outer circumferential surface of the cigarette and extending linearly along the moving direction of the container. Can be.
  • the container may further include a support jaw formed on a surface facing the fixing part from the outside of the expansion part, and the elastic support part may be disposed between the supporting jaw and the fixing part.
  • the aerosol generating device may further include a stopper disposed between the container and the case to impart resistance to movement of the container.
  • An aerosol generating system includes a holder for generating an aerosol by heating a cigarette; And a cradle including an inner space into which the holder is inserted, wherein the holder is inserted into the inner space of the cradle and tilted to generate the aerosol.
  • a cigarette inserted into a holder includes a tobacco rod comprising a plurality of tobacco strands; A first filter segment comprising a hollow; A cooling structure for cooling the generated aerosol; And a second filter segment.
  • the contact surface between the cigarette and the heater can be easily separated by moving the cigarette and the container in a direction opposite to the extraction direction of the cigarette before separating the cigarette.
  • the heater remains fixed while the container and the cigarette are moved, and residues attached to the surface of the heater are separated from the heater by moving the container and the cigarette to the pressurized position and then moving to the initial position. The residue can then be easily discharged out of the aerosol generating device.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an operating state of an aerosol generating device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a cigarette is mounted in the aerosol generating device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an operating state for separating the cigarette of the aerosol generating device of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an operating state in which a cigarette is separated in the aerosol generating device of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion of the aerosol-generating device according to the embodiment shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing an operating state of the aerosol-generating device according to the embodiment shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of an aerosol generating device.
  • 9A and 9B are views illustrating an example of a holder in various aspects.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a cradle.
  • 11A and 11B illustrate an example of a cradle from various aspects.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which a holder is inserted into a cradle.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which the holder is tilted in a state where the holder is inserted into the cradle.
  • FIGS. 14A-14B illustrate examples in which a holder is inserted into a cradle.
  • 15 is a flowchart for explaining an example in which the holder and the cradle operate.
  • 16 is a flowchart for explaining an example in which the holder operates.
  • 17 is a flowchart for explaining an example in which a cradle operates.
  • FIG. 18 is a view illustrating an example in which a cigarette is inserted into a holder.
  • 19A and 19B are diagrams illustrating an example of a cigarette.
  • 20A to 20F are views showing examples of a cooling structure of a cigarette.
  • FIG. 1 is a perspective view exemplarily showing an operating state of an aerosol generating device according to one embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a cigarette is mounted on the aerosol generating device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • the aerosol generating device is provided inside the case 10 so as to be movable along the longitudinal direction of the case 10 and accommodates the cigarette 7.
  • a heater 20 having a space 20v and a heater disposed at the inside of the case 10 such that the front end 131 is inserted into the accommodation space 20v of the container 20 and heating the cigarette 7 ( 30 and an elastic support portion 40 for elastically supporting the container 20 with respect to the case 10.
  • the case 10 forms an exterior of the aerosol generating device and functions to receive and protect various components in the inner space 10v formed therein.
  • the case 10 has a hollow cylindrical shape with an empty inside, and has an opening 10i open to the outside at the front end to allow the cigarette 7 to be inserted therein.
  • Case 10 may be made of a plastic material that does not transmit electricity and heat, or a metallic material coated with a plastic material on the surface.
  • the container 20 is installed inside the case 10 to be movable along the longitudinal direction of the case 10.
  • the cigarette 7 may be manufactured in a cylindrical shape, and the container 20 and the case 10 also extend along the longitudinal direction of the cigarette 7 in correspondence with the shape of the cigarette 7.
  • the container 20 is formed in a cylindrical shape with an empty inside, and an opening through which the cigarette 7 is inserted into the front end and an opening 20r through which the front end 31 of the heater 30 passes through the rear end. And an accommodation space 20v for accommodating the cigarette 7 therein.
  • the container 20 accommodates and supports the cigarette 7 in a state accommodated in the case 10 and moves along the length of the case 10 along with the cigarette 7. Therefore, the container 20 is not separated to the outside of the case 10.
  • a heater 30 that performs a function of heating the cigarette 7 is disposed inside the case 10.
  • the front end 31 of the heater 30 is inserted into the inside of the container 20 through the through hole 20r of the container 20, and when the cigarette 7 is accommodated in the container 20, The front end 31 is inserted at the rear end of the cigarette 7.
  • the size of the through hole 20r of the vessel 20 may correspond to the thickness of the front end 31 of the heater 30.
  • the through hole 20r also has a circular cross-sectional shape, and the inner diameter of the through hole 20r is the front end 31 of the heater 30. It is formed to correspond to the outer diameter of the. The inner surface of the through hole 20r thus maintains contact with the outer surface of the front end 31 of the heater 30.
  • the through hole 20r may perform a function of scraping the material attached to the outer surface of the front end 31 of the heater 30 while the container 20 moves. Since the through hole 20r of the container 20 and the front end 31 of the heater 30 are in contact with each other and move relatively, the surface of the front end 31 of the heater 30 is made of a wear-resistant material.
  • a coating layer can be formed.
  • the coating layer may include a material such as metal, alloy, ceramic, plastic, glass, and the like.
  • the embodiment is not limited by the configuration in which the inner surface of the through hole 20r contacts the outer surface of the front end 31 of the heater 30 as described above.
  • the size of the through hole 20r is larger than that of the front end 31 of the heater 30 so that the inner surface of the through hole 20r is spaced apart from the outer surface of the front end 31 of the heater 30. Can be.
  • the rear end 32 of the heater 30 is electrically connected to an electrical supply device 72 arranged at the rear of the case 10 via the electrical wiring 71.
  • the rear end of the case 10 is connected to the base 19 surrounding the electrical supply device 72.
  • FIG. 2 shows a state in which the cigarette 7 is mounted on the aerosol generating device.
  • the cigarette 7 is inserted to the position of the through hole 20r at the rear end of the container 20 as shown in FIG. 2.
  • the total length of the heater 30 is about 25 mm and the length of the portion inserted into the cigarette 7 of the front end 31 of the heater 30 is about 12 mm.
  • the heater 30 heats the cigarette 7 to produce tobacco smoke. Can be generated.
  • the case 10 has a fixing portion 50 coupled to the rear end 32 of the heater 30 to fix the position of the heater 30 relative to the case 10.
  • the fixing part 50 has a space 50v for accommodating the container 20 therein and having a hollow cylindrical shape with an open top and an empty inside.
  • the fixing part 50 has a hole 50r into which the front end 31 of the heater 30 is inserted in the rear end.
  • the front end 31 of the heater 30 passes through the hole 50r of the fixing part 50.
  • the heater 30 has a flange 30p protruding on the outer side. By fixing the flange 30p to the fixing part 50, the position of the heater 30 with respect to the case 10 may be fixed.
  • the elastic support part 40 is disposed between the fixing part 50 and the container 20 to perform the function of elastically supporting the container 20 with respect to the case 10.
  • the elastic support 40 is implemented as a cylindrical compression coil spring, but the embodiment is not limited by the example of the elastic support 40.
  • the elastic support 40 may be implemented by a compression cylinder or a rubber using a liquid or gas.
  • the vessel 20 has an extension 20f that extends outward at one end.
  • the inner diameter of the expanded portion 20f is formed larger than the outer diameter of the cigarette 7.
  • the case 10 is inserted between the inner wall surface 20w of the expansion portion 20f of the container 20 and the outer circumferential surface of the cigarette 7 to extend linearly along the moving direction of the container 20s. ). That is, in the state where the expansion part 20f of the container 20 is inserted in the guide space 10g formed between the expansion part 20f of the case 10 and the inner wall surface 20w of the case 10, the container 20 may move linearly along the longitudinal direction of the case 10.
  • the container 20 has a supporting jaw 29 formed on a surface facing the fixing part 50 from the outside of the expansion part 20f.
  • One end 40f of the elastic support part 40 is supported by the support jaw 29 of the container 20 and the other end 40r is supported by the fixing part 50.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an operating state for separating the cigarette of the aerosol generating device of Figure 2
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing an operating state in which the cigarette is separated in the aerosol generating device of FIG.
  • the cigarette 7 After the user has used the aerosol generating device, the cigarette 7 must be removed from the aerosol generating device. 3 and 4 in turn show the operating state of separating the cigarette in the aerosol generating device.
  • FIG. 3 shows an operating state in which the user presses the cigarette 7 to remove the cigarette 7 in the aerosol generating device.
  • the container 20 together with the cigarette 7 presses the elastic support 40 and the rear side as shown in FIG. 3. It moves to a pressurized position by moving linearly toward the side. Since the heater 30 remains fixed to the fixing part 50 while the cigarette 7 and the container 20 are pressurized, the position of the heater 30 relative to the case 10 is kept unchanged.
  • the tobacco substance (residue) generated in the cigarette 7 is condensed and attached to the contact surface between the heater 30 and the cigarette 7.
  • the heater 30 maintains its position while the cigarette 7 and the container 20 are pressurized to perform a linear motion and move the cigarette 7 and the container 20 to the pressurized position as shown in FIG. 3.
  • the vessel 20 moves by about 5 mm by moving to the press position. This operation makes it possible to easily separate the contact surface of the cigarette 7 and the heater 30 which have been attached to each other by the tobacco material attached to the contact surface between the cigarette 7 and the heater 30.
  • the container 20 and the cigarette 7 are removed by the restoring force of the elastic support 40 as shown in FIG. 4.
  • the vessel 20 moves to its original position, as shown in FIG. 4. The user can then completely separate the used cigarette 7 from the container 20 of the aerosol-generating device by grabbing the cigarette 7 and extracting it out of the receiving space 20v of the container 20.
  • the cigarette 20 and the container 20 are first pressurized, that is, as shown in FIG. 3.
  • the elastic support 40 can be moved to a position moved downward to press the end.
  • the position of the heater 30 relative to the case 10 of the heater 30 does not change by keeping the heater 30 in a fixed state so that it is fixed by the tobacco material.
  • the contact surface between the existing heater 30 and the cigarette 7 can be easily separated.
  • the heater 30 since the heater 30 is first separated from the cigarette 7, the user can grab the cigarette 7 and separate the cigarette 7 from the aerosol generating device, so that the cigarette 7 together with the cigarette 7 Residues attached to the can be easily discharged out of the aerosol generating device.
  • FIG. 3 shows the operation of removing the cigarette 7 in the aerosol generating device
  • the operation state similar to that shown in FIG. 3 can also be achieved when the new cigarette 7 is mounted in the aerosol generating device.
  • the user inserts the cigarette (7) in the receiving space (20v) of the empty container 20 and presses the cigarette (7), together with the cigarette (7) 20 presses the elastic support 40 and moves backwards.
  • the user who presses the cigarette 7 may not know whether the cigarette 7 is completely inserted into the container 20. 7) can be continuously pressurized.
  • the force of the elastic support 40 is applied to the container 20 moving along the case 10 while the user presses the cigarette 7. Therefore, the user can feel that the cigarette 7 is completely inserted into the container 20 by feeling the resistance transmitted from the container 20 and the cigarette 7.
  • the cigarette 7 and the container 20 move upwards in a straight line to move the cigarette 7 and the cigarette 7 as shown in FIG. 2.
  • the vessel 20 moves to its initial position.
  • the heater 30 generates cigarette smoke by heating the cigarette 7.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
  • the aerosol-generating device is installed inside the case 110 to be movable along the length direction of the case 110 and the case 110, and accommodates the cigarette 7 therein (120v). And a heater (120) disposed inside the case (110) to insert the front end (131) into the accommodation space (120v) of the container (120) and to heat the cigarette (7).
  • the container 120 is provided with an elastic support 140 for elastically supporting the case 110.
  • the case 110 forms an exterior of the aerosol generating device and functions to accommodate and protect various components in the internal space 110v formed therein.
  • the case 110 has a hollow cylindrical shape with an empty inside, and has an opening 110i open at the front end to the outside to allow the cigarette 7 to be inserted therein.
  • the case 110 may be made of a plastic material that does not transmit electricity and heat, or a metallic material coated with a plastic material on a surface thereof.
  • the container 120 is installed inside the case 110 to be movable along the longitudinal direction of the case 110.
  • the cigarette 7 may be manufactured in a cylindrical shape, and the container 120 and the case 110 also extend along the longitudinal direction of the cigarette 7 in correspondence with the shape of the cigarette 7.
  • the container 120 is formed in a cylindrical shape with an empty inside, and an opening through which the cigarette 7 is inserted into the front end and the through hole 120r through which the front end 131 of the heater 130 passes through the rear end. And an accommodation space 120v for accommodating the cigarette 7 therein.
  • the container 120 accommodates and supports the cigarette 7 in a state accommodated in the case 110 and moves along the length of the case 110 together with the cigarette 7. Therefore, the container 120 is not separated to the outside of the case 110.
  • a heater 130 that performs a function of heating the cigarette 7 is disposed inside the case 110.
  • the front end 131 of the heater 130 is inserted into the interior of the container 120 through the through-hole 120r of the container 120, when the cigarette (7) is accommodated in the container 120 of the heater 130
  • the front end 131 is inserted at the rear end of the cigarette 7.
  • the rear end 132 of the heater 130 is electrically connected to an electrical supply device 72 disposed behind the case 110 through the electrical wiring 71.
  • electricity of the electricity supply device 72 is supplied to the heater 130 in a state where the cigarette 7 is inserted into the front end 131 of the heater 130, the heater 130 is heated to heat the cigarette 7. .
  • the case 110 has a fixing part 150 coupled to the rear end 132 of the heater 130 to fix the position of the heater 130 with respect to the case 110.
  • the fixing part 150 has a space 150v for accommodating the container 120 therein and having a hollow cylindrical shape with an open top and an empty inside.
  • the fixing part 150 has a hole 150r into which the front end 131 of the heater 130 is inserted.
  • the front end 131 of the heater 130 penetrates through the hole 150r of the fixing part 150.
  • the heater 130 has a flange protruding from the outer side. As the flange is fixed to the fixing part 150, the position of the heater 130 with respect to the case 110 may be fixed.
  • the elastic support 140 is disposed between the fixing part 150 and the container 120 to elastically support the container 120 with respect to the case 110.
  • the elastic support 140 is implemented as a compression coil spring having a conical or trapezoidal cross-sectional shape, but the embodiment is not limited by the example of the elastic support 140.
  • the elastic support 140 may be implemented by a compression cylinder or a rubber using a liquid or gas.
  • the vessel 120 has an extension 120f that extends outward at one end.
  • the inner diameter of the expanded portion 120f is formed larger than the outer diameter of the cigarette 7.
  • the case 110 is inserted between the inner wall surface 120w of the expanded portion 120f of the container 120 and the outer circumferential surface of the cigarette 7 to extend linearly along the moving direction of the container 120. ). That is, in the state where the expansion part 120f of the container 120 is inserted into the guide space 110g formed between the expansion part 120f of the case 110 and the inner wall surface 120w of the case 110, 120 may move linearly along the length direction of the case 110.
  • One end 140f of the elastic support part 140 is supported by the lower surface of the container 120 and the other end 140r is supported by the fixing part 50.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of the aerosol-generating device according to the embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing an operating state of the aerosol-generating device according to the embodiment shown in FIG. 6.
  • 6 and 7 are enlarged views of a portion indicated by F in FIG. 5.
  • the aerosol generating device has a stopper disposed between the container 120 and the case 110 to impart a resistance against movement of the container 120.
  • the stopper includes a moving protrusion 129t protruding from the outer surface of the container 120, and a fixing protrusion 119t protruding from the inner surface of the case 110.
  • the moving projection 129t of the container 120 is inserted between the fixing projections 119t of the case 110, as shown in FIG.
  • the movement of the container 120 is restricted by the coupling action of the fixing protrusion 119t.
  • the two fixing projections 119t set the force to fix the moving projections 129t to be greater than the pressing force of the elastic support 140, the stopper. May perform the function of maintaining the vessel 120 in the pressurized position shown in FIG. 7.
  • the user in order to move the container 120 upward from the pressurized position shown in FIG. 7, the user must apply force to the container 120 to release the coupling of the moving protrusion 129t and the fixing protrusion 119t.
  • the container 120 moves upward by the restoring force of the elastic support 140.
  • the stopper is set so that the two fixing projections 119t set the force for fixing the moving projections 129t to be smaller than the pressing force of the elastic support 140. 7 may not perform the function of maintaining the container 120 in the pressurized position shown in FIG. 7, but only perform a function of providing resistance to the movement of the container 120 moving downward. That is, when the container 120 reaches the pressurized position shown in FIG. 7 and the moving protrusion 129t is inserted between the two fixing protrusions 119t, resistance is transmitted to the user's hand which presses the container 120. Therefore, the user can know that the container 120 is sufficiently pressurized.
  • two fixing protrusions 119t are illustrated, but the embodiment is not limited by the number, shape, or size of the fixing protrusions 119t.
  • the moving protrusion 129t is formed so that the size of the moving protrusion 129t and the fixing protrusion 119t is large enough so that the moving protrusion 129t cannot pass through the fixing protrusion 119t.
  • 129t and the fixing protrusion 119t may serve to limit the linear motion of the container 120 such that the container 120 cannot move beyond the pressurized position.
  • FIGS. 8 to 20a and 20f below illustrate a modified aerosol generating apparatus and aerosol generating method applicable to the aerosol generating apparatus according to the embodiments shown in FIGS. 1 to 7 described above. .
  • FIGS. 8-20A and 20F have been used independently without being associated with the numbers used in FIGS. 1-7. Accordingly, it should be understood that the numbers indicating the components in FIGS. 1 to 7 and the numbers indicating the components in FIGS. 8 to 20A and 20F are used to indicate different components independently of each other.
  • FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of an aerosol generating device.
  • the aerosol generating device 1 (hereinafter referred to as a holder) includes a battery 110, a controller 120, and a heater 130.
  • the holder 1 includes an inner space formed by the case 140. A cigarette may be inserted into the inner space of the holder 1.
  • the holder 1 heats the heater 130.
  • the aerosol generating material in the cigarette is raised in temperature by the heated heater 130, thereby producing an aerosol.
  • the resulting aerosol is delivered to the user through the filter of the cigarette.
  • the holder 1 may heat the heater 130.
  • the case 140 may be separated from the holder 1. For example, as the user rotates the case 140 clockwise or counterclockwise, the case 140 can be detached from the holder 1.
  • the diameter of the hole formed by the end 141 of the case 140 may be made smaller than the diameter of the space formed by the case 140 and the heater 130, in this case is inserted into the holder (1) Can serve as a guide to cigarettes.
  • the battery 110 supplies the power used to operate the holder 1.
  • the battery 110 may supply power so that the heater 130 may be heated, and may supply power necessary for the control unit 120 to operate.
  • the battery 110 may supply power required to operate a display, a sensor, a motor, etc. installed in the holder 1.
  • the battery 110 may be a lithium iron phosphate (LiFePO 4) battery, but is not limited to the example described above.
  • the battery 110 may correspond to a lithium cobalt oxide (LiCoO 2) battery, a lithium titanate battery, or the like.
  • the battery 110 may have a cylindrical shape having a diameter of 10 mm and a length of 37 mm, but is not limited thereto.
  • the capacity of the battery 110 may be 120 mAh or more, and may be a rechargeable battery or a disposable battery.
  • the charge rate (C-rate) of the battery 110 may be 10C
  • the discharge rate (C-rate) may be 16C to 20C, but is not limited thereto.
  • the battery 110 may be manufactured so that more than 80% of the total capacity may be secured even when charging / discharging is performed 8000 times.
  • whether the battery 110 is fully charged or completely discharged may be determined by how much the power stored in the battery 110 is compared with the total capacity of the battery 110. For example, when the power stored in the battery 110 is 95% or more of the total capacity, it may be determined that the battery 110 is fully charged. In addition, when the power stored in the battery 110 is 10% or less of the total capacity, it may be determined that the battery 110 is completely discharged.
  • the criterion for determining whether the battery 110 is fully charged or completely discharged is not limited to the above-described example.
  • the heater 130 is heated by the power supplied from the battery 110.
  • the heater 130 is located inside the cigarette.
  • the heated heater 130 may raise the temperature of the aerosol generating material in the cigarette.
  • the heater 130 may have a shape in which a cylinder and a cone are combined.
  • the heater 130 may have a cylindrical shape having a diameter of about 2 mm and a length of about 23 mm, and the end 131 of the heater 130 may be finished at an acute angle, but is not limited thereto.
  • the heater 130 may be applied without limitation as long as the heater 130 may be inserted into the cigarette.
  • only a part of the heater 130 may be heated. For example, assuming that the length of the heater 130 is 23 mm, only 12 mm from the end 131 of the heater 130 may be heated, and the remaining portion of the heater 130 may not be heated.
  • the heater 130 may be an electric resistance heater.
  • the heater 130 may include an electrically conductive track, and the heater 130 may be heated as a current flows in the electrically conductive track.
  • the heater 130 may be supplied with power in accordance with the specifications of 3.2 V, 2.4 A, 8 W, but is not limited thereto.
  • the surface temperature of the heater 130 may rise to 400 ° C. or more.
  • the surface temperature of the heater 130 may rise to about 350 ° C. before exceeding 15 seconds from when power is supplied to the heater 130.
  • Holder 1 may be provided with a separate temperature sensor.
  • the temperature sensor may not be provided in the holder 1, and the heater 130 may serve as the temperature sensor.
  • the heater 130 may further include a second electrically conductive track for temperature sensing in addition to the first electrically conductive track for heat generation.
  • the resistance R can be determined.
  • the temperature T of the second electrically conductive track may be determined by Equation 1 below.
  • Equation 1 R denotes a current resistance value of the second electrically conductive track
  • R 0 denotes a resistance value at a temperature T 0 (eg, 0 ° C.)
  • ⁇ denotes a value of the second electrically conductive track.
  • the conductive material eg metal
  • the conductive material has a unique resistance temperature coefficient, so ⁇ may be predetermined according to the conductive material constituting the second electrically conductive track. Therefore, when the resistance R of the second electrically conductive track is determined, the temperature T of the second electrically conductive track can be calculated by Equation 1 above.
  • Heater 130 may be comprised of at least one electrically conductive track (a first electrically conductive track and a second electrically conductive track).
  • the heater 130 may be composed of two first electrically conductive tracks and one or two second electrically conductive tracks, but is not limited thereto.
  • the electrically conductive track comprises an electrically resistive material.
  • the electrically conductive track can be made of a metallic material.
  • the electrically conductive track can be made of an electrically conductive ceramic material, carbon, a metal alloy or a composite of ceramic material and metal.
  • the holder 1 may include both an electrically conductive track and a temperature sensing sensor serving as a temperature sensing sensor.
  • the controller 120 controls the overall operation of the holder 1. Specifically, the controller 120 controls the operation of not only the battery 110 and the heater 130, but also other components included in the holder 1. In addition, the controller 120 may determine whether the holder 1 is in an operable state by checking a state of each of the components of the holder 1.
  • the controller 120 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • the present embodiment may be implemented in other forms of hardware.
  • the controller 120 may control the operation of the heater 130.
  • the controller 120 may control the amount of power supplied to the heater 130 and the time at which power is supplied so that the heater 130 may be heated to a predetermined temperature or maintain an appropriate temperature.
  • the controller 120 may check the state of the battery 110 (for example, the remaining amount of the battery 110) and generate a notification signal if necessary.
  • the controller 120 may check the presence or absence of the puff and the strength of the puff, and count the number of puffs. In addition, the controller 120 may continuously check the time that the holder 1 is operating. In addition, the controller 120 determines whether the cradle 2 to be described later is coupled with the holder 1, and controls the operation of the holder 1 according to the coupling or detachment of the cradle 2 and the holder 1. Can be.
  • the holder 1 may further include general components in addition to the battery 110, the controller 120, and the heater 130.
  • the holder 1 may include a display capable of outputting visual information or a motor for outputting tactile information.
  • the controller 120 may display information about the state of the holder 1 (for example, whether the holder may be used), a heater (eg, a user) through the display.
  • Information on the battery 110 (eg, preheating start, preheating progress, preheating completion, etc.), information related to the battery 110 (eg, remaining capacity of the battery 110, availability, etc.), holder 1 Information related to the resetting of the holder (for example, reset timing, reset progress, reset completion, etc.), information related to cleaning of the holder 1 (for example, cleaning timing, cleaning necessity, cleaning progress, cleaning completion, etc.), Information related to the charging of the holder 1 (e.g., charging required, charging progressed, charging completed, etc.), information related to the puff (e.g., puff count, puff end notice, etc.) or safety related information (e.g. For example, the use time elapsed) can be delivered.
  • the controller 120 may generate the vibration signal using the motor, thereby transferring the above-described information to the user.
  • the holder 1 may comprise a terminal coupled with at least one input device (eg a button) and / or the cradle 2 through which the user can control the function of the holder 1.
  • the user can execute various functions using the input device of the holder 1. Multiple functions of the holder 1 by adjusting the number of times the user presses the input device (for example, once, twice, etc.) or the time for holding the input device (for example, 0.1 seconds, 0.2 seconds, etc.) You can execute any of these functions.
  • the holder 1 has a function of preheating the heater 130, a function of adjusting the temperature of the heater 130, a function of cleaning a space where a cigarette is inserted, and a holder 1 of the holder 1.
  • a function of checking whether it is in an operable state, a function of displaying a residual amount (available power) of the battery 110, a reset function of the holder 1, and the like may be performed.
  • the function of the holder 1 is not limited to the examples described above.
  • the holder 1 may comprise a puff sensor, a temperature sensor and / or a cigarette insertion sensor.
  • the puff sensor may be implemented by a general pressure sensor
  • the cigarette insert sensor may be implemented by a conventional capacitive sensor or a resistance sensor.
  • the holder 1 may be manufactured in a structure in which external air may be introduced / exhausted even when a cigarette is inserted.
  • 9A and 9B are views illustrating an example of a holder in various aspects.
  • FIG. 9A is a view showing an example in which the holder 1 is viewed from the first direction.
  • the holder 1 may be manufactured in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the case 140 of the holder 1 may be separated by a user's operation, and a cigarette may be inserted into the end 141 of the case 140.
  • the holder 1 may include a button 150 for allowing a user to control the holder 1 and a display 160 for outputting an image.
  • the holder 1 may include a terminal 170 coupled with the cradle 2.
  • the terminal 170 of the holder 1 is coupled with the terminal 260 of the cradle 2
  • the battery 110 of the holder 1 is charged by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2.
  • the holder 1 may be operated by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2 through the terminal 170 and the terminal 260, and communication between the holder 1 and the cradle 2 is performed. (Transmission and reception of signals) is possible.
  • the terminal 170 may be configured of four micro pins, but is not limited thereto.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a cradle.
  • the cradle 2 includes a battery 210 and a controller 220.
  • the cradle 2 also includes an interior space 230 into which the holder 1 can be inserted.
  • the interior space 230 may be formed at one side of the cradle 2.
  • Cradle 2 shown in FIG. 10 shows only the components related to the present embodiment. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that the general purpose components other than the components shown in FIG. 10 may be further included in the cradle 2.
  • the battery 210 supplies the power used to operate the cradle 2.
  • the battery 210 may supply power for charging the battery 110 of the holder 1.
  • the battery 210 of the cradle 2 Power may be supplied to the battery 110 of the holder 1.
  • the battery 210 may supply power used to operate the holder 1.
  • the holder 1 may be cradled whether or not the battery 110 of the holder 1 is discharged. It can operate using the power supplied by the battery 210 of (2).
  • An example of the type of the battery 210 may be the same as the example of the battery 110 described above with reference to FIG. 8.
  • the capacity of the battery 210 may be greater than that of the battery 110, for example, the capacity of the battery 210 may be 3000 mAh or more, but the capacity of the battery 210 is not limited to the above-described example. Do not.
  • the controller 220 generally controls the operation of the cradle 2.
  • the controller 220 may control the operation of all the components of the cradle 2.
  • the controller 220 may determine whether the holder 1 and the cradle 2 are coupled, and control the operation of the cradle 2 according to the coupling or detachment of the cradle 2 and the holder 1.
  • the controller 220 supplies power of the battery 210 to the holder 1 to charge the battery 110 or to heat the heater 130. You can. Therefore, even when the remaining amount of the battery 110 is small, the user can continuously smoke by combining the holder 1 and the cradle 2.
  • the controller 120 includes at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor.
  • the present embodiment may be implemented in other forms of hardware.
  • the cradle 2 may further include general components in addition to the battery 210 and the controller 220.
  • the cradle 2 may include a display capable of outputting visual information.
  • the controller 220 generates a signal to be displayed on the display, thereby providing the user with a battery 220 (eg, remaining capacity of the battery 220, available for use).
  • Information related to whether the cradle 2 is reset e.g., reset timing, reset progress, reset completion, etc.
  • cleaning of the holder 1 e.g., cleaning timing, cleaning needs, cleaning
  • Information related to progress, cleaning completion, etc., and information related to charging of the cradle 2 may be transmitted.
  • the cradle 2 may include at least one input device (e.g., a button) that allows a user to control the function of the cradle 2, a terminal 260 that engages the holder 1 and / or a battery 210. ) May include an interface (eg, a USB port) for charging.
  • a button e.g., a button
  • an interface e.g, a USB port
  • the user can execute various functions using the input device of the cradle 2.
  • the cradle 2 has the function of preheating the heater 130 of the holder 1, the function of adjusting the temperature of the heater 130 of the holder 1, within the holder 1.
  • a function of cleaning the space where the cigarette is inserted, a function of checking whether the cradle 2 is in an operable state, a function of displaying the remaining amount (power available) of the battery 210 of the cradle 2, and a reset of the cradle 2 Functions and the like can be performed.
  • the function of the cradle 2 is not limited to the examples described above.
  • 11A and 11B illustrate an example of a cradle from various aspects.
  • 11A is a view showing an example of the cradle 2 viewed from the first direction.
  • the cradle 2 may include a button 240 for allowing a user to control the cradle 2 and a display 250 for outputting an image.
  • the cradle 2 may include a terminal 260 coupled with the holder 1 inserted therein.
  • the terminal 260 When the terminal 260 is coupled to the terminal 170 of the holder 1, the battery 110 of the holder 1 may be charged by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2.
  • the holder 1 may be operated by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2, the signal between the holder 1 and the cradle 2 Sending and receiving of is possible.
  • the terminal 260 may be composed of four micro pins, but is not limited thereto.
  • the holder 1 may be inserted into the inner space 230 of the cradle 2.
  • the holder 1 may be fully inserted into the cradle 2 or may be tilted in the state of being inserted into the cradle 2.
  • FIGS. 12 to 14B examples in which the holder 1 is inserted into the cradle 2 will be described.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which a holder is inserted into a cradle.
  • the cradle 2 may not include another configuration (eg a lid) for not exposing the holder 1 to the outside.
  • the cradle 2 may include at least one fastening member 271, 272 to increase the fastening strength with the holder 1.
  • the holder 1 may also include at least one binding member 181.
  • the binding members 181, 271, and 272 may be magnets, but are not limited thereto.
  • the holder 1 includes one fastening member 181 and the cradle 2 includes two fastening members 271 and 272, but the fastening member The number of (181, 271, 272) is not limited to this.
  • the holder 1 may include a binding member 181 in a first position
  • the cradle 2 may include binding members 271 and 272 in a second position and a third position, respectively.
  • the first position and the third position may be positions facing each other when the holder 1 is inserted into the cradle 2.
  • the holder 1 and the cradle 2 include the fastening members 181, 271, and 272, even if the holder 1 is inserted into one side of the cradle 2, the holder 1 and the cradle 2 are held in place.
  • the binding can be stronger.
  • the holder 1 and the cradle 2 further include the fastening members 181, 271, and 272 in addition to the terminals 170 and 260, the holder 1 and the cradle 2 may be more strongly bound. have.
  • the cradle 2 does not have a separate configuration (eg a lid), the inserted holder 1 may not be easily separated from the cradle 2.
  • the control unit 220 controls the battery 210.
  • the battery 110 of the holder 1 may be charged using electric power.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which the holder is tilted in a state where the holder is inserted into the cradle.
  • tilt means that the holder 1 is inclined at an angle with the holder 1 inserted in the cradle 2.
  • the tilt angle [theta] can be secured at a sufficient angle so that when the cigarette is inserted into the distal end 141 of the holder 1, the cigarette is not bent or damaged.
  • the holder 1 may be tilted as much as the entire cigarette insertion hole included in the distal end 141 may be exposed to the outside.
  • the range of the tilt angle ⁇ may be greater than 0 degrees and 180 degrees or less, and preferably 10 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the range of the tilt angle ⁇ is 10 degrees or more and 20 degrees or less, 10 degrees or more and 30 degrees or less, 10 degrees or more and 40 degrees or less, 10 degrees or more and 50 degrees or less, or 10 degrees or more and 60 degrees or less. Can be.
  • the terminal 170 of the holder 1 and the terminal 260 of the cradle 2 are coupled to each other. Accordingly, the heater 130 of the holder 1 may be heated by the power supplied by the battery 210 of the cradle 2. Thus, even when the remaining amount of battery 110 in holder 1 is low or absent, holder 1 may generate aerosol using battery 210 of cradle 2.
  • the holder 1 comprises one fastening member 182 and the cradle 2 comprises two fastening members 273 and 274.
  • the positions of each of the binding members 182, 273, and 274 are as described above with reference to FIG. 12. If the binding members 182, 273, and 274 are magnets, the magnet strength of the binding member 274 may be greater than the magnet strength of the binding member 273. Therefore, even when the holder 1 is tilted, by the binding member 182 and the binding member 274, the holder 1 may not be completely separated from the cradle 2.
  • the controller 220 uses the power of the battery 210 to control the holder.
  • the heater 130 of (1) may be heated or the battery 110 may be charged.
  • FIGS. 14A-14B illustrate examples in which a holder is inserted into a cradle.
  • FIG 14A shows an example in which the holder 1 is fully inserted into the cradle 2.
  • the inner space 230 of the cradle 2 may be sufficiently secured in order to minimize the user's contact with the holder 1.
  • the controller 220 supplies power of the battery 210 to the holder 1 so that the battery 110 of the holder 1 can be charged.
  • the control unit 220 supplies the power of the battery 210 so that the battery 110 of the holder 1 may be charged or the heater 130 of the holder 1 may be heated. It supplies to (1).
  • 15 is a flowchart for explaining an example in which the holder and the cradle operate.
  • the method for producing the aerosol shown in FIG. 15 consists of the steps processed in time series in the holder 1 shown in FIG. 8 or the cradle 2 shown in FIG. 10. Therefore, even if omitted below, it can be seen that the contents described above with respect to the holder 1 shown in FIG. 8 and the cradle 2 shown in FIG. 10 also apply to the method of FIG. 15.
  • the holder 1 determines whether it is inserted into the cradle 2.
  • the control unit 120 may be configured according to whether the holders 1 and the cradle 2 have terminals 170 and 260 connected to each other and / or the binding members 181, 271 and 272 operate. It may be determined whether 1) is inserted into the cradle 2.
  • step 820 When the holder 1 is inserted into the cradle 2, the process proceeds to step 820, and when the holder 1 is separated from the cradle 2, the process proceeds to step 830.
  • the cradle 2 determines whether the holder 1 is tilted. For example, the control unit 220 may determine whether the holder 1 and the cradle 2 have terminals 170 and 260 connected to each other and / or whether the binding members 182, 273 and 274 operate. It is possible to determine whether 1) is tilted.
  • the cradle 2 determines whether the holder 1 is tilted, but the present invention is not limited thereto. In other words, whether the holder 1 is tilted may be determined by the controller 120 of the holder 1.
  • step 840 If the holder 1 is tilted, the process proceeds to step 840, and if the holder 1 is not tilted (ie, the holder 1 is fully inserted into the cradle 2), the process proceeds to step 870.
  • the holder 1 determines whether the use condition of the holder 1 is satisfied. For example, the controller 120 may determine whether the use condition is satisfied by checking whether the remaining amount of the battery 110 and other components of the holder 1 can operate normally.
  • step 840 If the use condition of the holder 1 is satisfied, the process proceeds to step 840, otherwise, the procedure ends.
  • the holder 1 informs the user that it is available.
  • the controller 120 may output an image indicating that it is available for the display of the holder 1 or generate a vibration signal by controlling a motor of the holder 1.
  • the heater 130 is heated.
  • the heater 130 may be heated by the power of the battery 110 of the holder 1.
  • the heater 130 may be heated by the power of the battery 210 of the cradle 2.
  • the controller 120 of the holder 1 or the controller 220 of the cradle 2 checks the temperature of the heater 130 in real time to supply the amount of power supplied to the heater 130 and the power to the heater 130. You can adjust the time.
  • the controllers 120 and 220 may check the temperature of the heater 130 in real time through a temperature sensor included in the holder 1 or an electrically conductive track of the heater 130.
  • the holder 1 performs an aerosol generating mechanism.
  • the controllers 120 and 220 check the temperature of the heater 130 that changes as the user performs a puff to adjust the amount of power supplied to the heater 130 or to supply power to the heater 130. You can stop.
  • the controllers 120 and 220 may count the number of puffs of the user, and may output information indicating that the holder needs cleaning when a certain number of puffs (for example, 1500 times) is reached.
  • the cradle 2 performs charging of the holder 1.
  • the controller 220 may charge the holder 1 by supplying power of the battery 210 of the cradle 2 to the battery 110 of the holder 1.
  • controllers 120 and 220 may stop the operation of the holder 1 according to the number of puffs of the user or the operation time of the holder 1.
  • the control unit 120 or 220 stops the operation of the holder 1 will be described with reference to FIG. 16.
  • 16 is a flowchart for explaining another example in which the holder operates.
  • the method for producing the aerosol shown in FIG. 16 consists of the steps processed in time series in the holder 1 shown in FIG. 8 and the cradle 2 shown in FIG. 10. Therefore, even if omitted below, it can be seen that the above descriptions regarding the holder 1 shown in FIG. 8 or the cradle 2 shown in FIG. 10 also apply to the method of FIG. 16.
  • the controller 120 or 220 determines whether the user is puffed. For example, the controllers 120 and 220 may determine whether the user puffs through the puff detection sensor included in the holder 1.
  • step 920 an aerosol is generated according to the puff of the user.
  • the controllers 120 and 220 may adjust the power supplied to the heater 130 according to the user's puff and the temperature of the heater 130. Also, the controllers 120 and 220 count the number of puffs of the user.
  • the controllers 120 and 220 determine whether the number of puffs of the user is greater than or equal to the number of puffs. For example, assuming that the number of puffs is set to 14 times, the controllers 120 and 220 determine whether the counted number of puffs is 14 or more times.
  • the controllers 120 and 220 may output a warning signal through a display or a vibration motor.
  • step 950 If the number of puffs of the user is greater than or equal to the puff limit, the process proceeds to step 950. If the number of puffs of the user is less than the puff limit, the process proceeds to step 940.
  • the control unit 120 or 220 determines whether the operation time of the holder 1 is greater than or equal to the operation time limit.
  • the time when the holder 1 is operated means the time accumulated from the time when the holder starts operation to the present time. For example, assuming that the operation time limit is set to 10 minutes, the controllers 120 and 220 determine whether the holder 1 is operating for 10 minutes or more.
  • the controllers 120 and 220 control the warning signal through the display or the vibration motor. You can output
  • step 950 If the holder 1 is operating longer than the operation time limit, the process proceeds to step 950, and if the holder 1 has less than the operation time limit, the process proceeds to step 920.
  • the controllers 120 and 220 forcibly terminate the operation of the holder.
  • the controllers 120 and 220 stop the aerosol generation mechanism of the holder.
  • the controllers 120 and 220 may forcibly terminate the operation of the holder by cutting off the power supplied to the heater 130.
  • 17 is a flowchart for explaining an example in which a cradle operates.
  • the flowchart shown in FIG. 17 consists of steps that are processed in time series in the cradle 2 shown in FIG. Therefore, even if omitted below, it can be seen that the contents described above with respect to the cradle 2 shown in FIG. 10 also apply to the flowchart of FIG. 17.
  • the operation of the cradle 2 to be described below may be performed regardless of whether the holder 1 is inserted into the cradle 2.
  • the controller 220 of the cradle 2 determines whether the button 240 is pressed. If the button 240 is pressed, the process proceeds to step 1020, and if the button 240 is not pressed, the process proceeds to step 1030.
  • the cradle 2 displays the state of the battery.
  • the controller 220 may output information on the current state (eg, remaining amount) of the battery 210 to the display 250.
  • the controller 220 of the cradle 2 determines whether a cable is connected to the cradle 2. For example, the controller 220 determines whether a cable is connected to an interface (eg, a USB port) included in the cradle 2. If the cable is connected to the cradle (2), the process proceeds to step 1040, otherwise the procedure is terminated.
  • an interface eg, a USB port
  • the cradle 2 performs a charging operation.
  • the cradle 2 charges the battery 210 using power supplied through the connected cable.
  • a cigarette may be inserted into the holder 1.
  • the cigarette comprises an aerosol generating material and an aerosol is produced by the heated heater 130.
  • FIG. 18 is a view illustrating an example in which a cigarette is inserted into a holder.
  • the cigarette 3 may be inserted into the holder 1 through the end 141 of the case 140.
  • the heater 130 is located inside the cigarette 3. Accordingly, the aerosol generating material of the cigarette 3 is heated by the heated heater 130, thereby producing an aerosol.
  • the cigarette 3 may be similar to a general combustion cigarette.
  • the cigarette 3 may be divided into a first portion 310 including an aerosol generating material and a second portion 320 including a filter and the like.
  • the cigarette 3 according to an embodiment may include an aerosol generating material in the second portion 320.
  • an aerosol generating material in the form of granules or capsules may be inserted into the second portion 320.
  • the entirety of the first portion 310 may be inserted into the holder 1, and the second portion 320 may be exposed to the outside. Alternatively, only a part of the first part 310 may be inserted into the holder 1, or a part of the first part 310 and the second part 320 may be inserted.
  • the user may inhale the aerosol in the door state by mouth of the second portion 320.
  • the aerosol is mixed with the outside air and delivered to the user's mouth.
  • the outside air may be introduced 1110 through at least one hole formed in the surface of the cigarette 3, and may be introduced through at least one air passage formed in the holder 1. 1120.
  • the air passage formed in the holder 1 may be manufactured to be opened and closed by a user.
  • 19A and 19B are diagrams illustrating an example of a cigarette.
  • the cigarette 3 includes a tobacco rod 310, a first filter segment 321, a cooling structure 322, and a second filter segment 323.
  • the first portion 310 described above with reference to FIG. 18 includes a tobacco rod 310
  • the second portion 320 includes a first filter segment 321, a cooling structure 322, and a second filter segment 323. ).
  • the cigarette 3 of FIG. 19B further includes a fourth wrapper 334 as compared to the cigarette 3 of FIG. 19A.
  • the structure of the cigarette 3 shown in FIGS. 19A and 19B is merely an example, and some configurations may be omitted.
  • the cigarette 3 may not include one or more of the first filter segment 321, the cooling structure 322, and the second filter segment 323.
  • Tobacco rod 310 includes an aerosol generating material.
  • the aerosol generating material may include at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and oleyl alcohol.
  • the tobacco rod 310 may be about 7 mm to 15 mm in length, or preferably about 12 mm.
  • the diameter of the tobacco rod 310 may be 7mm to 9mm, or preferably about 7.9mm. The length and diameter of the tobacco rod 310 are not limited to the numerical range described above.
  • tobacco rod 310 may contain other additive materials such as flavoring agents, wetting agents and / or acetate compounds.
  • flavors include licorice, sucrose, fructose syrup, isosweet, cocoa, lavender, cinnamon, cardamom, celery, fenugreek, cascarilla, sandalwood, bergamot, geranium, honey essence, rose oil, Vanilla, lemon oil, orange oil, mint oil, cinnamon, caraway, cognac, jasmine, chamomile, menthol, cinnamon, ylang-ylang, sage, spearmint, ginger, coriander or coffee and the like.
  • Wetting agents may also include glycerin or propylene glycol and the like.
  • the tobacco rod 310 may be filled with tobacco sheaths.
  • tobacco sheaths can be produced by pulverizing tobacco sheets.
  • a process for additionally folding the tobacco sheet may be required.
  • the tobacco rod 310 may be filled with a plurality of tobacco strands in which the tobacco sheet is broken.
  • the tobacco rod 310 may be formed by combining a plurality of tobacco strands in the same direction (parallel) or randomly.
  • One tobacco strand may be manufactured in a rectangular parallelepiped shape having a length of 1 mm, a length of 12 mm, and a thickness (height) of 0.1 mm, but is not limited thereto.
  • the tobacco rod 310 filled with tobacco strands may generate a greater amount of aerosol. Assuming that the same space is filled, compared to tobacco sheets, tobacco strands ensure a larger surface area. Large surface area means that the aerosol generating material has more chances of contacting the outside air. Thus, when the tobacco rod 310 is filled with tobacco strands, more aerosol may be produced than with the tobacco sheet.
  • the tobacco rod 310 filled with tobacco strands can be more easily separated than that filled with the tobacco sheet.
  • the friction forces generated by the tobacco strands in contact with the heater 130 are smaller.
  • the tobacco rod 310 is filled with tobacco strands, it can be more easily separated from the holder 1 than with the tobacco sheet.
  • the tobacco sheet may be formed by grinding the tobacco raw material in slurry form and then drying the slurry. For example, 15-30% of the aerosol generating material may be added to the slurry.
  • the tobacco raw material may be tobacco leaf flakes, tobacco stems, tobacco dust generated during tobacco processing and / or main lateral strips of tobacco leaves.
  • the tobacco sheet may also contain other additives such as wood cellulose fibers.
  • the first filter segment 321 may be a cellulose acetate filter.
  • the first filter segment 321 may be in the form of a tube including a hollow therein.
  • the length of the first filter segment 321 may be about 7 mm to 15 mm, or preferably about 7 mm.
  • the length of the first filter segment 321 may be shorter than about 7 mm, but preferably has a length such that the function of at least one cigarette element (eg, cooling element, capsule, acetate filter, etc.) is not compromised. .
  • the length of the first filter segment 321 is not limited to the above-described numerical range. Meanwhile, the length of the first filter segment 321 may be extended, and the length of the entire cigarette 3 may be adjusted according to the length of the first filter segment 321.
  • the second filter segment 323 may also be a cellulose acetate filter.
  • the second filter segment 323 may be made of a recess filter including a hollow, but is not limited thereto.
  • the length of the second filter segment 323 may be about 5 mm to 15 mm, or preferably about 12 mm. The length of the second filter segment 323 is not limited to the above-described numerical range.
  • the second filter segment 323 may include at least one capsule 324.
  • the capsule 324 may be a structure wrapped in a coating film containing the fragrance.
  • the capsule 324 may have a spherical or cylindrical shape.
  • the diameter of the capsule 324 may be 2 mm or more, or preferably 2 to 4 mm.
  • the material forming the coating of the capsule 324 may be starch and / or gelling agent.
  • gelling gum or gelatin may be used as the gelling agent.
  • a gelling aid may further be used as a material for forming the film of the capsule 324.
  • calcium chloride can be used as the gelling aid, for example.
  • a plasticizer may be further used as a material for forming the film of the capsule 324.
  • glycerin and / or sorbitol may be used as the plasticizer.
  • a coloring agent may be further used as a material for forming the film of the capsule 324.
  • menthol essential oil of a plant, etc.
  • a fragrance contained in the capsule liquid can be used as a fragrance contained in the capsule liquid.
  • flavor contained in a liquid content MCT
  • MCT medium chain fatty acid triglyceride
  • the content solution may contain other additives such as a dye, an emulsifier, and a thickener.
  • the cooling structure 322 cools the aerosol generated by the heater 130 heating the tobacco rod 310. Thus, the user can inhale the aerosol cooled to the appropriate temperature.
  • the length of the cooling structure 322 may be about 10 mm to 20 mm, or preferably about 14 mm. The length of the cooling structure 322 is not limited to the above-described numerical range.
  • the cooling structure 322 can be made of polylactic acid.
  • the cooling structure 322 can be fabricated in various forms to increase the surface area per unit area (ie, surface area in contact with the aerosol). Various examples of the cooling structure 322 are described below with reference to FIGS. 20A-20F.
  • the tobacco rod 310 and the first filter segment 321 may be wrapped by the first wrapper 331.
  • the first wrapper 331 may be made of a paper packaging material having oil resistance.
  • the cooling structure 322 and the second filter segment 323 may be wrapped by the second wrapper 332.
  • the entire cigarette 3 may be repackaged by the third wrapper 333.
  • the second wrapper 332 and the third wrapper 333 may be made of a general paper packaging material.
  • the second wrapper 332 may be oil resistant hard wrap or PLA fragrance.
  • the second wrapper 332 may wrap a portion of the second filter segment 323, and further wrap the second filter segment 323 and the cooling structure 322.
  • the cigarette 3 may include a fourth wrapper 334. At least one of the tobacco rod 310 and the first filter segment 321 may be wrapped by a fourth wrapper 334. In other words, only the tobacco rod 310 may be wrapped by the fourth wrapper 334, and the tobacco rod 310 and the first filter segment 321 may be wrapped by the fourth wrapper 334.
  • the fourth wrapper 334 may be made of paper package.
  • the fourth wrapper 334 may be produced by applying (or coating) a predetermined material to one or both surfaces of the paper package.
  • silicon may be used as an example of the predetermined material, but is not limited thereto. Silicon has characteristics such as heat resistance with little change with temperature, oxidation resistance without oxidation, resistance to various chemicals, water repellency for water, or electrical insulation. However, even if not silicon, any material having the above-described characteristics may be applied (or coated) to the fourth wrapper 334 without limitation.
  • the cigarette 3 is illustrated to include both the first wrapper 331 and the fourth wrapper 334, but is not limited thereto. In other words, the cigarette 3 may include only one of the first wrapper 331 and the fourth wrapper 334.
  • the fourth wrapper 334 can prevent the phenomenon that the cigarette 3 burns. For example, when the tobacco rod 310 is heated by the heater 130, there is a possibility that the cigarette 3 is burned. Specifically, when the temperature rises above the ignition point of any one of the materials included in the tobacco rod 310, the cigarette 3 may be burned. Even in this case, since the fourth wrapper 334 includes a non-combustible material, the phenomenon in which the cigarette 3 is burned can be prevented.
  • the fourth wrapper 334 may prevent the holder 1 from being contaminated by the materials generated from the cigarette 3.
  • liquid substances can be produced in the cigarette 3.
  • the aerosol produced in the cigarette 3 is cooled by the outside air, whereby liquid substances (eg moisture) can be produced.
  • the fourth wrapper 334 wraps the tobacco rod 310 and / or the first filter segment 321, it is possible to prevent liquid substances produced in the cigarette 3 from leaking out of the cigarette 3. Can be. Therefore, the phenomenon in which the case 140 of the holder 1 or the like is contaminated by the liquid substances generated in the cigarette 3 can be prevented.
  • 20A to 20F are views showing examples of a cooling structure of a cigarette.
  • cooling structure shown in FIGS. 20A-20F can be fabricated using fibers produced from pure polylactic acid (PLA).
  • PLA polylactic acid
  • the film (sheet) when the film (sheet) is filled to produce a cooling structure (film), the film (sheet) may be broken by an external impact. In this case, the effect of the cooling structure cooling the aerosol is reduced.
  • cooling structure when manufacturing a cooling structure by extrusion molding or the like, as the process of cutting the structure is added, the efficiency of the process is lowered. There is also a limitation in manufacturing the cooling structure in various shapes.
  • the cooling structure according to one embodiment is fabricated (eg, woven) using polylactic acid fibers, the risk of the cooling structure being deformed or lost function by external impact can be lowered.
  • the manner of combining the fibers it is possible to produce a cooling structure having a variety of shapes.
  • the cooling structure with the fibers, the surface area in contact with the aerosol is increased.
  • the aerosol cooling effect of the cooling structure can be further improved.
  • the cooling structure 1310 may be manufactured in a cylindrical shape, and at least one air passage 1311 may be formed in a cross section of the cooling structure 1310.
  • the cooling structure 1320 may be manufactured as a structure in which a plurality of fibers are entangled with each other.
  • the aerosol may flow between the fibers, and vortex may be formed according to the shape of the cooling structure 1320.
  • the vortices formed widen the area that aerosols contact in the cooling structure 1320 and increase the time that the aerosols stay in the cooling structure 1320.
  • the heated aerosol can be cooled effectively.
  • the cooling structure 1330 may be manufactured in the form of a plurality of bundles 1331.
  • the cooling structure 1340 may be filled with granules made of polylactic acid, vinegar or charcoal, respectively.
  • Granules may also be prepared from a mixture of polylactic acid, vinegar and charcoal.
  • the granules may further include elements capable of increasing the cooling effect of the aerosol in addition to polylactic acid, vinegar and / or char.
  • the cooling structure 1350 may include a first cross section 1351 and a second cross section 1351.
  • the first end face 1351 is in contact with the first filter segment 321 and may include a void into which an aerosol is introduced.
  • the second end face 1352 borders the second filter segment 323 and may include voids through which aerosols may be released.
  • the first end face 1351 and the second end face 1352 may include a single pore having the same diameter, but the diameter and number of the pores included in the first end face 1351 and the second end face 1352. Is not limited thereto.
  • the cooling structure 1350 may include a third cross section 1353 including a plurality of voids between the first cross section 1351 and the second cross section 1352.
  • the diameters of the plurality of pores included in the third end face 1353 may be smaller than the diameters of the pores included in the first end face 1351 and the second end face 1352.
  • the number of pores included in the third end face 1353 may be greater than the number of pores included in the first end face 1351 and the second end face 1352.
  • the cooling structure 1360 may include a first cross section 1361 bordering the first filter segment 321 and a second cross section 1362 bordering the second filter segment 323. .
  • the cooling structure 1360 may include one or more tubular elements 1363.
  • tubular element 1363 may penetrate first cross section 1361 and second cross section 1362.
  • the tubular element 1363 may be packaged in a microporous package and filled with a filler (eg, the granules described above with reference to FIG. 20D) that may increase the cooling effect of the aerosol.
  • the holder can generate an aerosol by heating the cigarette. It is also possible to produce aerosols either independently of the holder or with the holder inserted into the cradle and tilted. In particular, when the holder is tilted, the heater may be heated by the power of the battery of the cradle.
  • the above-described method can be written as a program that can be executed in a computer, it can be implemented in a general-purpose digital computer to operate the program using a computer-readable recording medium.
  • the structure of the data used in the above-described method can be recorded on the computer-readable recording medium through various means.
  • the computer-readable recording medium may include a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, ROM, RAM, USB, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (eg, CD-ROM, DVD, etc.). do.
  • Embodiments may be applied to a heated cigarette or a heated aerosol generating device or the like.

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Abstract

에어로졸 생성 장치는 케이스와, 케이스의 내부에 케이스의 길이 방향을 따라 이동하도록 설치되며 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 용기와, 전방 단부가 용기의 수용공간으로 삽입되도록 케이스의 내부에 배치되며 전기가 인가되면 궐련을 가열하는 히터와, 용기를 케이스에 대해 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 구비한다.

Description

에어로졸 생성 장치
실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 궐련을 분리하기 전에 용기와 궐련이 궐련의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동함으로써 궐련과 히터의 분리가 편리하게 이루어지며 잔류물을 궐련과 함께 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출할 수 있는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열하여 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하여, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치에는 액체 상태의 담배를 기화시키는 액체 니코틴 기화장치나 궐련을 가열하여 훈증 방식으로 흡연용 기체를 발생시키는 에어로졸 발생장치 등이 포함된다.
전기를 이용하여 궐련을 가열하는 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치를 사용할 때에는 히터에 의해 가열됨으로써 흡연용 기체를 발생시킨 궐련을 에어로졸 생성 장치에서 분리하여 폐기한 후 새로운 궐련을 에어로졸 생성 장치에 삽입할 수 있다.
한국 등록특허 제10-1667124호는 궐련을 가열하여 흡연용 기체를 발생시키는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 에어로졸 생성 장치에 궐련을 삽입하는 동작이나 에어로졸 생성 장치로부터 궐련을 분리하는 동작을 보조하는 홀더(holder)의 구조를 설명한다.
사용자가 이러한 구조의 에어로졸 생성 장치를 사용할 때에는 흡연 시에 에어로졸 생성 장치의 외부로 추출되는 홀더에 궐련을 삽입하여 홀더와 궐련을 에어로졸 생성 장치로 밀어 넣는 동작을 실시하고, 흡연 후에는 홀더를 에어로졸 생성 장치의 외부로 돌출시킨 후 홀더에서 궐련을 제거하는 작업을 실시한다.
이와 같은 구성의 홀더를 이용한 에어로졸 생성 장치에서는 홀더가 단순히 궐련의 삽입과 분리 동작을 안내하는 기능만을 하므로, 흡연 중에 가열되는 궐련에서 발생한 잔류물이 에어로졸 생성 장치의 내부 공간과 히터 등의 구성요소들에 남아 에어로졸 생성 장치를 청결히 유지하기가 어렵다.
사용자가 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리할 때에는 홀더에 삽입되어 있는 상태의 궐련을 사용자가 손으로 잡아 홀더의 밖으로 궐련을 당기는 조작에 의해 궐련을 제거하는데, 궐련과 히터의 접촉면에 붙어 있던 담배 성분이 사용자가 궐련을 분리하는 조작 중에도 분리되지 않고 히터에 남는다. 궐련에서 발생한 담배 성분은 궐련과 히터의 사이의 접촉면에 부착되는데, 히터에 부착된 담배 성분이 히터의 열에 의해 응축됨으로써 부착력이 더욱 강해지므로 에어로졸 생성 장치의 사용시간이 경과할수록 히터와 에어로졸 생성 장치의 내부 공간의 청결도가 불량해진다.
실시예들은 에어로졸 생성 방법 및 장치를 제공한다. 또한 실시예들은 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 실시예들의 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
실시예들은 또한 궐련의 분리 작업이 편리한 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
실시예들은 또한 히터에 부착되는 물질을 제거할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 케이스와, 케이스의 내부에 케이스의 길이 방향을 따라 이동하도록 설치되며 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 용기와, 전방 단부가 용기의 수용공간으로 삽입되도록 케이스의 내부에 배치되며 전기가 인가되면 궐련을 가열하는 히터와, 용기를 케이스에 대해 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부를 구비한다.
케이스는 용기가 직선적으로 이동하도록 안내하는 가이드를 구비할 수 있다.
용기는 히터의 전방 단부가 통과하는 통공을 더 구비할 수 있다.
통공의 크기는 히터의 전방 단부의 두께에 대응할 수 있으며, 용기가 이동하는 동안 통공이 히터와 접촉함으로써 통공이 히터의 표면에 부착된 물질을 긁어낼 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터의 전방 단부의 표면에 내마모성 소재를 포함하는 코팅층을 더 구비할 수 있다.
통공의 크기는 히터의 전방 단부의 크기보다 크게 형성됨으로써, 통공의 내면은 히터의 전방 단부로부터 이격될 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터의 후방 단부에 결합되며 히터의 위치를 케이스에 대해 고정하는 고정부를 더 구비할 수 있고, 탄성 지지부는 고정부와 용기의 사이에 배치될 수 있다.
용기는 일측 단부의 내경이 외측으로 확장된 확장부를 더 구비할 수 있고, 케이스는 용기의 확장부의 내벽면과 궐련의 외주면의 사이에 삽입되어 용기의 이동방향을 따라 직선적으로 연장하는 삽입부를 구비할 수 있다.
용기는 확장부의 외측에서 고정부를 향하는 면에 형성된 지지턱을 더 구비할 수 있고, 탄성 지지부는 지지턱과 고정부의 사이에 배치될 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 용기와 케이스의 사이에 배치되어 용기의 이동에 반대되는 저항력을 부여하는 스토퍼를 더 구비할 수 있다.
다른 측면의 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은, 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 홀더; 및 상기 홀더가 삽입되는 내부 공간을 포함하는 크래들;을 포함하고, 상기 홀더가 상기 크래들의 상기 내부 공간에 삽입된 후 틸트(tilt)되어 상기 에어로졸을 생성한다.
또 다른 측면에 따른 실시예에 관한 홀더에 삽입되는 궐련은, 복수의 담배 가닥들을 포함하는 담배 로드; 중공을 포함하는 제 1 필터 세그먼트; 상기 생성된 에어로졸을 냉각하는 냉각 구조물; 및 제 2 필터 세그먼트;를 포함한다.
상술한 바와 같은 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 궐련을 분리하기 전에 궐련 및 용기가 히터가 궐련의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동함으로써 궐련과 히터의 접촉면이 쉽게 분리될 수 있다.
또한 용기와 궐련이 이동하는 동안 히터가 고정된 상태를 유지하며, 용기와 궐련이 가압 위치까지 이동하는 동작과 다시 초기 위치로 이동하는 동작에 의해 히터의 표면에 부착되어 있던 잔류물이 히터로부터 분리되므로 잔류물을 손쉽게 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 작동 상태를 예시적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 궐련이 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 에어로졸 생성 장치의 궐련을 분리하기 위한 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 에어로졸 생성 장치에서 궐련이 분리되는 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 6은 도 5에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 9a 및 도 9b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 10은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 11a 및 도 11b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 12는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 13은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 14a 내지 도 14b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 15은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16는 홀더가 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 19a 및 19b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 20a 내지 도 20f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.
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.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 작동 상태를 예시적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 궐련이 장착된 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 케이스(10)와, 케이스(10)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 케이스(10)의 내부에 설치되며 궐련(7)을 수용하는 수용공간(20v)을 구비하는 용기(20)와, 전방 단부(131)가 용기(20)의 수용공간(20v)에 삽입되도록 케이스(10)의 내부에 배치되며 궐련(7)을 가열하는 히터(30)와, 용기(20)를 케이스(10)에 대하여 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부(40)를 구비한다.
케이스(10)는 에어로졸 생성 장치의 외관을 형성하며 내부에 형성된 내부공간(10v)에 여러 가지 구성요소들을 수용하고 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(10)는 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 가지며, 전방 단부에 외부로 개방되어 궐련(7)이 삽입될 수 있는 개구(10i)를 구비한다. 케이스(10)는 전기와 열을 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 플라스틱 소재가 코팅된 금속성 소재로 제작될 수 있다.
케이스(10)의 내부에는 케이스(10)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 용기(20)가 설치된다. 궐련(7)은 원통형상으로 제작될 수 있으며 용기(20)와 케이스(10)도 궐련(7)의 형상에 대응하여 궐련(7)의 길이 방향을 따라 연장한다.
용기(20)는 내부가 비어 있는 원통형상으로 제작되며, 전방의 단부에 궐련(7)이 삽입되도록 개방되는 개구와 후방의 단부에 히터(30)의 전방 단부(31)가 통과하는 통공(20r)과 내부에 궐련(7)을 수용하는 수용공간(20v)을 구비한다.
용기(20)는 케이스(10)의 내부에 수용된 상태에서 궐련(7)을 수용하고 지지하며 궐련(7)과 함께 케이스(10)의 길이 방향을 따라 이동하는 기능을 수행한다. 따라서 용기(20)는 케이스(10)의 외부로 분리되는 것이 아니다.
케이스(10)의 내부에는 궐련(7)을 가열하는 기능을 수행하는 히터(30)가 배치된다. 히터(30)의 전방 단부(31)는 용기(20)의 통공(20r)을 통해 용기(20)의 내부로 삽입되며, 용기(20)에 궐련(7)이 수용되는 경우 히터(30)의 전방 단부(31)가 궐련(7)의 후방의 단부에 삽입된다.
용기(20)의 통공(20r)의 크기는 히터(30)의 전방 단부(31)의 두께에 대응할 수 있다. 예를 들어, 히터(30)의 전방 단부(31)가 원형의 단면을 갖는 경우 통공(20r)도 원형의 단면 형상을 갖고, 통공(20r)의 내경은 히터(30)의 전방 단부(31)의 외경에 대응하도록 형성된다. 따라서 통공(20r)의 내면은 히터(30)의 전방 단부(31)의 외측 표면에 접촉하는 상태를 유지한다.
따라서 용기(20)가 이동하는 동안 통공(20r)이 히터(30)의 전방 단부(31)의 외측 표면에 부착된 물질을 긁어내는 기능을 수행할 수 있다. 용기(20)의 통공(20r)과 히터(30)의 전방 단부(31)가 서로 접촉하며 상대적으로 움직이는 동작이 반복적으로 이루어지므로, 히터(30)의 전방 단부(31)의 표면에 내마모성 소재의 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들어 코팅층은 금속, 합금, 세라믹, 플라스틱, 유리 등의 소재를 포함할 수 있다.
실시예는 상술한 바와 같이 통공(20r)의 내면이 히터(30)의 전방 단부(31)의 외측 표면에 접촉하는 구성에 의해 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 통공(20r)의 크기가 히터(30)의 전방 단부(31)의 크기보다 더 크게 형성됨으로써, 통공(20r)의 내면이 히터(30)의 전방 단부(31)의 외측면으로부터 이격될 수 있다.
히터(30)의 후방 단부(32)는 전기 배선(71)을 통해 케이스(10)의 후방에 배치된 전기공급장치(72)에 전기적으로 연결된다. 케이스(10)의 후방 단부에는 전기공급장치(72)를 둘러싸는 베이스(19)가 연결된다. 히터(30)의 전방 단부(31)에 궐련(7)이 삽입된 상태에서 전기공급장치(72)의 전기가 히터(30)에 공급되면 히터(30)가 가열됨으로써 궐련(7)이 가열된다.
도 2는 궐련(7)이 에어로졸 생성 장치에 장착된 상태를 도시한다. 에어로졸 생성 장치가 담배 연기 발생 기능을 수행하기 위해서는 도 2에 도시된 것과 같이 궐련(7)이 용기(20)의 후방단부의 통공(20r)의 위치까지 삽입된다. 히터(30)의 전체 길이는 약 25mm이며 히터(30)의 전방 단부(31) 중 궐련(7)에 삽입된 부분의 길이는 약 12mm이다. 이러한 상태에서는 히터(30)의 전방 단부(31)가 궐련(7)의 후방단부가 삽입되어 있으므로, 히터(30)에 전기가 공급되면 히터(30)가 궐련(7)을 가열하여 담배 연기를 발생시킬 수 있다.
케이스(10)는 히터(30)의 후방 단부(32)에 결합되어 케이스(10)에 대한 히터(30)의 위치를 고정하는 고정부(50)를 구비한다. 고정부(50)는 상단이 개방되며 내부가 빈 중공 원통형상을 가지며 내부에 용기(20)를 수용하는 공간(50v)을 구비한다. 고정부(50)는 후단에 히터(30)의 전방 단부(31)가 삽입되는 구멍(50r)을 구비한다.
히터(30)의 전방 단부(31)는 고정부(50)의 구멍(50r)을 관통한다. 히터(30)는 외측 면에 돌출되는 플랜지(30p)를 구비한다. 플랜지(30p)가 고정부(50)에 고정됨으로써 케이스(10)에 대한 히터(30)의 위치가 고정될 수 있다.
탄성 지지부(40)는 고정부(50)와 용기(20)의 사이에 배치됨으로써 용기(20)를 케이스(10)에 대해 탄성적으로 지지하는 기능을 수행한다. 도시된 실시예에서 탄성 지지부(40)는 원통형의 압축 코일 스프링으로 구현되었으나, 실시예는 탄성 지지부(40)의 예에 의해 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 탄성 지지부(40)는 액체나 기체를 이용한 압축 실린더나, 고무 등에 의해 구현될 수 있다.
용기(20)는 일측 단부에 외측으로 확장되는 확장부(20f)를 구비한다. 확장부(20f)의 내경은 궐련(7)의 외경보다 크게 형성된다. 케이스(10)는 용기(20)의 확장부(20f)의 내벽면(20w)과 궐련(7)의 외주면의 사이에 삽입되어 용기(20)의 이동 방향을 따라 직선적으로 연장하는 삽입부(10s)를 구비한다. 즉 케이스(10)의 확장부(20f)와 케이스(10)의 내벽면(20w)의 사이에 형성되는 안내공간(10g)에 용기(20)의 확장부(20f)가 삽입된 상태에서, 용기(20)가 케이스(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동할 수 있다.
용기(20)는 확장부(20f)의 외측에서 고정부(50)를 향하는 면에 형성된 지지턱(29)을 구비한다. 탄성 지지부(40)의 일단(40f)은 용기(20)의 지지턱(29)에 의해 지지되고 타단(40r)은 고정부(50)에 의해 지지된다.
도 3은 도 2의 에어로졸 생성 장치의 궐련을 분리하기 위한 작동상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 에어로졸 생성 장치에서 궐련이 분리되는 작동상태를 도시한 단면도이다.
사용자가 에어로졸 생성 장치를 사용한 후에 에어로졸 생성 장치에서 궐련(7)을 제거해야 한다. 도 3 및 도 4는 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리하는 작동상태를 차례로 도시한다.
도 3은 에어로졸 생성 장치에서 궐련(7)을 제거하기 위하여 사용자가 궐련(7)을 가압하는 작동상태를 나타낸다. 사용자가 에어로졸 생성 장치에서 궐련(7)을 분리하기 위하여 궐련(7)을 가압하면, 궐련(7)과 함께 용기(20)가 탄성 지지부(40)를 가압하며 도 3에 도시된 것과 같이 후방을 향하여 직선적으로 이동함으로써 가압 위치로 이동한다. 궐련(7)과 용기(20)가 가압되는 동안 히터(30)는 고정부(50)에 고정된 상태를 유지하므로, 케이스(10)에 대한 히터(30)의 위치는 변하지 않고 유지된다.
궐련(7)이 히터(30)에 의해 가열되는 동안 궐련(7)에서 발생한 담배 물질(잔류물)은 히터(30)와 궐련(7)의 사이의 접촉면에 응축되어 부착된다. 궐련(7)과 용기(20)가 가압됨으로써 직선 운동을 하여 도 3에 도시된 것과 같이 궐련(7)과 용기(20)가 가압 위치까지 이동하는 동안 히터(30)는 위치를 유지한다. 용기(20)는 가압 위치까지 이동함으로써 약 5mm만큼 이동한다. 이러한 작동으로 인해 궐련(7)과 히터(30)의 사이의 접촉면에 부착된 담배 물질에 의해 서로 부착된 상태를 유지하던 궐련(7)과 히터(30)의 접촉면이 쉽게 분리될 수 있다.
도 3에 도시된 상태에서 사용자가 궐련(7)과 용기(20)를 가압하지 않고 놓으면, 도 4에 도시된 것과 같이 탄성 지지부(40)의 복원력에 의해 용기(20)와 궐련(7)이 전방을 향하여 직선적으로 이동하여 도 4에 도시된 것과 같이 용기(20)가 원래의 위치인 초기 위치로 이동한다. 그 후에 사용자가 궐련(7)을 잡아서 용기(20)의 수용공간(20v)의 외부로 추출함으로써 사용된 궐련(7)을 에어로졸 생성 장치의 용기(20)로부터 완전히 분리할 수 있다.
종래의 에어로졸 생성 장치에서는 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리할 때에 사용자가 에어로졸 생성 장치로부터 단순히 빼내는 방식을 이용하므로, 궐련과 히터의 사이에 존재하는 담배 물질이 히터에 부착되는 경우가 많다.
그러나 상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서는 궐련(7)을 에어로졸 생성 장치에서 분리하기 전에 먼저 궐련(7)과 용기(20)를 가압 위치, 즉 도 3에 도시된 것과 같이 용기(20)가 탄성 지지부(40)를 끝까지 가압하도록 하측 방향으로 이동한 위치로 이동시킬 수 있다.
용기(20)와 궐련(7)이 가압 위치까지 이동하는 동안, 히터(30)가 고정된 상태를 유지함으로써 히터(30)의 케이스(10)에 대한 위치가 변화하지 않으므로 담배 물질에 의해 고착되어 있던 히터(30)와 궐련(7)의 사이의 접촉면이 쉽게 분리될 수 있다.
또한 용기(20)와 궐련(7)이 도 3에 도시된 가압 위치까지 이동하는 동작과 가압 위치까지 이동하였던 용기(20)와 궐련(7)이 도 4에 도시된 초기 위치로 이동하는 동작에 의해 히터(30)의 표면에 부착되어 있던 담배 물질을 히터(30)로부터 분리하는 작용이 발생한다. 즉 용기(20)와 궐련(7)이 도 3에 도시된 가압 위치까지 도달하는 동안 궐련(7)이 히터(30)의 표면을 밀어서 히터(30)의 표면에 부착된 잔류물을 밀어내는 작용을 하고, 탄성 지지부(40)에 의해 가압되는 용기(20)가 도 4에 도시된 초기 위치로 다시 이동을 하는 과정에서 용기(20)와 궐련(7)이 탄성 지지부(40)의 가압력에 의해 진동을 하므로 히터(30)의 표면과 궐련(7)의 접촉면의 사이에 진동이 전달되어 히터(30)의 표면에 부착된 잔류물이 히터(30)의 표면으로부터 분리된다.
상술한 작동을 통해 히터(30)가 먼저 궐련(7)으로부터 분리된 후에 사용자가 궐련(7)을 잡아서 에어로졸 생성 장치로부터 궐련(7)을 분리할 수 있으므로, 궐련(7)과 함께 궐련(7)에 부착되어 있는 잔류물을 손쉽게 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출시킬 수 있다.
도 3은 에어로졸 생성 장치에서 궐련(7)을 제거하는 동작을 나타내지만, 새로운 궐련(7)을 에어로졸 생성 장치에 장착할 때에도 도 3에 도시된 것과 유사한 작동상태가 될 수 있다. 새로운 궐련(7)을 에어로졸 생성 장치에 장착하기 위해서 사용자가 비어 있는 용기(20)의 수용공간(20v)에 궐련(7)을 삽입한 후 궐련(7)을 가압하면 궐련(7)과 함께 용기(20)가 탄성 지지부(40)를 가압하며 후방을 향하여 이동한다.
만일, 용기(20)를 지지하는 탄성 지지부(40)가 없다면 궐련(7)을 가압하는 사용자는 궐련(7)이 용기(20)에 완전히 삽입된 것인지를 알 수가 없으므로 사용자가 무리한 힘으로 궐련(7)을 계속 가압할 수 있다.
그러나 상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서는 사용자가 궐련(7)을 가압하는 동안 케이스(10)를 따라 이동하는 용기(20)에 탄성 지지부(40)에 의한 저항력이 가해진다. 따라서 사용자는 용기(20)와 궐련(7)으로부터 전달되는 저항력을 느낌으로써 궐련(7)이 용기(20)에 완전히 삽입된 것을 알 수 있다.
용기(20)와 궐련(7)을 가압하던 사용자가 궐련(7)을 놓으면, 궐련(7)과 용기(20)는 상측을 향하여 직선적으로 이동하여 도 2에 도시된 것과 같이 궐련(7)과 용기(20)는 초기 위치로 이동한다. 도 2에 도시된 상태에서 히터(30)가 궐련(7)을 가열함으로써 담배 연기를 발생시킨다.
도 5는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 5에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 케이스(110)와, 케이스(110)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 케이스(110)의 내부에 설치되며 궐련(7)을 수용하는 수용공간(120v)을 구비하는 용기(120)와, 전방 단부(131)가 용기(120)의 수용공간(120v)에 삽입되도록 케이스(110)의 내부에 배치되며 궐련(7)을 가열하는 히터(130)와, 용기(120)를 케이스(110)에 대하여 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부(140)를 구비한다.
케이스(110)는 에어로졸 생성 장치의 외관을 형성하며 내부에 형성된 내부공간(110v)에 여러 가지 구성요소들을 수용하고 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(110)는 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 가지며, 전방 단부에 외부로 개방되어 궐련(7)이 삽입될 수 있는 개구(110i)를 구비한다. 케이스(110)는 전기와 열을 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 플라스틱 소재가 코팅된 금속성 소재로 제작될 수 있다.
케이스(110)의 내부에는 케이스(110)의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 용기(120)가 설치된다. 궐련(7)은 원통형상으로 제작될 수 있으며 용기(120)와 케이스(110)도 궐련(7)의 형상에 대응하여 궐련(7)의 길이 방향을 따라 연장한다.
용기(120)는 내부가 비어 있는 원통형상으로 제작되며, 전방의 단부에 궐련(7)이 삽입되도록 개구되는 개구와 후방의 단부에 히터(130)의 전방 단부(131)가 통과하는 통공(120r)과 내부에 궐련(7)을 수용하는 수용공간(120v)을 구비한다.
용기(120)는 케이스(110)의 내부에 수용된 상태에서 궐련(7)을 수용하고 지지하며 궐련(7)과 함께 케이스(110)의 길이 방향을 따라 이동하는 기능을 수행한다. 따라서 용기(120)는 케이스(110)의 외부로 분리되는 것이 아니다.
케이스(110)의 내부에는 궐련(7)을 가열하는 기능을 수행하는 히터(130)가 배치된다. 히터(130)의 전방 단부(131)는 용기(120)의 통공(120r)을 통해 용기(120)의 내부로 삽입되며, 용기(120)에 궐련(7)이 수용되는 경우 히터(130)의 전방 단부(131)가 궐련(7)의 후방의 단부에 삽입된다.
히터(130)의 후방 단부(132)는 전기 배선(71)을 통해 케이스(110)의 후방에 배치된 전기공급장치(72)에 전기적으로 연결된다. 히터(130)의 전방 단부(131)에 궐련(7)이 삽입된 상태에서 전기공급장치(72)의 전기가 히터(130)에 공급되면 히터(130)가 가열됨으로써 궐련(7)이 가열된다.
케이스(110)는 히터(130)의 후방 단부(132)에 결합되어 케이스(110)에 대한 히터(130)의 위치를 고정하는 고정부(150)를 구비한다. 고정부(150)는 상단이 개구되며 내부가 빈 중공 원통형상을 가지며 내부에 용기(120)를 수용하는 공간(150v)을 구비한다. 고정부(150)는 후단에 히터(130)의 전방 단부(131)가 삽입되는 구멍(150r)을 구비한다.
히터(130)의 전방 단부(131)는 고정부(150)의 구멍(150r)을 관통한다. 히터(130)는 외측 면에 돌출되는 플랜지를 구비한다. 플랜지가 고정부(150)에 고정됨으로써 케이스(110)에 대한 히터(130)의 위치가 고정될 수 있다.
탄성 지지부(140)는 고정부(150)와 용기(120)의 사이에 배치됨으로써 용기(120)를 케이스(110)에 대해 탄성적으로 지지하는 기능을 수행한다. 도시된 실시예에서 탄성 지지부(140)는 원추형 또는 사다리꼴 단면 형상을 갖는 압축 코일 스프링으로 구현되었으나, 실시예는 탄성 지지부(140)의 예에 의해 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 탄성 지지부(140)는 액체나 기체를 이용한 압축 실린더나, 고무 등에 의해 구현될 수 있다.
용기(120)는 일측 단부에 외측으로 확장되는 확장부(120f)를 구비한다. 확장부(120f)의 내경은 궐련(7)의 외경보다 크게 형성된다. 케이스(110)는 용기(120)의 확장부(120f)의 내벽면(120w)과 궐련(7)의 외주면의 사이에 삽입되어 용기(120)의 이동 방향을 따라 직선적으로 연장하는 삽입부(110s)를 구비한다. 즉 케이스(110)의 확장부(120f)와 케이스(110)의 내벽면(120w)의 사이에 형성되는 안내공간(110g)에 용기(120)의 확장부(120f)가 삽입된 상태에서, 용기(120)가 케이스(110)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동할 수 있다.
탄성 지지부(140)의 일단(140f)은 용기(120)의 하면에 의해 지지되고 타단(140r)은 고정부(50)에 의해 지지된다.
도 6은 도 5에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부분을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 작동상태를 도시한 단면도이다. 도 6 및 도 7은 도 5의 F로 표시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
에어로졸 생성 장치는 용기(120)와 케이스(110)의 사이에 배치되어 용기(120)의 이동에 반대되는 저항력을 부여하는 스토퍼를 구비한다. 스토퍼는 용기(120)의 외측 표면에서 돌출된 이동 돌기(129t)와, 케이스(110)의 내측 표면에서 돌출된 고정 돌기(119t)를 구비한다.
사용자가 용기(120)를 하측 방향을 향해 가압하면 도 6에 도시된 것과 같이, 용기(120)의 이동 돌기(129t)가 용기(120)와 함께 하측 방향으로 이동함으로써 고정 돌기(119t)에 접근한다.
사용자가 용기(120)를 계속 가압하면 도 7에 도시된 것과 같이 용기(120)의 이동 돌기(129t)가 케이스(110)의 고정 돌기(119t)의 사이에 삽입됨으로써, 이동 돌기(129t)와 고정 돌기(119t)의 결합 작용에 의해 용기(120)의 이동이 제한된다.
이동 돌기(129t)와 고정 돌기(119t)의 크기를 크게 형성함으로써 두 개의 고정 돌기(119t)가 이동 돌기(129t)를 고정하는 힘이 탄성 지지부(140)의 가압력보다 크도록 설정하는 경우, 스토퍼는 용기(120)를 도 7에 도시된 가압 위치에 유지하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 경우 도 7에 도시된 가압 위치로부터 용기(120)를 상측으로 이동시키기 위해서는 사용자가 용기(120)에 힘을 가하여 이동 돌기(129t)와 고정 돌기(119t)의 결합을 해제해야 한다. 이동 돌기(129t)가 고정 돌기(119t)로부터 빠져나오면 탄성 지지부(140)의 복원력에 의해 용기(120)는 상측을 향하여 이동한다.
이동 돌기(129t)와 고정 돌기(119t)의 크기를 크게 형성함으로써 두 개의 고정 돌기(119t)가 이동 돌기(129t)를 고정하는 힘이 탄성 지지부(140)의 가압력보다 작도록 설정하는 경우, 스토퍼는 용기(120)를 도 7에 도시된 가압 위치에 유지하는 기능을 수행할 수 없으며 하측 방향을 이동하던 용기(120)의 운동에 대해 저항력을 부여하는 기능만을 수행한다. 즉 용기(120)가 도 7에 도시된 가압 위치에 도달하여 이동 돌기(129t)가 두 개의 고정 돌기(119t)의 사이에 삽입되는 과정에서 용기(120)를 가압하던 사용자의 손에 저항감이 전달되므로, 사용자는 용기(120)가 충분히 가압된 것임을 알 수 있다.
상술한 실시예에서는 고정 돌기(119t)가 2개로 도시되었으나, 실시예는 이러한 고정 돌기(119t)의 개수나 형상이나 크기에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어 고정 돌기(119t)를 하나만 설치하되, 이동 돌기(129t)가 고정 돌기(119t)를 통과할 수 없도록 이동 돌기(129t)와 고정 돌기(119t)의 크기를 충분히 크게 형성함으로써 이동 돌기(129t)와 고정 돌기(119t)는 용기(120)가 가압 위치를 지나서 더 이동할 수 없도록 용기(120)의 직선 운동을 제한하는 기능을 수행할 수 있다.
이하의 도 8 내지 도 20a 및 도 20f에 도시된 실시예들은 상술한 도 1 내지 도 7에 도시된 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에 적용될 수 있는 변형된 에어로졸 생성 장치와 에어로졸 생성 방법을 도시한다.
도 8 내지 도 20a 및 도 20f에서 구성요소들을 지시하는 번호들은 도 1 내지 도 7에서 사용된 번호들과 연관성이 없이 독립적으로 사용되었다. 따라서 도 1 내지 도 7에서 구성요소들을 지시한 번호들과, 도 8 내지 도 20a 및 도 20f에서 구성요소들을 지시하는 번호들은 서로 독립적으로 상이한 구성요소들을 지시하기 위해 사용된 것으로 이해되어야 한다.
도 8은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 8을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 홀더(1)는 케이스(140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(1)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다.
도 8에 도시된 홀더(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 8에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 홀더(1)는 히터(130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도 홀더(1)는 히터(130)를 가열할 수 있다.
케이스(140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(140)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다.
또한, 케이스(140)의 말단(141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(140)와 히터(130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
또한, 배터리(110)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리(110)의 용량은 120mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)가 충전이 가능한 경우, 배터리(110)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)는 16C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(110)는 충/방전이 8000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.
여기에서, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(130)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 직경이 약 2mm, 길이가 약 23mm인 원기둥 형상을 갖고, 히터(130)의 말단(131)은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 히터(130)는 궐련의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 히터(130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)의 길이가 23mm라고 가정하면, 히터(130)의 말단(131)으로부터 12mm만 가열되고, 히터(130)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.
히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(130)가 가열될 수 있다.
안정적인 사용을 위하여, 히터(130)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(130)에 전력이 공급되는 경우, 히터(130)의 표면 온도는 400℃ 이상으로 상승할 수 있다. 히터(130)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(130)의 표면 온도는 약 350℃까지 상승할 수 있다.
홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 더 포함될 수 있다.
예를 들어, 제 2 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 제 2 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018004178-appb-M000001
수학식 1에서, R은 제 2 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 제 2 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 제 2 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 제 2 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 수 있다.
히터(130)는 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(제 1 전기 전도성 트랙 및 제 2 전기 전도성 트랙)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 2개의 제 1 전기 전도성 트랙 및 1개 또는 2개의 제 2 전기 전도성 트랙으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수 있다.
제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 히터(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 크래들(2)이 홀더(1)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(1)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
또한, 홀더(1)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있고, 궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 9a는 홀더(1)를 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 홀더(1)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(1)의 케이스(140)는 사용자의 동작에 의하여 분리될 수 있으며, 케이스(140)의 말단(141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)에는 사용자가 홀더(1)를 제어할 수 있는 버튼(150) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(160)가 포함될 수 있다.
도 9b는 홀더(1)를 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 홀더(1)는 크래들(2)과 결합되는 단자(170)를 포함할 수 있다. 홀더(1)의 단자(170)가 크래들(2)의 단자(260)와 결합함으로써, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(170)와 단자(260)를 통하여, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)가 동작할 수도 있고, 홀더(1)와 크래들(2)간에 통신(신호의 송수신)이 가능하다. 예를 들어, 단자(170)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 10은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 10을 참조하면, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220)를 포함한다. 또한, 크래들(2)은 홀더(1)가 삽입될 수 있는 내부 공간(230)을 포함한다. 예를 들어, 내부 공간(230)은 크래들(2)의 일 측면에 형성될 수 있다. 따라서, 크래들(2)이 별도의 뚜껑을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다.
도 10에 도시된 크래들(2)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 10에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(2)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(210)는 크래들(2)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되어 홀더(1)의 단자(170)와 크래들(2)의 단자(260)가 결합하는 경우, 크래들(2)의 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합된 경우, 배터리(210)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)의 단자(170)와 크래들(2)의 단자(260)가 결합되면, 홀더(1)의 배터리(110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
배터리(210) 종류의 예는 도 8을 참조하여 상술한 배터리(110)의 예와 동일할 수 있다. 배터리(210)의 용량은 배터리(110)의 용량보다 클 수 있고, 예를 들어 배터리(210)의 용량은 3000mAh 이상이 될 수 있다, 다만, 배터리(210)의 용량은 상술한 예에 한정되지 않는다.
제어부(220)는 크래들(2)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(220)는 크래들(2)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(2)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급함으로써, 배터리(110)를 충전하거나 히터(130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(1)와 크래들(2)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
제어부(120)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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
한편, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(220)(예를 들어, 배터리(220)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(1)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.
또한, 크래들(2)은 사용자가 크래들(2)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(1)와 결합하는 단자(260) 및/또는 배터리(210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(2)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(2)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(2)은 홀더(1)의 히터(130)를 예열하는 기능, 홀더(1)의 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(1) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(2)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(2)의 배터리(210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(2)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(2)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
도 11a 및 도 11b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 11a는 크래들(2)을 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(2)의 일 측면에는 홀더(1)가 삽입될 수 있는 공간(230)이 있다. 또한, 크래들(2)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(2)에는 사용자가 크래들(2)를 제어할 수 있는 버튼(240) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(250)가 포함될 수 있다.
도 11b는 크래들(2)을 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(2)에는 삽입된 홀더(1)와 결합되는 단자(260)를 포함할 수 있다. 단자(260)가 홀더(1)의 단자(170)와 결합함으로써, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(170)와 단자(260)을 통하여, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)가 동작할 수도 있고, 홀더(1)와 크래들(2)간의 신호의 송수신이 가능하다. 예를 들어, 단자(260)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 8 내지 도 11b를 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(1)는 크래들(2)의 내부 공간(230)에 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 크래들(2)의 내부에 완전히 삽입될 수도 있고, 크래들(2)에 삽입된 상태에서 틸트(tilt)될 수도 있다. 이하, 도 12 내지 도 14b를 참조하여, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 예들을 설명한다.
도 12는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 삽입될 공간(230)이 크래들(2)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(1)는 크래들(2)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(2)은, 홀더(1)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.
크래들(2)에는 홀더(1)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(271, 272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(1)에도 적어도 하나의 결착 부재(181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(181, 271, 272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 12에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(1)가 하나의 결착 부재(181)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(271, 272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(181, 271, 272)의 수는 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)는 제 1 위치에 결착 부재(181)를 포함할 수 있고, 크래들(2)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(271, 272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.
홀더(1) 및 크래들(2)에 결착 부재(181, 271, 272)가 포함됨에 따라, 홀더(1)가 크래들(2)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1) 및 크래들(2)에 단자(170, 260) 이외에 결착 부재(181, 271, 272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(2)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(1)가 크래들(2)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들(170, 260) 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)에 의하여 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여 홀더(1)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 13은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.
도 12에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 홀더(1)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.
도 13에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 틸트되면, 홀더(1)의 말단(141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(θ)은 궐련이 홀더(1)의 말단(141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 말단(141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출될 수 있는 만큼 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(θ)의 범위는 0도 초과 180도 이하가 될 수 있고, 바람직하게는 10도 이상 90도 이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)의 범위는 10도 이상 20도 이하, 10도 이상 30도 이하, 10도 이상 40도 이하, 10도 이상 50도 이하, 또는 10도 이상 60도 이하가 될 수 있다.
또한, 홀더(1)가 틸트되더라도, 홀더(1)의 단자(170)와 크래들(2)의 단자(260)는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(1)의 히터(130)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 배터리(110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 13에는 홀더(1)가 하나의 결착 부재(182)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(273, 274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(182, 273, 274) 각각의 위치는 도 12를 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(182, 273, 274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(274)의 자석 강도가 결착 부재(273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(1)가 틸트되더라도, 결착 부재(182) 및 결착 부재(274)에 의하여, 홀더(1)는 크래들(2)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들(170, 260) 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)에 의하여 홀더(1)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여, 홀더(1)의 히터(130)를 가열하거나, 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 14a 내지 도 14b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 14a에는 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자가 홀더(1)에 접촉하는 것을 최소화하기 위하여, 크래들(2)의 내부 공간(230)이 충분히 확보되도록 제작될 수 있다. 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 제어부(220)는, 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있도록, 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급한다.
도 14b에는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 틸트된 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 틸트되면, 제어부(220)는, 홀더(1)의 배터리(110)가 충전되거나, 홀더(1)의 히터(130)가 가열될 수 있도록, 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급한다.
도 15는 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 15에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 8에 도시된 홀더(1) 또는 도 10에 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 8에 도시된 홀더(1) 및 도 10에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 15의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
810 단계에서, 홀더(1)는 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120)는 홀더(1) 및 크래들(2)의 단자들(170, 260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)이 동작하는지에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 판단할 수 있다.
홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 경우에는 820 단계로 진행하고, 홀더(1)가 크래들(2)가 분리된 경우에는 830 단계로 진행한다.
820 단계에서, 크래들(2)은 홀더(1)가 틸트되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(220)는 홀더(1) 및 크래들(2)의 단자들(170, 260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)이 동작하는지에 따라 홀더(1)가 틸트되었는지 여부를 판단할 수 있다.
820 단계에서는 크래들(2)이 홀더(1)의 틸트 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 홀더(1)의 틸트 여부는 홀더(1)의 제어부(120)에 의하여 판단될 수도 있다.
홀더(1)가 틸트된 경우에는 840 단계로 진행하고, 홀더(1)가 틸트되지 않은 경우(즉, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 경우)에는 870 단계로 진행한다.
830 단계에서, 홀더(1)는 홀더(1)의 사용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120)는 배터리(110)의 잔량 및 홀더(1)의 다른 구성들이 정상적으로 동작할 수 있는지를 체크함으로써 사용 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.
홀더(1)의 사용 조건이 만족된 경우에는 840 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.
840 단계에서, 홀더(1)는 사용자에게 사용 가능 상태임을 알린다. 예를 들어, 제어부(120)는 홀더(1)의 디스플레이에 사용 가능함을 알리는 화면(image)을 출력할 수도 있고, 홀더(1)의 모터를 제어하여 진동 신호를 생성할 수도 있다.
850 단계에서, 히터(130)가 가열된다. 일 예로서, 홀더(1)가 크래들(2)로부터 분리된 경우, 홀더(1)의 배터리(110)의 전력에 의하여 히터(130)가 가열될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)가 틸트된 경우, 크래들(2)의 배터리(210)의 전력에 의하여 히터(130)가 가열될 수 있다.
홀더(1)의 제어부(120) 또는 크래들(2)의 제어부(220)는 히터(130)의 온도를 실시간으로 확인하여 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 히터(130)에 전력이 공급되는 시간을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 홀더(1)에 포함된 온도 감지 센서 또는 히터(130)의 전기 전도성 트랙을 통하여 히터(130)의 온도를 실시간으로 확인할 수 있다.
860 단계에서, 홀더(1)는 에어로졸 생성 기작(mechanism)을 수행한다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 사용자가 퍼프를 수행함에 따라 변하는 히터(130)의 온도를 확인하여 히터(130)에 공급되는 전력의 양을 조절하거나 히터(130)에 전력의 공급을 중단할 수 있다. 또한, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅할 수 있고, 일정한 퍼프 횟수(예를 들어, 1500회)에 도달하면 홀더의 청소가 필요함을 알리는 정보를 출력할 수 있다.
870 단계에서, 크래들(2)은 홀더(1)의 충전을 수행한다. 예를 들어, 제어부(220)는 크래들(2)의 배터리(210) 전력을 홀더(1)의 배터리(110)에 공급함으로써 홀더(1)를 충전시킬 수 있다.
한편, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수 또는 홀더(1)의 동작 시간에 따라 홀더(1)의 동작을 정지시킬 수도 있다. 이하, 도 16를 참조하여, 제어부(120, 220)가 홀더(1)의 동작을 정지시키는 일 예를 설명한다.
도 16은 홀더가 동작하는 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 8에 도시된 홀더(1) 및 도 10에서 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 8에 도시된 홀더(1) 또는 도 10에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 16의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
910 단계에서, 제어부(120, 220)는 사용자가 퍼프하였는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 홀더(1)에 포함된 퍼프 감지 센서를 통하여 사용자가 퍼프하였는지를 판단할 수 있다.
920 단계에서, 사용자의 퍼프에 따라 에어로졸이 생성된다. 제어부(120, 220)가 사용자의 퍼프 및 히터(130)의 온도에 따라 히터(130)에 공급되는 전력을 조절할 수 있음은 도 15을 참조하여 상술한 바와 같다. 또한, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅한다.
930 단계에서, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 퍼프 제한 횟수가 14회로 설정되었다고 가정하면, 제어부(120, 220)는 카운팅된 퍼프 횟수가 14회 이상인지 여부를 판단한다.
한편, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수에 근접한 경우(예를 들어, 사용자의 퍼프 횟수가 12회인 경우), 제어부(120, 220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
만약, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인 경우에는 950 단계로 진행하고, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수보다 적을 경우에는 940 단계로 진행한다.
940 단계에서, 제어부(120, 220)는 홀더(1)가 동작한 시간이 동작 제한 시간 이상인지 여부를 판단한다. 여기에서, 홀더(1)가 동작한 시간은 홀더가 동작을 시작한 시점부터 현재까지 누적된 시간을 의미한다. 예를 들어, 동작 제한 시간이 10분으로 설정되었다고 가정하면, 제어부(120, 220)는 홀더(1)가 10분 이상 동작하고 있는지를 판단한다.
한편, 홀더(1)의 동작 시간이 동작 제한 시간에 근접한 경우(예를 들어, 홀더(1)가 8분 동안 동작하고 있는 경우), 제어부(120, 220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
만약, 홀더(1)가 동작 제한 시간 이상으로 동작하고 있는 경우에는 950 단계로 진행하고, 홀더(1)의 동작 시간이 동작 제한 시간보다 적은 경우에는 920 단계로 진행한다.
950 단계에서, 제어부(120, 220)는 홀더의 동작을 강제 종료한다. 다시 말해, 제어부(120, 220)는 홀더의 에어로졸 생성 기작을 중지시킨다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 히터(130)에 공급되는 전력을 차단함으로써, 홀더의 동작을 강제 종료할 수 있다.
도 17은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17에 도시된 흐름도는 도 10에 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 10에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 17의 흐름도에도 적용됨을 알 수 있다.
도 17에는 도시되지 않았으나, 이하에서 설명할 크래들(2)의 동작은, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 불문하고 수행될 수 있다.
1010 단계에서, 크래들(2)의 제어부(220)는 버튼(240)이 눌려졌는지 여부를 판단한다. 만약, 버튼(240)이 눌려진 경우에는 1020 단계로 진행하고, 버튼(240)이 눌려지지 않은 경우에는 1030 단계로 진행한다.
1020 단계에서, 크래들(2)은 배터리의 상태를 표시한다. 예를 들어, 제어부(220)는 배터리(210)의 현재 상태(예를 들어, 잔량량 등)에 대한 정보를 디스플레이(250)에 출력할 수 있다.
1030 단계에서, 크래들(2)의 제어부(220)는 크래들(2)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(220)는 크래들(2)에 포함된 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 만약, 크래들(2)에 케이블이 연결된 경우에는 1040 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.
1040 단계에서, 크래들(2)은 충전 동작을 수행한다. 예를 들어, 크래들(2)은 연결된 케이블을 통하여 공급되는 전력을 이용하여 배터리(210)를 충전한다.
도 8을 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(1)에는 궐련이 삽입될 수 있다. 궐련은 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 가열된 히터(130)에 의하여 에어로졸이 생성된다.
이하, 도 18 내지 도 20f를 참조하여, 홀더(1)에 삽입될 수 있는 궐련의 예를 설명한다.
도 18은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 궐련(3)은 케이스(140)의 말단(141)을 통하여 홀더(1)에 삽입될 수 있다. 궐련(3)이 삽입되면, 히터(130)는 궐련(3)의 내부에 위치된다. 따라서, 가열된 히터(130)에 의하여 궐련(3)의 에어로졸 생성 물질이 가열되고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다.
궐련(3)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(310)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(320)으로 구분될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 궐련(3)은 제 2 부분(320)에 에어로졸 생성 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만든 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(320)에 삽입될 수도 있다.
홀더(1)의 내부에는 제 1 부분(310) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(320)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 홀더(1)의 내부에 제 1 부분(310)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(310) 및 제 2 부분(320)의 일부가 삽입될 수도 있다.
사용자는 제 2 부분(320)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기와 혼합되어 사용자의 입으로 전달된다. 도 18에 도시된 바와 같이, 외부 공기는 궐련(3)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 유입(1110)될 수도 있고, 홀더(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입(1120)될 수도 있다. 예를 들어, 홀더(1)에 형성된 공기 통로는 사용자에 의하여 개폐될 수 있도록 제작될 수도 있다.
도 19a 및 도 19b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 19a 및 도 19b를 참조하면, 궐련(3)은 담배 로드(310), 제 1 필터 세그먼트(321), 냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323)을 포함한다. 도 18을 참조하여 상술한 제 1 부분(310)은 담배 로드(310)를 포함하고, 제 2 부분(320)은 제 1 필터 세그먼트(321), 냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323)을 포함한다.
한편, 도 19a와 도 19b를 비교하면, 도 19b의 궐련(3)은 도 19a의 궐련(3)에 비하여 제 4 래퍼(334)를 더 포함한다.
다만, 도 19a 및 도 19b에 도시된 궐련(3)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에는 제 1 필터 세그먼트(321), 냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
담배 로드(310)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 담배 로드(310)의 길이는 약 7mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 12mm가 될 수 있다. 또한, 담배 로드(310)의 직경은 7mm 내지 9mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 7.9mm일 수 있다. 담배 로드(310)의 길이 및 직경은 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
또한, 담배 로드(310)는 풍미제, 습윤제 및/또는 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 담배 로드(310)는 담배 각초들로 충전될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트를 잘게 분쇄함으로써 생성될 수 있다.
넓은 담배 시트가 좁은 공간의 담배 로드(310)에 채워지기 위해서는, 담배 시트가 용이하게 접힐 수 있도록 하는 공정이 추가적으로 요구된다. 따라서, 담배 로드(310)를 담배 시트로 충전하는 것에 비하여, 담배 로드(310)를 담배 각초들로 충전하는 것이 더 용이하며, 담배 로드(310)를 생산하는 공정의 생산성 및 효율이 더 높아질 수 있다.
다른 예로서, 담배 로드(310)는 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충전될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 하나의 담배 가닥은 가로 길이가 1 mm, 세로 길이가 12mm, 두께(높이)가 0.1 mm인 직육면체 형상으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
담배 로드(310)가 담배 시트로 충전되는 것과 비교하여, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(310)는 더 많은 양의 에어로졸이 발생될 수 있다. 동일한 공간에 충전되는 것을 가정하면, 담배 시트에 비하여, 담배 가닥들이 더 넓은 표면적을 보장한다. 넓은 표면적은 에어로졸 생성 물질이 외부 공기와 접촉하는 기회가 더 많음을 의미한다. 따라서, 담배 로드(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.
또한, 궐련(3)을 홀더(1)에서 분리할 때, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(310)가 담배 시트로 충전된 것에 비하여 보다 더 용이하게 분리될 수 있다. 담배 시트에 비교하여, 담배 가닥들이 히터(130)와 접촉하여 생성되는 마찰력이 더 작다. 따라서, 담배 로드(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 홀더(1)로부터 더 용이하게 분리될 수 있다.
담배 시트는 담배 원료를 슬러리 형태로 분쇄한 후 슬러리를 건조시킴에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 15 내지 30% 첨가될 수 있다. 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기, 담배 처리 중 발생된 담배 분진 및/또는 담배 잎의 주요 옆편 스트립일 수 있다. 또한, 담배 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
제 1 필터 세그먼트(321)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(321)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(321)의 길이는 약 7mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 7 mm가 될 수 있다. 제1 필터 세그먼트(321)의 길이는 약 7mm보다 짧을 수 있으나, 적어도 하나의 궐련 요소(예를 들어, 냉각요소, 캡슐, 아세테이트 필터 등)의 기능이 훼손되지 않는 정도의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 제1 필터 세그먼트(321)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다. 한편, 제1 필터 세그먼트(321)의 길이는 확장 가능하며, 제1 필터 세그먼트(321)의 길이에 따라 궐련(3) 전체의 길이가 조절될 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(323)도 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(323)는 중공을 포함하는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제 2 필터 세그먼트(323)의 길이는 약 5mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 12mm가 될 수 있다. 제2 필터 세그먼트(323)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
또한, 제 2 필터 세그먼트(323)에는 적어도 하나의 캡슐(324)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(324)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(324)은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다. 캡슐(324)의 직경은 2mm 이상일 수 있거나, 바람직하게 2~4mm일 수 있다.
캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.
예를 들어, 캡슐의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드(MCT)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.
냉각 구조물(322)은 히터(130)가 담배 로드(310)을 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 냉각 구조물(322)의 길이는 약 10mm 내지 20mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 14mm가 될 수 있다. 냉각 구조물(322)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
예를 들어, 냉각 구조물(322)은 폴리락트 산 으로 제작될 수 있다. 냉각 구조물(322)은 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다. 냉각 구조물(322)의 다양한 예들은 도 20a 내지 도 20f를 참조하여 후술한다.
담배 로드(310) 및 제 1 필터 세그먼트(321)은 제 1 래퍼(331)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(331)는 내유성을 갖는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323)는 제 2 래퍼(332)에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 궐련(3) 전체는 제 3 래퍼(333)에 의하여 재포장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 래퍼(332) 및 제 3 래퍼(333)은 일반적인 종이류 포장재로 제작될 수 있다. 선택적으로, 제 2 래퍼(332)는 내유하드 권지 또는 PLA 가향지일 수 있다. 또한, 제 2 래퍼(332)는 제 2 필터 세그먼트(323) 부분을 포장하고, 추가적으로 제 2 필터 세그먼트(323) 및 냉각 구조물(322)을 더 포장할 수 있다.
도 19b를 참조하면, 궐련(3)은 제 4 래퍼(334)를 포함할 수 있다. 담배 로드(310)와 제 1 필터 세그먼트(321) 중 적어도 하나는 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수 있다. 다시 말해, 담배 로드(310)만 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수도 있고, 담배 로드(310) 및 제 1 필터 세그먼트(321)가 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 4 래퍼(334)는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
제 4 래퍼(334)는 종이류 포장재의 일 표면 또는 양 표면에 소정의 물질이 도포(또는, 코팅)됨으로써 생성될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 4 래퍼(334)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
한편, 도 19b에는 궐련(3)이 제 1 래퍼(331) 및 제 4 래퍼(334)를 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 궐련(3)이 제 1 래퍼(331) 및 제 4 래퍼(334) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다.
제 4 래퍼(334)는 궐련(3)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)가 히터(130)에 의하여 가열되면, 궐련(3)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(3)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 4 래퍼(334)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(3)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 4 래퍼(334)는 궐련(3)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(3) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 4 래퍼(334)가 담배 로드(310) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(321)를 포장함에 따라, 궐련(3) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(3)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 케이스(140) 등이 궐련(3)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
도 20a 내지 도 20f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.
예를 들어, 도 20a 내지 도 20f에 도시된 냉각 구조물은 순수한 폴리락트 산(PLA)으로 생산된 섬유들을 이용하여 제작될 수 있다.
일 예로서, 필름(시트)를 충전하여 냉각 구조물을 필름(시트)을 제작하는 경우, 필름(시트)가 외부의 충격에 의하여 부스러질 수 있다. 이 경우, 냉각 구조물이 에어로졸을 냉각하는 효과가 감소된다.
다른 예로서, 압출 성형 등에 의하여 냉각 구조물을 제작하는 경우, 구조물의 절단 등의 공정이 추가됨에 따라 공정의 효율이 낮아진다. 또한, 냉각 구조물을 다양한 형상들로 제작하는 것에도 한계가 있다.
일 실시예에 따른 냉각 구조물을 폴리락트 산 섬유들을 이용하여 제작함(예를 들어, 직조)에 따라, 냉각 구조물이 외부 충격에 의하여 변형되거나 기능을 상실하게 될 위험이 낮아질 수 있다. 또한, 섬유들을 조합하는 방식을 변경함으로써, 다양한 형상을 갖는 냉각 구조물을 제작할 수 있다.
또한, 섬유들을 이용하여 냉각 구조물을 제작함으로써, 에어로졸과 접촉하는 표면적이 증대된다. 따라서, 냉각 구조물의 에어로졸 냉각 효과가 더욱 향상될 수 있다.
도 20a를 참조하면, 냉각 구조물(1310)은 원통형으로 제작될 수 있고, 냉각 구조물(1310)의 단면에는 적어도 하나의 공기 통로(1311)가 형성되도록 제작될 수 있다.
도 20b를 참조하면, 냉각 구조물(1320)은 복수의 섬유들이 서로 얽힌 구조물로 제작될 수 있다. 이때, 에어로졸은 섬유들 사이로 흐를 수 있고, 냉각 구조물(1320)의 형태에 따라 와류가 형성될 수도 있다. 형성된 와류는 냉각 구조물(1320)에서 에어로졸이 접촉하는 면적을 넓혀주고, 에어로졸이 냉각 구조물(1320) 내에 머무는 시간을 증가시켜 준다. 따라서, 가열된 에어로졸이 효과적으로 냉각될 수 있다.
도 20c를 참조하면, 냉각 구조물(1330)은 복수 개의 다발(1331)들이 모아진 형태로 제작될 수도 있다.
도 20d를 참조하면, 냉각 구조물(1340)은 폴리락트 산, 각초 또는 숯 각각으로 제조된 과립들로 충전될 수 있다. 또한, 과립은 폴리락트 산, 각초 및 참숯의 혼합물로 제조될 수도 있다. 한편, 과립은 폴리락트 산, 각초 및/또는 숯 외에도 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 요소를 더 포함할 수도 있다.
도 20e를 참조하면, 냉각 구조물(1350)은 제 1 단면(1351) 및 제 2 단면(1351)을 포함할 수 있다.
제 1 단면(1351)은 제 1 필터 세그먼트(321)과 접경하며, 에어로졸이 유입되는 공극을 포함할 수 있다. 제 2 단면(1352)은 제 2 필터 세그먼트(323)와 접경하며, 에어로졸이 방출될 수 있는 공극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단면(1351)과 제 2 단면(1352)은 직경이 동일한 단일 공극을 포함할 수 있으나, 제 1 단면(1351)과 제 2 단면(1352)에 포함되는 공극의 직경 및 수는 이에 제한되지 않는다.
더불어, 냉각 구조물(1350)은 제 1 단면(1351)과 제 2 단면(1352) 사이에, 복수의 공극들이 포함된 제 3 단면(1353)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 단면(1353)에 포함된 복수의 공극들의 직경은 제 1 단면(1351) 및 제 2 단면(1352)에 포함된 공극의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 제 3 단면(1353)에 포함된 공극들의 수는 제 1 단면(1351) 및 제 2 단면(1352)에 포함된 공극의 수 보다 많을 수 있다.
도 20f를 참조하면, 냉각 구조물(1360)은 제 1 필터 세그먼트(321)와 접경하는 제 1 단면(1361) 및 제 2 필터 세그먼트(323)와 접경하는 제 2 단면(1362)을 포함할 수 있다. 또한, 냉각 구조물(1360)은 하나 이상의 관형 요소(1363)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 요소(1363)는 제 1 단면(1361)과 제 2 단면(1362)을 관통할 수 있다. 또한, 관형 요소(1363)는 미세다공질 포장재로 포장될 수 있고, 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 충전재(예를 들어, 도 20d를 참조하여 상술한 과립)로 충전될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 홀더는 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 또한, 홀더가 독립적으로 또는 홀더가 크래들에 삽입되어 틸트된 상태에서도 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 특히, 홀더가 틸트된 경우에는 크래들의 배터리의 전력에 의하여 히터가 가열될 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예들은 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치 등에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 내부에 상기 케이스의 길이 방향을 따라 이동하도록 설치되며 궐련을 수용하는 수용공간을 구비하는 용기;
    전방 단부가 상기 용기의 상기 수용공간으로 삽입되도록 상기 케이스의 내부에 배치되며 전기가 인가되면 상기 궐련을 가열하는 히터; 및
    상기 용기를 케이스에 대해 탄성적으로 지지하는 탄성 지지부;를 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 용기가 직선적으로 이동하도록 안내하는 안내공간을 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용기는 상기 히터의 상기 전방 단부가 통과하는 통공을 더 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통공의 크기는 상기 히터의 상기 전방 단부의 두께에 대응하며, 상기 용기가 이동하는 동안 상기 통공이 상기 히터와 접촉함으로써 상기 통공이 상기 히터의 표면에 부착된 물질을 긁어내는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히터의 상기 전방 단부의 표면에 내마모성 소재를 포함하는 코팅층을 더 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 통공의 크기가 상기 히터의 상기 전방 단부의 크기보다 크게 형성됨으로써 상기 통공의 내면은 상기 히터의 상기 전방 단부로부터 이격되는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히터의 후방 단부에 결합되며 상기 히터의 위치를 상기 케이스에 대해 고정하는 고정부를 더 구비하고, 상기 탄성 지지부는 상기 고정부와 상기 용기의 사이에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 용기는 일측 단부의 내경이 외측으로 확장된 확장부를 더 구비하고,
    상기 케이스는 상기 용기의 상기 확장부의 내벽면과 상기 궐련의 외주면의 사이에 삽입되어 상기 용기의 이동방향을 따라 직선적으로 연장하는 삽입부를 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 용기는 상기 확장부의 외측에서 상기 고정부를 향하는 면에 형성된 지지턱을 더 구비하고, 상기 탄성 지지부는 상기 지지턱과 상기 고정부의 사이에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 용기와 상기 케이스의 사이에 배치되어 상기 용기의 이동에 반대되는 저항력을 부여하는 스토퍼를 더 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
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