WO2022050563A1 - 가열 효율이 향상된 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

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aerosol
heater
shape
generating device
adapter
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PCT/KR2021/009177
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장철호
고경민
배형진
서장원
정민석
정종성
정진철
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주식회사 케이티앤지
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    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors

Definitions

  • the present disclosure relates to an aerosol-generating device with improved heating efficiency. More particularly, it relates to an aerosol-generating device capable of shortening the preheating time and improving the taste of an aerosol-generating article by improving the heating efficiency of the heater.
  • a general electric heating type aerosol generating device employs a structure in which a heater disposed around the cigarette heats the outer portion of the medium of the cigarette.
  • a heater disposed around the cigarette heats the outer portion of the medium of the cigarette.
  • the heating efficiency of the heater is reduced and the preheating time is inevitably long.
  • FIG. 1 shows the temperature change for each region of the cigarette medium in the heating structure described above.
  • the central portion of the medium relatively far from the heater is heated more slowly than the outermost portion. Therefore, it takes a considerable time (e.g. T1) for the entire medium to be evenly heated, which means that the preheating time of the device is long and the heating efficiency of the heater is low.
  • Technical problem to be solved through some embodiments of the present disclosure is to provide an aerosol-generating device capable of shortening the preheating time and improving the taste of the aerosol-generating article by improving the heating efficiency of the heater.
  • Another technical problem to be solved through some embodiments of the present disclosure is to provide an aerosol-generating device having an easy removal function for an aerosol-generating article.
  • an aerosol-generating device is a case in which an insert into which an aerosol-generating article is inserted is formed, a heater that generates an aerosol by heating the aerosol-generating article inserted through the insert and an adapter disposed between the insertion hole and the heater, and configured to deform the medium portion of the inserted aerosol-generating article into a target compression shape.
  • the cross-section of the insertion hole may have a shape in which a cross-section of the aerosol-generating article and a cross-section of the target compression shape are combined.
  • the adapter comprises a first open end located at the insert side and a second open end located at the heater side, wherein the inserted aerosol-generating article is directed through the first open end toward the second open end.
  • the medium portion may be deformed to the target compression shape by the internal shape of the adapter.
  • the cross-section of the first open end may have a shape in which a cross-section of the aerosol-generating article and a cross-section of the target compression shape are combined.
  • a cross-section of the second open end may match a cross-section of the target compression shape.
  • the cross-sectional area of the inner space of the adapter may have a tendency to decrease from the first open end to the second open end.
  • At least a portion of the interior space of the adapter may have an inclined structure, and the angle of inclination of the at least portion with respect to the longitudinal axis of the aerosol-generating article may be between 10 degrees and 40 degrees.
  • At least a portion of the interior space of the adapter has an inclined structure, and the angle of inclination of the at least portion with respect to the longitudinal axis of the aerosol-generating article increases from the first open end to the second open end. may have a tendency to
  • At least a portion of the inner surface of the adapter may be subjected to a treatment to reduce the surface roughness.
  • the thickness of the medium portion deformed to the target compression shape may be 20% to 80% compared to before deformation.
  • the medium when the aerosol-generating article is inserted, the medium may be naturally deformed into a target compression shape while passing through the adapter. Accordingly, the distance from the heater to the center of the medium may be reduced, and thus the heating efficiency of the heater may be improved. For example, the temperature difference for each part of the medium is minimized, and the aerosol-forming substrate can quickly reach the target temperature.
  • the preheating time of the aerosol-generating device can be shortened, power consumption can be reduced, and the taste of the aerosol-generating article can be improved by such improvement in heating efficiency.
  • the heating efficiency of the heater may be further improved.
  • the cross-section of the open end of the insertion hole and the adapter has a shape in which the cross-section of the aerosol-generating article and the cross-section of the target compression shape are combined, both insertion and removal of the aerosol-generating article can be easily performed.
  • the aerosol-generating article deformed into the target compression shape can be removed without being caught in the insert or the adapter, so that the problem of breakage of the medium or the wrapper during removal can be prevented in advance.
  • FIG. 1 is a view for explaining a problem in that the heating efficiency decreases and the preheating time increases in an electrically heated aerosol generating device having an external heating structure.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram schematically illustrating an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG 3 is an exemplary exploded view schematically illustrating an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 illustrates insertion of an aerosol-generating article into an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG 5 is an exemplary view for explaining a cross-sectional shape of an insertion hole according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram for describing a detailed structure of an adapter according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 illustrates a process in which the shape of an aerosol-generating article is deformed through an adapter according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG 8 illustrates the shape of an aerosol-generating article deformed via an adapter according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a view for explaining a detailed structure of an adapter according to some other embodiments of the present disclosure.
  • FIGS 10 to 12 illustrate various types of aerosol-generating devices to which an adapter and related technical configurations according to some embodiments of the present disclosure can be applied.
  • aerosol-forming substrate may mean a material capable of forming an aerosol. Aerosols may contain volatile compounds.
  • the aerosol-forming substrate may be solid or liquid.
  • the solid aerosol-forming substrate may comprise a solid material based on tobacco raw materials (eg the medium of a cigarette) such as leaf tobacco, cut filler, reconstituted tobacco, etc.
  • the liquid aerosol-forming substrate may include nicotine, tobacco extract and and/or liquid compositions based on various flavoring agents.
  • tobacco raw materials eg the medium of a cigarette
  • tobacco extract and liquid compositions e.g., nicotine, tobacco extract and/or liquid compositions based on various flavoring agents.
  • the scope of the present disclosure is not limited to the examples listed above.
  • the liquid aerosol-forming substrate may include at least one of propylene glycol (PG) and glycerin (GLY), ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleic acid. It may further include at least one of one alcohol. As another example, the aerosol-forming substrate may further include at least one of nicotine, moisture, and a flavoring material. As another example, the aerosol-forming substrate may further include various additives such as cinnamon and capsaicin.
  • the aerosol-forming substrate may include a material in the form of a gel or solid as well as a liquid material having high flowability. As such, the composition of the aerosol-forming substrate may be variously selected according to the embodiment, and the composition ratio thereof may also vary depending on the embodiment. In the following embodiments, the liquid phase may refer to a liquid aerosol-forming substrate.
  • aerosol-generating device may refer to a device that generates an aerosol using an aerosol-forming substrate to generate an inhalable aerosol directly into the user's lungs through the user's mouth.
  • the aerosol-generating device may include, for example, a liquid-type aerosol-generating device that generates an aerosol using a liquid phase, and a hybrid-type aerosol-generating device that uses a liquid and a cigarette together.
  • various types of aerosol-generating devices may be further included, so that the scope of the present disclosure is not limited to the examples listed above. For some examples of aerosol-generating devices, reference is made to FIGS. 2 and 10 to 12 .
  • aerosol-generating article may mean an article capable of generating an aerosol.
  • the aerosol-generating article may comprise an aerosol-forming substrate.
  • a representative example of an aerosol-generating article is a cigarette, but the scope of the present disclosure is not limited to this example.
  • puff refers to inhalation of the user, and inhalation may refer to a situation in which the user's mouth or nose is drawn into the user's mouth, nasal cavity, or lungs. .
  • upstream or “upstream direction” means a direction away from the smoker's bend
  • downstream or “downstream direction” means a direction approaching from the smoker's bend. can do.
  • upstream and downstream may be used to describe the relative positions of elements that make up an aerosol-generating article.
  • the medium part 21 is located upstream or upstream of the other part.
  • longitudinal direction or “longitudinal axis” may mean a direction corresponding to the longitudinal axis of the aerosol-generating article.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram schematically illustrating an aerosol-generating device 10 according to some embodiments of the present disclosure
  • FIG. 3 is an exemplary exploded view schematically illustrating the aerosol-generating device 10
  • 4 schematically shows the internal structure of the aerosol-generating device 10 in a state in which the aerosol-generating article 2 is inserted.
  • FIGS. 3 and 4 focus on the components inside the upper case 11 .
  • it will be described with reference to FIGS. 2 to 4 .
  • the aerosol-generating device 10 may be a device that generates an aerosol using the aerosol-generating article 2 . More specifically, the aerosol-generating device 10 may generate an aerosol by electrically heating the aerosol-generating article 2 inserted therein. The generated aerosol can be inhaled through the mouth of the user.
  • the aerosol-generating article 2 may comprise a medium portion 21 , which may comprise an aerosol-forming substrate.
  • the medium portion 21 is located upstream of the aerosol-generating article 2 and can be inserted into the aerosol-generating device 10 through the insert 12 , and is heated by a heater 14 located therein to generate an aerosol can do it At this time, at least a portion of the medium portion 21 may be deformed into a target compression shape by the adapter 13 . Through this shape deformation, the distance from the heater 14 to the center of the medium portion 21 is reduced, so that the heater The heating efficiency of (14) can be improved. In addition, the power consumption of the aerosol-generating device 10 is reduced, the preheating time is shortened, and the taste sensation of the aerosol-generating article 2 can be improved.
  • the adapter 13 and related technical components will be described in detail later.
  • the target compression shape is a shape in a compressed state rather than the original shape of the medium part 21 , for example, an elliptical shape or an elliptical-like shape (eg a rectangular oval shape), which can improve the heating efficiency of the heater 14 . It may include a shape. However, the present invention is not limited thereto. However, in the following, for convenience of understanding, it is assumed that the original shape of the medium part 21 (or the aerosol-generating article 2) is a cylindrical shape and the target compression shape is a rectangular oval shape.
  • the aerosol-generating device 10 may include an upper case 12 , an adapter 13 , a heater 14 , and a control body 15 .
  • the aerosol generating device 10 is an output device (eg motor, display, speaker) that outputs various information such as device status and/or an input for receiving various information (eg device on/off, etc.) from a user It may further include a device (eg a button) and the like.
  • a device eg a button
  • the upper case 11 may form the upper exterior of the aerosol-generating device 10 .
  • the upper case 11 may be designed to have an appropriate shape in consideration of the functionality and aesthetics of the aerosol generating device 10 . Accordingly, the shape of the upper case 11 is not limited to that illustrated in FIG. 2 .
  • the drawings in FIG. 2 and the like show that the upper case 12 is formed separately from the case of the control body 15 , the case of the upper case 11 and the control body 15 is integrated. It may be in the form
  • the upper case 11 may be made of a suitable material capable of protecting the internal components of the aerosol-generating device 10 .
  • An insertion hole 12 may be formed in the upper case 11 , and the aerosol-generating article 2 may be inserted into the aerosol-generating device 10 through the insertion hole 12 .
  • the insertion hole 12 may be formed at the end of the upper case 11 .
  • the insertion hole 12 is preferably designed in a shape that can be easily inserted into the aerosol-generating article 2 and can be easily removed even when the shape of the aerosol-generating article 2 is deformed by the adapter 13 . can do. Accordingly, in some embodiments of the present disclosure, the insert 12 is designed to have a shape in which the cross-section of the aerosol-generating article 2 (ie, the cross-section before deformation) and the cross-section of the target compression shape are combined (ie, the union shape).
  • the cross-section of the aerosol-generating article 2 is circular and the cross-section of the target compaction shape is rectangular. In this case, as illustrated in FIG.
  • the cross-section of the insertion hole 12 may have a shape in which a circular 121 and a rectangular oval 122 are combined.
  • the aerosol-generating article 2 can be easily inserted through the circular portion 121 of the insert 12, and an aerosol-generating article deformed into an oblong shape through the oval portion 122 of the insert 12 ( 2) can be easily removed.
  • the medium 21 changes to a fixed state as smoking is performed, it may be easily damaged when caught in the insertion hole 12 .
  • the wrapper of the aerosol-generating article 2 may be caught in the insert 12 and rupture.
  • this problem can be prevented in advance.
  • the adapter 13 may be disposed between the insertion hole 12 and the heater 14 to deform at least a portion of the medium portion 21 into a target compression shape. That is, the adapter 13 may perform a function of adapting the shape of the medium part 21 to the target compression shape.
  • FIG. 4 for an example in which the aerosol-generating article 2 is inserted into the aerosol-generating device 10 through the insert 12 and the adapter 13 .
  • the detailed structure and operation principle of the adapter 13 will be described in detail later with reference to the drawings below with reference to FIG. 6 .
  • the heater 14 may generate an aerosol by heating the aerosol-generating article 2 that has been deformed by the adapter 13 . More specifically, the heater 14 may generate an aerosol by heating the medium portion 21 deformed into a target compression shape by the adapter 13 . The heating temperature of the heater 14 may be controlled by the control body 15 .
  • the heater 14 is designed to heat the shape-deformed medium 21 from the outside.
  • the scope of the present disclosure is not limited thereto, and the heater 14 may be designed as an internal heating type.
  • At least a portion of the heater 14 has a shape that matches the shape-deformed medium portion 21 (eg a target compression shape or similar shape).
  • the heater 14 may also have a rectangular oval shape.
  • the heater 14 and the medium portion 21 can be in close contact with each other, or the distance from the heater 14 to the center of the medium portion 21 is minimized, so that the heating efficiency of the heater 14 can be further improved.
  • the heater 14 may have a separate structure.
  • the heater 14 includes a first heater and a second heater that heats the medium portion 21 deformed into a target compression shape from both sides, and the combined shape of the first heater and the second heater is a rectangular oval. it might be
  • the heater 14 is externally heated, and at least a portion of the heater 14 may have an inclined structure (shape).
  • the medium portion 21 may be primarily deformed in shape by the adapter 13 , and the medium portion 21 may be secondarily deformed in shape by the inclined structure.
  • the medium portion 21 is deformed into a compressed shape while passing through the adapter 13 (eg, deformed into a first rectangular oval), and is received into the heating space of the heater 14 by the inclined structure. It can be deformed into a more compacted shape (eg deformed into a second more compacted rectangle than the first rectangle).
  • the risk of damage to the medium part 21 or the wrapper during the shape deformation may be greatly reduced.
  • the internal structure of the adapter 13 when the medium portion 21 is directly deformed into the target compression shape by the adapter 13, the internal structure of the adapter 13 must be designed to have a steep inclination, and accordingly, the medium portion 21 during shape deformation. Or the wrapper may be broken.
  • the internal structure of the adapter 13 may be designed to have a gentle inclination, so that the stability of the shape deformation process can be greatly improved.
  • the target compression shape may be set to a more compressed shape, and in some cases, the heating efficiency of the heater 14 may be further improved.
  • the heater 14 may be made of a shape-transforming material whose shape is deformed by heat.
  • the heater 14 may be configured to compress the medium portion 21 accommodated therein through shape deformation during heat generation. In this case, the heater 14 and the medium portion 21 may be more closely contacted and the medium portion 21 may be further compressed by the heater 14, so that the heating efficiency of the heater 14 may be further improved.
  • the shape-deformed portion of the heater 14 is restored to its original shape again, so that the compression (or close contact) can be released. Accordingly, the aerosol-generating article 2 can be easily removed.
  • a cooling element may be arranged around the heater 14 .
  • the cooling element is operable to cool the heater 14 after use of the aerosol-generating device 10 has ended (e.g. smoking has ended).
  • the operation of the cooling element can be controlled by the control body 15 .
  • the heater 14 can be quickly restored to its original shape, the compression of the medium 21 can be quickly released.
  • the aerosol-generating article 2 can be removed quickly without damage. For example, if the heater 14 is not quickly restored to its original shape and the aerosol-generating article 2 is removed before the compression is released, the wrapper of the aerosol-generating article 2 or the remainder of the medium 12 may be damaged. This may result in contamination of the interior of the aerosol-generating device 10 .
  • a cooling element is arranged, this problem can be greatly alleviated.
  • the heater 14 may be an electrically resistive heater or may operate in an induction heating method. As such, the type or heating method of the heater 14 may be designed in various ways, and thus the scope of the present disclosure is not limited by the type or heating method of the heater 14 .
  • control body 15 may control the overall operation of the aerosol-generating device 10 .
  • the control body 15 may be configured to include a lower case, a battery (not shown) and a control unit (not shown), and the control unit (not shown) controls the overall operation of the aerosol-generating device 10 . can do.
  • each component of the control body 15 will be briefly described.
  • the lower case may form the exterior of the control body 15 (the lower exterior of the aerosol-generating device 10 ). Like the upper case 11 , the lower case may also be designed to have an appropriate shape in consideration of the functionality and aesthetics of the aerosol generating device 10 . Accordingly, the shape of the lower case is not limited to that illustrated in FIG. 2 .
  • the lower case may be implemented with a suitable material to protect the battery (not shown) and the control unit (not shown).
  • a battery may supply power used to operate the aerosol-generating device 10 .
  • a battery may supply power to operate the heater 14 , and may supply power required for a controller (not shown) to operate.
  • the controller may control the overall operation of the aerosol-generating device 10 .
  • the controller may control the operation of the heater 14 and the battery (not shown), and may also control the operation of other components included in the aerosol generating device 10 .
  • the controller may control the power supplied by the battery (not shown), the heating temperature of the heater 14 , and the like.
  • the aerosol-generating device 10 has been described with reference to FIGS. 2 to 5 .
  • the medium portion 21 may be naturally deformed into a target compression shape by the internal structure (shape) and insertion force of the adapter 13 . Accordingly, the distance from the heater 14 to the center of the medium part 21 is reduced, so that the heating efficiency of the heater 14 may be improved. For example, the temperature difference for each part of the medium 21 is minimized, and the aerosol-forming substrate inside can quickly reach the target temperature.
  • the preheating time of the aerosol-generating device 10 can be shortened, the power consumption can be reduced, and the taste sensation of the aerosol-generating article 2 can be improved.
  • the heater 14 has a shape matching the target compression shape, the heating efficiency of the heater 14 can be further improved.
  • the cross-section of the insertion hole 12 has a shape in which the cross-section of the aerosol-generating article 2 and the cross-section of the target compression shape are combined, both insertion and removal of the aerosol-generating article 2 can be easily performed.
  • FIG. 6 is an exemplary view for explaining the adapter 13 according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 exemplifies the shape of the adapter 13 when the target crimping shape is set to a rectangular oval shape, and when the target crimping shape is changed, the shape of the adapter 13 may also be partially deformed accordingly.
  • the X axis corresponds to the transverse direction of the cross section of the adapter 13
  • the Y axis corresponds to the longitudinal direction of the cross section of the adapter 13
  • the Z axis corresponds to the adapter 13 . Assuming that it corresponds to the depth direction (or the insertion direction of the aerosol-generating article 2) of
  • the adapter 13 may have a structure in which a space is formed therein and both ends 131 and 132 are open.
  • the first open end 131 located at the insertion port 12 side functions as an inlet to the medium portion 21, and the second open end 132 located at the heater 14 side may function as an outlet, and the inside At least a part of the space may be formed of an inclined structure (shape).
  • the medium portion 21 entering through the first open end 131 of the adapter 13 moves toward the second open end 132 along the inner space of the adapter 13 and has a target compression shape due to the internal structure (shape).
  • the cylindrical medium 21 can be naturally transformed into a rectangular oval shape by the internal structure (shape) of the adapter 13 and the insertion force of the aerosol-generating article 2 . .
  • the cross-section of the first open end 131 may be designed to have a shape in which the cross-section of the medium portion 21 and the cross-section of the target compression shape are combined, similarly to the insertion hole 12 .
  • the cross-section of the first open end 131 may have a shape in which a cylindrical shape and a rectangular oval shape are combined. By doing so, the aerosol-generating article 2 can be easily inserted and removed without breakage.
  • the cross-section of the second open end 132 may be designed to match the cross-section of the target compression shape.
  • a cross-section of the second open end 132 may have a rectangular oval shape. With such a design, the medium portion 21 can be appropriately deformed into the target compression shape.
  • the internal space of the adapter 13 may be designed such that the cross-sectional area tends to decrease from the first open end 131 to the second open end 132 .
  • the length in the X-axis direction (the transverse length of the cross-section; the distance L3, L4 between the left side 133L and the right side 133R of the adapter) is from the first open end 131 to the second open end 132 It may have a decreasing trend (eg L1 ⁇ L2).
  • the medium 21 is compressed in the vertical direction and spreads in the horizontal direction, so that it can be stably deformed into a rectangular
  • the inclination angle ⁇ of the adapter 13 and the compression degree of the target compression shape can be appropriately designed in consideration of the heating efficiency of the heater 14 and the risk of damage to the medium 21 and the wrapper.
  • the inclination angle ⁇ may mean an angle that the inclined surface inside the adapter 13 has with respect to the longitudinal axis (ie, the Z axis) of the aerosol-generating article 2 (see FIG. 6 ).
  • the angle of inclination ⁇ may be between about 5 degrees and 60 degrees, preferably between about 10 degrees and 50 degrees or between about 10 degrees and 40 degrees. More preferably, the inclination angle ⁇ may be about 15 degrees to 35 degrees, 20 degrees to 40 degrees, or about 15 degrees to 35 degrees.
  • the medium portion 21 is deformed into an appropriately compressed shape, and the risk of breakage when the shape is deformed is also greatly reduced. For example, when the inclination angle is too small, the degree of compression of the medium part 21 may decrease, and thus the heating efficiency of the heater 14 and the effect of shortening the preheating time may be reduced. Conversely, if the inclination angle is too large, the medium 21 or the wrapper may be damaged due to abrupt shape deformation.
  • the inclined surface (or inclined structure) inside the adapter 13 may be formed as a curved surface for smooth insertion of the medium portion 21 .
  • the inclination angle ⁇ is the longitudinal axis of the aerosol-generating article 2 . and may mean an average angle formed by the tangent of the curved surface.
  • the thickness (eg D2 of FIG. 8 ) of the shape-deformed medium part 21 may be about 10% to 90% compared to before the shape-deformation (eg D1 of FIG. 8 ), preferably about 20% to 80%, about 30% to 90% or about 10% to 70%, more preferably about 20% to 60%, about 30% to 60% or about 30% to 70% there is.
  • the heating efficiency of the heater 14 was ensured, and the risk of breakage of the medium portion 21 or the wrapper was remarkably reduced.
  • the inclination angle of the adapter 13 may be designed to have a tendency to increase from the first open end 131 to the second open end 132 .
  • the adapter 13 has an inclined structure as shown in FIG. 9 , the second inclination angle ⁇ 2 is greater than the first inclination angle ⁇ 1, and the third inclination angle ⁇ 3 is the second inclination angle ⁇ 2. It can have a larger value.
  • the feeling of the medium 21 being minutely caught on the adapter 13 is repeatedly transmitted to the user, so that the effect of indirectly limiting the insertion speed of the aerosol-generating article 2 is reduced. can be achieved, whereby the risk of breakage of the medium 21 or the wrapper can be reduced.
  • the adapter 13 may be preferably made of a material (material) having a low surface roughness or a material having a low coefficient of friction.
  • the adapter 13 may be made of a metal material such as stainless steel. In this case, the aerosol-generating article 2 smoothly passes through the interior of the adapter 13 , so that the risk of breakage during shape deformation can be reduced.
  • a treatment to reduce the surface roughness may be performed on the inner surface of the adapter 13 .
  • Such surface treatment may include various coating treatments for making the surface smooth, but is not limited thereto.
  • the medium portion 21 can be smoothly inserted, so that the insertion force required for shape deformation can be minimized.
  • the risk of breakage during shape deformation may be further reduced.
  • the medium portion 21 can be naturally transformed into the target compression shape through the internal structure of the adapter 13 and the insertion force of the aerosol-generating article 2 , and accordingly, the heating efficiency of the heater 14 is increased can be improved
  • the adapter 13 does not require user intervention for shape deformation other than inserting the aerosol-generating article 2 , and thus, better user convenience compared to the technology of deforming the shape using the user's pressing force.
  • FIGS. 10 to 12 are exemplary block diagrams illustrating the aerosol-generating devices 100-1 to 100-3.
  • FIG. 10 illustrates a cigarette-type aerosol-generating device 10
  • FIGS. 11 and 12 illustrate hybrid-type aerosol-generating devices 100-2 and 100-3 using a liquid and a cigarette together.
  • each aerosol generating device 100-1 to 100-3 will be described.
  • the aerosol generating device 100 - 1 may include a heater 140 , a battery 130 , and a control unit 120 .
  • a heater 140 the battery 130
  • a control unit 120 the control unit 120 .
  • each component of the aerosol-generating device 100-1 shown in FIG. 10 represents functionally distinct functional elements, and a plurality of components are implemented in a form that is integrated with each other in an actual physical environment, or a single component.
  • the element may be implemented in a form in which the element is divided into a plurality of detailed functional elements.
  • each component of the aerosol generating device 100-1 will be described.
  • the heater 140 may be disposed around the cigarette 150 to heat the cigarette 150 .
  • the cigarette 150 may include a solid aerosol-forming substrate to generate an aerosol as it is heated. The generated aerosol can be inhaled through the mouth of the user.
  • the heater 140 may correspond to the aforementioned heater 14 , and the heating temperature of the heater 140 may be controlled by the controller 120 .
  • the battery 130 may supply power used to operate the aerosol generating device 100 - 1 .
  • the battery 130 may supply power to the heater 140 to heat the aerosol-forming substrate included in the cigarette 150 , and may supply power required for the control unit 120 to operate.
  • the battery 130 may supply power required to operate electrical components such as a display (not shown), a sensor (not shown), and a motor (not shown) installed in the aerosol generating device 100-1.
  • the controller 120 may control the overall operation of the aerosol generating device 100 - 1 .
  • the controller 120 may control the operation of the heater 140 and the battery 130 , and may also control the operation of other components included in the aerosol generating device 100 - 1 .
  • the controller 120 may control the power supplied by the battery 130 , the heating temperature of the heater 140 , and the like.
  • the controller 120 may determine whether the aerosol-generating device 100-1 is in an operable state by checking the state of each of the components of the aerosol-generating device 100-1.
  • the controller 120 may be implemented by at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored.
  • the controller 120 may be implemented with other types of hardware.
  • hybrid aerosol generating devices 100-2 and 100-3 will be briefly described with reference to FIGS. 11 and 12 .
  • FIG. 11 illustrates an aerosol generating device 100-2 in which a vaporizer 1 and a cigarette 150 are arranged in parallel
  • FIG. 12 is an aerosol in which the vaporizer 1 and the cigarette 150 are arranged in series.
  • a generating device 100-3 is illustrated.
  • the internal structure of the aerosol-generating device is not limited to that illustrated in FIGS. 11 and 12 , and the arrangement of components may be changed according to a design method.
  • the vaporizer 1 may vaporize a liquid aerosol-forming substrate to generate an aerosol.
  • the aerosol generated by the vaporizer 1 may pass through the cigarette 150 and be inhaled through the user's mouth.
  • the detailed structure of the vaporizer 1 may be designed in various ways, and the vaporizer 1 according to some embodiments includes a liquid reservoir for storing a liquid aerosol-forming substrate, a wick for absorbing the aerosol-forming substrate, and and a vaporizing element that vaporizes the absorbed aerosol-forming substrate.
  • the vaporization element may be implemented as a heating element that vaporizes the liquid phase through heating, but is not limited thereto, and the vaporization element may vaporize the liquid phase through ultrasonic vibration or the like.
  • the operation of the vaporizing element may be controlled by the control unit 120 .

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Abstract

가열 효율이 향상된 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 삽입구가 형성된 케이스, 삽입구를 통해 삽입된 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터 및 삽입구와 히터 사이에 배치된 어댑터를 포함할 수 있다. 어댑터는 삽입된 에어로졸 발생 물품의 매질부가 목표 압착 형상으로 변형되도록 함으로써, 히터의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

가열 효율이 향상된 에어로졸 발생 장치
본 개시는 가열 효율이 향상된 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 히터의 가열 효율을 향상시킴으로써 예열 시간을 단축시키고 에어로졸 발생 물품의 끽미감을 향상시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
근래에 전통 궐련의 단점을 극복하는 대체 흡연 물품에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 발생 장치(e.g. 궐련형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있으며, 이에 따라 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
일반적인 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는 궐련 주변에 배치된 히터가 궐련의 매질 외곽 부분을 가열하는 구조를 채용하고 있다. 그런데, 이러한 구조에서는 매질의 외곽 부분부터 중심부까지 고르게 가열되기까지 상당한 시간이 걸리기 때문에, 히터의 가열 효율이 떨어지고 예열 시간은 길어질 수 밖에 없다.
가령, 도 1은 상술한 가열 구조에서 궐련 매질의 부위별 온도 변화를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이, 히터로부터 비교적 멀리 있는 매질의 중앙 부분은 최외곽 부분에 비해 느리게 가열된다. 따라서, 매질 전체가 고르게 가열되기까지 상당한 시간(e.g. T1)이 걸리게 되는데, 이는 곧 장치의 예열 시간이 길고 히터의 가열 효율이 떨어진다는 것을 의미한다.
결론적으로, 상술한 가열 구조를 채용하고 있는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에서는 히터의 가열 효율이 좋지 않아 예열 시간이 길어질 수 밖에 없으며, 충분한 예열 시간이 확보되지 않은 경우에는 흡연 초반의 끽미감이 떨어질 수 있다.
본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 히터의 가열 효율을 향상시킴으로써 예열 시간을 단축시키고 에어로졸 발생 물품의 끽미감을 향상시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 에어로졸 발생 물품에 대한 용이 제거 기능을 구비한 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 삽입구가 형성된 케이스, 상기 삽입구를 통해 삽입된 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터 및 상기 삽입구와 상기 히터 사이에 배치되고, 상기 삽입된 에어로졸 발생 물품의 매질부가 목표 압착 형상으로 변형되도록 하는 어댑터를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 삽입구의 단면은 상기 에어로졸 발생 물품의 단면과 상기 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 어댑터는 상기 삽입구 쪽에 위치한 제1 개방단부와 상기 히터 쪽에 위치한 제2 개방단부를 포함하고, 상기 삽입된 에어로졸 발생 물품이 상기 제1 개방단부를 통해 상기 제2 개방단부 쪽으로 이동되는 동안 상기 어댑터의 내부 형상에 의해 상기 매질부가 상기 목표 압착 형상으로 변형될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 제1 개방단부의 단면은 상기 에어로졸 발생 물품의 단면과 상기 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 제2 개방단부의 단면은 상기 목표 압착 형상의 단면에 매칭될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 어댑터의 내부 공간의 단면적은 상기 제1 개방단부에서 상기 제2 개방단부로 갈수록 감소하는 경향을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 어댑터의 내부 공간의 적어도 일부분은 경사진 구조를 갖고, 상기 에어로졸 발생 물품의 길이축에 대한 상기 적어도 일부분의 경사각은 10도 내지 40도일 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 어댑터의 내부 공간의 적어도 일부분은 경사진 구조를 갖고, 상기 에어로졸 발생 물품의 길이축에 대한 상기 적어도 일부분의 경사각은 상기 제1 개방단부에서 상기 제2 개방단부로 갈수록 증가하는 경향을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 어댑터의 내면의 적어도 일부에는 표면 조도를 감소시키는 처리가 수행될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 목표 압착 형상으로 변형된 상기 매질부의 두께는 변형 전 대비 20% 내지 80%일 수 있다.
상술한 본 개시의 몇몇 실시예들에 따르면, 에어로졸 발생 물품 삽입 시 매질부가 어댑터를 통과하면서 자연스럽게 목표 압착 형상으로 변형될 수 있다. 이에 따라, 히터로부터 매질부의 중심부까지의 거리가 감소되어 히터의 가열 효율이 향상될 수 있다. 가령, 매질부의 부위 별 온도 차이가 최소화되고, 에어로졸 형성 기재가 빠르게 목표 온도에 도달할 수 있게 된다. 또한, 이러한 가열 효율 향상에 의해 에어로졸 발생 장치의 예열 시간이 단축되고, 소비 전력이 감소될 수 있으며, 에어로졸 발생 물품의 끽미감도 향상될 수 있다.
또한, 히터가 매질부의 목표 압착 형상과 매칭되는 형상을 가짐으로써, 히터의 가열 효율이 더욱 향상될 수 있다.
또한, 삽입구와 어댑터의 개방단부의 단면이 에어로졸 발생 물품의 단면과 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 가짐으로써, 에어로졸 발생 물품의 삽입 및 제거가 모두 용이하게 수행될 수 있다. 가령, 목표 압착 형상으로 변형된 에어로졸 발생 물품이 삽입구 또는 어댑터에 걸리지 않고 제거될 수 있어, 제거 시에 매질부 또는 래퍼가 파손되는 문제가 미연에 방지될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 외부 가열 구조를 갖는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에서 가열 효율이 떨어지고 예열 시간이 증가하는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 도면이다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 분해도이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치에 에어로졸 발생 물품이 삽입된 것을 예시한다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 삽입구의 단면 모양을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터의 세부 구조를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터를 통해 에어로졸 발생 물품의 형상이 변형되는 과정을 예시한다.
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터를 통해 변형된 에어로졸 발생 물품의 형상을 예시한다.
도 9는 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 어댑터의 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터 및 이와 관련된 기술적 구성들이 적용될 수 있는 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치를 예시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예들에 대한 설명에 앞서, 아래의 설명에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.
이하의 실시예들에서, "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸(aerosol)을 형성할 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액상일 수 있다.
예를 들면, 고체의 에어로졸 형성 기재는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질(e.g. 궐련의 매질)을 포함할 수 있으며, 액상의 에어로졸 형성 기재는 니코틴, 담배 추출물 및/또는 다양한 향미제를 기초로 하는 액상 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 상기 열거된 예시에 한정되는 것은 아니다.
보다 구체적인 예로서, 액상의 에어로졸 형성 기재는 프로필렌글리콜(PG) 및 글리세린(GLY) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 에어로졸 형성 기재는 니코틴, 수분 및 가향 물질 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 에어로졸 형성 기재는 계피, 캡사이신 등의 다양한 첨가 물질을 더 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 유동성이 큰 액체 물질뿐만 아니라 젤 또는 고형분 형태의 물질을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 에어로졸 형성 기재의 조성 성분은 실시예에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 그 조성 비율 또한 실시예에 따라 달라질 수 있다. 이하의 실시예들에서, 액상은 액상의 에어로졸 형성 기재를 지칭하는 것일 수 있다.
이하의 실시예들에서, "에어로졸 발생 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 형성 기재를 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 예를 들어 액상을 이용하여 에어로졸을 발생시키는 액상형 에어로졸 발생 장치, 액상과 궐련을 함께 이용하는 하이브리드형 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있다. 그러나, 이외에도 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치가 더 포함될 수 있어서, 본 개시의 범위가 상기 열거된 예시에 한정되는 것은 아니다. 에어로졸 발생 장치의 몇몇 예시에 대해서는 도 2, 도 10 내지 도 12를 참조하도록 한다.
이하의 실시예들에서, "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물품을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 대표적인 예로는 궐련을 들 수 있으나, 본 개시의 범위가 이러한 예시에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예들에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.
이하의 실시예들에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 흡연자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 흡연자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미할 수 있다. 상류 및 하류라는 용어는 에어로졸 발생 물품을 구성하는 요소들의 상대적 위치를 설명하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 2 등에 예시된 에어로졸 발생 물품(2)에서, 매질부(21)는 다른 부분의 상류 또는 상류 방향에 위치한다.
이하의 실시예들에서, "길이 방향"(longitudinal direction) 또는 "길이축"(longitudinal axis)은 에어로졸 발생 물품의 길이 방향 축에 상응하는 방향을 의미할 수 있다.
이하, 본 개시의 다양한 실시예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)를 개략적으로 나타내는 예시적인 도면이고, 도 3은 에어로졸 발생 장치(10)를 개략적으로 나타내는 예시적인 분해도이다. 또한, 도 4는 에어로졸 발생 물품(2)이 삽입된 상태의 에어로졸 발생 장치(10)의 내부 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 특히, 도 3 및 도 4는 상부 케이스(11) 내부의 구성요소를 중점적으로 예시하고 있다. 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
도 2 등에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(10)는 에어로졸 발생 물품(2)을 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다. 보다 자세하게는, 에어로졸 발생 장치(10)는 내부에 삽입된 에어로졸 발생 물품(2)을 전기적으로 가열하여 에어로졸 발생시킬 수 있다. 발생된 에어로졸은 사용자의 구부를 통해 흡입될 수 있다.
에어로졸 발생 물품(2)은 매질부(21)를 포함할 수 있고, 매질부(21)는 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 매질부(21)는 에어로졸 발생 물품(2)의 상류에 위치하여 삽입구(12)를 통해 에어로졸 발생 장치(10) 내부로 삽입될 수 있고, 내부에 위치한 히터(14)에 의해 가열되어 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 이때, 매질부(21)의 적어도 일부는 어댑터(13)에 의해 목표 압착 형상으로 변형될 수 있는데, 이러한 형상 변형을 통해 히터(14)로부터 매질부(21)의 중심부까지의 거리가 감소되어 히터(14)의 가열 효율이 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 에어로졸 발생 장치(10)의 소비 전력이 감소되고 예열 시간이 단축되며, 에어로졸 발생 물품(2)의 끽미감도 향상될 수 있다. 어댑터(13) 및 이와 관련된 기술적 구성들에 관하여서는 추후 상세하게 설명하도록 한다.
상기 목표 압착 형상은 매질부(21)의 본래 형상보다 압착된 상태에 있는 형상으로서, 예를 들어 타원형 또는 타원 유사 형태(e.g. 장방타원형)와 같이 히터(14)의 가열 효율을 향상시킬 수 있는 다양한 형상을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 이하에서는, 이해의 편의를 제공하기 위해, 매질부(21)(또는 에어로졸 발생 물품 2)의 본래 형상이 원통형이고 목표 압착 형상이 장방타원형인 것을 가정하여 설명을 이어가도록 한다.
도 2 등에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(10)는 상부 케이스(12), 어댑터(13), 히터(14) 및 제어 본체(15)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2 등에는 본 개시의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 개시가 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 2 등에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(10)는 장치 상태 등의 각종 정보를 출력하는 출력 장치(e.g. 모터, 디스플레이, 스피커) 및/또는 사용자로부터 각종 정보(e.g. 장치 온/오프 등)를 입력받기 위한 입력 장치(e.g. 버튼) 등을 더 포함할 수도 있다. 이하, 에어로졸 발생 장치(10)의 각 구성요소에 대하여 설명한다.
상부 케이스(11)는 에어로졸 발생 장치(10)의 상부 외관을 형성할 수 있다. 상부 케이스(11)는 에어로졸 발생 장치(10)의 기능성, 심미성 등을 고려하여 적절한 형태를 갖도록 설계될 수 있다. 따라서, 상부 케이스(11)의 형태가 도 2에 예시된 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 2 등의 도면은 상부 케이스(12)가 제어 본체(15)의 케이스와 분리된 형태로 이루어진 것을 도시하고 있으나, 상부 케이스(11)와 제어 본체(15)의 케이스는 일체화된 형태로 이루어질 수도 있다. 상부 케이스(11)는 에어로졸 발생 장치(10)의 내부 구성요소를 보호할 수 있는 적절한 소재로 이루어질 수 있다.
상부 케이스(11)에는 삽입구(12)가 형성될 수 있고, 삽입구(12)를 통해 에어로졸 발생 물품(2)이 에어로졸 발생 장치(10) 내부로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 상부 케이스(11)의 말단에 삽입구(12)가 형성될 수 있다.
삽입구(12)는 에어로졸 발생 물품(2)이 용이하게 삽입될 수 있고, 어댑터(13)에 의해 에어로졸 발생 물품(2)의 형상이 변형된 경우에도 용이하게 제거될 수 있는 형상으로 설계되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 개시의 몇몇 실시예들에서는, 삽입구(12)가 에어로졸 발생 물품(2)의 단면(즉, 변형 전 단면)과 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양(즉, 합집합 모양)을 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(2)의 단면이 원형이고 목표 압착 형상의 단면이 장방타원형이라고 가정하자. 이러한 경우, 도 5에 예시된 바와 같이, 삽입구(12)의 단면은 원형(121)과 장방타원형(122)이 조합된 모양을 가질 수 있다. 그렇게 함으로써, 삽입구(12)의 원형 부분(121)을 통해 에어로졸 발생 물품(2)이 용이하게 삽입될 수 있고, 삽입구(12)의 타원형 부분(122)을 통해 장방타원형으로 변형된 에어로졸 발생 물품(2)이 용이하게 제거될 수 있다. 가령, 매질부(21)는 흡연이 이루어짐에 따라 고착화된 상태로 변하기 때문에, 삽입구(12)에 걸리게 되면 쉽게 훼손될 수 있다. 또는, 에어로졸 발생 물품(2)의 래퍼가 삽입구(12)에 걸려 파열될 수도 있다. 그러나, 삽입구(12)의 단면이 도 5에 예시된 바와 같은 모양을 갖는 경우, 이러한 문제가 미연에 방지될 수 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
어댑터(13)는 삽입구(12)와 히터(14) 사이에 배치되어 매질부(21)의 적어도 일부를 목표 압착 형상으로 변형시킬 수 있다. 즉, 어댑터(13)는 매질부(21)의 형상을 목표 압착 형상에 어댑팅(adapting)하는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸 발생 물품(2)이 삽입구(12) 및 어댑터(13)를 통해 에어로졸 발생 장치(10)에 삽입된 예는 도 4를 참조하도록 한다.
여기서, 매질부(21)의 적어도 일부가 목표 압착 형상으로 변형된다는 것은 매질부(21)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(2)의 일부 또는 매질부(21)의 적어도 일부가 목표 압착 형상으로 변형된다는 의미를 포함할 수 있다. 어댑터(13)의 세부 구조 및 동작 원리에 관하여서는 추후 도 6 이하의 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
다음으로, 히터(14)는 어댑터(13)에 의해 형상 변형된 에어로졸 발생 물품(2)을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 보다 자세하게는, 히터(14)는 어댑터(13)에 의해 목표 압착 형상으로 변형된 매질부(21)를 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(14)의 가열 온도는 제어 본체(15)에 의해 제어될 수 있다.
도 3 또는 도 4에 예시된 바와 같이, 히터(14)는 형상 변형된 매질부(21)를 외부에서 가열하는 형태로 설계되는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 히터(14)는 내부 가열식으로 설계될 수도 있다.
몇몇 실시예들에서, 히터(14)의 적어도 일부는(또는 히터 14에 의해 형성되는 가열 공간의 적어도 일부는) 형상 변형된 매질부(21)와 매칭되는 형상(e.g. 목표 압착 형상 또는 그 유사 형상)을 가질 수 있다. 예를 들어, 목표 압착 형상이 장방타원형으로 변형되는 경우, 히터(14)(또는 히터 14에 의해 형성되는 가열 공간)도 장방타원형의 형상을 가질 수 있다. 그렇게 함으로써, 히터(14)와 매질부(21)가 서로 밀착될 수 있거나, 히터(14)로부터 매질부(21)의 중심부까지의 거리가 최소화되어, 히터(14)의 가열 효율이 더욱 향상될 수 있다. 한편, 도 3 등의 도면은 히터(14)가 일체화된 형태로 이루어진 것을 예로써 도시하고 있으나, 히터(14)는 분리된 구조로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 히터(14)는 목표 압착 형상으로 변형된 매질부(21)를 양면에서 가열하는 제1 히터 및 제2 히터를 포함하고, 제1 히터 및 제2 히터의 결합 형상이 장방타원형이 될 수도 있다.
몇몇 실시예들에서, 히터(14)는 외부 가열식이고, 히터(14)의 적어도 일부는 경사진 구조(형상)로 이루어질 수 있다. 또한, 어댑터(13)에 의해 매질부(21)가 1차적으로 형상 변형되고, 상기 경사진 구조에 의해 매질부(21)가 2차적으로 형상 변형될 수 있다. 가령, 매질부(21)가 어댑터(13)를 통과하는 동안 압착된 형상으로 변형되고(e.g. 제1 장방타원형으로 변형됨), 히터(14)의 가열 공간 내로 수용되는 동안 상기 경사진 구조에 의해 더 압착된 형상으로 변형될 수 있다(e.g. 제1 장방타원형보다 더 압착된 제2 장방타원형으로 변형됨). 이러한 경우, 매질부(21)의 형상 변형이 어댑터(13)와 히터(14)에 걸쳐 완만하게 진행되기 때문에, 형상 변형 시 매질부(21) 또는 래퍼의 파손 위험성이 크게 저하될 수 있다. 가령, 매질부(21)가 어댑터(13)에 의해 곧바로 목표 압착 형상으로 변형되는 경우에는, 어댑터(13)의 내부 구조가 가파른 경사를 갖도록 설계되어야 하며, 이에 따라 형상 변형 도중에 매질부(21) 또는 래퍼가 파손될 수도 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 어댑터(13)의 내부 구조가 완만한 경사를 갖도록 설계되어도 무방하여, 형상 변형 과정의 안정성이 크게 향상될 수 있다. 나아가, 목표 압착 형상이 보다 더 압착된 형상으로 설정될 수도 있게 되어, 경우에 따라 히터(14)의 가열 효율이 더욱 향상될 수도 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서, 히터(14)의 적어도 일부는 열에 의해 형상이 변형되는 형상변형소재로 이루어질 수 있다. 그리고, 히터(14)는 발열 시 형상 변형을 통해 내부에 수용된 매질부(21)를 압착하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 히터(14)와 매질부(21)가 더욱 밀착될 수 있고 히터(14)에 의해 매질부(21)가 더 압착될 수 있어, 히터(14)의 가열 효율이 더욱 향상될 수 있다. 한편, 흡연 종료 등의 이유로 히터(14)의 동작이 중지(또는 종료)되는 경우, 히터(14)의 형상 변형 부분이 다시 원래의 형상으로 복원되어 압착(또는 밀착)이 해제될 수 있으며, 이에 따라 에어로졸 발생 물품(2)이 용이하게 제거될 수 있다.
앞선 실시예들에서, 히터(14)의 주변에 냉각 요소가 배치될 수도 있다. 냉각 요소는 에어로졸 발생 장치(10)의 사용이 종료(e.g. 흡연 종료)된 후에, 히터(14)를 냉각하도록 동작할 수 있다. 냉각 요소의 동작은 제어 본체(15)에 의해 제어될 수 있다. 이와 같은 경우, 히터(14)가 빠르게 본래의 형상으로 복원될 수 있어 매질부(21)에 대한 압착이 빠르게 해제될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 장치(10)의 사용이 종료된 후, 에어로졸 발생 물품(2)이 파손 없이 신속하게 제거될 수 있다. 가령, 히터(14)가 본래의 형상으로 빠르게 복원되지 않아 압착이 해제되기 전에 에어로졸 발생 물품(2)을 제거하는 경우, 에어로졸 발생 물품(2)의 래퍼나 매질부(12)의 잔여 부분이 파손될 수 있고, 이로 인해 에어로졸 발생 장치(10)의 내부가 오염될 수 있다. 그러나, 냉각 요소가 배치되면, 이러한 문제가 크게 완화될 수 있다.
히터(14)는 전기 저항성 히터일 수도 있고, 유도 가열 방식으로 동작할 수도 있다. 이렇듯, 히터(14)의 유형 또는 가열 방식은 다양하게 설계될 수 있어서, 본 개시의 범위는 히터(14)의 유형이나 가열 방식 등에 의해 한정되지 않는다.
다음으로, 제어 본체(15)는 에어로졸 발생 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 보다 자세하게는, 제어 본체(15)는 하부 케이스, 배터리(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함하도록 구성될 수 있고, 제어부(미도시)가 에어로졸 발생 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 이하, 제어 본체(15)의 각 구성요소에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
하부 케이스는 제어 본체(15)의 외관(에어로졸 발생 장치 10의 하부 외관)을 형성할 수 있다. 상부 케이스(11)와 마찬가지로, 하부 케이스도 에어로졸 발생 장치(10)의 기능성, 심미성 등을 고려하여 적절한 형태를 갖도록 설계될 수 있다. 따라서, 하부 케이스의 형태가 도 2에 예시된 것에 한정되는 것은 아니다. 하부 케이스는 배터리(미도시) 및 제어부(미도시)를 보호할 수 있는 적절한 소재로 구현될 수 있다.
다음으로, 배터리(미도시)는 에어로졸 발생 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(미도시)는 히터(14)가 동작할 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(미도시)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
다음으로, 제어부(미도시)는 에어로졸 발생 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(미도시)는 히터(14) 및 배터리(미도시)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(10)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 제어부(미도시)는 배터리(미도시)가 공급하는 전력, 히터(14)의 가열 온도 등을 제어할 수 있다.
배터리(미도시) 및 제어부(미도시)에 관하여서는 도 10 내지 도 12의 설명 부분을 더 참조하도록 한다.
지금까지 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)에 대하여 설명하였다. 상술한 바에 따르면, 에어로졸 발생 물품(2)이 삽입될 때, 어댑터(13)의 내부 구조(형상)와 삽입력에 의해 매질부(21)가 자연스럽게 목표 압착 형상으로 변형될 수 있다. 이에 따라, 히터(14)로부터 매질부(21)의 중심부까지의 거리가 감소되어 히터(14)의 가열 효율이 향상될 수 있다. 가령, 매질부(21)의 부위 별 온도 차이가 최소화되고, 내부의 에어로졸 형성 기재가 빠르게 목표 온도에 도달할 수 있게 된다. 또한, 가열 효율이 향상됨에 따라 에어로졸 발생 장치(10)의 예열 시간이 단축되고, 소비 전력이 감소될 수 있으며, 에어로졸 발생 물품(2)의 끽미감도 향상될 수 있다. 또한, 히터(14)가 목표 압착 형상과 매칭되는 형상을 가짐으로써, 히터(14)의 가열 효율이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 삽입구(12)의 단면이 에어로졸 발생 물품(2)의 단면과 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 가짐으로써, 에어로졸 발생 물품(2)의 삽입 및 제거가 모두 용이하게 수행될 수 있다.
이하에서는, 도 6 이하의 도면을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터(13)의 세부 구조와 동작 원리에 대하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터(13)를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 특히, 도 6은 목표 압착 형상이 장방타원형으로 설정된 경우의 어댑터(13) 형상을 예시하고 있으며, 목표 압착 형상이 변경되는 경우에는 어댑터(13)의 형상도 그에 따라 일부 변형될 수도 있다. 이하의 설명에서는, 이해의 편의를 제공하기 위해, X축이 어댑터(13) 단면의 가로 방향에 상응하고, Y축이 어댑터(13) 단면의 세로 방향에 상응하며, Z축이 어댑터(13)의 깊이 방향(또는 에어로졸 발생 물품 2의 삽입 방향)에 상응하는 것을 가정하여 설명을 하도록 한다.
도 6에 예시된 바와 같이, 어댑터(13)는 내부에 공간이 형성되고 양 단부(131, 132)가 개방된 구조를 가질 수 있다. 이때, 삽입구(12) 쪽에 위치한 제1 개방단부(131)는 매질부(21)에 대해 입구로 기능하고, 히터(14) 쪽에 위치한 제2 개방단부(132)는 출구로 기능할 수 있으며, 내부 공간의 적어도 일부는 경사진 구조(형상)로 이루어질 수 있다. 어댑터(13)의 제1 개방단부(131)를 통해 들어온 매질부(21)는 어댑터(13)의 내부 공간을 따라 제2 개방단부(132) 쪽으로 이동하면서 내부 구조(형상)에 의해 목표 압착 형상으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 원통형의 매질부(21)가 어댑터(13)의 내부 구조(형상)와 에어로졸 발생 물품(2)의 삽입력에 의해 자연스럽게 장방타원형으로 변형될 수 있다.
도시된 바와 같이, 제1 개방단부(131)의 단면은 삽입구(12)와 마찬가지로 매질부(21)의 단면과 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 제1 개방단부(131)의 단면은 원통형과 장방타원형이 조합된 모양을 가질 수 있다. 그렇게 함으로써, 에어로졸 발생 물품(2)이 파손 없이 용이하게 삽입 및 제거될 수 있다.
명확하게 도시되어 있지는 않으나, 제2 개방단부(132)의 단면은 목표 압착 형상의 단면과 매칭되도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 제2 개방단부(132)의 단면은 장방타원형일 수 있다. 그렇게 설계됨으로써, 매질부(21)가 목표 압착 형상으로 적절하게 변형될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 어댑터(13)의 내부 공간은 단면적이 제1 개방 단부(131)에서 제2 개방단부(132)로 갈수록 감소하는 경향을 갖도록 설계될 수 있다. 이때, 내부 공간 단면의 Y축 방향의 길이(단면의 세로 길이; e.g. 어댑터의 상면 133T과 하면 133B 사이의 거리 L1, L2)는 제1 개방 단부(131)에서 제2 개방단부(132)까지 일정하고(e.g. L3 = L4), X축 방향의 길이(단면의 가로 길이; 어댑터의 좌면 133L과 우면 133R 사이의 거리 L3, L4)는 제1 개방 단부(131)에서 제2 개방단부(132)로 갈수록 감소하는 경향을 가질 수 있다(e.g. L1 < L2). 이러한 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 매질부(21)가 세로 방향으로 압착되면서 가로 방향으로 퍼지게 되어 안정적으로 장방타원형으로 변형될 수 있게 된다.
다시 도 6을 참조하여 설명한다.
한편, 어댑터(13)의 경사각(θ)과 목표 압착 형상의 압착 정도는 히터(14)의 가열 효율과 매질부(21) 및 래퍼의 파손 위험성을 고려하게 적절하게 설계될 수 있으며, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 경사각(θ)은 에어로졸 발생 물품(2)의 길이축(즉, Z축)에 대한 어댑터(13) 내부의 경사면이 갖는 각도를 의미할 수 있다(도 6 참조).
몇몇 실시예들에서, 경사각(θ)은 약 5도 내지 60도일 수 있고, 바람직하게는 약 10도 내지 50도 또는 약 10도 내지 40도일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 경사각(θ)은 약 15도 내지 35도, 20도 내지 40도 또는 약 15도 내지 35도일 수 있다. 이러한 수치 범위 내에서, 매질부(21)가 적절하게 압착된 형상으로 변형되고, 형상 변형 시 파손 위험성 또한 크게 감소되는 것으로 확인되었다. 가령, 경사각이 너무 작은 경우에는, 매질부(21)의 압착 정도가 떨어져 히터(14)의 가열 효율과 예열 시간 단축 효과가 저하될 수 있다. 반대로, 경사각이 너무 큰 경우에는, 급격한 형상 변형으로 인해 매질부(21) 또는 래퍼가 파손되는 문제가 나타날 수 있다.
참고로, 어댑터(13) 내부의 경사면(또는 경사 구조)는 매질부(21)의 부드러운 삽입을 위해 곡면으로 형성될 수도 있는데, 이러한 경우, 경사각(θ)은 에어로졸 발생 물품(2)의 길이축과 상기 곡면의 접선이 이루는 평균 각도를 의미할 수도 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서, 형상 변형된 매질부(21)의 두께(e.g. 도 8의 D2)는 형상 변형 전(e.g. 도 8의 D1) 대비 약 10% 내지 90%일 수 있고, 바람직하게는 약 20% 내지 80%, 약 30% 내지 90% 또는 약 10% 내지 70%일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 약 20% 내지 60%, 약 30% 내지 60% 또는 약 30% 내지 70%일 수 있다. 이러한 수치 범위 내에서, 히터(14)의 가열 효율이 보장되고, 매질부(21) 또는 래퍼의 파손 위험성이 현저하게 감소하는 것으로 확인되었다.
또한, 몇몇 실시예들에서는, 어댑터(13)의 경사각이 제1 개방단부(131)에서 제2 개방단부(132)로 갈수록 증가하는 경향을 갖도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 어댑터(13)는 도 9에 도시된 바와 같은 경사 구조를 가지며, 제2 경사각(θ2)이 제1 경사각(θ1)보다 크고, 제3 경사각(θ3)이 제2 경사각(θ2)보다 큰 값을 가질 수 있다. 이러한 경우, 에어로졸 발생 물품(2) 삽입 시 매질부(21)가 어댑터(13)에 미세하게 걸리는 느낌이 반복적으로 사용자에게 전달되어, 에어로졸 발생 물품(2)의 삽입 속도를 간접적으로 제한하는 효과가 달성될 수 있고, 이로 인해 매질부(21) 또는 래퍼의 파손 위험성이 감소될 수 있다.
한편, 어댑터(13)는 표면 조도가 낮은 소재(재질) 또는 마찰계수가 낮은 재질로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 어댑터(13)는 스테인리스 등과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 에어로졸 발생 물품(2)이 어댑터(13)의 내부를 매끄럽게 통과하게 되어, 형상 변형 시의 파손 위험성이 감소될 수 있다.
몇몇 실시예들에서는, 어댑터(13)의 내면에 표면 조도를 감소시키는 처리가 수행될 수 있다. 이와 같은 표면 처리는 표면을 매끄럽게 만드는 다양한 코팅 처리를 포함할 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에 따르면, 어댑터(13)의 내부 표면의 조도가 감소됨에 따라 매질부(21)가 매끄럽게 삽입될 수 있어, 형상 변형에 요구되는 삽입력이 최소화될 수 있다. 또한, 매질부(21)가 매끄럽게 삽입됨에 따라 형상 변형 시 파손 위험성이 더욱 감소될 수 있다.
지금까지 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터(13)의 세부 구조와 동작 원리에 대하여 상세하게 설명하였다. 상술한 바에 따르면, 어댑터(13)의 내부 구조와 에어로졸 발생 물품(2)의 삽입력을 통해 자연스럽게 매질부(21)가 목표 압착 형상으로 변형될 수 있으며, 이에 따라 히터(14)의 가열 효율이 향상될 수 있다. 또한, 어댑터(13)는 에어로졸 발생 물품(2)을 삽입하는 것 외에 형상 변형을 위한 사용자의 개입을 요구하지 않는 바, 사용자의 가압력을 이용하여 형상을 변형하는 기술과 비교했을 때 더 나은 사용자 편의성을 제공할 수 있다.
이하에서는, 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터(13) 및 이와 관련된 기술적 구성들(e.g. 삽입구 12, 히터 14 등)이 적용될 수 있는 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치(100-1 내지 100-3)에 대하여 소개하도록 한다.
도 10 내지 도 12는 에어로졸 발생 장치(100-1 내지 100-3)를 나타내는 예시적인 블록도이다. 구체적으로, 도 10은 궐련형 에어로졸 발생 장치(10)를 예시하고 있고, 도 11 및 도 12는 액상과 궐련을 함께 이용하는 하이브리드형 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)를 예시하고 있다. 이하, 각 에어로졸 발생 장치(100-1 내지 100-3)에 대하여 설명하도록 한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(100-1)는 히터(140), 배터리(130) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 10에 도시된 에어로졸 발생 장치(100-1)의 각각의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 복수의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되는 형태로 구현되거나, 단일 구성 요소가 복수의 세부 기능 요소로 분리되는 형태로 구현될 수도 있다. 이하, 에어로졸 발생 장치(100-1)의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.
히터(140)는 궐련(150) 주변에 배치되어 궐련(150)을 가열할 수 있다. 궐련(150)은 고체 에어로졸 형성 기재를 포함하여 가열됨에 따라 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 발생된 에어로졸은 사용자의 구부를 통해 흡입될 수 있다. 히터(140)는 전술한 히터(14)에 대응될 수 있으며, 히터(140)의 가열 온도는 제어부(120)에 의해 제어될 수 있다.
다음으로, 배터리(130)는 에어로졸 발생 장치(100-1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(130)는 히터(140)가 궐련(150)에 포함된 에어로졸 형성 기재를 가열할 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
또한, 배터리(130)는 에어로졸 발생 장치(100-1)에 설치된 디스플레이(미도시), 센서(미도시), 모터(미도시) 등의 전기적 구성요소가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
다음으로, 제어부(120)는 에어로졸 발생 장치(100-1)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 히터(140) 및 배터리(130)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(100-1)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 제어부(120)는 배터리(130)가 공급하는 전력, 히터(140)의 가열 온도 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 발생 장치(100-1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(100-1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 구현될 수 있다. 상기 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, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 제어부(120)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 자명하게 이해할 수 있다.
이하에서는, 도 11 및 도 12를 참조하여 하이브리드형 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
도 11은 증기화기(1)와 궐련(150)이 병렬로 배치된 에어로졸 발생 장치(100-2)를 예시하고 있고, 도 12는 증기화기(1)와 궐련(150)이 직렬로 배치된 에어로졸 발생 장치(100-3)를 예시하고 있다. 그러나, 에어로졸 발생 장치의 내부 구조는 도 11 및 도 12에 예시된 것에 한정되는 것은 아니며, 설계 방식에 따라 구성요소의 배치는 변경될 수 있다.
도 11 및 도 12에서, 증기화기(1)는 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 증기화기(1)에서 발생된 에어로졸은 궐련(150)을 통과하여 사용자의 구부를 통해 흡입될 수 있다.
증기화기(1)의 세부 구조는 다양하게 설계될 수 있으며, 몇몇 실시예들에 따른 증기화기(1)는 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장하는 액상 저장조, 에어로졸 형성 기재를 흡수하는 윅(wick) 및 흡수된 에어로졸 형성 기재를 기화시키는 기화 요소를 포함할 수 있다. 기화 요소는 가열을 통해 액상을 기화시키는 가열 요소로 구현될 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기화 요소는 초음파 진동 등을 통해 액상을 기화시킬 수도 있다. 기화 요소의 동작은 제어부(120)에 의해 제어될 수 있다.
지금까지 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 어댑터(13) 및 이와 관련된 기술적 구성들이 적용될 수 있는 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치(100-1 내지 100-3)에 대하여 설명하였다.
이상에서, 본 개시의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 개시의 기술적 사상이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 에어로졸 발생 물품이 삽입되는 삽입구가 형성된 케이스;
    상기 삽입구를 통해 삽입된 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 히터; 및
    상기 삽입구와 상기 히터 사이에 배치되고, 상기 삽입된 에어로졸 발생 물품의 매질부가 목표 압착 형상으로 변형되도록 하는 어댑터를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 삽입구의 단면은 상기 에어로졸 발생 물품의 단면과 상기 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 갖는,
    에어로졸 발생 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 어댑터는 상기 삽입구 쪽에 위치한 제1 개방단부와 상기 히터 쪽에 위치한 제2 개방단부를 포함하고,
    상기 삽입된 에어로졸 발생 물품이 상기 제1 개방단부를 통해 상기 제2 개방단부 쪽으로 이동되는 동안 상기 어댑터의 내부 형상에 의해 상기 매질부가 상기 목표 압착 형상으로 변형되는,
    에어로졸 발생 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 개방단부의 단면은 상기 에어로졸 발생 물품의 단면과 상기 목표 압착 형상의 단면이 조합된 모양을 갖는,
    에어로졸 발생 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 개방단부의 단면은 상기 목표 압착 형상의 단면에 매칭되는,
    에어로졸 발생 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 어댑터의 내부 공간의 단면적은 상기 제1 개방단부에서 상기 제2 개방단부로 갈수록 감소하는 경향을 갖는,
    에어로졸 발생 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 내부 공간 단면의 X축 방향 길이는 일정하고,
    상기 내부 공간 단면의 Y축 방향 길이는 상기 제1 개방단부에서 상기 제2 개방단부로 갈수록 감소하는 경향을 갖는,
    에어로졸 발생 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 어댑터의 내부 공간의 적어도 일부분은 경사진 구조를 갖고,
    상기 에어로졸 발생 물품의 길이축에 대한 상기 적어도 일부분의 경사각은 10도 내지 40도인,
    에어로졸 발생 장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 어댑터의 내부 공간의 적어도 일부분은 경사진 구조를 갖고,
    상기 에어로졸 발생 물품의 길이축에 대한 상기 적어도 일부분의 경사각은 상기 제1 개방단부에서 상기 제2 개방단부로 갈수록 증가하는 경향을 갖는,
    에어로졸 발생 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 어댑터의 내면의 적어도 일부에는 표면 조도를 감소시키는 처리가 수행되는,
    에어로졸 발생 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 히터는 외부 가열식이고,
    상기 히터의 적어도 일부는 상기 목표 압착 형상에 매칭되는 형상을 갖는,
    에어로졸 발생 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 히터는 외부 가열식이고,
    상기 히터의 적어도 일부는 경사진 구조로 이루어지며,
    상기 히터의 가열 공간 내로 수용되는 동안, 상기 어댑터를 통해 삽입된 상기 매질부는 상기 히터의 경사진 구조에 의해 더 압착된 형상으로 변형되는,
    에어로졸 발생 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 목표 압착 형상으로 변형된 상기 매질부의 두께는 변형 전 대비 20% 내지 80%인,
    에어로졸 발생 장치.
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