KR101410498B1 - 외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지 - Google Patents

외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지에 관한 것이고, 일정 크기를 가진 외부 유입 홀을 통하여 액상이 기화 유닛으로 전달되도록 하여 기화가 되는 양이 일정하게 유지될 수 있도록 하면서 누설이 방지될 수 있도록 하는 외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지에 관한 것이다. 카트리지는 적어도 하나의 유입 홀(114)이 형성되고 내부에 기화된 성분이 유도될 수 있는 유도로가 형성된 유도 모듈(11); 유도 모듈(11)이 결합되는 위쪽 부분에 기화 유닛(121)이 형성되는 고정 모듈(12); 및 아래쪽에 고정 모듈(12)이 결합되고 유도 모듈(11)의 위쪽 부분과 연결되는 배출 튜브(132)를 가지고 그리고 액상이 저장되는 저장 용기(13)를 포함하고, 상기 저장 용기(13)에 저장된 액상은 유입 홀(114)을 통하여 기화 유닛(121)으로 공급된다.

Description

외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지{Cartridge for Electronic Cigarette with Outer Inflow Holes}
본 발명은 외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지에 관한 것이고, 일정 크기를 가진 외부 유입 홀을 통하여 액상이 기화 유닛으로 전달되도록 하여 기화가 되는 양이 일정하게 유지될 수 있도록 하면서 누설이 방지될 수 있도록 하는 외부 유입 홀이 형성된 전자담배를 위한 카트리지에 관한 것이다.
전자담배는 니코틴 용액 또는 금연 보조 용액과 같은 것을 전기에 의하여 발생되는 열로 기화시켜 흡입이 가능하도록 하는 기기를 말한다. 일반적으로 전자담배는 배터리 어셈블리, 공급 어셈블리, 기화 어셈블리 및 흡입 어셈블리로 이루어질 수 있다. 배터리 어셈블리는 예를 들어 충전 가능한 배터리를 포함하고 기화 어셈블리에서 용액의 기화를 위하여 요구되는 전력을 공급할 수 있다. 공급 어셈블리는 니코틴 용액, 금연 보조 용액 또는 흡입이 가능한 용액이 저장되어 흡입 과정에서 일정한 양으로 기화 어셈블리로 공급하는 기능을 가진다. 기화 어셈블리는 배터리 어셈블리에서 공급되는 전력으로 용액을 기화시켜 액체를 기체 상태로 만드는 기능을 가진다. 그리고 흡입 어셈블리는 기화 어셈블리에서 기화된 용액을 입으로 유도하여 흡입이 되도록 하는 기능을 가진다.
전자담배와 관련된 선행기술로 실용신안공개번호 제2011-0010862호 전자담배용 무화기 일체형 카트리지가 있다. 상기 선행기술은 하단으로는 배터리가 내장된 담배본체부가 연결되고 상단으로는 사용자의 입에 물리게 되는 흡입관부(20)가 연결되는 것으로서, 액상의 에센스가 담기게 되는 통 형상의 에센스케이싱, 상기 에센스케이싱의 하단에 고정 설치되는 것으로서 상기 에센스케이싱과 상기 담배본체부를 분리 가능하게 결합할 수 있도록 담배본체체결부를 가지는 하단부캡, 상기 하단부캡을 관통하여 설치되는 것으로서 상기 에센스케이싱의 내부공간 상부까지 인입되는 공기유입관, 상기 공기유입관 상단에 결합되는 통 형상의 부재로서 상방향으로는 제1공기통로가 마련되도록 개구부가 마련되며 하방향으로는 상기 공기유입관과 연결되는 공기유입관결합부가 마련되며, 주벽 상단에는 2개의 안착홈이 대향되게 마련되는 무화관체, 상기 무화관체의 안착홈에 끼워짐으로써 상기 제1공기통로 상에 설치되고 적어도 하나의 단부는 상기 에센스케이싱 내부로 연장되는 심지, 상기 제1공기통로 상에 위치하는 상기 심지를 휘감아 가열시킬 수 있도록 하는 전열 코일, 수밀을 위해 상기 에센스케이싱이 상단을 통해 끼워지되 상기 제1공기통로의 연장선 상에 제2공기통로가 마련되도록 중심부에 관통공이 마련되는 패킹부 및 상기 담배본체부에 설치되는 배터리 전원을 상기 전열코일에 공급하기 위한 전원공급수단을 포함하는 전자담배용 일체형 카트리지에 대하여 개시한다.
전자담배와 관련된 다른 선행기술로 특허등록번호 제1081481호 전자담배용 무화기 일체형 카트리지가 있다. 상기 선행기술은 에센스를 수용하는 에센스 수용 공간이 형성되고 하단부가 개구되며 연기 배출 홀이 형성되는 액상 탱크, 상기 액상 탱크의 에센스 수용 공간에 배치되고 상기 연기 배출 홀과 연통되는 연기 유동공이 형성되는 연기 유동관체 및 액상 탱크의 하단에 결합되며 상단이 개구되어 상기 유동공과 연통되고 상기 에센스 수용 공간과 연통되는 에센스 유입 홀이 형성되는 몸체와, 상기 몸체의 내측에 구비되는 심지와 상기 몸체의 내측에 구비되며 상기 에센스를 가열하는 가열 요소를 구비하는 무화기를 포함하는 전자담배용 무화기 일체형 카트리지에 대하여 개시한다.
공지된 다양한 형태의 전자담배는 모두 저장 용기에 저장된 액상이 섬유와 같은 전달 소재를 통하여 히터로 공급이 되는 구조를 가진다. 그러나 이와 같은 과정에서 용액을 저장한 저장 용기가 전달 소재와 연결이 되면서 히터에 과량의 액상이 공급될 수 있다. 이로 인하여 기화가 이루어지지 않는 경우라고 할지라도 항상 전달 소재를 통하여 액상이 히터로 공급될 수 있어 히터에 전달된 액상으로부터 누설이 되는 문제를 가진다. 다른 한편으로 선행기술은 자주 사용되는 히터의 교체가 어렵다는 문제점을 가진다.
본 발명은 선행기술이 가진 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
본 발명의 목적은 일정량의 액상 공급이 가능한 전자담배를 위한 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기화 유닛이 카트리지로부터 분리가 가능한 전자담배를 위한 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 전자담배를 위한 카트리지는 적어도 하나의 유입 홀이 형성되고 내부에 기화된 성분이 유도될 수 있는 유도로가 형성된 유도 모듈; 유도 모듈이 결합되는 위쪽 부분에 기화 유닛이 형성되는 고정 모듈; 및 아래쪽에 고정 모듈이 결합되고 유도 모듈의 위쪽 부분과 연결되는 배출 튜브를 가지고 그리고 액상이 저장되는 저장 용기를 포함하고, 상기 저장 용기에 저장된 액상은 유입 홀을 통하여 기화 유닛으로 공급된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 고정 모듈은 저장 용기로부터 분리 가능하다
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 유도 모듈은 기화 유닛과 연결되는 기화 유도관과 유입 홀이 형성된 공급 도관으로 이루어지고 그리고 기화 유도관과 공급 도관 사이에 전달 매체가 채워진다.
본 발명에 따른 전자담배는 유입 홀을 통하여 액상이 공급될 수 있도록 하는 것에 의하여 과량의 액상이 히터로 공급되는 것이 방지될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 전자담배는 기화 유닛이 카트리지로부터 분리 가능한 구조를 가지고 이로 인하여 전자담배의 내구성 및 제조비용이 감소될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
도 1a는 본 발명에 따른 전자담배를 위한 카트리지의 실시 예에 대한 분해된 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1b는 1a의 결합된 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 카트리지에 적용되는 유도 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 카트리지에서 액상이 공급되는 구조 및 기화된 성분이 배출되는 구조에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 전자담배를 위한 카트리지의 실시 예에 대한 분해된 구조를 개략적으로 도시한 것이고 그리고 도 1b는 1a의 결합된 구조를 도시한 것이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전자담배를 위한 카트리지는 적어도 하나의 유입 홀(114)이 형성되고 내부에 기화된 성분이 유도될 수 있는 유도로가 형성된 유도 모듈(11); 유도 모듈(11)이 결합되는 위쪽 부분에 기화 유닛(121)이 형성되는 고정 모듈(12); 및 아래쪽에 고정 모듈(12)이 결합되고 유도 모듈(11)의 위쪽 부분과 연결되는 배출 튜브(132)를 가지고 그리고 액상이 저장되는 저장 용기(13)를 포함하고, 상기 저장 용기(13)에 저장된 액상은 유입 홀(114)을 통하여 기화 유닛(121)으로 공급된다.
본 발명에 따른 카트리지는 임의의 전자담배에 적용될 수 있고 예를 들어 니코틴을 함유하지 않은 액상 또는 니코틴을 함유하는 액상을 저장하여 기화시키기 위한 장치로 사용될 수 있다. 카트리지에서 기화된 액상은 마우스피스와 같은 장치를 통하여 기체 상태로 되어 입으로 흡입될 수 있다.
유도 모듈(11)은 저장 용기(13)에 저장된 액상을 기화 유닛(121)으로 전달하고 그리고 기화 유닛(121)에서 기화된 액상을 마우스피스(14)로 전달하는 기능을 가진다. 유도 모듈(11)은 원통 형상이 될 수 있고 아래에서 설명되는 것처럼 이중 튜브 구조로 이루어진 유도 튜브(111), 유도 튜브(111)의 아래쪽에 형성된 체결 유닛(112) 및 유도 튜브(111)의 위쪽 부분에 형성된 연결 유닛(113)으로 이루어질 수 있다. 그리고 유도 튜브(111)의 둘레 면을 따라 유도 튜브(111)를 관통하도록 적어도 하나의 유입 홀(114)이 형성될 수 있다. 유입 홀(114)은 유도 튜브(111)의 임의의 위치에 형성될 수 있지만 아래쪽과 위쪽에 분포될 수 있고 그리고 마주보도록 형성될 수 있다. 도 1a에 도시된 실시 예에서 유입 홀(114)은 앞쪽에 2개가 형성되고 그리고 마주보는 뒤쪽에 2개(도시되지 않음)가 형성된 실시 예가 도시되어 있지만 이는 예시적인 것이다. 유입 홀(114)은 저장 용기(13)에 저장된 액상을 기화 유닛(121)으로 전달하기 위한 것으로 액상 전달에 유리한 적절한 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어 유입 홀(114)은 유도 튜브(111)의 아래쪽에 마주보도록 형성될 수 있다. 유도 모듈(11)은 고정 모듈(12)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
고정 모듈(12)은 유도 모듈(11)의 체결 유닛(112)이 결합될 수 있도록 형성된 기화 유닛(121), 기화 유닛(121)의 아래쪽에 저장 용기(13)가 결합될 수 있도록 형성된 고정 유닛(122) 및 고정 유닛(122)의 아래쪽에 형성된 패킹 유닛(123)을 포함할 수 있다. 추가로 패킹 유닛(123)의 아래쪽 둘레 면을 따라 공기 홀(124)이 형성될 수 있다.
기화 유닛(121)은 아래에서 설명되는 것처럼 액상의 기화를 위한 히터와 용액 전달 소재를 포함할 수 있고 외부 둘레 면에 체결 유닛(112)이 결합될 수 있는 나사가 형성될 수 있다. 기화 유닛(121)의 아래쪽에 형성되는 고정 유닛(122)은 원통 형상이 될 수 있고 외부 둘레 면에 저장 용기(13)의 아래쪽 면에 나사 결합될 수 있는 나사가 형성될 수 있다. 그리고 고정 유닛(122)의 아래쪽에 형성되는 패킹 유닛(123)은 속이 빈 원통 형상이 될 수 있고 배터리 모듈(도시되지 않음)이 결합될 수 있다. 패킹 유닛(123)에 배터리 모듈이 결합되는 실시 예는 예를 들어 특허출원번호 제2011-0031266호에 개시되어 있다. 또한 공기 홀(124)을 통하여 외부 공기가 유입되는 구조도 상기 발명에 개시되어 있다. 다양한 방법으로 배터리 모듈의 연결 부분을 이용하여 외부 공기가 공기 홀(124)을 통하여 유입되도록 패킹 유닛(123)에 결합될 수 있고 본 발명은 배터리 모듈의 결합 구조에 의하여 제한되지 않는다.
저장 용기(13)의 내부에 액상이 수용될 수 있고 그리고 유입 홀(114)을 통하여 기화 유닛(121)으로 전달될 수 있다. 저장 용기(13)는 수용 하우징(131) 및 연결 유닛(113)에 결합되는 배출 튜브(132)를 포함할 수 있다. 수용 하우징(131)의 아래쪽 내부 면에 고정 유닛(122)의 외부 둘레 면에 결합되는 나사면이 형성될 수 있다. 그리고 수용 하우징(131)의 위쪽 부분에 마우스피스(14)가 결합될 수 있다. 마우스피스(14)는 수용 하우징(131)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 수용 하우징(131) 내부의 액상이 모두 소진된 경우 마우스피스(14)를 분리하여 액상이 채워질 수 있다. 배출 튜브(132)는 마우스피스(14)와 연결되어 있거나 또는 독립된 구조로 제조되어 수용 하우징(131)의 위쪽에 결합될 수 있다.
기화 유닛(121)에서 기화된 액상은 유도 튜브(111)를 경유하여 배출 튜브(132)로 배출될 수 있다. 이후 기화 성분은 마우스피스(14)를 통하여 흡입될 수 있다. 다양한 구조를 가지는 마우스피스(14) 또는 배출 튜브(132)가 본 발명에 따른 카트리지에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 1b를 참조하면, 유도 튜브(111)와 배출 튜브(132)의 연결 부위에 밀폐 패킹(15)이 설치될 수 있다. 밀폐 패킹(15)은 실리콘 또는 고무와 같은 소재로 만들어질 수 있고 유도 튜브(111) 또는 배출 튜브(132) 중 어느 한쪽에 부착된 형태로 제조될 수 있다. 밀폐 패킹(15)은 유도 튜브(111)와 배출 튜브(132)의 연결 부위로 액상이 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로 다양한 구조로 만들어질 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 예를 들어 밀폐 패킹(15)은 링 형상으로 만들어질 수 있다.
아래에서 본 발명에 따른 카트리지 구조에서 액상이 기화 유닛으로 공급되는 구조에 대하여 설명이 된다.
도 2는 본 발명에 따른 카트리지에 적용되는 유도 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 유도 모듈(11)의 내부에 배출 모듈(21) 및 전달 유닛(22)이 삽입될 수 있고 그리고 기화 유닛(121)에 기화 유도체(23)가 고정될 수 있다.
배출 모듈(21)은 연결 유닛(113)의 내부 면에 결합될 수 있는 내부 결합 유닛(213), 내부 결합 유닛(213)의 아래쪽으로 속이 빈 원통 형상으로 연장되는 배출 유도 관(211) 및 배출 유도 관(211)의 아래쪽으로 연장되고 기화 유닛(121)에 고정될 수 있는 고정 관(212)으로 이루어질 수 있다. 고정 관(212)은 속이 빈 원통 형상으로 이루어질 수 있고 외부의 둘레 면을 따라 전달 유닛(22)이 배치될 수 있다. 그리고 유도 튜브(111)에 형성된 유입 홀(114)은 전달 유닛(22)과 연결이 되도록 배치될 수 있다.
배출 유도 관(211)과 고정 관(212)은 일체형을 만들어질 수 있고 전달 유닛(22)은 예를 들어 섬유와 같이 액체를 모세관 현상에 의하여 전달할 수 있는 임의의 소재가 될 수 있다. 고정 관(212)의 외부 직경이 반드시 배출 유도관(211)의 직경에 비하여 작을 필요가 없고 전달 유닛(22)은 고정 관(212)의 둘레 면을 따라 적절하게 배치될 수 있다. 달리 말하면, 전달 유닛(22)은 유입 홀(114)로부터 외부 용액을 전달받아 기화 유닛(121)으로 전달할 수 있는 적절한 소재 및 구조를 가질 수 있다.
도 2의 (가)에 도시된 것처럼, 기화 유닛(121)에 히터(231) 및 전달 매체(232)로 이루어진 기화 유도체(23)가 배치될 수 있다. 히터(231)는 예를 들어 니크롬선과 같은 전력을 공급받아 열을 발생시킬 수 있는 전기 저항체가 될 수 있고 그리고 전달 매체(232)는 다수 개의 섬유 가닥 또는 섬유 집합체와 같은 것이 될 수 있다. 도 2의 (나)에 도시된 것처럼, 기화 유닛(121)은 원통 형상의 기화 몸체(121a) 및 기화 몸체(121a)의 둘레 면에 형성된 고정 홈(121b)으로 이루어질 수 있다. 고정 홈(121b)에 전달 매체(232)가 고정될 수 있고 전달 매체(232)의 양 끝은 전달 유닛(22)에 연결될 수 있다.
도 2의 (나)에 위쪽에 도시된 것처럼, 전달 유닛(22)은 고정 관(212)의 아래쪽으로 연장되어 기화 몸체(121a)와 연결될 수 있다. 이로 인하여 전달 매체(232)의 양끝이 전달 유닛(22)에 연결될 수 있다. 다른 한편으로 고정 관(212)의 아래쪽 끝은 기화 몸체(121a)의 위쪽 끝과 연결될 수 있다. 이와 같은 구조에서 유입 홀(114)을 통하여 유입된 액상은 전달 유닛(22)을 경유하여 전달 매체(232)로 전달되어 히터(231)에 의하여 기화될 수 있다.
대안으로 고정 관(212)의 아래쪽에 기화 몸체(121a)가 삽입될 수 있다. 그리고 고정 관(212)의 아래쪽에 고정 홈(121b)에 대응되는 홈이 형성될 수 있다. 기화 몸체(121a)는 고정 관(212)의 아래쪽에 삽입이 되고 고정 홈(121b)을 통하여 히터(231)로 액상이 전달될 수 있다. 그리고 기화된 성분은 고정 관(212)을 통하여 배출 유도 관(211)으로 전달되고 그리고 마우스피스를 통하여 흡입이 될 수 있다. 고정 관(212)과 기화 유닛(121)은 다양한 방법으로 연결될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 카트리지에서 액상이 공급되는 구조 및 기화된 성분이 배출되는 구조에 대한 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 수용 하우징(13)에 저장된 액상은 화살표(F1)로 표시된 것처럼 유도 튜브에 형성된 유입 홀(114)을 통하여 전달 유닛(22)으로 전달될 수 있다. 그리고 이후 액상은 기화 유도체(23)로 전달될 수 있다. 다른 한편으로 외부 공기는 화살표(F2)로 표시된 것처럼, 공기 홀(124)을 통하여 전자담배의 내부로 유입될 수 있어 유동 통로를 통하여 기화 유닛에 고정된 기화 유도체(23)로 전달될 수 있다. 배터리 유닛(31)에 의하여 기화 유도체(23)에 전력이 공급될 수 있고 스위치(32)에 의하여 전력 공급이 제어될 수 있다. 스위치(32)는 수동으로 작동이 되거나 외부 공기의 유입에 의하여 자동으로 작동될 수 있다.
스위치(32)의 연결되어 기화 유도체(23)가 작동이 되면 액상이 기화되어 화살표(F3)로 표시된 것처럼 마우스피스(14)를 통하여 흡입이 될 수 있다.
도 3에 제시된 실시 예는 예시적인 것으로 본 발명에 따른 카트리지는 다양한 형태의 전자담배에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 전자담배는 유입 홀을 통하여 액상이 공급될 수 있도록 하는 것에 의하여 과량의 액상이 히터로 공급되는 것이 방지될 수 있도록 한다는 이점을 가진다. 또한 본 발명에 따른 전자담배는 기화 유닛이 카트리지로부터 분리 가능한 구조를 가지고 이로 인하여 전자담배의 내구성 및 제조비용이 감소될 수 있도록 한다는 장점을 가진다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 유도 모듈 12: 고정 모듈
13: 저장 용기 14: 마우스피스
15: 밀폐 패킹
111: 유도 튜브 112: 체결 유닛
113: 연결 유닛 114: 유입 홀
121: 기화 유닛 121a: 기화 몸체
121b: 고정 홈 122: 고정 유닛
123: 패킹 유닛 124: 공기 홀
131: 수용 하우징 132: 배출 튜브
21: 배출 모듈 22: 전달 유닛
23: 기화 유도체 211: 배출 유도 관
212: 고정 관 213: 내부 결합 유닛
231: 히터 232: 전달 매체
31: 배터리 유닛 32: 스위치

Claims (3)

  1. 전자담배를 위한 카트리지에 있어서,
    적어도 하나의 유입 홀(114)이 형성되고 내부에 기화된 성분이 유도될 수 있는 유도로가 형성된 유도 모듈(11);
    유도 모듈(11)이 결합되는 위쪽 부분에 기화 유닛(121)이 형성되는 고정 모듈(12); 및
    아래쪽에 고정 모듈(12)이 결합되고 유도 모듈(11)의 위쪽 부분과 연결되는 배출 튜브(132)를 가지고 그리고 액상이 저장되는 저장 용기(13)를 포함하고,
    상기 저장 용기(13)에 저장된 액상은 유입 홀(114)을 통하여 기화 유닛(121)으로 공급되고, 상기 유도 모듈(11)은 기화 유닛과 연결되는 기화 유도관과 유입 홀(114)이 형성된 공급 도관으로 이루어지고 그리고 기화 유도관과 공급 도관 사이에 전달 매체가 채워진 것을 특징으로 하는 전자담배를 위한 카트리지.
  2. 청구항 1에 있어서, 고정 모듈(12)은 저장 용기(13)로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 전자담배를 위한 카트리지.
  3. 삭제
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