KR102330301B1 - 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템 - Google Patents

Abstract

궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 있어서, 궐련의 적어도 일부를 수용하는 수용 공간이 내부에 형성된 케이스 및 수용 공간에 수용된 궐련의 측면에 삽입 가능하도록 이동 가능한 히터를 포함하는 장치가 개시된다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템 {Aerosol generating device and system}

실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 궐련의 측면에 삽입되는 가열체를 구비하는 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치 및 시스템에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

일반적으로, 히터가 궐련에 삽입되어 궐련에 함유되어 있는 에어로졸 물질을 가열시키는 내부 가열 히터 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우, 히터는 장치의 내부에 고정되어 있고, 사용자가 직접 궐련을 장치의 내부로 밀어 넣음으로써 히터는 궐련에 길이방향으로 삽입된다. 상기 방식은 궐련이 히터와 접촉하는 면적이 적은 문제가 있으며 흡연을 완료한 후 사용자가 궐련을 제거하는 경우에 궐련이 쉽게 제거되지 않는 문제가 있다.

또한 히터가 궐련의 외부에서 가열시키는 외부 가열 히터 방식의 에어로졸 생성 장치의 경우 단열 효과가 큰 궐련지의 외부에서 가열하기 때문에 궐련에 대한 열 전달이 감소되는 문제가 있으며, 흡연 중 궐련이 에어로졸 생성 장치에서 쉽게 제거되는 문제가 있다.

실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템을 제공하는 것이다. 또한 실시예들은 궐련에 대한 열 전달의 효율을 최대화하고 흡연 중 궐련이 제거되는 것을 방지하는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템을 제공한다.

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

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치로서, 궐련의 적어도 일부를 수용하는 수용 공간이 내부에 형성된 케이스 및 수용 공간에 수용된 궐련의 측면에 삽입 가능하도록 이동 가능한 히터를 포함한다.

히터는, 궐련과 분리된 제1 위치 및 히터의 단부가 궐련의 내부로 삽입되는 제2 위치 사이에서 이동 가능할 수 있다.

히터는, 궐련에 삽입되면 궐련을 가열하는 복수의 히터 및 복수의 히터를 지지하는 히터 지지부를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 케이스의 내부에 배치되며 수용 공간을 포함하여 궐련을 지지하는 궐련 지지부를 더 포함하고, 궐련 지지부는, 히터의 적어도 일부를 수용 공간으로 통과시키는 복수의 관통 구멍을 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 히터를 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시키는 구동 기구를 더 포함할 수 있다.

다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 구동 기구가, 케이스에 회전 가능하게 결합되며 내측면에 제1 나사면을 포함하는 노브 및 노브의 제1 나사면에 맞물리는 제2 나사면을 포함하고, 노브가 회전하면 에어로졸 생성 장치의 길이 방향으로 이동하는 구동 부재, 히터에 결합되어 구동 부재에 가압되는 경사면을 포함하며 히터를 상기 제2 위치로 이동시키는 전달 부재 및 히터를 제1 위치를 향해 가압하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 구동 부재의 이동을 제한하는 멈춤 부재를 더 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치는, 탄성 부재가 스프링이고, 스프링은 구동 부재에 인접하여 배치된 제1 스프링 및 제1 스프링보다 구동 부재로부터 멀리 배치된 제2 스프링을 포함하고, 제1 스프링의 스프링 상수는 제2 스프링의 스프링 상수보다 클 수 있다.

또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 구동 기구가 케이스에 결합되어 케이스에 대해 회전 가능하고, 내측면에 내측 기어를 포함하는 노브, 노브의 내측 기어와 맞물리는 외측 기어 및 피니언을 포함하여 노브의 회전에 의해 회전하는 구동 샤프트, 히터에 결합되고, 피니언과 맞물려서 상기 피니언의 회전에 의해 히터를 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시키는 래크를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 구동 기구가 외부에서 인가되는 신호에 의해 히터를 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동시키는 리니어 모터를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은, 상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치 및 상기 에어로졸 생성 장치에 수용되는 궐련을 포함할 수 있다.

실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에서는 히터가 궐련의 측면에 직접 삽입되어 열을 전달하기 때문에 단열 효과가 큰 궐련지를 통해 열을 전달하지 않으면서 궐련의 내부에 직접적으로 열을 전달할 수 있으며, 복수의 히터를 배치할 수 있으므로 궐련 상에 더욱 효과적이면서 신속하게 열을 전달할 수 있다. 또한, 궐련의 측면에 삽입된 히터가 궐련을 고정시킬 수 있기 때문에 흡연 중에 궐련이 쉽게 제거되지 않을 수 있다.

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

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 의해 가열되어 에어로졸을 생성하는 궐련을 개략적으로 도시한 분해도이다.
도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 A-A 부분에 대한 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 실시예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자의 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 실시예들의 설명에서 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.

명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.

명세서 전체에서 “퍼프”라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 에어로졸 생성 장치(100) 및 궐련(200)에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(100)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 전원부(110), 제어부(120), 케이스(130) 및 히터(140)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)의 케이스(130)의 내부에는 궐련(200)을 수용하는 수용 공간이 형성될 수 있다.

도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

도 1에는 전원부(110), 제어부(120) 및 히터(140)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라, 전원부(110), 제어부(120) 및 히터(140)의 배치는 변경될 수 있다.

궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(140)를 가열한다. 궐련(200) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(140)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 궐련(200)의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다.

필요에 따라, 궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(100)는 히터(140)를 가열할 수 있다.

전원부(110)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 전원부(110)는 히터(140)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 전원부(110)는 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원부(110)는 리튬이온 배터리, 니켈 계열 배터리(예를 들어, 니켈-금속 하이드라이드 배터리, 니켈-카드뮴 배터리), 또는 리튬 계열 배터리(예를 들어, 리튬-코발트 배터리, 리튬-포스페이트 배터리, 리튬 티타네이트 배터리 또는 리튬-폴리머 배터리)일 수 있다.

제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 전원부(110) 및 히터(140)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)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.

케이스(130)는 에어로졸 생성 장치의 외관을 형성하며 내부에 형성된 공간에 여러 가지 구성요소들을 수용하고 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(130)는 전체적으로 내부가 비어 있는 중공의 원통 형상을 가지며 전방 단부에서 외부로 개방되어 궐련(200)이 삽입될 수 있는 궐련 삽입 개구를 포함한다. 또한 케이스(130)의 내부는 궐련(200)을 수용하기 위한 수용 공간을 형성한다.

케이스(130)는 전기와 열을 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 플라스틱 소재가 코팅된 금속성 소재로 제작될 수 있다. 도시된 실시예에서 케이스(130)는 원형의 단면을 갖는 원통 형상을 갖지만, 실시예는 이러한 케이스(130)의 구성에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어 케이스(130)는 사각형 등의 다각형의 단면을 갖는 통 형상을 가질 수 있다.

히터(140)는 전원부(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 히터(140)는 궐련의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(140)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(140)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(140)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(140)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(140)는 상술한 예시에 의해 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.

도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)의 히터(140)는 수용 공간에 수용된 궐련(200)의 측면에서 삽입 가능하다. 예를 들어, 히터(140)는 케이스(130)의 내측면에 배치되며, 히터(140)가 궐련(200)과 분리된 제1 위치 및 히터(140)의 적어도 일부가 궐련(200)의 내부로 삽입되는 제2 위치 사이에서 이동할 수 있다. 따라서 히터(140)는 제2 위치에서 궐련(200)의 측면에 삽입되어 궐련(200)을 고정시키기 때문에, 흡연 중에 궐련(200)이 쉽게 제거되지 않을 수 있다.

히터(140)는 히터 지지부(141)에 의하여 지지되며, 히터 지지부(141)의 이동에 의해 히터(140)가 이동될 수 있다. 히터(140)는 히터 지지부(141) 상에 단일로 배치될 수 있으며 복수 개가 배치될 수도 있다. 한편, 히터(140)의 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 전원부(110), 제어부(120), 케이스(130) 및 히터(140) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(200)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(100)의 전원부(110)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(100)가 결합된 상태에서 히터(140)가 가열될 수도 있다.

궐련(200)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(200)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분(210)과 필터 등을 포함하는 제2 부분(220)으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(200)의 제2 부분(220)에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제2 부분(220)에 삽입될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(100)의 내부에는 제1 부분(210) 전체가 삽입되고, 제2 부분(220)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에 제1 부분(210)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분(210) 및 제2 부분(220)의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분(220)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분(210)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분(220)을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(100)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(200)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(200)의 내부로 유입될 수도 있다.

도 2는 도 1에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(100)에 의해 가열되어 에어로졸을 생성하는 궐련(200)을 개략적으로 도시한 분해도이다.

도 2를 참조하면, 궐련(200)은 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 제1 부분(210)은 담배 로드(210)를 포함하고, 제2 부분(220)은 필터 로드(220)를 포함한다.

도 2에는 필터 로드(220)가 단일 영역으로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 필터 로드(220)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드(220)는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트 및 에어로졸에 포함되는 특정 성분을 여과하는 제2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한 필터 로드(220)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트가 더 포함될 수도 있다.

궐련(200)은 적어도 하나의 래퍼(240)에 의해 포장될 수 있다. 래퍼(240)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 공기가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(200)은 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(200)은 2 이상의 래퍼(240)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼에 의하여 담배 로드(210)가 포장되고, 제2 래퍼에 의하여 필터 로드(220)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)가 결합되고, 제3 래퍼에 의하여 궐련(200) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(210) 또는 필터 로드(220) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(200) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.

담배 로드(210)는 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 담배 로드(210)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 담배 로드(210)에는 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이 담배 로드(210)에 분사되어 첨가될 수 있다.

담배 로드(210)는 다양한 방식으로 제작될 수 있다. 예를 들면, 담배 로드(210)는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또는, 담배 로드(210)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다.

담배 로드(210)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 담배 로드(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(210)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드(210)에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 담배 로드(210)로부터 생성되는 에어로졸의 풍미가 향상될 수 있다.

필터 로드(220)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드(220)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드(220)는 원통형 로드일 수 있고, 내부에 중공(hollow)을 포함하는 튜브형 로드일 수 있다. 또는, 필터 로드(220)는 내부에 공동(cavity)을 포함하는 리세스(recess) 형 로드일 수도 있다. 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성되는 경우, 복수의 세그먼트들은 서로 다른 형상으로 제작될 수도 있다.

필터 로드(220)는 필터 로드(220)에서 향미가 발생하도록 제작될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드(220)에 가향액이 분사될 수 있고, 가향액이 도포되는 별도의 섬유가 필터 로드(220)의 내부에 삽입될 수도 있다.

또한, 필터 로드(220)에는 적어도 하나의 캡슐(230)이 포함될 수 있다. 캡슐(230)은 향미를 발생시킬 수 있고, 에어로졸을 발생시킬 수도 있다. 예를 들면, 캡슐(230)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싸는 구조로 형성될 수 있다. 캡슐(230)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

필터 로드(220)에 에어로졸을 냉각하는 냉각 세그먼트가 포함되는 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들면, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산(polylactic acid)만으로 제작될 수 있다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 천공들을 포함하는 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 냉각 세그먼트는 에어로졸을 냉각하는 구조 및 물질로 구성될 수 있다.

도시되지 않았으나, 궐련(200)은 전단 플러그를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그는 담배 로드(210)에 있어서, 필터 로드(220)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그는 담배 로드(210)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(210)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(100)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(100)를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)의 케이스(130)의 내부에는 궐련 지지부(150)가 배치될 수 있다. 궐련 지지부(150)는 케이스(130)의 내부에 형성된 수용 공간을 더욱 한정하여 궐련(200)을 지지한다. 따라서 궐련(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 안정적으로 삽입될 수 있으며 에어로졸 생성 장치(100)를 조작하는 동안에 발생할 수 있는 궐련(200)의 움직임을 감소시킬 수 있다.

궐련 지지부(150)는 궐련(200)의 측면에 삽입될 수 있는 히터(140)를 통과시킬 수 있도록 관통 구멍(151)을 포함한다. 관통 구멍(151)은 히터(140)를 수용 공간으로 통과시키도록 궐련 지지부(150) 상에서 히터(140)가 이동하는 경로에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 복수의 히터(140)에 대응하여 복수의 관통 구멍(151)이 형성될 수 있다.

도 4 내지 7는 에어로졸 생성 장치(300, 400, 500)의 히터(340, 440, 540)를 궐련(200)과 분리된 제1 위치 및 히터(340, 440, 540)의 적어도 일부가 궐련(200)의 내부에 삽입된 제2 위치 사이에서 이동시키는 구동 기구에 관한 실시예들을 도시한다.

도 4는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(300)를 개략적으로 도시한 단면도이며, 에어로졸 생성 장치(300)의 구동 기구의 일 예시를 도시한다.

도 4를 참조하면, 케이스(330)의 상단에 노브(360)가 회전 가능하게 결합되어 있으며, 노브(360)의 내측면에는 제1 나사면이 형성되어 있다. 노브(360)의 내부에는 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향으로 이동하는 구동 부재(361)가 배치되어 있으며, 구동 부재(361)의 외측면에는 노브(360)의 제1 나사면과 맞물리는 제2 나사면이 형성되어 있다. 따라서 사용자가 노브(360)를 회전시키면 제1 나사면 및 제2 나사면의 작용에 의해 구동 부재(361)는 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(300)의 A-A 부분에 대한 단면도이며, 구동 부재(361)가 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향으로 이동하는 것을 안내하는 레일(331) 및 홈(363)의 일 예시를 도시한다.

도 5를 참조하면, 케이스(330)의 내측면 상에 돌출되어 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향으로 연장하는 레일(331)이 형성되어 있으며, 구동 부재(361)의 외측면의 제2 나사면 상에는 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향으로 홈(363)이 형성되어 있다. 케이스(330)의 레일(331)의 적어도 일부가 구동 부재(361)의 홈(363)에 삽입되어 구동 부재(361)의 이동을 안내한다. 따라서 사용자가 노브(360)를 일 방향으로 회전시키면, 구동 부재(361)는 케이스(330)에 형성된 레일(331)을 따라 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 히터(340)와 결합된 히터 지지부(341)의 일단부에는 구동 부재(361)의 이동에 의해 가압되는 전달 부재(342)가 형성되어 있다. 전달 부재(342)는 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향에 대해 경사면을 형성한다. 구동 부재(361)가 전달 부재(342)를 가압하면, 전달 부재(342)의 경사면에 의해 히터 지지부(341)는 에어로졸 생성 장치(300)의 길이 방향과 수직인 방향으로 가압력을 전달 받아 히터(340)를 제2 위치로 이동시킬 수 있다. 전달 부재(342)는 히터 지지부(341)와 일체형으로 형성되거나 별도의 부재가 일체형으로 결합될 수 있다. 구동 부재(361)와 전달 부재(342) 상의 마찰력을 최소화하기 위하여 구동 부재(361)는 롤러(362)를 포함할 수 있으며, 상술한 예시에 의해 한정되지 않는다.

히터 지지부(341)는 히터(340)를 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키기 위한 탄성 부재(344)를 더 포함할 수 있다. 탄성 부재(344)는 히터(340)와 결합된 히터 지지부(341)를 제1 위치를 향해 가압하고 있다. 따라서 구동 부재(361)가 상부로 이동함에 따라 히터 지지부(341)는 탄성 부재(344)의 가압력에 의해 제1 위치로 이동하게 된다.

탄성 부재(344)는 스프링일 수 있으며, 이때 스프링(344)을 지지하기 위한 지지대(343)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 지지대(343)는 히터(340)의 이동에 따라 접힐 수 있는 접이식 지지대일 수 있다. 또한, 접이식 지지대(343)의 내부에 스프링(344)이 내장되어 있어 가압력을 제공할 수 있다. 한편, 탄성 부재(344)는 상술한 스프링, 스프링과 결합된 지지대, 고무 등과 같이 탄성을 갖는 부재일 수 있으며, 상술한 예시에 의해 한정되지 않는다.

또한, 스프링(344)은 복수로 배치될 수 있다. 도면에 도시된 실시예와 같이 스프링이 2 개가 배치된 경우에, 구동 부재(361)에 인접하여 배치된 스프링을 제1 스프링(344a)이라 하고, 제1 스프링(344a)보다 구동 부재(361)로부터 멀리 배치된 스프링을 제2 스프링(344b)이라 한다. 이때, 제1 스프링(344a)의 스프링 상수를 상기 제2 스프링(344b)의 스프링 상수보다 크게 함으로써, 히터 지지부(341)의 중심을 기준으로 발생하는 회전 모멘트의 크기를 감소시킬 수 있다.

한편, 도 4에는 도시되지 않았지만, 히터 지지부(341)의 타단부에는 가이드 부재가 형성될 수 있으며, 수용 공간의 바닥부에는 가이드 홈이 형성될 수 있다. 따라서 가이드 홈 내부에 가이드 부재가 슬라이딩 가능하게 수용되어 히터(340)가 제1 위치 및 제2 위치의 사이에서 이동하도록 안내할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(300)는 구동 부재(361)의 이동을 제한하는 멈춤 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 멈춤 부재는 전달 부재(342) 상에 배치될 수 있으며, 케이스(330)의 내부면에도 배치될 수 있다. 한편, 멈춤 부재는 구동 부재(361)가 제한된 이동 범위를 갖게 하는 또 다른 구성일 수도 있으며, 상술한 예시에 의해 한정되지 않는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 히터(340)를 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동시키는 구동 기구는 서로 대칭적으로 형성될 수 있으며, 2 이상으로 형성될 수 있다.

도 6은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(400)를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 케이스(430)의 상단에 노브(460)가 회전 가능하게 결합되어 있으며, 노브(460)의 내측면에는 내부 기어(461)가 형성되어 있다. 노브(460)의 내부에는 내부 기어(461)와 맞물리는 외부 기어(462)를 갖는 구동축(463)이 배치되어 있다. 구동축(463)은 에어로졸 생성 장치(400)의 내부에서 구동축(463)을 지지하는 부재(미도시)에 의해 회전 가능하게 고정되어 있으며, 사용자가 노브(460)를 회전시키면 내부 기어(461) 및 외부 기어(462)의 맞물림에 의해 구동축(463)도 함께 회전한다.

구동축(463)에는 피니언(464)이 고정되어 있으며, 피니언(464)은 히터 지지부(441)에 연결된 래크(442)와 맞물린다. 구동축(463)의 회전 운동은 래크(442)와 피니언(464)에 의해 히터 지지부(441)의 직선 운동으로 전환된다. 따라서, 사용자가 노브(460)를 회전시키면 히터(440)는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다.

도 6에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(400)는 구동축(463)의 회전과 반대로 회전하는 피동축(466)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동축(463)과 피동축(466) 사이에는 복수의 전달 기어(465)가 배치될 수 있다. 구동축(463)은 복수의 전달 기어(465) 중 일측과 결합되고, 피동축(466)은 타측과 결합된다. 구동축(463)의 회전 운동은 복수의 전달 기어(465)에 의해 피동축(466)으로 전달된다. 이때, 복수의 전달 기어(465)의 개수가 조정됨으로써, 피동축(466)의 회전 방향은 구동축(463)의 회전 방향과 반대로 조정될 수 있다. 한편, 도 6은 복수의 평기어들에 의해 회전 운동이 전달되는 실시예를 도시하였으나, 복수의 베벨 기어 및 베벨 기어가 고정된 전달축에 의해서도 회전 운동의 전달이 가능하며, 상술한 예시에 의해 한정되지 않는다.

피동축(466)에는 제2 피니언(464')이 고정되어 있으며, 제2 피니언(464')은 제2 히터 지지부에 연결된 제2 래크(442')와 맞물린다. 피동축(466)의 회전 운동은 제2 래크(442')와 제2 피니언(464')에 의해 제2 히터 지지부의 직선 운동으로 전환된다. 따라서, 사용자가 노브(460)를 회전시키면 히터(440) 및 제2 히터는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다.

도 7은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(500)를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(500)는 모터(560)를 더 포함한다. 모터(560)의 출력부는 히터 지지부(541)와 연결되어 있으며, 모터(560)의 구동에 의해 히터 지지부(541)가 이동될 수 있다. 모터(560)는 리니어 모터일 수 있으며, 리니어 모터(560)의 직선 운동에 의해 히터(540)는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 모터(560)는 외부에서 인가되는 신호에 의해 구동될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 에어로졸 생성 장치(500)의 버튼(미도시)을 조작할 수 있으며, 버튼의 조작에 의해 제어부(120)는 모터(560)에 구동 신호를 인가한다. 구동 신호에 의해 모터(560)가 구동됨으로써 히터(540)는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동될 수 있다.

한편, 도 7은 리니터 모터에 관한 실시예를 도시하였으나, 모터가 회전 모터인 경우에는 구동 기구는 축, 피니언 및 래크를 포함할 수 있다. 회전 모터의 구동에 의해 히터(540)는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동될 수 있으며, 상술한 예시에 의해 한정되지 않는다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100, 200, 300, 400 500: 에어로졸 생성 장치
110: 전원부
120: 제어부
130, 330, 430, 530: 케이스
140, 340, 440, 540: 히터
141, 341, 441, 541: 히터 지지부
150, 350, 450, 550: 궐련 지지부
151, 351, 451, 551: 관통 구멍
331: 레일 342: 전달 부재
343: 지지대 344: 탄성 부재(스프링)
360, 460: 노브 361: 구동 부재
362: 롤러 363: 홈
461: 내부 기어 462: 외부 기어
463: 구동축 464: 피니언
465: 복수의 전달 기어 466: 피동축
560: 모터 200: 궐련

Claims (13)

1. 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 있어서,
   상기 궐련의 적어도 일부를 수용하는 수용 공간이 내부에 형성된 케이스; 및
   상기 수용 공간에 수용된 상기 궐련의 측면에서 상기 궐련의 래퍼를 관통하여 상기 궐련의 내부로 삽입 가능하도록 이동 가능한 히터;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터는, 상기 궐련과 분리된 제1 위치 및 상기 히터의 단부가 상기 궐련의 내부로 삽입되는 제2 위치 사이에서 이동 가능한, 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 히터는, 상기 궐련에 삽입되면 상기 궐련을 가열하는 복수의 히터; 및
   상기 복수의 히터를 지지하는 히터 지지부;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제1항에 있어서
   상기 케이스의 내부에 배치되며 상기 수용 공간을 포함하여 상기 궐련을 지지하는 궐련 지지부를 더 포함하고,
   상기 궐련 지지부는, 상기 히터의 적어도 일부를 상기 수용 공간으로 통과시키는 복수의 관통 구멍을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 히터를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시키는 구동 기구를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동 기구는, 상기 케이스에 회전 가능하게 결합되며 내측면에 제1 나사면을 포함하는 노브;
   상기 노브의 제1 나사면에 맞물리는 제2 나사면을 포함하고, 상기 노브가 회전하면 상기 에어로졸 생성 장치의 길이 방향으로 이동하는 구동 부재;
   상기 히터에 결합되어 상기 구동 부재에 가압되는 경사면을 포함하며 상기 히터를 상기 제2 위치로 이동시키는 전달 부재; 및
   상기 히터를 상기 제1 위치를 향해 가압하는 탄성 부재;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 탄성 부재는 스프링이고,
   상기 스프링은, 상기 구동 부재에 인접하여 배치된 제1 스프링; 및 상기 제1 스프링보다 상기 구동 부재로부터 멀리 배치된 제2 스프링;을 포함하고,
   상기 제1 스프링의 스프링 상수는 상기 제2 스프링의 스프링 상수보다 큰, 에어로졸 생성 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 구동 부재의 이동을 제한하는 멈춤 부재를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
9. 제5항에 있어서,
   상기 구동 기구는, 상기 케이스에 결합되어 상기 케이스에 대해 회전 가능하고, 내측면에 내부 기어를 포함하는 노브;
   상기 노브의 상기 내부 기어와 맞물리는 외부 기어 및 피니언을 포함하여 상기 노브의 회전에 의해 회전하는 구동축; 및
   상기 히터에 결합되고, 상기 피니언과 맞물려서 상기 피니언의 회전에 의해 상기 히터를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시키는 래크;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
10. 제9항에 있어서,
    제2 히터;
    제2 피니언을 포함하며 상기 구동축의 회전과 반대로 회전하는 피동축; 및
    상기 제2 히터에 결합되고, 상기 제2 피니언과 맞물려서 상기 제2 피니언의 회전에 의해 상기 제2 히터를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동시키는 제2 래크;를 더 포함하는. 에어로졸 생성 장치.
11. 제10항에 있어서,
    복수의 전달 기어를 더 포함하고,
    상기 복수의 전달 기어의 일측은 상기 구동축과 결합되며 타측은 피동축과 결합되어, 상기 피동축은 상기 구동축의 회전과 반대로 회전하는, 에어로졸 생성 장치.
12. 제5항에 있어서,
    상기 구동 기구는, 외부에서 인가되는 신호에 의해 상기 히터를 상기 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동시키는 리니어 모터를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 에어로졸 생성 장치; 및
    상기 에어로졸 생성 장치에 수용되는 궐련;을 포함하는, 에어로졸 생성 시스템.

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