KR102353864B1

KR102353864B1 - 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치

Info

Publication number: KR102353864B1
Application number: KR1020190047522A
Authority: KR
Inventors: 이종섭; 지경문
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2022-01-20
Also published as: WO2020218811A2; EP3817580A4; WO2020218811A3; EP3817580A2; JP2022132384A; US20220369707A1; CN112135537A; JP7396767B2; KR20200124087A; US11957166B2; JP2021523678A

Abstract

일 실시예에 따른 카트리지는, 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부, 저장부로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지, 심지의 일 영역에 배치되고, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소, 가열에 의해 기화된 에어로졸이 배출되도록 일 방향을 따라 연장되는 에어로졸 배출 통로, 저장부의 일단에 결합하여 저장부를 밀봉하는 마개 및 마개에 형성되고, 에어로졸 배출 통로의 연장선 상에 위치하여, 에어로졸로부터 형성된 액적을 수용하는 액적 수용부를 포함할 수 있다.

Description

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

하나 이상의 실시예들은 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

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

특히, 유동성을 가지는 에어로졸 생성 물질이 저장 공간에서 누액되는 문제가 발생하고 있다. 에어로졸 생성 물질이 저장 공간에서, 기화되는 공간으로 이동하는 동안에 누액이 발생할 수 있기 때문에, 기존과 같이 단순히 밀봉하는 것만으로는 효과적인 해결책이 되기 어렵다.

일 실시예에 따르면 에어로졸이 냉각되어 생성되는 액적을 수집하고, 수용할 수 있는 액적 수용부를 포함하는 카트리지 및 카트리지를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공하는 것이다.

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 따르면, 에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부, 저장부로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지, 심지의 일 영역에 배치되고, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소, 가열에 의해 기화된 에어로졸이 배출되도록 일 방향을 따라 연장되는 에어로졸 배출 통로, 저장부의 일단에 결합하여 저장부를 밀봉하는 마개 및 마개에 형성되고, 에어로졸 배출 통로의 연장선 상에 위치하여, 에어로졸로부터 형성된 액적을 수용하는 액적 수용부를 포함하는 카트리지가 제공될 수 있다.

또, 마개는, 유입구를 통해 외부 공기를 카트리지 내부로 유입시키는 공기 유입 통로를 포함하고, 유입구는 연장선으로부터 이격될 수 있다.

또, 공기 유입 통로는 일 방향을 따라 외부 공기를 유입시키는 제1 경로 및 제1 경로로 유입된 외부 공기를 일 방향을 가로지르는 방향을 따라 유입시키는 제2 경로를 포함할 수 있다.

또, 액적 수용부는 측벽 및 바닥벽을 포함하고, 카트리지 내부로 연장되는 제1 경로의 일 단부는, 바닥벽으로부터 일 방향으로 이격될 수 있다.

또, 유입구는 복수 개가 형성되고, 연장선을 기준으로 양측에 복수의 유입구가 배치될 수 있다.

또, 액적 수용부는 액적을 수용할 수 있도록 일 방향의 반대 방향으로 제1 깊이만큼 함입된 제1 함입부를 포함할 수 있다.

또, 액적 수용부는 액적을 수용할 수 있도록 일 방향의 반대 방향으로 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이만큼 함입된 제2 함입부를 포함할 수 있다.

또, 제2 함입부는 연장선과 만나는 제1 함입부의 일 지점에 형성될 수 있다.

다른 일 실시예에 따르면, 심지의 일 영역에 배치되어 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소, 가열에 의해 기화된 에어로졸이 배출될 수 있도록 일 방향으로 연장되는 에어로졸 배출 통로, 저장부를 밀봉하는 마개 및 마개에 형성되고 에어로졸 배출 통로의 연장선 상에 위치하는 액적 수용부를 포함하는 카트리지, 카트리지에 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 배터리를 통해 카트리지에 공급되는 전력을 제어할 수 있는 제어부를 포함하는 에어로졸 생성 장치가 제공될 수 있다.

또, 액적 수용부는 액적을 수용할 수 있도록 일 방향의 반대 방향으로 제1 깊이만큼 함입된 제1 함입부 및 일 방향의 반대 방향으로 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이만큼 함입된 제2 함입부를 포함할 수 있다.

실시예들에 따르면, 액적 수용부에 의해 액적이 수집됨으로써, 카트리지 외부로 액적이 누출되는 것이 방지될 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 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 실시예들에 따른 에어로졸 생성 장치의 카트리지의 단면도이다.
도 6은 도 5의 일부를 확대한 도면이다.
도 7은 도 5의 카트리지의 분리 사시도이다.

실시예들에서 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.

명세서 전체에서 “에어로졸 발생 물품”은 담배(궐련), 시가 등과 같이, 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 발생 물질 또는 에어로졸 형성 기질을 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 물품은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 명세서 전체에서 “상류” 또는 “전방”은 에어로졸 발생 물품을 흡연하는 사용자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고 “하류” 또는 “후방”은 에어로졸 발생 물품을 흡연하는 사용자의 구부에게 가까워지는 방향을 의미한다.

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

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(1100), 히터(1200), 센서(1300), 사용자 인터페이스(1400), 메모리(1500) 및 제어부(1600)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.

이하에서는 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.

배터리(1100)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(1100)는 히터(1200)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(1100)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(1300), 사용자 인터페이스(1400), 메모리(1500) 및 제어부(1600)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(1100)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(1100)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

히터(1200)는 제어부(1600)의 제어에 따라 배터리(1100)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(1200)는 배터리(1100)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(1000)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(1000)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.

히터(1200)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1000)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(1200)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(1200)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(1200)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(1100)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

히터(1200)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(1200)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시예에서 히터(1200)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(1200), 액체 전달 수단 및 저장부를 포함할 수 있다. 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(1200)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(1200)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

한편, 히터(1200)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(1200)는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1000)는 적어도 하나의 센서(1300)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(1300)에서 센싱된 결과는 제어부(1600)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(1600)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(1000)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 적어도 하나의 센서(1300)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(1300)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(1200)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터(1200)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(1200) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(1200)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(1000)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.

또한, 적어도 하나의 센서(1300)는 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 위치변화 감지 센서는 본체에 대하여 이동 가능하게 결합된 슬라이더의 위치 변화를 감지할 수 있다.

사용자 인터페이스(1400)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(1400)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.

다만, 에어로졸 생성 장치(1000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(1400) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.

메모리(1500)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(1500)는 제어부(1600)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(1500)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.

메모리(1500)에는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.

제어부(1600)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(1600)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.

제어부(1600)는 적어도 하나의 센서(1300)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.

제어부(1600)는 적어도 하나의 센서(1300)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(1200)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(1200)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1600)는 적어도 하나의 센서(1300)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(1200)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(1200)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.

일 실시예에서 제어부(1600)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(1200)의 동작을 개시하기 위해 히터(1200)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 제어부(1600)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(1200)의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 제어부(1600)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(1200)에 전력 공급을 중단할 수 있다.

제어부(1600)는 적어도 하나의 센서(1300)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(1400)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(1600)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.

한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(1100)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(1100)를 충전할 수 있다.

도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.

도 2에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(200)와, 카트리지(200)를 지지하는 본체(10)를 포함한다.

카트리지(200)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(10)에 결합할 수 있다. 카트리지(200)의 일부분이 본체(10)의 수용 공간(19)에 삽입됨으로써 카트리지(200)가 본체(10)에 장착될 수 있다.

카트리지(200)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.

액상 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 액상 조성물에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 액상 조성물의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.

니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(1000)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

카트리지(200)는 본체(10)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(200)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 기능을 수행한다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.

예를 들어, 카트리지(200)는 본체(10)로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 다른 예로서, 카트리지(200)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(10)로부터 카트리지(200)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(200)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

카트리지(200)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 저장부(210)와, 저장부(210)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화기(atomizer)를 포함할 수 있다.

저장부(210)가 내부에 ‘에어로졸 생성 물질을 수용한다’는 것은 저장부(210)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 저장부(210)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.

무화기는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(wick; 윅; 심지)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터를 포함할 수 있다. 명세서 전반에 걸쳐 액체 전달 수단은 윅 또는 심지로 혼용되어 사용될 수 있다.

액체 전달 수단은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.

히터는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터는 예를 들어, 금속 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.

무화기는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생하는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 발열체로 구현될 수 있다.

카트리지(200)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(200)의 저장부(210)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 저장부(210)는 본체(10)에 결합할 때에 본체(10)의 홈(11)에 삽입될 수 있도록 저장부(210)로부터 돌출하는 돌출창(210a)을 포함한다. 마우스피스(220) 및 저장부(210)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있으며, 저장부(210)의 일부분에 해당하는 돌출창(210a)만이 투명한 소재로 제작될 수 있다.

본체(10)는 수용 공간(19)의 내측에 배치된 접속 단자(10t)를 포함한다. 본체(10)의 수용 공간(19)에 카트리지(200)의 저장부(210)가 삽입되면 본체(10)는 접속 단자(10t)를 통하여 카트리지(200)에 전력을 제공하거나, 카트리지(200)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(200)에 공급할 수 있다.

카트리지(200)의 저장부(210)의 일측 단부에는 마우스피스(220)가 결합된다. 마우스피스(220)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(220)는 저장부(210) 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(220a)을 포함한다.

에어로졸 생성 장치(1000)는 외부 공기를 유입할 수 있는 적어도 하나의 공기 통로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공기 통로는 본체에 카트리지(200)의 결합 시 본체의 수용 공간 및 수용 공간에 결합하는 카트리지(200)의 일측 단부 사이에 형성되는 공간일 수 있다. 공기 통로를 통해 유입된 공기는 카트리지(200)를 통과한 후 마우스피스를 통해 배출될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)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.

본체(10)에는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(7)는 본체(10)에 대해 이동함으로써 본체(10)에 결합된 카트리지(200)의 마우스피스(220)의 적어도 일부를 덮거나 마우스피스(220)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 기능을 수행한다. 슬라이더(7)는 카트리지(200)의 돌출창(210a)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 장공(7a)을 포함한다.

슬라이더(7)는 내부가 비어 있으며 양측 단부가 개방된 통 형상을 갖는다. 슬라이더(7)의 구조는 도면에 도시된 것과 같이 통 형상으로 제한되는 것은 아니며, 본체(10)의 가장자리에 결합된 상태를 유지하면서 본체(10)에 대해 이동 가능한 클립 모양의 단면 형상을 갖는 절곡된 판의 구조나, 만곡된 원호 모양의 단면 형상을 갖는 구부러진 반원통 형상 등의 구조를 가질 수 있다.

슬라이더(7)는 본체(10)와 카트리지(200)에 대한 슬라이더(7)의 위치를 유지하기 위한 자성체를 포함한다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있다.

자성체는 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제1 자성체(8a)와, 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제2 자성체(8b)를 포함한다. 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)는 슬라이더(7)의 이동 방향, 즉 본체(10)가 연장하는 방향인 본체(10)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.

본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)가 이동하는 경로 상에 배치된 고정 자성체(9)를 포함한다. 본체(10)의 고정 자성체(9)도 수용 공간(19)을 사이에 두고 서로 마주보도록 두 개가 설치될 수 있다.

슬라이더(7)의 위치에 따라, 고정 자성체(9)와 제1 자성체(8a) 또는 고정 자성체(9)와 제2 자성체(8b) 사이에서 작용하는 자력에 의하여 슬라이더(7)는 마우스피스(220)의 단부를 덮거나 노출시키는 위치에 안정적으로 유지될 수 있다.

본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)의 이동하는 경로 상에 배치되는 위치변화 감지 센서(3)를 포함한다. 위치변화 감지 센서(3)는 예를 들어 자기장의 변화를 감지하여 신호를 발생하는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC)를 포함할 수 있다.

상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)에서 본체(10)와 카트리지(200)와 슬라이더(7)는 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상이 대략 직사각형이지만, 실시예는 이러한 에어로졸 생성 장치(1000)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1000)는 예를 들어 원형이나 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(1000)가 길이 방향으로 연장할 때 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 제한되는 것은 아니며, 사용자가 손으로 잡기 편하게 예를 들어 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있다.

도 3은 도 2에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.

도 3에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스(220)의 단부를 덮는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(220)의 단부를 덮는 위치로 이동한 상태에서는 마우스피스(220)가 외부의 이물질로부터 안전하게 보호되며 청결한 상태로 유지될 수 있다.

사용자는 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(210a)을 시각적으로 확인함으로써 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 확인할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 장치(1000)를 사용하기 위해서 슬라이더(7)를 본체(10)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있다.

도 4는 도 2에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.

도 4에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스(220)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(220)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서 사용자가 자신의 구강에 마우스피스(220)를 삽입하여 마우스피스(220)의 배출공(220a)을 통해서 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.

슬라이더(7)가 마우스피스(220)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서도 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(210a)이 외부로 노출되므로, 사용자가 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 시각적으로 확인할 수 있다.

도 5는, 실시예들에 따른 에어로졸 생성 장치의 카트리지의 단면도이고, 도 6은 도 5의 일부를 확대한 도면이며, 도 7은 도 5의 카트리지의 분리 사시도 이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 카트리지(200)는 저장부(210), 심지(230), 에어로졸 배출 통로(270) 및 마개(240)를 포함할 수 있다. 저장부(210)는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있다. 마개(240)는 저장부(210)의 일 단부에 결합됨으로써 에어로졸 생성 물질을 밀봉할 수 있다. 심지(230)는 저장부(210)와 연결되어, 저장부(210)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 가열 요소(220)에게 전달할 수 있다. 가열 요소(220)는 심지(230)의 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 기화된 에어로졸을 생성할 수 있다. 기화된 에어로졸은 에어로졸 배출 통로(270)를 통해 에어로졸 배출 통로(270)의 연장 방향을 따라 배출될 수 있다.

명세서 전반에서, y축 방향은 에어로졸 배출 통로(270)가 연장되는 일 방향이며, 에어로졸이 에어로졸 배출 통로(270)를 따라서 배출되는 방향이다. 일반적으로 y축 방향은 사용자에게 가까워지는 근위 방향과 일치한다. y축 방향의 반대 방향은 중력 방향과 일치할 수 있으나, 에어로졸 생성 장치의 이용 형태에 따라 에어로졸 생성 장치가 기울어진 경우, 중력 방향과 반드시 일치하는 것은 아니다. 명세서에서, y축 방향은 상방, y축 방향의 반대 방향은 하방으로 지칭될 수도 있다.

X축의 연장 방향은 y축의 연장 방향을 가로지르는 방향으로서, x축의 연장 방향과 y축의 연장 방향은 수직일 수 있다.

저장부(210)는 외벽 및 외벽으로 둘러싸인 빈 공간을 포함한다. 저장부(210)의 빈 공간에는 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있다. 저장부(210)의 외벽은 카트리지(200)의 외관을 형성하는 하우징일 수 있다.

저장부(210)의 하단에는 개구가 형성될 수 있다. 저장부(210) 하단의 개구에는 마개(240)가 결합될 수 있고, 저장부(210) 및 마개(240)는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 저장부(210)가 마개(240)와 분리된 상태에서 개구를 통해 에어로졸 생성 물질이 저장부(210)에 주입된 후에 마개(240)가 결합하여 에어로졸 생성 물질을 내부에 밀봉할 수 있다. 저장부(210)가 밀봉됨으로써, 에어로졸 생성 물질이 심지(230)를 통하지 않는 다른 경로를 통해서 저장부(210) 외부로 누출되는 것이 방지된다.

일 실시예에 따르면 저장부(210)의 상단에는 개구가 형성될 수 있다. 저장부(210) 상단의 개구에는 마개(240)가 결합될 수 있고, 저장부(210) 및 마개(240)는 에어로졸 생성 물질을 저장할 수 있는 공간을 형성할 수 있다.

저장부(210)는 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 일 실시예에 따르면 저장부(210)는 y축을 따라 연장되는 원통형 또는 직육면체 등의 형상을 가질 수 있다.

저장부(210)는 에어로졸 배출 통로(270)를 둘러싸며 포위하는 형상일 수 있다. 이 때 저장부(210)는 에어로졸 배출 통로(270)의 길이만큼 상하 방향으로 연장될 수 있다.

심지(230)는 저장부(210)와 연결되어, 저장된 에어로졸 생성 물질을 공급받을 수 있다. 심지(230)는 저장부(210)로부터 에어로졸 생성 물질을 운반하여 가열 요소(220)에 전달할 수 있다. 심지(230)는 액체 또는 겔의 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 흡습성의 섬유일 수 있다. 심지(230)는 저장부(210)와 연결된 단부를 통해 에어로졸 생성 물질을 흡수함으로써 에어로졸 생성 물질을 운반할 수 있다. 또는 일 실시예에 따르면, 심지(230)는 가는 관 형상이고, 모세관 현상을 이용하여 관 내부를 통해 에어로졸 생성 물질을 운반할 수 있다.

심지(230)의 형태는 다양할 수 있으며, 예를 들면, 심지(230)는 y축의 연장선을 가로지르는 x축을 따라 연장되는 세장형이다.

심지(230)의 양 단부 또는 일 단부는 저장부(210)와 연결될 수 있다. 심지(230)와 저장부(210)가 연결되는 것은 에어로졸 생성 물질이 심지(230)를 따라서 저장부(210)로부터 배출될 수 있는 것을 의미한다. 저장부(210) 내 에어로졸 생성 물질은 심지(230)를 통하지 않는 다른 경로를 통해서는 저장부(210) 외부로 누출되는 것이 방지된다.

가열 요소(220)는 심지(230)를 통해 운반된 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있고, 가열 온도가 에어로졸 생성 물질의 기화 온도 이상이 되면 에어로졸 생성 물질이 기화되어 에어로졸이 생성될 수 있다.

가열 요소(220)는 심지(230)의 일 영역에 배치된다. 가열 요소(220)는 에어로졸 배출 통로(270)의 연장선 상에 위치한다. 이 때, 가열 요소(220)는 세장형 심지(230)의 중앙 영역에 배치될 수 있다. 즉, 가열 요소(220)는 에어로졸 배출 통로(270)의 두 다리 사이에 위치할 수 있다. 다시 말하면, 가열 요소(220)는 에어로졸 배출 통로(270) 및 심지(230)에 의해 형성되는 기화 챔버에 위치할 수 있다.

가열 요소(220)는 심지(230)를 둘러싸는 코일 형태일 수 있다. 또는 가열 요소(220)는 심지(230)로부터 이격 배치된 채 심지(230)에 열을 전달할 수도 있다.

에어로졸 배출 통로(270)는 가열에 의해 기화된 에어로졸이 배출되는 경로를 제공한다. 에어로졸 배출 통로(270)는 B-B’ 연장선을 따라 연장될 수 있고, 에어로졸은 에어로졸 배출 통로(270)를 따라 y축 방향으로 이동할 수 있다. 에어로졸 배출 통로(270)가 연장되는 일 방향에는 마우스피스가 위치하고, 일 방향의 반대 방향에는 심지(230) 및 마개(240)가 위치한다.

에어로졸 배출 통로(270)는 저장부(210)로 둘러싸일 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 저장부(210)의 외벽 및 에어로졸 배출 통로(270)의 외벽 사이에 형성된 공간에 저장된다.

B-B’ 연장선은 에어로졸 배출 통로(270)의 x축을 따라 연장되는 폭의 중앙 지점을 연결한 선의 연장선이다. 이 때, B-B’ 연장선은 저장부(210)의 x축을 따라 연장되는 폭의 중앙에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저장부(210) 및 카트리지(200)는 B-B’ 연장선을 기준으로 대칭일 수 있다.

에어로졸 배출 통로(270)의 하단부는 심지(230)와 접촉하여 심지(230)를 고정할 수 있다. 에어로졸 배출 통로(270)의 하단부는 다양한 형상일 수 있으며, 예를 들면, 에어로졸 배출 통로(270)의 하단부는 서로 다른 방향으로 연장되는 제1 다리 및 제2 다리를 포함할 수 있다.

에어로졸 배출 통로(270)의 상단부는 마우스피스와 연결된다. 마우스피스의 x축 방향 폭은 에어로졸 배출 통로(270)의 x축 방향 폭보다 넓다. 일 실시예에 따르면, 에어로졸 배출 통로(270)의 상단부는 액넉김 방지부와 연결되고, 액넉김 방지부는 마우스피스와 연결될 수 있다. 액넘김 방지부(280)의 x축을 따라 연장되는 폭은 에어로졸 배출 통로(270)의 x축을 따라 연장되는 폭보다 넓다. 이로써, 에어로졸은 에어로졸 배출 통로(270)의 상단부에서 마우스피스로 이동하고, 에어로졸이 냉각되어 생성된 액적은 액넘김 방지부(280)의 바닥으로 낙하하여 수집될 수 있다.

기화 챔버는 에어로졸 생성 물질이 기화되어 에어로졸이 생성되는 영역이다. 예를 들면, 기화 챔버는 에어로졸 배출 통로(270)의 하단부가 심지(230)와 접촉함으로써, 에어로졸 배출 통로(270)의 하단부 및 심지(230)에 의해 둘러싸인 공간이며, 기화 챔버에는 가열 요소(220)가 배치된다. 가열 요소(220)로부터 발생된 열은 기화 챔버 내에 머무르며, 이로써 기화 챔버 내 가열 효율이 향상된다. 기화 챔버에서 기화된 에어로졸은 에어로졸 배출 통로(270)를 따라 상측으로 이동한다. 에어로졸의 일부는 배출 통로를 따라 이동하면서 냉각되어 다시 액화하고, 액적(droplet)이 형성될 수 있다. 액적은 낙하하여 마개(240)의 액적 수용부(250)에 수집될 수 있다.

마개(240)는 저장부(210)의 개구에 결합하여 저장부(210) 내 에어로졸 생성 물질이 저장되는 공간을 형성하고, 에어로졸 생성 물질이 저장되는 공간을 밀봉할 수 있다.

실시예에 따르면, 마개(240)는 저장부(210)의 개구에 헐거운 끼워맞춤 방식으로 결합하면서, 개구의 내벽에 밀착되는 밀봉부를 포함할 수도 있다. 또는 실시예에 따르면 마개(240)는 저장부(210)의 개구와 억지끼워맞춤 방식으로 결합할 수도 있다.

액적 수용부(250)는 마개(240)에 형성되는 함입부로서, 함입된 공간에 액적을 수용할 수 있다. 액적 수용부(250)는 마개(240)의 상부 표면으로부터 하측으로 함입된 공간이다. 액적 수용부(250)는 측벽(252d, 254d) 및 바닥벽(252b, 254b)을 포함하며, 바닥벽(252b, 254b)은 에어로졸 배출 통로(270)가 연장되는 일 방향의 반대 방향으로 함입된다. 즉, 바닥벽(252b, 254b)은, 마우스피스로부터 멀어지고, 마개(240)의 하단부에 가까워지는 방향으로 함입된다.

액적 수용부(250)는 에어로졸 배출 통로(270)의 B-B’ 연장선 상에 위치한다. 이에 따라 에어로졸 배출 통로(270)에서 생성된 액적이 B-B’ 연장선을 따라 낙하하면 액적 수용부(250)에 도달하게 된다. 이로써, 액적은 다른 구성 요소들을 거치지 않고 곧바로 액적 수용부(250)에 도달하므로, 액적 수용부(250)는 액적을 효과적으로 수집할 수 있다.

액적 수용부(250)는 복수의 함입부들을 포함할 수 있다. 액적 수용부(250)는 제1 깊이만큼 함입된 제1 함입부(252) 및 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이만큼 함입된 제2 함입부(254)를 포함할 수 있다. 제1 함입부(252)는 제1 깊이만큼 연장되는 측벽(252d) 및 바닥벽(252b)을 포함하고, 제2 함입부(254)는 제2 깊이만큼 연장되는 측벽(254d) 및 바닥벽(254b)을 포함한다.

제1 함입부(252)가 x축을 따라 연장되는 폭은 에어로졸 배출 통로(270) 하단부가 x축 방향을 따라 연장되는 폭에 대응될 수 있다. 제1 함입부(252)가 x축을 따라 연장되는 폭은, 기화 챔버가 x축을 따라 연장되는 폭보다 크거나, 실질적으로 일치할 수 있다. 이로써, 제1 함입부(252)는 기화 챔버에서 낙하하는 액적을 수집할 수 있다. 예를 들면, 제1 함입부(252)는 저장부(210) 및 심지(230)가 연결되는 부위에서 밀봉이 효과적이지 않을 경우에 누수될 수 있는 액적을 수집하거나, 에어로졸 배출 챔버에서 낙하하는 액적을 수집할 수 있다.

제2 함입부(254)는 에어로졸 배출 통로(270)의 B-B’ 연장선이 만나는 제1 함입부(252)의 일 지점에 위치한다. 따라서, 에어로졸 배출 통로(270)로부터 B-B’ 연장선을 따라 낙하하는 액적은 제2 함입부(254)에 도달하게 된다.

제2 함입부(254)가 x축을 따라 연장되는 폭은 제1 함입부(252)가 x축을 따라 연장되는 폭보다 짧다. 제2 함입부(254)의 폭은 에어로졸 배출 통로(270)의 폭에 대응된다, 예를 들어, 제2 함입부(254)의 폭은 에어로졸 배출 통로(270)의 폭은 실질적으로 일치할 수 있다. 이로써, 제2 함입부(254)는 에어로졸 배출 통로(270)로부터 B-B’ 연장선을 따라 낙하하는 액적을 수집할 수 있다.

제2 함입부(254)가 y축을 따라 연장되는 깊이는 제1 함입부(252)가 y축을 따라 연장되는 깊이보다 더 깊다. 즉, 제2 함입부(254)는 제1 함입부(252)보다 마우스피스로부터 더 멀리 이격되어 위치한다. 기화 챔버 내에서 에어로졸 배출 통로(270)의 B-B’ 연장선 상에서 액적의 분포량이 가장 많기 때문에, 제2 함입부(254)는 y축 방향의 반대 방향으로 제2 깊이만큼 함입되어 많은 양의 액적을 수용하는 공간을 확보한다. 따라서, 액적 수용부(250)는 B-B’ 연장선 상에서 제2 함입부(254)를 통해 효과적으로 액적을 수집하여 많은 양의 액적을 수용하고, 제1 함입부(252)를 통해 기화 챔버의 전체 영역에서 생성된 액적을 수용할 수 있다.

또한, 제1 함입부(252)가 y축 방향의 반대 방향으로 제1 깊이 이상 함입되게 되면, 마개(240)의 강성이 약화될 수 있다. 따라서, 액적 수용부(250)는 제1 함입부(252)에서 제1 깊이만큼만 함입됨으로써 마개(240)의 강성을 유지하되, 제2 함입부(254)에서는 제2 깊이까지 함입됨으로써 효과적으로 액적을 수집 및 수용할 수 있다.

마개(240)에는 외부 공기가 유입되는 공기 유입 통로(260)가 형성될 수 있다. 공기 유입 통로(260)는 마개(240)에 형성되는 빈 공간의 유로이다.

공기 유입 통로(260)는 외부 공기가 유입되는 유입구, 유입구를 통과한 외부 공기가 지나가는 제1 경로(262), 제1 경로(262)를 통과한 외부 공기가 지나가는 제2 경로(264) 및 제2 경로(264)를 통과한 외부 공기가 마개(240)로부터 배출되어 기화 챔버 내부로 진입하는 유출구(264h)를 포함할 수 있다.

유입구(262h)는 마개(240)의 하측 면에 형성된다. 유입구(262h)는 B-B’ 연장선으로부터 이격된 지점에 위치할 수 있다. 이로써, 에어로졸 배출 통로(270)에서 낙하하는 액적이 유입구(262h)에 침투하는 것이 방지되고, 유입구(262h)를 통해 들어오는 외부 공기와 액적이 혼합되는 것이 방지된다.

제1 경로(262)는 y축을 따라 외부 공기를 유입할 수 있다.

제1 함입부(252)는 제1 깊이만큼 함입되어 있기 때문에, 제1 경로(262)의 출구보다 상측에 위치한다. 따라서 제1 경로(262)는 제1 함입부(252)의 바닥벽(252b)보다 상측으로 외부 공기를 유입할 수 있다. 다시 말하면 제1 경로(262)는 제1 함입부(252)의 바닥벽(254b)보다 y축 방향으로 더 이격된 지점으로 외부 공기를 유입할 수 있다. 카트리지(200) 내부로 연장되는 제1 경로(262)의 일 단부는, 바닥벽(252b)으로부터 에어로졸 배출 통로(270)의 연장 방향으로 이격될 수 있다. 이로써, 제1 깊이의 단차에 의해서 제1 함입부(252)에 수용된 액적이 제1 경로(262)로 유입되는 것이 방지된다.

제2 경로(264)는 제1 경로(262)를 통과한 외부 공기를 x축을 따라 유입할 수 있다. 다시 말하면, 제2 경로(264)는 상하 방향을 가로지르는 다른 방향을 따라 유입할 수 있다. 제2 경로(264)에 의해 유입구(262h)가 B-B’ 연장선으로부터 이격될 수 있다. 유입구(262h)는 제2 경로(264)의 길이만큼 B-B’ 연장선으로부터 이격된다.

유입구(262h), 각 유입구(262h)에 연결되는 제1 경로(262), 각 제1 경로(262)에 연결되는 제2 경로(264)는 각각 복수로 제공될 수 있다.

유입구(262h)는 복수 개일 수 있다. 복수의 유입구(262h)는 B-B’ 연장선을 기준으로 양측에 배치될 수 있다. 유입구(262h)는 제1 유입구(262h) 및 제2 유입구(262h-2)를 포함할 수 있고, 제1 유입구(262h) 및 제2 유입구(262h-2)는 B-B’ 연장선을 기준으로 반대편에 위치할 수 있다. 이 때 액적 수용부(250)는 제1 유입구(262h) 및 제2 유입구(262h-2) 사이에 배치된다.

제1 유입구(262h)를 통해 유입된 외부 공기는 상술한 바와 같이 제1 경로(262) 및 제2 경로(264)를 통과할 수 있다. 제2 유입구(262h-2)를 통해 유입된 외부 공기는 제3 경로(262-2)를 통해 y축으로 이동할 수 있고, 제3 경로(262-2)를 통과한 외부 공기는 제4 경로(264-2)를 통해 x축으로 이동할 수 있다.

제2 경로(264)를 통과한 외부 공기 및 제4 경로(264-2)를 통과한 외부 공기는 공기 유입 통로(260) 내부에서 병합되고, 유출구(264h)를 통해 마개(240)로부터 배출되어 기화 챔버 내부로 진입할 수 있다.

도 7을 참조하면, 마개(240)는 마개 상부(244) 및 마개 하부(242)를 포함할 수 있다. 마개 상부(244) 및 마개 하부(242)는 결합되어, 분리되지 않는 구조이다. 마개 상부(244) 및 마개 하부(242)가 결합함에 따라, 마개(240) 내부에 공기 유입 통로(260)가 형성될 수 있다.

마개 상부(244)는 마개 하부(242)와 결합되어 제2 경로(264) 및 제4 경로(264-2)를 형성할 수 있다. 마개 상부(244)는 가열 요소(220)의 단부와 연결될 수 있다. 마개 상부(244)에는 가열 요소(220)의 단부가 고정되는 돌출부(246)가 형성될 수 있다.

마개 하부(242)는 유입구(262h), 제1 경로(262) 및 제3 경로(262-2)를 포함할 수 있다. 제1 경로(262) 및 제3 경로(262-2)는 마개 상부(244)의 상면까지 연장될 수 있다. 마개 하부(242)에는 단자(290)가 배치될 수 있다.

카트리지(200)는 배터리(1100)로부터 전력을 수신하여, 가열 요소(220)에 전력을 전달하는 단자(290)를 포함할 수 있다. 카트리지(200)가 배터리(1100)에 결합할 때, 단자(290)는 배터리(1100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 가열 요소(220)의 양 단부는 연장되어서 단자(290)에 전기적으로 연결될 수 있다.

단자(290)는 카트리지(200)의 하단부에 배치될 수 있다. 단자(290)는 마개 하부(242)에 배치될 수 있따. 단자(290)는 제1 함입부(252)의 하측에 배치될 수 있다. 가열 요소(220)의 양 단부는 마개 상부(244) 및 제1 함입부(252)를 통과하여 단자(290)에 연결될 수 있다. 이 때 제1 함입부(252)의 액적이 가열 요소(220)의 양 단부에 접촉하지 않도록 가열 요소(220)의 양 단부는 절연체에 의해 둘러싸일 수 있다. 또는, 액적이 비전도성인 경우, 가열 요소(220)의 양 단부가 절연될 필요는 없다.

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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1000 에어로졸 생성 장치
1100 배터리
1200 히터
1300 센서
1400 사용자 인터페이스
1500 메모리
200 카트리지
210 저장부
220 가열 요소
230 심지/액체 전달 수단
240 마개
242 마개 하부
244 마개 상부
250 액적 수용부
252 제1 함입부
254 제2 함입부
260 공기 유입 통로
262 제1 경로
264 제2 경로
270 에어로졸 배출 통로
280 액넘김 방지부
290 단자
10 본체
7 슬라이더

Claims

에어로졸 생성 물질을 저장하는 저장부;
상기 저장부의 하부를 커버하는 마개;
상기 마개의 위(above)에 위치하고, 상기 저장부로부터 상기 에어로졸 생성 물질을 공급받는 심지;
상기 심지의 일 영역에 배치되는 가열 요소;
상기 심지의 위(above)에 위치하고, 일 방향을 따라 연장되는 에어로졸 배출 통로;
상기 마개에 형성되고 상기 심지를 마주하는 액적 수용부;를 포함하고,
상기 심지는 상기 액적 수용부와 상기 에어로졸 배출 통로 사이에 위치하는 카트리지.
제1 항에 있어서,
상기 가열 요소는 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하고,
가열에 의해 기화된 에어로졸이 상기 에어로졸 배출 통로를 통해 배출되는, 카트리지.
제1 항에 있어서,
상기 액적 수용부는 상기 에어로졸 배출 통로의 연장선 상에 위치하여, 에어로졸로부터 형성된 액적을 수용하는, 카트리지.
제3 항에 있어서,
상기 마개는, 유입구를 통해 외부 공기를 상기 카트리지 내부로 유입시키는 공기 유입 통로를 포함하고,
상기 유입구는 상기 연장선으로부터 이격된, 카트리지.
제4 항에 있어서,
상기 공기 유입 통로는
상기 일 방향을 따라 상기 외부 공기를 유입시키는 제1 경로 및 상기 제1 경로로 유입된 상기 외부 공기를 상기 일 방향을 가로지르는 방향을 따라 유입시키는 제2 경로를 포함하는 카트리지.
제5 항에 있어서,
상기 액적 수용부는 측벽 및 바닥벽을 포함하고,
상기 카트리지 내부로 연장되는 상기 제1 경로의 일 단부는, 상기 바닥벽으로부터 상기 일 방향으로 이격된 카트리지.
제4 항에 있어서,
상기 유입구는 복수 개가 형성되고,
상기 연장선을 기준으로 양측에 상기 복수의 유입구가 배치되는, 카트리지.
제3 항에 있어서,
상기 액적 수용부는 액적을 수용할 수 있도록 상기 일 방향의 반대 방향으로 제1 깊이만큼 함입된 제1 함입부를 포함하는 카트리지.
제8 항에 있어서,
상기 액적 수용부는 액적을 수용할 수 있도록 상기 일 방향의 반대 방향으로 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이만큼 함입된 제2 함입부를 포함하는 카트리지.
제9 항에 있어서,
상기 제2 함입부는
상기 연장선과 만나는 상기 제1 함입부의 일 지점에 형성되는, 카트리지.
저장부의 하부를 커버하는 마개, 상기 마개의 위에 위치하는 심지의 일 영역에 배치되어 상기 저장부로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소, 상기 심지의 위에 위치하고, 일 방향으로 연장되는 에어로졸 배출 통로 및 상기 마개에 형성되고 상기 심지를 마주하는 액적 수용부를 포함하는 카트리지;
상기 카트리지에 전력을 공급할 수 있는 배터리; 및
상기 배터리를 통해 상기 카트리지에 공급되는 전력을 제어할 수 있는 제어부;를 포함하고,
상기 심지는 상기 액적 수용부와 상기 에어로졸 배출 통로 사이에 위치하는, 에어로졸 생성 장치.
제11 항에 있어서,
상기 액적 수용부는 상기 에어로졸 배출 통로의 연장선 상에 위치하고,
상기 마개는, 유입구를 통해 외부 공기를 상기 카트리지 내부로 유입시키는 공기 유입 통로를 포함하고,
상기 유입구는 상기 연장선으로부터 이격된, 에어로졸 생성 장치.
제11 항에 있어서,
상기 액적 수용부는 액적을 수용할 수 있도록 상기 일 방향의 반대 방향으로 제1 깊이만큼 함입된 제1 함입부 및
상기 일 방향의 반대 방향으로 상기 제1 깊이보다 깊은 제2 깊이만큼 함입된 제2 함입부를 포함하는 에어로졸 생성 장치.