KR102386632B1 - 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

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정은미
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

본 발명은 에어로졸 발생 기재 카트리지(10), 냉각부(20), 및 필터부(30)를 포함하며, 상기 카트리지(10)를 관통하여 구비된, 관형태이며 관벽에 하나 이상의 관통공(42)이 형성된 열전달 부재(40)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(100); 및
에어로졸 발생 물품 수용홈(60) 및 상기 에어로졸 발생 물품 수용홈(60)의 바닥에 구비된 히터 부재(70)를 포함하는 에어로졸 발생 수단(200);을 포함하며,
상기 에어로졸 발생 물품(100)의 열전달 부재(40)와 에어로졸 발생 수단(200)의 히터 부재(70)는 히터 부재에 형성된 돌출부가 열전달 부재(40)의 관공(41)에 삽입되거나, 카트리지(10)의 하단부 밖으로 돌출된 열전달 부재의 돌출부(44)가 히터 부재에 형성된 홈부(74)에 삽입되어 접촉을 형성하는 에어로졸 발생 장치(300)를 제공한다.

Description

에어로졸 발생 장치{AEROSOL-GENERATING DEVICE}
본 발명은 담배의 대용으로 사용될 수 있는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
에어로졸 발생 장치의 일반적인 유형으로는 전기 작동식 흡연 장치를 들 수 있다. 공지된 전기 작동식 흡연 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전형적으로, 배터리를 포함하고 있는 에어로졸 발생 수단(1) 및 에어로졸 발생 수단과 함께 사용하도록 특정하게 설계된 에어로졸 발생 물품(3)을 포함하며, 상기 에어로졸 발생 수단(1)은 에어로졸 발생 물품(3)을 가열하기 위한 전기 히터를 포함하고 있다.
상기 전기 작동식 흡연 장치의 일예로서, 상기 에어로졸 발생 물품(3)은 담배 플러그와 같은 에어로졸 형성 기재의 플러그를 포함하고, 상기 에어로졸 발생 물품(3)이 에어로졸 발생 수단(1) 내에 삽입될 때, 에어로졸 발생 수단(1) 내에 수용된 히터가 에어로졸 발생 기재 내에 삽입된다.
그러나, 상기와 같은 형태의 흡연 장치에서 전기 히터는, 에어로졸 발생 기재와 직접적으로 접촉하므로, 사용 도중 에어로졸 형성 기재로부터 나온 물질로 오염될 수 있으며, 그에 따라 열 전달 효율 감소되며, 탄화에 의한 이취가 발생되는 문제를 야기한다.
그러므로, 장치 내부의 전기 히터를 자주 세척할 필요성이 발생하나, 장치 내부의 좁은 공간에 설치된 히터를 세척하는 것이 용이하지 않다는 문제가 있다. 따라서, 세척이 곤란한 경우에는 장치 전체를 폐기해야 하는 경우도 발생한다.
또한, 상기와 같은 히터의 오염으로 인하여 흡연 후에 에어로졸 발생 수단(1)으로부터 에어로졸 발생 물품(3)을 제거하는 것이 어려울 수도 있다.
그러므로, 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2013-0123236호
본 발명은, 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
에어로졸 발생 수단에 구비된 히터가 에어로졸 발생 기재와 직접 접촉하지 않으면서도, 열을 효율적으로 기재에 전달할 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기와 같은 새로운 구조에 의해서 히터의 오염을 방지하므로, 오염에 따르는 세척의 필요성이 제거되며, 장치의 내구성도 크게 향상되는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상기와 같은 새로운 구조에 의해서 에어로졸 발생 기재의 탄화로 인한 이취의 발생이 방지되며, 열전달 효율의 향상에 의해 에어로졸 발생 효율도 향상되므로, 흡연의 질을 향상시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은
에어로졸 발생 기재 카트리지(10), 냉각부(20), 및 필터부(30)를 포함하며, 상기 카트리지(10)를 관통하여 구비된, 관형태이며 관벽에 하나 이상의 관통공(42)이 형성된 열전달 부재(40)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(100); 및
에어로졸 발생 물품 수용홈(60) 및 상기 에어로졸 발생 물품 수용홈(60)의 바닥에 구비된 히터 부재(70)를 포함하는 에어로졸 발생 수단(200);을 포함하며,
상기 에어로졸 발생 물품(100)의 열전달 부재(40)와 에어로졸 발생 수단(200)의 히터 부재(70)는 히터 부재에 형성된 돌출부가 열전달 부재(40)의 관공(41)에 삽입되거나, 카트리지(10)의 하단부 밖으로 돌출된 열전달 부재의 돌출부(44)가 히터 부재에 형성된 홈부(74)에 삽입되어 접촉을 형성하는 에어로졸 발생 장치(300)를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 카트리지(10)에 수용되는 에어로졸 발생 기재는 솜, 필터, 면사, 실리카 및 스펀지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 흡수부재에 함침된 상태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 카트리지(10)에 수용되는 에어로졸 발생 기재는 액상, 졸(sol), 또는 겔(gel) 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 관공(41)은 직경이 1 mm ~ 4 mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 관벽에 형성된 관통공(42)은 직경이 0.5 mm ~ 2 mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 냉각부(20) 방향 말단 관공(41)에는 에어로졸 보다 입자 직경이 더 큰 물질을 차단하는 필터(미도시)가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재의 돌출부(44)는 관벽에 관통공이 없으며 선단부가 막힌 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 선단부에는 관공(41)을 기밀하게 차단하면서 히터 부재의 돌출부(72)가 결합되는 홈부(46)를 형성하는 격벽(49)이 더 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)는 금속관으로 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)와 히터 부재(70)의 접촉시 히터 부재(70)의 상단면과 카트리지(10)의 선단면은 이격된 상태를 유지하는 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 히터 부재(70)의 상단면에는 히터 부재가 직접 에어로졸 발생 기재 카트리지(10)의 선단면에 접촉하는 것을 방지하는 절연 부재(80)가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 돌출부(44) 또는 관공(41)과 그에 상응하는 히터 부재(70)의 돌출부(72) 또는 홈부(74)는 나사 결합을 형성할 수 있는 나사산(47, 76)이 형성된 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)는 표면에서 에어로졸 발생 기재(10) 방향으로 연장된 하나 이상의 열전달 핀(46)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 핀(46)은 열전달 부재의 외표면에 나선형으로 결합된 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 발생 기재 카트리지에 열전달 부재를 구비함으로써, 에어로졸 발생 수단에 구비된 히터가 에어로졸 발생 기재와 직접 접촉하지 않으면서도 열을 효율적으로 기재에 전달하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 에어로졸 발생 장치는 상기와 같은 새로운 구조에 의해서 히터의 오염을 방지하므로, 오염에 따르는 세척의 필요성을 제거하며, 장치의 내구성도 크게 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 에어로졸 발생 장치는 상기와 같은 새로운 구조에 의해서 에어로졸 발생 기재의 탄화로 인한 이취의 발생을 방지하며, 열전달 효율의 향상에 의해 에어로졸 발생 효율이 향상되므로 흡연의 질을 향상시키는 효과를 제공한다
도 1은 종래의 에어로졸 발생 장치의 사시도이고,
도 2 내지 도 7은 본 발명의 에어로졸 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
아래 설명과 도면은 당업자가 설명되는 장치와 방법을 용이하게 실시할 수 있도록 특정 실시예를 예시한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적으로 다른 변형을 포함할 수 있다. 개별 구성 요소와 기능은 명확히 요구되지 않는 한, 일반적으로 선택될 수 있으며, 과정의 순서는 변할 수 있다. 몇몇 실시예의 부분과 특징은 다른 실시예에 포함되거나 다른 실시예로 대체될 수 있다.
본 발명은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같은 에어로졸 발생 장치(300)를 제공한다.
본 발명의 에어로졸 발생 장치(300)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 기재 카트리지(10), 냉각부(20), 및 필터부(30)를 포함하며, 상기 카트리지(10)를 관통하여 구비된, 관형태이며 관벽에 하나 이상의 관통공(42)이 형성된 열전달 부재(40)를 포함하는 에어로졸 발생 물품(100); 및
에어로졸 발생 물품 수용홈(60) 및 상기 에어로졸 발생 물품 수용홈(60)의 바닥에 구비된 히터 부재(70)를 포함하는 에어로졸 발생 수단(200);을 포함하며,
상기 에어로졸 발생 물품(100)의 열전달 부재(40)와 에어로졸 발생 수단(200)의 히터 부재(70)는 히터 부재에 형성된 돌출부가 열전달 부재(40)의 관공(41)에 삽입되거나, 카트리지(10)의 하단부 밖으로 돌출된 열전달 부재의 돌출부(44)가 히터 부재에 형성된 홈부(74)에 삽입되어 접촉을 형성하는 특징을 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 카트리지(10)에 수용되는 에어로졸 발생 기재는 솜, 필터, 면사, 실리카 및 스펀지 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 흡수부재에 함침된 상태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 카트리지(10)에 수용되는 에어로졸 발생 기재는 액상, 졸(sol), 또는 겔(gel) 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 관공(41)은 직경이 1 mm ~ 4 mm의 범위로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 관벽에 형성된 관통공(42)은 직경이 0.5 mm ~ 2 mm 일 수 있다. 상기 관통공(42)은 에어로졸이 통과하는 구멍으로서, 에어로졸이 잘 통과할 수 있는 사이즈로 형성되는 것이 바람직하며, 열전달 부재의 관공(41)의 사이즈에 연동하여 그 사이즈가 정해질 수 있다. 예를 들어, 관공의 사이즈가 큰 경우 관통공의 사이즈도 크게 형성될 수 있으며, 관공의 사이즈가 작은 경우 관통공의 사이즈도 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 냉각부(20) 방향 말단 관공(41)에는 에어로졸 보다 입자 직경이 더 큰 물질을 차단하는 필터(미도시)가 더 구비될 수도 있다.
상기 필터로는 이 분야에서 공지된 것이 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 에어로졸 발생 기재 카트리지(10)의 형태는 특별히 한정되지 않으나, 원기둥 형태가 일반적으로 사용되고 있다. 상기 카트리지는 에어로졸 발생 기재가 누출되지 않도록 밀봉된 용기로 제조될 수 있으며, 열전달 부재(40)을 더 포함하는 것을 제외하고는 이 분야에서 공지된 형태가 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 돌출부(44)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 관벽에 관공(41)을 포함하지 않으며, 선단부가 막힌(폐쇄된) 형태일 수 있다. 왜냐하면, 상기 돌출부(44)는 에어로졸 발생 기재 카트리지(10)에 수용된 에어로졸 발생 기재와 접하고 있지 않으므로, 관공(41)이 불필요하며, 관공(41)이 오히려 열전달 효율을 저하시킬 가능성도 있기 때문이다. 또한, 카트리지(10)에 수용된 에어로졸 발생 기재가 관공(41)을 통하여 누출될 가능성은 적지만, 기재의 누출을 고려하여 돌출부(44)의 말단을 폐쇄하는 것이 바람직하며, 이 경우 열전달 효율도 더 향상될 수 있기 때문이다.
또한, 본 발명에 있어서, 에어로졸 발생 물품(100)의 열전달 부재(40)와 에어로졸 발생 수단(200)의 히터 부재(70)의 접촉과 관련하여, 상기 열전달 부재(40)의 선단부에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 관공(41)을 기밀하게 차단하면서 히터 부재의 돌출부(72)가 결합되는 홈부(46)를 형성하는 격벽(49)이 더 구비될 수 있다. 상기 격벽(49)은 카트리지(10)에 수용된 에어로졸 발생 기재가 관공(41)을 통하여 누출될 경우를 대비하기 위하여 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)는 금속관으로 제조될 수 있으며, 상기 금속관으로는 열전도도가 우수한 소재의 금속관이 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 스테인리스 스틸관, 알루미늄 합금관 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)와 히터 부재(70)의 접촉시 히터 부재(70)의 상단면과 카트리지(10)의 선단면은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이격된 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 이격이 없는 경우에는 카트리지 자체가 녹는 문제가 발생할 수 있다. 상기 이격 상태를 유지하기 위한 수단으로는 이 분야에서 공지된 것들이 제한없이 사용될 수 있다. 상기 공지된 방법들의 예로는 접촉을 형성하는 돌출부의 길이와 홈부의 깊이를 조절하거나, 돌출부에 스토퍼를 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 히터 부재(70)의 상단면에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 히터 부재가 직접 에어로졸 발생 기재 카트리지(10)의 선단면에 접촉하는 것을 방지하는 절연 부재(80)가 더 구비될 수 있다. 상기 절연 부재(80)로는 이 분야에 공지된 소재가 제한없이 사용될 수 있다.
그러나, 히터 상부면의 온도에 의해 카트리지의 하부면에 손상이 발생할 염려가 없을 때는 상기와 같은 절연 부재(80) 구성은 필요하지 않다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)의 돌출부(44) 또는 관공(41)과 그에 상응하는 히터 부재(70)의 돌출부(72) 또는 홈부(74)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 나사 결합을 형성할 수 있는 나사산(47, 76)이 형성된 형태일 수 있다. 상기와 같은 나사산은 열전달 부재(40)의 홈부(46)에도 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 상기 열전달 부재(40)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 표면에서 에어로졸 발생 기재(10) 방향으로 연장된 하나 이상의 열전달 핀(46)을 더 포함할 수 있다.
상기 열전달 핀(46)의 형태는 특별히 한정되지 않으며, 이 분야에 공지된 형태가 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (a)에 도시된 열전달 부재의 외표면에 나선형으로 결합된 형태, 도 6의 (b)에 도시된 다수개의 개별핀으로 구비된 형태일 수 있다. 상기 개별핀의 형태는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명의 에어로졸 발생 장치(300)에 있어서, 상기에서 특별히 한정한 기술적 특징을 제외하고는 이 분야에 공지된 기술적 구성이 그대로 적용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 수단(200)에는, 도 2 내지 7에 도시된 바와 같이, 공지의 냉각부(20), 필터부(30), 제어회로(90), 충전지(94) 등의 구성이 더 포함될 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련되어 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10: 에어로졸 발생 기재 카트리지 20: 냉각부
30: 필터부 40: 열전달 부재
41: 관공 42: 관통공
44: 열전달 부재 돌출부 46: 열전달 부재 홈부
47: 나사산 48: 열전달 핀
49: 격벽 60:에어로졸 발생 물품 수용홈
70: 히터 72: 히터 돌출부
74: 히터 홈부 80: 절연 부재
90: 제어회로 94: 충전지
100: 에어로졸 발생 물품 200: 에어로졸 발생 수단
300: 에어로졸 발생 장치

Claims (9)

  1. 에어로졸 발생 기재 카트리지, 냉각부, 및 필터부를 포함하며, 상기 카트리지를 관통하여 구비된, 관형태이며 관벽에 하나 이상의 관통공이 형성된 열전달 부재를 포함하는 에어로졸 발생 물품; 및
    에어로졸 발생 물품 수용홈 및 상기 에어로졸 발생 물품 수용홈의 바닥에 구비된 히터 부재를 포함하는 에어로졸 발생 수단;을 포함하며,
    상기 에어로졸 발생 물품의 열전달 부재와 에어로졸 발생 수단의 히터 부재는 히터 부재에 형성된 돌출부가 열전달 부재의 관공에 삽입되어 접촉을 형성하는 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열전달 부재의 선단부에는 관공을 기밀하게 차단하면서 히터 부재의 돌출부가 결합되는 홈부를 형성하는 격벽이 더 구비된 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열전달 부재의 관공과 그에 상응하는 히터 부재의 돌출부는 나사 결합을 형성할 수 있는 나사산이 형성된 것임을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  4. 에어로졸 발생 기재 카트리지, 냉각부, 및 필터부를 포함하며, 상기 카트리지를 관통하여 구비된, 관형태이며 관벽에 하나 이상의 관통공이 형성된 열전달 부재를 포함하는 에어로졸 발생 물품; 및
    에어로졸 발생 물품 수용홈 및 상기 에어로졸 발생 물품 수용홈의 바닥에 구비된 히터 부재를 포함하는 에어로졸 발생 수단;을 포함하며,
    상기 에어로졸 발생 물품의 열전달 부재와 에어로졸 발생 수단의 히터 부재는 카트리지의 하단부 밖으로 돌출된 열전달 부재의 돌출부가 히터 부재에 형성된 홈부에 삽입되어 접촉을 형성하는 에어로졸 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열전달 부재의 돌출부는 관벽에 관통공이 없으며 선단부가 막힌 형태인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 열전달 부재의 돌출부와 그에 상응하는 히터 부재의 홈부는 나사 결합을 형성할 수 있는 나사산이 형성된 것임을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 열전달 부재는 금속관으로 제조된 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 열전달 부재는 표면에서 에어로졸 발생 기재 방향으로 연장된 하나 이상의 열전달 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  9. 삭제
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