KR102449809B1 - 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 관한 카트리지는 본체와 교체 가능하게 결합될 수 있고, 배출공을 구비하는 마우스피스, 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부, 본체의 진동자를 수용하는 진동자 수용부 및 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 진동자 수용부로 전달하는 액체 전달 부재를 포함하고, 본체와 결합되면 본체의 진동자에서 발생되는 진동에 의해 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 발생될 수 있다.

Description

카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치{CARTRIDGE AND AEROSOL GENERATING DEVICE COMPRISING THEREOF}
실시예들은 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파를 이용하여 에어로졸을 발생시킬 수 있는 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 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
실시예들은 초음파를 발생시키는 진동자에 의해 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공한다. 또한 에어로졸 생성 물질의 사용이 종료된 이후에 카트리지만을 교체함으로써 계속적으로 사용 가능한 에어로졸 생성 장치를 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.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 관한 카트리지는 본체와 교체 가능하게 결합될 수 있고, 배출공을 구비하는 마우스피스, 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부, 본체의 진동자를 수용하는 진동자 수용부 및 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 진동자 수용부로 전달하는 액체 전달 부재를 포함하고, 본체와 결합되면 본체의 진동자에서 발생되는 진동에 의해 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 발생될 수 있다.
다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 진동을 발생시키는 진동자를 포함하는 본체 및 본체에 교체 가능하게 결합되는 카트리지를 포함하고, 카트리지는 배출공을 구비하는 마우스피스, 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부, 본체의 진동자를 수용하는 진동자 수용부 및 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 진동자 수용부로 전달하는 액체 전달 부재를 포함하고, 카트리지가 본체와 결합되면 본체의 진동자에서 발생되는 진동에 의해 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 발생될 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 초음파를 발생시키는 진동자를 포함하는 본체와 에어로졸 생성 물질이 저장되는 카트리지를 별도로 구성하여 카트리지만을 교체하여 사용할 수 있다. 따라서 사용자는 카트리지를 교체하는 단순한 조작만으로 에어로졸 생성 장치를 계속적으로 사용할 수 있다.
또한, 진동자를 이용하여 비가열식으로 에어로졸을 발생시킬 수 있으므로, 에어로졸을 발생시키는 과정에서 유해성이 절감될 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 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 본체 및 카트리지가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본체 및 카트리지의 결합 방식의 일 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 본체 및 카트리지가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6a는 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서 에어로졸이 생성되는 부분을 확대하여 도시한 단면 사시도이다.
도 6b는 도6a의 단면도이다.
도 7은 카트리지의 액체 전달 부재 및 메쉬 구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 분해도이다.
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.
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 관한 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 무화기(12000), 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 프로세서(16000)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10000)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(10000)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.
이하에서는 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(11000)는 무화기(12000)가 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 프로세서(16000)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(11000)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다.
예를 들어, 배터리(11000)는 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, 리튬-이온 배터리 또는 리튬-폴리머 배터리)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(10000)에 사용될 수 있는 배터리(11000)의 종류는 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 필요에 따라 배터리(11000)는 알카라인 배터리, 또는 망간 배터리를 포함할 수도 있다.
무화기(12000)는 프로세서(16000)의 제어에 따라 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받는다. 무화기(12000)는 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(10000)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다.
무화기(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 무화기(12000)는 카트리지에 위치하거나, 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 무화기(12000)가 카트리지에 위치하는 경우, 무화기(12000)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 무화기(12000)가 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치하는 경우, 무화기(12000)에서 전력의 공급이 필요한 부품은 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
무화기(12000)는 카트리지의 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸(aerosol)을 발생시킨다. 에어로졸은 기체 중에 액체 및/또는 고체 미세 입자가 분산되어 있는 부유물을 의미한다. 따라서 무화기(12000)로부터 발생되는 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 무화기(12000)는 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기화 및/또는 승화를 통하여 기체의 상으로 변환시킬 수 있다. 또한, 무화기(12000)는 액체 및/또는 고체 상의 에어로졸 생성 물질을 미세 입자화하여 방출함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.
예를 들어, 무화기(12000)는 초음파 진동 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
도 2에는 도시되지 않았으나, 무화기(12000)는 열을 발생시킴으로써 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있는 히터를 선택적으로 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 히터에 의해 가열될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
히터는 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, 히터는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 일 실시예에서 히터는 카트리지(2000)에 포함된 구성일 수 있다. 또한 카트리지(2000)는 후술하는 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터는 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련을 수용할 수 있는 수용 공간을 포함할 수 있으며, 히터는 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
한편, 히터는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터는 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(10000)는 적어도 하나의 센서(13000)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(13000)에서 센싱된 결과는 프로세서(16000)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 프로세서(16000)는 무화기(12000)의 동작 제어, 흡연의 제한, 카트리지(또는 궐련) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(10000)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(13000)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 외부에서 유입되는 기류의 유량(flow) 변화, 압력 변화, 및 소리의 검출 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 사용자의 퍼프의 시작 타이밍 및 종료 타이밍을 검출할 수 있고, 프로세서(16000)는 검출된 퍼프의 시작 타이밍 및 종료 타이밍에 따라 퍼프 기간(puff period) 및 비 퍼프(non-puff) 기간을 판단할 수 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 사용자 입력 센서를 포함할 수 있다. 사용자 입력 센서는 스위치, 물리적 버튼, 터치 센서 등과 같이 사용자의 입력을 수신할 수 있는 센서일 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는 사용자가 금속 재질로 형성된 소정의 영역을 터치하는 경우 커패시턴스(capacitance)의 변화가 발생하고, 커패시턴스의 변화를 검출함으로써 사용자의 입력을 감지할 수 있는 정전용량형 센서일 수 있다. 프로세서(16000)는 정전용량형 센서로부터 수신한 커패시턴스의 변화 전후 값을 비교함으로써 사용자의 입력이 발생하였는지 여부를 결정할 수 있다. 커패시턴스의 변화 전후 값이 기설정된 임계값을 초과한 경우, 프로세서(16000)는 사용자의 입력이 발생한 것으로 결정할 수 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서를 통해 에어로졸 생성 장치(10000)의 기울기, 이동 속도 및 가속도 등과 같은 에어로졸 생성 장치(10000)의 움직임에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어 모션 센서는 에어로졸 생성 장치(10000)가 움직이는 상태, 에어로졸 생성 장치(10000)의 정지 상태, 퍼프를 위해 에어로졸 생성 장치(10000)가 소정의 범위 내의 각도로 기울어진 상태 및 각 퍼프 동작들의 사이에서 퍼프 동작 시와는 다른 각도로 에어로졸 생성 장치(10000)가 기울어진 상태에 관한 정보들을 측정할 수 있다. 모션 센서는 해당 기술 분야에서 알려진 다양한 방법들을 이용하여 에어로졸 생성 장치(10000)의 운동 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 모션 센서는 x축, y축 및 z축 3방향의 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서 및 3 방향의 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 근접 센서를 포함할 수 있다. 근접 센서는 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무 또는 거리를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 의미하며, 이를 통해 에어로졸 생성 장치(10000)에 사용자가 접근하는지 여부를 검출할 수 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어 물체의 이미지를 획득하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 물체를 인식할 수 있다. 프로세서(16000)는 이미지 센서를 통해 획득된 이미지를 분석하여 사용자가 에어로졸 생성 장치(10000)를 사용하기 위한 상황인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 에어로졸 생성 장치(10000)를 사용하기 위하여 에어로졸 생성 장치(10000)를 입술 근방으로 접근시킬 때, 이미지 센서는 입술의 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(16000)는 획득된 이미지를 분석하여, 입술로 판단될 경우에 사용자가 에어로졸 생성 장치(10000)를 사용하기 위한 상황임을 결정할 수 있다. 이를 통해 에어로졸 생성 장치(10000)는 무화기(12000)를 미리 동작시키거나, 히터를 예열시킬 수 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 사용될 수 있는 소모품(예를 들어, 카트리지, 궐련 등)의 장착 또는 탈거를 감지할 수 있는 소모품 탈착 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 소모품 탈착 센서는 소모품이 에어로졸 생성 장치(10000)에 접촉하였는지 여부를 감지하거나, 이미지 센서에 의해 소모품이 탈착되는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 소모품 탈착 센서는 소모품의 마커와 상호 작용할 수 있는 코일의 인덕턴스 값의 변화를 감지하는 인덕턴스 센서이거나, 소모품의 마커와 상호 작용할 수 있는 커패시터의 커패시턴스 값의 변화를 감지하는 커패시턴스 센서일 수 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 무화기(12000)의 히터(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 별도의 온도 센서를 포함하는 대신 히터 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터가 온도 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(10000)에 별도의 온도 센서가 더 포함될 수 있다. 또한, 온도 센서는 히터뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)의 인쇄회로기판(PCB), 배터리 등과 같은 내부 부품들의 온도를 감지할 수도 있다.
또한 적어도 하나의 센서(13000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 주변 환경의 정보를 측정하는 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어 적어도 하나의 센서(13000)는 주변 환경의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서, 주변 환경의 습도를 측정하는 습도 센서, 주변 환경의 압력을 측정하는 대기압 센서 등을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)에 구비될 수 있는 센서(13000)는 상술한 종류에 한정되지 않고, 다양한 센서들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 사용자 인증 및 보안을 위하여 사용자의 손가락으로부터 지문 정보를 획득할 수 있는 지문 센서, 눈동자의 홍채 무늬를 분석하는 홍채 인식 센서, 손바닥을 촬영한 이미지로부터 정맥 내 환원 헤모글로빈의 적외선의 흡수량을 감지하는 정맥 인식 센서, 눈, 코, 입 및 안면 윤곽 등의 특징점들을 2D 또는 3D 방식으로 인식하는 안면 인식 센서 및 RFID(Radio-Frequency Identification) 센서 등을 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)에는 위의 예시된 다양한 센서(13000)의 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수 있다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)는 전술한 센서들 중 적어도 하나 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
사용자 인터페이스(14000)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(14000)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(10000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(14000) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
메모리(15000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(15000)는 프로세서(16000)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(15000)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(15000)에는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
프로세서(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(16000)는 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.
프로세서(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
프로세서(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 무화기(12000)의 동작이 개시 또는 종료되도록 무화기(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 무화기(12000)가 적절한 양의 에어로졸을 발생시킬 수 있도록 무화기(12000)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(16000)는 무화기(12000)의 진동자가 소정의 주파수로 진동할 수 있도록 진동자에 공급되는 전류를 제어할 수 있다.
일 실시예에서 프로세서(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 무화기(12000)의 동작을 개시할 수 있다. 또한, 프로세서(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 무화기(12000)의 동작을 개시할 수 있다. 또한, 프로세서(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 무화기(12000)에 전력 공급을 중단시킬 수 있다.
프로세서(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(14000)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 프로세서(16000)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.
한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전할 수 있다.
일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10000)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(2000)와, 카트리지(2000)를 지지하는 본체(1000)를 포함한다.
카트리지(2000)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(1000)에 결합할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(2000)의 일부분이 본체(1000)에 삽입되거나, 본체(1000)의 일부분이 카트리지(2000)에 삽입됨으로써 카트리지(2000)가 본체(1000)에 장착될 수 있다. 이때, 본체(1000)와 카트리지(2000)는 스냅-핏(snap-fit) 방식, 나사 결합 방식, 자력 결합 방식, 억지 끼워 맞춤 방식 등에 의해 결합된 상태를 유지할 수 있으나, 본체(1000)와 카트리지(2000)의 결합 방식은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다.
카트리지(2000)는 마우스피스(2100)를 포함할 수 있다. 마우스피스(2100)는 본체(1000)와 결합되는 일부분과 반대 방향에 형성될 수 있으며, 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(2100)는 카트리지(2000) 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(2110)을 포함할 수 있다.
카트리지(2000)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(10000)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(2000)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(2200)를 포함할 수 있다. 액체 저장부(2200)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(2200)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(2200)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.
에어로졸 생성 장치(10000)는 카트리지(2000)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 무화기를 포함할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)의 무화기는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시키는 초음파 진동 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 무화기는 초음파 진동을 발생시키는 진동자(1300)와, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(2400)과, 액체 전달 수단의 에어로졸 생성 물질에 초음파 진동을 전달하여 에어로졸을 발생시키는 진동 수용부(2300)를 포함할 수 있다.
진동자(1300)는 짧은 주기의 진동을 발생시킬 수 있다. 진동자(1300)로부터 생성된 진동은 초음파 진동일 수 있으며, 초음파 진동의 주파수는 예를 들어 100kHz 내지 3.5 MHz일 수 있다. 진동자(1300)로부터 생성된 짧은 주기의 진동에 의해 에어로졸 생성 물질은 기화 및/또는 입자화되어 에어로졸로 무화될 수 있다.
진동자(1300)는 예를 들어, 압전 세라믹을 포함할 수 있으며, 압전 세라믹은 물리적인 힘(압력)에 의해 전기(전압)가 발생하고, 역으로 전기가 인가될 때 진동(기계적인 힘)으로 상호 변환할 수 있는 기능성의 재료이다. 따라서, 진동자(1300)에 인가된 전기에 의해 진동(물리적인 힘)이 발생 되고, 이와 같은 물리적인 작은 진동이 에어로졸 생성 물질을 작은 입자로 쪼개어 에어로졸로 무화시킬 수 있다.
진동자(1300)는 포고 핀(Pogo Pin) 또는 C-클립에 의해 회로와 전기적 접촉이 이루어질 수 있다. 따라서, 진동자(1300)는 포고 핀(Pogo Pin) 또는 C-클립으로부터 전류를 공급받아 진동이 발생될 수 있다. 다만, 진동자(1300)에 전류를 공급하기 위하여 연결되는 소자의 종류는 상술한 바에 의해 제한되지 않는다.
진동 수용부(2300)는 진동자(1300)로부터 발생되는 진동을 전달 받아 액체 저장부(2200)로부터 전달된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
액체 전달 수단(2400)은 액체 저장부(2200)의 액상 조성물을 진동 수용부(2300)로 전달할 수 있다. 예를 들어 액체 전달 수단(2400)은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함하는 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
무화기는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질에 진동을 전달하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 진동 수용부로 구현될 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 실시예에서 무화기의 진동자(1300)는 본체(1000)에 배치되고, 진동 수용부(2300) 및 액체 전달 수단(2400)은 카트리지(2000)에 배치되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 카트리지(2000)는 진동자(1300), 진동 수용부(2300) 및 액체 전달 수단(2400)을 포함할 수 있으며, 본체(1000)에 카트리지(2000)의 일부분이 삽입되면 본체(1000)는 단자(미도시)를 통하여 카트리지(2000)에 전력을 제공하거나, 카트리지(2000)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(2000)에 공급할 수 있으며, 이를 통하여 진동자(1300)의 작동이 제어될 수 있다.
카트리지(2000)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(2000)의 액체 저장부(2200)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 마우스피스(2100) 및 액체 저장부(2200)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있으며, 액체 저장부(2200)의 일부분만이 투명한 소재로 제작될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)의 카트리지(2000)는 에어로졸 배출 통로(2500) 및 기류 통로(2600)를 포함할 수 있다.
에어로졸 배출 통로(2500)는 액체 저장부(2200)의 내부에 형성되어 마우스피스(2100)의 배출공(2110)과 유체 연통할 수 있다. 따라서 무화기에서 발생된 에어로졸은 에어로졸 배출 통로(2500)를 따라 이동할 수 있으며, 마우스피스(2100)의 배출공(2110)을 통해 사용자에게 전달될 수 있다.
기류 통로(2600)는 외부 공기를 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부로 유입할 수 있는 통로이다. 기류 통로(2600)를 통해 유입된 외부 공기는 에어로졸 배출 통로(2500)로 유입될 수 있거나, 에어로졸이 발생하는 공간으로 유입될 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 혼합되어 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 기류 통로(2600)는 에어로졸 배출 통로(2500)의 외부를 감싸도록 형성될 수 있다. 따라서 에어로졸 배출 통로(2500) 및 기류 통로(2600)의 형태는 에어로졸 배출 통로(2500)가 내측에 배치되고 기류 통로(2600)가 에어로졸 배출 통로(2500)의 외측에 배치되는 이중관 형태일 수 있다. 이를 통해 외부 공기는 에어로졸 배출 통로(2500)에서 에어로졸이 이동하는 방향과 반대 방향으로 유입될 수 있다.
한편, 기류 통로(2600)의 구성은 상술한 바에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 기류 통로는 본체(1000)와 카트리지(2000)가 결합할 때 본체(1000)와 카트리지(2000)의 사이에 형성되어 무화기와 유체 연통되는 공간일 수 있다.
상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10000)에서 본체(1000)와 카트리지(2000)의 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상은 대략 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상일 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(10000)의 단면 형상은 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어 에어로졸 생성 장치(10000)는 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 있으며, 이때의 단면 형상은 길이 방향을 따라 변화할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 본체 및 카트리지가 분리된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본체 및 카트리지의 결합 방식의 일 예시를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 생략된 내용이라 하더라도 도 1 및 도 2에서 에어로졸 생성 장치(10000)에 관하여 기술된 내용들은 이하에서 설명하는 에어로졸 생성 장치에도 적용될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체(100) 및 본체(100)에 교체 가능하게 결합될 수 있는 카트리지(200)를 포함한다.
본체(100)는 진동을 발생시킬 수 있는 진동자(130)를 포함할 수 있다. 진동자(130)는 본체(100)의 일면에서 외부를 향하여 돌출될 수 있다. 또한, 카트리지(200)는 배출공(211)을 구비하는 마우스피스(210) 및 본체(100)에 돌출 형성된 진동자(130)를 수용할 수 있는 진동자 수용부(230)를 포함할 수 있다.
진동자 수용부(230)는 진동자(130)가 돌출된 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서 진동자(130) 및 진동자 수용부(230)는 원형으로 도시되어 있으나, 도시된 형상으로 제한되는 것은 아다. 예를 들어, 진동자(130)는 타원형, 다각형의 형상일 수 있으며, 진동자 수용부(230)는 진동자(130)의 형상에 대응되는 형상일 수 있다. 진동자 수용부(230)는 하우징(201)의 개구(202)에 의해서 형성될 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
본체(100)와 카트리지(200)가 결합된 상태를 유지하기 위하여, 본체(100)는 제1 자성체(140)를 포함할 수 있으며, 카트리지(200)는 본체(100)와 결합하면 제1 자성체(140)와 자력 결합(magnetic coupling)하는 제2 자성체(260)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 본체(100)의 제1 자성체(140)는 진동자(130)를 둘러싸는 환형(annular)의 형상일 수 있다. 이에 대응하여, 카트리지(200)의 제2 자성체(260)는 제1 자성체(140)와 대응되도록 환형의 형상일 수 있으며, 또한 제1 자성체(140)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
제1 자성체(140) 및 제2 자성체(260)는 예를 들어 영구자석이나, 철, 니켈, 크로뮴, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있다. 또한 자석은 네오디뮴 자석, 고무 자석, 또는 전자석 등과 같이 자기장을 생성하는 물체로서, 그 종류는 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 자석은 사마륨, 스칸듐, 네오디뮴, 또는 이트륨 등을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 본체(100)의 제1 자성체(140)는 자석을 포함할 수 있으며, 카트리지(200)의 제2 자성체(260)는 제1 자성체(140)와 자력 결합을 할 수 있는 스테인리스 스틸을 포함할 수 있다. 다만, 제1 자성체(140) 및 제2 자성체(260)의 소재는 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 제1 자성체(140)와 제2 자성체(260)가 서로 결합을 유지할 수 있게 하는 소재는 제한 없이 포함될 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 본체 및 카트리지가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본체(100)는 배터리(110) 및 진동자(130)를 제어할 수 있는 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 또한, 카트리지(200)는 하우징(201), 마우스피스(210), 액체 저장부(220), 에어로졸 배출 통로(250)를 포함할 수 있다.
하우징(201)은 마우스피스(210)와 함께 카트리지(200)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징(201)은 바닥면 및 마우스피스(210)와 연결되는 외벽을 포함할 수 있다.
액체 저장부(220)는 하우징(201)과 도관(251)의 사이에 형성된 내부 공간을 포함할 수 있다. 액체 저장부(220)는 내부 공간에 의해 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다.
에어로졸 배출 통로(250)는 일측이 진동자(130)가 수용된 진동자 수용부(230)를 향하여 배치되며 타측이 마우스피스(210)의 배출공(211)과 연결될 수 있다. 에어로졸 배출 통로(250)는 도관(251)에 의해서 형성되며, 진동자(130)에서 발생된 에어로졸은 에어로졸 배출 통로(250)를 통해 이동할 수 있다. 에어로졸 배출 통로(250)를 통해 이동한 에어로졸은 배출공(211)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
에어로졸 배출 통로(250)는 진동자 수용부(230)를 향하는 일측에서 배출공(211)과 연결된 타측을 향하여 단면적이 감소할 수 있다. 이를 통해 에어로졸 배출 통로(250)를 통해 이동하는 에어로졸은 진동자 수용부(230)로부터 배출공(211)을 향할수록 속도가 증가할 수 있다. 따라서 사용자는 에어로졸 생성 장치(1000)의 사용 초반에도 에어로졸을 비교적 빠르게 흡입할 수 있다.
도 6a는 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서 에어로졸이 생성되는 부분을 확대하여 도시한 단면 사시도이고, 도 6b는 도6a의 단면도이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본체(100)는 진동자(130)에 전력를 공급하기 위하여 진동자(130)와 전기적으로 접촉하는 커넥터(131)와 진동자(130)를 고정하기 위한 진동자 고정부(132)를 포함할 수 있다. 또한 카트리지(200)는 액체 전달 부재(240), 메쉬 구조체(241) 및 고정 부재(242)를 포함할 수 있다.
커넥터(131)는 진동자(130)와 접촉하는 접촉 부재 및 접촉 부재와 연결되며 탄성을 가지는 탄성 부재를 포함할 수 있다. 진동자(130)에서는 매우 빠른 주기의 진동이 발생하기 때문에 진동자(130)와 커넥터(131) 사이의 접촉 불량이 발생할 수 있다. 따라서 커넥터(131)는 탄성 부재에 의해 진동자(130)에 더 큰 접촉 압력을 제공할 수 있으며, 이에 따라 커넥터(131)의 탄성 부재는 진동자(130)와 커넥터(131)의 사이에 더욱 양호한 접촉 안정성을 제공할 수 있다.
진동자 고정부(132)는 진동자(130)를 본체(100)에 고정하기 위한 부재이다. 진동자 고정부(132)는 진동자(130)의 주변부를 가압함으로써 진동자(130)를 본체(100)에 고정시킬 수 있다.
액체 전달 부재(240)는 일부가 액체 저장부(220)의 내부로 연장되어 있다. 이에 따라 액체 전달 부재(240)는 액체 저장부(220)에 수용된 에어로졸 생성 물질을 진동자 수용부(230)로 전달할 수 있다.
진동자 수용부(230)가 하우징(201)의 바닥면에 형성된 개구(202)에 의해 형성되기 때문에, 액체 전달 부재(240)는 진동자 수용부(230)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 본체(100)와 카트리지(200)가 결합되면 본체(100)의 진동자(130)는 진동자 수용부(230)로 수용되고, 이에 따라 진동자(130)는 액체 전달 부재(240)와 접촉할 수 있다. 진동자(130)에서 발생된 진동은 액체 전달 부재(240)의 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있으며, 이에 의해 카트리지(200) 내부에서 에어로졸이 발생될 수 있다.
메쉬 구조체(241)는 평평한 플레이트 및 플레이트 상에 형성된 복수의 홀을 포함할 수 있다. 복수의 홀은 미세한 크기를 가질 수 있으며, 예를 들어 마이크로 사이즈를 가지는 마이크로 홀일 수 있다.
메쉬 구조체(241)는 액체 전달부(240) 상에 적층될 수 있으며, 에어로졸이 에어로졸 배출 통로(250)로 유입되기 위해서는 메쉬 구조체(241)의 복수의 홀을 통과하여야만 한다. 따라서 에어로졸은 미세한 크기를 갖는 입자로 배출될 수 있다.
또한 메쉬 구조체(241)는 진동자(130)와 함께 진동함으로써 액체 전달 부재(240)에 의해 전달된 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 메쉬 구조체(241)는 진동자(130)와 함께 진동하기 위하여 금속 재질로 제작될 수 있다.
고정 부재(242)는 도관(251)의 일측에 부착될 수 있으며, 액체 전달 부재(240) 및 메쉬 구조체(241)를 고정할 수 있다. 고정 부재(242)에 의해 액체 전달 부재(240) 및 메쉬 구조체(241)가 고정되는 구조에 대한 상세 구성은 후술하기로 한다.
본체(100)와 카트리지(200)가 결합되면 본체(100)와 카트리지(200)는 결합면을 형성할 수 있다. 도 6a 및 도 6b에는 도시되지 않았으나, 본체(100)와 카트리지(200)의 결합면에는 간극이 형성될 수 있으며, 외부 공기가 간극을 통하여 유입될 수 있다. 이러한 간극을 통해 유입된 외부 공기는 진동자 수용부(230) 내부로 유입되며, 진동자(130)에서 기화 및/또는 입자화된 에어로졸 생성 물질과 혼합될 수 있다. 또한 외부 공기는 본체(100)와 카트리지(200)의 결합면에 형성된 기류 통로에 의해 진동자 수용부(230) 내부로 유입될 수 있다.
또한 기류 통로는 전술한 바와 같이 에어로졸 배출 통로(250)의 외부를 감싸도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 기류 통로는 에어로졸 배출 통로(250)의 일측 단부와 인접한 부위에서 에어로졸 배출 통로(250)와 유체 연통함으로써, 외부 공기가 에어로졸 배출 통로(250)의 내부로 유입될 수 있다. 한편, 기류 통로에 대한 구성은 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 외부 공기가 유입될 수 있는 구조라면 제한 없이 포함될 수 있다.
도 7은 카트리지의 액체 전달 부재 및 메쉬 구조체의 결합 구조를 설명하기 위한 분해도이다.
도 7을 참조하면, 하우징(201), 액체 전달 부재(240), 메쉬 구조체(241) 및 고정 부재(242)는 차례대로 결합될 수 있다.
하우징(201)은 전술한 바와 같이 진동자 수용부(230)를 형성하기 위한 개구(202)를 포함하는 바닥면 및 마우스피스(210)와 연결되는 외벽을 포함할 수 있다. 하우징(201)의 바닥면에는 고정 부재(242)의 돌출부(242p)가 수용되는 홈(203)이 형성되어 있다.
고정 부재(242)는 액체 전달 부재(240)의 적어도 일부를 관통하기 위한 돌출부(242p)를 포함할 수 있다. 돌출부(242p)는 액체 전달 부재(240)를 관통하여 홈(203)에 결합되고, 이에 따라 고정 부재(242)는 메쉬 구조체(241)의 주변부를 가압하는 동시에 액체 전달 부재(240)를 관통하면서 하우징(201)에 고정될 수 있다. 따라서 고정 부재(242)는 액체 전달 부재(240) 및 메쉬 구조체(241)를 고정할 수 있다.
한편, 고정 부재(242)의 돌출부(242p)가 수용되는 홈(203)에는 액체 저장부(220)에 저장된 에어로졸 생성 물질의 누출을 방지하기 위한 실링 부재(203s)를 포함할 수 있다. 실링 부재(203s)는 돌출부(242p)와 홈(203) 사이의 틈이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 예를 들어, 실링 부재(203s)는 고무, 실리콘 등과 같은 연질 소재로 제조될 수 있다.
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.
100: 본체
110: 배터리
120: 프로세서
130: 진동자
131: 커넥터
132: 진동자 고정부
200: 카트리지
201: 하우징
202: 개구
203: 홈
210: 마우스피스
211: 배출공
220: 액체 저장부
230: 진동자 수용부
240: 액체 전달 부재
241: 메쉬 구조체
242: 고정 부재
250: 에어로졸 배출 통로
251: 도관

Claims (14)

  1. 본체와 교체 가능하게 결합되는 카트리지로서,
    배출공을 구비하는 마우스피스;
    에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부;
    상기 본체의 진동자를 수용하는 진동자 수용부;
    상기 액체 저장부에 수용된 상기 에어로졸 생성 물질을 상기 진동자 수용부로 전달하는 액체 전달 부재;
    금속의 평평한 플레이트 형상을 갖고 상기 액체 전달 부재 상에 적층되며 에어로졸이 통과하는 복수의 홀(hole)을 구비하는 메쉬 구조체; 및
    상기 진동자 수용부를 형성하기 위한 개구를 포함하는 바닥면과 상기 마우스피스와 연결되는 외벽을 포함하여, 상기 마우스피스와 함께 외관을 형성하는 하우징을 포함하고,
    상기 액체 전달 부재는 상기 진동자 수용부를 통해 외부로 노출되고,
    상기 본체와 상기 카트리지가 결합되면 상기 본체의 상기 진동자는 상기 액체 전달 부재와 접촉하고,
    상기 본체와 결합되면 상기 본체의 상기 진동자에서 발생되는 진동에 의해 상기 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 발생되는, 카트리지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬 구조체는 상기 진동자와 함께 진동함으로써 상기 액체 전달 부재에 의해 전달된 상기 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시키는, 카트리지.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마우스피스의 배출공과 연결되어 상기 진동자에서 발생된 에어로졸이 이동하는 에어로졸 배출 통로를 형성하는 도관을 더 포함하는, 카트리지.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 도관은 일측에서 상기 배출공과 연결된 타측을 향하여 단면적이 감소하는, 카트리지.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 도관의 일측에 부착되고, 상기 액체 전달 부재의 적어도 일부를 관통하여 상기 하우징에 결합되는 고정 부재를 더 포함하는, 카트리지.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 액체 저장부는 상기 하우징과 상기 도관의 사이에 형성된 내부 공간을 포함하는, 카트리지.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 본체와 결합되면 상기 본체와 상기 카트리지의 결합면을 통해 외부 공기가 유입되는, 카트리지.
  12. 진동을 발생시키는 진동자를 포함하는 본체; 및
    상기 본체에 교체 가능하게 결합되는 카트리지;를 포함하고,
    상기 카트리지는,
    배출공을 구비하는 마우스피스;
    에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부;
    상기 본체의 상기 진동자를 수용하는 진동자 수용부;
    상기 액체 저장부에 수용된 상기 에어로졸 생성 물질을 상기 진동자 수용부로 전달하는 액체 전달 부재; 및
    금속의 평평한 플레이트 형상을 갖고 상기 액체 전달 부재 상에 적층되며 에어로졸이 통과하는 복수의 홀(hole)을 구비하는 메쉬 구조체; 및
    상기 진동자 수용부를 형성하기 위한 개구를 포함하는 바닥면과 상기 마우스피스와 연결되는 외벽을 포함하여, 상기 마우스피스와 함께 외관을 형성하는 하우징을 포함하고,
    상기 액체 전달 부재는 상기 진동자 수용부를 통해 외부로 노출되고,
    상기 본체와 상기 카트리지가 결합되면 상기 본체의 상기 진동자는 상기 액체 전달 부재와 접촉하고,
    상기 카트리지가 상기 본체와 결합되면 상기 본체의 진동자에서 발생되는 진동에 의해 상기 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 발생되는, 에어로졸 생성 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 본체는 제1 자성체를 포함하고,
    상기 카트리지는 상기 본체와 결합하면 상기 제1 자성체와 자력 결합(magnetic coupling)하는 제2 자성체를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 본체는,
    배터리;
    상기 배터리로부터 상기 진동자에 공급되는 전력을 제어하는 프로세서; 및
    상기 진동자에 전력를 공급하도록 상기 진동자와 전기적으로 접촉하는 커넥터;를 더 포함하고,
    상기 커넥터는 상기 진동자와 접촉하는 접촉 부재 및 상기 접촉 부재와 연결된 탄성 부재를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
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