KR20210077375A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents
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Abstract
에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 개구를 갖는 하우징, 개구를 통하여 삽입된 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부, 하우징의 내부에 배치되며, 개구를 통하여 삽입된 에어로졸 생성 물품을 감싸는 내부벽 및 내부벽과 대향되는 외부벽을 갖는 방열 구조체를 포함하되, 방열 구조체의 내부벽과 외부벽 사이에는 내부 공간이 형성되며, 내부벽은 열을 생성하는 히터로서 에어로졸 생성 물품을 가열한다.
Description
실시예들은 방열 구조체를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어로졸 생성 물품을 가열하는 동안에 장치의 외부로 열이 전달되어 발생할 수 있는 피해를 방지할 수 있는 방열 구조체를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 시스템에 관한 것이다.
근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물품 또는 카트리지 내의 에어로졸 생성 물질을 가열함에 따라 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 물품 또는 가열식 카트리지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치는 히터를 통하여 에어로졸 생성 물품을 가열하고, 사용자는 가열된 에어로졸 생성 물품을 통하여 에어로졸을 흡입한다. 사용자는 에어로졸 생성 장치를 손으로 파지하여 사용할 수 있다. 이때 에어로졸 생성 장치의 히터에서 방출된 열이 사용자에게 전달될 수 있다.
종래의 에어로졸 생성 장치는 히터에서 방출된 열이 사용자에게 전달되는 것을 방지하는 방열 구조체를 포함하지 않거나, 하우징의 일부를 방열 구조체로 구성하여 효율적인 열 차단에 어려움이 있었다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치의 히터에서 방출된 열이 에어로졸 생성 장치를 파지하고 있는 사용자의 손에 전달되어 사용자가 열감을 느낄 수 있는 문제점이 있었다.
실시예들은 상술한 종래의 에어로졸 생성 장치의 문제점들을 해결할 수 있도록 방열 구조체를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
본 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 개구를 갖는 하우징; 상기 개구를 통하여 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부; 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 개구를 통하여 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 감싸는 내부벽 및 상기 내부벽과 대향되는 외부벽을 갖는 방열 구조체;를 포함하되, 상기 방열 구조체의 상기 내부벽과 상기 외부벽 사이에는 내부 공간이 형성되며, 상기 내부벽은 열을 생성하는 히터로서 상기 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다.
상기 방열 구조체는 복수 개일 수 있다.
상기 수용부 및 상기 방열 구조체는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 방향인 길이 방향에 대하여 동축으로 배치될 수 있다.
상기 방열 구조체의 상기 내부벽은 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 외면과 접촉할 수 있다.
상기 방열 구조체는 상기 외부벽을 상기 내부벽에 연결하는 상부벽 및 하부벽을 갖고, 상기 방열 구조체의 상기 내부 공간은 진공으로 형성되어 상기 내부벽으로부터 생성된 열이 상기 방열 구조체의 외부로 전달되는 것이 차단될 수 있다.
상기 상부벽 및 상기 하부벽 각각은 상기 내부벽 내부로 연장하는 연장부를 포함할 수 있다.
상기 연장부는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 방향인 길이 방향을 따라 부분적으로 연장할 수 있다.
상기 연장부는 상기 내부벽 내부에서 상기 내부벽의 원주 방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 연장부는 서로 마주보는 대향벽을 가질 수 있다.
상기 대향벽 중 하나의 벽의 길이는 나머지 벽의 길이보다 길 수 있다.
상기 하부벽은 상기 개구의 반대 방향에서 상기 수용부 및 상기 내부벽의 단부를 덮도록 형성될 수 있다.
상기 하부벽 내부에는 진공의 공간이 형성되어 상기 내부벽으로부터 생성된 열이 상기 하부벽을 통과하는 것을 차단할 수 있다.
상기 하부벽에는 와이어가 통과하는 통공이 형성되고, 상기 방열 구조체는 상기 와이어를 통하여 상기 에어로졸 생성 장치의 제어부와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 외부벽, 상기 상부벽, 및 상기 하부벽을 포함하는 제 1 벽은 상기 내부벽과 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
상기 제 1 벽은 그라파이트, 세라믹, 탄소 나노 튜브, 스테인리스, 알루미늄, 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 시스템은 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치; 및 상기 에어로졸 생성 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 물품을 포함할 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치의 방열 구조체는 내부벽과 외부벽을 포함하는데, 방열 구조체의 내부벽은 히터로서 형성되어 에어로졸 생성 물품을 직접 가열할 수 있다. 방열 구조체의 내부벽을 히터로서 구성함으로써 별도의 추가 히터 없이 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있다.
방열 구조체는 내부벽과 외부벽 사이에 진공의 내부 공간을 형성할 수 있다. 내부벽과 외부벽 사이에 형성된 진공의 내부 공간은 내부벽에서 방출된 열이 외부벽을 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치를 사용하는 사용자에게 히터에서 방출된 열이 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 물품의 단면 사시도이다.
도 2는 실시예들에 관한 에어로졸 생성 물품의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 방열 구조체의 일 예시적 단면 사시도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 방열 구조체의 일 양태에 따른 단면도이다.
도 4b는 도 3에 도시된 방열 구조체의 다른 양태에 따른 단면도이다.
도 5a는 방열 구조체의 다른 예시적 사시도이다.
도 5b는 방열 구조체의 또 다른 예시적 사시도이다.
도 2는 실시예들에 관한 에어로졸 생성 물품의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 방열 구조체의 일 예시적 단면 사시도이다.
도 4a는 도 3에 도시된 방열 구조체의 일 양태에 따른 단면도이다.
도 4b는 도 3에 도시된 방열 구조체의 다른 양태에 따른 단면도이다.
도 5a는 방열 구조체의 다른 예시적 사시도이다.
도 5b는 방열 구조체의 또 다른 예시적 사시도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 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 실시예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 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.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 실시예들을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
명세서 전체에서 구성 요소의“길이 방향”은 구성 요소가 구성 요소의 일 방향 축을 따라 연장하는 방향일 수 있으며, 이때 구성 요소의 일 방향 축은 일 방향 축을 가로지르는 타 방향 축보다 구성 요소가 더 길게 연장하는 방향을 의미할 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.
도 1은 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100) 및 에어로졸 생성 물품(200)의 단면 사시도이다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되는 개구(111)를 갖는 하우징(110)을 포함할 수 있다. 하우징(110)의 일 측에는 개구(111)가 형성될 수 있다. 하우징(110)은 에어로졸 생성 장치(100)의 외면을 형성하고, 사용자는 하우징(110)을 파지하여 에어로졸 생성 장치(100)를 사용할 수 있다. 하우징(110)은 에어로졸 생성 장치(100) 내부의 구성 요소를 보호할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)은 개구(111)를 통하여 에어로졸 생성 장치(100) 내로 삽입될 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)는 개구(111)를 통하여 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 수용하는 수용부(120)를 포함할 수 있다. 개구(111) 및 수용부(120)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입될 수 있도록 에어로졸 생성 물품(200)과 대응되는 형상 및 크기를 가질 수 있다.
예를 들어 에어로졸 생성 물품(200)은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 수용부(120)는 원기둥 형상의 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되고 수용될 수 있도록 원기둥 형상의 공동일 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 물품(200)과 이에 대응되는 개구(111) 및 수용부(120)의 형상 및 크기는 상술한 개시 및 도면에 제한되지 않고 필요에 따라 변경될 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)는 하우징(110) 내부에 배치되며, 개구(111)를 통하여 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 감싸는 내부벽(131) 및 내부벽(131)과 대향되는 외부벽(132)을 갖는 방열 구조체(130)를 포함할 수 있다.
방열 구조체(130)는 에어로졸 생성 장치(100)의 하우징(110) 내부에 배치될 수 있다. 방열 구조체(130)는 내부벽(131) 및 외부벽(132)을 포함할 수 있다. 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 개구(111)를 통하여 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 감쌀 수 있다. 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되었을 때 에어로졸 생성 물품(200)을 바라보는 벽일 수 있다. 방열 구조체(130)의 외부벽(132)은 내부벽(131)과 대향될 수 있다. 방열 구조체(130)의 외부벽(132)은 에어로졸 생성 장치(100)의 하우징(110)을 바라보는 벽일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)의 방열 구조체(130)는 복수 개일 수 있다. 수용부(120) 및 방열 구조체(130)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되는 방향인 길이 방향에 대하여 동축으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체(130)는 수용부(120)와 길이 방향에 대하여 동축으로 2 개 배치될 수 있으며, 2 개의 방열 구조체(130)는 서로에 대하여 이격 배치될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)이 수용부(120)에 삽입되었을 때 에어로졸 생성 물품(200), 수용부(120), 방열 구조체(130)는 모두 동일한 길이 방향 중심 축을 가질 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되었을 때 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 에어로졸 생성 물품(200)의 외면과 접촉할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)을 바라보는 벽인 내부벽(131)은 에어로졸 생성 물품(200)의 직경에 대응되는 직경을 가질 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)의 직경과 내부벽(131)의 직경이 대응됨에 따라 에어로졸 생성 물품(200)의 외면과 내부벽(131)은 서로 접촉할 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)에서 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 히터로서 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다. 즉, 내부벽(131)은 방열 구조체(130)의 외면을 형성하는 일 벽으로 형성됨과 동시에 열을 방출하는 히터로서 작용할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되면, 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 에어로졸 생성 물품(200)의 외면을 향하여 열을 방출할 수 있다. 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 외부 가열형 히터로서 에어로졸 생성 물품(200)의 외면을 가열하여 에어로졸 생성 물품(200)의 내부로 열이 전달되도록 할 수 있다. 열이 에어로졸 생성 물품(200) 내부로 전달됨에 따라 에어로졸 생성 물품(200) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도가 상승되고 에어로졸이 방출될 수 있다.
내부벽(131)은 전기 저항성 히터로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 내부벽(131)은 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 내부벽(131)이 가열될 수 있다.
전기 전도성 트랙은 내부벽(131)의 길이 방향을 따라 내부벽(131)의 전반 또는 일부에 배치될 수 있다. 또한, 전기 전도성 트랙은 내부벽(131)의 원주 방향을 따라 내부벽(131)의 전반 또는 일부에 배치될 수 있다. 이때 전기 전도성 트랙은 단수 또는 복수 개 일 수 있으며, 전기 전도성 트랙이 복수 개일 때 각각의 전기 전도성 트랙은 서로 이격 배치될 수 있다.
다른 예로, 내부벽(131)은 유도 가열식 히터로 작용할 수 있다. 구체적으로, 내부벽(131)은 에어로졸 생성 물품(200)을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(200)은 유도 가열식 내부벽(131)에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)는 제어부(140)를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)는 히터로서 작용하는 내부벽(131)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(140)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있다. 제어부(140)는 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 제어부(140)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(150)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(150)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(150)는 히터로서 작용하는 내부벽(131)이 가열되도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(150)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에 설치될 수 있는 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)은 사용자에 의하여 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입될 수 있는데, 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)의 외면은 방열 구조체(130)의 내부벽(131)과 접촉할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)과 접촉하는 내부벽(131)은 배터리(150)로부터 공급된 전력에 의하여 가열되어 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다.
도 2는 실시예들에 관한 에어로졸 생성 물품(200)의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 물품(200)은 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)를 포함한다. 도 2에는 필터 로드(220)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(220)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다.
예를 들어, 필터 로드(220)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(220)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)은 적어도 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(240)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 에어로졸 생성 물품(200)은 하나의 래퍼(240)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 에어로졸 생성 물품(200)은 2 이상의 래퍼(240)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(210)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(220)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(210) 및 필터 로드(220)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 에어로졸 생성 물품(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 에어로졸 생성 물품(200) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(210)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 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. 또한, 담배 로드(210)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(210)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(210)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(210)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(210)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(210)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 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 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(210)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(210)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(220)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(220)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(220)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(220)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(220)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(220)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(220)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(220)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(220)에는 적어도 하나의 캡슐(230)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(230)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(230)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(230)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(220)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
한편, 도 2에는 도시되지 않았으나, 실시예들에 따른 에어로졸 생성 물품(200)은 전단 필터를 더 포함할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(210)에 있어서, 필터 로드(220)에 대향하는 일측에 위치한다. 전단 필터는 담배 로드(210)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(210)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(도 1의 100)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 방열 구조체(130)의 일 예시적 단면 사시도이다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)의 방열 구조체(130)의 내부벽(131)과 외부벽(132) 사이에는 내부 공간(133)이 형성될 수 있다. 이때, 방열 구조체(130)는 외부벽(132)을 내부벽(131)에 연결하는 상부벽(134) 및 하부벽(135)을 가질 수 있으며, 상부벽(134) 및 하부벽(135)은 외부벽(132)과 일체형으로 형성될 수 있다.
상부벽(134) 및 하부벽(135)은 방열 구조체(130)의 외부벽(132)으로부터 내부벽(131)으로 연장 형성될 수 있다. 방열 구조체(130) 상부벽(134)은 방열 구조체(130)를 기준으로 개구(111)를 향하는 방향에 형성된 벽일 수 있으며, 방열 구조체(130) 하부벽(135)은 방열 구조체(130)를 기준으로 개구(111)로부터 멀어지는 방향에 형성된 벽일 수 있다.
예를 들어 방열 구조체(130)가 관형일 때, 방열 구조체(130)의 상부벽(134) 및 하부벽(135)은 내부벽(131)으로부터 외부벽(132)까지 방사 방향으로 연장할 수 있다. 방열 구조체(130)의 상부벽(134) 및 하부벽(135)은 서로에 대해 이격 배치될 수 있다.
방열 구조체(130)의 내부 공간(133)은 내부벽(131), 외부벽(132), 상부벽(134), 및 하부벽(135) 내의 공간일 수 있다. 방열 구조체(130)의 내부 공간(133)은 진공으로 형성될 수 있다. 내부 공간(133)의 진공은 저압 및 초저압을 포함할 수 있다. 즉, 방열 구조체(130)는 내부벽(131), 외부벽(132), 상부벽(134), 및 하부벽(135)을 포함하는 관 형상의 진공관일 수 있다.
방열 구조체(130)의 내부 공간(133)이 진공으로 형성됨에 따라 방열 구조체(130)의 열 전도율이 감소할 수 있다. 방열 구조체(130)의 열 전도율이 감소함에 따라 내부벽(131)으로부터 생성된 열이 방열 구조체(130)의 외부로 전달되는 것이 차단될 수 있다.
도 1을 참조하여 사용자의 에어로졸 생성 장치(100) 사용 시 방열 구조체(130)의 작용을 살펴보면, 사용자가 에어로졸 생성 장치(100)를 사용할 때 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 하우징(110)을 파지하여 에어로졸 생성 물품(200)을 수용부(120) 내로 삽입할 수 있다. 이후 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)를 작동시켜 방열 구조체(130)의 내부벽(131)을 가열할 수 있다. 가열된 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 수용부(120)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)으로 열을 전달할 수 있다.
가열된 내부벽(131)은 에어로졸 생성 물품(200)을 향하는 방향 및 이에 대향되는 하우징(110)을 향하는 방향으로 열을 방출할 수 있다. 하우징(110)을 향하는 방향으로 방출된 열은 방열 구조체(130)의 내부 공간(133)을 통과하는데, 내부 공간(133)이 진공으로 형성됨에 따라 내부 공간(133)을 통과하는 열의 전도율이 감소된다.
방열 구조체(130)의 열 전도율이 낮아 내부벽(131)으로부터 방출되어 하우징(110)으로 전달되는 열의 전달율이 감소될 수 있다. 이에 따라 하우징(110)을 파지한 사용자에게 열이 전달되어 사용자가 불편함을 느끼거나 열상을 입는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
방열 구조체(130)에서 외부벽(132), 상부벽(134), 및 하부벽(135)을 포함하는 제 1 벽은 내부벽(131)과 서로 다른 재료로 형성될 수 있다. 제 1 벽은 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 스테인리스, 알루미늄, 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 스테인리스, 알루미늄, 및 티타늄은 우수한 내열성을 가지며, 시트 형상으로 제조될 수 있다.
방열 구조체(130)의 제 1 벽이 그라파이트, 탄소 나노 튜브, 스테인리스, 알루미늄, 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함함에 따라 제 1 벽은 우수한 방열 효과를 가질 수 있다.
히터로서 작용하는 내부벽(131)은 세라믹과 같은 전기 절연성 기질 및 전기 절연상 상의 전기 전도성 트랙을 포함할 수 있다. 전기 전도성 트랙은 금, 은, 백금, 구리, 및 니켈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전기 절연성 기질은 판 상의 벽을 형성할 수 있으며, 전기 전도성 트랙은 판 상의 벽 상 또는 판 상의 벽 내에 배치될 수 있다.
도 4a는 도 3에 도시된 방열 구조체(130)의 일 양태에 따른 단면도이다.
방열 구조체(130)의 상부벽(134) 및 하부벽(135) 각각은 내부벽(131) 내부로 연장하는 연장부(136)를 포함할 수 있다. 연장부(136)는 상부벽(134) 및 하부벽(135) 각각의 단부에 형성되어 내부벽(131) 내부로 연장할 수 있다.
각각의 연장부(136)는 상부벽(134)과 내부벽(131) 사이, 하부벽(135)과 내부벽(131) 사이의 결합을 보다 기밀하게 할 수 있다. 예를 들어 외부벽(132)으로부터 연장된 상부벽(134) 및 하부벽(135)이 형성된 후, 내부벽(131)이 소결됨으로써 상부벽(134) 및 하부벽(135)과 연결될수 있다.
이때 내부벽(131)은 상부벽(134) 및 하부벽(135)의 단부에 형성된 연장부(136)를 내부에 배치하며 소결될 수 있다. 내부벽(131)의 소결 이후 연장부(136)는 내부벽(131) 내부에 배치될 수 있다. 내부벽(131) 내부의 연장부(136)는 내부벽(131)과 상부벽(134), 내부벽(131)과 하부벽(135) 사이의 연결을 견고하게 할 수 있다.
연장부(136)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되는 방향인 길이 방향을 따라 부분적으로 연장할 수 있다. 즉, 상부벽(134) 및 하부벽(135) 각각에 형성된 연장부(136)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되는 방향인 길이 방향을 따라 연장될 수 있다. 이때 연장부(136)는 내부벽(131) 내부에서 소정 길이를 가질 수 있으며, 소정 길이는 설계 및 필요에 따라 변경될 수 있다.
연장부(136)는 내부벽(131) 내부에서 내부벽(131)의 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 즉, 연장부(136)는 내부벽(131) 내부에서 내부벽(131)을 따라 수용부(120)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 감싸도록 형성될 수 있다. 연장부(136)는 내부벽(131)의 내부에서 내부벽(131)의 원주 전체를 감싸거나, 내부벽(131)의 원주 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 예를 들어 연장부(136)가 내부벽(131)의 원주 일부를 감싸도록 형성될 때, 연장부(136)는 내부벽(131)의 일부에 배치될 수 있다.
도 4b는 도 3에 도시된 방열 구조체(130)의 다른 양태에 따른 단면도이다.
방열 구조체(130)의 상부벽(134) 및 하부벽(135) 각각에 형성된 연장부(136)는 내부벽(131) 내부에서 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되는 방향인 길이 방향을 따라 일 측으로 연장될 수 있다.
소정 길이로 연장된 연장부(136)의 일 측 단부에는 절곡부가 형성될 수 있다. 일 측으로 연장된 연장부(136)는 절곡부를 통하여 타 측으로 연장될 수 있다. 연장부(136)는 서로 마주보는 대향벽을 가질 수 있다. 이때 연장부(136)의 대향벽 중 하나의 길이는 나머지 벽의 길이보다 길 수 있다.
예를 들어 연장부(136)의 대향벽 중 일 측으로 연장하는 벽은 절곡부를 통하여 타 측으로 연장하는 벽의 길이보다 짧을 수 있다. 이때 일 측으로 연장하는 벽은 타 측으로 연장하는 벽보다 외부벽(132)에 가깝게 배치될 수 있다. 다만, 연장부(136)의 대향벽의 배치 및 길이는 이에 제한되지 않고 필요 및 설계에 따라 변경될 수 있다.
도 5a는 방열 구조체(130)의 다른 예시적 사시도이다.
도 5a를 참조하면, 방열 구조체(130)는 일측이 폐쇄된 컵 형상일 수 있다. 예를 들어, 방열 구조체(130)의 하부벽(135)은 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되는 단부와 반대 방향의 단부를 폐쇄하기 위하여, 수용부(120)와 수용부(120)를 감싸는 내부벽(131)을 덮을 수 있다.
도 5a에는 도시되지 않았으나, 방열 구조체(130)의 하부벽(135)은 다중벽 구조일 수 있다. 예를 들어, 하부벽(135)은 이중벽 구조로 형성될 수 있으며, 하부벽(135)의 내부에는 진공의 공간이 형성되어 내부벽(131)으로부터 발생되는 열이 하부벽(135)을 통과하는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라 하부벽(135)은 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 부품들(예를 들어, 배터리(150) 및 제어부(140)로 열이 전달되는 것을 방지할 수 있으므로, 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 5b는 또 다른 실시예에 관한 방열 구조체(130)의 다른 예시적 사시도이다.
도 5b를 참조하면, 컵 형상의 방열 구조체(130)의 하부벽(135)에는 통공(137)이 형성될 수 있다. 하부벽(135)의 통공(137)을 통하여 와이어가 통과할 수 있다. 따라서, 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 와이어를 통하여 제어부(140)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 와이어를 통해 전력을 공급받을 수 있다.
한편, 도 5b에는 도시되지 않았으나, 도 5a의 실시예와 마찬가지로, 하부벽(135)의 내부에는 진공의 공간이 형성되어 내부벽(131)으로부터 발생되는 열이 하부벽(135)을 통과하는 것을 차단할 수 있다.
한편, 통공(137)이 내부에 진공의 공간을 포함하는 하부벽(135)에 형성되는 경우에는 하부벽(135) 내부의 진공의 공간은 통공(137)이 형성된 영역을 제외한 나머지 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 통공(137)이 하부벽(135)의 중심 영역에 형성되는 경우에는 하부벽(135) 내부의 진공의 공간은 환형으로 형성될 수 있으며, 통공(137)이 하부벽(135)의 일 측에 치우쳐서 형성되는 경우에는 하부벽(135) 내부의 진공의 공간은 타 측에 치우쳐서 형성될 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 장치(100) 및 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되는 에어로졸 생성 물품(200)을 포함할 수 있다. 이때 에어로졸 생성 장치(100) 및 에어로졸 생성 물품(200)의 구성 및 효과는 상술한 바와 동일한 바, 이와 중복되는 범위에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(100)의 방열 구조체(130)는 내부벽(131)과 외부벽(132)을 포함한다. 방열 구조체(130)의 내부벽(131)은 히터로서 형성되어 에어로졸 생성 물품(200)을 직접 가열할 수 있다. 방열 구조체(130)의 내부벽(131)을 히터로서 구성함으로써 별도의 추가 히터 없이 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 공간(133)을 효율적으로 활용할 수 있다.
방열 구조체(130)는 내부벽(131)과 외부벽(132) 사이에 진공의 내부 공간(133)을 포함할 수 있다. 내부벽(131)과 외부벽(132) 사이에 형성된 진공의 내부 공간(133)은 내부벽(131)에서 방출된 열이 외부벽(132)을 통과하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 장치(100)를 사용하는 사용자에게 히터에서 방출된 열이 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시예들과 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: 에어로졸 생성 장치
110: 하우징
111: 개구 120: 수용부
130: 방열 구조체 131: 내부벽
132: 외부벽 133: 내부 공간
134: 상부벽 135: 하부벽
136: 연장부 137: 통공
140: 제어부 150: 배터리
200: 에어로졸 생성 물품 210: 담배 로드
220: 필터 로드 230: 캡슐
240: 래퍼
111: 개구 120: 수용부
130: 방열 구조체 131: 내부벽
132: 외부벽 133: 내부 공간
134: 상부벽 135: 하부벽
136: 연장부 137: 통공
140: 제어부 150: 배터리
200: 에어로졸 생성 물품 210: 담배 로드
220: 필터 로드 230: 캡슐
240: 래퍼
Claims (16)
- 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 개구를 갖는 하우징;
상기 개구를 통하여 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 수용하는 수용부;
상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 개구를 통하여 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 감싸는 내부벽 및 상기 내부벽과 대향되는 외부벽을 갖는 방열 구조체;를 포함하되,
상기 방열 구조체의 상기 내부벽과 상기 외부벽 사이에는 내부 공간이 형성되며,
상기 내부벽은 열을 생성하는 히터로서 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는, 에어로졸 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 방열 구조체는 복수 개인, 에어로졸 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 수용부 및 상기 방열 구조체는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 방향인 길이 방향에 대하여 동축으로 배치되는, 에어로졸 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 방열 구조체의 상기 내부벽은 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되면 상기 에어로졸 생성 물품의 외면과 접촉하는, 에어로졸 생성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 방열 구조체는 상기 외부벽을 상기 내부벽에 연결하는 상부벽 및 하부벽을 갖고,
상기 방열 구조체의 상기 내부 공간은 진공으로 형성되어 상기 내부벽으로부터 생성된 열이 상기 방열 구조체의 외부로 전달되는 것이 차단되는, 에어로졸 생성 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 상부벽 및 상기 하부벽 각각은 상기 내부벽 내부로 연장하는 연장부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 연장부는 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 방향인 길이 방향을 따라 부분적으로 연장하는, 에어로졸 생성 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 연장부는 상기 내부벽 내부에서 상기 내부벽의 원주 방향을 따라 형성되는, 에어로졸 생성 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 연장부는 서로 마주보는 대향벽을 갖는, 에어로졸 생성 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 대향벽 중 하나의 벽의 길이는 나머지 벽의 길이보다 긴, 에어로졸 생성 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 하부벽은 상기 개구의 반대 방향에서 상기 수용부 및 상기 내부벽의 단부를 덮도록 형성되는, 에어로졸 생성 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 하부벽 내부에는 진공의 공간이 형성되어 상기 내부벽으로부터 생성된 열이 상기 하부벽을 통과하는 것을 차단하는, 에어로졸 생성 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 하부벽에는 와이어가 통과하는 통공이 형성되고,
상기 방열 구조체는 상기 와이어를 통하여 상기 에어로졸 생성 장치의 제어부와 전기적으로 연결되는, 에어로졸 생성 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 외부벽, 상기 상부벽, 및 상기 하부벽을 포함하는 제 1 벽은 상기 내부벽과 서로 다른 재료로 형성되는, 에어로졸 생성 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 벽은 그라파이트, 세라믹, 탄소 나노 튜브, 스테인리스, 알루미늄, 및 티타늄 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 장치; 및
상기 에어로졸 생성 장치에 삽입되는 에어로졸 생성 물품을 포함하는, 에어로졸 생성 시스템.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |