KR20220003334A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화기, 상기 무화기에서 생성된 에어로졸을 통과시켜 외부로 배출하는 매질과 열에 의해 녹아 상기 에어로졸에 향미를 부가하는 향미제를 포함하는 매질부 및 상기 매질부를 가열하는 매질 가열기를 포함한다.

Description

에어로졸 생성 장치{Apparatus for generating the aerosol}
본 개시의 실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어로졸의 풍미가 향상된 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 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.
에어로졸 생성 장치에는 에어로졸을 생성하기 위한 물질로서, 액체로 된 물질을 사용하는 장치, 고체로 된 물질을 사용하는 장치 및 액체와 고체로 된 물질을 모두 사용하는 장치가 알려져 있다. 특히, 고체 및 액체로 된 물질을 모두 사용하는 에어로졸 생성 장치에는 고체로 된 에어로졸 생성 물질에 열을 가하는 방식으로 에어로졸을 생성하는 장치와 고체로 된 에어로졸 생성 물질에 열을 가하지 않는 방식으로 에어로졸을 생성하는 장치가 모두 포함된다.
본 개시의 다양한 실시예들은 에어로졸의 풍미를 향상시킬 수 있는 에어로졸 공급 장치를 제공하고자 한다.
실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화기와, 상기 무화기에서 생성된 에어로졸을 통과시켜 외부로 배출하는 매질과 열에 의해 녹아 상기 에어로졸에 향미를 부가하는 향미제를 포함하는 매질부와, 상기 매질부를 가열하는 매질 가열기를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 매질부를 가열하여 매질의 온도를 높임으로써 매질부를 통과하는 에어로졸의 풍미를 향상시킬 수 있다.
또한 본 개시의 다양한 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 열에 의해 녹는 향미제를 가열함으로써 에어로졸의 풍미를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 7a는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7b는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7c는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7d는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7e는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8a는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 8b는 도 8a의 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 매질부(200), 매질 가열기(300), 무화기(400)를 포함한다.
매질 가열기(300)의 상단(예: 도 1의 z 방향)에는 마우스피스(110)가 위치할 수 있으며, 상술한 마우스피스(110)는 에어로졸 생성 장치(10)에서 생성된 에어로졸(aerosol)을 외부로 배출하여 사용자에게 에어로졸을 공급하기 위한 배출구(110e)를 포함할 수 있다.
일 예시에서, 마우스피스(110)는 z 축 방향으로 연장되며 단부를 향하여 점차 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 실질적으로(substantially) 원뿔 형상으로 형성될 수 있으나, 마우스피스(110)의 형상이 도시된 형상에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 마우스피스(110)는 실질적으로 원기둥 형상으로 형성되거나, 다각형 기둥(예: 사각 기둥) 형상으로 형성될 수도 있다.
매질부(200)는 무화기(400)에서 생성된 에어로졸을 통과시키는 매질 및 에어로졸에 향미를 부가하는 향미제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매질부(200)는 원통 또는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으나, 매질부(200)의 형상이 상술한 형상에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 매질부(200)는 직육면체 형상으로 형성되거나, 다각형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다.
매질 가열기(300)는 매질부(200) 외부의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치될 수 있으며, 매질부(200)의 매질 및 향미제를 가열하거나 또는 향미제만을 가열할 수 있다. 매질 가열기(300)는 매질부(200)의 매질 및 향미제의 적어도 하나를 가열함으로써, 매질부(200)를 통과하는 에어로졸의 풍미를 향상시킬 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
무화기(400)는 에어로졸 생성원을 포함하고, 에어로졸 생성원의 물질의 상(phase)을 기체로 변환하여 에어로졸을 발생 또는 생성하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 무화기(400)는 에어로졸 생성원을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 본 개시에서 '에어로졸'은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있으며, 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
하부케이스(500)는 무화기(400)와 연결될 수 있으며, 하부케이스(500) 내부에는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 위한 구성이 배치될 수 있다. 예를 들어, 하부케이스(500) 내부에는 전력 공급을 위한 배터리 및 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 제어하는 제어부가 배치될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
도 2는 도 1의 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다. 구체적으로, 도 2는 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)에서 마우스피스(110)와 매질부(200)를 분해한 상태를 나타낸다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 마우스피스(110), 매질부(200), 매질 가열기(300), 무화기(400) 및 하부케이스(500)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소 중 적어도 하나는 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
마우스피스(110)는 매질부(200) 외부의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치된 매질 가열기(300)에 탈부착 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(110)는 일부 영역이 매질 가열기(300)의 적어도 일 영역을 감싸는 형상으로 형성되어, 매질 가열기(300)에 끼워 맞춤(fit)되거나, 매질 가열기(300)로부터 분리될 수 있다. 다만, 마우스피스(110)의 형상 및 매질 가열기(300)에 탈부착되는 방식이 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 마우스피스(110)는 매질 가열기(300)에 끼워 맞춤되지 않고, 매질 가열기(300)의 z 방향을 향하는 일 영역에 결합되거나, 상술한 일 영역으로부터 분리될 수도 있다.
매질부(200)는 무화기(400)에서 생성된 에어로졸을 통과시켜 에어로졸에 향미를 부가할 수 있으며, 케이스(210), 매질(220), 향미제(230) 및 적어도 하나의 통공 부재(240)를 포함할 수 있다.
케이스(210)는 매질부(200)의 외관을 형성할 수 있으며, 케이스(210)의 내부 공간에는 매질(220), 향미제(230) 및 적어도 하나의 통공 부재(240)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 케이스(210)는 에어로졸 생성 장치(10)의 길이 방향으로 연장되는 원기둥(cylinder) 형상으로 형성될 수 있다. 본 개시에 '에어로졸 생성 장치(10)의 길이 방향'은 z 방향을 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다. 다만, 케이스(210)의 형상이 도 2에 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 케이스(210)는 다각형 기둥 형상(예: 사각 기둥, 삼각 기둥)으로 형성될 수도 있다.
케이스(210)의 내부 공간 중 무화기(400)와 인접한 위치에는 공기 챔버(air chamber)의 역할을 수행하는 챔버 영역(S)이 형성될 수 있다. 챔버 영역(S)은 무화기(400)에서 생성된 에어로졸이 매질(220)로 유입되기 전, 에어로졸이 케이스(210)의 내부 공간의 전반에 걸쳐 고르게 유동할 수 있도록 에어로졸의 유동을 안정화시키는 역할을 수행할 수 있다. 무화기(400)에서 생성된 에어로졸은 상술한 챔버 영역(S)을 통해 매질(220)과 보다 효과적으로 접촉하면서 매질(220)을 통과할 수 있다.
매질(220)은 케이스(210)의 내부 공간에 위치할 수 있으며, 무화기(400)에서 생성된 에어로졸을 통과시켜 매질부(200)의 외부로 배출할 수 있다. 무화기(400)에서 생성된 에어로졸은 매질(220)을 통과하는 과정에서 매질(220)과 접촉할 수 있으며, 에어로졸과 매질(220)의 접촉에 의해 에어로졸에는 매질(220)의 고유의 향미가 공급 또는 부가될 수 있다.
매질(220)은 예를 들어 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질, 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 첨가 물질 또는 멘솔 또는 보습제 등의 가향 물질 중 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 매질(220)을 통과하는 에어로졸에는 매질(220)의 상술한 담배 함유 물질, 첨가 물질 및/또는 가향 물질의 고유의 향미가 공급될 수 있다.
다른 예로, 매질(220)은 식품 추출물, 향료 또는 비타민 혼합물 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 매질(220)의 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 매질(220)의 비타민 혼합물은 매질(22)의 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
향미제(230)는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 일 예시에서, 향미제(230)는 매질(220)의 내부에 위치하여, 매질(220)을 통과하는 에어로졸에 향미 또는 풍미를 공급할 수 있다. 다른 예시에서, 향미제(230)는 매질(220)의 외부에 위치할 수도 있으며, 향미제(230)의 배치 위치에 대한 설명은 후술하도록 한다.
향미제(230)는 열에 의해 녹는 형태로 형성될 수 있다. 향미제(230)는 예를 들어 열에 의해 파열되는 캡슐에 수용되는 형태로 형성되거나, 열에 의해 상(phase)이 액상으로 변화하는 고체 형태로 형성될 수 있다. 향미제(230)가 열에 의해 녹게 됨에 따라, 매질(220)을 통과하는 에어로졸에는 향미 또는 풍미가 공급될 수 있다.
통공 부재(240)는 케이스(210)의 내부 공간에 위치하여 케이스(210)로 유입되는 에어로졸을 통과시키고, 매질(220)이 케이스(210)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 통공 부재(240)는 예를 들어 복수 개의 기공을 갖는 메쉬 소재(mesh material)이거나, 기체 분자만을 선택적으로 투과시키는 반투과성 멤브레인(semipermeable membrane)이거나, 기체만 통과할 수 있는 크기의 복수의 기공을 포함하는 플레이트(plate)일 수 있다.
일 예시에서, 통공 부재(240)는 케이스(210)의 내부 공간 중 매질(220)의 상단 방향(예: 도 3의 z 방향)에 위치하는 제1 통공 부재(240a) 및 매질(220)의 하단 방향(예: 도 3의 -z 방향)에 위치하는 제2 통공 부재(240b)를 포함할 수 있다. 제1 통공 부재(240a)는 매질(220)을 통과한 에어로졸이 마우스피스(110) 방향으로 통과시키고, 매질(220)이 케이스(210)의 상단 방향으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 제2 통공 부재(240b)는 무화기(400)에서 생성된 에어로졸을 매질(220) 방향으로 통과시키고, 매질(220)이 케이스(210)의 하단 방향으로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 도면 상에 도시되지는 않았으나, 실시예에 따라 제1 통공 부재(240a) 또는 제2 통공 부재(240b) 중 적어도 하나의 통공 부재가 생략될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에서, 매질부(200)는 무화기(400)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있으며, 사용자는 매질부(200)를 무화기(400)에 탈부착함으로써 매질(220)을 교체할 수 있다. 다만, 매질부(200)와 무화기(400)의 연결 또는 결합 관계는 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면 상에 도시되지 않았으나, 다른 실시예에서, 매질부(200)는 무화기(400)와 일체로 형성될 수도 있다. 상술한 실시예의 경우, 사용자는 통공 부재(240)를 케이스(210)의 내부에서 분리한 후, 케이스(210) 내부에 배치된 매질(220)을 교체할 수 있다.
매질 가열기(300)(또는 "매질 히터")는 매질부(200)의 외부에 위치하여 매질부(200)를 가열할 수 있다. 매질 가열기(300)는 예를 들어 에어로졸 생성 장치(10)의 길이 방향으로 연장되어, 매질부(200)의 외부의 적어도 일 영역을 감싸는 형태로 배치될 수 있다.
예를 들어, 매질 가열기(300)는 매질부(200)의 외부의 적어도 일 영역을 감싸는 코일 히터(coil heater) 및/또는 필름 히터(film heater)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 매질 가열기(300)에 의해 생성된 열은 케이스(210)를 통해 매질부(200)의 내부에 배치된 매질(220) 및/또는 향미제(230)로 전달될 수 있으며, 매질 가열기(300)는 상술한 과정을 통해 매질부(200) 내부의 매질(220) 및/또는 향미제(230)를 가열할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 매질 가열기(300)를 통해 매질부(200)를 가열하여 매질부(200)를 통과하는 에어로졸의 온도를 균일하게 유지할 수 있으며, 매질(220)의 온도를 상승시켜 매질(220)을 통과하는 에어로졸의 풍미를 향상시킬 수 있다.
또한 에어로졸 생성 장치(10)는 매질 가열기(300)를 통해 열에 의해 녹는 향미제(230)를 가열함으로써, 매질(220)을 통과하는 에어로졸에 매질(220)의 풍미 외에 향미제(230)의 풍미도 추가적으로 공급할 수 있다.
일 예시에서, 매질 가열기(300)는 무화기(400)의 z 방향을 향하는 일 영역에 배치되어, 매질부(200)의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치될 수 있다. 다만, 매질 가열기(300)의 배치 구조가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 매질 가열기(300)는 매질부(200)의 외부의 적어도 일 영역에 부착될 수도 있다.
무화기(400)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 매질부(200)를 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 무화기(400)를 통해 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있으며, 상술한 기류 통로는 무화기(400)에서 생성된 에어로졸이 매질부(200)를 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
일 예시에서, 무화기(400)는 히터(410), 액체 저장부(430) 및/또는 유로(450)를 포함할 수 있다. 도 3 상에서는 액체 저장부(430)의 상류방향으로 코일형 히터(410)가 배치되고, 액체 저장부(430)의 사이에 유로(550)가 배치된 형태의 무화기(400)에 대해 도시되어 있으나, 무화기(400)의 구조는 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
히터(410)는 배터리(520)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 가열된 히터(410)는 히터(410)와 액체 저장부(430)의 사이에 배치된 심지(wick)로 이동한 액상 조성물을 가열하여 기체를 생성할 수 있다. 생성된 기체는 유로(550)를 통해 매질부(200)로 전달될 수 있다. 심지는 액체 저장부(430)에 저장되어 있는 액상 조성물이 히터(410)가 있는 위치로 이동할 수 있게 하는 액체 전달 수단으로 동작한다. 예를 들어, 심지는 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
히터(410)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(410)에는 전기 전도성 트랙(track)이 포함되고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(410)가 가열될 수 있다. 다른 예로서, 히터(410)는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있고, 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트를 포함할 수도 있다. 그러나 히터(410)는 상술한 예로 한정되지 않으며, 액상 조성물로부터 기체가 생성될 수 있는 목표온도까지 충분히 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 목표온도는 에어로졸 생성 장치에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
액체 저장부(430)는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 글리세린(Glycerin) 및 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol)과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)의 에어로졸에 향미 또는 풍미를 부가하기 위한 매질(220) 및/또는 향미제(230)는 매질부(200)에 배치하고 액체 저장부(430)는 에어로졸 형성제만 포함하게 함으로써, 액체 저장부(430)의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 도면 상에는 액체 저장부(430)가 히터(410)와 분리된 형태로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 액체 저장부(430)와 히터(410)가 일체로 형성될 수도 있다.
유로(450)는 무화기(400)에서 생성된 기체가 매질부(200)로 전달되는 기류 경로를 의미할 수 있다. 무화기(400)에서 생성된 유로(450)를 통과한 후 매질부(200)의 챔버 영역(S)으로 유입됨에 따라, 유로(450)에 비해 상대적으로 넓은 면적을 갖는 공간으로 확산될 수 있다.
하부케이스(500)는 무화기(400)의 하단에 위치할 수 있으며, 하부케이스(500) 내부에는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 위한 제어부(510) 및 배터리(520)가 배치될 수 있다.
제어부(510)는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(510)는 매질 가열기(300) 및/또는 무화기(400)와 전기적 또는 작동적(operatively)으로 연결되어, 매질 가열기(300) 및/또는 무화기(400)의 동작을 제어할 수 있다. 다른 예로, 제어부(510)는 에어로졸 생성 장치(10)의 요소들의 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(510)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 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 개시의 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(520)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 매질 가열기(300) 및/또는 무화기(400)의 히터(410)가 가열될 수 있도록 전력을 공급하거나, 제어부(12000)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
도 4는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 4를 참조하면, 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 마우스피스(110), 매질부(200), 매질 가열기(300), 무화기(400) 및 하부케이스(500)를 포함할 수 있다. 도 4의 에어로졸 생성 장치(10)는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에서 열전도성 부재(310)가 추가된 에어로졸 생성 장치일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 매질부(200)는 매질 가열기(300)를 통한 매질(220) 및 향미제(230)의 가열 효과를 향상시키기 위한 열전도성 부재(310)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 열전도성 부재(310)는 금속 등과 같은 열전도성이 높은 재질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 열전도성 부재(310)의 재질은 금속 외에 열전도성이 높은 다른 재질로 형성될 수도 있다. 다른 예시에서, 열전도성 부재(310)는 필름(film) 형태 또는 플렉서블한 판(plate) 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예시에서, 열전도성 부재(310)는 케이스(210) 내부 공간에 매질(220)의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치될 수 있고, 매질 가열기(300)에서 생성된 열을 매질(220) 및 향미제(230)에 전달할 수 있다. 매질 가열기(300)에서 생성된 열은 매질부(200)의 케이스(210)를 거쳐 열전도성 부재(310)로 전달될 수 있으며, 매질(220) 및 향미제(230)는 열전도성 부재(310)에 의해 감싸진 상태로 배치되어 열전도성 부재(310)로 전달된 열에 의해 가열될 수 있다.
도면 상에는 열전도성 부재(310)가 매질(220)의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치된 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 열전도성 부재(310)의 배치가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 열전도성 부재(310)는 매질부(200)의 케이스(210)의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치될 수도 있다.
또한 도면 상에는 매질(220)의 적어도 일 영역을 감싸는 하나의 열전도성 부재(310)에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 매질부(200)는 하나 이상의 열전도성 부재(310)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 매질부(200)는 매질(220)의 적어도 일 영역을 감싸는 제1 열전도성 부재 및 케이스(210)의 적어도 일 영역을 감싸는 제2 열전도성 부재를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 상술한 열전도성 부재(310)를 통해 열전도성 부재(310)가 존재하지 않을 때에 비해 매질 가열기(300)에서 생성된 열을 매질(220) 및 향미제(230)에 효과적으로 전달할 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 마우스피스(110), 매질부(200), 매질 가열기(300), 무화기(400) 및 하부케이스(500)를 포함할 수 있다. 도 5의 에어로졸 생성 장치(10)는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에서 매질 가열기(300)의 일부 구조가 변형된 에어로졸 생성 장치일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)의 매질 가열기(300)는 적어도 일부 영역이 매질부(200)의 내부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 매질 가열기(300)는 매질부(200)의 케이스(210)의 내부 공간으로 삽입되는 적어도 하나의 삽입 부분(310a)을 포함할 수 있다.
즉, 에어로졸 생성 장치(10)는 매질부(200)의 외부에서만 가열하는 것과 달리, 매질 가열기(300)의 삽입 부분(310a)을 통해 매질부(200)의 내부에서도 매질(220) 및 향미제(230)를 가열할 수 있다. 상술한 에어로졸 생성 장치(10)는 매질부(200)를 외부에서만 가열할 때에 비해 매질(220) 및 향미제(230)를 보다 효과적으로 가열할 수 있으며, 이에 따라 매질부(200)를 통과하는 에어로졸의 풍미가 향상될 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 마우스피스(110), 매질부(200), 매질 가열기(300), 무화기(400) 및 하부케이스(500)를 포함할 수 있다. 도 5의 에어로졸 생성 장치(10)는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에서 제1 공기 유입구(300i), 제2 공기 유입구(210i) 및/또는 투과막(250)이 추가된 에어로졸 생성 장치일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도면 상에는 도 3의 에어로졸 생성 장치(10)에 제1 공기 유입구(300i), 제2 공기 유입구(210i) 및/또는 투과막(250)이 추가된 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 도 4의 에어로졸 생성 장치(10) 및 도 5의 에어로졸 생성 장치(10)에도 제1 공기 유입구(300i), 제2 공기 유입구(210i) 및/또는 투과막(250)이 추가될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부의 공기를 매질부(200) 내부로 유입시키기 위한 적어도 하나의 공기 유입구(210i, 300i)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 매질 가열기(300)의 적어도 일 영역에 형성되는 제1 공기 유입구(300i) 및 매질부(200)의 케이스(210)의 적어도 일 영역에 형성되는 제2 공기 유입구(210i)를 포함할 수 있다.
제2 공기 유입구(210i)는 제1 공기 유입구(300i)와 대응되는 케이스(210)의 일 영역에 형성될 수 있으며, 에어로졸 생성 장치(10)의 외부의 공기는 제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)를 통해 매질부(200)의 내부로 유입될 수 있다.
본 개시에서 제2 공기 유입구(210i)가 제1 공기 유입구(300i)와 대응되는 위치에 형성된다는 표현은 제1 공기 유입구(300i)를 y 방향에서 봤을 때, 제1 공기 유입구(300i)의 적어도 일 영역과 제2 공기 유입구(210i)의 적어도 일 영역이 중첩되도록 형성된 것을 의미할 수 있다.
일 예시에서, 제1 공기 유입구(300i)와 제2 공기 유입구(210i)는 실질적으로 동일한 면적으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 제1 공기 유입구(300i)가 제2 공기 유입구(210i)에 비해 상대적으로 넓은 면적으로 형성되거나, 반대로 제2 공기 유입구(210i)가 제1 공기 유입구(300i)에 비해 넓은 면적으로 형성될 수도 있다.
제1 공기 유입구(300i) 및 제2 공기 유입구(210i)를 통해 에어로졸 생성 장치(10)의 외부의 공기가 매질부(200)의 내부로 유입되어 매질(220)을 통과하는 에어로졸에 외부의 공기가 혼합될 수 있으며, 그 결과 사용자의 에어로졸 흡입감이 향상될 수 있다.
또한 에어로졸 생성 장치(10)의 외부의 공기는 제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)를 통과하는 과정에서 매질 가열기(300)에 의해 가열되어 온도가 높아진 상태로 매질부(200) 내부에 유입될 수 있다. 온도가 높아진 외부의 공기가 매질부(200)의 내부로 유입됨에 따라, 외부 공기에 의해 매질(220)의 온도가 높아질 수 있으며, 그 결과 에어로졸에 공급되는 향미 또는 풍미가 향상될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 제1 공기 유입구(300i) 또는 제2 공기 유입구(210i) 중 적어도 하나의 공기 유입구에 배치되는 투과막(250)을 더 포함할 수 있다. 도면 상에는 투과막(250)이 제1 공기 유입구(300i)에 배치된 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 투과막(250)은 제2 공기 유입구(210i)에 배치되거나 제1 공기 유입구(300i)와 제2 공기 유입구(210i) 사이에 배치될 수도 있다.
예를 들어, 투과막(250)은 기체 분자만을 선택적으로 투과시키는 반투과성 멤브레인일 수 있으며, 방수 특성을 갖는 재질로 형성되어 에어로졸 생성 장치(10) 외부의 액체 또는 이물질이 매질부(200) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 방수 특성을 갖는 재질은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE:polytetrafluoroethylene)(또는 "고어텍스(gore-tex)")을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예시에서, 제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)는 무화기(400)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 무화기(400)와 인접한 영역은 매질부(200)의 길이 방향(예: z 방향)의 중심을 지나는 가상의 중앙선(M)을 기준으로 마우스피스(110)에 비해 상대적으로 무화기(400)와 가까운 영역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 무화기(400)와 인접한 영역은 가상의 중앙선(M)을 기준으로 -z 방향에 위치한 영역을 의미할 수 있다.
제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)가 무화기(400)와 인접한 영역에 배치됨에 따라, 제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)를 통해 매질부(200)의 내부로 유입된 외부의 공기는 마우스피스(110)의 배출구(110e) 방향으로 유동하는 과정에서 매질 가열기(300)에 의해 가열될 수 있다.
제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)가 무화기(400)와 인접한 영역에 배치되는 경우, 제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)가 마우스피스(110)와 인접한 영역에 배치되는 경우에 비해 외부의 공기를 상대적으로 높은 온도로 상승시킬 수 있다. 즉, 제1 공기 유입구(300i) 및/또는 제2 공기 유입구(210i)가 무화기(400)와 인접한 영역에 배치됨에 따라, 매질부(200) 내부로 유입된 외부의 공기가 무화기(400)로부터 전달된 고온의 에어로졸과 합규하면서 높은 온도로 상승할 수 있으며, 그 결과 매질(220)의 온도가 높아져 매질(220)을 통과하는 에어로졸의 향미 또는 풍미가 향상될 수 있다.
도 7a는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이고, 도 7b는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이며, 도 7c는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 7d는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이고, 도 7e는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
이하에서는, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 도 3의 에어로졸 생성 장치(10), 도 4의 에어로졸 생성 장치(10), 도 5의 에어로졸 생성 장치(10) 및/또는 도 6의 에어로졸 생성 장치(10)의 향미제(230)의 다양한 형상에 대해 설명하도록 한다.
향미제(230)는 매질(220)의 사이에 위치하고, 열에 의해 파열되는 적어도 하나의 캡슐에 수용될 수 있다. 케이스(210)의 외부의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되는 매질 가열기(300)에 의해 케이스(210)의 내부 공간에 열이 전달됨에 따라, 향미제(230)를 수용하는 적어도 하나의 캡슐은 파열될 수 있다. 적어도 하나의 캡슐이 파열됨에 따라, 향미제(230)가 매질(220)의 사이로 확산될 수 있으며, 그 결과 매질(220)을 통과하는 에어로졸에 향미 또는 풍미가 공급될 수 있다.
일 예시에서, 향미제(230)를 수용하는 적어도 하나의 캡슐은, 도 7a에 도시된 바와 같이 매질 가열기(300)에서 생성되는 열에 의해 쉽게 파열될 수 있도록 다른 형상에 비해 상대적으로 높은 표면적을 갖는 구 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 적어도 하나의 캡슐의 형상이 구 형상에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 적어도 하나의 캡슐은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
다른 예시에서, 적어도 하나의 캡슐은, 도 7b에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되는 원기둥 형상으로 형성되거나, 도 7c에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되는 다각형 기둥 형상으로 형성될 수도 있다. 도 7c 상에는 적어도 하나의 캡슐이 사각 기둥 형상으로 형성된 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 적어도 하나의 캡슐은 삼각 기둥 형상으로 형성되거나, 오각 기둥 형상으로 형성될 수도 있다.
또 다른 예시에서, 적어도 하나의 캡슐은, 도 7d에 도시된 바와 같이 박막(thin film) 형상으로 형성되거나, 도 7e에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 연장되는 권선 형상(또는 "코일 형상")으로 형성될 수도 있다.
적어도 하나의 캡슐의 형상이 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 적어도 하나의 캡슐은 향미제(230)를 수용할 수 있다면 상술한 형상 외에 다른 형상으로 형성될 수도 있다. 또한, 도 7a 내지 도 7e 상에는 적어도 하나의 캡슐이 동일한 형상으로 형성되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 적어도 하나의 캡슐이 서로 상이한 형상으로 형성될 수도 있다.
도 8a는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 에어로졸 생성 장치의 일부 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 마우스피스(110), 매질부(200), 매질 가열기(300), 무화기(400) 및 하부케이스(500)를 포함할 수 있다. 도 8a, 도 8b의 에어로졸 생성 장치(10)는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에서 향미제(230)의 형태가 일부 변형된 에어로졸 생성 장치일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 향미제(230)는 케이스(210)의 내부 공간에 위치하고, 매질(220)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 향미제(230)는 매질(220)의 길이 방향(예: z 방향)으로 연장되어, 매질(220)의 외부의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치될 수 있다.
일 예시에서, 향미제(230)는 열에 의해 상(phase)이 액상으로 변환되는 고체 형태로 형성될 수 있다. 상술한 향미제(230)는 매질 가열기(300)에서 생성된 열에 의해 액상으로 변환되어 매질(220) 방향으로 유동할 수 있으며, 매질(220)을 통과하는 무화기(400)에서 생성된 에어로졸에 향미 또는 풍미를 공급할 수 있다.
다른 예시에서, 향미제(230)는 열에 의해 파열되고, 매질(220)의 외부의 적어도 일 영역을 감싸는 캡슐 내부에 수용될 수도 있다. 매질 가열기(300)에 의해 캡슐에 열이 가해짐에 따라, 향미제(230)를 수용하는 캡슐이 파열될 수 있으며, 그 결과 캡슐 내부에 수용되어 있던 향미제(230)가 매질(220) 방향으로 유동하여 매질(220)을 통과하는 에어로졸에 향미 또는 풍미를 공급할 수 있다.
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.
상술한 실시예들에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 에어로졸 생성 장치 110: 마우스피스
200: 매질부 210: 케이스
220: 매질 230: 향미제
240: 통공 부재 250: 투과막
300: 매질 가열기 310: 열전도성 부재
400: 무화기 410: 히터
430: 액체 저장부 450: 유로
500: 하부케이스 510: 제어부
520: 배터리

Claims (15)

  1. 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하는 무화기;
    상기 무화기에서 생성된 에어로졸을 통과시켜 외부로 배출하는 매질과 열에 의해 녹아 상기 에어로졸에 향미를 부가하는 향미제를 포함하는 매질부; 및
    상기 매질부를 가열하는 매질 가열기;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매질 가열기는 상기 매질부의 외부에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 매질 가열기는 상기 매질부의 외부의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 매질 가열기는 상기 매질부의 길이 방향을 따라 연장되는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 매질 가열기의 적어도 일부는 상기 매질부의 내부에 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 매질부는 상기 매질의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되어 상기 매질 가열기에서 발생된 열을 상기 매질과 상기 향미제에 전달하는 열전도성 부재;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 매질 가열기는 외부의 공기를 상기 매질부 내부로 유입시키기 위한 제1 공기 유입구;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 매질부는 상기 매질 가열기의 상기 제1 공기 유입구와 대응되는 위치에 형성되는 제2 공기 유입구;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 공기 유입구는 상기 무화기와 인접하여 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 공기 유입구와 상기 제2 공기 유입구의 적어도 하나에는 외부의 공기를 투과시키는 투과막이 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 매질부는 상기 무화기에 탈부착 가능하게 결합되는, 에어로졸 생성 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 매질부는 상기 무화기와 일체로 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 향미제는 상기 매질 가열기에 의해 가열됨에 따라 파열되는 적어도 하나의 캡슐에 수용되는, 에어로졸 생성 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 캡슐은 구 형상, 다각형 기둥 형상, 박막 형상, 원기둥 형상 및 권선 형상 중 적어도 하나의 형상으로 형성되는, 에어로졸 생성 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 향미제는 상기 매질의 외부의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
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