KR20240041493A - 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품 - Google Patents

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고경민
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 개방 단부 및 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위해 상기 개방 단부와 연통하는 세장형 공동을 포함하는, 하우징, 상기 세장형 공동 내에 배치되며, 상기 에어로졸 발생 물품을 포획하여 상기 에어로졸 발생 물품의 길이 방향 중심축을 기준으로 회전시키는, 스틱 홀더 및 빛을 조사하여 상기 에어로졸 발생 물품에 포함된 매질 세그먼트를 가열하는 광 조사 요소를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품{AEROSOL GENERATING DEVICE AND AEROSOL GENERATING ARTICLE}
이하 실시 예들은 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품에 관한 것이다.
근래에 전통 궐련의 단점을 극복하는 대체 물품에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련 스틱을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 장치(e.g.궐련형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 그에 적용되는 궐련 스틱(또는 에어로졸 발생 물품)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들면, 공개특허공보 제10-2017-0132823호는 비연소형 향미 흡인기, 향끽미원 유닛 및 무화 유닛을 개시한다.
일 실시 예에 따른 목적은, 레이저 가열원에 의한 가열을 통해 열손실이 감소된 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은, 사용 중 균일한 양의 에어로졸을 발생시키는 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품을 제공하는 것이다.
다양한 실시 예들에 따른 에어로졸 발생 장치에 있어서, 개방 단부 및 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위해 상기 개방 단부와 연통하는 세장형 공동을 포함하는, 하우징, 상기 세장형 공동 내에 배치되며, 상기 에어로졸 발생 물품을 포획하여 상기 에어로졸 발생 물품의 길이 방향 중심축을 기준으로 회전시키는, 스틱 홀더 및 빛을 조사하여 상기 에어로졸 발생 물품에 포함된 매질 세그먼트를 가열하는 광 조사 요소를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 광 조사 요소는, 상기 세장형 공동과 나란히 배치되고, 빛을 발산하는 광원부, 상기 광원부에서 나온 빛을 상기 매질 세그먼트로 향하게 하는 반사부 및 상기 반사부와 인접하여 배치되며, 상기 반사부에서 반사되는 빛의 각도를 조절하여 상기 매질 세그먼트에 빛이 고르게 도달하도록 하는 각도 조절부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 물품은, 상기 매질 세그먼트의 상류 측에 배치되는 제 1 세그먼트 및 상기 매질 세그먼트의 하류 측에 배치되는 제 2 세그먼트를 더 포함하고, 상기 매질 세그먼트는, 상기 제 1 세그먼트와 맞닿는 제 1 매질 단부 및 상기 제 2 세그먼트와 맞닿는 제 2 매질 단부를 포함하며, 상기 각도 조절부는, 상기 반사부에서 반사된 빛이 상기 제 1 매질 단부로부터 상기 제 2 매질 단부까지 연속적으로 조사되도록 할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 스틱 홀더는, 상기 세장형 공동의 바닥 면에 배치되어 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 제 1 세그먼트를 포획하는, 제 1 홀더 및 상기 하우징의 상기 개방 단부에 인접하게 배치되어 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 제 2 세그먼트를 포획하는, 제 2 홀더를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 회전 요소를 더 포함하고, 상기 회전 요소는 상기 세장형 공동의 깊이 방향 중심 축을 기준으로 상기 스틱 홀더를 회전시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 회전 요소에 연결되는 입력 버튼을 더 포함하고, 상기 입력 버튼의 작동은 상기 회전 요소를 활성화시켜 상기 회전 요소를 회전시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 에어로졸 발생 장치는, 상기 회전 요소에 연결되며 사용자의 퍼프를 감지하는 퍼프 센서를 더 포함하고, 상기 퍼프 센서의 작동은 상기 회전 요소를 활성화시켜 상기 회전 요소를 회전시킬 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 세장형 공동은 상기 에어로졸 발생 물품과 마주하는 내벽 면을 포함하고, 상기 내벽 면의 적어도 일부는 빛이 투과될 수 있는 재료로 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 매질 세그먼트는 매질을 포함하고, 상기 매질은 상기 에어로졸 발생 물품의 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품에 있어서, 제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면의 반대 측 제 2 단부 면, 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면의 사이에 형성되는 사이드 면, 매질 세그먼트, 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 래퍼를 포함하고, 상기 제 1 세그먼트는 상기 매질 세그먼트의 상류 측에 배치되고, 상기 제 2 세그먼트는 상기 매질 세그먼트의 하류 측에 배치되며, 상기 래퍼는 상기 매질 세그먼트를 제외한 상기 제 1 세그먼트 및 상기 제 2 세그먼트에 대응되는 사이드 면을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 매질 세그먼트는, 중공형 관을 포함하고, 상기 매질 세그먼트가 가열되어 형성된 에어로졸은 상기 중공형 관을 통해 상기 제 2 단부 면을 향해 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 매질 세그먼트는, 판상엽 매질이 접히거나 롤링되어 채워질 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 매질 세그먼트는 매질을 포함하고, 상기 매질은 외부로 노출될 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품은 레이저 가열원에 의한 가열을 통해 열손실을 감소시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품은 사용 중 균일한 양의 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치 및 에어로졸 발생 물품의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 블록도이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 개략도이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품이 삽입된 상태에서 에어로졸 발생 장치의 개략도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품의 절단면사시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 내부 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 영역 A의 확대도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 확대도이다.
실시 예들에서 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.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들면, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.
이하의 실시 예들에서, "에어로졸 발생 물품"은 매질을 수용하는 물품으로써 에어로졸이 해당 물품을 통과하며 매질이 이행되는 물품을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 대표적인 예로는 궐련을 들 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시 예들에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 사용자(흡연자)의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 사용자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미할 수 있다. 상류 및 하류라는 용어는 에어로졸 발생 물품을 구성하는 요소들의 상대적 위치를 설명하기 위해 이용될 수 있다.
이하의 실시 예들에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어당기는 상황을 의미한다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 내부 공간에 수용되는 에어로졸 발생 물품을 전기적으로 가열하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 히터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 히터는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들면, 히터는 전기 전도성 트랙(track)을 포함할 수 있고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐르면 히터가 가열될 수 있다.
히터는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있고, 가열 요소의 모양에 따라 에어로졸 발생 물품의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
에어로졸 발생 물품은 담배 로드 및 필터 로드를 포함할 수 있다. 담배 로드는 시트(sheet)로 제작될 수 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수 있고, 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수 있다. 또한, 담배 로드는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들면, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
필터 로드는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 필터 로드는 적어도 하나 이상의 세그먼트로 구성될 수 있다. 예를 들면, 필터 로드는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다.
다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지를 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지 및 카트리지를 지지하는 본체를 포함할 수 있다. 카트리지는 본체와 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 카트리지는 본체와 일체로 형성되거나 조립될 수 있고, 사용자에 의해 탈착되지 않도록 고정될 수도 있다. 카트리지는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체에 장착될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 카트리지가 본체에 결합된 상태에서 카트리지 내부에 에어로졸 생성 물질이 주입될 수도 있다.
카트리지는 액체 상태, 고체 상태, 기체 상태, 겔(gel) 상태 등의 다양한 상태들 중 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들면, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.
카트리지는 본체로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써, 카트리지 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화 된 입자 및 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있고, 생성된 에어로졸은 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 즉, 액상 조성물로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 발생 장치의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 초음파 진동 방식을 이용하여 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 이때, 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 진동자를 포함할 수 있고, 진동자를 통해 짧은 주기의 진동을 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다. 진동자에서 발생되는 진동은 초음파 진동일 수 있고, 초음파 진동의 주파수 대역은 약 100 kHz 내지 약 3.5 MHz 주파수 대역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
에어로졸 발생 장치는 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 심지를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 심지는 진동자의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되거나 또는 진동자의 적어도 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있다.
진동자에 전압(예: 교류 전압)이 인가됨에 따라, 진동자로부터 열 및/또는 초음파 진동이 발생할 수 있으며, 진동자로부터 발생된 열 및/또는 초음파 진동은 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질에 전달될 수 있다. 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질은 진동자로부터 전달되는 열 및/또는 초음파 진동에 의해 기체의 상(phase)으로 변환될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들면, 진동자로부터 발생된 열에 의해 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질의 점도가 낮아질 수 있으며, 진동자로부터 발생된 초음파 진동에 의해 점도가 낮아진 에어로졸 생성 물질이 미세 입자화 됨으로써, 에어로졸이 생성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 유도 가열(induction heating) 방식으로 에어로졸 발생 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품을 가열함으로써, 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 에어로졸 발생 장치로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 에어로졸 생성 물품이 가열될 수 있다. 또한, 선택적으로, 서셉터는 에어로졸 생성 물품 내에 위치할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치는 크래들(cradle)을 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수 있다. 예를 들면, 크래들은 에어로졸 발생 장치의 배터리를 충전할 수 있다. 또는 크래들과 에어로졸 발생 장치가 결합된 상태에서 히터가 가열될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 앞서 설명된 다양한 실시 예들의 에어로졸 발생 장치들에서 구현 가능한 형태로 실시되거나 또는 여러 가지 상이한 형태로 구현되어 실시될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 제한되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)의 블록도이다.
에어로졸 발생 장치(100)는 제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 배터리(140), 히터(150), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 발생 장치(100)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 제한되지 않는다. 즉, 에어로졸 발생 장치(100)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
센싱부(120)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100) 주변의 상태를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(110)에 전달할 수 있다. 제어부(110)는 상기 감지된 정보에 기초하여, 히터(150)의 동작 제어, 흡연의 제한, 에어로졸 발생 물품(예: 에어로졸 발생 물품, 카트리지 등)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 발생 장치(100)를 제어할 수 있다.
센싱부(120)는 온도 센서(122), 삽입 감지 센서(124) 및 퍼프 센서(126) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
온도 센서(122)는 히터(150)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(100)는 히터(150)의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 히터(150) 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 온도 센서(122)는 배터리(140)의 온도를 모니터링하도록 배터리(140)의 주위에 배치된 것일 수도 있다.
삽입 감지 센서(124)는 에어로졸 발생 물품의 삽입 및/또는 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서(124)는 필름 센서, 압력 센서, 광 센서, 저항성 센서, 용량성 센서, 유도성 센서 및 적외선 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에어로졸 발생 물품이 삽입 및/또는 제거됨에 따른 신호 변화를 감지할 수 있다.
퍼프 센서(126)는 기류 통로 또는 기류 채널의 다양한 물리적 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(126)는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
센싱부(120)는 전술한 센서(122 내지 126) 외에, 온/습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 근접 센서, 및 RGB 센서(illuminance sensor) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 통상의 기술자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다.
출력부(130)는 에어로졸 발생 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 출력부(130)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 디스플레이부(132)와 터치 패드가 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(132)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이부(132)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보는 에어로졸 발생 장치(100)의 배터리(140)의 충/방전 상태, 히터(150)의 예열 상태, 에어로졸 발생 물품의 삽입/제거 상태 또는 에어로졸 발생 장치(100)의 사용이 제한되는 상태(예: 이상 물품 감지) 등의 다양한 정보를 의미할 수 있고, 디스플레이부(132)는 상기 정보를 외부로 출력할 수 있다. 디스플레이부(132)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED) 등일 수 있다. 또한, 디스플레이부(132)는 LED 발광 소자 형태일 수도 있다.
햅틱부(134)는 전기적 신호를 기계적인 자극 또는 전기적인 자극으로 변환하여 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 촉각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱부(134)는 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
음향 출력부(136)는 에어로졸 발생 장치(100)에 대한 정보를 사용자에게 청각적으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 음향 출력부(136)는 전기 신호를 음향 신호로 변환하여 외부로 출력할 수 있다.
배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 히터(150)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(140)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들(예: 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(140)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(140)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(150)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 전력을 변환하여 히터(150)에 공급하는 전력 변환 회로(예: DC/DC 컨버터)를 더 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)가 유도 가열 방식으로 에어로졸을 생성하는 경우, 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리(140)의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 DC/AC 컨버터를 더 포함할 수 있다.
제어부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 사용자 입력부(160), 메모리(170) 및 통신부(180)는 배터리(140)로부터 전력을 공급받아 기능을 수행할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았으나, 배터리(140)의 전력을 변환하여 각각의 구성요소들에 공급하는 전력 변환 회로, 예를 들면 LDO(low dropout) 회로 또는 전압 레귤레이터 회로를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(150)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(150)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
다른 실시 예에서, 히터(150)는 유도 가열 방식의 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(150)는 코일에 의해 인가된 자기장을 통해 발열하여, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 서셉터를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 히터(150)는 복수의 히터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(150)는 에어로졸 발생 물품을 가열하기 위한 제1 히터 및 액상을 가열하기 위한 제2 히터를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(160)는 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나, 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(160)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠, 조그 스위치 등이 있을 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 1에 도시되지는 않았으나, 에어로졸 발생 장치(100)는 USB(universal serial bus) 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스(connection interface)를 더 포함하고, USB 인터페이스 등과 같은 연결 인터페이스를 통해 다른 외부 장치와 연결하여 정보를 송수신하거나, 배터리(140)를 충전할 수 있다.
메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(110)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, random access memory) SRAM(static random access memory), 롬(ROM, read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리(170)는 에어로졸 발생 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
통신부(180)는 다른 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(180)는 근거리 통신부(182) 및 무선 통신부(184)를 포함할 수 있다.
근거리 통신부(short-range wireless communication unit)(182)는 블루투스 통신부, BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부, 근거리 무선 통신부(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부, 지그비(Zigbee) 통신부, 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부, WFD(Wi-Fi Direct) 통신부, UWB(ultra-wideband) 통신부, Ant+ 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
무선 통신부(184)는 셀룰러 네트워크 통신부, 인터넷 통신부, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN) 통신부 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 무선 통신부(184)는 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI)를 이용하여 통신 네트워크 내에서 에어로졸 발생 장치(100)를 확인 및 인증할 수도 있다.
제어부(110)는 에어로졸 발생 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(110)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 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
제어부(110)는 배터리(140)의 전력을 히터(150)에 공급하는 것을 제어함으로써 히터(150)의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 배터리(140)와 히터(150) 사이의 스위칭 소자의 스위칭을 제어함으로써 전력 공급을 제어할 수 있다. 다른 예에서, 제어부(110)의 제어 명령에 따라 가열직접회로가 히터(150)에 대한 전력 공급을 제어할 수도 있다.
제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과를 분석하고, 이후 수행될 처리들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(150)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 히터(150)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(150)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 결과에 기초하여, 출력부(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(126)를 통해 카운트된 퍼프 횟수가 기 설정된 횟수에 도달하면, 제어부(110)는 디스플레이부(132), 햅틱부(134) 및 음향 출력부(136) 중 적어도 하나를 통해 사용자에게 에어로졸 발생 장치(100)가 곧 종료될 것을 예고할 수 있다.
일 실시 예에서, 제어부(110)는 센싱부(120)에 의해 감지된 에어로졸 발생 물품의 상태에 따라 히터(150)에 대한 전력 공급 시간 및/또는 전력 공급량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품이 과습 상태인 경우에, 제어부(110)는 유도 코일에 대한 전력 공급 시간을 제어하여, 에어로졸 발생 물품이 일반적인 상태인 경우보다 예열 시간을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예는 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 2a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)(예: 도 1의 에어로졸 발생 장치(100))의 개략도이다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(300)이 삽입된 상태에서 에어로졸 발생 장치(200)의 개략도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치는 하우징(210), 스틱 홀더(220), 회전 요소(226), 광 조사 요소(230), 입력 버튼(240), 배터리(260) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 하우징(210)은 일단부, 일단부의 반대측에 형성되는 타단부, 개방 단부(212) 및 세장형 공동(214)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(210)은 에어로졸 발생 장치(200)의 다양한 기계/전자 컴포넌트들을 하우징(210)의 내부 공간에 수용할 수 있다. 일 실시 예에서, 하우징(210)은 견고한 소재(예를 들어, 플라스틱, 금속, 탄소판, 합성수지 등)로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 개방 단부(212)는, 일단부 또는 타단부 중 어느 한 면에 배치되어 세장형 공동(214)과 연통할 수 있다. 일 실시 예에 따른 세장형 공동(214)은 하우징(210)의 개방 단부(212)로부터 하우징(210)의 내측으로 연장하여 형성되는 공동(cavity)으로서, 에어로졸 발생 물품이 수용되는 공간을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 세장형 공동(214)은 내벽 면(214a) 및 바닥 면(214b)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 내벽 면(214a)은 세장형 공동(214)의 내측 벽면에 대응되며, 에어로졸 발생 물품이 세장형 공동(214)에 삽입될 때 에어로졸 발생 물품의 측면과 대응될 수 있다. 일 실시 예에 따른 바닥 면(214b)은 세장형 공동(214)이 끝나는 단부 면에 대응되며, 에어로졸 발생 물품이 세장형 공동(214)에 삽입될 때 에어로졸 발생 물품의 상류측 단부와 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 세장형 공동(214)은 광 투과 요소(216)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 세장형 공동(214)의 내벽 면(214a)의 적어도 일부는 빛이 투과될 수 있는 재료로 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 광 투과 요소(216)는 세장형 공동(214)에 대하여 광 조사 요소(230)가 배치되는 방향에 대응되게 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따른 광 투과 요소(216)가 광 조사 요소(230)가 배치되는 방향에 대응되게 배치됨으로써, 광 조사 요소(230)에서 출발한 빛이 세장형 공동(214)의 내부로 조사될 수 있다.
일 실시 예에서, 스틱 홀더(220)는 제 1 홀더(222) 및 제 2 홀더(224)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 홀더(222)는 세장형 공동(214)의 바닥 면(214b)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 홀더(222)는 에어로졸 발생 물품(예: 도 3의 에어로졸 발생 물품(300))의 일 측 단부(예: 도 3의 제 1 세그먼트(320))를 포획할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 1 홀더(222)는 홀딩부(2221), 샤프트(2222) 및 천공(2223)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 홀딩부(2221)는 에어로졸 발생 물품(300)의 일 측 단부가 수용되는 부분에 해당할 수 있다. 일 실시 예에서, 홀딩부(2221)의 내부 직경은 에어로졸 발생 물품(300)의 내부 직경과 같을 수 있다. 일 실시 예에서, 홀딩부(2221)의 내부 직경은 에어로졸 발생 물품(300)의 내부 직경보다 클 수 있다. 일 실시 예에서, 홀딩부(2221)의 내부 직경은 에어로졸 발생 물품(300)의 내부 직경보다 작을 수 있다. 일 실시 예에서, 샤프트(2222)는 홀딩부(2221)와 세장형 공동(214)의 바닥 면(214b)을 잇도록 배치되어 홀딩부(2221)가 에어로졸 발생 물품(300)을 안정적으로 수용할 수 있도록 도울 수 있다. 일 실시 예에서, 샤프트(2222)는 홀딩부(2221)와 단일하고 연속된 재료로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 샤프트(2222)는 홀딩부(2221)와 다른 파츠로서 홀딩부(2221)와 커플링 될 수 있다. 일 실시 예에서, 천공(2223)은 세장형 공동(214)의 바닥 면(214b)과 평행하게 배치되는 홀딩부(2221)의 벽을 관통하도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(200)의 내부로 유입된 기류는 천공(2223)을 통하여 에어로졸 발생 물품(300)의 내부로 이동할 수 있다(도 2b의 화살표 F1 참조).
일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)는 하우징(210)의 개방 단부(212)에 인접하게 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)는 에어로졸 발생 물품(300)의 중간 부분(예: 도 3의 제 2 세그먼트(330))을 포획할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)는 기어를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)는 세장형 공동(214)의 입구를 둘러싸도록 배치되어 세장형 공동(214)의 길이방향 중심 축을 기준으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)는 에어로졸 발생 물품(300)을 포획하기 위해 세장형 공동(214)의 내부 벽(214a)보다 중앙의 길이방향 축을 향하여 돌출되도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)는 기류의 유입을 원활하게 하기 위하여 천공(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 홀더(224)의 천공은 제 1 홀더(222)의 천공(2243)과 평행하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 회전 요소(226)는 세장형 공동(214)의 깊이 방향 중심 축을 기준으로 스틱 홀더(220)를 회전시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 요소(226)는 모터(2261) 및 기어(2262)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 모터(2261)는 능동적으로 회전운동을 만들어내는 에너지원을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 모터(2261)는 서보 모터(servo motor)를 포함할 수 있다. 회전 요소(226)가 서보 모터를 포함하는 경우, 사용자는 스틱 홀더(220)를 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있다. 일 실시 예에 따른 기어(2262)는 모터(2261)의 모터 축과 결합하여 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따른 기어(2262)는 제 2 홀더(224)의 기어와 맞물려 구동될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 기어(2262)는 모터(2261)에 연결된 구동 기어(driving gear)이고, 일 실시 예에 따른 제 2 홀더(224)의 기어는 피니언 기어(pinion gear)일 수 있다. 일 실시 예에서, 회전 요소(226)의 회전 방향에 따라 스틱 홀더(220)의 회전 방향이 결정될 수 있다. 일 실시 예에 따른 스틱 홀더(220)의 회전 방향은 회전 요소(226)의 회전 방향과 반대 방향일 수 있다. 일 실시 예에 따른 스틱 홀더(220)의 회전 방향은 회전 요소(226)의 회전 방향과 동일할 수 있다. 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(300)의 회전 방향(예: 도 2b의 화살표(D1) 참조)은 스틱 홀더(220)의 회전 방향과 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 광 조사 요소(230)는 에어로졸 발생 물품(300)을 향하여 빛을 조사하여 에어로졸 발생 물품(300)에 포함된 매질(예: 도 3의 매질 세그먼트(310))을 가열할 수 있다. 일 실시 예에 따른 광 조사 요소(230)는 세장형 공동(214)과 병렬적으로 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따른 광 조사 요소(230)는 세장형 공동(214)과 나란히 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따른 광 조사 요소(230)는 광원부(232), 반사부(234), 각도 조절부(236) 및 확대부(238)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 광원부(232)는 빛을 발산할 수 있다. 예를 들어, 광원부(232)는 레이저 이미터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 반사부(234)는 광원부(232)에서 나온 빛을 적절한 각도로 반사시켜 에어로졸 발생 물품(300)을 향하도록 할 수 있다. 예를 들어, 반사부(234)는 석영, 유리, 고광택 금속재를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 아니한다. 일 실시 예에서, 각도 조절부(236)는 에어로졸 발생 물품(300)의 매질 세그먼트(예: 도 3의 매질 세그먼트(310))에 빛이 고르게 조사될 수 있도록 반사부(234)의 각도를 변화시킬 수 있다(예: 도 2b의 화살표(D2) 참조). 일 실시 예에서, 각도 조절부(236)는 반사부(234)와 인접하여 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 각도 조절부(236)는 모터(236a), 제 1 기어(236b) 및 제 2 기어(236c)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 확대부(238)는 광원부(232) 및 반사부(234)의 사이에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따른 확대부(238)는 광원부(232)에서 방출된 빛의 세기, 밝기, 진동수 및/또는 파장을 증폭시킬 수 있다. 일 실시 예에 따른 광 조사 요소(230)에 관하여는 도 4a 및 도 4b를 참조하여 하기에서 더욱 상세히 설명한다.
일 실시 예에서, 입력 버튼(240)(예: 도 1의 사용자 입력부(160))은 하우징(210)의 일측 단부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 버튼(240)은 하우징(210)의 외부로 돌출될 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 버튼(240)은 회전 요소(226)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 버튼(240)의 작동에 의하여 회전 요소(226)가 활성화될 수 있다. 예를 들어, 입력 버튼(240)의 작동에 의하여 스틱 홀더(220)가 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 사용자의 기호, 습관 및/또는 에어로졸 발생 장치의 사전 설정 값에 따라 입력 버튼(240)의 1회 작동 시에 회전 요소(226)가 회전하는 각도가 달라질 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 버튼(240)의 1회 작동 시에 회전 요소(226)가 회전하는 각도는 사용자화(customizing) 될 수 있다.
일 실시 예에서, 배터리(260)는 에어로졸 발생 장치(200)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 배터리(260)는 모터들(2261, 236a)이 구동(activate)될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(260)는 에어로졸 발생 장치(200) 내에 구비된 다른 구성들(예: 광원부(232), 입력 버튼(240))의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(260)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(260)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시 예에서, 제어부(270)는 에어로졸 발생 장치(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시 예에서, 제어부(270)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 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 물품(300)의 절단면사시도이다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(300)은 에어로졸 발생 장치(200)의 세장형 공동(214)에 수용되어 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(300)은 제 1 단부 면(300a), 제 1 단부 면(300a)의 반대측에 형성되는 제 2 단부 면(300b), 제 1 단부 면(300a) 및 제 2 단부 면(300b)의 사이에 형성되는 사이드 면(300c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(300)은 매질 세그먼트(310), 매질 세그먼트(310)의 상류 측에 배치되는 제 1 세그먼트(320), 매질 세그먼트(310)의 하류 측에 배치되는 제 2 세그먼트(330), 래퍼(340) 및 필터 세그먼트(350)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 매질 세그먼트(310)는 제 1 매질 단부(310a) 및 제 2 매질 단부(310b)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 1 매질 단부(310a)는 제 1 세그먼트(320)와 접하는 단부일 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 2 매질 단부(310b)는 제 2 세그먼트(330)와 접하는 단부일 수 있다. 일 실시 예에 따른 매질 세그먼트(310)는 매질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 매질은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질 및 니코틴, 담배 추출물 및 또는 다양한 향미제를 기초로 하는 액상 조성물을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 일 실시 예에 따른 매질 세그먼트는 판상엽 매질이 접히거나 롤링되어 채워지도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 매질 세그먼트(310)는 중공형 관(312)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 매질 세그먼트(310)에 대한 가열이 이루어짐에 따라 발생되는 에어로졸은 매질 세그먼트(310)의 가운데에 형성되는 중공형 관(312)을 통해 제 1 단부 면(300a)을 향해 이동할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸은 매질 세그먼트(310)의 가운데에 형성되는 중공형 관(312)을 통해 사용자의 구부로 원활히 전달될 수 있다. 일 실시 예에서, 매질 세그먼트(310)는 에어로졸 발생 물품(300)의 외부로 노출될 수 있다. 예를 들어, 매질 세그먼트(310)의 주위에는 래퍼(340)가 벗겨진 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 제 1 세그먼트(320)는 매질 세그먼트(310)의 매질이 탈락되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제 1 세그먼트(320)는 전단 플러그를 포함할 수 있다. 전단 플러그는 제 2 세그먼트(330)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 전단 플러그는 매질이 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 매질 세그먼트로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 전단 플러그는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(23)는 셀룰로오스 아세테이트 토우에 가소제(예를 들어, 트리아세틴)을 가하여 제작될 수 있다. 일 실시 예에서, 전단 플러그를 구성하는 필라멘트의 단면은 Y자 형일 수 있다. 일 실시 예에서, 전단 플러그는 적어도 하나의 채널을 포함할 수 있고, 채널의 단면 형상은 다양하게 제작될 수 있다.
일 실시 예에서, 제 2 세그먼트(330)는 매질 세그먼트(310)의 하류 측에 맞닿아 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제 2 세그먼트(330)는 내부에 지관을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제 2 세그먼트(330)는 매질 세그먼트(310)에서 발생한 에어로졸을 냉각할 수 있다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 물품(300)은 적어도 하나의 래퍼(340)에 의하여 포장될 수 있다. 일 실시 예에 따른 래퍼(340)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(341)에 의하여 제 1 세그먼트(320) 및 필터 세그먼트(350)가 포장되고, 제2 래퍼(342)에 의하여 제 1 세그먼트(320), 제 2 세그먼트(330) 및 필터 세그먼트(350)가 재포장될 수 있다. 예를 들어, 래퍼(340)는 매질 세그먼트(310)를 제외한 제 1 세그먼트(320), 제 2 세그먼트(330) 및 필터 세그먼트(350)에 대응되는 사이드 면(300c)을 감쌀 수 있다.
일 실시 예에서, 도 3에는 필터 세그먼트(350)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 세그먼트(350)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 세그먼트(350)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 세그먼트(350)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다. 필터 세그먼트(350)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 세그먼트(350)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 세그먼트(350)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 세그먼트(350)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 내부 사시도이다. 도 4b는 도 4a의 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 영역 A의 확대도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 에어로졸 발생 물품(300)은 제 1 홀더(222) 및 제 2 홀더(224)에 의해 흔들리지 않고 견고하게 세장형 공동(예: 도 2a의 세장형 공동(214))의 내부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 광원부(232)에서 발산된 빛은 직진성을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 광원부(232)에서 발산된 빛은 반사부(234)에 의해 꺾여 에어로졸 발생 물품(300)의 매질 세그먼트(310)를 향할 수 있다. 광원부(232)에서 발산된 빛은 응축된 빛 에너지 및/또는 열 에너지를 가지므로, 매질 세그먼트(310)의 외부로 노출된 매질(311)을 가열할 수 있다. 일 실시 예에서, 반사부(234)가 광원부(232)에 대해 배치되는 각도에 따라 매질 세그먼트(310)의 가열되는 위치가 상이할 수 있다. 일 실시 예에서, 광원부(232)에 대한 반사부(234)의 각도는 각도 조절부(236)에 의하여 조절될 수 있다. 일 실시 예에서, 반사부(234)의 각도는 에어로졸 발생 물품(300)의 길이 방향과 수직한 방향(예: Z 방향)의 축을 기준으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 반사부(234)의 각도는 도 2b의 화살표(D2) 방향 및 화살표(D2)의 반대 방향으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에 따른 반사부(234)가 회전함에 따라, 광원부(232)에서 발산된 빛이 제 1 매질 단부(예: 도 3의 제 1 매질 단부(310a))로부터 제 2 매질 단부(예: 도 3의 제 2 매질 단부(310b))까지 연속적으로 조사될 수 있다. 일 실시 예에서, 1 회의 연속적인 광 조사에 의해 가열되는 가열 영역(313)의 면적은 매질 세그먼트의 길이(l1) 및 조사되는 빛의 폭(l2)에 따라 달라질 수 있다. 일 실시 예에서, 1 회의 연속적인 광 조사에 의해 가열되는 가열 영역(313)의 면적은 매질 세그먼트의 길이(l1)와 조사되는 빛의 폭(l2)의 곱으로 계산될 수 있다.
일 실시 예에서, 광 조사 요소(230)에 의해 매질 세그먼트(310)에 대한 가열이 이루어짐에 따라 발생되는 에어로졸은 매질 세그먼트(310)의 가운데에 형성되는 중공형 관(예: 도 3의 중공형 관(312))을 통해 제 2 단부 면(300b)을 향해 이동할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(500)(예: 도 2a 및 도 2b의 에어로졸 발생 장치(200))의 확대도이다.
일 실시 예에서, 에어로졸 발생 장치(500)는 퍼프 센서(550)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 퍼프 센서(550)(예: 도 1의 센싱부(120))는 하우징(510)의 일측 단부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 퍼프 센서(550)는 하우징(510)의 내부에서 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 일 실시 예에서, 퍼프 센서(550)는 회전 요소(526)와 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 퍼프 센서(550)가 사용자의 퍼프를 감지하면 회전 요소(526)가 활성화될 수 있다. 예를 들어, 퍼프 센서(550)의 작동에 의하여 스틱 홀더, 특히 제 2 홀더(524)가 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 사용자의 기호, 습관 및/또는 에어로졸 발생 장치의 사전 설정 값에 따라 퍼프 센서(550)의 1회 작동 시에 회전 요소(526)가 회전하는 각도가 달라질 수 있다. 일 실시 예에서, 입력 버튼(240)의 1회 작동 시에 회전 요소(526)가 회전하는 각도는 사용자화(customizing) 될 수 있다. 일 실시 예에서, 퍼프 센서(550)는 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치(200)의 입력 버튼(240)을 대체할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

  1. 에어로졸 발생 장치에 있어서,
    개방 단부 및 에어로졸 발생 물품을 수용하기 위해 상기 개방 단부와 연통하는 세장형 공동을 포함하는, 하우징;
    상기 세장형 공동 내에 배치되며, 상기 에어로졸 발생 물품을 포획하여 상기 에어로졸 발생 물품의 길이 방향 중심축을 기준으로 회전시키는, 스틱 홀더; 및
    빛을 조사하여 상기 에어로졸 발생 물품에 포함된 매질 세그먼트를 가열하는 광 조사 요소;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 조사 요소는, 상기 세장형 공동과 나란히 배치되고,
    빛을 발산하는 광원부;
    상기 광원부에서 나온 빛을 상기 매질 세그먼트로 향하게 하는 반사부; 및
    상기 반사부와 인접하여 배치되며, 상기 반사부에서 반사되는 빛의 각도를 조절하여 상기 매질 세그먼트에 빛이 고르게 도달하도록 하는 각도 조절부;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 물품은, 상기 매질 세그먼트의 상류 측에 배치되는 제 1 세그먼트 및 상기 매질 세그먼트의 하류 측에 배치되는 제 2 세그먼트를 더 포함하고,
    상기 매질 세그먼트는, 상기 제 1 세그먼트와 맞닿는 제 1 매질 단부 및 상기 제 2 세그먼트와 맞닿는 제 2 매질 단부를 포함하며,
    상기 각도 조절부는, 상기 반사부에서 반사된 빛이 상기 제 1 매질 단부로부터 상기 제 2 매질 단부까지 연속적으로 조사되도록 하는,
    에어로졸 발생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스틱 홀더는,
    상기 세장형 공동의 바닥 면에 배치되어 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 제 1 세그먼트를 포획하는, 제 1 홀더; 및
    상기 하우징의 상기 개방 단부에 인접하게 배치되어 상기 에어로졸 발생 물품의 상기 제 2 세그먼트를 포획하는, 제 2 홀더;
    를 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    회전 요소를 더 포함하고,
    상기 회전 요소는 상기 세장형 공동의 깊이 방향 중심 축을 기준으로 상기 스틱 홀더를 회전시키는,
    에어로졸 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치는 상기 회전 요소에 연결되는 입력 버튼을 더 포함하고,
    상기 입력 버튼의 작동은 상기 회전 요소를 활성화시켜 상기 회전 요소를 회전시키는,
    에어로졸 발생 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 에어로졸 발생 장치는, 상기 회전 요소에 연결되며 사용자의 퍼프를 감지하는 퍼프 센서를 더 포함하고,
    상기 퍼프 센서의 작동은 상기 회전 요소를 활성화시켜 상기 회전 요소를 회전시키는,
    에어로졸 발생 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 세장형 공동은 상기 에어로졸 발생 물품과 마주하는 내벽 면을 포함하고, 상기 내벽 면의 적어도 일부는 빛이 투과될 수 있는 재료로 구성되는,
    에어로졸 발생 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는 매질을 포함하고,
    상기 매질은 상기 에어로졸 발생 물품의 외부로 노출되는,
    에어로졸 발생 장치.
  10. 에어로졸 발생 물품에 있어서,
    제 1 단부 면, 상기 제 1 단부 면의 반대 측 제 2 단부 면, 상기 제 1 단부 면 및 상기 제 2 단부 면의 사이에 형성되는 사이드 면, 매질 세그먼트, 제 1 세그먼트, 제 2 세그먼트 및 래퍼를 포함하고,
    상기 제 1 세그먼트는 상기 매질 세그먼트의 상류 측에 배치되고, 상기 제 2 세그먼트는 상기 매질 세그먼트의 하류 측에 배치되며,
    상기 래퍼는 상기 매질 세그먼트를 제외한 상기 제 1 세그먼트 및 상기 제 2 세그먼트에 대응되는 사이드 면을 감싸는,
    에어로졸 발생 물품.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는, 중공형 관을 포함하고, 상기 매질 세그먼트가 가열되어 형성된 에어로졸은 상기 중공형 관을 통해 상기 제 2 단부 면을 향해 이동하는,
    에어로졸 발생 물품.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는, 판상엽 매질이 접히거나 롤링되어 채워지는,
    에어로졸 발생 물품.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 매질 세그먼트는 매질을 포함하고, 상기 매질은 외부로 노출되는,
    에어로졸 발생 물품.
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