[go: up one dir, main page]

KR20250003056A - 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20250003056A
KR20250003056A KR1020230084987A KR20230084987A KR20250003056A KR 20250003056 A KR20250003056 A KR 20250003056A KR 1020230084987 A KR1020230084987 A KR 1020230084987A KR 20230084987 A KR20230084987 A KR 20230084987A KR 20250003056 A KR20250003056 A KR 20250003056A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cigarette
liquid
cartridge
capillary
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020230084987A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102799091B1 (ko
Inventor
정승규
손현제
임단희
Original Assignee
주식회사 이엠텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이엠텍 filed Critical 주식회사 이엠텍
Priority to KR1020230084987A priority Critical patent/KR102799091B1/ko
Publication of KR20250003056A publication Critical patent/KR20250003056A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102799091B1 publication Critical patent/KR102799091B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/30Devices using two or more structurally separated inhalable precursors, e.g. using two liquid precursors in two cartridges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/42Cartridges or containers for inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/44Wicks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/48Fluid transfer means, e.g. pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/10Devices using liquid inhalable precursors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20Devices using solid inhalable precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Tobacco Products (AREA)

Abstract

본 발명은 액상 전자 담배용 에어로졸 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 궐련에 모세관을 기반으로 하여 담배 액상을 이송하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
본 발명은 카트리지의 액상을 궐련 내부로 이송시켜 궐련내에서 에어로졸을 발생시켜 사용자에게 더욱 풍부하고 다양한 담배 맛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치는 궐련이 삽입되는 궐련 수용부를 구비하는 하우징와, 상기 궐련 수용부의 궐련을 가열하기 위한 가열부와, 외부의 기류를 궐련으로 공급하는 인테이크 구조체와, 액상을 저장하는 카트리지 및 상기 카트리지의 액상을 궐련 내로 이송하는 액상 이송부를 포함할 수 있다.

Description

모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치{THE AEROSOL GENERATION DEVICE FOR LIQUID TRANSPORT BASED ON CAPILLARY SYSTEM}
본 발명은 액상 전자 담배용 에어로졸 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 궐련에 모세관을 기반으로 하여 담배 액상을 이송하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 공기 중의 미세입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태로 제조된 연초를 태우는 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자 담배는 흡입 물질이 담긴 궐련 또는 액상 형태의 에어로졸 형성기재에 열을 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로, 연소를 시켜 니코틴을 발생시키는 종래의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인해 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 방지할 수 있다는 장점을 보유한다.
일반적으로 담배 매질의 주원료인 슬러리 판상엽 시트의 경우 인장력이 약하여 제조적성이 어려우며, 담배 매질에 보습제도 다량 함유되어 있어 물리 성이 취약하다. 또한, 글리세린 등과 같은 액상을 함유한 담배 매질은 친수성으로 인하여 주위 환경의 습도에도 민감하여 제조 공정 환경을 제어하는데 어려움이 있다. 담배 매질 내 함유시킬 수 있는 액상의 양도 한계가 있다.
담배 매질을 포함하는 궐련과, 별도의 액상 카트리지를 사용하여 에어로졸을 생성하는 방법이 제안되고 있다. 상기 액상 카트리지는 히터와 결합되어 있고, 액상 카트리지의 히터에 의해 액상을 에어로졸로 변환하여 궐련에 공급한 후, 궐련 측에서 다시 가열하여 2차 에어로졸화 해서 사용자가 흡입하는 구조로 되어 있다.
이러한 방식은 액상 카트리지에서 생성된 에어로졸이 이동하는 긴 기류 패스에 응축물로 인한 오염이 발생하며, 액상의 기화로 발생한 에어로졸이 긴 기류 패스로 인해 일부가 액체화되어 궐련으로 유입되면서, 타격감이 떨어져 사용자의 만족감이 저하되는 결점이 있다. 또한, 궐련용 가열부와 카트리지용 가열부가 별도로 구비됨에 따라 전류 소모량이 크다는 결점이 있다
본 발명자는 일반 연초 담배를 300도 이상 가열하였을 경우, 니코틴 및 연초의 성분이 효과적으로 에어로졸로 변환되며, 종래의 궐련형 전자담배와 대비하여 풍부한 담배 맛을 느낄 수 있다는 사실을 알게 되었다. 그러나 이 경우에는 무화량이 부족한 문제가 있었다.
또한, 종래의 담배 매질을 가진 궐련형 에어로졸 발생장치는 궐련 내부 온도가 160도 정도였고, 이 온도로 일반 연초 담배를 에어로졸화 하면, 충분한 니코틴의 에어로졸이 생성되지 않고 담배 맛도 좋지 않았다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0110855호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 일반 연초 담배를 효율적으로 에어로졸로 변환시키는 것이다. 카트리지의 액상을 궐련 내부로 이송시키고, 궐련과 액상을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치는, 궐련이 삽입되는 궐련 수용부를 구비하는 하우징과, 상기 궐련 수용부의 궐련을 가열하기 위한 가열부와, 외부의 기류를 궐련으로 공급하는 인테이크 구조체와, 액상을 저장하는 카트리지 및 상기 카트리지의 액상을 궐련 내로 이송하는 액상 이송부를 포함하는 할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 액상 이송부는, 상기 카트리지 내부에서 상기 궐련 수용부 내부까지 연장될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 액상 이송부는, 궐련 방향 단부에 세라믹 팁을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 세라믹 팁은, 원뿔 형상일 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 세라믹 팁은, 열선을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 세라믹 팁은, 상기 액상 이송부와 다른 재질인 것일 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 인테이크 구조체는, 상단 중앙에 상기 액상 이송부가 관통하는 홀이 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 가열부는 일반 연초 담배의 내부를 300도 이상으로 가열하여, 니코틴 및 연초의 성분이 효과적으로 에어로졸로 변환되어, 풍부하고 만족스러운 담배 맛을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른, 에어로졸 발생 장치는, 카트리지의 위치에 따라 대기의 압력 및 중력을 이용하여, 액상을 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른, 액상 이송부는 모세관 현상을 이용하여, 액상을 이송할 수 있다.
본 발명에 따른, 세라믹 팁이 가열부 하단에 위치함으로써, 가열부의 영향을 적게 받고, 유입된 외기가 궐련을 냉각하여, 궐련에 주입된 액상이 원활히 에어로졸을 생성시킬 수 있는, 온도를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른, 세라믹 팁은 열선으로 감겨있고, 열선은 궐련내에서 액상을 에어로졸로 생성시키서, 액상의 이동을 더 빠르게 증진시킬 수 있다.
본 발명에 따른, 피복관은 기기에 액상의 흘러내림을 방지하고 카트리지와 세라믹 팁 간의 밀폐를 유지함으로써 압력차에 따른 액상의 이동을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 인테이크 구조체의 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
"및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다" 및/또는 "포함하는"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 단면도이다.
도 1를 참조하면, 본 발명에서 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치는 궐련이 삽입되는 궐련 수용부를 구비하는 하우징(200)과, 상기 궐련 수용부의 궐련을 가열하기 위한 가열부(201)와, 외부의 기류를 궐련으로 공급하는 인테이크 구조체(202)와, 액상을 저장하는 카트리지(203) 및 상기 카트리지의 액상을 궐련 내로 이송하는 액상 이송부(204)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(200)은, 상부에 궐련이 삽입되는 궐련 수용부(200a)가 형성되어 있고, 하우징의 내부에는 가열부(201), 인테이크 구조체(202), 액상 이송부(204), 카트리지(203), 배터리(208) 및 제어부(미도시)를 수용할 수 있다.
상기 가열부(201)는 궐련을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 요소일 수 있다. 상기 가열부는 상기 하우징의 궐련 수용부(200a)와 함께 궐련을 수용하며, 상기 하우징 내부 궐련 수용부와 맞닿아 배치될 수 있다. 상기 가열부는 세로로 긴 파이프 형상일 수 있다.
또한 상기 가열부(201)는 궐련을 가열하는 저항 발열 히터, 가열체 발열 히터 및 서셉터(susceptor) 및 코일을 포함하는 유도가열 히터를 포함할 수 있다. 상기 가열부는 에어로졸 발생 장치에 수용되는 궐련을 유도 가열(induction heating) 방식으로 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 코일은 서셉터에 자기장을 인가할 수 있다. 배터리로부터 코일에 전력이 공급됨에 따라, 코일의 내부에는 자기장이 형성될 수 있다. 그리고 서셉터는 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체일 수 있다. 서셉터가 코일의 내부에 위치하여 자기장이 인가됨에 따라, 발열함으로써 궐련이 가열될 수 있다.
상기 인테이크 구조체(202)는 궐련에 외부 공기를 공급할 수 있다. 상기 하우징(200)의 하단 일측에는 외부 공기가 유입될 수 있는 홀이 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징의 홀은 상기 인테이크 구조체의 기류 유입홀(206)과 맞닿아 있으며, 기류 유입홀(206)과 연통하여 유입된 공기를 궐련으로 안내하는 기류 유출구(209)가 구비될 수 있다. 상기 인테이크 구조체는 상기 가열부(201)의 하단에 위치하고, 궐련(10)의 끝단을 수용할 수 있다.
상기 카트리지(203)는 액상을 저장할 수 있다. 상기 카트리지는 인테이크 구조체의 측면이나 하부에 위치할 수 있지만, 이러한 위치에 제한되지 않는다. 상기 카트리지는 액상 이송부(204) 일측의 일부를 내부에 수용할 수 있다. 이런 방식으로 액상 이송부를 수용함으로써, 액상이 바닥까지 소모될 때까지 액상의 이송을 가능하게 한다.
또한, 카트리지(203)에는 상부에 내부의 압력을 대기압과 동일하게 유지하게 하는 에어홀이 있다.
또한 카트리지(203)의 내부에는 바깥쪽으로 통하는 액상 공급홀(203a)이 뚫려 있고, 액상 이송부(204)는 이 액상 공급홀을 통과하여 궐련까지 배치될 수 있다.
상기 액상 이송부(204)는 액상을 궐련까지 이송할 수 있다. 상기 액상 이송부는 카트리지(203) 내부에서 액상 공급홀을 통과하여 궐련 수용부(200a)까지 연장되어 배치될 수 있다. 액상은 점도, 표면 장력, 밀도, 열 전도성, 비등점, 증기 압력 등의 특성을 가지므로, 이러한 특성을 고려하여 액상 이송부가 구성되어야 한다.
또한, 액상 이송부(204)는 궐련 방향 단부에 세라믹 팁(205)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 세라믹 팁은 궐련의 중앙에 꽂히는 형태로 배치될 수 있다. 따라서, 세라믹 팁(205)은 원뿔 형상이 바람직하다. 상기 세라믹 팁(205)은 인테이크 구조체(202)의 상단 중앙에 배치될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 에어로졸 발생장치의 전반적인 입력, 출력, 표시장치를 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 본 발명에서는 배터리의 전압 및 전류를 제어하여, 가열부의 발열을 제어할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 동작 방식을 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 액상 이송부(204)는 상기 카트리지(203)의 내부에서 상기 궐련 수용부(200a)의 내부까지 연장되어 배치되어 있다. 카트리지의 상부에는 에어홀이 형성되어, 카트리지 내부의 압력을 대기압과 동일하게 유지해 줄 수 있다. 또한 상기 에어홀은 사용자가 디바이스의 위치를 변경해도 액상이 흘러내리지 않는 작은 홀이며, 액상의 점도로 인해 외부로 액상이 누출되지 않도록 설계될 수 있다.
카트리지(203)는 위치에 따라 대기의 압력 및 중력을 이용하여 액상을 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 만약 도 1과 같이, 카트리지가 인테이크 구조체 측면에 배치된 경우, 카트리지에 저장된 액상의 레벨과 동일한 레벨로 대기의 압력 및 중력을 이용하여 액상 이송부(204)를 통해 액상이 이동될 수 있다. 이 경우, 카트리지의 액상 공급홀(203a)은 카트리지의 하단 측면이나, 도 1과 같이 카트리지 바닥에 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 배치는 액상을 효과적으로 공급할 수 있다.
또한, 액상은 모세관 현상을 이용하여 액상 이송부(204)를 통해 궐련의 중앙부까지 이송될 수 있다. 따라서 액상 이송부는 모세관 현상을 극대화하기 위한 특정 재질을 사용해야 한다. 구체적인 재질에 대한 설명은 후술하기로 한다.
세라믹 팁(205)은 궐련 수용부(200a)에 삽입된 궐련(10)의 하단 중앙부에 꽂히며, 세라믹 팁과 액상 이송부는 모세관 현상과 중력 및 대기압의 영향을 받아 이송된 액상을 궐련의 중앙에 공급할 수 있다.
인테이크 구조체(202)는 기류 유입홀(206)을 통해 외기를 유입시키고, 연통하여 상승한다. 그리고 기류 유출구(209)를 통해 나온 외기는 궐련의 하단으로 유입될 수 있다.
가열부(201)는 배터리(208)와 제어부(미도시)의 제어를 받아 가열될 수 있다.
따라서, 카트리지에 저장된 액상은 액상 이송부를 통해 궐련의 하단 중앙에 공급되고, 외기는 인테이크 구조체를 통해 궐련의 하단면에 공급된다. 가열부는 궐련을 가열하고, 동시에 액상과 외기를 가열하여 에어로졸로 변환시키며, 사용자는 생성된 에어로졸을 흡입하게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 단면도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 다른 실시 예에서, 카트리지(203)가 인테이크 구조체(202)의 하단에 배치되어 있다. 액상 이송부(204)의 일측은 카트리지(202)의 바닥과 맞닿아 있어, 액상 이송부는 바닥에 있는 액상을 이송시킬 수 있다. 카트리지(202)의 상부에 액상 공급홀(203a)이 형성되어 있어서, 액상 이송부(204)는 카트리지의 바닥에서, 액상 공급홀(203a)을 지나, 인테이크 구조체(202)를 통과하여 궐련에 꽂힐 수 있도록 배치될 수 있다.
위와 같은 구조에서, 궐련은 오직 모세관 현상을 이용하여 액상 이송부를 통해 액상을 공급받고. 그리고 인테이크 구조체로부터 외기를 공급받으며, 가열부(201)에 의해 가열되어 에어로졸로 생성될 수 있다.
위와 같은 구조는 디바이스 내에서 공간활용이 좋아서, 디바이스 크기를 소형화할 수 있고, 공간을 활용하여 배터리를 대용량으로 변경 적용할 수 있다.
본 발명의 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 요소별 특징을 설명하도록 하겠다.
도 1 내지 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른, 가열부는 일반 연초 담배의 내부를 300도 이상으로 가열해야 한다.
종래의 궐련형 전자담배는 궐련 내부를 160도 가열 온도로 유지했다. 그러나 본 발명에서는 일반 궐련 담배를 사용하고, 일반 궐련 담배가 효과적인 에어로졸로 생성되기 위해서 300도 이상의 가열 온도가 필요하다. 이 높은 온도로 가열함으로써 일반 연초 담배의 니코틴 및 연초의 성분이 효과적으로 에어로졸로 변환되어, 사용자는 풍부하고 만족스러운 담배 맛과 향을 경험할 수 있다.
본 발명에 따른, 액상 이송부(204)는 모세관 현상을 이용하여 액상을 이송한다. 모세관 현상을 극대화하기 위해 사용되는 재료는 다음과 같은 특징을 가지고, 있어야 한다. 낮은 표면 에너지, 매끄러운 표면, 액체와의 표면적 접촉을 증가시키는 특성, 액체를 흡수하는 특성(친수성) 및 적절한 접촉 각도 등이 있다. 예를 들어, 유리와 세라믹은 낮은 표면 에너지와 매끄러운 표면을 가지고 있어 모세관 현상을 극대화하는 데 효과적이다. 또한, 특정 폴리머 재료와 다공성 물질은 액체와의 표면적을 향상해 모세관 현상을 강화할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 액상 이송부를 구성하기 위해 다공성 물질, 폴리머 튜브, 섬유, 스펀지, 소결된 분발 형상의 세라믹 등과 같은 재료를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른, 세라믹 팁(205)은 액상 이송부와 다른 재질을 가질 수 있다.
액상 이송부는 모세관 현상을 극대화하기 위해 튜브 다발 형태이거나, 다공성을 가진 물질로 구성될 수 있다. 그리고, 카트리지의 위치에 따라 내부에서 여러 경로를 통하여 궐련까지 배치될 수 있다. 그래서 휨, 꺾임이 발생할 수 있다.
그러나, 세라믹 팁(205)은 인테이크 하우징(202)에 고정되고, 궐련의 말단에 끼워서 사용해야 함으로써, 물리적으로 단단한 물질이어야 한다. 또한, 세라믹 팁은 액상 이송부에서 이송한 액상을 잘 흡수하는 물질을 사용해야 한다.
그러므로 세라믹 팁(205)은 다공성 세라믹을 사용하는 것이 바람직하며, 액상 이송부의 재료와 사용성이 달라서, 액상 이송부와 세라믹 팁은 서로 다른 재질을 사용할 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른, 세라믹 팁은 가열부의 하단에 위치하여야 한다.
본발명은 일반 연초 담배를 사용함에 따라, 가열부는 종래의 에어로졸 발생장치의 궐련 내부 온도 160도와 대비하여 300도로 가열 온도를 상승시킬 수 있다. 그러나, 액상이 에어로졸로 생성되는 온도는 약 100도 정도가 적합하다. 예를 들어, 세라믹 팁이 가열부의 중간에 위치한다면, 액상이 300도 정도의 너무 높은 온도로 노출되어, 액상이 타거나 예상치 못한 유해 물질을 생성시킬 수 있다. 따라서, 세라믹 팁이 가열부의 하단에 위치하면, 인테이크 구조체로부터 상승하는 기류가 궐련을 냉각할 수 있으며, 가열부의 영향이 중간 위치에 대비하여 열 영향을 적게 받아, 액상이 에어로졸로 생성되기 쉬운 온도로 유지될 수 있다.
따라서, 세라믹 팁이 가열부 하단에 위치함으로써, 가열부의 영향을 적게 받고, 유입된 외기가 궐련을 냉각하여, 궐련에 주입된 액상이 원활히 에어로졸을 생성시킬 수 있는 온도를 유지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치의 인테이크 구조체 사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른, 상기 인테이크 구조체(202)는, 기류 유입홀(206)과 연통하여 유입된 공기를 궐련으로 안내하는 기류 유출구(209)를 구비할 수 있다. 또한 상단 중앙에는 상기 액상 이송부(204)가 통과하는 홀이 형성될 수 있다.
인테이크 구조체(202)는 원통의 형상으로, 하단의 일측에는 파이프 형태의 기류 유입홀(206)이 결합하여 외기를 유입할 수 있다. 원통 상단의 중앙에는 액상 이송부가 통과하는 홀이 있고, 홀을 제외한 상단면에 외기가 유출되는 기류 유출구(209)가 구비되어 있다.
세라믹 팁(205)은 궐련의 끝단에 꽂혀야 한다. 그래서 인테이크 구조체(202)는 세라믹 팁을 단단히 고정해야 한다.
따라서 인테이크 구조체(202)는 궐련의 일단을 수용하고, 외기를 공급하며, 액상 이송부를 중앙으로 관통시키는 구조를 가져야 하며, 세라믹 팁을 단단히 고정할 수 있는 구조로 될 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른, 상기 세라믹 팁(205)은, 열선(207)을 더 포함할 수 있다.
세라믹 팁은 열선으로 감겨 있을 수 있다. 액상 이송부(204)를 통해 이송된 액상은 모세관 현상을 통해 액상 이송부(204)에서 세라믹 팁(205)으로 흡수되고, 궐련으로 이동한다. 이때 세라믹 팁(205)의 열선(207)은 액상을 가열하여 에어로졸을 생성함으로써, 액상의 이동을 더 빠르게 증진할 수 있다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른, 본 발명은 상기 액상 이송부를 내부에 수용하는 피복관을 더 포함할 수 있다. 피복관은 기기 내 액상의 흘러내림을 방지하고, 청결 상태를 유지할 수 있으며, 피복관 내의 압력을 유지할 수 있다.
가열부(201)의 내부는 고온으로 유지되고, 에어로졸을 발생시켜 상승기류를 형성한다. 따라서 대기보다 낮은 압력을 유지할 수 있다. 또한 카트리지(203)의 상단에는 에어홀이 있어, 카트리지의 내부는 대기압으로 유지될 수 있다. 이로 따라 카트리지의 내부와 에어로졸 발생하는 세라믹 팁 사이에는 압력 차가 발생할 수 있다. 피복관의 내부가 밀폐되어 있다면, 대기의 압력에 의해 카트리지 내부의 액상이 대기압에 의해 밀려서 세라믹 팁으로 액상의 이동을 증가시킬 수 있다. 파스칼의 유체 법칙에 따라 카트리지의 횡단면이 클수록 상승력은 커질 수 있다.
그러므로 피복관은 기기에 액상의 흘러내림을 방지하고 카트리지와 세라믹 팁 사이 밀폐를 유지함으로써 압력 차에 따른 액상의 이동을 증가시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상과 필수적 특징을 유지한 채로 다른 형태로도 실시될 수 있음을 인지할 수 있을 것이다.
따라서 특허청구범위 기재사항으로부터 직접 도출되는 구성은 물론 그와 등가인 구성으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 ; 일반 궐련
200 ; 하우징
200a ; 궐련 수용부
201 ; 가열부
202 ; 인테이크 구조체
203 ; 카트리지
203a ; 액상 공급홀
204 ; 액상 이송부
205 ; 세라믹 팁
206 ; 기류 유입홀
207 ; 열선
208 ; 배터리
209 ; 기류 유출구

Claims (7)

  1. 궐련이 삽입되는 궐련 수용부를 구배하는 하우징;
    상기 궐련 수용부의 궐련을 가열하기 위한 가열부;
    외부의 기류를 궐련으로 공급하는 인테이크 구조체;
    액상을 저장하는 카트리지; 및
    상기 카트리지의 액상을 궐련 내로 이송하는 액상 이송부;를 포함하는,
    모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액상 이송부는,
    상기 카트리지 내부에서 상기 궐련 수용부 내부까지 연장되어 있는,
    모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 액상 이송부는,
    궐련 방향 단부에 세라믹 팁을 더 포함하는,
    모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 세라믹 팁은,
    원뿔 형상인 것을 특징으로 하는,
    모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 세라믹 팁은, 열선을 더 포함하는,
    모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 세라믹 팁은,
    상기 액상 이송부와 다른 재질인 것을 특징으로 하는,
    모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 인테이크 구조체는,
    상단 중앙에 상기 액상 이송부가 관통하는 홀이 형성된 것을 특징으로 하는, 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치.
KR1020230084987A 2023-06-30 2023-06-30 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치 Active KR102799091B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230084987A KR102799091B1 (ko) 2023-06-30 2023-06-30 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230084987A KR102799091B1 (ko) 2023-06-30 2023-06-30 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20250003056A true KR20250003056A (ko) 2025-01-07
KR102799091B1 KR102799091B1 (ko) 2025-04-23

Family

ID=94239202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230084987A Active KR102799091B1 (ko) 2023-06-30 2023-06-30 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102799091B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140110855A (ko) 2011-12-08 2014-09-17 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 모세관 인터페이스를 가진 에어로졸 발생장치
KR20200057490A (ko) * 2018-11-16 2020-05-26 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 시스템
KR102180421B1 (ko) * 2017-10-30 2020-11-18 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치
KR20210034078A (ko) * 2018-09-21 2021-03-29 썬전 버디 테크놀로지 디벨롭먼트 컴퍼니 리미티드 세라믹 발열체 및 전자담배

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140110855A (ko) 2011-12-08 2014-09-17 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 모세관 인터페이스를 가진 에어로졸 발생장치
KR102180421B1 (ko) * 2017-10-30 2020-11-18 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치
KR20210034078A (ko) * 2018-09-21 2021-03-29 썬전 버디 테크놀로지 디벨롭먼트 컴퍼니 리미티드 세라믹 발열체 및 전자담배
KR20200057490A (ko) * 2018-11-16 2020-05-26 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102799091B1 (ko) 2025-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220061397A1 (en) Aerosol Generating Systems
US20230172269A1 (en) Vapor provision device with liquid capture
KR102060042B1 (ko) 내부 히터를 가진 에어로졸 발생장치
KR102017920B1 (ko) 모세관 인터페이스를 가진 에어로졸 발생장치
CN109982590B (zh) 包括多种气溶胶形成基质和刺穿元件的气溶胶生成系统
RU2741896C2 (ru) Устройство доставки аэрозоля с улучшенным переносом текучей среды
US11937637B2 (en) Aerosol source for a vapor provision system
US20190373957A1 (en) Cartridge for pump-operated aerosol-generating system
US10512285B2 (en) Method of controlling aerosol production to control aerosol properties
CN103974637B (zh) 具有气流喷嘴的浮质产生装置
CN103237470B (zh) 具有防止泄漏装置的气雾剂生成系统
ES2760453T3 (es) Dispositivo generador de aerosol con flujo de aire ajustable
KR102590701B1 (ko) 모듈형 조립체를 포함하는 에어로졸 발생 시스템
CN110022703B (zh) 具有外部筒的气溶胶生成系统
JP7268824B2 (ja) 蒸気供給システム用のアトマイザ
KR20200140286A (ko) 기화를 최적화한 전자 담배
US20230389611A1 (en) A Cartridge for an Aerosol Generating Device, an Aerosol Generating Device and an Aerosol Generating System
KR102799091B1 (ko) 모세관 기반 액상 이송 에어로졸 발생 장치
KR102768930B1 (ko) 에어로졸 발생장치
US20250127230A1 (en) Aerosol-generating system with replaceable mouthpiece
US20250176627A1 (en) A Cartridge for a Vapour Generating Device
EP4282289A1 (en) Atomiser and electronic atomising apparatus
KR20240016715A (ko) 에어로졸 발생장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20230630

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20230630

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20241217

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20250321

Patent event code: PE09021S02D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20250414

PG1601 Publication of registration