KR102487079B1 - 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 일측 단부에 궐련이 삽입되며 전기신호에 의해 작동함으로써 궐련을 가열하는 히터와, 히터를 궐련의 길이 방향을 따라 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하게 지지하는 지지부와, 지지부에 대하여 회전 가능하게 결합되어 회전함으로써 히터에 구동력을 전달하여 히터를 궐련의 길이 방향을 따라 이동시키는 회전부를 구비한다.

Description

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치{Aerosols generating apparatus with movable heater}

실시예들은 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 궐련을 분리하기 전에 히터가 궐련의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동함으로써 궐련과 히터의 분리가 편리하게 이루어지며 잔류물을 궐련과 함께 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출할 수 있는 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 장치는 흡연자의 흡연 욕구를 만족시키는 기능을 하면서도 타르와 같이 신체에 유해한 성분을 최소화한 새로운 방식의 흡연용 장치로서, 전통적인 담배를 대체하는 새로운 시장을 형성하고 있다. 에어로졸 생성 장치에는 액체 상태의 담배를 기화시키는 액체 니코틴 기화장치나 궐련을 가열하여 훈증 방식으로 흡연용 기체를 발생시키는 에어로졸 발생장치 등이 포함된다.

전기를 이용하여 궐련을 가열하는 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치를 사용할 때에는 히터에 의해 가열됨으로써 흡연용 기체를 발생시킨 궐련을 에어로졸 생성 장치에서 분리하여 폐기한 후 새로운 궐련을 에어로졸 생성 장치에 삽입할 수 있다.

한국 등록특허 제10-1667124호는 궐련을 가열하여 흡연용 기체를 발생시키는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 에어로졸 생성 장치에 궐련을 삽입하는 동작이나 에어로졸 생성 장치로부터 궐련을 분리하는 동작을 보조하는 홀더(holder)의 구조를 설명한다.

사용자가 이러한 구조의 에어로졸 생성 장치를 사용할 때에는 흡연 시에 에어로졸 생성 장치의 외부로 추출되는 홀더에 궐련을 삽입하여 홀더와 궐련을 에어로졸 생성 장치로 밀어 넣는 동작을 실시하고, 흡연 후에는 홀더를 에어로졸 생성 장치의 외부로 돌출시킨 후 홀더에서 궐련을 제거하는 작업을 실시한다.

이와 같은 구성의 홀더를 이용한 에어로졸 생성 장치에서는 홀더가 단순히 궐련의 삽입과 분리 동작을 안내하는 기능만을 하므로, 흡연 중에 가열되는 궐련에서 발생한 잔류물이 에어로졸 생성 장치의 내부 공간과 히터 등의 구성요소들에 남아 에어로졸 생성 장치를 청결히 유지하기가 어렵다.

사용자가 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리할 때에는 홀더에 삽입되어 있는 상태의 궐련을 사용자가 손으로 잡아 홀더의 밖으로 궐련을 당기는 조작에 의해 궐련을 제거하는데, 궐련과 히터의 접촉면에 붙어 있던 담배 성분이 사용자가 궐련을 분리하는 조작 중에도 분리되지 않고 히터에 남는다. 궐련에서 발생한 담배 성분은 궐련과 히터의 사이의 접촉면에 부착되는데, 히터에 부착된 담배 성분이 히터의 열에 의해 응축됨으로써 부착력이 더욱 강해지므로 에어로졸 생성 장치의 사용시간이 경과할수록 히터와 에어로졸 생성 장치의 내부 공간의 청결도가 불량해진다.

한국 등록특허 제10-1667124호(2016.10.11)

실시예들은 에어로졸 생성 방법 및 장치를 제공한다. 또한 실시예들은 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

실시예들은 또한 궐련의 분리 작업이 편리한 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

실시예들 또한 히터에 부착되는 물질을 제거할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

일 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 일측 단부에 궐련이 삽입되며 전기신호에 의해 작동함으로써 궐련을 가열하는 히터와, 히터를 궐련의 길이 방향을 따라 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하게 지지하는 지지부와, 지지부에 대하여 회전 가능하게 결합되어 회전함으로써 히터에 구동력을 전달하여 히터를 궐련의 길이 방향을 따라 이동시키는 회전부를 구비한다.

지지부는 궐련의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간과 수용공간의 일측 단부에서 외부로 개방되어 궐련이 삽입되는 전방개구와 수용공간의 타측 단부에서 히터의 전방단부가 삽입되는 후방개구를 구비하는 수용부와, 수용부의 후방에서 히터의 후방단부를 둘러싸며 히터를 궐련의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동 가능하게 지지하는 직선이동 가이드를 구비할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 직선이동 가이드와 히터의 어느 하나에 설치된 직진 돌기와, 직진 돌기가 삽입되도록 직선이동 가이드와 히터의 다른 하나에 설치되어 직진 돌기를 궐련의 길이 방향을 따라 직선적으로 안내하는 직선홈을 더 구비할 수 있다.

회전부는 직선이동 가이드의 외측에 직선이동 가이드에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있으며,

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부와 히터의 어느 하나에 설치된 돌출부와, 돌출부가 삽입되도록 회전부와 히터의 다른 하나에 회전부의 회전 방향을 따라 연장하며 궐련의 길이 방향을 향해 경사를 이루도록 설치되는 안내홈을 더 구비할 수 있다.

돌출부는 히터의 외측에 설치되고 안내홈은 회전부의 내측면에 설치될 수 있으며, 직선이동 가이드는 돌출부를 관통시키는 통공과 돌출부의 이동 범위를 제한하는 스토퍼를 구비할 수 있다.

지지부는 직선이동 가이드의 후방단부를 지지할 수 있으며 회전부를 회전 가능하게 지지하는 베이스를 더 구비할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 지지부는 수용부의 외측에 결합되며 베이스와 함께 회전부를 회전 가능하게 지지하는 외측 케이스를 더 구비할 수 있다.

회전부는 궐련의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간과 수용공간의 일측 단부에서 외부로 개방되어 궐련이 삽입되는 전방개구와 수용공간의 타측 단부에서 히터의 전방단부가 삽입되는 후방개구를 구비할 수 있고, 지지부는 히터의 후방단부를 궐련의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동 가능하게 지지할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 지지부와 히터의 어느 하나에 설치된 직진 돌기와, 직진 돌기가 삽입되도록 지지부와 히터의 다른 하나에 설치되어 직진 돌기를 궐련의 길이 방향을 따라 직선적으로 안내하는 직선홈을 더 구비할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부와 히터의 어느 하나에 설치된 돌출부와, 돌출부가 삽입되도록 회전부와 히터의 다른 하나에 회전부의 회전 방향을 따라 연장하며 궐련의 길이 방향을 향해 경사를 이루도록 설치되는 안내홈을 더 구비할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부와 지지부의 사이에 설치되며 회전부가 회전하는 경로 상에 배치되어 회전부의 회전운동에 대한 저항력을 부여하는 저항돌기를 더 구비할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부와 지지부의 사이에 설치되며 회전부가 회전하는 경로 상에 배치되어 회전부의 회전운동을 제한하는 스토퍼를 더 구비할 수 있다.

이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부와 지지부의 사이에 설치되며 회전부를 회전부가 회전하는 방향 중 일 방향을 향하여 가압하는 탄성가압부를 더 구비할 수 있다.

다른 측면의 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은, 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 홀더; 및 상기 홀더가 삽입되는 내부 공간을 포함하는 크래들;을 포함하고, 상기 홀더가 상기 크래들의 상기 내부 공간에 삽입된 후 틸트(tilt)되어 상기 에어로졸을 생성한다.

또 다른 측면의 실시예에 관한 홀더에 삽입되는 궐련은, 복수의 담배 가닥들을 포함하는 담배 로드; 중공을 포함하는 제 1 필터 세그먼트; 상기 생성된 에어로졸을 냉각하는 냉각 구조물; 및 제 2 필터 세그먼트;를 포함한다.

상술한 바와 같은 실시예들에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 궐련을 분리하기 전에 먼저 회전부의 회전에 의해 히터가 궐련의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동함으로써 히터의 단부가 궐련에서 쉽게 빠져나오므로 궐련과 히터의 분리가 편리하게 이루어질 수 있다.

또한 히터가 궐련의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동하는 동안 잔류물이 궐련에 부착된 상태가 유지되므로, 궐련에 부착되어 있는 잔류물을 궐련과 함께 에어로졸 생성 장치의 외부로 손쉽게 배출시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 에어로졸 생성 장치의 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 에어로졸 생성 장치에서 궐련이 분리되는 작동상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 횡단면도이다.
도 8은 또 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 횡단면도이다.
도 9는 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 10a 및 도 10b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 11은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 12a 및 도 12b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 13은 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 14는 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 15a 내지 도 15b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 16은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 17은 홀더가 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 20a 및 20b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 21a 내지 도 21f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.

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.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 일 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타난 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타난 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 궐련(10)이 삽입되며 전기 신호에 의해 작동함으로써 궐련(10)을 가열하는 히터(20)와, 히터(20)를 이동 가능하게 지지하는 지지부(30)와, 지지부(30)에 회전 가능하게 결합되는 회전부(40)를 구비한다.

지지부(30)는 궐련(10)을 수용하는 수용부(31)와, 수용부(31)의 후방에서 히터(20)의 후방단부(20r)를 둘러싸는 직선이동 가이드(35)를 구비한다.

지지부(30)의 수용부(31)는 궐련(10)의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간(31v)과, 수용공간(31v)의 일측 단부에서 외부로 개방되어 궐련(10)이 삽입되는 전방개구(31f)와, 수용공간(31v)의 타측 단부에서 히터(20)의 전방단부(20f)가 삽입되는 후방개구(31r)를 구비한다.

궐련(10)은 원통형상으로 제작될 수 있으며, 수용부(31)는 궐련(10)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 갖는다.

수용부(31)의 전방의 일측 단부는 전방개구(31f)에 의해 외부로 개방되며, 수용부(31)의 후방의 타측 단부에는 직선이동 가이드(35)가 연결된다. 직선이동 가이드(35)도 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 갖는다.

직선이동 가이드(35)는 수용부(31)의 후방에서 히터(20)의 후방단부(20r)를 둘러싸며 히터(20)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동 가능하게 지지하는 기능을 한다.

수용부(31)와 직선이동 가이드(35)는 플라스틱 소재나 알루미늄과 같은 금속성 소재를 이용하여 일체로 성형이 될 수도 있고, 독립적으로 제작된 후에 서로 결합될 수 있다.

직선이동 가이드(35)의 후방의 후방단부(35e)에는 베이스(39)가 결합된다. 베이스(39)는 직선이동 가이드(35)의 후방단부(35e)를 지지하는 기능을 한다. 또한 베이스(39)는 회전부(40)를 회전 가능하게 지지하는 기능을 할 수 있다.

지지부(30)는 수용부(31)의 외측에 결합되며 베이스(39)와 함께 회전부(40)를 회전 가능하게 지지하는 기능을 수행하는 외측 케이스(38)를 구비한다. 외측 케이스(38)는 전방이 개구되어 궐련(10)의 삽입되는 통로로 기능하는 개구(38i)를 구비하는 중공의 원통형상을 갖는다. 외측 케이스(38)는 플라스틱 소재나 알루미늄과 같은 금속 소재로 제작될 수 있다.

외측 케이스(38)는 내측 벽면에 수용부(31)의 외측 표면에 접촉하도록 외측 케이스(38)의 내벽면을 따라 외측 케이스(38)의 중심에 대해 원주방향으로 연장하는 링 형상의 돌기(38f)를 구비한다. 외측 케이스(38)의 링 형상의 돌기(38f)가 수용부(31)의 외측 표면에 삽입됨으로써, 외측 케이스(38)가 수용부(31)에 고정된다.

히터(20)의 전방의 전방단부(20f)에 궐련(10)이 삽입될 수 있다. 베이스(39)에는 전기공급장치(36)가 설치되며, 히터(20)의 후방단부(20r)와 전기공급장치(36)는 전기를 전달하는 배선(70)에 의해 전기적으로 연결된다. 히터(20)의 전방단부(20f)에 궐련(10)이 삽입된 상태에서 전기공급장치(36)의 전기가 히터(20)에 공급되면 히터(20)가 가열됨으로써 궐련(10)이 가열된다.

지지부(30)는 히터(20)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하도록 지지한다.

히터(20)는 후방단부(20r)의 외측에 돌출되며 궐련(10)의 길이 방향, 즉 히터(20)의 길이 방향으로 연장하는 직진 돌기(20p)를 구비한다. 히터(20)의 후방단부(20r)를 둘러싸는 지지부(30)의 직선이동 가이드(35)는 직진 돌기(20p)가 삽입되는 직선홈(20ℓ)을 구비한다. 직선홈(20ℓ)은 직진 돌기(20p)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동하도록 안내하는 기능을 수행한다.

도시된 실시예에서 직진 돌기(20p)는 히터(20)에 설치되고, 직선홈(20ℓ)은 직선이동 가이드(35)에 설치되었으나 실시예는 이러한 구성에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어 직진 돌기(20p)는 직선이동 가이드(35)에 설치될 수 있고, 직선홈(20ℓ)은 히터(20)에 설치될 수 있다.

회전부(40)는 궐련(10)의 길이 방향인 축(O)을 중심으로 회전하도록 지지부(30)에 회전 가능하게 결합된다. 사용자가 회전부(40)를 손으로 잡아 회전시키면, 회전부(40)가 축(O)을 중심으로 회전함으로써 히터(20)에 구동력을 전달하여 히터(20)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 이동시킨다. 회전부(40)는 전기와 열이 전달되지 않는 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어 회전부(40)는 고무나 플라스틱 등의 소재로 제작될 수 있고, 금속소재로 제작된 후에 사용자의 손이 닿는 외부 표면은 열 및 전기를 전달하지 않는 소재로 코팅될 수 있다.

회전부(40)는 직선이동 가이드(35)의 외측에 결합되며, 직선이동 가이드(35)에 대해 회전할 수 있다. 회전부(40)는 내부가 빈 중공 원통형상을 갖는다. 회전부(40)는 내측면에 궐련(10)의 길이 방향을 향해 경사를 이루며 회전부(40)의 회전 방향을 따라 원주 방향으로 연장하는 안내홈(47)을 구비한다.

히터(20)는 후방단부(20r)에서 외측을 향해 돌출하는 돌출부(27)를 구비한다. 직선이동 가이드(35)는 히터(20)의 돌출부(27)를 회전부(40)의 내측면을 향해 관통시키도록 개방되며 원주방향을 따라 연장하는 통공(35h)을 구비한다. 따라서 히터(20)의 돌출부(27)는 통공(35h)을 통과하여 회전부(40)의 안내홈(47)에 삽입되다.

따라서 회전부(40)가 회전함에 따라 회전부(40)의 회전하는 힘이 회전부(40)의 안내홈(47)에 삽입되어 있는 돌출부(27)에 전달된다. 히터(20)는 직선이동 가이드(35)에 의해 궐련(10)의 길이 방향으로만 이동하도록 구속되어 있는 상태이므로, 회전부(40)가 회전하는 동안 안내홈(47)이 돌출부(27)를 밀어서 히터(20)가 궐련(10)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

직선이동 가이드(35)는 통공(35h)의 일부분에서 돌출부(27)에 접촉하도록 형성되어 돌출부(27)의 이동 범위를 제한하는 스토퍼(35s)를 구비한다. 회전부(40)의 회전 운동에 의해 히터(20)가 이동하다가 돌출부(27)가 스토퍼(35s)에 도달하면 히터(20)는 더 이상 직선 운동을 할 수 없다.

도 2는 궐련(10)이 에어로졸 생성 장치에 장착된 상태를 도시한다. 에어로졸 생성 장치가 담배 연기 발생 기능을 수행하기 위해서는 도 2에 도시된 것과 같이 궐련(10)이 수용부(31)의 후방개구(31r)까지 삽입된다. 히터(20)의 전체 길이는 약 20mm이며 궐련(10)에 삽입된 히터(20)의 전방단부(20f)의 길이는 약 12mm이다. 이러한 상태에서는 궐련(10)의 후방단부가 히터(20)의 전방단부(20f)에 삽입되어 있으므로, 히터(20)에 전기가 공급되면 히터(20)가 궐련(10)을 가열하여 담배 연기를 발생시킬 수 있다.

도 3은 도 1의 에어로졸 생성 장치의 작동상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3의 에어로졸 생성 장치에서 궐련이 분리되는 작동상태를 도시한 단면도이다.

사용자가 에어로졸 생성 장치를 사용한 후에 에어로졸 생성 장치에서 궐련(10)을 제거해야 한다. 도 3 및 도 4는 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리하는 작동상태를 차례로 도시한다.

사용자가 에어로졸 생성 장치에서 궐련(10)을 분리하기 위해서 회전부(40)를 회전시키면, 도 3에 도시된 것과 같이 회전부(40)가 지지부(30)의 중심, 즉 축(O)을 중심으로 회전 운동을 함으로써 회전부(40)의 회전 운동에 의한 힘이 히터(20)의 돌출부(27)에 전달되어 히터(20)가 궐련(10)의 길이 방향으로 직선 운동을 한다. 히터(20)는 약 4mm만큼 직선 운동을 한다.

궐련(10)이 히터(20)에 의해 가열되는 동안 궐련(10)에서 발생한 담배 물질(잔류물)은 히터(20)와 궐련(10)의 사이의 접촉면에 응축되어 부착된다. 회전부(40)가 회전 운동을 하여 도 3에 도시된 것과 같이 히터(20)가 하측으로 이동하는 동안 궐련(10)의 후방단부는 수용부(31)의 후방단부에 의해 지지되어 있다. 따라서 히터(20)가 하측으로 이동하는 동안 궐련(10)은 수용부(31)의 내부에 위치를 유지하고 있으므로 히터(20)와 궐련(10)의 사이의 접촉면에 부착되어 있는 담배 물질이 궐련(10)의 후방단부의 표면에 부착된 상태를 유지한다.

도 3에 도시된 상태에서 사용자가 궐련(10)을 잡아서 수용부(31)의 외부로 추출하면, 도 4에 도시된 것과 같이 사용된 궐련(10)이 에어로졸 생성 장치의 수용부(31)로부터 완전히 분리될 수 있다.

새로운 궐련(10)을 에어로졸 생성 장치에 장착하기 위해서는, 도 4에 도시된 상태에서 회전부(40)를 반대 방향으로 회전시키면 회전부(40)의 회전 운동이 히터(20)에 전달되어 히터(20)가 상측을 향해 직선 운동을 함으로써 도 2에 도시된 위치로 히터(20)가 이동을 한다. 도 2에 도시된 위치로 히터(20)가 이동을 하면 새로운 궐련(10)을 수용부(31)에 장착할 수 있다.

종래의 에어로졸 생성 장치에서는 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리할 때에 사용자가 에어로졸 생성 장치로부터 단순히 빼내는 방식을 이용하므로, 궐련과 히터의 사이에 존재하는 담배 물질이 히터에 부착되는 경우가 많다.

그러나 상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에서는 궐련(10)을 에어로졸 생성 장치에서 분리하기 전에 먼저 회전부(40)를 회전시켜 히터(20)를 분리 위치, 즉 도 3에 도시된 것과 같이 궐련(10)으로부터 멀어지도록 하측 방향으로 이동한 위치로 이동시킬 수 있다.

히터(20)가 궐련(10)의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동하는 동안 궐련(10)에 삽입된 히터(20)의 전방단부(20f)가 궐련(10)에서 쉽게 빠져나올 수 있으며, 이러한 과정에서 궐련(10)과 히터(20)의 사이에 존재하던 잔류물이 궐련(10)에 부착된 상태가 유지된다. 히터(20)가 먼저 궐련(10)으로부터 분리된 후에 사용자가 궐련(10)을 잡아서 에어로졸 생성 장치로부터 궐련(10)을 분리할 수 있으므로, 궐련(10)과 함께 궐련(10)에 부착되어 있는 잔류물을 손쉽게 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출시킬 수 있다.

도 5는 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

도 5에 나타난 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 궐련(10)이 삽입되며 전기 신호에 의해 작동함으로써 궐련(10)을 가열하는 히터(120)와, 히터(120)를 이동 가능하게 지지하는 지지부(130)와, 지지부(130)에 회전 가능하게 결합되는 회전부(140)를 구비한다.

지지부(130)는 궐련(10)을 수용하는 수용부(131)와, 수용부(131)의 후방에서 히터(120)의 후방단부(120r)를 둘러싸는 직선이동 가이드(139)를 구비한다.

지지부(130)의 수용부(131)는 궐련(10)의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간(131v)과, 수용공간(131v)의 일측 단부에서 외부로 개방되어 궐련(10)이 삽입되는 전방개구(131f)와, 수용공간(131v)의 타측 단부에서 히터(120)의 전방단부(120f)가 삽입되는 후방개구(131r)를 구비한다.

궐련(10)은 원통형상으로 제작될 수 있으며, 수용부(131)는 궐련(10)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 갖는다.

수용부(131)의 전방의 일측 단부는 전방개구(131f)에 의해 외부로 개방되며, 수용부(131)의 후방의 타측 단부에는 직선이동 가이드(139)가 연결된다.

수용부(131)는 후방의 타측 단부에 연결 플랜지(131s)를 구비하는데, 연결 플랜지(131s)는 회전부(140)의 원주 방향의 통로(140s)을 관통하여 직선이동 가이드(139)에 결합된다. 회전부(140)의 원주 방향의 통로(140s)는 회전부(140)의 회전 방향에서의 연결 플랜지(131s)의 길이보다 길게 원주 방향을 따라 연장하여 형성되므로, 회전부(140)는 직선이동 가이드(139)와 수용부(131)에 대해 회전할 수 있다.

직선이동 가이드(139)도 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 갖는다. 직선이동 가이드(139)는 수용부(131)의 후방에서 히터(120)의 후방단부(120r)를 둘러싸며 히터(120)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동 가능하게 지지하는 기능을 한다.

히터(120)의 전방의 전방단부(120f)에 궐련(10)이 삽입될 수 있다. 히터(120)의 후방단부(120r)는 전기를 전달하는 배선(70)에 의해 전기공급장치와 전기적으로 연결된다. 히터(120)의 전방단부(120f)에 궐련(10)이 삽입된 상태에서 히터(120)에 전기가 공급되면 히터(120)가 가열됨으로써 궐련(10)이 가열된다.

지지부(130)는 히터(120)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하도록 지지한다.

히터(120)는 후방단부(120r)의 외측에 돌출되는 직진 돌기(120p)를 구비한다. 히터(120)의 후방단부(120r)를 둘러싸는 지지부(130)의 직선이동 가이드(139)는 직진 돌기(120p)가 삽입되며 궐련(10)의 길이 방향으로 직선적으로 연장하는 직선홈(120ℓ)을 구비한다. 직선홈(120ℓ)은 직진 돌기(120p)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동하도록 안내하는 기능을 수행한다.

도시된 실시예에서 직진 돌기(120p)는 히터(120)에 설치되고, 직선홈(120ℓ)은 직선이동 가이드(139)에 설치되었으나 실시예는 이러한 구성에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어 직진 돌기(120p)는 직선이동 가이드(139)에 설치될 수 있고, 직선홈(120ℓ)은 히터(120)에 설치될 수 있다.

직선이동 가이드(139)는 직선홈(120ℓ)의 일부분에서 직진 돌기(120p)에 접촉하도록 형성되어 직진 돌기(120p)의 이동 범위를 제한하는 스토퍼(120t)를 구비한다. 회전부(140)의 회전 운동에 의해 히터(120)가 이동하다가 직진 돌기(120p)가 스토퍼(120t)에 도달하면 히터(120)는 더 이상 직선 운동을 할 수 없다.

회전부(140)는 궐련(10)의 길이 방향의 축을 중심으로 회전하도록 지지부(130)에 회전 가능하게 결합된다. 사용자가 회전부(140)를 손으로 잡아 회전시키면, 회전부(140)가 히터(120)에 구동력을 전달하여 히터(120)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 이동시킨다. 회전부(140)는 전기와 열이 전달되지 않는 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어 회전부(140)는 고무나 플라스틱 등의 소재로 제작될 수 있고, 금속소재로 제작된 후에 사용자의 손이 닿는 외부 표면은 열 및 전기를 전달하지 않는 소재로 코팅될 수 있다.

회전부(140)는 직선이동 가이드(139)의 외측에 결합되며, 직선이동 가이드(139)에 대해 회전할 수 있다. 회전부(140)는 내부가 빈 중공 원통형상을 갖는다. 회전부(140)는 내측면에 돌출하는 돌출부(147)를 구비한다.

히터(120)는 후방단부(120r)의 외측 면에 궐련(10)의 길이 방향을 향해 경사를 이루며 후방단부(120r)의 외측 면의 원주 방향으로 연장하는 안내홈(127)을 구비한다. 회전부(140)의 돌출부(147)는 히터(120)의 안내홈(127)에 삽입되다.

따라서 회전부(140)가 회전함에 따라 회전부(140)의 회전하는 힘이 회전부(140)의 돌출부(147)를 통해 안내홈(127)에 전달된다. 히터(120)는 직선이동 가이드(139)에 의해 궐련(10)의 길이 방향으로만 이동하도록 구속되어 있는 상태이므로, 회전부(140)가 회전하는 동안 돌출부(147)가 안내홈(127)을 밀어서 히터(120)가 궐련(10)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

도 6은 또 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.

도 6에 나타난 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 궐련(10)이 삽입되며 전기 신호에 의해 작동함으로써 궐련(10)을 가열하는 히터(220)와, 히터(220)를 이동 가능하게 지지하는 지지부(230)와, 지지부(230)에 회전 가능하게 결합되는 회전부(240)를 구비한다.

궐련(10)은 원통형상으로 제작될 수 있으며, 회전부(240)는 궐련(10)의 외경에 대응하는 내경을 가지며 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 갖는다.

회전부(240)는 궐련(10)의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간(241v)과, 수용공간의 일측 단부에서 외부로 개방되어 궐련이 삽입되는 전방개구와, 수용공간(241v)의 타측 단부에서 히터(220)의 전방단부(220f)가 삽입되는 후방개구(241r)를 구비한다.

지지부(230)는 히터(220)의 후방단부(220r)를 둘러싸며 히터(220)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동 가능하게 지지하는 기능을 한다.

히터(220)의 전방의 전방단부(220f)에 궐련(10)이 삽입될 수 있다. 히터(220)의 후방단부(220r)는 전기를 전달하는 배선(70)에 의해 전기공급장치에 전기적으로 연결된다. 히터(220)의 전방단부(220f)에 궐련(10)이 삽입된 상태에서 히터(220)에 전기가 공급되면 히터(220)가 가열됨으로써 궐련(10)이 가열된다.

지지부(230)는 히터(220)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 범위 내에서 이동 가능하도록 지지한다.

히터(220)는 후방단부(220r)의 외측에서 돌출되는 직진 돌기(220p)를 구비한다. 히터(220)의 후방단부(20r)를 둘러싸는 지지부(230)는 직진 돌기(220p)가 삽입되며 궐련(10)의 길이 방향으로 직선적으로 연장하는 직선홈(220ℓ)을 구비한다. 직선홈(220ℓ)은 직진 돌기(220p)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 직선적으로 이동하도록 안내하는 기능을 수행한다.

도시된 실시예에서 직진 돌기(220p)는 히터(220)에 설치되고, 직선홈(220ℓ)은 지지부(230)에 설치되었으나 실시예는 이러한 구성에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어 직진 돌기(220p)는 지지부(230)에 설치될 수 있고, 직선홈(220ℓ)은 히터(220)에 설치될 수 있다.

지지부(230)는 직선홈(220ℓ)의 일부분에서 직진 돌기(220p)에 접촉하도록 형성되어 직진 돌기(220p)의 이동 범위를 제한하는 스토퍼(220t)를 구비한다. 회전부(240)의 회전 운동에 의해 히터(220)가 이동하다가 직진 돌기(220p)가 스토퍼(220t)에 도달하면 히터(220)는 더 이상 직선 운동을 할 수 없다.

회전부(240)는 내부가 빈 중공 원통형상을 갖는다. 회전부(240)는 궐련(10)의 길이 방향의 축 중심으로 회전하도록 지지부(230)에 회전 가능하게 결합된다. 회전부(240)와 지지부(230)의 사이에는 회전부(240)를 지지부(230)에 회전 가능하게 연결하는 레일홈(240g)과 레일(230p)이 설치된다.

사용자가 회전부(240)를 손으로 잡아 회전시키면, 회전부(240)가 궐련(10)의 축을 중심으로 회전함으로써 히터(220)에 구동력을 전달하여 히터(220)를 궐련(10)의 길이 방향을 따라 이동시킨다. 회전부(240)는 전기와 열이 전달되지 않는 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어 회전부(240)는 고무나 플라스틱 등의 소재로 제작될 수 있고, 금속소재로 제작된 후에 사용자의 손이 닿는 외부 표면은 열 및 전기를 전달하지 않는 소재로 코팅될 수 있다.

회전부(240)는 내측면에 궐련(10)의 길이 방향을 향해 경사를 이루며 회전부(240)의 회전 방향을 따라 원주 방향으로 연장하는 안내홈(247)을 구비한다.

히터(220)는 후방단부(220r)에서 외측을 향해 돌출하는 돌출부(227)를 구비한다. 히터(220)의 돌출부(227)는 회전부(240)의 안내홈(247)에 삽입되다.

따라서 회전부(240)가 회전함에 따라 회전부(240)의 회전하는 힘이 회전부(240)의 안내홈(247)에 삽입되어 있는 돌출부(227)에 전달된다. 히터(220)는 지지부(230)에 의해 궐련(10)의 길이 방향으로만 이동하도록 구속되어 있는 상태이므로, 회전부(240)가 회전하는 동안 안내홈(247)이 돌출부(227)를 밀어서 히터(220)가 궐련(10)의 길이 방향으로 이동할 수 있다.

도 7은 또 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 횡단면도이다.

도 7에 나타난 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부(340)와 지지부(330)의 사이에 설치되어 회전부(340)의 회전운동에 대한 저항력을 부여하는 저항돌기(330g, 330p)를 구비한다. 저항돌기(330g, 330p)는 지지부(330)의 표면에서 회전부(340)가 회전하는 경로 상에 설치된다.

회전부(340)는 지지부(330)를 향하는 내측 면에 저항돌기(330g, 330p)에 삽입될 수 있는 삽입돌기(340p)를 구비한다.

회전부(340)가 지지부(330)에 대해 A방향으로 회전하면 회전부(340)의 삽입돌기(340p)가 지지부(330)의 저항돌기(330g, 330p)의 사이에 삽입된다. 이러한 작용에 의해 저항돌기(330g, 330p)가 삽입돌기(340p)를 통해 회전부(340)에 저항력을 부여하므로 회전부(340)를 조작하는 사용자의 손에 저항감이 부여된다. 따라서 사용자는 회전부(340)를 조작하는 중에 회전부(340)가 회전할 수 있는 범위까지 최대한 회전한 상태를 감지하여 회전 조작을 중단할 수 있다.

상술한 실시예에서 저항돌기(330g, 330p)가 지지부(330)에 설치되고 삽입돌기(340p)가 회전부(340)에 설치되었으나, 실시예는 이러한 구성에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어 저항돌기(330g, 330p)는 회전부(340)에 설치되고 삽입돌기(340p)가 설치될 수 있다.

또한 저항돌기(330g, 330p)는 지지부(330)의 외측 면에 지지부(330)와 일체로 형성될 수도 있고, 지지부(330)의 외측 면에 볼트 등에 의해 조립되거나 접착제에 의해 부착될 수도 있다. 또한 저항돌기(330g, 330p)의 형상과 개수를 다양하게 변형할 수 있다.

또한 자기력을 갖는 자성체를 이용하여 저항돌기(330g, 330p)를 형성하고, 회전부(340)의 내측 면의 일부 영역에 자기력에 반응하는 금속성의 소재를 부착함으로써 자기력을 이용한 저항력을 부여할 수도 있다.

도 8은 또 다른 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치의 횡단면도이다.

도 8에 나타난 실시예에 관한 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치는 회전부(340)와 지지부(330)의 사이에 설치되며 회전부(340)가 회전하는 경로 상에 배치되어 회전부(340)의 회전 운동을 제한하는 스토퍼(330t)를 구비한다. 도 8에서 스토퍼(330t)는 지지부(330)의 외측 표면에 설치되고, 회전부(340)의 내측 표면에는 스토퍼(330t)와 접촉할 수 있는 접촉돌기(340t)가 설치된다.

또한 회전부(340)와 지지부(330)의 사이에는 회전부(340)가 회전하는 A 방향에 대해 반대되는 방향인 B 방향을 향해 탄성력을 부여하는 탄성 가압부(380)가 설치된다. 탄성 가압부(380)는 스프링일 수 있으며 탄성 가압부(380)의 일단은 접촉돌기(340t)가 연결되고 타단은 지지부(330)에 설치된 지지돌기(330p)에 연결된다. 실시예는 탄성 가압부(380)의 구성에 의해 제한되지 않으며, 예를 들어 액체나 기체를 이용한 압축식 실린더를 이용하여 탄성 가압부가 구현될 수도 있다.

상술한 구성의 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치에 의하면 사용자가 회전부(340)를 회전시키는 조작을 하면 회전부(340)의 회전 운동이 스토퍼(330t)에 의해 제한되므로 사용자가 회전부(340)의 회전 조작을 중단할 수 있다. 이 상태에서 에어로졸 생성 장치에서 궐련을 분리한 후에 회전부(340)를 놓으면 회전부(340)는 탄성 가압부(380)에 의해 B 방향으로 회전하여 초기 위치로 복귀한다.

이하의 도 9 내지 도 21a 및 도 21f에 도시된 실시예들은 상술한 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에 적용될 수 있는 변형된 에어로졸 생성 장치와 에어로졸 생성 방법을 도시한다.

도 9 내지 도 21a 및 도 21f에서 구성요소들을 지시하는 번호들은 도 1 내지 도 8에서 사용된 번호들과 연관성이 없이 독립적으로 사용되었다. 따라서 도 1 내지 도 8에서 구성요소들을 지시한 번호들과, 도 9 내지 도 21a 및 도 21f에서 구성요소들을 지시하는 번호들은 서로 독립적으로 상이한 구성요소들을 지시하기 위해 사용된 것으로 이해되어야 한다.

도 9는 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.

도 9를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130)를 포함한다. 또한, 홀더(1)는 케이스(140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(1)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다.

도 9에 도시된 홀더(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 9에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 홀더(1)는 히터(130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도 홀더(1)는 히터(130)를 가열할 수 있다.

케이스(140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(140)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다.

또한, 케이스(140)의 말단(141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(140)와 히터(130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.

배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.

또한, 배터리(110)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리(110)의 용량은 120mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)가 충전이 가능한 경우, 배터리(110)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)는 16C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(110)는 충/방전이 8000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.

여기에서, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.

히터(130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(130)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 직경이 약 2mm, 길이가 약 23mm인 원기둥 형상을 갖고, 히터(130)의 말단(131)은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 히터(130)는 궐련의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 히터(130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)의 길이가 23mm라고 가정하면, 히터(130)의 말단(131)으로부터 12mm만 가열되고, 히터(130)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.

히터(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(130)가 가열될 수 있다.

안정적인 사용을 위하여, 히터(130)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(130)에 전력이 공급되는 경우, 히터(130)의 표면 온도는 400℃ 이상으로 상승할 수 있다. 히터(130)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(130)의 표면 온도는 약 350℃까지 상승할 수 있다.

홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 히터(130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 더 포함될 수 있다.

예를 들어, 제 2 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 제 2 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다.

수학식 1에서, R은 제 2 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R₀는 온도 T₀(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 제 2 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 제 2 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 제 2 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 수 있다.

히터(130)는 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(제 1 전기 전도성 트랙 및 제 2 전기 전도성 트랙)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(130)는 2개의 제 1 전기 전도성 트랙 및 1개 또는 2개의 제 2 전기 전도성 트랙으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.

또한, 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수 있다.

제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

예를 들어, 제어부(120)는 히터(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 크래들(2)이 홀더(1)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(1)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.

또한, 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(130)를 예열하는 기능, 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.

또한, 홀더(1)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있고, 궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.

도 10a는 홀더(1)를 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 홀더(1)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(1)의 케이스(140)는 사용자의 동작에 의하여 분리될 수 있으며, 케이스(140)의 말단(141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)에는 사용자가 홀더(1)를 제어할 수 있는 버튼(150) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(160)가 포함될 수 있다.

도 10b는 홀더(1)를 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 홀더(1)는 크래들(2)과 결합되는 단자(170)를 포함할 수 있다. 홀더(1)의 단자(170)가 크래들(2)의 단자(260)와 결합함으로써, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(170)와 단자(260)를 통하여, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)가 동작할 수도 있고, 홀더(1)와 크래들(2)간에 통신(신호의 송수신)이 가능하다. 예를 들어, 단자(170)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 11은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.

도 11을 참조하면, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220)를 포함한다. 또한, 크래들(2)은 홀더(1)가 삽입될 수 있는 내부 공간(230)을 포함한다. 예를 들어, 내부 공간(230)은 크래들(2)의 일 측면에 형성될 수 있다. 따라서, 크래들(2)이 별도의 뚜껑을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다.

도 11에 도시된 크래들(2)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 11에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(2)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

배터리(210)는 크래들(2)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되어 홀더(1)의 단자(170)와 크래들(2)의 단자(260)가 결합하는 경우, 크래들(2)의 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)에 전력을 공급할 수 있다.

또한, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합된 경우, 배터리(210)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)의 단자(170)와 크래들(2)의 단자(260)가 결합되면, 홀더(1)의 배터리(110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.

배터리(210) 종류의 예는 도 9를 참조하여 상술한 배터리(110)의 예와 동일할 수 있다. 배터리(210)의 용량은 배터리(110)의 용량보다 클 수 있고, 예를 들어 배터리(210)의 용량은 3000mAh 이상이 될 수 있다, 다만, 배터리(210)의 용량은 상술한 예에 한정되지 않는다.

제어부(220)는 크래들(2)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(220)는 크래들(2)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(2)의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급함으로써, 배터리(110)를 충전하거나 히터(130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(1)와 크래들(2)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.

제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 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 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

한편, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(220)(예를 들어, 배터리(220)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(1)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.

또한, 크래들(2)은 사용자가 크래들(2)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(1)와 결합하는 단자(260) 및/또는 배터리(210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 크래들(2)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(2)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(2)은 홀더(1)의 히터(130)를 예열하는 기능, 홀더(1)의 히터(130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(1) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(2)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(2)의 배터리(210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(2)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(2)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.

도 12a 및 도 12b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.

도 12a는 크래들(2)을 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(2)의 일 측면에는 홀더(1)가 삽입될 수 있는 공간(230)이 있다. 또한, 크래들(2)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(2)에는 사용자가 크래들(2)를 제어할 수 있는 버튼(240) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(250)가 포함될 수 있다.

도 12b는 크래들(2)을 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(2)에는 삽입된 홀더(1)와 결합되는 단자(260)를 포함할 수 있다. 단자(260)가 홀더(1)의 단자(170)와 결합함으로써, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(170)와 단자(260)을 통하여, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)가 동작할 수도 있고, 홀더(1)와 크래들(2)간의 신호의 송수신이 가능하다. 예를 들어, 단자(260)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 12a 내지 도 12b를 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(1)는 크래들(2)의 내부 공간(230)에 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 크래들(2)의 내부에 완전히 삽입될 수도 있고, 크래들(2)에 삽입된 상태에서 틸트(tilt)될 수도 있다. 이하, 도 13 내지 도 15b를 참조하여, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 예들을 설명한다.

도 13은 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 삽입될 공간(230)이 크래들(2)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(1)는 크래들(2)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(2)은, 홀더(1)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.

크래들(2)에는 홀더(1)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(271, 272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(1)에도 적어도 하나의 결착 부재(181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(181, 271, 272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 13에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(1)가 하나의 결착 부재(181)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(271, 272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(181, 271, 272)의 수는 이에 한정되지 않는다.

홀더(1)는 제 1 위치에 결착 부재(181)를 포함할 수 있고, 크래들(2)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(271, 272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.

홀더(1) 및 크래들(2)에 결착 부재(181, 271, 272)가 포함됨에 따라, 홀더(1)가 크래들(2)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1) 및 크래들(2)에 단자(170, 260) 이외에 결착 부재(181, 271, 272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(2)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(1)가 크래들(2)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.

또한 단자들(170, 260) 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)에 의하여 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여 홀더(1)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.

도 14는 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.

도 13에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 홀더(1)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.

도 14에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 틸트되면, 홀더(1)의 말단(141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(θ)은 궐련이 홀더(1)의 말단(141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 말단(141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출될 수 있는 만큼 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(θ)의 범위는 0도 초과 180도 이하가 될 수 있고, 바람직하게는 10도 이상 90도 이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)의 범위는 10도 이상 20도 이하, 10도 이상 30도 이하, 10도 이상 40도 이하, 10도 이상 50도 이하, 또는 10도 이상 60도 이하가 될 수 있다.

또한 홀더(1)가 틸트되더라도, 홀더(1)의 단자(170)와 크래들(2)의 단자(260)는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(1)의 히터(130)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 배터리(110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.

도 14에는 홀더(1)가 하나의 결착 부재(182)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(273, 274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(182, 273, 274) 각각의 위치는 도 13을 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(182, 273, 274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(274)의 자석 강도가 결착 부재(273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(1)가 틸트되더라도, 결착 부재(182) 및 결착 부재(274)에 의하여, 홀더(1)는 크래들(2)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.

또한, 단자들(170, 260) 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)에 의하여 홀더(1)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여, 홀더(1)의 히터(130)를 가열하거나, 배터리(110)를 충전할 수 있다.

도 15a 내지 도 15b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.

도 15a에는 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자가 홀더(1)에 접촉하는 것을 최소화하기 위하여, 크래들(2)의 내부 공간(230)이 충분히 확보되도록 제작될 수 있다. 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 제어부(220)는, 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있도록, 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급한다.

도 15b에는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 틸트된 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 틸트되면, 제어부(220)는, 홀더(1)의 배터리(110)가 충전되거나, 홀더(1)의 히터(130)가 가열될 수 있도록, 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급한다.

도 16은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 16에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 9에 도시된 홀더(1) 또는 도 11에 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 9에 도시된 홀더(1) 및 도 11에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 16의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.

810 단계에서, 홀더(1)는 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120)는 홀더(1) 및 크래들(2)의 단자들(170, 260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(181, 271, 272)이 동작하는지에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 판단할 수 있다.

홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 경우에는 820 단계로 진행하고, 홀더(1)가 크래들(2)가 분리된 경우에는 830 단계로 진행한다.

820 단계에서, 크래들(2)은 홀더(1)가 틸트되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(220)는 홀더(1) 및 크래들(2)의 단자들(170, 260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(182, 273, 274)이 동작하는지에 따라 홀더(1)가 틸트되었는지 여부를 판단할 수 있다.

820 단계에서는 크래들(2)이 홀더(1)의 틸트 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 홀더(1)의 틸트 여부는 홀더(1)의 제어부(120)에 의하여 판단될 수도 있다.

홀더(1)가 틸트된 경우에는 840 단계로 진행하고, 홀더(1)가 틸트되지 않은 경우(즉, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 경우)에는 870 단계로 진행한다.

830 단계에서, 홀더(1)는 홀더(1)의 사용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120)는 배터리(110)의 잔량 및 홀더(1)의 다른 구성들이 정상적으로 동작할 수 있는지를 체크함으로써 사용 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.

홀더(1)의 사용 조건이 만족된 경우에는 840 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.

840 단계에서, 홀더(1)는 사용자에게 사용 가능 상태임을 알린다. 예를 들어, 제어부(120)는 홀더(1)의 디스플레이에 사용 가능함을 알리는 화면(image)을 출력할 수도 있고, 홀더(1)의 모터를 제어하여 진동 신호를 생성할 수도 있다.

850 단계에서, 히터(130)가 가열된다. 일 예로서, 홀더(1)가 크래들(2)로부터 분리된 경우, 홀더(1)의 배터리(110)의 전력에 의하여 히터(130)가 가열될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)가 틸트된 경우, 크래들(2)의 배터리(210)의 전력에 의하여 히터(130)가 가열될 수 있다.

홀더(1)의 제어부(120) 또는 크래들(2)의 제어부(220)는 히터(130)의 온도를 실시간으로 확인하여 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 히터(130)에 전력이 공급되는 시간을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 홀더(1)에 포함된 온도 감지 센서 또는 히터(130)의 전기 전도성 트랙을 통하여 히터(130)의 온도를 실시간으로 확인할 수 있다.

860 단계에서, 홀더(1)는 에어로졸 생성 기작(mechanism)을 수행한다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 사용자가 퍼프를 수행함에 따라 변하는 히터(130)의 온도를 확인하여 히터(130)에 공급되는 전력의 양을 조절하거나 히터(130)에 전력의 공급을 중단할 수 있다. 또한, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅할 수 있고, 일정한 퍼프 횟수(예를 들어, 1500회)에 도달하면 홀더의 청소가 필요함을 알리는 정보를 출력할 수 있다.

870 단계에서, 크래들(2)은 홀더(1)의 충전을 수행한다. 예를 들어, 제어부(220)는 크래들(2)의 배터리(210) 전력을 홀더(1)의 배터리(110)에 공급함으로써 홀더(1)를 충전시킬 수 있다.

한편, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수 또는 홀더(1)의 동작 시간에 따라 홀더(1)의 동작을 정지시킬 수도 있다. 이하, 도 17을 참조하여, 제어부(120, 220)가 홀더(1)의 동작을 정지시키는 일 예를 설명한다.

도 17은 홀더가 동작하는 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 17에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 9에 도시된 홀더(1) 및 도 11에서 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 9에 도시된 홀더(1) 또는 도 11에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 17의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.

910 단계에서, 제어부(120, 220)는 사용자가 퍼프하였는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 홀더(1)에 포함된 퍼프 감지 센서를 통하여 사용자가 퍼프하였는지를 판단할 수 있다.

920 단계에서, 사용자의 퍼프에 따라 에어로졸이 생성된다. 제어부(120, 220)가 사용자의 퍼프 및 히터(130)의 온도에 따라 히터(130)에 공급되는 전력을 조절할 수 있음은 도 16을 참조하여 상술한 바와 같다. 또한, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅한다.

930 단계에서, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 퍼프 제한 횟수가 14회로 설정되었다고 가정하면, 제어부(120, 220)는 카운팅된 퍼프 횟수가 14회 이상인지 여부를 판단한다.

한편, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수에 근접한 경우(예를 들어, 사용자의 퍼프 횟수가 12회인 경우), 제어부(120, 220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.

만약, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인 경우에는 950 단계로 진행하고, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수보다 적을 경우에는 940 단계로 진행한다.

940 단계에서, 제어부(120, 220)는 홀더(1)가 동작한 시간이 동작 제한 시간 이상인지 여부를 판단한다. 여기에서, 홀더(1)가 동작한 시간은 홀더가 동작을 시작한 시점부터 현재까지 누적된 시간을 의미한다. 예를 들어, 동작 제한 시간이 10분으로 설정되었다고 가정하면, 제어부(120, 220)는 홀더(1)가 10분 이상 동작하고 있는지를 판단한다.

한편, 홀더(1)의 동작 시간이 동작 제한 시간에 근접한 경우(예를 들어, 홀더(1)가 8분 동안 동작하고 있는 경우), 제어부(120, 220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.

만약, 홀더(1)가 동작 제한 시간 이상으로 동작하고 있는 경우에는 950 단계로 진행하고, 홀더(1)의 동작 시간이 동작 제한 시간보다 적은 경우에는 920 단계로 진행한다.

950 단계에서, 제어부(120, 220)는 홀더의 동작을 강제 종료한다. 다시 말해, 제어부(120, 220)는 홀더의 에어로졸 생성 기작을 중지시킨다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 히터(130)에 공급되는 전력을 차단함으로써, 홀더의 동작을 강제 종료할 수 있다.

도 18은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 18에 도시된 흐름도는 도 11에 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 11에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 18의 흐름도에도 적용됨을 알 수 있다.

도 18에는 도시되지 않았으나, 이하에서 설명할 크래들(2)의 동작은, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 불문하고 수행될 수 있다.

1010 단계에서, 크래들(2)의 제어부(220)는 버튼(240)이 눌려졌는지 여부를 판단한다. 만약, 버튼(240)이 눌려진 경우에는 1020 단계로 진행하고, 버튼(240)이 눌려지지 않은 경우에는 1030 단계로 진행한다.

1020 단계에서, 크래들(2)은 배터리의 상태를 표시한다. 예를 들어, 제어부(220)는 배터리(210)의 현재 상태(예를 들어, 잔량량 등)에 대한 정보를 디스플레이(250)에 출력할 수 있다.

1030 단계에서, 크래들(2)의 제어부(220)는 크래들(2)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(220)는 크래들(2)에 포함된 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 만약, 크래들(2)에 케이블이 연결된 경우에는 1040 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.

1040 단계에서, 크래들(2)은 충전 동작을 수행한다. 예를 들어, 크래들(2)은 연결된 케이블을 통하여 공급되는 전력을 이용하여 배터리(210)를 충전한다.

도 9를 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(1)에는 궐련이 삽입될 수 있다. 궐련은 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 가열된 히터(130)에 의하여 에어로졸이 생성된다.

이하, 도 19 내지 도 21f를 참조하여, 홀더(1)에 삽입될 수 있는 궐련의 예를 설명한다.

도 19는 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.

도 19를 참조하면, 궐련(3)은 케이스(140)의 말단(141)을 통하여 홀더(1)에 삽입될 수 있다. 궐련(3)이 삽입되면, 히터(130)는 궐련(3)의 내부에 위치된다. 따라서, 가열된 히터(130)에 의하여 궐련(3)의 에어로졸 생성 물질이 가열되고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다.

궐련(3)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(310)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(320)으로 구분될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 궐련(3)은 제 2 부분(320)에 에어로졸 생성 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만든 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(320)에 삽입될 수도 있다.

홀더(1)의 내부에는 제 1 부분(310) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(320)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 홀더(1)의 내부에 제 1 부분(310)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(310) 및 제 2 부분(320)의 일부가 삽입될 수도 있다.

사용자는 제 2 부분(320)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기와 혼합되어 사용자의 입으로 전달된다. 도 19에 도시된 바와 같이, 외부 공기는 궐련(3)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 유입(1110)될 수도 있고, 홀더(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입(1120)될 수도 있다. 예를 들어, 홀더(1)에 형성된 공기 통로는 사용자에 의하여 개폐될 수 있도록 제작될 수도 있다.

도 20a 및 도 20b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.

도 20a 및 도 20b를 참조하면, 궐련(3)은 담배 로드(310), 제 1 필터 세그먼트(321), 냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323)을 포함한다. 도 19를 참조하여 상술한 제 1 부분(310)은 담배 로드(310)를 포함하고, 제 2 부분(320)은 제 1 필터 세그먼트(321), 냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323)을 포함한다.

한편, 도 20a와 도 20b를 비교하면, 도 20b의 궐련(3)은 도 20a의 궐련(3)에 비하여 제 4 래퍼(334)를 더 포함한다.

다만, 도 20a 및 도 20b에 도시된 궐련(3)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에는 제 1 필터 세그먼트(321), 냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.

담배 로드(310)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 있다. 담배 로드(310)의 길이는 약 7mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 12mm가 될 수 있다. 또한, 담배 로드(310)의 직경은 7mm 내지 9mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 7.9mm일 수 있다. 담배 로드(310)의 길이 및 직경은 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.

또한, 담배 로드(310)는 풍미제, 습윤제 및/또는 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.

일 예로서, 담배 로드(310)는 담배 각초들로 충전될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트를 잘게 분쇄함으로써 생성될 수 있다.

넓은 담배 시트가 좁은 공간의 담배 로드(310)에 채워지기 위해서는, 담배 시트가 용이하게 접힐 수 있도록 하는 공정이 추가적으로 요구된다. 따라서, 담배 로드(310)를 담배 시트로 충전하는 것에 비하여, 담배 로드(310)를 담배 각초들로 충전하는 것이 더 용이하며, 담배 로드(310)를 생산하는 공정의 생산성 및 효율이 더 높아질 수 있다.

다른 예로서, 담배 로드(310)는 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충전될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 하나의 담배 가닥은 가로 길이가 1 mm, 세로 길이가 12mm, 두께(높이)가 0.1 mm인 직육면체 형상으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

담배 로드(310)가 담배 시트로 충전되는 것과 비교하여, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(310)는 더 많은 양의 에어로졸이 발생될 수 있다. 동일한 공간에 충전되는 것을 가정하면, 담배 시트에 비하여, 담배 가닥들이 더 넓은 표면적을 보장한다. 넓은 표면적은 에어로졸 생성 물질이 외부 공기와 접촉하는 기회가 더 많음을 의미한다. 따라서, 담배 로드(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.

또한, 궐련(3)을 홀더(1)에서 분리할 때, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(310)가 담배 시트로 충전된 것에 비하여 보다 더 용이하게 분리될 수 있다. 담배 시트에 비교하여, 담배 가닥들이 히터(130)와 접촉하여 생성되는 마찰력이 더 작다. 따라서, 담배 로드(310)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 홀더(1)로부터 더 용이하게 분리될 수 있다.

담배 시트는 담배 원료를 슬러리 형태로 분쇄한 후 슬러리를 건조시킴에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 15 내지 30% 첨가될 수 있다. 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기, 담배 처리 중 발생된 담배 분진 및/또는 담배 잎의 주요 옆편 스트립일 수 있다. 또한, 담배 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.

제 1 필터 세그먼트(321)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(321)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(321)의 길이는 약 7mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 7 mm가 될 수 있다. 제1 필터 세그먼트(321)의 길이는 약 7mm보다 짧을 수 있으나, 적어도 하나의 궐련 요소(예를 들어, 냉각요소, 캡슐, 아세테이트 필터 등)의 기능이 훼손되지 않는 정도의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 제1 필터 세그먼트(321)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다. 한편, 제1 필터 세그먼트(321)의 길이는 확장 가능하며, 제1 필터 세그먼트(321)의 길이에 따라 궐련(3) 전체의 길이가 조절될 수 있다.

제 2 필터 세그먼트(323)도 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(323)는 중공을 포함하는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제 2 필터 세그먼트(323)의 길이는 약 5mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 12mm가 될 수 있다. 제2 필터 세그먼트(323)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.

또한, 제 2 필터 세그먼트(323)에는 적어도 하나의 캡슐(324)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(324)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(324)은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다. 캡슐(324)의 직경은 2mm 이상일 수 있거나, 바람직하게 2~4mm일 수 있다.

캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 캡슐(324)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.

예를 들어, 캡슐의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드(MCT)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.

냉각 구조물(322)은 히터(130)가 담배 로드(310)을 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 냉각 구조물(322)의 길이는 약 10mm 내지 20mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 14mm가 될 수 있다. 냉각 구조물(322)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.

예를 들어, 냉각 구조물(322)은 폴리락트 산으로 제작될 수 있다. 냉각 구조물(322)은 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다. 냉각 구조물(322)의 다양한 예들은 도 21a 내지 도 21f를 참조하여 후술한다.

담배 로드(310) 및 제 1 필터 세그먼트(321)은 제 1 래퍼(331)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(331)는 내유성을 갖는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.

냉각 구조물(322) 및 제 2 필터 세그먼트(323)는 제 2 래퍼(332)에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 궐련(3) 전체는 제 3 래퍼(333)에 의하여 재포장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 래퍼(332) 및 제 3 래퍼(333)은 일반적인 종이류 포장재로 제작될 수 있다. 선택적으로, 제 2 래퍼(332)는 내유하드 권지 또는 PLA 가향지일 수 있다. 또한, 제 2 래퍼(332)는 제 2 필터 세그먼트(323) 부분을 포장하고, 추가적으로 제 2 필터 세그먼트(323) 및 냉각 구조물(322)을 더 포장할 수 있다.

도 20b를 참조하면, 궐련(3)은 제 4 래퍼(334)를 포함할 수 있다. 담배 로드(310)와 제 1 필터 세그먼트(321) 중 적어도 하나는 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수 있다. 다시 말해, 담배 로드(310)만 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수도 있고, 담배 로드(310) 및 제 1 필터 세그먼트(321)가 제 4 래퍼(334)에 의하여 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 4 래퍼(334)는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.

제 4 래퍼(334)는 종이류 포장재의 일 표면 또는 양 표면에 소정의 물질이 도포(또는, 코팅)됨으로써 생성될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 4 래퍼(334)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.

한편, 도 20b에는 궐련(3)이 제 1 래퍼(331) 및 제 4 래퍼(334)를 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 궐련(3)이 제 1 래퍼(331) 및 제 4 래퍼(334) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다.

제 4 래퍼(334)는 궐련(3)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(310)가 히터(130)에 의하여 가열되면, 궐련(3)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(310)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(3)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 4 래퍼(334)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(3)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 제 4 래퍼(334)는 궐련(3)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(3) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 4 래퍼(334)가 담배 로드(310) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(321)를 포장함에 따라, 궐련(3) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(3)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 케이스(140) 등이 궐련(3)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.

도 21a 내지 도 21f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.

예를 들어, 도 21a 내지 도 21f에 도시된 냉각 구조물은 순수한 폴리락트 산(PLA)으로 생산된 섬유들을 이용하여 제작될 수 있다.

일 예로서, 필름(시트)를 충전하여 냉각 구조물을 필름(시트)을 제작하는 경우, 필름(시트)가 외부의 충격에 의하여 부스러질 수 있다. 이 경우, 냉각 구조물이 에어로졸을 냉각하는 효과가 감소된다.

다른 예로서, 압출 성형 등에 의하여 냉각 구조물을 제작하는 경우, 구조물의 절단 등의 공정이 추가됨에 따라 공정의 효율이 낮아진다. 또한, 냉각 구조물을 다양한 형상들로 제작하는 것에도 한계가 있다.

일 실시예에 따른 냉각 구조물을 폴리락트 산 섬유들을 이용하여 제작함(예를 들어, 직조)에 따라, 냉각 구조물이 외부 충격에 의하여 변형되거나 기능을 상실하게 될 위험이 낮아질 수 있다. 또한, 섬유들을 조합하는 방식을 변경함으로써, 다양한 형상을 갖는 냉각 구조물을 제작할 수 있다.

또한, 섬유들을 이용하여 냉각 구조물을 제작함으로써, 에어로졸과 접촉하는 표면적이 증대된다. 따라서, 냉각 구조물의 에어로졸 냉각 효과가 더욱 향상될 수 있다.

도 21a를 참조하면, 냉각 구조물(1310)은 원통형으로 제작될 수 있고, 냉각 구조물(1310)의 단면에는 적어도 하나의 공기 통로(1311)가 형성되도록 제작될 수 있다.

도 21b를 참조하면, 냉각 구조물(1320)은 복수의 섬유들이 서로 얽힌 구조물로 제작될 수 있다. 이때, 에어로졸은 섬유들 사이로 흐를 수 있고, 냉각 구조물(1320)의 형태에 따라 와류가 형성될 수도 있다. 형성된 와류는 냉각 구조물(1320)에서 에어로졸이 접촉하는 면적을 넓혀주고, 에어로졸이 냉각 구조물(1320) 내에 머무는 시간을 증가시켜 준다. 따라서, 가열된 에어로졸이 효과적으로 냉각될 수 있다.

도 21c를 참조하면, 냉각 구조물(1330)은 복수 개의 다발(1331)들이 모아진 형태로 제작될 수도 있다.

도 21d를 참조하면, 냉각 구조물(1340)은 폴리락트 산, 각초 또는 숯 각각으로 제조된 과립들로 충전될 수 있다. 또한, 과립은 폴리락트 산, 각초 및 참숯의 혼합물로 제조될 수도 있다. 한편, 과립은 폴리락트 산, 각초 및/또는 숯 외에도 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 요소를 더 포함할 수도 있다.

도 21e를 참조하면, 냉각 구조물(1350)은 제 1 단면(1351) 및 제 2 단면(1351)을 포함할 수 있다.

제 1 단면(1351)은 제 1 필터 세그먼트(321)과 접경하며, 에어로졸이 유입되는 공극을 포함할 수 있다. 제 2 단면(1352)은 제 2 필터 세그먼트(323)와 접경하며, 에어로졸이 방출될 수 있는 공극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단면(1351)과 제 2 단면(1352)은 직경이 동일한 단일 공극을 포함할 수 있으나, 제 1 단면(1351)과 제 2 단면(1352)에 포함되는 공극의 직경 및 수는 이에 제한되지 않는다.

더불어, 냉각 구조물(1350)은 제 1 단면(1351)과 제 2 단면(1352) 사이에, 복수의 공극들이 포함된 제 3 단면(1353)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 단면(1353)에 포함된 복수의 공극들의 직경은 제 1 단면(1351) 및 제 2 단면(1352)에 포함된 공극의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 제 3 단면(1353)에 포함된 공극들의 수는 제 1 단면(1351) 및 제 2 단면(1352)에 포함된 공극의 수 보다 많을 수 있다.

도 21f를 참조하면, 냉각 구조물(1360)은 제 1 필터 세그먼트(321)와 접경하는 제 1 단면(1361) 및 제 2 필터 세그먼트(323)와 접경하는 제 2 단면(1362)을 포함할 수 있다. 또한, 냉각 구조물(1360)은 하나 이상의 관형 요소(1363)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 요소(1363)는 제 1 단면(1361)과 제 2 단면(1362)을 관통할 수 있다. 또한, 관형 요소(1363)는 미세다공질 포장재로 포장될 수 있고, 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 충전재(예를 들어, 도 21d를 참조하여 상술한 과립)로 충전될 수 있다.

상술한 바에 따르면, 홀더는 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 또한, 홀더가 독립적으로 또는 홀더가 크래들에 삽입되어 틸트된 상태에서도 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 특히, 홀더가 틸트된 경우에는 크래들의 배터리의 전력에 의하여 히터가 가열될 수 있다.

한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

35e: 후방단부 36: 전기공급장치
10: 궐련 38f: 돌기
20f, 120f, 220f: 전방단부 38i: 개구
20 ℓ, 120 ℓ, 220 ℓ: 직선홈 38: 외측 케이스
20p, 120p, 220p: 직진 돌기 39: 베이스
20r, 120r, 220r: 후방단부 40, 140, 240, 340: 회전부
20, 120, 220: 히터 70: 배선
47, 127: 안내홈 131s: 연결 플랜지
27, 147, 227: 돌출부 140s: 통로
30, 130, 230, 330: 지지부 230p: 레일
31v, 131v, 241v: 수용공간 240g: 레일홈
31, 131: 수용부 247: 안내홈
31f, 131f: 전방개구 330p: 지지돌기
31r, 131r, 241r: 후방개구 340p: 삽입돌기
35s, 120t, 220t, 330t: 스토퍼 340t: 접촉돌기
35, 139: 직선이동 가이드 380: 탄성 가압부
35h: 통공 330g, 330p: 저항돌기

Claims (15)

1. 일측 단부가 궐련에 삽입되며, 전기신호에 의해 작동함으로써 상기 궐련을 가열하는 히터;
   상기 히터를 상기 궐련의 길이 방향으로만 미리 정해진 범위 내에서 직선적으로 이동 가능하게 지지하고 상기 궐련의 길이 방향의 축을 중심으로 한 상기 히터의 회전 운동을 제한하는 지지부; 및
   상기 궐련의 길이 방향의 축을 중심으로 회전 가능하게 상기 지지부에 결합되는 회전부;를 구비하고,
   상기 회전부가 상기 궐련의 길이 방향에 대한 위치를 유지한 상태에서 사용자의 조작에 의해 상기 회전부가 회전하면, 상기 회전부가 상기 히터에 사용자가 인가한 조작력을 전달하여 상기 히터를 상기 궐련의 길이 방향을 따라 상기 궐련의 추출 방향에 반대되는 방향으로 이동시키는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 히터의 상기 일측 단부가 상기 궐련에 삽입된 상태에서 상기 회전부가 회전하여 상기 히터가 상기 궐련으로부터 멀어지는 방향으로 이동하는, 에어로졸 생성 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 히터를 상기 궐련의 길이 방향으로만 직선적으로 이동 가능하게 지지하는 직선이동 가이드를 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 궐련의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간과 상기 수용공간의 일측 단부에서 외부로 개방되어 상기 궐련이 삽입되는 전방개구와 상기 수용공간의 타측 단부에서 상기 히터의 전방단부가 삽입되는 후방개구를 구비하는 수용부를 더 구비하고,
   상기 직선이동 가이드는 상기 수용부의 후방에서 상기 히터의 후방단부를 둘러싸며 상기 히터를 상기 궐련의 길이 방향으로만 직선적으로 이동 가능하게 지지하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 직선이동 가이드와 상기 히터의 어느 하나에 설치된 직진 돌기와, 상기 직진 돌기가 삽입되도록 상기 직선이동 가이드와 상기 히터의 다른 하나에 설치되어 상기 직진 돌기를 상기 궐련의 길이 방향을 따라 직선적으로 안내하는 직선홈을 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 회전부는 상기 직선이동 가이드의 외측에 상기 직선이동 가이드에 대해 회전 가능하게 결합되며,
   상기 회전부와 상기 히터의 어느 하나에 설치된 돌출부와, 상기 돌출부가 삽입되도록 상기 회전부와 상기 히터의 다른 하나에 상기 회전부의 회전 방향을 따라 연장하며 상기 궐련의 길이 방향을 향해 경사를 이루도록 설치되는 안내홈을 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 히터의 외측에 설치되고 상기 안내홈은 상기 회전부의 내측면에 설치되며, 상기 직선이동 가이드는 상기 돌출부를 관통시키는 통공과 상기 돌출부의 이동 범위를 제한하는 스토퍼를 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 직선이동 가이드의 후방단부를 지지하며 상기 회전부를 회전 가능하게 지지하는 베이스를 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 수용부의 외측에 결합되며 상기 베이스와 함께 상기 회전부를 회전 가능하게 지지하는 외측 케이스를 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 궐련의 길이 방향으로 연장하여 형성되는 수용공간과 상기 수용공간의 일측 단부에서 외부로 개방되어 상기 궐련이 삽입되는 전방개구와 상기 수용공간의 타측 단부에서 상기 히터의 전방단부가 삽입되는 후방개구를 구비하고, 상기 지지부는 상기 히터의 후방단부를 상기 궐련의 길이 방향으로만 직선적으로 이동 가능하게 지지하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부와 상기 히터의 어느 하나에 설치된 직진 돌기와, 상기 직진 돌기가 삽입되도록 상기 지지부와 상기 히터의 다른 하나에 설치되어 상기 직진 돌기를 상기 궐련의 길이 방향으로만 직선적으로 안내하는 직선홈을 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 회전부와 상기 히터의 어느 하나에 설치된 돌출부와, 상기 돌출부가 삽입되도록 상기 회전부와 상기 히터의 다른 하나에 상기 회전부의 회전 방향을 따라 연장하며 상기 궐련의 길이 방향을 향해 경사를 이루도록 설치된 안내홈을 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전부와 상기 지지부의 사이에 설치되며 상기 회전부가 회전하는 경로 상에 배치되어 상기 회전부의 회전운동에 대한 저항력을 부여하는 저항돌기를 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전부와 상기 지지부의 사이에 설치되며 상기 회전부가 회전하는 경로 상에 배치되어 상기 회전부의 회전운동을 제한하는 스토퍼를 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 회전부와 상기 지지부의 사이에 설치되며 상기 회전부를 상기 회전부가 회전하는 방향 중 일 방향을 향하여 가압하는 탄성가압부를 더 구비하는, 이동식 히터를 구비한 에어로졸 생성 장치.

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