KR102275791B1

KR102275791B1 - 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템

Info

Publication number: KR102275791B1
Application number: KR1020190100533A
Authority: KR
Inventors: 윤성욱; 이승원; 한대남
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2021-07-09
Also published as: JP7141521B2; CN112822953A; CA3109190C; UA127237C2; CN112822953B; CA3109190A1; EP3836807A1; JP2022500012A; WO2021034004A1; EP3836807A4; US20220295892A1; KR20210020686A

Abstract

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은, 배터리 및 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 열을 발생시키는 히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 수용되어 히터의 가열에 의해 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 물품을 포함하고, 에어로졸 생성 물품은, 가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부, 기재부의 일측에 배치된 매질부 및 기재부와 매질부의 적어도 일부를 감싸며 히터의 열을 전달하는 열전도성 래퍼를 포함하고, 히터는 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 기재부 및 매질부의 적어도 일부를 가열하고, 히터 중 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 히터 중 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 크다.

Description

에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템{Aerosol generating article, device and system}

실시예들은 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어로졸 생성 장치에 수용되는 에어로졸 생성 물품의 각 부위를 희망하는 온도로 가열할 수 있는 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템에 관한 것이다.

근래에 일반적인 에어로졸 생성 물품의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 에어로졸 생성 물품을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 물품 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

한국공개특허공보 제10-2019-0066080호 (2019.06.12.)

일반적으로 에어로졸 생성 장치에서 가열부의 배치 위치는 에어로졸 생성 물품의 내부의 물질들의 배치 위치와 관련되어 전체적인 맛에 중요한 영향을 미치게 된다. 에어로졸 생성 물품 및 장치를 통하여 우수한 맛을 구현하기 위해서는 적정 수준의 가열 온도가 필요하지만, 에어로졸 생성 물품에서 연무(무화)를 높이기 위해서는 상대적으로 높은 온도로 가열하여야만 한다. 에어로졸 생성 장치를 구현하는 과정에서 이러한 상반되는 조건(적정 수준의 온도 및 상대적으로 높은 온도로 가열)을 만족시키는 것은 용이하지 않다는 문제점이 있다.

실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제는 상술한 문제점을 해결하기 위한 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템을 제공하는 것이다. 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템은, 배터리 및 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 열을 발생시키는 히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 장치에 수용되어 히터의 가열에 의해 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 물품을 포함하고, 에어로졸 생성 물품은, 가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부, 기재부의 일측에 배치된 매질부 및 기재부와 매질부의 적어도 일부를 감싸며 히터의 열을 전달하는 열전도성 래퍼를 포함하고, 히터는 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 기재부 및 매질부의 적어도 일부를 가열하고, 히터 중 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 히터 중 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 클 수 있다.

또한 히터 중 제1 영역의 면적에 대한 제2 영역의 면적의 비율은 0.5 내지 0.9의 범위일 수 있다.

또한 에어로졸 생성 물품은 매질부의 일측에 배치된 냉각부를 더 포함할 수 있고, 히터의 일 단부는 냉각부로부터 이격되도록 배치될 수 있다.

또한 에어로졸 생성 물품은 냉각부의 일측에 배치된 마우스피스부를 더 포함할 수 있고, 히터의 일 단부와 냉각부의 타측 단부의 사이의 거리는 히터의 타 단부와 기재부의 타측 단부의 사이의 거리보다 클 수 있다.

다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템에서 히터는 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 유도 자기장을 발생시키는 코일 및 코일과 에어로졸 생성 물품의 사이에 배치되며 유도 자기장에 의해 열을 발생시키는 강자성체(ferromagnetic substance)를 포함하는 서셉터를 포함할 수 있고, 서셉터는 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 기재부 및 매질부의 적어도 일부를 가열하고, 서셉터 중 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 서셉터 중 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 클 수 있다.

또한 서셉터 중 제1 영역의 면적에 대한 제2 영역의 면적의 비율은 0.5 내지 0.9의 범위일 수 있다.

또한 에어로졸 생성 물품은 매질부의 일측에 배치된 냉각부를 더 포함할 수 있고, 서셉터의 일 단부는 냉각부로부터 이격되도록 배치될 수 있다.

또한 기재부의 타측 단부와 서셉터의 타 단부의 사이는 서로 이격될 수 있다.

또한 에어로졸 생성 물품은 냉각부의 일측에 배치된 마우스피스부를 더 포함할 수 있고, 서셉터의 일 단부와 냉각부의 타측 단부의 사이의 거리는 서셉터의 타 단부와 기재부의 타측 단부의 사이의 거리보다 클 수 있다.

또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 물품은 히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 수용되어 상기 히터에서 발생된 열에 의해 에어로졸을 생성할 수 있고, 가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부, 기재부의 일측에 배치된 매질부 및 기재부와 매질부의 적어도 일부를 감싸며 히터의 열을 전달하는 열전도성 래퍼를 포함할 수 있고, 열전도성 래퍼는 기재부를 감싸는 제1 래퍼 부분 및 매질부를 감싸는 제2 래퍼 부분을 포함할 수 있고, 제1 래퍼 부분을 통한 열 전달의 양은 제2 래퍼 부분을 통한 열 전달의 양보다 클 수 있다.

또한 제1 래퍼 부분의 두께는 제2 래퍼 부분의 두께보다 얇을 수 있다.

또한 제1 래퍼 부분의 면적은 제2 래퍼 부분의 면적보다 클 수 있다.

또한 제1 래퍼 부분의 열전도 계수는 제2 래퍼 부분의 열전도 계수보다 클 수 있다.

또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부, 상기 기재부의 일측에 배치된 매질부 및 상기 기재부와 상기 매질부의 적어도 일부를 감싸는 열전도성 래퍼를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 수용할 수 있고, 배터리 및 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 열을 발생시키는 히터를 포함할 수 있고, 히터는 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 기재부 및 매질부의 적어도 일부를 가열하고, 히터 중 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 히터 중 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 넓을 수 있다.

또한 히터는 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 유도 자기장을 발생시키는 코일 및 코일과 에어로졸 생성 물품의 사이에 배치되며 유도 자기장에 의해 열을 발생시키는 강자성체(ferromagnetic substance)를 포함하는 서셉터를 포함할 수 있다.

실시예들에 관한 에어로졸 생성 물품, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템을 통해 기재부 및 매질부를 각각 다른 온도로 가열할 수 있으며, 특히 기재부의 온도를 매질부보다 더 높은 온도에서 가열할 수 있다. 따라서 매질부가 과도하게 높은 온도에서 가열됨으로써 발생할 수 있는 탄맛을 예방함으로써 우수한 맛을 구현함과 동시에 기재부를 높은 온도로 가열함으로써 연무(무화)를 높일 수 있는 효과를 가질 수 있다.

실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 시스템에 수용된 에어로졸 생성 물품의 일 실시예를 도시한 분해도이다.
도 4는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 물품이 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 수용된 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 물품이 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 수용된 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.

실시예들에서 사용되는 용어는 실시예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자의 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 실시예들의 설명에서 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.

명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.

명세서 전체에서 “퍼프”라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.

이하의 실시예에서, 용어 “상류” 및 “하류”는 사용자가 에어로졸 생성 물품을 사용하여 공기를 흡인하는 방향을 기준으로 하여, 에어로졸 생성 물품을 구성하는 세그먼트들의 상대적인 위치를 나타내기 위해 사용된 용어이다. 에어로졸 생성 물품은 상류 단부(즉, 공기가 들어오는 부분) 및 이에 대향하는 하류 단부(즉, 공기가 나가는 부분)를 포함한다. 에어로졸 생성 물품 사용시 사용자는 에어로졸 생성 물품의 하류 단부를 물 수 있다. 하류 단부는 상류 단부의 하류에 위치하며, 한편 용어 “단부”는 또한 “말단”으로 기술될 수 있다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 물품을 포함하는 에어로졸 생성 시스템에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 시스템(100)은 에어로졸 생성 장치(1) 및 에어로졸 생성 물품(2)을 포함하며, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13)를 포함한다.

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

도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)의 배치는 변경될 수 있다.

에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열한다. 에어로졸 생성 물품(2) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(13)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(2)의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다.

필요에 따라, 에어로졸 생성 물품(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.

배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(11)는 리튬이온 배터리, 니켈 계열 배터리(예를 들어, 니켈-금속 하이드라이드 배터리, 니켈-카드뮴 배터리), 또는 리튬 계열 배터리(예를 들어, 리튬-코발트 배터리, 리튬-포스페이트 배터리, 리튬 티타네이트 배터리 또는 리튬-폴리머 배터리)일 수 있다.

제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11) 및 히터(13)뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어하며, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(12)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.

히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열되고 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 물품은 사용자에 의하여 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입될 수 있는데, 삽입된 에어로졸 생성 물품은 히터(13)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 에어로졸 생성 물품의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 에어로졸 생성 물품 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예시에 의해 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, "희망 온도"는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있는 온도를 의미할 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정되는 온도일 수도 있다.

다른 실시예로서, 히터(13)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유도 가열식 히터일 수 있으며, 이에 대한 상세한 구성은 후술한다.

도 1에는 히터(13)가 관 형으로서, 에어로졸 생성 장치(1)의 종축을 따라 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 히터(13)의 형상 및 배치는 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 히터(13)는 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 에어로졸 생성 물품의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 에어로졸 생성 물품의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 에어로졸 생성 물품의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 에어로졸 생성 물품의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 에어로졸 생성 물품의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.

한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 에어로졸 생성 물품 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.

또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.

에어로졸 생성 물품(2)은 일반적인 연소형 에어로졸 생성 물품과 유사할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 물품(2)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제2 부분에 삽입될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제1 부분 전체가 삽입되고, 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 물품(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 에어로졸 생성 물품(2)의 내부로 유입될 수도 있다.

도 2는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하에서는 상술한 설명과 중복되는 범위에서의 상세한 설명은 생략하도록 한다.

도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물품을 유도 가열 방식으로 가열함으로써 에어로졸을 생성하기 위하여 코일(15) 및 가열체로서 서셉터(14)를 포함할 수 있다. 유도 가열 방식은 외부 자기장에 의해 발열하는 자성체에 주기적으로 방향이 변하는 교번 자기장(alternating magnetic field)을 인가하여 자성체로부터 열을 생성하는 방식을 의미할 수 있다.

자성체에 교번 자기장이 인가되는 경우, 자성체에는 와류손(eddy current loss) 및 히스테리시스손(hysteresis loss)에 따른 에너지 손실이 발생할 수 있고, 손실되는 에너지가 열에너지로서 자성체로부터 방출될 수 있다. 자성체에 인가되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 클수록 자성체로부터 많은 열에너지가 방출될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1)는 자성체에 교번 자기장을 인가함으로써 자성체로부터 열에너지를 방출시킬 수 있고, 자성체로부터 방출되는 열에너지를 에어로졸 생성 물품에 전달할 수 있다.

외부 자기장에 의해 발열하는 자성체는 서셉터(susceptor)일 수 있다. 서셉터는 조각, 박편 또는 스트립 등의 형상으로 에어로졸 생성 물품 내부에 포함되는 대신, 에어로졸 생성 장치(1)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 서셉터(14)는 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 배치될 수 있다.

실시예들에 따르면, 서셉터는 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 서셉터는 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 서셉터는 흑연(graphite), 몰리브덴(molybdenum), 실리콘 카바이드(silicon carbide), 니오븀(niobium), 니켈 합금(nickel alloy), 금속 필름(metal film), 지르코니아(zirconia) 등과 같은 세라믹, 니켈(Ni)이나 코발트(Co) 등과 같은 전이 금속, 붕소(B)나 인(P)과 같은 준금속 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.

다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1)의 경우, 서셉터(14)는 에어로졸 생성 장치(1)에 포함되는 히터에 포함될 수 있다. 서셉터(14)가 에어로졸 생성 물품(2)의 내부가 아닌 에어로졸 생성 장치(1)에 포함됨에 따라, 다양한 이점이 있을 수 있다. 예를 들면, 서셉터 물질이 에어로졸 생성 물품의 내부에서 균일하게 분포하지 않는 경우 에어로졸과 향미가 비균일하게 발생되는 문제점이 해결될 수 있다. 또한 서셉터(14)가 에어로졸 생성 장치(1)에 구비되므로 유도 가열에 의해 발열하는 서셉터(14)의 온도가 직접 측정되어 에어로졸 생성 장치(1)에 제공될 수 있고, 그에 따라 서셉터(14)의 온도에 대한 정교한 제어가 수행될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1)는 서셉터(14)에 교번 자기장을 인가하는 코일(15)을 포함할 수 있다. 즉, 코일(15)은 에어로졸 생성 물품이 수용되는 공간의 측면을 따라 권선될 수 있고, 서셉터(14)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 코일(15)은 배터리(11)로부터 전력을 공급받을 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1)의 제어부(12)는 코일(15)에 흐르는 전류를 제어함으로써, 자기장을 발생시킬 수 있고, 이 자기장의 영향으로 서셉터(14)에 유도 전류가 발생할 수 있다. 이러한 유도 가열 현상은 패러데이의 유도 법칙(Faraday's Law of induction) 및 옴의 법칙(Ohm's Law)으로 설명되는 공지된 현상으로서, 전도체 내의 자기 유도가 변화하는 경우 변화되는 전기장이 전도체 내에 생성되는 현상을 의미한다.

위와 같이, 전기장이 전도체 내에 생성됨으로써, 와전류가 옴의 법칙에 따라 전도체 내에 흐르고, 와전류는 전류 밀도 및 전도체 저항에 비례하는 열을 발생시킨다. 서셉터(14)에서 발생한 열은 에어로졸 생성 물질에 전달되어, 에어로졸 생성 물질을 기화시킴으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.

다시 말하면, 코일(15)에 전력이 공급되는 경우 코일(15)의 내부에 자기장이 형성될 수 있다. 코일(15)에 배터리(11)로부터 교류 전류가 인가되는 경우 코일(15)의 내부에 형성되는 자기장은 주기적으로 방향이 변할 수 있다. 서셉터(14)가 코일(15)의 내부에 형성되어 주기적으로 방향이 변하는 교번 자기장에 노출되는 경우 서셉터(14)가 발열하여 에어로졸 생성 장치(1)에 수용되는 에어로졸 생성 물품(2)이 가열될 수 있다.

코일(15)에 의해 형성되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수가 변하는 경우 에어로졸 생성 물품(2)을 가열하는 서셉터(14)의 온도 또한 변할 수 있다. 제어부(12)는 코일(15)에 공급되는 전력을 제어하여 코일(15)에 의해 형성되는 교번 자기장의 진폭 또는 주파수를 조정할 수 있고, 그에 따라 서셉터(14)의 온도가 제어될 수 있다.

일 예시로서, 코일(15)은 솔레노이드(solenoid)로 구현될 수 있다. 솔레노이드를 구성하는 도선의 재질은 구리(Cu)일 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 낮은 비저항값을 가져 높은 전류가 흐르도록 하는 재질로서 은(Ag), 금(Au), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 아연(Zn) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나, 또는 적어도 하나를 포함하는 합금이 솔레노이드를 구성하는 도선의 재질이 될 수 있다.

일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(1)는 서셉터(14)의 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 온도 센서는 코일(15)에 의해 인가되는 자기장에 영향을 받지 않는 종류의 센서일 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)는 코일(15)이 자기장을 발생시키는 데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 코일(15)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(12)가 생성한 제어신호에 의해 조절될 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11)로부터 공급되는 직류 전류를 코일(15)에 공급되는 교류 전류로 변환하는 변환부를 포함할 수 있으며, 배터리(11)와 제어부(12)의 사이에 배터리(11)의 전압을 일정하게 유지시키는 레귤레이터(regulator)를 포함할 수 있다.

에어로졸 생성 장치(1)의 제어부(12)는 제어신호를 생성하여 송신하는 방법을 통해, 에어로졸 생성 장치(1)에 포함되어 있는 배터리(11), 코일(15) 및 서셉터(14) 등 구성 요소들을 총괄적으로 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(12)는 배터리(11)의 전력을 이용하여 코일(15)에 전류를 인가할 수 있다. 또한 제어부(12)는 코일(15)에 인가되는 전력의 펄스폭을 제어하는 펄스폭변조처리부를 더 포함할 수도 있다.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 시스템에 수용된 에어로졸 생성 물품의 일 실시예를 도시한 분해도이다.

도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 물품(2)은 기재부(21), 매질부(22), 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 상술한 제1 부분은 기재부(21) 및 매질부(22)를 포함하고, 제2 부분은 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)를 포함한다.

도 3에 도시된 실시예에서는 기재부(21)의 일측에 매질부(22)가 배치되어 있으며, 매질부(22)의 일측에는 냉각부(23)가 배치되어 있으며, 냉각부(23)의 일측에는 마우스피스부(24)가 배치되어 있다. 그러나, 각각의 기재부(21), 매질부(22), 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)의 배치 순서는 이에 제한되는 것이 아니다. 예를 들어, 매질부(22)의 하류 말단에 기재부(21)가 배치될 수도 있다.

한편, 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)를 포함하는 제2 부분을 필터부라고도 지칭할 수도 있다. 이때, 냉각부(23)는 에어로졸을 냉각하고, 마우스피스부(24)는 에어로졸에 포함되는 특정 성분을 여과할 수 있으며, 또한 필터부에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트가 더 포함될 수도 있다.

에어로졸 생성 장치(1)는 기재부(21) 및 매질부(22)의 적어도 일부를 가열하여 에어로졸을 생성하며, 생성된 에어로졸은 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)를 차례로 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다.

기재부(21)는 에어로졸 내의 수분을 공급하는 보습제를 함유할 수 있다. 보습제는 글리세린, 프로필렌 글리콜(Propylene Glycol, PG) 및 물을 포함할 수 있다. 또한, 보습제는 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

이에 따라 기재부(21)에 포함된 보습제는, 에어로졸 생성 물품(2)의 가열 시 발생하는 에어로졸 내의 수분을 적정 수준으로 유지하여 담배 고유의 맛을 부드럽게 하고, 무화량을 풍부하게 할 수 있다.

또한, 기재부(21)는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다.

예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

도시되지 않았으나, 기재부(21)는 보습제 및/또는 액상 조성물을 함유하도록 다공성 매트릭스 구조일 수 있다. 다공성 매트릭스 구조는 다공성 세라믹 또는 셀룰로오스 아세테이트로 제작될 수 있다. 이 경우, 보습제는 다공성 매트릭스 구조의 기재부(21)에 함침될 수 있다. 한편, 기재부(21)의 구조는 상술한 바에 의해 제한되지 않으며, 보습제 및/또는 액상 조성물을 함유할 수 있는 구조이면 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들어, 기재부(21)는 허니콤브(honeycomb) 구조일 수도 있다.

매질부(22)는 담배 매질을 포함할 수 있다. 매질부(22)의 담배 매질로부터 연기 및/또는 에어로졸이 발생하고, 발생된 연기 및/또는 에어로졸은 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)를 통해 사용자에게 흡입될 수 있다.

매질부(22)는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 매질부(22)는 주름진 판상엽 시트로 충진될 수 있다. 판상엽 시트는 원통 축에 실질적으로 가로방향으로 둘둘 말리거나, 접히거나, 압축되거나, 수축됨으로써 주름이 형성될 수 있다. 주름진 판상엽 시트의 골 간격 등을 조절함으로써 다공도를 결정할 수 있다.

다른 실시예에서 매질부(22)는 담배 각초들로 충진될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트(또는 슬러리 판상엽 시트)를 잘게 절단함으로써 생성될 수 있다. 또한, 매질부(22)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 구체적으로, 매질부(22)는 복수의 담배 가닥들이 합쳐져서 형성되고, 에어로졸이 통과할 수 있는 종방향의 복수의 채널들이 형성될 수 있다. 이때, 담배 가닥들의 크기 및 배열에 의하여, 종방향의 채널들은 균일하거나 불균일할 수 있다.

매질부(22)의 담배 매질은 상술한 보습제를 더 포함할 수도 있다. 또한, 매질부(22)는 풍미제 및/또는 유기산(organic acid)과 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.

냉각부(23)는 히터(13)가 기재부(21) 및 매질부(22)를 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다.

냉각부(23)는 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성될 수 있다. 여기에서, 폴리머 시트는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리락트산(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA) 및 알루미늄 호일으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료로 제작될 수 있다. 냉각부(23)가 권축된 폴리머 시트에 의하여 형성됨에 따라, 냉각부(23)는 종 방향으로 연장되는 복수의 채널들을 포함할 수 있다. 여기에서, 채널은 기체(예를 들어, 공기 또는 에어로졸)가 통과하는 통로를 의미한다. 또한, 다른 실시예에서 냉각부(23)는 순수한 폴리락트산으로 제작되거나, 다른 분해성 폴리머와 폴리락트산을 조합하여 제작될 수 있다.

한편, 냉각부(23)는 휘발성 향미 성분을 함유하는 스레드(thread)가 포함될 수 있다. 여기에서, 휘발성 향미 성분은 멘톨일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 스레드에는, 멘톨이 냉각부(23)에 제공되기 위해서, 충분한 양의 멘톨이 충진될 수 있다.

마우스피스부(24)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 마우스피스부(24)는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.

마우스피스부(24)를 제작하는 과정에서, 마우스피스부(24)에 가향액을 분사함으로써 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 또는, 가향액이 도포된 별도의 섬유를 마우스피스부(24)의 내부에 삽입할 수도 있다. 기재부(21) 및/또는 매질부(22)에서 생성된 에어로졸은 냉각부(23)를 통과함에 따라 냉각되고, 냉각된 에어로졸이 마우스피스부(24)를 통하여 사용자에게 전달된다. 따라서, 마우스피스부(24)에 가향 요소가 첨가되는 경우, 사용자에게 전달되는 향미의 지속성이 증진되는 효과가 발생될 수 있다. 또한, 마우스피스부(24)에는 적어도 하나의 캡슐이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 물품(2)은 전단 플러그를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그는 기재부(21)의 상류 단부측에 위치할 수 있다. 전단 플러그는 기재부(21)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 기재부 (21)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 생성 장치(1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.

에어로졸 생성 물품(2)은 래퍼(25)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 기재부(21)는 제1 래퍼(251)에 의하여 포장될 수 있고, 매질부(22)는 제2 래퍼(252)에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 냉각부(23)는 제3 래퍼(234)에 의하여 포장될 수 있고, 마우스피스부(24)는 제4 래퍼(235)에 의하여 포장될 수 있다.

또한, 열전도성 래퍼(253)는 제1 래퍼(251) 및 제2 래퍼(252)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21) 및 매질부(22)는 열전도성 래퍼(253)에 의하여 더 포장될 수 있다.

열전도성 래퍼(253)는 기재부(21) 및 매질부(22)의 적어도 일부를 감싸고 있다. 예를 들면, 열전도성 래퍼(253)는 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열전도성 래퍼(253)는 알루미늄, 백금, 루티늄 등의 상자성체로부터 제조될 수 있다. 기재부(21) 및 매질부(22)를 감싸는 열전도성 래퍼(253)는 히터(13)에 의해 기재부(21) 및 매질부(22)로 전달되는 열을 고르게 분산시켜 기재부(21) 및 매질부(22)에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 기재부(21) 및 매질부(22)로부터 생성되는 에어로졸의 풍미가 향상될 수 있다.

기재부(21) 내에 포함된 물질을 기화시키기 위한 온도는 매질부(22) 내에 포함된 물질을 기화시키기 위한 온도보다 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 사용시 기재부(21)의 적정 온도는 약 180℃ 내지 약 200℃일 수 있으며, 매질부(22)의 적정 온도는 약 150℃ 내지 약 170℃일 수 있다.

따라서 열전도성 래퍼(253)는 기재부(21)를 감싸는 제1 래퍼 부분(253a) 및 매질부(22)를 감싸는 제2 래퍼 부분(253b)을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 장치(1)의 히터(13) 또는 서셉터(14)로부터 열전도성 래퍼(253)의 제1 래퍼 부분(253a)을 통하여 기재부(21)로 전달되는 열의 양은 열전도성 래퍼(253)의 제2 래퍼 부분(253b)을 통하여 매질부(22)로 전달되는 열의 양보다 더 클 수 있다.

예를 들어, 열전도성 래퍼(253)의 제1 래퍼 부분(253a)의 두께는 제2 래퍼 부분(253b)의 두께보다 작을 수 있으며, 열전도성 래퍼(253)의 제1 래퍼 부분(253a)이 기재부(21)를 감싸는 면적은 제2 래퍼 부분(253b)이 매질부(22)를 감싸는 면적보다 클 수 있다.또한, 제1 래퍼 부분(253a)의 열전도 계수가 제2 래퍼 부분(253b)의 열전도 계수보다 클 수 있다. 이를 위해 열전도성 래퍼(253)의 제1 래퍼 부분(253a) 및 제2 래퍼 부분(253b)은 서로 다른 재질일 수 있다. 한편, 열전도성 래퍼(253)의 제1 래퍼 부분(253a) 및 제2 래퍼 부분(253b)의 구성은 상술한 바에 의해 제한되는 것은 아니며 다양한 변형실시가 가능하다.

제5 래퍼(256)는 열전도성 래퍼(253), 제3 래퍼(254) 및 제4 래퍼(255)의 외곽에 둘러질 수 있다. 다시 말해, 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21), 매질부(22), 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)는 제5 래퍼(256)에 의하여 더 포장될 수 있다.

제1 래퍼(251), 제2 래퍼(252) 및 제5 래퍼(256)는 일반적인 권지로 제작될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(251), 제2 래퍼(252) 및 제5 래퍼(256)는 다공질 권지 또는 무다공질 권지일 수 있다. 또한, 제3 래퍼(254) 및 제4 래퍼(255)는 하드 권지로 제작될 수 있다.

제 5 래퍼(256)는 소정의 물질이 내첨될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 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 제5 래퍼(256) 에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.

제 5 래퍼(256)는 에어로졸 생성 물품(2)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 기재부(21) 및 매질부(22)가 히터(13)에 의하여 가열되면, 에어로졸 생성 물품(2)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 기재부(21) 및 매질부(22)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 에어로졸 생성 물품(2)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 5 래퍼(256)는 불연성 물질을 포함하므로, 에어로졸 생성 물품(2)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.

또한, 제 5 래퍼(236)는 에어로졸 생성 물품(2)에서 생성되는 물질들에 의하여 에어로졸 생성 장치(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 에어로졸 생성 물품(2) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(2)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 5 래퍼(236)가 기재부(21), 매질부(22), 냉각부(23) 및 마우스피스부(24)를 포장함에 따라, 에어로졸 생성 물품(2) 내에서 생성된 액체 물질들이 에어로졸 생성 물품(2)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부가 에어로졸 생성 물품(2)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 물품이 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 수용된 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)의 히터(13)는 에어로졸 생성 물품(10)이 에어로졸 생성 장치(1) 내에 삽입될 때 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21)와 매질부(22)의 적어도 일부가 위치하는 영역에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 히터(13)는 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21)와 매질부(22)의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 따라서 히터(13)는 기재부(21)와 매질부(22)의 적어도 일부를 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1)의 히터(13)로부터 발생한 열은 열전도성 래퍼(253)의 제1 래퍼 부분(253a)을 통해 기재부(21)로 전달될 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(1)의 히터(13)로부터 발생한 열은 열전도성 래퍼(253)의 제2 래퍼 부분(253b)을 통해 매질부(22)로 전달될 수 있다.

도 4에서 도시된 히터(13)의 길이는 기재부(21)와 매질부(22)의 길이의 합보다 작은 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 히터(13)의 길이는 기재부(21)와 매질부(22)의 길이의 합과 같을 수도 있다. 한편, 히터(13)의 길이는 히터(13)가 에어로졸 생성 물품(2)을 따라 연장하는 길이를 의미한다. 기재부(21)와 매질부(22)는 열전도성 래퍼(253)에 의해 감싸지므로 히터(13)의 길이를 기재부(21)와 매질부(22)의 길이의 합보다 작거나 같게 하여도 충분한 열이 기재부(21)와 매질부(22)에 전달될 수 있으며, 따라서 히터(13)에서 소비되는 전력의 양을 감소시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 기재부(21) 내에 포함된 물질을 기화시키기 위한 온도는 매질부(22) 내에 포함된 물질을 기화시키기 위한 온도보다 높은 것이 바람직하다. 따라서 기재부(21)를 매질부(22)보다 고온으로 가열시키기 위하여 히터(13)가 기재부(21)를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 히터(13)가 매질부(22)를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 클 수 있다. 예를 들어, 히터(13)가 기재부(21)를 둘러싸는 제1 영역의 면적에 대한 히터(13)가 매질부(22)를 둘러싸는 제2 영역의 면적의 비율은 0.5 내지 0.9의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 0.6 내지 0.8의 범위일 수 있다. 따라서 히터(13)가 기재부(21) 및 매질부(22)를 둘러싸는 각각의 영역의 면적을 상술한 바와 같이 조절함으로써 매질부(22)의 물질이 과도하게 높은 온도에서 가열될 때 발생할 수 있는 탄맛을 예방할 수 있다. 또한 기재부(21)를 높은 온도로 가열시킬 수 있으므로 연무(무화)량을 높일 수 있다.

또한, 기재부(21)가 매질부(22)보다 고온으로 가열되기 때문에, 사용자에게 과도한 열감이 전달되는 것을 방지하도록 기재부(21)는 매질부(22)에 대해 상류측에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 기재부(21)에 대해 하류측에 위치한 매질부(22)를 더 낮은 온도로 가열함으로써, 에어로졸이 냉각부(23)에 도입되는 온도를 감소시킬 수 있으므로 에어로졸의 냉각 효과가 상승될 수 있다.

또한, 히터(13)는 고온으로 가열되기 때문에 냉각부(23)의 소재가 열에 의해 변형되는 것을 방지하고, 사용자가 열원으로부터 이격되어 사용할 수 있게 하기 위하여 히터(13)의 하류측 단부는 냉각부(23)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 기재부(21)의 상류측 단부와 히터(13)의 상류측 단부의 사이의 거리(d₁)는 냉각부(23)의 상류측 단부와 히터(13)의 하류측 단부의 사이의 거리(d₂)보다 작을 수 있다. 따라서 히터(13)와 냉각부(23)를 확실하게 이격시킴으로써 냉각부(23)의 소재가 과도한 열을 전달받는 것을 방지할 수 있으며, 히터(13)가 넓은 면적으로 기재부(21)를 둘러싸도록 함으로써 기재부(21)에 충분한 열을 전달하게 할 수 있다.

도 5는 도 3에 도시된 에어로졸 생성 물품이 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 수용된 에어로졸 생성 시스템을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)의 서셉터(14) 및 코일(15)은 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21) 및 매질부(22)의 위치에 대응하는 위치에 배치될 수 있으며, 서셉터(14)는 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21) 및 매질부(22)를 둘러싸도록 배치되어 기재부(21) 및 매질부(22)의 적어도 일부를 가열할 수 있다.

서셉터(14)의 길이는 기재부(21)와 매질부(22)의 길이의 합보다 작은 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 서셉터(14)의 길이는 기재부(21)와 매질부(22)의 길이의 합과 같을 수도 있다. 기재부(21)와 매질부(22)는 열전도성 래퍼(253)에 의해 감싸지므로 서셉터(14)의 길이를 기재부(21)와 매질부(22)의 길이의 합보다 작거나 같게 하여도 충분한 열이 기재부(21)와 매질부(22)에 전달될 수 있으며, 따라서 서셉터(14) 및 코일(15)을 통하여 소비되는 전력의 양을 감소시킬 수 있다.

또한, 코일(15)의 길이는 에어로졸 생성 물품(2)이 수용되는 공간에서 에어로졸 생성 물품(2)이 삽입되는 개구와 대향하는 단부에서부터 매질부(22)의 하류 단부까지 연장하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않으며, 코일(15)은 에어로졸 생성 물품(2)의 기재부(21)의 상류 단부에서부터 매질부(22)의 하류 단부까지 연장할 수 있으며, 또한 코일(15)은 서셉터(14)와 동일한 길이를 가질 수 있는 동시에 서셉터(14)에 대응되는 위치에 배치될 수도 있다.

한편, 도 5에서 도시된 실시예는 에어로졸 생성 물품을 유도 가열 방식으로 가열하는 에어로졸 생성 시스템에 관한 실시예이다. 따라서 히터에 의한 직접 가열 방식에 관한 실시예인 도 4의 실시예와 비교하여 히터(13)가 서셉터(14) 및 코일(15)을 포함하는 것을 제외하고는 동일하다.서셉터(14)가 기재부(21)를 둘러싸는 면적은 서셉터(14)가 매질부(22)를 둘러싸는 면적보다 클 수 있다. 예를 들어, 서셉터(14)가 기재부(21)를 둘러싸는 면적에 대한 서셉터(14)가 매질부(22)를 둘러싸는 면적의 비율은 0.5 내지 0.9의 범위일 수 있으며, 바람직하게는 0.6 내지 0.8의 범위일 수 있다.

또한, 서셉터(14)의 하류측 단부는 냉각부(23)로부터 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 기재부(21)의 상류측 단부와 서셉터(14)의 상류측 단부의 사이의 거리(d₁)는 냉각부(23)의 상류측 단부와 서셉터(14)의 하류측 단부의 사이의 거리(d₂)보다 작을 수 있다.

한편, 도시되지 않았으나, 도 4 및 도 5의 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1)는 에어로졸 생성 물품(2)의 수용 여부를 감지할 수 있는 센서를 더 포함할 수 있으며, 센서는 히터(13) 또는 서셉터(14)의 양 단부에 배치될 수 있다. 이때, 히터(13) 또는 서셉터(14)가 센서가 배치된 영역까지 연장되어 센서의 감지 영역을 차단하는 경우에 에어로졸 생성 물품(2)이 수용되는 것을 감지하는 감도가 낮아질 수 있다. 따라서 히터(13) 또는 서셉터(14)의 양 단부는 기재부(21)의 상류 단부와 매질부(22)의 단부로부터 각각 이격되는 것이 바람직하다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1: 에어로졸 생성 장치 11: 배터리
12: 제어부 13: 히터
14: 서셉터 15: 코일
2: 에어로졸 생성 물품 21: 기재부
22: 매질부 23: 냉각부
24: 마우스피스부 25: 래퍼(들)
100: 에어로졸 생성 시스템 251: 제1 래퍼
252: 제2 래퍼 253: 열전도성 래퍼
254: 제3 래퍼 255: 제4 래퍼
256: 제5 래퍼

Claims

에어로졸 생성 시스템에 있어서,
배터리 및 상기 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 열을 발생시키는 히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치; 및
상기 에어로졸 생성 장치에 수용되어 상기 히터의 가열에 의해 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 물품;을 포함하고,
상기 에어로졸 생성 물품은,
가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부;
상기 기재부의 일측에 배치된 매질부; 및
상기 기재부와 상기 매질부의 적어도 일부를 감싸며 상기 히터의 열을 전달하는 열전도성 래퍼;를 포함하고,
상기 히터는 상기 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 상기 기재부 및 상기 매질부의 적어도 일부를 가열하고,
상기 히터 중 상기 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 상기 히터 중 상기 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
제1항에 있어서,
상기 히터 중 상기 제1 영역의 면적에 대한 상기 제2 영역의 면적의 비율은 0.5 내지 0.9의 범위인, 에어로졸 생성 시스템.
제2항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품은, 상기 매질부의 일측에 배치된 냉각부를 더 포함하고,
상기 히터의 일 단부는 상기 냉각부로부터 이격되도록 배치된, 에어로졸 생성 시스템.
제3항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품은, 상기 냉각부의 일측에 배치된 마우스피스부를 더 포함하고,
상기 히터의 일 단부와 상기 냉각부의 타측 단부의 사이의 거리는 상기 히터의 타 단부와 상기 기재부의 타측 단부의 사이의 거리보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
제1항에 있어서,
상기 히터는, 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 유도 자기장을 발생시키는 코일; 및
상기 코일과 상기 에어로졸 생성 물품의 사이에 배치되며 상기 유도 자기장에 의해 열을 발생시키는 강자성체(ferromagnetic substance)를 포함하는 서셉터;를 포함하고,
상기 서셉터는 상기 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 상기 기재부 및 상기 매질부의 적어도 일부를 가열하고,
상기 서셉터 중 상기 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 상기 서셉터 중 상기 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
제5항에 있어서,
상기 서셉터 중 상기 제1 영역의 면적에 대한 상기 제2 영역의 면적의 비율은 0.5 내지 0.9의 범위인, 에어로졸 생성 시스템.
제6항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품은, 상기 매질부의 일측에 배치된 냉각부를 더 포함하고,
상기 서셉터의 일 단부는 상기 냉각부로부터 이격되도록 배치된, 에어로졸 생성 시스템.
제7항에 있어서,
상기 기재부의 타측 단부와 상기 서셉터의 타 단부의 사이는 서로 이격된, 에어로졸 생성 시스템.
제8항에 있어서,
상기 에어로졸 생성 물품은, 상기 냉각부의 일측에 배치된 마우스피스부를 더 포함하고,
상기 서셉터의 일 단부와 상기 냉각부의 타측 단부의 사이의 거리는 상기 서셉터의 타 단부와 상기 기재부의 타측 단부의 사이의 거리보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열전도성 래퍼는 상기 기재부를 감싸는 제1 래퍼 부분 및 상기 매질부를 감싸는 제2 래퍼 부분을 포함하고,
상기 제1 래퍼 부분을 통한 열 전달의 양은 상기 제2 래퍼 부분을 통한 열 전달의 양보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제1 래퍼 부분의 두께는 상기 제2 래퍼 부분의 두께보다 얇은, 에어로졸 생성 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제1 래퍼 부분의 면적은 상기 제2 래퍼 부분의 면적보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
제10항에 있어서,
상기 제1 래퍼 부분의 열전도 계수는 상기 제2 래퍼 부분의 열전도 계수보다 큰, 에어로졸 생성 시스템.
히터를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 수용되어 상기 히터에서 발생된 열에 의해 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 물품에 있어서,
가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부;
상기 기재부의 일측에 배치된 매질부; 및
상기 기재부와 상기 매질부의 적어도 일부를 감싸며 상기 히터의 열을 전달하는 열전도성 래퍼;를 포함하고,
상기 열전도성 래퍼는 상기 기재부를 감싸는 제1 래퍼 부분 및 상기 매질부를 감싸는 제2 래퍼 부분을 포함하고,
상기 제1 래퍼 부분을 통한 열 전달의 양은 상기 제2 래퍼 부분을 통한 열 전달의 양보다 큰, 에어로졸 생성 물품.
제14항에 있어서,
상기 제1 래퍼 부분의 두께는 상기 제2 래퍼 부분의 두께보다 얇은, 에어로졸 생성 물품.
제14항에 있어서,
상기 제1 래퍼 부분의 면적은 상기 제2 래퍼 부분의 면적보다 큰, 에어로졸 생성 물품.
제14항에 있어서,
상기 제1 래퍼 부분의 열전도 계수는 상기 제2 래퍼 부분의 열전도 계수보다 큰, 에어로졸 생성 물품.
가열되면 에어로졸을 생성하는 기재부, 상기 기재부의 일측에 배치된 매질부 및 상기 기재부와 상기 매질부의 적어도 일부를 감싸는 열전도성 래퍼를 포함하는 에어로졸 생성 물품을 수용하는 에어로졸 생성 장치에 있어서,
배터리; 및
상기 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 열을 발생시키는 히터;를 포함하고,
상기 히터는 상기 에어로졸 생성 물품을 둘러싸도록 배치되어 상기 기재부 및 상기 매질부의 적어도 일부를 가열하고,
상기 히터 중 상기 기재부를 둘러싸는 제1 영역의 면적은 상기 히터 중 상기 매질부를 둘러싸는 제2 영역의 면적보다 넓은, 에어로졸 생성 장치.
제18항에 있어서,
상기 히터는, 상기 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 둘러싸고 유도 자기장을 발생시키는 코일; 및
상기 코일과 상기 에어로졸 생성 물품의 사이에 배치되며 유도 자기장에 의해 열을 발생시키는 강자성체(ferromagnetic substance)를 포함하는 서셉터;를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.