KR100598131B1

KR100598131B1 - 밀폐형 흡연장치

Info

Publication number: KR100598131B1
Application number: KR1020030060835A
Authority: KR
Inventors: 이승현
Original assignee: 이승현
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2006-07-11
Also published as: KR20050024739A; WO2005020726A1

Abstract

본 발명은 흡연장치 즉 담배연기와 같은 에어로졸 또는 기체를 발생시켜서 흡입하기 위한 흡연장치에 관한 것으로, 연소되어 기체 또는 에어로졸을 발생시키기 위한 연소 또는 가열부위를 밀폐하여 몸체의 내부에서 연소시킴으로써 불꽃과 연기가 외부로 유출되지 않는 구조를 제공하여, 건강에 덜 해롭고, 간접흡연의 피해를 최소화하고, 화재나 화상의 위험이 없으며, 다양한 담배 맛을 제공할 수 있고, 라이터가 필요 없어 간편하며, 재가 떨어지지 않아 위생적이고, 보다 고급스러운 흡연장치에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물질을 연소시키거나 가열하여 기체와 에어로졸을 발생시켜 이를 흡입하기 위한 장치에 있어서, 흡연장치의 외관을 형성하며 일측은 폐쇄되어 있고 타측에는 개방 또는 필터가 내장되어 있는 몸체; 상기 몸체의 내부에 삽입되어 일단 점화되면 지속적으로 연소 또는 가열하며 기체와 에어로졸을 발생시키는 연소물; 및 상기 연소물을 초기 점화시키기 위한 점화장치로 이루어진다.

Description

밀폐형 흡연장치{Closed type smoking device}

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 흡연장치의 기본개념을 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 밀폐형 흡연장치의 분해사시도,

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로 흡입되는 기체 및 에어로졸의 비율을 조절하는 수단을 구비한 흡연장치를 나타낸 단면도,

도 4a, 4b 및 4c는 본 발명에 따른 점화장치의 실시예들을 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로 산소공급장치를 구비하는 흡연장치를 나타낸 단면도,

도 6a, 6b 및 6c는 본 발명에 따른 산소공급장치의 산소공급량 조절구조를 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 필터 밀폐부를 나타낸 구성도임.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >

100 : 몸체 120 : 필터

130 : 흡연측 몸체 140 : 연소물측 몸체

150 : 연소물 160 : 공간(간격)

200, 210, 220, 230 : 점화장치 214 : 점화핀

250 : 산소공급장치 300 : 필터밀폐부

본 발명은 흡연장치 즉 담배연기와 같은 에어로졸 및 기체를 발생시켜서 흡입하기 위한 흡연장치에 관한 것으로, 연소되어 기체 및 에어로졸을 발생시키기 위한 연소물을 밀폐된 몸체의 내부에서 연소시킴으로써 불꽃과 연기가 외부로 유출되지 않는 구조를 제공하여, 건강에 덜 해롭고, 간접흡연의 피해를 최소화하고, 화재나 화상의 위험이 없으며, 다양한 담배 맛을 제공할 수 있고, 라이터가 필요 없어 간편하며, 재가 떨어지지 않아 위생적이고, 보다 고급스러운 흡연장치에 관한 것이다.

첫째, 본 발명은 애연가 자신에게 덜 해로운 흡연장치에 관한 것이다.

전통적인 담배는 대부분 순수한 잎담배 외에 담배의 향을 좋게 하기 위한 각종의 향료, 담배맛을 맵지 않도록 일정습도를 유지하기 위한 글리세린 등의 보습제, 담배불이 꺼지지 않도록 하기 위한 조연제 등이 첨가된다.

그리고, 권련지(잎담배를 말은 종이)는 마(麻)를 주재료로 한 유기질 섬유와 경질 탄산칼슘 등의 충전재료를 사용하며, 연소성을 향상시키고 타고난 재의 모양을 좋게 하기 위하여 인산암모늄 등의 조연제가 들어있고, 권련지를 원통형으로 유지하기 위해 접착제를 사용하는데, 이런 권련지나 접착제에서 발생하는 연기도 흡입할 수밖에 없다. 미국의 자료에 따르면 태우기 전의 미국 담배에는 599가지의 내용성분이 있고 이러한 물질들이 열분해 등의 반응에 의해서 약 4,000여 가지의 물 질을 발생시키고 이중에서 20여종은 발암물질이라고 한다. 또 일산화탄소의 발생이 불가피하여 애연가의 건강에 유해한 측면이 있다.

안전담배(Safer cigarette)라는 것은 유해성 면에서 기존의 전통적인 담배와 차별 될 수 있는 안전성을 지닌 새로운 체제의 담배라고 정의되는데, 형태면에서 첫째 무연담배 또는 유해성분을 제거한 담배, 둘째 패치형, 분무형, 흡입형, 연무질 형태가 있다. 이 분야에 있어 종래의 기술은 촉매제를 첨가하여 권련내 발암물질을 비발암성 물질로 변화시키는 방법, 촉매제(티타늄, 주석, 철, 알루미늄, 구리, 팔라듐, 바나듐 등)에 의한 발암물질 감소하는 방법, 연소가 아닌 가열에 의한 니코틴을 흡연자에게 전달하는 방법, 니코틴과 유사한 기능을 가지면서 덜 해로운 니코틴 유사체를 사용하는 방법, 무연담배, 저연담배 등이 개발되었으나, 이러한 방식들은 연소가 아닌 방법에 의하기 때문에 애연가에게 담배 고유의 맛과 흡연충족감이 부족한 결정적인 단점과, 또 각종 첨가물에 의한 부작용의 우려가 있었다.

둘째, 본 발명은 주변사람들에게 덜 공격적인 흡연장치에 관한 것이다.

흡연자체가 주위사람들에게 공격적이라는 것은 특히 최근의 사회적으로 흡연을 혐오하는 분위기 속에서 더욱 부각되고 있으며, 애연가들이 마음 편히 담배를 즐길 수 없게 하는 주요한 원인이 된다. 담배연기는 피우면서 직접 입안으로 빨아들이는 주류연(main stream)과 공기중에서 저절로 타면서 나오는, 소위 생담배가 탈 때 발생하는 부류연(side stream)으로 구분하는데, 담배를 피우는 사람의 습관이나 성향에 따라서 다르겠지만 이중 부류연이 전체 담배연기의 55∼70% 정도를 차지하고 있어서 부류연으로 인한 환경오염과 이로 인한 간접흡연의 문제가 크게 부 각되고 있다. 흡연자의 기관지 속으로 일단 들어갔다가 연기를 내뿜을 때 밖으로 나온 주류연과 부류연을 합하여 '환경중의 담배연기(environmental tobacco smoke, ETS)'라고 하며 흡연 공간에서의 ETS 가운데 주류연은 약 13% 정도에 불과하고 나머지 87%는 부류연이 차지하고 있다.

부류연의 발생을 줄이기 위한 종래의 기술은 저부류연 권련지를 사용하는 것이었는데, 일반 권련지보다 무거운 특수 권련지를 사용하거나 탄산칼슘(CaCO₃)과 Al(OH)₃, Mg(OH)₂ 같은 무기물을 충전제로 첨가하여 부류연 입자상 물질의 발생을 감소시키거나, 타르 물질을 권련지에 의하여 여과를 증대하거나, 권련지의 내부표면에 응축을 촉진하거나, 부류연을 열분해시켜 보이지 않는 휘발성 저분자물질로 분해하는 복잡한 방법을 사용하고 있다. 그러나, 담뱃재의 모양이 누룽지 모양이 되어 연소된 재가 쉽게 날려 옷 등을 더럽히는 등 흡연자의 불쾌감을 유발하고, 입자상 물질의 방출이 억제, 축적되어 연소 온도 상승을 유발하여 일산화탄소가 증가하고 흡연시 자극성을 완화하는 수분이 권련지에 흡수 감소되어 자극성이 증가하고, 첨가물의 부작용으로 안전성이 문제가 될 수 있는 단점이 있다.

셋째, 본 발명은 덜 위험한 흡연장치에 관한 것이다.

종래 담배의 물리적인 위험성은 연소부위가 노출되어 있기 때문에 야기되는 것이 대부분이다. 예를 들어 화재의 경우, 산불은 물론이고 원인이 밝혀지지 않은 화재의 주범으로 담뱃불이 혐의를 받는 경우가 많은데 이 담뱃불의 온도는, 불이 타들어 가는 연소부위에서는 산소가 부족하여 온도가 700∼950℃까지 상승하며, 연 소부위 뒤쪽의 수소가 풍부한 흡연부위에서는 열분해와 증류 현상의 발생으로 인해서 200∼600℃ 정도이고, 니코틴은 약 250℃ 미만에서 생성된다. 다른 예로 운전 중 흡연시 담배를 떨어뜨린다거나, 연소부위 덩어리 소위 불똥이 떨어져 당황하게되는 것도 결국 연소부위가 노출되어 있기 때문에 발생하는 문제이다. 또, 번잡한 거리등에서 흡연시 지나가는 사람 특히 어린아이에게 본의 아닌 피해를 주는 경우가 드물지 않다. 특히 화재의 위험 때문에 흡연이 금지된 비행기 안이나 유조선, 주유소 등에서는 담배를 피울 수 없다. 본 발명은 이러한 물리적 위험을 제거하여 애연가가 장소에 구애받지 않고 심리적으로 편하게 담배를 피울 수 있게 하는 흡연장치를 제공하기 위한 것이다.

넷째, 본 발명은 보다 편리한 흡연장치에 관한 것이다.

전통적인 담배의 흡연 시에는 점화원인 라이터나 성냥이 필수적이라는 것과, 또 실내에서 흡연을 하는 경우 등 대부분 재떨이가 필요하다는 점, 또 빗속에서 담배를 피울 수가 없고 바람이 심한 곳에서는 담배 맛이 떨어지는 점 등의 단점이 있었다. 본 발명은 흡연장치 하나로 흡연에 관한 모든 것을 해결할 수 있는 편리한 흡연장치를 제공하기 위한 것이다.

다섯째, 본 발명은 애연가의 담배 맛에 관한 다양한 욕구를 수용할 수 있는 가장 유연한 흡연장치에 관한 것이다.

전통적인 담배는 제조과정에서 공기 희석율(입안으로 흡입되는 담배연기 즉 주류연이 필터부의 팁페이퍼에 천공된 기공 및 권련지의 기공을 통하여 유입되는 공기에 의해 희석되는 비율)과 향료 등의 첨가비율 등이 고정되어 있어서 사용자가 진한 맛과 순한 맛을 조절하는 것이 불가능하였다. 본 발명은 애연가의 기호에 따라 공기 희석율과 향의 농도를 조절할 수 있는 수단을 제공하기 위한 것이다.

여섯째, 본 발명은 보다 위생적인 흡연장치에 관한 것이다.

전통적인 담배의 흡연 시, 재가 날려 주변을 지저분하게 하거나, 흡연 후 잔존물로써 남게되는 담배꽁초가 문제가 된다. 담배재가 날리는 것을 방지하기 위하여 재떨이에 티슈를 깔고 물을 부어 놓지만 수분이내에 담배 타르가 베어 나오고 권련지의 접착부위가 떨어져 꽁초 속의 각초가 터져 나와 깨끗하게 준비되었던 재떨이도 곧 역겨워질 수밖에 없게 된다. 특히 자동차 안의 경우 완전히 밀폐된 재떨이가 아니면 꽁초에서 냄새가 베어 나와 차 실내에 스며들어 재떨이를 비운 후에도 냄새가 나서 좋지 않은 인상을 준다는 것이 문제다. 그리고 흡연 후 말을 할 때 입에서 담배 냄새가 나거나 손가락에 담배냄새가 베어 애연가들이 지저분하다는 인상을 주게 되는 점 등의 심각한 단점이 있었다. 또 주류연이던 부류연이던 애연가 자신은 잘 모르지만 주변사람들은 그 연기 냄새를 매우 싫어하는 경우가 많은데, 이러한 연기의 발생은 흡연에 있어 필수적인 요소이므로 이를 주위사람들도 좋아할 만한 향기로 커버하는 방법을 강구할 수 있다. 이는 전통적인 담배로는 어렵고 또 다른 첨가물이 요구되어 또 다른 유해물질이 생성될 가능성을 배제할 수 없다는 단점이 있다. 본 발명은 전통적인 담배로써는 구현이 불가능한 깔끔한 담배에 대한 애연가의 잠재욕구를 충족시킬 수 있는 수단을 제공하기 위한 것이다.

일곱째, 본 발명은 결과적으로, 가장 품격 있는 흡연장치에 관한 것이다.

상기와 같은 전통적인 담배의 혐오요소 및 개선 필요 사항 등의 문제점들을 제거 내지 완화함으로써, 흡연에 대한 사회의 부정적 이미지를 불식하고, 애연가가 담배 본래의 효용을 즐김에 있어 유해 우려를 최소화하고, 타인에 대한 배려를 증대하며, 화재 위험 등에 대한 심적 부담이 없는 상태에서, 편리하게, 다양한 맛을 품격 있게 즐길 수 있는 수단을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 전통적인 담배의 혐오요소 및 개선 필요 사항 등의 문제점들을 제거 내지 완화함으로써, 흡연에 대한 사회의 부정적 이미지를 불식하고, 애연가가 담배 본래의 효용을 즐김에 있어 유해 우려를 최소화하고, 타인에 대한 위해요소를 제거하며, 화재 위험 등에 대한 심적 부담이 없는 상태에서, 편리하게, 다양한 맛을 품격 있게 즐길 수 있는 수단을 제공하면서 동시에 기존 유사한 수단들의 담배고유의 맛과 흡연충족감 부족이라는 결정적 문제점을 해결한 흡연장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물질을 연소시키거나 가열하여 기체와 에어로졸을 발생시켜 이를 흡입하기 위한 장치에 있어서, 흡연장치의 외관을 형성하며 일측은 폐쇄되어 있고, 타측은 개방되어 있거나 필터가 내장되어 있는 몸체; 상기 몸체의 내부에 삽입되어 일단 점화되면 지속적으로 연소하며 기체와 에어로졸을 발생시키는 연소물; 및 상기 연소물을 초기 점화시키기 위한 점화장치로 이루어진다.

상기 연소물은 각초와 조연제 및 산소공급재가 혼합되어 이루어진 것으로 밀 폐된 상태에서 외부의 산소유입이 없이도 연소물 자체가 연소되어감에 따라서 산소가 발생되고 이를 이용하여 지속적으로 연소할 수 있는 물질임이 바람직하다.

또한, 본 발명은 물질을 연소시키거나 가열하여 기체와 에어로졸을 발생시켜 이를 흡입하기 위한 장치에 있어서, 흡연장치의 외관을 형성하며 일측은 폐쇄되어 있고 타측에는 필터가 내장되어 있는 몸체; 상기 몸체의 내부에 삽입되어 일단 점화되면 지속적으로 연소하며 기체와 에어로졸을 발생시키는 연소물; 상기 연소물이 지속적으로 연소할 수 있도록 산소를 공급하기 위한 산소공급장치; 및 상기 연소물을 초기에 점화시키기 위한 점화장치로써 이루어진다.

상기 몸체를 흡연측 몸체와 연소물측 몸체로 분리하여 형성하고, 흡연측 몸체와 연소물측 몸체가 서로 회전 가능하도록 결합시켜서, 상기 연소물측 몸체의 내측면에 연소물의 연소열로 인하여 향을 발산하는 발향물질을 도포하며, 상기 연소물측 몸체와 흡연측 몸체에 각각 연소물에서 발생한 기체 및 에어로졸이 통과하는 중심통공, 및 발향물질에서 발생하는 향이 통과하는 주변통공을 형성하여, 상기 연소물측 몸체와 흡연측 몸체가 회전함에 따라서 주변통공의 개구도가 변경되도록함으로써 필터를 통과하게 되는 연소물에서 발생한 기체 및 에어로졸과, 발향물질에서 발생하는 향기의 혼합비율을 조절할 수 있도록 하면 더욱 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 흡연장치의 기본개념을 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 밀폐형 흡연장치의 분해사시도이다.

본 발명에 따른 밀폐형 흡연장치는 외관을 형성하는 몸체(100)와, 상기 몸체의 내부에 삽입되어 연소되며 에어로졸을 발생시키는 연소물(150), 상기 연소물을 점화시키기 위한 점화장치(200) 및 연소물(150)의 연소로 인하여 발생된 에어로졸 및 기체를 필터링 할 수 있는 필터(120)로 이루어진다.

상기 몸체(100)는 대략 원통형상을 가지고 있으며, 그 일측단에는 필터(120)가 채워져있고 타 측단에는 점화장치(200)가 부착되어 있어서 몸체의 내부가 대기와 완전히 밀폐되는 구조를 가지고 있어서 기존담배의 부류연 발생 문제를 완전히 해결할 수 있다. 따라서 몸체(100)의 내부에 위치하는 연소물(150)의 연소로 인하여 발생하는 기체나 에어로졸(aerosol)은 필터(120)를 거쳐야만 외부로 유출(또는 흡연자에게 흡입)될 수 있으며 필터링이 불필요한 경우 즉, 타르나 니코틴이 발생하지 않는 경우라면, 필터(120)를 구비하지 않을 수도 있다.

상기 몸체(100)는 내부에서 연소물(150)이 연소하여도 그에 따른 연소열에 의하여 변형이 발생하거나 유해한 기체성분을 발생시키지 않도록 하기 위해서는 불연성 소재나 내연성 소재를 사용하여 제작하는 것이 바람직하며, 특히 유리재질 등을 사용할 수도 있다. 몸체의 내측 소정부분에는 연소물(150)을 고정할 수 있는 홀더(102)를 형성하고 있어서 연소물이 몸체(100)의 내벽과 간격(160)을 두고 이격된 상태로 고정된다. 이러한 간격(160)은 몸체(100) 및 내부통체와 함께 결과적으로 3중으로 연소물(150)의 연소열이 직접 전도되는 것을 차단하고 기존담배의 전술한 문제점의 하나인 연소부위 노출로 인한 화재, 화상의 위험을 제거한다. 필요한 경우 단열재 및 흡열재를 충전할 수 있고, 그 사이에 발향물질이나 산소발생재등의 조합을 충전하거나 도포할 수 있다. 예를 들어, 박하잎으로 상기 간격(160)을 충전할 경우 연소열을 흡수, 차단하고 동시에 전통적 박하 담배와 같은 담배 맛을 얻을 수 있으며, 동시에 흡입공(104)을 통하여 박하향이 방출되어 흡연자의 입에서 나온 담배연기의 냄새를 커버하여 기존담배의 전술한 문제점중의 하나인 주위사람에게 주는 불쾌감을 감소시킬 수 있다.

상기 몸체(100)의 내부에 삽입되어 고정되는 연소물(150)은 연소하여 사용자가 흡입할 기체나 에어로졸을 발생시키는 원료가 되는 것으로, 각초(일정 폭으로 절단한 잎담배), 판상엽(잎담배 부산물을 종이 형태로 성형한 인공적 잎담배), 숯 등을 조합하여 사용할 수 있으며, 상기 연소물(150)은 밀폐된 몸체(100)의 내부공간에서 외부 공기의 공급이 없어도 내부에 채워진 공기 또는 연소물(150) 자체만으로 지속적으로 연소가 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 가열되면 산소를 발생하는 산소발생재를 각초 등과 혼합한 것을 사용할 수 있으며, 연소를 도와주는 조연제등을 첨가할 수도 있다. 산소발생재로는 염소산칼륨, 과염소산칼륨, 질산칼륨, 과산화칼륨등을 사용할 수 있다. 이중 과산화칼륨은 과량의 산소 중에서 금속칼륨을 연소시켜서 얻는 황색 상자성 고체로, 금속칼륨의 액체암모니아 용액에 -50℃에서 용액이 무색이 될 때까지 서서히 산소를 통과시키거나, 또는 수산화칼륨과 관산화수소의 당량혼합물인 수용액을 진공속에서 진한 황산에서 증발시키면 얻을 수 있다. 이러한 과산화칼륨을 마이크로캡슐에 담아 폭발의 위험이 없이 지속적으로 일정하게 산소를 발생시킬 수 있는 것이 미국특허 4,867,902호에 게재되어 있다. 이러한 방식을 응용하여 마이크로 캡슐에 과산화칼륨을 담아 각초와 혼 합하여 연소물(150)로 사용함으로써 외부로부터 산소를 공급받지 않아도 밀폐된 상태에서 연소가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 연소물(150)은 상기와 같은 각초, 산소발생재, 조연제 등을 혼합하여 막대형태로 직접 성형한 것을 사용할 수 있으며, 종래의 담배와 같이 혼합물을 권련지 또는 시가래퍼(cigar wrapper) 또는 "관"상엽(판상엽)에 말아서 사용할 수도 있고, 별도의 내부통체(155)를 구비하여 그 속에 각초, 산소공급재, 조연제등의 혼합물을 채워 넣을 수도 있다. 상기 내부통체(155)로는 철망, 금속관, 유리관등을 사용할 수 있다. 단, 상기 연소물(150)에 산소발생재, 조연제 등을 혼합하는 경우 전술한 바와 같이 건강에 유해한 화합물이 발생할 수 있으므로, 연소물(150)을 순수한 각초로만 구성하고 산소발생제, 조연제 등을 연소물측 몸체(140)의 내부에 연소물(150)과 간격(160)을 유지하도록 도포하면 순수하게 각초의 연소로 발생한 기체 또는 에어로졸과 산소 등을 흡입할 수 있게 된다.

상기 연소물(150)의 대표적인 원료로 각초를 예를 들어 설명하였지만, 반드시 각초에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자에 의하여 쉽게 구현될 수 있는 연소물(150)의 주 재료로 각초를 대신하여 금연 보조재로 사용되는 쑥과 같은 각초 유사물질이 사용될 수 있으며, 연소에 의하여 질병(특히, 폐관련질환)의 치료에 유용한 에어로졸이나 기체를 생성하는 물질, 또는 아로마 테라피에 관련된 물질 등이 사용될 수 있다.

이러한 연소물(150)은 일단 점화가 된 후에는 지속적으로 연소가 이루어지지만 부류연의 차단을 위하여 완전히 밀폐된 상태이기 때문에 초기에는 별도의 내장 된 점화장치를 필요로 한다. 이러한 연소물(150)을 초기 점화시키기 위한 점화장치(200)는 전지(수은전지, 리튬전지, 건전지 등)와 전열선을 이용한 형태, 인화성 화학물질을 이용하는 형태, 전기라이터를 응용한 형태 등이 사용될 수 있으며 이들에 대한 상세한 설명은 후술한다.

필터(120)는 일반적인 권련에 사용하는 필터와 같이 연소에서 발생한 기체나 에어로졸을 필터링하는 역할을 하며, 연소물에서 니코틴이나 타르 등과 같은 유해물질을 발생시키지 않는 경우에는 제거할 수도 있다.

또한, 필수적인 구성요소는 아니나, 몸체(100)의 측면에 소정 직경의 흡입공(104)을 다수개 천공하여 구비하면 흡연자가 흡연장치를 빨아들이는 압력에 비례하여 외부의 공기가 몸체(100)의 내부로 유입되어서 일반적인 권련을 피울 때와 같은 흡연감을 느낄 수 있으며, 또한 발향제에서 발산되는 향기가 외부로 유출되도록 하는 역할도 할 수 있고, 연소물(150)의 연소열을 외부로 방출할 수 있는 통로의 역할을 하여 몸체가 과도하게 가열되는 것을 방지하는 역할도 수행한다. 이 경우 부류연이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위하여 내부통체(155)는 전술한 철망이 아닌 금속관, 유리관 등 밀폐할 수 있는 재질을 사용해야 하며, 점화를 위하여 점화장치(200)를 밀어 넣을 때 점화장치(200)의 윗면에 밀착되어야 하고 산소공급재 등이 연소물(150)에 혼재되어 있어야 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로 흡입되는 기체 및 에어로졸의 비율을 조절하는 수단을 구비한 흡연장치를 나타낸 단면도이다.

본 실시예는 흡연장치 몸체(100)의 내벽에 발향물질(110)을 도포하여, 연소 물(150)의 연소열로 인하여 연소부 주위의 상기 발향물질(110)이 가열되어 기체 및/또는 에어로졸(이하, 향)을 발산하도록 한 것으로, 흡연자가 연소물(150)에서 발생된 기체 및 에어로졸과, 상기 발향물질(110)에서 발생된 향의 혼합비율을 조절할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해서 본 발명은 몸체를 흡연측 몸체(130)와 연소물측 몸체(140)로 분리하여 형성한다. 또한, 상기 흡연측 몸체(130)와 연소물측 몸체(140)가 접하는 부분에 가로막(132, 142)을 형성하고, 상기 가로막(132, 142)에 돌출턱(145)과 끼움홈(135)을 구비하여 흡연측 몸체(130)와 연소물측 몸체(140)가 끼움으로 결합하여 회전할 수 있는 구조를 제공한다. 상기 가로막(132, 142)의 중심에는 연소물(150)에서 발생하는 기체 및 에어로졸이 통과하는 중심통공(134, 144)을 형성하고, 그 주변에 발향물질(110)에서 발생하는 기체 및 에어로졸이 통과하는 주변통공(136, 146)을 형성하여 흡연측 몸체(130)와 연소물측 몸체(140)의 상대적인 회전에 따라서 상기 중심통공(134, 144)과 주변통공(136, 146)의 개구도가 조절되는 구조를 제공하고 있다.

구체적으로 도면의 (a)에서와 같은 상태에서는 흡연측 몸체(130)와 연소물측 몸체(140)의 주변통공(136, 146)의 개구도가 크고, 중심통공(134, 144)의 개구도가 작아서 주변통공(136, 146)을 통과하는 발향물질(110)에서 발생된 에어로졸 및 기체의 양이 많이 혼합되지만, 그에 비하여 도면 (b)에서와 같은 상태에서는 주변통공(136, 146)의 개구도는 작고, 중심통공(134, 144)의 개구도가 커서 발향물질(110)에서 발생한 기체 및 에어로졸의 혼합비율이 상대적으로 작아지게 된 다.

이렇게 중심통공(134, 144)과 주변통공(136, 146)의 개구도를 조절하면, 연소물에서 생성된 기체 및 에어로졸과, 발향물질(110)에서 생성된 향기가 흡입되는 비율을 조절할 수 있게 되어 흡연자가 자신의 기호에 맞게 담배맛을 조절할 수 있게 된다. 중심통공(134, 144) 및 주변통공(136, 146)은 삼각형으로 도시되어 있으나, 통상적인 기술자에 의해 다른 형태 및 배열을 가질 수 있다. 연소물(150)로 각초를 사용하는 경우와 달리 연소물(150)이 주변에 도포된 발향물질의 가열을 위한 목적인 경우에는, 즉 연소물(150)에서 생성되는 기체나 에어로졸의 흡입이 불필요한 경우에는, 중심통공을 구비하지 않을 수 있다.

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 점화장치의 실시예들을 나타낸 것이다.

도 4a는 전지를 이용한 전열식 점화장치의 실시예를 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 점화장치는 전원을 공급하기 위한 전지(212), 전지(212)의 전원을 공급받아 가열되는 점화핀(214) 및 전원공급을 조절하기 위한 스위치(미도시)로 이루어진다. 상기 점화핀(214)은 전열선으로 이루어져 전지에서 공급되는 전력으로 직접 발열이 되는 구조를 가질수도 있으며, 또는 전열선은 별도로 하고 상기 점화핀(214)은 열전달이 잘되는 물질로 되어서 전열선에서 발생하는 열을 연소물로 전달하는 구조를 가질 수도 있다.

초기 상태에서는 도시된 바와 같이, 점화장치(210)가 몸체(100)로부터 일정간격 이격되어 있다가 점화장치(210)를 밀어 넣으면 스위치가 ON 상태가 되어서 점화핀이 가열되도록 하는 구조가 바람직하며, 이러한 스위치는 점화장치(210)의 이 동으로 함께 슬라이딩 되어 조작되는 슬라이딩 스위치, 또는 점화장치가 밀려들어옴으로써 눌려지는 누름스위치 등이 사용될 수 있으며 이러한 구성은 스위치 분야에 기술을 가진 사람이라면 용이하게 구성할 수 있는 것으로 더 이상의 설명은 생략한다.

미설명한 도면부호 215와 216은 점화장치(210)를 몸체(100)로 밀어 넣었을 때 그 상태에서 고정시키기 위한 고정턱(215)과 고정홈(216)이다.

도 4b는 화학물질을 이용한 점화장치의 실시예를 나타낸 단면도이다.

화학물질 중에는 2가지의 물질의 섞이게 되면 고온의 열을 발생하는 물질들이 있다. 특히 산소와 섞이면 폭발적으로 반응하여 고온을 발생하는 물질들은 널리 알려져 있다. 이러한 종류의 물질을 각각 격리시켜 놓고 있다가 점화장치(220)의 누름판(222)을 몸체 측으로 밀어 넣으면, 상기 누름판(222)에 형성된 돌기부(223)가 격벽(225)을 파손하여 격리되어 있던 물질A(226)와 물질B(227)가 혼합되어 고온이 발생하고 이 열이 점화핀(214)을 통해서 연소물(150)로 전달되어 연소물(150)을 초기 점화시키는 구조를 제공한다. 물질A(226)의 수용체의 내부는 물질B(227)의 유입이 신속하도록 진공으로 하는 것이 바람직하다.

도 4c는 전기라이터를 점화장치로 사용한 실시예를 나타낸 단면도이다.

압전소자에 의하여 점화시키는 전기라이터를 내장하여 점화장치로 사용할 수도 있는데, 전기라이터는 압전소자를 이용해 누르는 것으로 점화가 이루어지므로 도시된 바와 같이 몸체(100)의 하부에 누름스위치(232)를 구비하고 연소물(150)의 하방에 가스분출구(236)를 형성하며, 그 인근에 스파크 발생부(234)를 위치시키면 누름스위치를 눌려 연소물(150)을 초기 점화할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 세가지 형태의 점화장치 이외에 이를 변경한 형태도 가능함은 물론이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로 산소공급장치를 구비하는 흡연장치를 나타낸 단면도이다.

앞선 도 1의 실시예는 연소물(150)에 산소를 공급하는 물질인 산소공급재를 포함하거나, 연소물측 몸체(140)의 내부에 산소공급재를 도포하였던 것임에 비하면, 본 실시예는 산소가 포함된 기체를 공급할 수 있는 별도의 산소공급장치(250)를 구비하고 있다.

본 발명에 따른 흡연장치는 외관을 형성하는 몸체와, 상기 몸체의 내부에 삽입되어 연소되며 에어로졸을 발생시키는 연소물(150), 상기 연소물을 점화시키기 위한 점화장치(200), 상기 연소물이 밀폐된 상태에서 지속적으로 연소할 수 있도록 산소를 공급해주는 산소공급장치(250), 연소물(150)의 연소로 인하여 발생된 에어로졸 및 기체를 필터링 할 수 있는 필터(120), 상기 연소물(150)의 연소열로 인하여 향을 발산하는 발향물질(110)로 이루어진다.

상기 몸체(100)는 도 3의 실시예와 같이 연소물(150)에서 발생하는 에어로졸 및 기체와 발향물질(110)에서 발생하는 향기의 혼합비율을 조절할 수 있도록 흡연측 몸체(140)와 연소물측 몸체(130)로 분리되어 형성되어 있다.

상기 연소물(150)은 각초와 조연제등의 혼합물 또는 순수한 각초이며, 별도의 산소공급장치(250)를 구비하고 있으므로 산소공급재는 포함하지 않아도 된다.

점화장치는 앞서 설명한 도 4a 내지 4c의 형태가 모두 적용될 수 있으나, 본 도면에서는 대표적으로 도 4b의 화학물질을 이용한 점화장치(220)가 적용된 형태를 나타내고 있다.

산소공급장치(250)는 산소수용부(260)와 산소공급관(262)을 구비하고 있으며, 상기 산소수용부(260)에는 산소를 포함하는 기체 또는 액체가 수용되는 것으로 압축공기, 액화공기, 액화산소, 액체산소, 또는 산소를 포함하는 기체의 혼합물이나 액체의 혼합물을 수용하고 있으며, 산소의 순도는 연소물(150)의 연소속도 등을 감안하여 조절할 수 있다. 이러한 산소공급장치(250)는 사용자의 조작에 의하여 산소를 공급하기 시작하게 되는데, 이러한 조작은 점화장치의 동작과 함께 이루어지는 것이 바람직하며, 그 방식은 점화장치의 조작과 마찬가지로 몸체의 외부로 노출되어 있는 부분을 몸체의 내부로 밀어넣는 조작으로 개시된다.

도면에서는 산소공급장치(250)가 점화장치(220)와 함께 연소물측 몸체(140)의 일측 끝부분에 형성되어 있으나, 반드시 이러한 위치에 있어야 하는 것은 아니며, 연소물(150)과 몸체(100)의 사이 간격(160)에 배치될 수도 있으며 통상의 기술자에 의하여 다양한 변경이 가능하다.

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 산소공급장치의 산소공급량 조절구조를 나타낸 단면도로, 도 6a는 흡연장치의 사용전 상태를, 도 6b는 흡연장치의 점화후 상태를 나타내고 있다.

산소공급장치(250)를 연소물측 몸체(140)의 내부로 밀어 넣으면, 상기 산소공급장치의 상부에 부착되어 있는 점화장치(220)의 누름판(222)이 격벽(225)을 파 괴하여 물질A(226)와 물질B(227)가 혼합되어 열이 발생하여 연소물(150)이 초기 점화되고, 이와 동시에 산소공급장치(250)의 내부로는 작동핀(270)이 밀려들어오게 된다. 상기 작동핀(270)은 산소공급장치(250)를 밀폐하고 있는 마개판(280)을 누르게 되는데, 상기 마개판(280)은 일측은 견고하게 부착되어 있고 나머지 부분은 약한 강도로 부착되어 있어서 상기 핀(270)이 마개판(280)을 누르면 마개판(280)이 밀려 내려가 산소공급장치(250)가 작동되기 시작하는 구조이다.

일단 이렇게 산소가 공급되기 시작한 후에, 산소가 공급되는 양을 조절할 수 도 있는 데, 그 구조는 다음과 같다. 산소공급관(262)에는 경사지게 형성되어는 보조공급관(264)이 구비되어 있는데, 상기 보조공급관(264)은 초기 상태에서는 절반가량이 개방되어 있다. 이러한 보조공급관(264)은 연소물측 몸체(140)의 외부로 노출된 산소공급장치(250)의 하단부를 회전시키면 산소공급관(262)이 나사면을 따라서 상승 또는 하강하여 개방정도를 늘리거나 줄일 수 있게 된다. 따라서 수직산소공급관(263)을 통하여 더 많은 산소가 연소물측으로 공급될 수 있는 구조를 지닌다. 이러한 구조는 흡연자의 흡연습관이나 기호에 따라서 공급되는 산소의 양을 조절할 수 있도록 하는 효과를 가져오게 된다.

또한 본 발명의 산소공급장치는 작동핀(270)의 상부에 원판형상의 흡입판( 275)을 형성하고 있으며, 상기 작동핀(270)이 스프링(280)으로 고정되어 있어서 흡연자가 본 발명의 흡연장치를 흡입하게 되면, 상기 흡입판(275)이 빨려 올라가게 된다. 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 작동핀(270)은 그 중간부위에 원뿔형상의 돌출부를 가지고 있어서, 작동핀(270)이 상승하게 되면 상기 원뿔형상의 돌출부 도 함께 상승하게 되어 산소공급장치로부터 공급되는 산소등의 기체가 받는 저항이 감소하여 더 많은 양의 산소가 흡입될 수 있는 구조를 제공한다. 상기 흡입판(275)은 필수적인 요소는 아니며 통상의 기술자가 알 수 있는 바와 같이 도 6b의 작동핀(270)의 상기 돌출부에 걸리는 부압만으로도 작동핀(270)이 상승하게 되어 동일한 효과를 낼 수 있음은 당연하다.

따라서, 흡연자는 상기 산소공급장치를 회전시킴으로써 자신의 기호에 맞게 산소가 공급되는 양을 조절할 수 있게 되어 기존 담배가 애연가에서 고정된 공기희석율만을 제공할 수 있었던 한계를 극복할 수 있으며, 흡입시에 더 많은 산소가 공급되어 종래의 담배를 피우는 것과 같은 흡연감을 만끽할 수 있게 된다.

본 실시예는 발열이 발생하는 점화장치(220)와 산소공급장치(250)가 인접하여 위치하고 있기 때문에, 점화장치(220)와 산소공급장치(250)의 사이에 단열재를 구비하여 산소공급장치(250)가 가열되는 것을 방지하는 것이 바람직하며 각각의 장치 전체를 단열재를 사용하여 제작하면 더욱 바람직하다.

이러한 실시예는 산소공급장치(250)가 공급하는 산소의 공급량을 조절하기 위한 한가지 실시예를 나타낸 것으로 다른 형태로의 변경이 가능하며, 또한 단순히 일정한 유량의 산소만을 공급하기 위해서는 일반적인 휴대용 부탄가스 용기등의 구조와 같이 눌려지면 내부의 산소를 외부에 공급하는 형태를 취할 수도 있다.

도 6c는 점화핀(214), 누름판(222), 흡입판(275)의 배치를 나타내는 수평단면도이다. 도시된 바와 같이 점화핀(214)과 누름판(222)을 동일 원주상에 서로 어긋나게 배치함으로써 협소한 공간의 한계를 극복할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 필터 밀폐부를 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 필터 밀폐부(300)는 몸체와 동일면을 이루며 필터(120)의 후방으로 연장되어 있다. 이러한 필터 밀폐부(300)는 흡연후 필터(120)에 배인 물질에서 배어나오는 냄새를 차단하기 위한 것으로 외부로 노출되어 있는 필터부분을 밀봉하기 위한 것이다. 필터 밀폐부(300)는 형상기억소재를 사용하여 연소물이 타 들어감에 따라서 연소부가 필터(120)에 가까워지면 그 열로 인해서 필터(120)를 밀폐하는 형상으로 변화되는 구조를 가지도록 하는 것이 바람직하며, 비교적 단단한 재질의 종이, 금속박판 등을 사용자가 손가락으로 눌러 구부림으로써 밀폐시키는 구조를 취할 수도 있다.

도면의 좌측(7-a)는 필터밀폐부(300)가 기억하고 있는 형상을 나타낸 것으로 필터의 표면보다 더 함몰된 형태를 기억시키는 것은 보다 긴밀한 밀폐력을 제공하기 위한 것이다. 중앙의 (7-b)는 흡연장치의 초기상태 및 흡연중의 상태를 나타낸 것이고, 우측의 (7-c)는 연소물의 연소열이 필터밀폐부(300)로 전달되어 형상기억재질인 필터 밀폐부(300)가 기억된 형태로 변형되어 필터를 밀폐한 상태를 나타낸 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 흡연장치는 연소되는 각초와 발향물질, 조연제 등 각종 첨가물질을 분리하여 각초와 각종 첨가물질의 화학반응으로 인해 생성될 수 있는 유해 물질의 생성 가능성을 줄이고, 생담배가 타면서 발생하는 부류연이 외부로 유출되지 않아서 간접흡연의 피해를 감소시킬 수 있으며, 또한 점화시부터 불꽃이 단 한번도 외부로 노출되지 않고 모든 연소는 밀폐된 흡연장치의 내부에서 발생하기 때문에 담뱃불로 인한 화재의 염려나 화상의 염려가 없다.

또한 흡연자의 입장에서는 재떨이나 라이터가 필요하지 않고 본 발명의 흡연장치만으로 간편하게 흡연을 즐길 수 있으며, 흡입되는 공기의 양이나 향기성분의 양을 사용자의 기호에 맞게 조절할 수도 있고 더불어 흡연 후에는 흡연측에 형성된 개구부도 밀폐할 수 있는 구조를 제공함으로써 꽁초에서 배어 나오는 냄새의 문제까지 해결해 준다.

따라서, 애연가가 자신은 물론 주변사람에게 직·간접적으로 주던 피해를 최소화 할 수 있으며, 흡연자의 입장에서도 심리적으로나 물리적으로 편리하게 다양한 담배맛을 즐길 수 있고 깔끔하게 처리 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

물질을 연소시키거나 가열하여 기체와 에어로졸을 발생시켜 이를 흡입하기 위한 장치에 있어서,

흡연장치의 외관을 형성하며 일측은 폐쇄되어 있고 타측에는 필터가 내장되어 있는 몸체;

상기 몸체의 내부에 삽입되어 일단 점화되면 지속적으로 연소하며 기체와 에어로졸을 발생시키는 연소물; 및

상기 연소물을 초기 점화시키기 위한 점화장치로 이루어지며,

상기 연소물은 각초와 조연제 및 산소공급재가 혼합되어 이루어진 것으로 외부의 산소유입이 없이도 연소되어감에 따라 산소가 발생되고 이를 이용하여 지속적으로 연소하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 1항에 있어서,

상기 점화장치는 서로 혼합되면 고온이 발생하는 화학물질을 구비하여, 점화장치를 몸체로 밀어넣으면 화학물질이 혼합되어 열이 발생되고, 상기 열로 연소물질을 점화시키는 것을 특징으로 하는 흡연장치.
제 1항에 있어서,

상기 몸체는 불연소성 및 내연소성 재질로 이루어진 것을 특징으로 밀폐형 흡연장치.
제 1항에 있어서,

상기 몸체는 유리재질인 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
물질을 연소시키거나 가열하여 기체와 에어로졸을 발생시켜 이를 흡입하기 위한 장치에 있어서,

흡연장치의 외관을 형성하며 일측은 폐쇄되어 있고 타측에는 필터가 내장되어 있는 몸체;

상기 몸체의 내부에 삽입되어 일단 점화되면 지속적으로 연소하며 기체와 에어로졸을 발생시키는 연소물;

상기 연소물이 지속적으로 연소할 수 있도록 산소를 공급하기 위한 산소공급장치; 및

상기 연소물을 초기에 점화시키기 위한 점화장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,

상기 몸체를 흡연측 몸체와 연소물측 몸체로 분리하여 형성하고, 흡연측 몸체와 연소물측 몸체가 서로 회전가능하도록 결합시켜서,

상기 연소물측 몸체의 내측면에 연소물의 연소열로 인하여 향을 발산하는 발향물질을 도포하며,

상기 연소물측 몸체와 흡연측 몸체에 각각 연소물에서 발생한 기체 및 에어 로졸이 통과하는 중심통공, 및 발향물질에서 발생하는 향이 통과하는 주변통공을 형성하여, 상기 연소물측 몸체와 흡연측 몸체가 회전함에 따라서 주변통공의 개구도가 변경되도록 함으로써 필터를 통과하게 되는 연소물에서 발생한 기체 및 에어로졸과, 발향물질에서 발생하는 향기의 혼합비율을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 1 항 또는 제 5항에 있어서,

상기 몸체의 둘레에 미세한 흡입공을 구비하여 흡연자가 흡연장치의 흡입시 외부의 공기가 상기 흡입공을 통하여 흡연장치의 내부로 유입될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 5항에 있어서,

상기 산소공급장치는 내부에 밀폐를 위한 마개판을 구비하여, 점화장치에 구비된 작동핀이 점화장치의 내부로 삽입되면 상기 마개판이 하강하여 산소의 공급이 개시되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 8항에 있어서,

상기 산소공급장치는 산소공급을 위한 수직산소공급관과 상기 수직산소공급관으로 연결되어 있으며 경사지게 형성되어 있는 보조공급관을 구비하며, 초기에는 상기보조공급관이 반쯤개방된 상태를 유지하고 있어서, 산소공급장치를 몸체에 대하여 회전시킴에 따라서 상기 보조공급관의 개구도를 조절하여 산소공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 8항에 있어서,

상기 작동핀은 상단에 원판형상의 흡입판을 구비하여,

흡연자가 흡연장치를 흡입하면 상기 작동핀이 상승하며 산소공급장치의 개구도가 증가하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 흡연장치.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,

흡연후 상기 필터의 후면을 밀폐할 수 있는 필터밀폐부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 흡연장치.
제 11항에 있어서,

상기 필터밀폐부는 형상기억소재를 사용하여 연소물질의 연소열이 필터에 전달되면, 상기 형상기억소재가 밀터를 밀폐하는 형태로 변형되는 것을 특징으로 하는 흡연장치.
제 1항 또는 제 5항에 있어서,

상기 점화장치는 전지 및 전열선을 구비하여, 상기 점화장치의 스위치가 작동되면 전열선에 전기가 공급되어 연소물질을 점화시키는 것을 특징으로 하는 흡연 장치.
제 5항에 있어서,

상기 점화장치는 산소와 접하면 급격하게 산화되며 열을 발산하는 화학물질을 구비하여, 산소공급장치를 몸체로 밀어넣으면 화학물질에 산소가 공급되어 열이 발생되고, 상기 열로 연소물질을 점화시키는 것을 특징으로 하는 흡연장치.