KR102450718B1

KR102450718B1 - Aerosol-generating apparatus and power control method thereof

Info

Publication number: KR102450718B1
Application number: KR1020200071900A
Authority: KR
Inventors: 정용미; 김태정; 김호영; 정소현; 하성훈; 신준원
Original assignee: 주식회사 케이티앤지; 서울대학교산학협력단
Priority date: 2020-06-12
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2022-10-05
Also published as: KR20210154658A

Abstract

전력 조건을 고려하여 설계된 윅을 포함하는 에어로졸 발생 장치가 제공된다. 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장하는 액상 저장조, 저장된 에어로졸 형성 기재를 흡수하는 윅(wick), 흡수된 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열요소 및 에어로졸을 발생시키기 위해 지정된 전력 범위 내에서 가열요소에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 이때, 지정된 전력 범위는 6W 이상 또는 이하일 수 있는데, 전력 범위에 따라 윅의 구조는 달라질 수 있다.An aerosol-generating device is provided that includes a wick designed for power conditions. An aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure includes a liquid reservoir for storing a liquid aerosol-forming substrate, a wick for absorbing the stored aerosol-forming substrate, and heating for generating an aerosol by heating the absorbed aerosol-forming substrate and a control unit for controlling the power supplied to the heating element within a specified power range for generating the element and the aerosol. In this case, the designated power range may be 6W or more or less, and the structure of the wick may vary according to the power range.

Description

Aerosol-generating device and power control method thereof

본 개시는 에어로졸 발생 장치 및 그의 전력 제어 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전력 조건과 윅 구조와의 관계를 고려하여 설계함으로써 사용자의 흡연 만족도를 향상시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치 및 그 장치에서 수행되는 전력 제어 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an aerosol-generating device and a method for controlling power thereof. More particularly, it relates to an aerosol-generating device capable of improving a user's smoking satisfaction by designing in consideration of a relationship between a power condition and a wick structure, and a power control method performed in the device.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 액상의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 장치(e.g. 액상형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액상형 에어로졸 발생 장치에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.In recent years, there has been an increasing demand for an alternative method that overcomes the disadvantages of conventional cigarettes. For example, there is an increasing demand for devices (e.g. liquid electronic cigarettes) that generate an aerosol by heating a liquid aerosol-forming substrate. Accordingly, research on a liquid aerosol generating device has been actively conducted.

일반적인 액상형 에어로졸 발생 장치는 윅을 통해 흡수된 액상을 가열요소로 가열함으로써 에어로졸을 발생시킨다. 그런데, 윅의 액상 이송 특성, 윅의 구조 및/또는 가열요소에 공급되는 전력에 따라 사용자의 흡연 만족도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 윅의 액상 이송 특성이 좋더라도 가열요소에 충분한 전력이 공급되지 않으면, 무화량이 떨어질 수 있다. 또는, 윅의 액상 이송 특성이 좋지 않은데 가열요소에 과도한 전력이 공급되면, 흡연 중에 탄맛이 발현될 수 있다.A typical liquid aerosol generating device generates an aerosol by heating a liquid absorbed through a wick with a heating element. However, the user's smoking satisfaction may vary depending on the liquid transfer characteristics of the wick, the structure of the wick, and/or the power supplied to the heating element. For example, even if the wick has good liquid transfer characteristics, if sufficient power is not supplied to the heating element, the atomization amount may decrease. Alternatively, if excessive power is supplied to the heating element when the liquid conveying property of the wick is not good, a burnt taste may develop during smoking.

결론적으로, 장치의 전력 조건, 윅의 액상 이송 특성 및 윅의 구조 등의 요소는 서로 밀접한 관련이 있으며, 사용자의 흡연 만족도를 향상시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치의 개발을 위해서는, 설계 단계에서 상술한 요소들을 종합적으로 고려하여야 한다.In conclusion, factors such as the power condition of the device, the liquid transfer characteristics of the wick, and the structure of the wick are closely related to each other. should be considered comprehensively.

미국 특허출원공개공보 US2020/0046025호US Patent Application Publication No. US2020/0046025 미국 특허출원공개공보 US2016/0353801호US Patent Application Publication No. US2016/0353801 미국 특허출원공개공보 US2019/0022338호US Patent Application Publication No. US2019/0022338 미국 특허출원공개공보 US2020/0138102호US Patent Application Publication No. US2020/0138102

본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전력 조건과 윅 구조와의 관계를 고려하여 설계된 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것이다.A technical problem to be solved through some embodiments of the present disclosure is to provide a vaporizer designed in consideration of the relationship between power conditions and a wick structure and an aerosol generating device including the same.

본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 사용자의 흡연 만족도를 보다 향상시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치의 전력 제어 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved through some embodiments of the present disclosure is to provide a method for controlling power of an aerosol-generating device that can further improve a user's smoking satisfaction.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장하는 액상 저장조, 상기 저장된 에어로졸 형성 기재를 흡수하는 윅(wick), 상기 흡수된 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열요소 및 상기 에어로졸을 발생시키기 위해 지정된 전력 범위 내에서 상기 가열요소에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 지정된 전력 범위는 6W 이상일 수 있다.For solving the above technical problem, an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure is a liquid storage tank for storing a liquid aerosol-forming substrate, a wick for absorbing the stored aerosol-forming substrate, the absorbed aerosol A heating element for generating an aerosol by heating the forming substrate and a control unit for controlling the electric power supplied to the heating element within a specified electric power range for generating the aerosol. In this case, the specified power range may be 6W or more.

몇몇 실시예들에서, 상기 지정된 전력 범위는 9W 이하일 수 있다.In some embodiments, the specified power range may be less than or equal to 9W.

몇몇 실시예들에서, 상기 윅은 코어부와 외피부를 포함할 수 있다.In some embodiments, the wick may include a core portion and an outer skin.

몇몇 실시예들에서, 상기 코어부의 적어도 일부의 다공도는 상기 외피부보다 높을 수 있다.In some embodiments, the porosity of at least a portion of the core portion may be higher than that of the outer skin.

몇몇 실시예들에서, 상기 코어부의 적어도 일부는 상기 외피부보다 젖음성이 높은 소재로 이루어질 수 있다.In some embodiments, at least a portion of the core part may be made of a material having higher wettability than the outer skin.

몇몇 실시예들에서, 상기 코어부의 적어도 일부의 밀도는 상기 외피부보다 낮을 수 있다.In some embodiments, the density of at least a portion of the core portion may be lower than that of the outer skin.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장하는 액상 저장조, 상기 저장된 에어로졸 형성 기재를 흡수하는 윅(wick), 상기 흡수된 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열요소 및 상기 에어로졸을 발생시키기 위해 지정된 전력 범위 내의 전력이 상기 가열요소에 공급되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 지정된 전력 범위는 6W 이하일 수 있다.For solving the above technical problem, an aerosol-generating device according to some other embodiments of the present disclosure is a liquid storage tank for storing a liquid aerosol-forming substrate, a wick for absorbing the stored aerosol-forming substrate, the absorbed It may include a heating element that heats the aerosol-forming substrate to generate an aerosol and a control unit that controls so that electric power within a specified power range for generating the aerosol is supplied to the heating element. In this case, the specified power range may be 6W or less.

몇몇 실시예들에서, 상기 지정된 전력 범위는 5W 이상일 수 있다.In some embodiments, the specified power range may be 5W or greater.

몇몇 실시예들에서, 상기 윅은 단일 구조로 이루어질 수 있다.In some embodiments, the wick may be of a single structure.

몇몇 실시예들에서, 상기 윅은 다공도가 35% 내지 60%인 소재로 이루어질 수 있다.In some embodiments, the wick may be made of a material having a porosity of 35% to 60%.

상술한 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 상대적으로 고전력으로 동작하는 에어로졸 발생 장치에 다중(층) 구조의 윅이 적용될 수 있다. 이러한 구조의 윅은 액적의 발생을 효과적으로 방지할 수 있고, 고전력이 가열요소로 공급됨에 따라 충분한 무화량이 담보될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 흡연 만족도는 향상될 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure described above, a wick having a multi (layer) structure may be applied to an aerosol generating device operating at a relatively high power. The wick of this structure can effectively prevent the generation of droplets, and a sufficient amount of atomization can be ensured as high power is supplied to the heating element. Accordingly, the user's smoking satisfaction may be improved.

또한, 상대적으로 저전력으로 동작하는 에어로졸 발생 장치에는 단일 구조의 윅이 적용될 수 있다. 이러한 구조의 윅은 저전력 하에서도 충분한 무화량을 담보할 수 있다. 이에 따라 사용자의 흡연 만족도는 향상될 수 있다.In addition, a wick having a single structure may be applied to an aerosol generating device operating with relatively low power. A wick having such a structure can guarantee a sufficient amount of atomization even under low power. Accordingly, the user's smoking satisfaction may be improved.

또한, 윅에서의 액적 발생 정도를 기초로 전력이 조절될 수 있는데, 이로 인해 액적 발생 현상이 최소화되고 일정 수준 이상의 무화량이 담보될 수 있다.In addition, the power may be adjusted based on the degree of droplet generation in the wick, whereby the droplet generation phenomenon is minimized and an atomization amount above a certain level can be guaranteed.

본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects according to the technical spirit of the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 증기화기를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 3은 액적 발생 현상, 기류관 막힘 현상 및 액적 토출 현상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 및 도 5는 공급 전력과 액적 발생 현상 및 무화량 간의 관계를 설명하기 위한 실험 결과이다.
도 6 내지 도 8은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 고전력 조건에 적용될 수 있는 윅의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따라 기류관 막힘 현상 및 액적 토출 현상에 대한 방지 설계가 적용된 기류관을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치의 전력 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
도 14 및 도 15는 본 개시의 기술적 사상이 적용될 수 있는 다른 유형의 에어로졸 발생 장치를 예시한다.1 is an exemplary configuration diagram schematically showing an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
2 is an exemplary configuration diagram schematically illustrating a vaporizer according to some embodiments of the present disclosure.
3 is an exemplary view for explaining a droplet generation phenomenon, an airflow pipe clogging phenomenon, and a droplet discharge phenomenon.
4 and 5 are experimental results for explaining the relationship between the supply power, the droplet generation phenomenon, and the atomization amount.
6 to 8 are diagrams for explaining a structure of a wick that can be applied to a high power condition according to some embodiments of the present disclosure.
9 to 11 are diagrams for explaining an airflow pipe to which a design to prevent clogging of an airflow pipe and a droplet discharge phenomenon is applied according to some embodiments of the present disclosure;
12 and 13 are exemplary flowcharts illustrating a power control method of an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
14 and 15 illustrate another type of aerosol-generating device to which the technical spirit of the present disclosure can be applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present disclosure and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present disclosure is not limited to the following embodiments, but may be implemented in various different forms, and only the following embodiments complete the technical spirit of the present disclosure, and in the technical field to which the present disclosure belongs It is provided to fully inform those of ordinary skill in the scope of the present disclosure, and the technical spirit of the present disclosure is only defined by the scope of the claims.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this disclosure belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular. The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present disclosure. In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It should be understood that elements may be “connected,” “coupled,” or “connected.”

본 개시에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to a referenced component, step, operation and/or element of one or more other components, steps, operations and/or elements. The presence or addition is not excluded.

먼저, 본 개시의 다양한 실시예들에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.First, some terms used in various embodiments of the present disclosure will be clarified.

이하의 실시예들에서, "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸(aerosol)을 형성할 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액상일 수 있다. 예를 들면, 고체의 에어로졸 형성 기재는 판상엽 담배, 각초(e.g. 잎담배 각초, 판상엽 각초 등), 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 담배 물질을 포함할 수 있으며, 액상의 에어로졸 형성 기재는 니코틴, 담배 추출물, 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 식물성 글리세린(vegetable glycerin) 및/또는 다양한 향미제 등의 다양한 조합에 기초한 액상 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 상기 열거된 예시에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에서, 다른 언급이 없는 한 액상은 액상의 에어로졸 형성 기재를 지칭하는 것일 수 있다.In the following examples, "aerosol-forming substrate" may mean a material capable of forming an aerosol. Aerosols may contain volatile compounds. The aerosol-forming substrate may be solid or liquid. For example, the solid aerosol-forming substrate may comprise tobacco material based on tobacco raw materials such as leaf tobacco, cut filler (e.g. leaf cut filler, leaf cut filler, etc.), reconstituted tobacco, etc., wherein the liquid aerosol-forming substrate is nicotine. , tobacco extract, propylene glycol, vegetable glycerin, and/or various flavoring agents. However, the scope of the present disclosure is not limited to the examples listed above. In some embodiments, unless otherwise noted, liquid may refer to a liquid aerosol-forming substrate.

이하의 실시예들에서, "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물품(article)을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품은 에어로졸 형성 기재를 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 대표적인 예로는 궐련을 들 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이러한 예시에 한정되는 것은 아니다.In the following examples, "aerosol-generating article" may mean an article capable of generating an aerosol. The aerosol-generating article may comprise an aerosol-forming substrate. A representative example of an aerosol-generating article would be a cigarette, but the scope of the present disclosure is not limited to this example.

이하의 실시예들에서, "에어로졸 발생 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 형성 기재를 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 장치의 예시에 대해서는 도 1, 도 14 또는 도 15를 참조하도록 한다.In the following embodiments, "aerosol-generating device" may refer to a device that uses an aerosol-forming substrate to generate an aerosol to generate an inhalable aerosol directly into the user's lungs through the user's mouth. For an example of an aerosol-generating device, reference is made to FIG. 1 , FIG. 14 or FIG. 15 .

이하의 실시예들에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.In the following embodiments, "puff" refers to inhalation of the user, and inhalation may refer to a situation in which the user's mouth or nose is drawn into the user's mouth, nasal cavity, or lungs. .

이하에서는, 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(100-1)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.1 is an exemplary configuration diagram schematically showing an aerosol-generating device 100-1 according to some embodiments of the present disclosure.

도 1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(100-1)는 마우스피스(110), 증기화기(1), 배터리(130) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 1에 도시된 에어로졸 발생 장치(100-1)의 각각의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 복수의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되는 형태로 구현되거나, 단일 구성 요소가 복수의 세부 기능 요소로 분리되는 형태로 구현될 수도 있다. 이하, 에어로졸 발생 장치(100-1)의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.As shown in FIG. 1 , the aerosol generating device 100 - 1 may include a mouthpiece 110 , a vaporizer 1 , a battery 130 , and a control unit 120 . However, this is only a preferred embodiment for achieving the purpose of the present disclosure, and it goes without saying that some components may be added or omitted as necessary. In addition, each component of the aerosol-generating device 100-1 shown in FIG. 1 represents functionally distinct functional elements, in which a plurality of components are implemented in a form that is integrated with each other in an actual physical environment, or a single component. The element may be implemented in a form in which the element is divided into a plurality of detailed functional elements. Hereinafter, each component of the aerosol generating device 100-1 will be described.

마우스피스(110)는 에어로졸 발생 장치(100-1)의 일단에 위치하여 사용자의 구부와 접촉되는 마우스피스로 기능할 수 있다. 사용자는 마우스피스(110)를 통해 증기화기(1)로부터 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있다.The mouthpiece 110 is positioned at one end of the aerosol generating device 100-1 and may function as a mouthpiece that is in contact with the user's mouth. The user may inhale the aerosol generated from the vaporizer 1 through the mouthpiece 110 .

몇몇 실시예들에서, 마우스피스(110)는 증기화기(1)와 일체화된 구성으로 이루어지거나, 증기화기(1)에 부착되는 구성요소일 수 있다.In some embodiments, the mouthpiece 110 may be configured integrally with the vaporizer 1 or may be a component attached to the vaporizer 1 .

다음으로, 증기화기(1)는 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 몇몇 실시예들에 따른 증기화기(1)의 구조는 도 2에 도시되어 있다.Next, the vaporizer 1 may vaporize the liquid aerosol-forming substrate to generate an aerosol. The structure of the vaporizer 1 according to some embodiments is shown in FIG. 2 .

도 2에 도시된 바와 같이, 증기화기(1)는 액상 저장조(11), 윅(wick; 12), 윅하우징(13), 가열요소(14) 및 기류관(15)을 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 이하, 증기화기(1)의 각 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.As shown in FIG. 2 , the vaporizer 1 may include a liquid storage tank 11 , a wick 12 , a wick housing 13 , a heating element 14 , and an airflow pipe 15 . However, this is only a preferred embodiment for achieving the purpose of the present disclosure, and it goes without saying that some components may be added or omitted as necessary. Hereinafter, each component of the vaporizer 1 will be described.

액상 저장조(11)는 내부에 소정의 공간을 구비하고, 해당 공간에 액상의 에어로졸 형성 기재(111)를 저장할 수 있다. 또한, 액상 저장조(11)는 저장된 에어로졸 형성 기재(111)를 윅(12)을 통해 가열요소(14)로 공급할 수 있다.The liquid storage tank 11 may have a predetermined space therein, and may store the liquid aerosol-forming substrate 111 in the space. In addition, the liquid storage tank 11 may supply the stored aerosol-forming substrate 111 to the heating element 14 through the wick 12 .

에어로졸 형성 기재(111)는 하나 이상의 에어로졸 형성 물질을 포함하는 액상 조성물을 의미할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 형성 기재(111)는 프로필렌글리콜(PG) 및 글리세린(GLY) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 에어로졸 형성 기재(111)는 니코틴, 수분 및 가향 물질 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 에어로졸 형성 기재(111)는 계피, 캡사이신 등의 다양한 첨가 물질을 더 포함할 수도 있다. 에어로졸 형성 기재(111)는 유동성이 큰 액체 물질뿐만 아니라 젤 또는 고형분 형태의 물질을 포함할 수도 있다. 이와 같이, 에어로졸 형성 기재(111)의 조성 물질은 실시예에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 그 배합 비율 또한 실시예에 따라 달라질 수 있다.The aerosol-forming substrate 111 may refer to a liquid composition including one or more aerosol-forming substances. For example, the aerosol-forming substrate 111 may include at least one of propylene glycol (PG) and glycerin (GLY), ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleic acid. It may further include at least one of one alcohol. As another example, the aerosol-forming substrate 111 may further include at least one of nicotine, moisture, and a flavoring material. As another example, the aerosol-forming substrate 111 may further include various additives such as cinnamon and capsaicin. The aerosol-forming substrate 111 may include a material in the form of a gel or a solid as well as a liquid material having high fluidity. As such, the composition material of the aerosol-forming substrate 111 may be variously selected depending on the embodiment, and the mixing ratio thereof may also vary depending on the embodiment.

다음으로, 윅(12)은 액상 저장조(11)에 저장된 에어로졸 형성 기재(111)를 흡수하여 가열요소(14)로 전달할 수 있다.Next, the wick 12 may absorb the aerosol-forming substrate 111 stored in the liquid storage tank 11 and deliver it to the heating element 14 .

윅(12)의 소재 및 구조 등은 에어로졸 발생 장치(1)의 전력 조건에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 가령, 윅(12)의 소재 및 구조 등은 배터리(130)가 가열요소(12)에게 공급하는 전력량을 고려하여 설계될 수 있다. 가열요소(12)에 공급되는 전력량은 제어부(120)에 의해 제어될 수 있다.The material and structure of the wick 12 may be designed in various ways according to the power condition of the aerosol generating device 1 . For example, the material and structure of the wick 12 may be designed in consideration of the amount of power that the battery 130 supplies to the heating element 12 . The amount of power supplied to the heating element 12 may be controlled by the control unit 120 .

제1 실시예에서는, 상대적으로 고전력이 가열요소(12)로 공급될 수 있고, 윅(12)은 다중(층) 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 윅(12)의 구조적 특성에 의해 액적 발생이 효과적으로 억제되고, 고전력에 의해 무화량은 증대될 수 있다.In the first embodiment, a relatively high power may be supplied to the heating element 12 , and the wick 12 may have a multi (layer) structure. In this case, droplet generation is effectively suppressed by the structural characteristics of the wick 12 , and the atomization amount can be increased by high power.

제2 실시예에서는, 상대적으로 저전력이 가열요소(12)로 공급될 수 있고, 윅(12)은 단일(층) 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 윅(12)의 구조적 특성에 의해 저전력 조건 하에서도 적절한 무화량이 제공될 수 있고, 저전력에 의해 윅(12)에서의 액적 발생 현상은 완화될 수 있다.In the second embodiment, relatively low power may be supplied to the heating element 12 , and the wick 12 may have a single (layer) structure. In this case, an appropriate atomization amount may be provided even under a low power condition due to the structural characteristics of the wick 12 , and droplet generation in the wick 12 may be alleviated by the low power.

상기 제1 실시예 및 제2 실시예에 관하여서는 추후 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.The first and second embodiments will be described in detail later with reference to FIGS. 3 to 8 .

다음으로, 윅하우징(13)은 윅(12)의 적어도 일부를 감싸고 있는 하우징을 의미할 수 있다. 윅하우징(13)의 소재 및/또는 특성은 다양하게 설계되고 선택될 수 있다.Next, the wick housing 13 may refer to a housing surrounding at least a portion of the wick 12 . The material and/or characteristics of the wick housing 13 may be variously designed and selected.

다음으로, 가열요소(14)는 윅(12)에 흡수된 에어로졸 형성 기재(111)를 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(120)에 의해 배터리(130)의 전력이 가열요소(14)로 공급되면, 가열요소(14)는 흡수된 에어로졸 형성 기재(111)를 가열하도록 동작할 수 있다.Next, the heating element 14 may generate an aerosol by heating the aerosol-forming substrate 111 absorbed by the wick 12 . More specifically, when the power of the battery 130 is supplied to the heating element 14 by the control unit 120 , the heating element 14 may operate to heat the absorbed aerosol-forming substrate 111 .

가열요소(14)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 2 등에 도시된 바와 같이, 가열요소(14)는 윅(12)의 적어도 일부에 감겨 있는 코일(coil)일 수 있다. 다만, 본 개시의 범위가 상기 예시에 한정되는 것은 아니다.The heating element 14 may be implemented in various forms. For example, as shown in FIG. 2 and the like, the heating element 14 may be a coil wound around at least a portion of the wick 12 . However, the scope of the present disclosure is not limited to the above examples.

다음으로, 기류관(15)은 에어로졸과 공기 등의 기체가 전달되는 기류 패스로 기능할 수 있다. 예를 들어, 가열요소(14)에 의해 발생된 에어로졸이 기류관(15)을 통해 마우스피스(110) 방향으로 전달될 수 있다. 다만, 도 2는 사용자의 흡인이 증기화기(1)의 상단 방향으로 이루어지는 것을 가정하고 있을 뿐이며, 에어로졸 발생 장치(100-1) 및/또는 기류 패스의 설계 방식에 따라 기류관(15)의 형태와 전달 경로는 변형될 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 외기가 유입될 수 있도록 증기화기(1)의 하단부에는 하나 이상의 공기홀 또는 기류관이 구비될 수 있다.Next, the airflow pipe 15 may function as an airflow path through which gases such as aerosol and air are transmitted. For example, the aerosol generated by the heating element 14 may be delivered in the direction of the mouthpiece 110 through the airflow tube 15 . However, FIG. 2 only assumes that the user's suction is made in the upper direction of the vaporizer 1, and the shape of the airflow pipe 15 according to the design method of the aerosol generating device 100-1 and/or the airflow path and transmission pathways can be modified. In some embodiments, one or more air holes or airflow pipes may be provided at the lower end of the vaporizer 1 so that outside air may be introduced.

몇몇 실시예들에서, 기류관 막힘(blocking) 현상과 기류관 외부(즉, 마우스피스 110 방향)로의 액적 토출 현상을 방지하기 위해, 기류관 내부(15)에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면 처리가 수행되거나, 액상 흡수체가 배치될 수 있다. 이러한 실시예에 관하여서는 추후 도 9 내지 도 11을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.In some embodiments, in order to prevent airflow tube blocking and droplet ejection out of the airflow tube (ie, in the direction of the mouthpiece 110 ), the airflow tube interior 15 has a surface treatment that increases wettability is performed, or a liquid absorbent body may be disposed. This embodiment will be described in detail later with reference to FIGS. 9 to 11 .

참고로, 당해 기술 분야에서, 증기화기(1)는 카토마이저(catomizer), 아토마이저(atomizer) 또는 카트리지(cartridge) 등의 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.For reference, in the art, the vaporizer 1 may be used interchangeably with terms such as a cartomizer, an atomizer, or a cartridge.

다시 도 1을 참조하여 에어로졸 발생 장치(100-1)의 구성요소에 대한 설명을 이어가도록 한다.With reference to FIG. 1 again, the description of the components of the aerosol generating device 100-1 will be continued.

배터리(130)는 에어로졸 발생 장치(100-1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(130)는 가열요소(14)가 에어로졸 형성 기재(111) 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력도 공급할 수 있다.The battery 130 may supply power used to operate the aerosol generating device 100 - 1 . For example, the battery 130 may supply power to the heating element 14 to enable the aerosol-forming substrate 111 , and may also supply power necessary for the control unit 120 to operate.

또한, 배터리(130)는 에어로졸 발생 장치(100-1)에 설치된 디스플레이(미도시), 센서(미도시), 모터(미도시), 입력장치(미도시) 등의 전기적 구성요소가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.In addition, the battery 130 is required for the operation of electrical components such as a display (not shown), a sensor (not shown), a motor (not shown), and an input device (not shown) installed in the aerosol generating device 100-1. power can be supplied.

다음으로, 제어부(120)는 에어로졸 발생 장치(100-1)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 증기화기(1) 및 배터리(130)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(100-1)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 제어부(120)는 배터리(130)가 공급하는 전력, 가열요소(14)의 가열 온도 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 발생 장치(100-1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(100-1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.Next, the controller 120 may control the overall operation of the aerosol generating device 100 - 1 . For example, the controller 120 may control the operations of the vaporizer 1 and the battery 130 , and may also control the operations of other components included in the aerosol generating device 100 - 1 . The controller 120 may control the power supplied by the battery 130 , the heating temperature of the heating element 14 , and the like. In addition, the controller 120 may determine whether the aerosol-generating device 100-1 is in an operable state by checking the state of each of the components of the aerosol-generating device 100-1.

몇몇 실시예들에서, 제어부(120)는 윅(12)에서의 액적 발생 정도를 기초로 가열요소(14)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 그렇게 함으로써, 기류관 막힘 현상과 액적 토출 현상이 미연에 방지될 수 있다. 본 실시예에 관하여서는 추후 도 12 및 도 13을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.In some embodiments, the controller 120 may adjust the power supplied to the heating element 14 based on the degree of droplet generation in the wick 12 . By doing so, the clogging phenomenon of the airflow tube and the droplet discharge phenomenon can be prevented in advance. This embodiment will be described in detail later with reference to FIGS. 12 and 13 .

제어부(120)는 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 구현될 수 있다. 상기 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, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 제어부(120)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 이해할 수 있다.The controller 120 may be implemented by at least one processor. The processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored. In addition, those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains may understand that the controller 120 may be implemented with other types of hardware.

한편, 몇몇 실시예들에서, 에어로졸 발생 장치(100-1)는 사용자 입력을 수신하기 위한 입력장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 입력장치는 스위치 또는 버튼으로 구현될 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서, 제어부(120)는 입력장치를 통해 수신된 사용자 입력에 응답하여 에어로졸 발생 장치(100-1)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 사용자가 스위치 또는 버튼을 작동시킴에 따라 에어로졸이 발생되도록 에어로졸 발생 장치(100-1)를 제어할 수 있다.Meanwhile, in some embodiments, the aerosol-generating device 100 - 1 may further include an input device (not shown) for receiving a user input. The input device may be implemented as a switch or a button, but the scope of the present disclosure is not limited thereto. In this embodiment, the controller 120 may control the aerosol generating device 100-1 in response to a user input received through the input device. For example, the controller 120 may control the aerosol-generating device 100-1 to generate an aerosol in response to the user operating a switch or button.

지금까지 도 1 및 도 2를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(100-1)에 대하여 전반적으로 설명하였다. 이하에서는, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 전력 조건과 그에 따른 윅(12)의 구조에 대하여 설명하도록 한다.So far, the aerosol-generating device 100-1 according to some embodiments of the present disclosure has been described in general with reference to FIGS. 1 and 2 . Hereinafter, power conditions according to some embodiments of the present disclosure and the structure of the wick 12 according thereto will be described.

실시예들에 대한 본격적인 설명에 앞서, 이해의 편의를 제공하기 위해, 액적 발생 현상, 기류관 막힘 현상(이하, "관막힘 현상"으로 약칭함) 및 기류관(15) 외부로의 액적 토출 현상과, 공급 전력과 액적 발생 현상 및 무화량과의 관계에 대하여 설명하도록 한다.Prior to a full-scale description of the embodiments, in order to provide convenience of understanding, a droplet generation phenomenon, an airflow pipe blockage phenomenon (hereinafter abbreviated as "tube blockage phenomenon"), and a droplet discharge phenomenon to the outside of the airflow tube 15 And, the relationship between the supply power, the droplet generation phenomenon, and the atomization amount will be described.

먼저, 액적 발생 현상은 기화 시 윅(12)에서 액적이 발생되는 현상을 의미하는데, 발생된 액적은 기류관(15) 내부로 유입되어 다양한 문제를 야기할 수 있다. 액적은 윅(12) 내부에서 기포가 급격하게 성장하거나 윅(12) 표면 상의 기포가 터지는 경우에 발생될 수 있다. 보다 구체적으로, 윅(12) 내부에서 기포가 급격하게 성장하는 경우, 흡수된 액상(111)이 윅(12) 외부로 폭발적으로 밀려나올 수 있는데, 밀려나온 액상(111)이 액적의 형태로 튀어 오를 수 있다. 또는, 윅(12) 표면에서 발생된 기포가 터지면서 액상(111)이 액적의 형태로 튀어 오를 수 있다.First, the droplet generation phenomenon refers to a phenomenon in which droplets are generated in the wick 12 during vaporization, and the generated droplets may flow into the airflow tube 15 and cause various problems. Droplets may be generated when a bubble rapidly grows inside the wick 12 or when a bubble on the surface of the wick 12 bursts. More specifically, when air bubbles rapidly grow inside the wick 12 , the absorbed liquid phase 111 may be explodingly pushed out of the wick 12 , and the pushed out liquid phase 111 is ejected in the form of droplets. can climb Alternatively, as the bubbles generated on the surface of the wick 12 burst, the liquid phase 111 may spring up in the form of droplets.

이 같은 액적 발생 현상은 기류관(15) 내부의 액막 성장을 촉진함으로써 관막힘 현상을 야기할 수 있는데, 이에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.This droplet generation phenomenon may cause pipe clogging by promoting the growth of a liquid film inside the airflow tube 15 , which will be described with reference to FIG. 3 .

도 3에 도시된 바와 같이, 윅(12)에서 발생된 액적(112)은 기류관(15) 내부로 유입될 수 있고, 유입된 액적(112)은 기류관(15)의 내벽에 점착되어 액막(114)을 형성할 수 있다. 또한, 기류관(15) 내부에서 에어로졸이 응축되면서 생긴 응축물(113)도 액막(114)의 형성과 성장을 가속화할 수 있다. 즉, 액적(112)과 응축물(113)에 의해 액막(114)이 형성될 수 있고, 형성된 액막(114)이 성장함에 따라 기류관(15) 내부를 막는 관막힘 현상(도 3의 오른쪽 참조)이 발생될 수 있다. 이러한 관막힘 현상은 기류 패스를 막음으로써 빨림성과 무화량을 크게 떨어뜨릴 수 있다.As shown in FIG. 3 , the droplet 112 generated in the wick 12 may flow into the airflow pipe 15 , and the introduced droplet 112 is adhered to the inner wall of the airflow pipe 15 to form a liquid film. (114) can be formed. In addition, the condensate 113 generated as the aerosol is condensed inside the airflow pipe 15 may also accelerate the formation and growth of the liquid film 114 . That is, the liquid film 114 may be formed by the droplets 112 and the condensate 113, and as the formed liquid film 114 grows, the tube clogging phenomenon blocking the inside of the airflow tube 15 (see the right side of FIG. 3 ) ) may occur. This clogging of the tube can greatly reduce sucking and atomization by blocking the airflow path.

다음으로, 액적 토출 현상은 액적이 기류관(15)을 통해 마우스피스(110) 방향으로 토출되는 현상을 의미한다. 토출된 액적이 사용자의 구부로 유입되면 사용자에게 상당한 불쾌감을 줄 수 있기 때문에, 액적 토출 현상은 누액 문제와 함께 흡연 만족도를 떨어뜨리는 주된 원인 중 하나로 알려져 있다.Next, the droplet discharge phenomenon refers to a phenomenon in which droplets are discharged in the direction of the mouthpiece 110 through the airflow pipe 15 . Since the ejected droplets may cause considerable discomfort to the user when they flow into the user's mouth, the droplet ejection phenomenon is known as one of the main causes of lowering smoking satisfaction along with the leakage problem.

액적 토출 현상은 다음과 같은 경우에 발생될 수 있다. 가령, 기류관(15)으로 유입된 액적(112)이 퍼프에 의해 그대로 외부로 토출될 수 있다. 또는, 기류관(15) 내부의 액막(114)이 퍼프에 의해 순간적으로 형성된 음압에 의해 외부로 토출될 수 있다. 이러한 경우에는, 액적의 크기가 상당히 클 수 있기 때문에, 사용자가 느끼는 불쾌감이 배가될 수 있다.The droplet ejection phenomenon may occur in the following cases. For example, the droplet 112 introduced into the airflow tube 15 may be discharged to the outside as it is by the puff. Alternatively, the liquid film 114 inside the airflow pipe 15 may be discharged to the outside by a negative pressure instantaneously formed by the puff. In this case, since the size of the droplet may be quite large, the discomfort felt by the user may be doubled.

결론적으로, 사용자의 흡연 만족도를 향상시키기 위해서는 액적 발생 현상, 관막힘 현상 및 액적 토출 현상을 방지할 수 있는 설계가 요구되는데, 이중에서 액적 발생 현상은 다른 현상의 주된 원인이기도 하기 때문에 설계 단계에서 액적 발생 현상의 방지를 중점적으로 고려하는 것이 바람직할 수 있다.In conclusion, in order to improve the user's smoking satisfaction, a design that can prevent droplet generation, tube clogging, and droplet discharge is required. It may be desirable to focus on prevention of occurrence.

한편, 액적 발생 현상은 액상(111)의 기화 과정 중에 발생되는 것이고 발생 메커니즘이 액상(111)의 기화와 매우 유사하기 때문에, 기화 속도가 빨라질수록(즉, 무화량이 증가할수록) 액적 발생 현상이 가속화될 수 밖에 없다. 또한, 액상(111)의 기화 속도는 가열요소(14)의 공급되는 전력(또는 가열 온도)에 의해 좌우되는 것이 보통이다. 따라서, 액적 발생 현상 및 무화량은 가열요소(14)에 공급되는 전력과 매우 밀접한 관련성을 갖게 된다.On the other hand, since the droplet generation phenomenon occurs during the vaporization process of the liquid phase 111 and the generation mechanism is very similar to the vaporization of the liquid phase 111, the faster the vaporization rate (that is, the greater the atomization amount), the faster the droplet generation phenomenon. it can only be In addition, the vaporization rate of the liquid phase 111 is usually influenced by the power (or heating temperature) supplied to the heating element 14 . Accordingly, the droplet generation phenomenon and the atomization amount have a very close relationship with the power supplied to the heating element 14 .

도 4 및 도 5는 가열요소(14)의 공급 전력과 액적 발생 현상 및 무화량 간의 관계에 대한 실험 결과를 도시하고 있다. 또한, 하기의 표 1은 실험에 사용된 윅의 특성을 나타내고 있다.4 and 5 show experimental results on the relationship between the supply power of the heating element 14, the droplet generation phenomenon, and the atomization amount. In addition, Table 1 below shows the characteristics of the wick used in the experiment.

구분division 특성값(오차)characteristic value (error) 투수성(m²)Permeability (m ² ) 3.2x10^-5(±1.0x10^-5)3.2x10 ^-5 (±1.0x10 ^-5 ) 다공도(%)Porosity (%) 38%(±1.4)38% (±1.4) 모세관 확산 계수(m²/s)Capillary diffusion coefficient (m ² /s) 1.24x10^-5(±9.96x10^-7)1.24x10 ^-5 (±9.96x10 ^-7 )

도 4 및 도 5를 참조하면, 공급 전력이 증가함에 따라 액적 발생 횟수는 지수적으로 증가하고, 무화량은 선형적으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 공급 전력이 임계치를 초과하면, 기화 속도가 윅(12)의 흡수(이송) 속도를 추월하여 윅(12)이 비포화 상태(즉, 액상 흡수가 충분히 되지 않은 상태)로 진입하는 것을 확인할 수 있다. 비포화 상태의 윅(12)은 가열요소(14)에 의해 탄화되어 흡연 시 탄맛을 발현시키는 원인이 될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , it can be seen that the number of droplet generation increases exponentially and the atomization amount increases linearly as the supply power increases. In addition, when the supply power exceeds the threshold, it is confirmed that the vaporization rate overtakes the absorption (transfer) rate of the wick 12 so that the wick 12 enters an unsaturated state (ie, a state in which liquid absorption is not sufficient). can The wick 12 in a non-saturated state may be carbonized by the heating element 14 to cause a burnt taste during smoking.

이상의 내용을 종합해보면, 가열요소(14)의 공급 전력은 액적 발생 현상과 무화량과 밀접한 관련성이 있는데, 공급 전력이 상대적으로 높은 경우(e.g. 6W 이상)에는 충분한 무화량은 보장될 수 있으나 액적 발생 현상이 심각한 문제(e.g. 액적 토출 현상의 빈번한 발생)가 될 수 있음을 알 수 있다. 반대로, 공급 전력이 상대적으로 낮은 경우(e.g. 6W 이하)에는 액적 발생 현상은 큰 문제가 되지 않으나 무화량 감소가 문제될 수 있음을 알 수 있다.In summary, the supply power of the heating element 14 is closely related to the droplet generation phenomenon and the atomization amount. When the supply power is relatively high (e.g. 6W or more), a sufficient atomization amount can be guaranteed, but droplet generation It can be seen that the phenomenon can be a serious problem (e.g. frequent occurrence of the droplet ejection phenomenon). Conversely, when the supply power is relatively low (e.g. 6W or less), the droplet generation phenomenon is not a big problem, but it can be seen that the reduction in atomization amount may be a problem.

따라서, 공급 전력이 상대적으로 높게 설정된 에어로졸 발생 장치에서는 액적 발생 현상을 방지하기 위한 설계가 요구되고, 공급 전력이 상대적으로 낮게 설정된 에어로졸 발생 장치에서는 무화량을 보장하기 위한 설계가 요구된다는 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that a design to prevent the droplet generation phenomenon is required in the aerosol-generating device in which the supply power is set to be relatively high, and the design to ensure the atomization amount is required in the aerosol-generating device in which the supply power is set relatively low. .

본 개시의 몇몇 실시예들에서는, 전력 조건에 따라 윅(12)의 구조를 다르게 설계함으로써 상술한 설계 요구사항이 반영된 에어로졸 발생 장치(100-1)가 제공될 수 있는데, 이하에서는 이러한 실시예들에 대하여 설명하도록 한다.In some embodiments of the present disclosure, the aerosol-generating device 100-1 reflecting the above-described design requirements may be provided by differently designing the structure of the wick 12 according to the power condition. Hereinafter, these embodiments to be explained.

먼저, 본 개시의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100-1)의 전력 조건과 윅(12)의 구조에 대하여 설명하도록 한다.First, the power condition of the aerosol generating device 100 - 1 according to the first embodiment of the present disclosure and the structure of the wick 12 will be described.

제1 실시예에서, 에어로졸 발생 장치(100-1)는 고전력 조건에서 동작하는 장치일 수 있다. 본 실시예에서, 제어부(120)는 에어로졸 발생을 위해 배터리(130)에서 가열요소(14)로 공급되는 전력을 제어하는데, 상대적으로 높은 전력이 공급되도록 제어할 수 있다. 가령, 제어부(120)는 퍼프가 감지될 때마다 상대적으로 많은 전력량이 가열요소(14)에게 공급되도록 제어할 수 있다.In the first embodiment, the aerosol-generating device 100 - 1 may be a device operating in high power conditions. In this embodiment, the control unit 120 controls the power supplied from the battery 130 to the heating element 14 for aerosol generation, it can be controlled so that a relatively high power is supplied. For example, the controller 120 may control a relatively large amount of power to be supplied to the heating element 14 whenever a puff is sensed.

가열요소(14)로 공급되는 전력은 예를 들어 약 5W 또는 6W 이상일 수 있다. 다른 예로, 상기 전력의 범위는 약 6W 내지 10W 범위일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 전력은 약 6W 내지 9W 범위 또는 약 7W 내지 8W 범위일 수 있다. 다만, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 윅(12)의 액상 이송 특성이 우수한 경우, 공급 전력의 범위는 더 상향될 수도 있다.The power supplied to the heating element 14 may be, for example, about 5W or 6W or more. As another example, the range of the power may be in the range of about 6W to 10W. As another example, the power may range from about 6W to 9W or from about 7W to 8W. However, the scope of the present disclosure is not limited thereto, and when the liquid phase transfer characteristic of the wick 12 is excellent, the range of power supply may be further increased.

앞서 언급한 바와 같이, 이러한 전력 범위에서는 액적 발생 현상이 심각한 문제가 될 수 있다. 가령, 액적의 발생 횟수가 급증하여 흡연 중에 액적이 외부로 토출되는 현상이 빈번하게 발생될 수도 있다. 따라서, 제1 실시예에서는, 액적 발생 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 다중(층) 구조의 윅(12)이 적용될 수 있다. 이하, 다중(층) 구조의 윅(12)에 대하여 도 6 내지 도 8을 참조하여 부연 설명하도록 한다.As mentioned earlier, droplet generation can be a serious problem in this power range. For example, a phenomenon in which the droplet is discharged to the outside during smoking may occur frequently due to the rapid increase in the number of occurrences of the droplet. Therefore, in the first embodiment, the wick 12 having a multi (layer) structure that can effectively prevent the droplet generation phenomenon can be applied. Hereinafter, the wick 12 having a multi (layer) structure will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8 .

도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅(12)을 나타내는 예시도이다. 도 6은 이해의 편의를 위해 윅(12)이 이중(층) 구조로 이루어진 것을 예로써 도시하고 있으나, 윅(12)은 삼중(층) 이상의 구조로 이루어질 수도 있다.6 is an exemplary diagram illustrating a wick 12 of a multi (layer) structure according to some embodiments of the present disclosure. 6 illustrates that the wick 12 has a double (layer) structure as an example for convenience of understanding, but the wick 12 may have a triple (layer) or more structure.

도 6에 도시된 바와 같이, 윅(12)은 코어부(121)와 외피부(122)를 포함할 수 있다. 코어부(121)와 외피부(122) 각각은 단일(층) 구조 또는 다중(층) 구조로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 6 , the wick 12 may include a core part 121 and an outer skin 122 . Each of the core part 121 and the outer skin 122 may have a single (layer) structure or a multi (layer) structure.

코어부(121)는 주로 액상(111)을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 다시 말해, 코어부(121)는 윅(12) 내부의 기공으로 액상(111)이 원활하게 공급되는데 주도적인 역할을 할 수 있다.The core part 121 may mainly serve to absorb the liquid phase 111 . In other words, the core part 121 may play a leading role in smoothly supplying the liquid phase 111 to the pores inside the wick 12 .

위와 같은 역할을 위해, 몇몇 실시예들에 따른 코어부(121)는 외피부(122)보다 높은 이송 능력을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 코어부(121)는 외피부(122)보다 낮은 밀도 또는 높은 다공도(porosity)를 가질 수 있다. 다른 예로서, 코어부(121)는 외피부(122)보다 젖음성(wettability)이 높은 소재로 이루어질 수 있다.For the above role, the core part 121 according to some embodiments may be implemented to have a higher transport capability than the outer skin 122 . For example, the core part 121 may have a lower density or higher porosity than the outer skin 122 . As another example, the core part 121 may be made of a material having higher wettability than the outer skin 122 .

코어부(121)는 예를 들어 코튼(cotton), 실리카(silica), 섬유, 비드집합체 등의 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.The core part 121 may be made of, for example, a material such as cotton, silica, fiber, or a bead aggregate. However, the present invention is not limited thereto.

다음으로, 외피부(122)는 액적의 발생을 방지하고 가열요소(14)의 열을 코어부(121)까지 전달하여 원활한 기화를 보장하는 역할을 수행할 수 있다. 이를테면, 외피부(122)는 코어부(121) 내부에서 기포가 급격하게 성장함에 따라 흡수된 액상(111)이 윅(12) 외부로 급격하게 밀려나는 것을 억제함으로써, 액적이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외피부(122)는 가열요소(14)의 고온으로부터 코어부(121)를 보호할 수도 있다.Next, the outer skin 122 may serve to prevent the generation of droplets and transfer the heat of the heating element 14 to the core portion 121 to ensure smooth vaporization. For example, the outer skin 122 may prevent the liquid phase 111 from being rapidly pushed out of the wick 12 as the bubbles rapidly grow inside the core part 121, thereby preventing droplets from being generated. can In addition, the outer skin 122 may protect the core portion 121 from the high temperature of the heating element 14 .

위와 같은 역할을 위해, 몇몇 실시예들에 따른 외피부(122)는 코어부(121)보다 낮은 이송 능력을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 외피부(122)는 코어부(121)보다 높은 밀도 또는 낮은 다공도를 가질 수 있다. 이러한 경우, 기포의 급격한 성장에 따라 흡수된 액상(111)이 윅(12) 외부로 밀려나는 것이 효과적으로 억제될 수 있으며, 가열요소(14)의 열도 코어부(121)까지 잘 전달될 수 있다. 다른 예로서, 외피부(122)는 코어부(121)보다 젖음성이 낮은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 코어부(121)에서 기화된 액상(111)이 외피부(122)에서 다시 응결되어 무화량이 감소되는 문제가 완화될 수 있다.For the above role, the outer skin 122 according to some embodiments may be implemented to have a lower transport capability than the core part 121 . For example, the outer skin 122 may have a higher density or lower porosity than the core portion 121 . In this case, the pushed out of the absorbed liquid phase 111 to the outside of the wick 12 according to the rapid growth of the bubble can be effectively suppressed, and the heat of the heating element 14 can also be well transferred to the core part 121 . As another example, the outer skin 122 may be made of a material having lower wettability than the core portion 121 . In this case, the problem that the liquid phase 111 vaporized in the core part 121 is condensed again on the outer skin 122 to reduce the amount of atomization can be alleviated.

외피부(122)는 예를 들어 코튼, 실리카, 섬유, 비드집합체, 멤브레인(membrane), 부직포 등의 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.The outer skin 122 may be made of, for example, cotton, silica, fiber, a bead aggregate, a membrane, a nonwoven fabric, or the like. However, the present invention is not limited thereto.

한편, 코어부(121)와 외피부(122)의 물리적 규격(e.g. 두께) 및/또는 소재 등은 다양할 수 있으며, 이는 무화량과 액적 발생 현상을 종합적으로 고려하게 적절하게 선택될 수 있다.On the other hand, the physical specifications (e.g. thickness) and/or material of the core part 121 and the outer skin 122 may vary, and this may be appropriately selected in consideration of the atomization amount and the droplet generation phenomenon.

몇몇 실시예들에서, 외피부(122)의 두께는 약 5mm 이하일 수 있다. 바람직하게는, 약 4mm 이하이고, 더욱 바람직하게는 약 3mm, 2mm 또는 1mm 이하일 수 있다. 이러한 수치범위에서, 외피부(122)로 인해 무화량이 감소되는 문제가 완화될 수 있다.In some embodiments, the thickness of the outer skin 122 may be about 5 mm or less. Preferably, it may be about 4 mm or less, and more preferably about 3 mm, 2 mm or 1 mm or less. In this numerical range, the problem of reducing the amount of atomization due to the outer skin 122 can be alleviated.

또한, 몇몇 실시예들에서, 코어부(121)는 외피부(122)와 상이한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코어부(121)는 외피부(122)보다 젖음성이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 기화된 액상(111)의 응결로 인해 무화량이 감소되는 문제가 완화될 수 있다. 다만, 다른 몇몇 실시예들에서는, 코어부(121)는 외피부(122)와 동일한 소재로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 코어부(121)는 외피부(122)와 동일한 섬유 소재로 이루어질 수도 있다.Also, in some embodiments, the core part 121 may be made of a material different from that of the outer skin 122 . For example, the core part 121 may be made of a material having higher wettability than the outer skin 122 . In this case, the problem of reducing the amount of atomization due to condensation of the vaporized liquid phase 111 can be alleviated. However, in some other embodiments, the core part 121 may be made of the same material as the outer skin 122 . For example, the core part 121 may be made of the same fiber material as the outer skin 122 .

코어부(121)와 외피부(122)의 배치 형태도 다양할 수 있으며, 이 또한 무화량과 액적 발생 현상 방지를 종합적으로 고려하게 적절하게 설계될 수 있다.The arrangement of the core part 121 and the outer skin 122 may also be varied, and this may also be appropriately designed in consideration of the amount of atomization and the prevention of droplet generation.

몇몇 실시예들에서는, 외피부(122)는 코어부(121)를 전체적으로 커버하는 형태(e.g. 감싸는 형태)로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 기류관(15)를 향해 액적이 튀어 오르는 현상(즉, 액적 발생 현상)이 크게 완화될 수 있다.In some embodiments, the outer skin 122 may be disposed in a form (eg, enveloping form) to cover the core portion 121 as a whole. In this case, the phenomenon in which droplets bounce toward the airflow tube 15 (that is, the droplet generation phenomenon) can be greatly alleviated.

다른 몇몇 실시예들에서는, 외피부(122)는 코어부(121)의 일부를 커버하는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 외피부(122)는 코어부(121)의 전체 영역 중에서 가열요소(14)의 배치 영역을 커버하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 무화량 감소 문제가 다소 완화될 수 있으며, 재료비가 절감되는 효과 또한 달성될 수 있다. 다른 예로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 외피부(122)는 코어부(121)의 전체 영역 중에서 가열요소(14)의 접촉 부위에 대응되는 영역을 커버하도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 윅(12)과 가열요소(14)가 접촉하는 영역만을 커버하도록 외피부(122)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 가열요소(14)와의 미접촉 영역(e.g. 권취된 코일의 틈새)에서 기화가 촉진되어 무화량 감소 문제가 크게 완화될 수 있다.In some other embodiments, the outer skin 122 may be disposed to cover a portion of the core portion 121 . For example, as shown in FIG. 7 , the outer skin 122 may be disposed to cover the disposition area of the heating element 14 among the entire area of the core part 121 . In this case, the problem of reducing the amount of atomization can be somewhat alleviated, and the effect of reducing material cost can also be achieved. As another example, as shown in FIG. 8 , the outer skin 122 may be disposed to cover a region corresponding to the contact portion of the heating element 14 among the entire region of the core part 121 . In other words, the skin 122 may be arranged to cover only the area where the wick 12 and the heating element 14 contact. In this case, vaporization is promoted in the non-contact area with the heating element 14 (e.g. the gap between the wound coil), so that the problem of reducing the atomization amount can be greatly alleviated.

지금까지 본 개시의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100-1)의 전력 조건과 윅(12)의 구조에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 본 개시의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100-1)의 전력 조건과 윅(12)의 구조에 대하여 설명하도록 한다.So far, the power conditions of the aerosol-generating device 100-1 according to the first embodiment of the present disclosure and the structure of the wick 12 have been described. Hereinafter, the power condition of the aerosol generating device 100-1 according to the second embodiment of the present disclosure and the structure of the wick 12 will be described.

제2 실시예에서, 에어로졸 발생 장치(100-1)는 저전력 조건에서 동작하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(100-1)는 평균적인 성능과 긴 수명을 갖는 장치일 수 있다. 본 실시예에서, 제어부(120)는 에어로졸 발생을 위해 배터리(130)에서 가열요소(14)로 공급되는 전력을 제어하는데, 상대적으로 낮은 전력이 공급되도록 제어할 수 있다. 가령, 제어부(120)는 퍼프가 감지될 때마다 상대적으로 적은 전력량이 가열요소(14)에게 공급되도록 제어할 수 있다.In the second embodiment, the aerosol-generating device 100 - 1 may be a device operating in a low power condition. For example, the aerosol-generating device 100 - 1 may be a device having an average performance and a long lifespan. In this embodiment, the control unit 120 controls the power supplied from the battery 130 to the heating element 14 for aerosol generation, it can be controlled so that a relatively low power is supplied. For example, the controller 120 may control a relatively small amount of power to be supplied to the heating element 14 whenever a puff is sensed.

가열요소(14)로 공급되는 전력은 예를 들어 약 7W 또는 6W 이하일 수 있다. 다른 예로, 상기 전력의 범위는 약 4W 내지 6W 범위일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 전력은 약 5W 내지 6W 범위 또는 약 4.5W 내지 5.5W 범위일 수 있다. 다만, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 윅(12)의 액상 이송 특성에 따라 공급 전력의 범위는 달라질 수도 있다.The power supplied to the heating element 14 may be, for example, less than or equal to about 7W or 6W. As another example, the range of the power may be in the range of about 4W to 6W. As another example, the power may range from about 5W to 6W or from about 4.5W to 5.5W. However, the scope of the present disclosure is not limited thereto, and the range of the supply power may vary according to the liquid phase transfer characteristics of the wick 12 .

앞서 언급한 바와 같이, 이러한 전력 범위에서는 액적 발생 현상보다는 무화량 감소가 더 문제가 될 수 있다. 따라서, 제2 실시예에서는, 충분한 무화량이 담보될 수 있도록 단일(층) 구조의 윅(12)이 적용될 수 있다. 예를 들어, 윅(12)은 상술한 코어부(121)만으로 이루어진 것일 수 있으며, 소재 또한 상술한 코어부(121)와 유사할 수 있다.As mentioned above, in this power range, the reduction in the amount of atomization may be more of a problem than the droplet generation phenomenon. Accordingly, in the second embodiment, the wick 12 of a single (layer) structure can be applied so that a sufficient atomization amount can be secured. For example, the wick 12 may be made of only the above-described core portion 121 , and the material may also be similar to the above-described core portion 121 .

몇몇 실시예들에서, 윅(12)은 다공도가 약 35% 내지 60% 또는 약 35% 내지 50%인 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 충분한 무화량과 적절한 내구성이 보장될 수 있다.In some embodiments, wick 12 may be made of a material having a porosity of between about 35% and 60% or between about 35% and 50%. Within this numerical range, sufficient atomization amount and adequate durability can be ensured.

몇몇 실시예들에서, 윅(12)은 투수도가 약 2.0x10^-5m² 내지 15x10^-5m², 약 2.0x10^-5m² 내지 9x10^-5m² 또는약 2.0x10^-5m² 내지 5x10^-5m²인 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 충분한 무화량이 보장될 수 있다.In some embodiments, wick 12 has a permeability of about 2.0x10 ^-5 m ² to 15x10 ^-5 m ² , about 2.0x10 ^-5 m ² to 9x10 ^-5 m ² , orIt may be made of a material of about 2.0x10 ^-5 m ² to 5x10 ^-5 m ² . Within this numerical range, a sufficient atomization amount can be ensured.

몇몇 실시예들에서, 윅(12)은 모세관 확산 계수가 약 1.0x10^-5m²s^-1 내지 8x10^-5m²s^-1, 약 1.0x10^-5m²s^-1 내지 5x10^-5m²s^-1또는약 1.0x10^-5m²s^-1 내지 3x10^-5m²s^-1인 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 충분한 무화량이 보장될 수 있다.In some embodiments, the wick 12 has a capillary diffusion coefficient of about 1.0x10 ^-5 m ² s ^-1 to 8x10 ^-5 m ² s ^-1 , about 1.0x10 ^-5 m ² s ^-1 to 5x10 ^-5 m ² s ^-1 orIt may be made of a material of about 1.0x10 ^-5 m ² s ^-1 to 3x10 ^-5 m ² s ^-1 . Within this numerical range, a sufficient atomization amount can be ensured.

지금까지 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(100-1)의 전력 조건과 그에 따른 윅(12)의 구조에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 상술한 관막힘 현상과 액적 토출 현상에 대한 방지 설계가 적용된 기류관(15) 또는 증기화기(1)에 대하여 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.So far, the power conditions of the aerosol-generating device 100-1 according to some embodiments of the present disclosure and the structure of the wick 12 have been described with reference to FIGS. 3 to 8 . Hereinafter, the airflow pipe 15 or the vaporizer 1 to which the design for preventing the above-described pipe clogging and droplet discharge is applied will be described with reference to FIGS. 9 to 11 .

도 9는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 증기화기(1)를 나타내는 예시적인 구성도이다. 본 개시의 명료함을 위해, 앞서 설명한 바와 중복되는 내용에 대한 설명은 생략하도록 한다.9 is an exemplary configuration diagram showing the vaporizer 1 according to some embodiments of the present disclosure. For clarity of the present disclosure, descriptions of contents overlapping those described above will be omitted.

도 9에 도시된 바와 같이, 증기화기(1)는 기류관(15) 내벽에 배치된 액상 흡수체(151)를 더 포함할 수 있다. 도 9는 1개의 액상 흡수체(151)가 배치된 것을 예로써 도시하고 있으나, 액상 흡수체(151)의 개수가 2개 이상이 될 수도 있음은 물론이다.As shown in FIG. 9 , the vaporizer 1 may further include a liquid absorbent body 151 disposed on the inner wall of the airflow pipe 15 . Although FIG. 9 shows as an example that one liquid absorbent body 151 is disposed, it goes without saying that the number of the liquid absorbent body 151 may be two or more.

액상 흡수체(151)는 기류관(15) 내벽에 점착된 액상(111)을 흡수하여 가열요소(14) 방향(즉, 중력 방향)으로 배출되도록 함으로써 기류관(15) 내벽에 액막(도 3의 114)이 형성되거나 성장하는 것을 방지할 수 있다. 이를테면, 액상 흡수체(151)는 기류관(15) 내에서 일종의 배수로로 기능할 수 있다. 액상 흡수체(151)로 인해 액막 형성 및 성장이 억제됨에 따라, 관막힘 현상과 액적 토출 현상이 미연에 방지될 수 있다.The liquid absorbent 151 absorbs the liquid 111 adhered to the inner wall of the airflow pipe 15 and discharges it in the direction of the heating element 14 (that is, in the direction of gravity), thereby forming a liquid film on the inner wall of the airflow pipe 15 (in FIG. 3 ). 114) can be prevented from forming or growing. For example, the liquid absorbent body 151 may function as a kind of drainage in the airflow pipe 15 . As the liquid film formation and growth is suppressed by the liquid absorbent body 151, the tube clogging phenomenon and the droplet discharge phenomenon can be prevented in advance.

액상 흡수체(151)는 액상 흡수가 용이한 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 액상 흡수체(151)는 친수성 소재로 이루어지거나, 다공성 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 소재의 예로는 필터 페이퍼(filter paper), 섬유 등을 들 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.It may be preferable that the liquid absorbent body 151 is made of a material that can easily absorb liquid. For example, the liquid absorbent body 151 may be made of a hydrophilic material or a porous material. Examples of such materials include filter paper and fibers, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.

한편, 액상 흡수체(151)의 배치 위치, 배치 영역, 배치 형태 등은 다양하게 설계될 수 있다.Meanwhile, the arrangement position, arrangement area, arrangement shape, etc. of the liquid absorbent body 151 may be designed in various ways.

몇몇 실시예들에서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 액상 흡수체(151)는 기류관(15) 내벽의 특정 위치에서 하부 방향(e.g. 가열요소 14 방향, 중력 방향)으로 연장되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 중력에 의해 액상 흡수체(151)에 흡수된 액상(111)이 액상 흡수체(151)를 따라 하부 방향으로 배출되기 때문에, 배수 기능이 원활하게 수행될 수 있다.In some embodiments, as shown in FIG. 9 , the liquid absorbent body 151 may be arranged to extend in a downward direction (e.g. a heating element 14 direction, a gravity direction) at a specific position on the inner wall of the airflow pipe 15 . In this case, since the liquid phase 111 absorbed by the liquid absorbent body 151 by gravity is discharged downward along the liquid absorbent body 151, the drainage function can be smoothly performed.

상술한 실시예에서, 액상 흡수체(151)는 가열요소(14) 근처까지 연장되도록 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 가열요소(14)의 고온으로 인해 가열요소(14)와 근접한 액상 흡수체(151) 말단에서 기화가 일어날 수 있는데, 이는 액상 흡수체(151)의 상부에서 흡수된 액상(111)이 하부 방향으로 신속하게 이동되도록 함으로써 배수 기능을 보다 강화할 수 있다. 이때, 액상 흡수체(151)는 가열요소(14)과 접촉되지 않는 지점까지 연장될 수 있다. 액상 흡수체(151)가 가열요소(14)와 접촉되는 경우, 가열요소(14)의 고온으로 인해 접촉 부위가 파손될 가능성이 있기 때문이다. 다만, 다른 몇몇 실시예들에서는, 액상 흡수체(151)가 가열요소(14)와 접촉되도록 배치될 수도 있다.In the above-described embodiment, the liquid absorbent body 151 may be arranged to extend near the heating element 14 . In this case, due to the high temperature of the heating element 14, vaporization may occur at the end of the liquid absorbent body 151 close to the heating element 14, which means that the liquid phase 111 absorbed from the upper portion of the liquid absorbent body 151 moves downward. The drainage function can be further strengthened by allowing it to move quickly to the At this time, the liquid absorbent body 151 may extend to a point where it does not come into contact with the heating element 14 . This is because, when the liquid absorbent body 151 comes into contact with the heating element 14 , the contact portion may be damaged due to the high temperature of the heating element 14 . However, in some other embodiments, the liquid absorbent body 151 may be disposed to be in contact with the heating element 14 .

또한, 몇몇 실시예들에서, 액상 흡수체(151)가 기류관(15)의 내벽 하부의 일부 또는 전부를 커버하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 액상 흡수체(151)의 기류관(15) 내벽 하부(e.g. 중간 보다 아래 부위)의 특정 위치에서 하부 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 다른 예로서, 액상 흡수체(151)는 기류관(15)의 내벽 하부를 전반적으로 커버하는 형태로 배치될 수도 있다. 본 실시예에 따르면, 액막이 주로 형성되는 하부 위치에 액상 흡수체(151)를 집중 배치함으로써, 보다 효율적으로 관막힘 현상이 방지될 수 있다.Further, in some embodiments, the liquid absorbent body 151 may be disposed to cover a part or all of the lower portion of the inner wall of the airflow pipe 15 . For example, the liquid absorbent body 151 may be arranged to extend downwardly at a specific position of the inner wall of the inner wall of the airflow pipe 15 (e.g., a lower portion than the middle). As another example, the liquid absorbent body 151 may be disposed to cover the lower portion of the inner wall of the airflow pipe 15 as a whole. According to the present embodiment, by intensively disposing the liquid absorbent body 151 at the lower position where the liquid film is mainly formed, the pipe clogging phenomenon can be prevented more efficiently.

한편, 몇몇 실시예들에서는, 액상 흡수체(151)와 유사한 목적(즉, 관막힘 및 액적 토출 현상 방지)을 위해, 기류관(15) 내벽에 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 내벽의 젖음성이 증가되면, 액상 점착이 억제되고 배수가 빠르게 이루어져 액막의 형성이 방지될 수 있다. 이하, 본 실시예에 관하여 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.Meanwhile, in some embodiments, for the purpose similar to that of the liquid absorbent body 151 (ie, preventing pipe clogging and droplet discharge), a surface treatment for increasing wettability may be performed on the inner wall of the airflow pipe 15 . When the wettability of the inner wall is increased, liquid adhesion is suppressed and drainage is performed quickly, thereby preventing the formation of a liquid film. Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11 .

도 10은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 기류관(15)의 내부를 나타내는 예시적인 단면도이다.10 is an exemplary cross-sectional view showing the interior of the airflow tube 15 according to some embodiments of the present disclosure.

도 10에 도시된 바와 같이, 기류관 내벽(152)의 적어도 일부 영역(153)에 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 이러한 표면처리는 도시된 바와 같이 액막(114)이 기류관(15) 중심을 향해 성장하는 것을 방지할 수 있고, 윅(12)에서 유입된 액적(112)과 에어로졸의 응축물(113)이 내벽(152)에 점착되지 않고 빠르게 하부 방향(e.g. 중력 방향)으로 배출되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 10 , a surface treatment for increasing wettability may be performed on at least a partial region 153 of the inner wall 152 of the airflow pipe. This surface treatment can prevent the liquid film 114 from growing toward the center of the airflow pipe 15 as shown, and the droplets 112 and the aerosol condensate 113 introduced from the wick 12 are formed on the inner wall. It can be quickly discharged in a downward direction (e.g. gravity direction) without sticking to (152).

표면처리의 예로는 도금처리(e.g. 전기 도금), 친수 코팅 등을 포함할 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도금처리는 예를 들어 금, 은, 니켈, 구리 등과 같은 금속으로 수행될 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the surface treatment may include plating treatment (e.g. electroplating), hydrophilic coating, and the like, but the scope of the present disclosure is not limited thereto. In addition, the plating process may be performed with, for example, a metal such as gold, silver, nickel, copper, or the like, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.

또한, 몇몇 실시예들에서, 표면 처리는 접촉각이 약 30° 이하가 되도록 수행될 수 있고, 바람직하게는 약 20° 또는 10°이하, 더욱 바람직하게는 접촉각이 0°에 가까워지도록 수행될 수 있다. 젖음성이 커질수록, 기류관 내벽(152)에서 액막(114)의 형성 및 성장이 보다 잘 억제될 수 있기 때문이다.Further, in some embodiments, the surface treatment may be performed such that the contact angle is about 30° or less, preferably about 20° or 10° or less, more preferably the contact angle is close to 0°. . This is because, as the wettability increases, the formation and growth of the liquid film 114 on the inner wall 152 of the airflow tube can be better suppressed.

한편, 표면처리는 기류관 내벽(152)의 일부 또는 전체 영역에 대해서 수행될 수 있고, 표면처리 영역은 다양하게 설계될 수 있다.Meanwhile, the surface treatment may be performed on a part or the entire area of the inner wall 152 of the airflow pipe, and the surface treatment area may be designed in various ways.

몇몇 실시예들에서, 표면처리 영역은 기류관 내벽(152)의 하부 영역의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기류관 내벽(152)의 하부 영역(153)에만 표면처리가 수행될 수 있다. 이는 액막(114)이 내벽(152)의 하부 위치에 주로 형성되는 점을 반영한 것으로 이해될 수 있다. 다른 예로서, 기류관 내벽(152)의 하부 영역과 상부 영역에 모두 표면처리가 수행되되, 하부 영역의 젖음성이 상부 영역보다 더 높아지도록 표면처리가 수행될 수 있다.In some embodiments, the surfacing region may include some or all of the lower region of the airflow conduit inner wall 152 . For example, the surface treatment may be performed only on the lower region 153 of the inner wall 152 of the airflow pipe. This may be understood to reflect the fact that the liquid film 114 is mainly formed at a lower position of the inner wall 152 . As another example, the surface treatment may be performed on both the lower region and the upper region of the inner wall of the airflow pipe 152 , and the surface treatment may be performed so that the wettability of the lower region is higher than that of the upper region.

몇몇 실시예들에서는, 도 11에 도시된 바와 같이, 소정의 간격을 두고 형성된 복수의 제1 영역(e.g. 155-1, 155-2)에 표면처리가 수행될 수 있다. 이때, 영역(e.g. 155-1, 155-2) 간 간격은 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 또는, 복수의 제1 영역(e.g. 155-1, 155-2)과 그 사이에 형성된 제2 영역(e.g. 156-1, 156-2)에 표면처리가 수행되되, 제1 영역(e.g. 155-1, 155-2)의 젖음성이 제2 영역(e.g. 156-1, 156-2)보다 높아지도록 표면처리가 수행될 수 있다. 이와 같은 경우, 도 11에 도시된 바와 같이 배수 경로가 분산됨에 따라 관막힘 현상과 액적 토출 현상이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다(도 11의 화살표 참조). 몇몇 실시예들에서는, 제1 영역(e.g. 155-1, 155-2)에 액상 흡수체(151)가 배치될 수도 있다. 이러한 경우, 액상 배출 경로 상에 액상 흡수체(151)가 배치되는 효과가 달성되어, 배수 기능이 더욱 강화될 수 있다.In some embodiments, as shown in FIG. 11 , a surface treatment may be performed on a plurality of first regions (eg, 155-1 and 155-2) formed at predetermined intervals. In this case, the intervals between the regions (e.g. 155-1 and 155-2) may be the same or different. Alternatively, a surface treatment is performed on the plurality of first regions (e.g. 155-1, 155-2) and the second regions (e.g. 156-1, 156-2) formed therebetween, the first region (e.g. 155-1) , 155-2) may be surface-treated so that the wettability of the second regions (e.g. 156-1, 156-2) is higher. In this case, as shown in FIG. 11 , as the drainage path is dispersed, the pipe clogging phenomenon and the droplet discharge phenomenon can be more effectively prevented (refer to the arrow in FIG. 11 ). In some embodiments, the liquid absorbent body 151 may be disposed in the first regions 155 - 1 and 155 - 2 . In this case, the effect of disposing the liquid absorbent body 151 on the liquid discharge path is achieved, and the drainage function can be further strengthened.

지금까지 도 9 내지 도 11을 참조하여 관막힘 현상과 액적 토출 현상을 방지할 수 있는 증기화기(1) 또는 기류관(15)의 구조에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 액적 발생 현상과 무화량을 고려한 전력 제어 방법에 대하여 도 12 및 도 13을 참조하여 설명하도록 한다.So far, the structure of the vaporizer 1 or the air flow pipe 15 capable of preventing the pipe clogging and droplet discharge has been described with reference to FIGS. 9 to 11 . Hereinafter, a power control method in consideration of the droplet generation phenomenon and the atomization amount will be described with reference to FIGS. 12 and 13 .

이하에서 후술될 전력 제어 방법의 각 단계는 제어부(120)에 의해 수행될 수 있고, 제어부(120)가 프로세서로 구현되는 경우, 상기 전력 제어 방법의 각 단계는 프로세서에 의해 실행 가능한 하나 이상의 인스트럭션들(instructions)로 구현될 수 있다. 따라서, 이하의 설명에서, 특정 단계 또는 동작의 주체가 생략된 경우, 제어부(120)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다.Each step of the power control method to be described below may be performed by the controller 120 , and when the controller 120 is implemented as a processor, each step of the power control method includes one or more instructions executable by the processor. (instructions) can be implemented. Accordingly, in the following description, when the subject of a specific step or operation is omitted, it may be understood that the operation is performed by the controller 120 .

도 12는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 전력 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.12 is an exemplary flowchart illustrating a power control method according to some embodiments of the present disclosure. However, this is only a preferred embodiment for achieving the purpose of the present disclosure, and it goes without saying that some steps may be added or deleted as needed.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 전력 제어 방법은 윅(12)에서의 액적 발생 정도를 결정하는 단계 S10에서 시작될 수 있다. 여기서, 액적 발생 정도는 예를 들어 퍼프 당 액적 발생 횟수(개수), 단위 시간 동안의 액적 발생 횟수, 액적 발생 횟수의 증감 정도(e.g. 기울기, 증감폭 등) 및 이들의 통계치(e.g. 누적값, 평균값, 중간값, 분산 등)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 액적 발생 정도와 연관된 모든 종류의 값을 포함할 수 있다. 본 단계에서, 액적 유입 정도를 감지하는 구체적인 방식은 다양할 수 있으며, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있다.As shown in FIG. 12 , the power control method may start in step S10 of determining the degree of droplet generation in the wick 12 . Here, the droplet generation degree is, for example, the number of droplet occurrences per puff (number), the number of droplet occurrences per unit time, the degree of increase/decrease in the number of droplet occurrences (e.g. slope, increase/decrease width, etc.) and their statistical values (e.g. cumulative value, average value) , median value, variance, etc.), but is not limited thereto, and may include all kinds of values related to the degree of droplet generation. In this step, a specific method for detecting the droplet inflow level may be varied, which may vary according to embodiments.

몇몇 실시예들에서, 제어부(120)는 윅(12) 근처에 부착된 센서를 통해 액적의 발생 정도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 기류관(15) 내부에 부착된 센서를 통해 기류관(15) 내부로 액적이 유입되는 정도를 감지할 수 있다. 기류관(15) 내부로 유입되는 액적은 관막힘 현상 또는 액적 토출 현상의 주요 원인이므로, 이러한 경우 관막힘 현상과 액적 토출 현상이 보다 효과적으로 방지될 수 있다. 이를테면, 액적 발생 횟수는 많으나 기류관(15) 내부로 유입되는 액적 개수는 상대적으로 적은 경우, 불필요하게 공급 전력을 감소시킴으로써 무화량이 떨어지는 문제가 방지될 수 있다. 상기 센서는 윅(12)에서 발생하는 액적을 센싱하거나, 기류관(15) 내부의 액막 형성 또는 성장을 센싱할 수 있는 임의의 장치를 의미할 수 있으며, 센싱 방식이나 센서의 구현 형태는 어떠한 방식이 되더라도 무방하다.In some embodiments, the control unit 120 may detect the degree of generation of the droplet through a sensor attached near the wick 12 . For example, the control unit 120 may sense the degree of inflow of droplets into the airflow tube 15 through a sensor attached to the inside of the airflow tube 15 . Since the droplet flowing into the airflow tube 15 is the main cause of the tube clogging phenomenon or the droplet discharge phenomenon, in this case, the tube blockage phenomenon and the droplet discharge phenomenon can be more effectively prevented. For example, when the number of drops generated is large, but the number of droplets introduced into the airflow tube 15 is relatively small, the problem of dropping the atomization amount can be prevented by unnecessarily reducing the supply power. The sensor may mean any device capable of sensing a droplet generated in the wick 12 or sensing the formation or growth of a liquid film inside the airflow tube 15 , and the sensing method or the implementation form of the sensor is any method Even if this is the case, it is free

몇몇 실시예들에서, 제어부(120)는 가열요소(14)의 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변화에 기초하여 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다. 구체적으로, 윅(12)에서 액적이 튀어 오르는 경우(e.g. 내부에서 기포가 급격하게 성장하는 경우), 윅(12)은 순간적으로 비포화 상태에 도달하게 되는데, 이로 인해 윅(12) 주변 가열요소(14)의 온도가 급격하게 상승되거나, 가열요소(14)의 전류, 저항 또는 가열요소(14)에 걸리는 전압 등이 급격하게 변동될 수 있다. 따라서, 제어부(120)는 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변화에 기초하여 액적 발생 정도를 추정할 수 있다. 이를테면, 제어부(120)는 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변동치 또는 기울기가 임계치 이상인 경우, 액적 발생 횟수가 증가한 것으로 판단할 수 있다.In some embodiments, the controller 120 may estimate the degree of generation of droplets based on changes in temperature, current, resistance, or voltage of the heating element 14 . Specifically, when a droplet bounces off the wick 12 (e.g., when a bubble rapidly grows inside), the wick 12 instantaneously reaches a non-saturated state, which results in a heating element around the wick 12 . The temperature of (14) is rapidly increased, or the current, resistance, or voltage applied to the heating element (14) of the heating element (14) may be rapidly changed. Accordingly, the controller 120 may estimate the degree of droplet generation based on changes in temperature, current, resistance, or voltage. For example, when a variation or slope of temperature, current, resistance, or voltage is greater than or equal to a threshold value, the controller 120 may determine that the number of droplet generation increases.

몇몇 실시예들에서, 제어부(120)는 기류관(15) 내의 기류 변화를 기초로 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다. 기류 변화는 기류 센서에 의해 감지될 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 앞서 언급한 바와 같이, 기화 속도가 빨라질수록 액적의 발생도 가속화될 것이기 때문에, 기류의 급격한 증가는 액적 발생의 증가를 나타내는 지표가 될 수 있다. 따라서, 제어부(120)는 기류 변화를 기초로 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다.In some embodiments, the controller 120 may estimate the degree of generation of the droplet based on a change in the airflow in the airflow tube 15 . Airflow change may be detected by an airflow sensor, but the scope of the present disclosure is not limited thereto. As mentioned above, as the vaporization rate increases, the generation of droplets will also be accelerated, so a sharp increase in the airflow may be an indicator of the increase in the generation of droplets. Accordingly, the controller 120 may estimate the degree of generation of droplets based on the change in airflow.

단계 S20에서, 제어부(120)는 결정된 액적 발생 정도를 기초로 가열요소(14)로 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 단계 S20의 세부 과정은 도 13에 도시되어 있다. 도 13은 액적 발생 정도를 나타내는 다양한 지표 중 액적 발생 횟수(e.g. 퍼프당 액적 발생 횟수)를 이용하여 전력을 조절하는 것을 예로써 도시하고 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 제어부(120)는 액적의 증감 정도(e.g. 기울기)와 같은 다른 지표를 이용하거나 보조적으로 더 이용하여 전력을 조절할 수도 있다.In step S20 , the controller 120 may adjust the power supplied to the heating element 14 based on the determined degree of droplet generation. The detailed process of step S20 is shown in FIG. 13 . 13 illustrates, as an example, the control of power by using the number of droplet occurrences (e.g. the number of droplet occurrences per puff) among various indicators indicating the degree of droplet generation, but the scope of the present disclosure is not limited thereto, and the control unit 120 ) may be adjusted by using other indicators such as the degree of increase or decrease (e.g. slope) of the droplet, or by further using it as an auxiliary.

도 13에 도시된 바와 같이, 단계 S210에서, 제어부(120)는 액적 발생 횟수가 임계치 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 임계치는 단일 값 또는 값의 범위로 설정될 수 있다. 임계치가 값의 범위로 설정되는 경우, 제어부(120)는 액적 발생 횟수가 상기 설정된 범위 외의 값인 경우에 한하여 전력 조절을 수행할 수도 있다.As shown in FIG. 13 , in step S210 , the controller 120 may determine whether the number of droplet generation is equal to or greater than a threshold value. Here, the threshold may be set to a single value or a range of values. When the threshold value is set within a range of values, the controller 120 may perform power control only when the number of droplet generation is outside the set range.

단계 S220에서, 액적 발생 횟수가 임계치 이상(초과)이라는 판단에 응답하여, 제어부(120)는 가열요소(14)로 공급되는 전력을 감소시킬 수 있다. 여기서, 공급 전력의 감소폭은 작은 값으로 설정되더라도 무방한 데, 이는 전력과 액적 발생 횟수가 지수적 관계를 갖기 때문에 공급 전력을 조금만 줄이더라도 액적 발생 횟수가 크게 감소될 수 있기 때문이다. 반면에, 전력과 무화량은 선형적 관계를 갖기 때문에, 공급 전력이 감소되더라도 사용자는 무화량 감소를 인지하지 못할 수 있다.In step S220 , in response to the determination that the number of droplet generation is equal to or greater than the threshold value (exceeding), the control unit 120 may reduce the power supplied to the heating element 14 . Here, the decrease in the supply power may be set to a small value, since the power and the number of droplet generation have an exponential relationship, so even if the supply power is reduced even a little, the droplet generation frequency can be greatly reduced. On the other hand, since the power and the atomization amount have a linear relationship, even if the supply power is reduced, the user may not be aware of the reduction in the atomization amount.

단계 S230에서, 액적 발생 횟수가 임계치 미만(이하)이라는 판단에 응답하여, 제어부(120)는 가열요소(14)로 공급되는 전력을 증가시킬 수 있다. 이러한 경우, 무화량이 증대되어 흡연 시에 충분한 무화량이 보장될 수 있다.In step S230 , in response to the determination that the number of droplet generation is less than (less than) the threshold, the controller 120 may increase the power supplied to the heating element 14 . In this case, the amount of atomization is increased, so that a sufficient amount of atomization can be ensured during smoking.

상술한 단계 S220 및 S230에서, 공급 전력의 조절폭(즉, 증가폭과 감소폭)은 기 설정된 고정값 또는 상황에 따라 변동되는 변동값일 수 있으며, 다양한 방식으로 설정될 수 있다.In the above-described steps S220 and S230, the control width (ie, increase and decrease width) of the supply power may be a preset fixed value or a variable value that varies according to circumstances, and may be set in various ways.

몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 증가폭과 감소폭은 동일한 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 액적 발생 현상과 무화량을 균형 있게 고려하여 전력 제어가 수행될 수 있다.In some embodiments, the increase and decrease of the supply power may be set to the same value. In this case, power control may be performed by considering the droplet generation phenomenon and the atomization amount in a balanced way.

다른 몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 증가폭은 감소폭보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 공급 전력을 크게 증가시킨 뒤 서서히 감소시키는 방식으로 전력이 조절되므로, 무화량에 보다 중점을 둔 전력 제어가 수행될 수 있다.In some other embodiments, the increase amount of the supply power may be set to a value greater than the decrease amount. In this case, since the power is regulated in such a way that the supply power is greatly increased and then gradually decreased, power control with more emphasis on the atomization amount can be performed.

또 다른 몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 감소폭은 증가폭보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 공급 전력을 크게 감소시킨 뒤 서서히 증가시키는 방식으로 전력이 조절되므로, 액적 발생 현상에 보다 중점을 둔 전력 제어가 수행될 수 있다.In some other embodiments, the decrease in the supply power may be set to a value greater than the increase. In this case, since the power is regulated in such a way that the supply power is greatly reduced and then gradually increased, power control with more emphasis on the droplet generation phenomenon can be performed.

또한, 몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 조절폭(증가폭 또는 감소폭)은 전력 조절의 결과(즉, 피드백)에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 공급 전력을 감소시켰음에도 액적의 발생 횟수가 별로 감소되지 않은 경우, 감소폭은 더 큰 값으로 설정될 수 있다. 반대의 경우라면, 감소폭은 더 작은 값으로 설정될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 에어로졸 발생 장치(100-1)의 특성에 따른 유연한 전력 제어가 수행될 수 있다. 가령, 액적 발생 횟수와 무화량 등은 윅(12)의 이송 특성이나 전력 조건 등에 따라 달라질 수 있는데, 본 실시예에 따른 전력 조절 방식은 이러한 요인들을 적절하게 반영하여 유연한 전력 제어를 수행할 수 있다.Further, in some embodiments, the adjustment amount (increase or decrease amount) of the supply power may be changed based on the result (ie, feedback) of the power adjustment. For example, when the number of occurrences of the droplet is not significantly reduced even though the supply power is reduced, the reduction width may be set to a larger value. In the opposite case, the reduction width may be set to a smaller value. According to the present embodiment, flexible power control according to the characteristics of the aerosol generating device 100 - 1 may be performed. For example, the number of drops and the amount of atomization may vary depending on the transport characteristics or power conditions of the wick 12, and the power control method according to the present embodiment can perform flexible power control by appropriately reflecting these factors. .

한편, 단계 S10 및 단계 S20은 피드백 방식으로 흡연 동안 반복 수행될 수 있다. 그렇게 함으로써, 흡연 내내 액적 발생 현상은 억제되고, 충분한 무화량이 보장될 수 있다.Meanwhile, steps S10 and S20 may be repeatedly performed during smoking in a feedback manner. By doing so, the droplet generation phenomenon throughout smoking can be suppressed, and a sufficient atomization amount can be ensured.

지금까지 도 12 및 도 13을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 전력 제어 방법에 대하여 설명하였다. 상술한 방법에 따르면, 흡연 중 액적 발생 정도에 따른 동적인 전력 조절을 통해 관막힘 현상과 액적 토출 현상이 최소화될 수 있으며, 이에 따라 사용자의 흡연 만족도가 크게 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 전력이 조절되더라도 사용자는 무화량 변동을 거의 인지하지 못할 수 있는데, 이는 전력이 감소되더라도 무화량의 감소가 크지 않으며, 피드백 방식으로 전력 제어가 수행되는 바 감소된 무화량이 추후 전력 증가를 통해 보완될 수 있기 때문이다.So far, a power control method according to some embodiments of the present disclosure has been described with reference to FIGS. 12 and 13 . According to the above-described method, pipe clogging and droplet discharge can be minimized through dynamic power control according to the degree of droplet generation during smoking, and thus the user's smoking satisfaction can be greatly improved. In addition, even if the power is adjusted, the user may hardly be aware of the change in the amount of atomization, which means that even if the power is reduced, the reduction of the atomization amount is not large, and the reduced atomization amount does not increase the power in the future as power control is performed in a feedback method Because it can be supplemented through

지금까지 도 12 및 도 13을 참조하여 설명된 본 개시의 기술적 사상 또는 제어부(120)의 동작과 관련된 내용들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.The technical spirit of the present disclosure described with reference to FIGS. 12 and 13 or contents related to the operation of the control unit 120 may be implemented as computer-readable codes on a computer-readable medium. The computer-readable recording medium may be, for example, a removable recording medium (CD, DVD, Blu-ray disk, USB storage device, removable hard disk) or a fixed recording medium (ROM, RAM, computer-equipped hard disk). can The computer program recorded in the computer-readable recording medium may be transmitted to another computing device through a network such as the Internet and installed in the other computing device, thereby being used in the other computing device.

이하에서는, 도 14 및 도 15를 참조하여 본 개시의 기술적 사상이 적용될 수 있는 다른 유형의 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, other types of aerosol-generating devices 100-2 and 100-3 to which the technical spirit of the present disclosure can be applied will be described with reference to FIGS. 14 and 15 .

도 14 및 도 15는 액상과 고체 형태의 에어로졸 발생 물품(150)이 함께 이용되는 하이브리드형 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)를 나타내는 예시적인 구성도이다. 이하, 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.14 and 15 are exemplary configuration diagrams illustrating hybrid aerosol-generating devices 100-2 and 100-3 in which the aerosol-generating article 150 in liquid and solid form is used together. Hereinafter, the aerosol generating devices 100-2 and 100-3 will be briefly described.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)는 내부 공간에 삽입된 에어로졸 발생 물품(150)을 더 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다. 보다 자세하게는, 에어로졸 발생 물품(150)이 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)에 삽입되면, 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)가 히터(140)와 증기화기(1)를 작동시키고, 증기화기(1)에서 발생된 에어로졸은 에어로졸 발생 물품(150)를 통해 사용자에게 전달될 수 있다.14 and 15 , the aerosol-generating devices 100-2 and 100-3 may be devices that generate an aerosol by further using the aerosol-generating article 150 inserted into the interior space. More specifically, when the aerosol-generating article 150 is inserted into the aerosol-generating device 100-2, 100-3, the aerosol-generating device 100-2, 100-3 is connected to the heater 140 and the vaporizer 1 , and the aerosol generated by the vaporizer 1 may be delivered to the user through the aerosol-generating article 150 .

도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)는 도 1에 예시된 에어로졸 발생 장치(100-1)와는 달리 에어로졸 발생 물품(150)을 가열하기 위한 히터(140)를 더 포함하고 있다. 다만, 도 14 또는 도 15에는 본 개시의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 개시가 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 14 또는 도 15에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터, 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등) 등을 더 포함할 수도 있다.As shown, the aerosol-generating device 100-2, 100-3 further comprises a heater 140 for heating the aerosol-generating article 150, unlike the aerosol-generating device 100-1 illustrated in FIG. 1 . are doing However, only components related to the embodiment of the present disclosure are illustrated in FIG. 14 or FIG. 15 . Accordingly, those skilled in the art to which the present disclosure pertains can understand that other general-purpose components other than those shown in FIG. 14 or 15 may be further included. For example, the aerosol-generating devices 100-2 and 100-3 may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information, and at least one sensor (puff detection sensor, temperature detection sensor, cigarette insertion). detection sensor, etc.) and the like may be further included.

히터(140)는 배터리(130)로부터 공급된 전력에 의하여 에어로졸 발생 물품(150)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 물품(150)이 에어로졸 발생 장치(100-2)에 삽입되면, 히터(140)는 에어로졸 발생 물품(150) 내의 에어로졸 형성 기재의 온도를 상승시킬 수 있다.The heater 140 may heat the aerosol-generating article 150 by electric power supplied from the battery 130 . For example, when the aerosol-generating article 150 is inserted into the aerosol-generating device 100 - 2 , the heater 140 may raise the temperature of the aerosol-forming substrate within the aerosol-generating article 150 .

히터(140)는 어떠한 형태로 구현되더라도 무방하다. 예를 들어, 히터(140)는 외부 가열식 또는 내부 가열식일 수 있으며, 복수의 가열요소를 포함할 수도 있다. 또한, 히터(140)는 전기 저항성 히터일 수도 있고, 유도 가열 방식으로 동작할 수도 있다.The heater 140 may be implemented in any shape. For example, the heater 140 may be an external heating type or an internal heating type, and may include a plurality of heating elements. In addition, the heater 140 may be an electrically resistive heater or may operate in an induction heating method.

다음으로, 배터리(130)는 히터(140)에 전력을 공급할 수 있다. 그 외의 동작은 상술한 바와 유사하므로, 도 1의 설명 부분을 더 참조하도록 한다.Next, the battery 130 may supply power to the heater 140 . Since other operations are similar to those described above, further reference is made to the description of FIG. 1 .

다음으로, 제어부(120)는 히터(140)의 공급 전력(또는 가열 온도)를 제어할 수 있다. 그 외의 동작은 상술한 바와 유사하므로, 도 1의 설명 부분을 더 참조하도록 한다.Next, the controller 120 may control the supply power (or heating temperature) of the heater 140 . Since other operations are similar to those described above, further reference is made to the description of FIG. 1 .

도 14 또는 도 15에 도시된 바와 같이, 증기화기(1) 및 히터(140)는 병렬 또는 직렬로 배치될 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 이러한 배치 형태에 한정되는 것은 아니다.14 or 15 , the vaporizer 1 and the heater 140 may be arranged in parallel or in series. However, the scope of the present disclosure is not limited to this arrangement.

지금까지 도 14 및 도 15을 참조하여 본 개시의 기술적 사상이 적용될 수 있는 다른 유형의 에어로졸 발생 장치(100-2, 100-3)에 대하여 설명하였다.Up to now, other types of aerosol-generating devices 100-2 and 100-3 to which the technical spirit of the present disclosure can be applied have been described with reference to FIGS. 14 and 15 .

이하에서는, 실시예와 비교예를 통하여 상술한 에어로졸 발생 장치(100-1 등)의 구성 및 그에 따른 효과에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 그러나, 이하의 실시예들은 본 개시의 일부 예시에 불과할 뿐이므로, 본 개시의 범위가 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration of the above-described aerosol generating device (100-1, etc.) and the effect thereof will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, since the following embodiments are only some examples of the present disclosure, the scope of the present disclosure is not limited to these embodiments.

실시예 1Example 1

도 6에 예시된 윅(12)과 동일한 구조를 갖는 윅과 도 2에 예시된 구조의 증기화기를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 제조하였다. 구체적으로, 표 1에 기재된 특성을 갖는 섬유 소재를 사용하여 코어부를 제조하였고, 상기 섬유 소재보다 젖음성이 낮은 부직포 소재를 사용하여 외피부를 제조하였으며, 외피부의 두께는 약 1mm로 하였다. 또한, 가열요소에 공급되는 전력을 7.4W로 설정하였다.An aerosol-generating device including a wick having the same structure as the wick 12 illustrated in FIG. 6 and a vaporizer having the structure illustrated in FIG. 2 was manufactured. Specifically, the core part was manufactured using the fiber material having the properties described in Table 1, and the outer skin was prepared using a nonwoven material having lower wettability than the fiber material, and the thickness of the outer skin was about 1 mm. In addition, the power supplied to the heating element was set to 7.4W.

실시예 2Example 2

단일(층) 구조의 윅을 사용하고, 공급 전력을 5.5W로 설정한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 에어로졸 발생 장치를 제조하였다.The same aerosol-generating device as in Example 1 was prepared, except that a single (layer) wick was used and the supply power was set to 5.5W.

비교예 1Comparative Example 1

단일(층) 구조의 윅을 사용한 점을 제외하고, 실시예 1과 동일한 에어로졸 발생 장치를 제조하였다.The same aerosol-generating device as in Example 1 was prepared, except that a single (layer) wick was used.

비교예 2Comparative Example 2

도 6에 예시된 윅(12)과 동일한 구조를 갖는 윅을 사용한 점을 제외하고, 실시예 2와 동일한 에어로졸 발생 장치를 제조하였다.The same aerosol-generating device as in Example 2 was prepared, except that a wick having the same structure as the wick 12 illustrated in FIG. 6 was used.

하기의 표 2는 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에 따른 에어로졸 발생 장치의 전력 조건과 윅 구조를 정리해 놓은 것이다.Table 2 below summarizes the power conditions and wick structures of the aerosol-generating devices according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 전력 조건(W)Power condition (W) 7.47.4 5.55.5 7.47.4 5.55.5 윅 구조wick structure 이중
(코어부+외피부)double
(Core part + outer skin) 단일single 단일single 이중
(코어부+외피부)double
(Core part + outer skin)

실험예 1: 액적 발생 현상, 기류관 막힘 현상 및 무화량 측정Experimental Example 1: Droplet generation phenomenon, airflow pipe blockage phenomenon, and atomization measurement

실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에 따른 에어로졸 발생 장치에 대해 액적 발생 현상, 기류관 막힘 현상 및 무화량을 측정하는 실험을 진행하였다. 구체적으로, 초고속 카메라를 이용하여 윅의 표면과 기류관의 내부를 촬영하여 윅에서 발생되는 액적의 총 개수와 기류관 내부로 유입되는 액적의 개수를 측정하였고, 액막에 의해 기류관이 막히는지 여부를 관찰하였다. 또한, 액상 소모량에 의거하여 무화량을 산출하였다. 측정 오차를 최소화하기 위해, 회당 80퍼프, 총 10회의 반복 실험 후 최소 및 최대값을 제외한 나머지 측정치에 대한 평균값을 통해 총 액적 발생 횟수, 액적 유입 횟수(=기류관 내부로 액적이 유입된 횟수) 및 무화량을 산출하였다. 또한, 회당 80퍼프, 총 100회의 반복 실험을 통해 관막힘 현상이 발생하는 확률을 산출하였다. 실험결과는 하기의 표 3에 기재되어 있다.For the aerosol generating devices according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, an experiment was conducted to measure the droplet generation phenomenon, the airflow pipe blockage phenomenon, and the atomization amount. Specifically, the surface of the wick and the inside of the airflow tube were photographed using a high-speed camera to measure the total number of droplets generated from the wick and the number of droplets flowing into the airflow tube, and whether the airflow tube is blocked by the liquid film was observed. In addition, the atomization amount was calculated based on the liquid consumption amount. In order to minimize the measurement error, the total number of droplet occurrences, the number of droplet inflows (=the number of times the droplet flowed into the airflow tube) is based on the average value of the measurements except for the minimum and maximum values after 80 puffs per time, a total of 10 repeated experiments. and the amount of atomization was calculated. In addition, the probability of tube clogging was calculated through repeated experiments of 80 puffs per session, a total of 100 times. The experimental results are shown in Table 3 below.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 총 액적 발생 횟수
(횟수/puff)Total number of droplet occurrences
(number of times/puff) 3.213.21 4.314.31 18.118.1 2.212.21 액적 유입 횟수
(횟수/puff)Number of droplet inflows
(number of times/puff) 0.710.71 1.011.01 8.18.1 0.540.54 무화량(mg)Amount of atomization (mg) 2.122.12 2.142.14 2.352.35 1.311.31 관막힘 현상 발생확률
(%)Probability of tube blockage
(%) 00 00 55 00

표 3을 참조하면, 에어로졸 발생 장치가 7.4W 전력 조건 하에서 동작하는 경우(실시예 1과 비교예 1), 윅의 구조에 따라 액적 발생 횟수 또는 액적 유입 횟수가 크게 달라지는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 비교예 1에 따른 에어로졸 발생 장치의 경우, 실시예 1보다 약 6배 이상의 액적이 발생하였고, 기류관으로 유입되는 액적의 개수 또한 10배 이상인 것을 확인할 수 있다. 이는 공급 전력과 액적 발생 횟수가 지수적 관계에 있기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 또한, 실시예 1에서 액적이 많이 발생하지 않은 이유는 다중(층) 구조의 윅이 액적의 발생을 효과적으로 방지하였기 때문인 것으로 판단된다. 반면, 무화량은 큰 차이를 보이지 않는 것을 확인할 수 있는데, 이는 공급 전력과 무화량이 선형적 관계를 갖기 때문에 나타난 결과로 판단된다. 이러한 실험 결과에 따르면, 고전력으로 동작하는 에어로졸 발생 장치에서는 액적 발생을 막는 것이 더 중요하고, 이를 위해 다중(층) 구조의 윅을 적용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.Referring to Table 3, it can be seen that when the aerosol generating device operates under a 7.4W power condition (Example 1 and Comparative Example 1), the number of drops generated or the number of droplet inflow varies greatly depending on the structure of the wick. Specifically, in the case of the aerosol generating device according to Comparative Example 1, it can be confirmed that about 6 times or more droplets were generated than in Example 1, and the number of droplets introduced into the airflow tube was also 10 times or more. This is judged to be a result of the fact that the supply power and the number of droplet occurrences have an exponential relationship. In addition, it is considered that the reason why many droplets were not generated in Example 1 is that the wick having a multi (layer) structure effectively prevented the generation of droplets. On the other hand, it can be seen that there is no significant difference in the amount of atomization, which is judged to be the result of the linear relationship between the supply power and the amount of atomization. According to these experimental results, it can be seen that it is more important to prevent the generation of droplets in an aerosol generating device operating at high power, and for this purpose, it is preferable to apply a wick of a multi (layer) structure.

에어로졸 발생 장치가 5.5W 전력 조건 하에서 동작하는 경우(실시예 2와 비교예 2)에는, 관막힘 현상이 나타날 정도로 액적 발생이 심하지 않은 것을 확인할 수 있다. 반면에, 무화량에서는 유의미한 차이가 나타났는데, 구체적으로 비교예 2에서 무화량이 크게 감소된 것으로 나타났다. 이는 윅의 외피부에서 기화된 액상이 다시 응결됨에 따라 나타나는 현상으로 판단된다. 이러한 실험 결과에 따르면, 저전력으로 동작하는 에어로졸 발생 장치에서는 충분한 무화량을 보장하는 것이 더 중요하고, 이를 위해 단일(층) 구조의 윅을 적용하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.When the aerosol-generating device operates under the 5.5W power condition (Example 2 and Comparative Example 2), it can be seen that the droplet generation is not severe enough to cause tube clogging. On the other hand, there was a significant difference in the amount of atomization, specifically, it was found that the amount of atomization was significantly reduced in Comparative Example 2. This is considered to be a phenomenon that occurs as the vaporized liquid from the outer skin of the wick condenses again. According to these experimental results, it can be seen that it is more important to ensure a sufficient atomization amount in an aerosol-generating device operating at low power, and for this purpose, it is preferable to apply a wick of a single (layer) structure.

지금까지 실시예와 비교예를 통하여 상술한 에어로졸 발생 장치(100-1 등)의 구성 및 그에 따른 효과에 대해 보다 상세하게 설명하였다.The configuration of the above-described aerosol generating device (100-1, etc.) and the effect thereof have been described in more detail through Examples and Comparative Examples so far.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although embodiments of the present disclosure have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains may practice the present disclosure in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. can understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present disclosure should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within an equivalent range should be interpreted as being included in the scope of the technical ideas defined by the present disclosure.

100-1, 100-2, 100-3: 에어로졸 발생 장치
1: 증기화기 11: 액상 저장조
12: 윅 121: 코어부
122: 외피부 13: 윅하우징
14: 가열요소 15: 기류관
151: 액상 흡수체 110: 마우스피스
120: 제어부 130: 배터리
140: 히터 150: 에어로졸 발생 물품100-1, 100-2, 100-3: aerosol generating device
1: Vaporizer 11: Liquid Reservoir
12: wick 121: core part
122: outer skin 13: wick housing
14: heating element 15: air flow pipe
151: liquid absorbent 110: mouthpiece
120: control unit 130: battery
140: heater 150: aerosol-generating article

Claims

a liquid storage tank for storing a liquid aerosol-forming substrate;
a wick that absorbs the stored aerosol-forming substrate;
a heating element that heats the absorbed aerosol-forming substrate to generate an aerosol; and
Comprising a control unit for controlling the power supplied to the heating element within a power range of 6W or more specified to generate the aerosol,
The wick includes a core part and an outer skin,
The porosity of at least a portion of the core portion is higher than that of the outer skin, and at least a portion of the core portion is a material having higher wettability than the outer skin,
aerosol-generating device.

The method of claim 1,
The specified power range is 9W or less,
aerosol-generating device.

3. The method of claim 2,
The specified power range is 7W to 8W,
aerosol-generating device.

delete

The method of claim 1,
The density of at least a portion of the core portion is lower than that of the outer skin,
aerosol-generating device.

The method of claim 1,
At least a portion of the core part is made of a material different from the outer skin,
aerosol-generating device.

delete