KR102623331B1 - Aerosol-generating apparatus and control method thereof - Google Patents
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Abstract
에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법이 제공된다. 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 액상의 에어로졸 형성 기재를 공급하는 액상공급부, 기화공간 내에서 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 기화요소 및 기화공간 내에서 발생된 에어로졸이 마우스피스 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 포함할 수 있다. 이때, 기화요소, 기류통로의 입구 및 기류통로의 출구는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있는데, 그러한 구조를 통해 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상이 방지될 수 있다.An aerosol generating device and method for controlling the same are provided. An aerosol generating device according to some embodiments of the present disclosure includes a liquid supply unit that supplies a liquid aerosol-forming base material, a vaporization element that generates an aerosol by vaporizing the liquid aerosol-forming base material supplied within the vaporization space, and a vaporization space. It may include an airflow passage for the generated aerosol to move toward the mouthpiece. At this time, the vaporization element, the inlet of the airflow passage, and the outlet of the airflow passage may be formed in a structure that is not straight, and through such a structure, the phenomenon of liquid droplet discharge and clogging of the airflow passage can be prevented.
Description
본 개시는 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조적 설계가 적용된 에어로졸 발생 장치 및 그 장치에서 수행되는 제어 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an aerosol-generating device and a control method thereof, and more specifically, to an aerosol-generating device with a structural design capable of preventing droplet discharge and airflow passage clogging, and a 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 alternative methods to overcome the disadvantages of regular cigarettes. For example, demand for devices that generate aerosol by heating a liquid aerosol-forming substrate (e.g. liquid electronic cigarette) is increasing. Accordingly, research on liquid-type aerosol generating devices is being actively conducted.
최근에는, 초음파 진동을 통해 액상을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 장치가 제안된 바 있다. 가령, 도 1에 도시된 바와 같이, 액상 저장조(2)에 저장된 액상(L)을 윅(3)을 통해 흡수하고, 진동자(4)를 통해 흡수된 액상(L)을 기화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 장치가 제안된 바 있다.Recently, a device that generates an aerosol by vaporizing a liquid through ultrasonic vibration has been proposed. For example, as shown in FIG. 1, an aerosol is generated by absorbing the liquid (L) stored in the liquid storage tank (2) through the wick (3) and vaporizing the absorbed liquid (L) through the vibrator (4). A device has been proposed.
그런데, 도시된 바와 같이, 제안된 장치에서는 기화 중에 발생된 액적(6)이 기화공간(5) 밖으로 튀어 오르는 현상이 빈번하게 발생될 수 있다. 가령, 윅(3)에 흡수된 액상(L)의 내부에서 형성된 기포가 급격하게 성장하며 폭발함에 따라 액적(6)이 기화공간(5) 밖으로 튀어 오를 수 있다. 이러한 액적(6)은 퍼프에 의해 순간적으로 형성되는 음압에 의해 마우스피스(1) 외부로 토출되어 흡연자에게 상당한 불쾌감을 줄 수 있으며, 기류통로(7)의 내벽에 액막을 형성함으로써 기류통로(7)를 막을 수도 있다.However, as shown, in the proposed device, the phenomenon in which the droplets 6 generated during vaporization bounce out of the
본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조적 설계가 적용된 에어로졸 발생 장치 및 그 장치에서 수행되는 제어 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved through several embodiments of the present disclosure is to provide an aerosol generating device with a structural design capable of preventing droplet discharge and airflow passage clogging, and a control method performed in the device.
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 can 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 공급하는 액상공급부, 기화공간 내에서 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 기화요소 및 상기 기화공간 내에서 발생된 에어로졸이 마우스피스 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 포함하고, 상기 기화요소, 상기 기류통로의 입구 및 상기 기류통로의 출구는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다.In order to solve the above technical problem, an aerosol generating device according to some embodiments of the present disclosure includes a liquid supply unit that supplies a liquid aerosol-forming base material, and a vaporization space to vaporize the supplied liquid aerosol-forming base material to produce aerosol. It includes a vaporization element to generate a vaporization element and an air flow passage for moving the aerosol generated within the vaporization space toward the mouthpiece, and the vaporization element, the inlet of the air flow passage, and the outlet of the air flow passage may be formed in a non-linear structure. there is.
몇몇 실시예들에서, 상기 액상공급부는 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 기화공간 내로 공급하는 윅(wick)을 포함하고, 상기 기화요소, 상기 윅 및 상기 기류통로의 입구는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다.In some embodiments, the liquid supply unit includes a wick that absorbs the liquid aerosol-forming substrate and supplies it into the vaporization space, and the vaporization element, the wick, and the entrance of the airflow passage are not in a straight line. It can be done with
몇몇 실시예들에서, 상기 액상공급부는 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 기화공간 내로 전달하는 윅(wick)을 포함하고, 상기 기화요소는 초음파 진동을 통해 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시키며, 상기 기화요소는 상기 윅과 접촉되도록 배치될 수 있다.In some embodiments, the liquid supply unit includes a wick that absorbs the liquid aerosol-forming base material and delivers it into the vaporization space, and the vaporization element absorbs the liquid aerosol-forming base material through ultrasonic vibration. During vaporization, the vaporization element may be arranged to be in contact with the wick.
몇몇 실시예들에서, 상기 윅은 상기 기화요소의 중심부에 배치되고, 상기 윅과 상기 기화요소의 접촉 면적은 상기 기화요소의 단면적보다 작을 수 있다.In some embodiments, the wick is disposed at the center of the vaporization element, and the contact area between the wick and the vaporization element may be smaller than the cross-sectional area of the vaporization element.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로의 내벽에는 액상흡수체가 배치될 수 있다.In some embodiments, a liquid absorber may be disposed on the inner wall of the airflow passage.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로의 내부에는 메시요소가 배치될 수 있다.In some embodiments, a mesh element may be disposed inside the airflow passage.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로의 내부에는 상기 발생된 에어로졸의 이동을 방해하는 장애물이 배치될 수 있다.In some embodiments, an obstacle that prevents the movement of the generated aerosol may be disposed inside the airflow passage.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로 내벽의 적어도 일부 영역에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다.In some embodiments, surface treatment to increase wettability may be performed on at least a portion of the inner wall of the airflow passage.
몇몇 실시예들에서, 상기 기화요소의 공급 전력을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 기화공간에서 액적이 발생하는 정도를 추정하고, 상기 추정 결과에 기초하여 상기 기화요소의 공급 전력을 제어할 수 있다.In some embodiments, it further includes a control unit for controlling the supply power of the vaporization element, wherein the control unit estimates the degree to which droplets are generated in the vaporization space and supplies power to the vaporization element based on the estimation result. can be controlled.
상술한 본 개시의 몇몇 실시예들에 따르면, 기화요소, 기류통로의 입구 및 출구가 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 가령, 기화요소와 기류통로의 입구가 수직선 상에 배치되지 않거나, 기류통로의 입구와 출구가 수직선 상에 배치되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 기화요소에서 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되거나 기류통로의 출구로 배출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있어, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상이 크게 완화될 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure described above, the vaporization element and the inlet and outlet of the airflow passage may have a structure that is not in a straight line. For example, the vaporization element and the inlet of the airflow passage may not be arranged on a vertical line, or the inlet and outlet of the airflow passage may not be arranged on a vertical line. In this case, liquid droplets generated from the vaporization element can be effectively prevented from flowing into the inlet of the airflow passage or being discharged from the outlet of the airflow passage, so that the phenomenon of liquid droplet discharge and clogging of the airflow passage can be greatly alleviated.
또한, 진동요소보다 작은 크기의 윅이 진동요소의 중심부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 진동요소의 중심부에서 기화가 집중적으로 일어나기 때문에, 액적 또한 진동요소의 중심부 부근에서만 집중적으로 발생될 수 있다. 이에 따라, 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.Additionally, a wick smaller in size than the vibrating element may be disposed at the center of the vibrating element. In this case, because vaporization occurs intensively in the center of the vibrating element, droplets may also be generated intensively only near the center of the vibrating element. Accordingly, generated liquid droplets can be effectively prevented from flowing into the entrance of the airflow passage.
또한, 기류통로의 내벽에 액상흡수체가 배치될 수 있다. 액상흡수체는 기류통로 내벽에 점착된 액상을 흡수하여 중력 방향으로 배출하는 배수로로 기능함으로써, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.Additionally, a liquid absorber may be disposed on the inner wall of the airflow passage. The liquid absorber functions as a drain that absorbs the liquid adhering to the inner wall of the airflow passage and discharges it in the direction of gravity, thereby effectively preventing liquid droplet discharge and clogging of the airflow passage.
또한, 기류통로의 내벽에 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 이러한 표면처리는 기류통로 내벽에 액상이 점착되는 것을 억제함으로써, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.Additionally, surface treatment to increase wettability may be performed on the inner wall of the airflow passage. This surface treatment can effectively prevent liquid droplet discharge and clogging of the airflow passage by suppressing adhesion of the liquid to the inner wall of the airflow passage.
또한, 기류통로의 내부에 장애물 또는 메쉬요소가 배치될 수 있는데, 이러한 장애물 또는 메쉬요소는 액적이 기류통로의 출구로 배출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Additionally, an obstacle or mesh element may be disposed inside the airflow passage, and such obstacle or mesh element can effectively prevent liquid droplets from being discharged to the outlet of the airflow passage.
또한, 액적 발생 정도에 대한 추정 결과에 기초하여 기화요소로 공급되는 전력이 동적으로 조절될 수 있다. 이에 따라, 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.Additionally, the power supplied to the vaporization element may be dynamically adjusted based on the estimation result of the degree of droplet generation. Accordingly, the liquid droplet discharge phenomenon and the airflow passage clogging phenomenon can be more effectively prevented.
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.The effects according to the technical idea of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
도 1은 액적 튐 현상으로 인한 문제점을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 윅과 진동요소의 배치 관계를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치의 기화 구조를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10은 본 개시의 제1 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 개시의 제2 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 13은 본 개시의 제3 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 14는 본 개시의 제4 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 15는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.Figure 1 is an exemplary diagram to explain problems caused by droplet splashing phenomenon.
2 and 3 are exemplary configuration diagrams schematically showing an aerosol generating device according to some embodiments of the present disclosure.
FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining the arrangement relationship between a wick and a vibration element according to some embodiments of the present disclosure.
5 and 6 are exemplary diagrams for explaining the vaporization structure of an aerosol generating device according to some embodiments of the present disclosure.
Figure 7 is an exemplary diagram for explaining an aerosol generating device according to some other embodiments of the present disclosure.
8 and 9 are exemplary diagrams for explaining a wick with a multi-layer structure according to some embodiments of the present disclosure.
Figure 10 is an exemplary diagram showing the internal shape of an airflow passage according to the first embodiment of the present disclosure.
11 and 12 are exemplary views showing the internal shape of an airflow passage according to a second embodiment of the present disclosure.
Figure 13 is an exemplary diagram showing the internal shape of an airflow passage according to a third embodiment of the present disclosure.
Figure 14 is an exemplary diagram showing the internal shape of an airflow passage according to a fourth embodiment of the present disclosure.
15 is an example flowchart illustrating a control method according to some embodiments of the present disclosure.
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 attached drawings. The advantages and features of the present disclosure and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the technical idea of the present disclosure is not limited to the following embodiments and may be implemented in various different forms. The following examples are merely intended to complete the technical idea of the present disclosure and to be used in the technical field to which the present disclosure belongs. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the present disclosure, and the technical idea 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.When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, 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 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 in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which this disclosure pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined. The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments and is not intended to limit the disclosure. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context.
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.Additionally, in describing the components of the present disclosure, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but there is another component between each component. It will be understood that elements may be “connected,” “combined,” 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 in this disclosure, “comprises” and/or “comprising” refers to a referenced component, step, operation and/or element that includes one or more other components, steps, operations and/or elements. Does not exclude presence or addition.
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. 이하의 실시예들에서는, 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 include tobacco materials based on tobacco raw materials, such as leaf tobacco, leaf tobacco (e.g. leaf tobacco, leaf tobacco, etc.), reconstituted tobacco, and the liquid aerosol-forming substrate may include nicotine. , liquid compositions based on various combinations of 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 the following examples, unless otherwise specified, the liquid phase may refer to a liquid aerosol-forming substrate.
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.In the following embodiments, “aerosol generating device” may refer to a device that generates an aerosol using an aerosol-forming substrate to generate an aerosol that can be inhaled directly into the user's lungs through the user's mouth.
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 the user's inhalation, and inhalation may refer to the situation of pulling the product into the user's oral cavity, nasal cavity, or lungs through the user's mouth or nose. .
본 개시의 실시예들에 대한 본격적인 설명에 앞서, 이해의 편의를 제공하기 위해, 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.Before a full description of the embodiments of the present disclosure, the liquid droplet ejection phenomenon and the airflow passage clogging phenomenon will be briefly described to provide convenience of understanding.
액적 토출 현상은 기화공간(즉, 기화기 이루어진 기화요소 주변의 공간) 내에서 발생된 액적이 마우스피스를 통해 에어로졸 발생 장치 외부로 토출되는 현상을 의미할 수 있다. 가령, 액적은 액상 내부에서 형성된 기포의 급격한 성장 및 폭발에 따라 발생될 수 있으며, 퍼프에 의해 형성된 순간적인 음압에 의해 에어로졸 발생 장치의 외부로 토출될 수 있다. 토출된 액적이 사용자의 구부로 흡입되면, 사용자는 상당한 불쾌감을 느낄 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 장치에는 액적 토출 현상에 대한 방지 설계가 적용되는 것이 바람직할 수 있다.The droplet discharge phenomenon may mean that droplets generated within the vaporization space (i.e., the space around the vaporization element formed by the vaporizer) are discharged to the outside of the aerosol generating device through the mouthpiece. For example, droplets may be generated due to the rapid growth and explosion of bubbles formed inside the liquid phase, and may be discharged to the outside of the aerosol generating device by the instantaneous negative pressure generated by the puff. If the ejected droplets are inhaled through the user's mouth, the user may feel significant discomfort, so it may be desirable for the aerosol generating device to be designed to prevent the droplet ejection phenomenon.
또한, 기류통로 막힘 현상은 기류통로 내부로 유입된 액적이 기류통로의 내벽에 점착되어 액막을 형성하고 형성된 액막이 기류통로의 적어도 일부를 막는 현상을 의미할 수 있다. 이때, 기류통로 내부에서 에어로졸이 응축되면서 생긴 응축물도 액막의 형성과 성장을 가속화할 수 있다. 이러한 기류통로 막힘 현상은 빨림성과 무화량을 크게 떨어뜨리길 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 장치에는 기류통로 막힘 현상에 대한 방지 설계가 적용되는 것이 바람직할 수 있다.In addition, the airflow passage blocking phenomenon may mean a phenomenon in which liquid droplets flowing into the airflow passage adhere to the inner wall of the airflow passage to form a liquid film, and the formed liquid film blocks at least part of the airflow passage. At this time, condensate formed as aerosol condenses inside the airflow passage can also accelerate the formation and growth of the liquid film. Since this clogging of the airflow passage can significantly reduce the absorption and atomization amount, it may be desirable to apply a design to prevent airflow passage clogging in the aerosol generating device.
이하에서는, 상술한 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조적 설계가 적용된 에어로졸 발생 장치의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, various embodiments of an aerosol generating device with a structural design capable of preventing the above-described droplet discharge phenomenon and airflow passage clogging phenomenon will be described in detail according to the attached drawings.
도 2 및 도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다. 구체적으로, 도 2는 에어로졸 발생 장치(10)의 내부 구성요소들을 중점적으로 도시하고 있고, 도 3은 에어로졸 발생 장치(10)의 외관을 중점적으로 도시하고 있다.2 and 3 are exemplary configuration diagrams schematically showing an
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(10)는 초음파 진동을 통해 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치(10)의 기화요소(17)는 초음파 진동을 통해 액상을 기화시키는 진동요소일 수 있다.As shown in FIGS. 2 and 3, the
도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(10)는 마우스피스(11), 상부 케이스(12), 액상저장조(13), 윅홀더(14), 윅(15; wick), 제어본체 케이스(16), 진동요소(17), 배터리(19) 및 제어부(18)를 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 이하, 에어로졸 발생 장치(10)의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.As shown, the
마우스피스(11)는 에어로졸 발생 장치(10)의 일단에 위치하여 사용자의 구부와 접촉되는 구조물로 기능할 수 있다. 사용자는 마우스피스(11)를 통해 진동요소(17)에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 도 2는 마우스피스(11)가 별도의 구조물로 구성된 것처럼 도시하고 있으나, 마우스피스(11)는 상부 케이스(12)의 일부로 구현될 수도 있으며, 다른 방식으로 구현될 수도 있다.The
다음으로, 상부 케이스(12)는 에어로졸 발생 장치(12)의 상부 외관을 형성할 수 있다. 상부 케이스(12)는 내부의 구성요소들을 보호할 수 있는 적절한 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 상부 케이스(12)는 진동요소(17)에 의해 발생된 에어로졸이 마우스피스(11) 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 형성할 수 있다. 다만, 경우에 따라, 상기 기류통로는 별도의 관형 구조물을 통해 형성될 수도 있다. 이하의 설명에서, "기류통로"는 기류가 이동하는 통로 공간 또는 그 통로 공간을 형성하는 구조물을 포괄하는 의미로 사용하도록 한다.Next, the
몇몇 실시예들에서, 에어로졸 발생 장치(10)의 상부는 제어본체(즉, 하부)에 결합되는 카트리지 형태로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 상부 케이스(12)는 "카트리지 케이스"로 칭해질 수도 있으며, 마우스피스(11), 상부 케이스(12), 액상저장조(13), 윅홀더(14) 및 윅(15)이 카트리지를 구성할 수도 있다. 이때, 진동요소(17)는 제어본체 측에 위치할 수 있는데, 이는 상대적으로 고가의 요소인 진동요소(17)를 카트리지에서 제외함으로써 카트리지 교체 비용을 절감시키기 위한 것으로 이해될 수 있다. 참고로, 당해 기술 분야에서, 카트리지는 카토마이저(catomizer), 아토마이저(atomizer) 또는 증기화기 등의 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.In some embodiments, the upper portion of the
다음으로, 액상저장조(13)는 내부에 소정의 공간을 구비하고, 해당 공간에 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장할 수 있다. 또한, 액상저장조(13)는 저장된 액상을 윅(15)을 통해 진동요소(17)로 공급할 수 있다.Next, the
다음으로, 윅홀더(14)는 윅(15)을 지지하거나 감싸고 있는 구조물을 의미할 수 있다. 윅홀더(14)는 액상저장조(13)에 저장된 액상이 윅(15) 쪽으로 이동되도록 가이딩하는 역할을 수행할 수도 있다. 윅홀더(14)는 액상 접촉, 진동, 가열 등에 의한 물리화학적 변형이 적은 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 가령, 윅홀더(14)는 실리콘 소재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에서, 윅홀더(14)는 생략될 수도 있다.Next, the
다음으로, 윅(15)은 액상저장조(13)에 저장된 액상을 흡수하여 기화공간 내의 진동요소(17)로 공급할 수 있다. 윅(15)은 액상저장조(13)의 액상을 흡수할 수 있는 임의의 소재로 구현될 수 있다. 가령, 윅(15)은 코튼(cotton), 실리카(silica), 섬유, 다공성 구조물(e.g. 비드집합체) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the
몇몇 실시예들에서, 윅(15)은 진동요소(17)보다 작은 크기로 제조되어 진동요소(17)에 접촉되도록 배치될 수 있는데, 이러한 크기 및 배치 관계에 대해서는 잠시 후에 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.In some embodiments, the
액상저장조(13), 윅홀더(14) 및 윅(15)은 진동요소(17)로 액상을 공급하는 역할을 수행하므로, "액상공급부"로 칭해질 수도 있다.Since the
한편, 도 2 및 도 3은 액상공급부가 윅(15)을 포함하는 경우를 예로써 도시하고 있으나, 액상공급부는 다른 형태로 구현될 수도 있다. 가령, 액상공급부는 윅(15)을 포함하지 않고, 액상 공급 통로를 통해 액상저장조(13)의 액상을 진동요소(17)로 공급하도록 구현될 수도 있다.Meanwhile, Figures 2 and 3 illustrate the case where the liquid supply unit includes the
이하에서는, 에어로졸 발생 장치(10)의 제어본체를 구성하는 요소들에 대하여 설명하도록 한다.Below, the elements constituting the control body of the
제어본체 케이스(16)는 제어본체의 외관을 형성할 수 있다. 경우에 따라, 제어본체 케이스(16)는 에어로졸 발생 장치(10)의 전체 외관을 형성할 수도 있다. 제어본체 케이스(16)는 제어본체 내부의 구성요소들을 보호할 수 있는 적절한 소재로 이루어질 수 있다.The
다음으로, 진동요소(17)는 기화공간 내로 공급된 액상을 기화시키기 위해 진동(초음파 진동)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 진동요소(17)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시킬 수 있는 압전소자로 구현되어, 제어부(18)의 제어에 따라 진동을 발생시킬 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 압전소자의 동작 원리에 대해 자명하게 이해할 수 있을 것인 바, 이에 대한 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. 진동요소(17)는 제어부(18) 및 배터리(19)와 전기적으로 연결될 수 있다.Next, the
몇몇 실시예들에서는, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 진동요소(17)와 윅(15)이 서로 접촉되도록 배치될 수 있다. 그렇게 함으로써, 진동요소(17)에서 발생된 진동이 손실없이 윅(15)으로 전달되어 기화가 원활하게 일어날 수 있다. 또한, 윅(15)이 진동요소(17)의 중심부에 배치되고, 윅(15)의 직경(e.g. 접촉 단면의 직경)이 진동요소(17)보다 작을 수 있다. 즉, 윅(15)과 진동요소(17)의 접촉 면적이 진동요소(17)의 단면적보다 작을 수 있다. 그렇게 함으로써, 진동요소(17)의 중심부 부근에서만 집중적으로 액적이 발생되어, 발생된 액적이 기류통로의 입구까지 도달하는 것이 효과적으로 방지될 수 있다. 본 실시예에서, 직경은 예를 들어 중심을 지나가는 직선의 최단 길이, 최장 길이 또는 평균 길이를 의미할 수 있다.In some embodiments, as shown in FIG. 4 or the like, the vibrating
앞선 실시예들에서, 윅(15)의 직경(D1) 또는 접촉 부분의 직경(D1)은 약 2.0mm 내지 8.0mm일 수 있고, 바람직하게는 약 2.5mm 내지 7.0mm, 약 3.0mm 내지 6.0mm 또는 약 3.0mm 내지 5.0mm일 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 적절한 기화 면적을 통해 충분한 무화량이 보장될 수 있고, 진동요소(17)의 일반적인 크기를 고려했을 때 외곽 부분(즉, 비접촉 부분)의 마진이 충분하게 확보되어 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.In the previous embodiments, the diameter D1 of the
또한, 몇몇 실시예들에서는, 윅(15)의 외곽으로부터 진동요소(17)의 외곽까지의 거리(D2)는 약 1mm 이상일 수 있고, 바람직하게는 약 1.2mm 이상, 1.5mm 이상, 1.7mm 이상, 2.0mm 이상 또는 2.5mm 이상일 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 외곽 부분(즉, 비접촉 부분)의 마진이 충분하게 확보되어 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.Additionally, in some embodiments, the distance D2 from the outside of the
한편, 몇몇 실시예들에서, 진동요소(17)는 제어본체 측에 위치하지 않고 에어로졸 발생 장치(10)의 상부에 위치할 수도 있다.Meanwhile, in some embodiments, the vibrating
다시 도 2 및 도 3을 참조하여 설명을 이어가도록 한다.The description will be continued with reference to FIGS. 2 and 3 again.
도 2에 명확하게 도시되어 있지는 않으나, 제어본체 내부에는 진동요소(17)의 외곽을 고정하도록 배치된 고정부재(e.g. 댐퍼)가 더 포함될 수 있다. 고정부재는 진동요소(17)를 보호함과 동시에 진동요소(17)에 의해 발생된 진동이 제어본체 케이스(16)의 외부로 전달되지 않도록 진동을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 고정부재는 실리콘과 같이 진동을 잘 흡수할 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 고정부재는 방수 또는 방습이 가능한 소재로 이루어져 진동요소(17)와 제어본체 케이스(16) 사이의 틈을 밀봉하는 역할도 수행할 수 있다. 이러한 경우, 제어본체 케이스(16)와 진동요소(17) 사이의 틈으로 액체(e.g. 액상의 에어로졸 형성 기재) 또는 기체(e.g. 에어로졸)가 누출되어 제어본체에 고장이 발생하는 문제가 크게 경감될 수 있다. 가령, 제어부(18)와 같은 전기적 구성요소가 습기에 의해 손상되거나 고장이 발생하는 것이 미연에 방지될 수 있다.Although not clearly shown in FIG. 2, a fixing member (e.g. damper) disposed to fix the outer edge of the
다음으로, 배터리(19)는 에어로졸 발생 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(19)는 진동요소(17)가 초음파 진동을 발생시킬 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(18)가 동작하는데 필요한 전력도 공급할 수 있다.Next, the
또한, 배터리(19)는 에어로졸 발생 장치(10)에 설치된 디스플레이(미도시), 센서(미도시), 모터(미도시), 입력장치(미도시) 등의 전기적 구성요소가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.In addition, the
다음으로, 제어부(18)는 에어로졸 발생 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 진동요소(17) 및 배터리(19)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(10)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 제어부는 배터리(19)가 공급하는 전력, 진동요소(17)의 동작 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 에어로졸 발생 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.Next, the
몇몇 실시예들에서, 제어부(18)는 기화공간 내에서 액적이 발생하는 정도를 추정하고, 추정 결과를 기초로 진동요소(17)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 그렇게 함으로써, 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상을 더욱 완화시킬 수 있다. 본 실시예에 관하여서는 추후 도 15를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.In some embodiments, the
제어부는 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, 제어부가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 이해할 수 있다.The control unit may be implemented by at least one processor. The processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed on the microprocessor. Additionally, those skilled in the art will understand that the control unit may be implemented with other types of hardware.
이하에서는, 보다 이해의 편의를 제공하기 위해, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 기화 구조에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, for easier understanding, the vaporization structure of the
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 단면을 통해 에어로졸 이동 경로를 예시하고 있고, 도 6은 외기 유입 경로를 예시하고 있다. 참고로, 도 6은 에어로졸 발생 장치(10)의 다른 방향의 단면(e.g. 측면에서 바라본 단면)을 도시한 것으로, 에어로졸(A)의 이동과 외기(Air)의 유입은 서로 다른 기류통로(121, 123)를 통해 이루어지는 것으로 이해될 수 있다.FIG. 5 illustrates an aerosol movement path through a cross section of the
도 5에 도시된 바와 같이, 진동요소(17), 기류통로(121)의 입구(121A) 및 출구(121B)는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 또는, 진동요소(17), 윅(15) 및 기류통로(121)의 입구가 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 가령, 도시된 바와 같이, 기류통로(121)의 입구(121A)가 진동요소(17)에 수직이 아닌 방향에 위치하거나, 기류통로(121)의 출구(121B)가 입구(121A)에 수직이 아닌 방향에 위치할 수 있다. 그렇게 함으로써, 기화공간 내에서 발생된 액적(122)이 기류통로(121)의 입구(121A)로 유입되거나, 기류통로(121)의 출구(121B)를 통해 배출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.As shown in FIG. 5, the vibrating
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 진동요소(17)보다 작은 크기의 윅(15)이 진동요소(17)의 중심부에 배치됨으로써, 액적(122)이 기류통로(121)의 입구(121A)로 유입되는 것이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다. 가령, 도시된 바와 같이, 발생된 액적(122)이 윅(15) 주변으로 튀어 오르더라도, 윅(15)과 기류통로(121) 사이의 마진 공간으로 인해 발생된 액적(e.g. 122)의 대다수가 기류통로(121)의 입구(121A)에 도달하지 못할 수 있다.In addition, as mentioned above, the
액상(L)의 공급 경로, 에어로졸(A)의 이동 경로 및 외기(Air)의 유입 경로에 관하여서는 도 5 및 도 6의 화살표를 참조하도록 한다. 다만, 도 5 및 도 6은 본 개시의 일부 예시를 도시하고 있을 뿐이므로, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Refer to the arrows in FIGS. 5 and 6 for the supply path of the liquid (L), the movement path of the aerosol (A), and the inflow path of external air (Air). However, since FIGS. 5 and 6 only show some examples of the present disclosure, the scope of the present disclosure is not limited thereto.
지금까지 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(20)에 대하여 설명하도록 한다.So far, the
도 7은 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(20)를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 7은 에어로졸 발생 장치(20)의 상부만을 예로써 도시하고 있다. 이하, 도 7을 참조하여 설명하되, 본 개시의 명료함을 위해, 앞선 실시예들과 중복되는 내용에 대한 설명은 생략하도록 한다.FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining an
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(20)는 가열을 통해 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치(10)의 기화요소(26)는 가열을 통해 액상을 기화시키는 가열요소일 수 있다.As shown in FIG. 7, the
도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(20)는 마우스피스(21), 상부 케이스(22), 액상저장조(23), 윅하우징(24), 윅(25) 및 가열요소(26)를 포함할 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나, 에어로졸 발생 장치(20)는 제어부(미도시), 배터리(미도시) 및 제어본체 케이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 이하, 에어로졸 발생 장치(20)의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.As shown, the
마우스피스(21), 상부 케이스(22) 및 액상저장조(23)는 각각 도 2에 예시된 마우스피스(11), 상부 케이스(12) 및 액상저장조(13)에 대응될 수 있으므로, 이들에 대한 설명은 생략하도록 한다.Since the
다음으로, 윅하우징(24)은 윅(25)의 적어도 일부를 감싸고 있는 하우징을 의미할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 윅하우징(24)은 생략될 수도 있다.Next, the
다음으로, 윅(25)은 액상저장조(23)에 저장된 액상(L)을 흡수하여 가열요소(26)로 공급할 수 있다. 윅(25)은 액상저장조(23)의 액상(L)을 흡수할 수 있는 임의의 소재로 구현될 수 있다. 가령, 윅(25)은 코튼, 실리카, 섬유, 다공성 구조물(e.g. 비드집합체) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Next, the
몇몇 실시예들에서, 윅(25)은 다중(층) 구조로 이루어질 수 있다. 다중(층) 구조의 윅(25)은 액적 발생을 효과적으로 억제할 수 있는데, 윅(25)의 세부 구조와 액적 발생을 억제하는 원리에 대해서는 추후 도 8 및 도 9를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.In some embodiments, wick 25 may be comprised of a multi-layered structure. The
액상저장조(23), 윅하우징(24) 및 윅(25)은 액상(L)을 저장 및 공급하는 역할을 수행하므로, "액상공급부"로 칭해질 수도 있다.Since the liquid storage tank 23,
다음으로, 가열요소(26)는 윅(25)을 통해 공급된 액상(L)을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 가열요소(26)는 윅(25)의 적어도 일부를 감싸고 있는 코일(coil)로 구현될 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가열을 통해 액상(L)을 기화시킬 수 있다면 가열요소(26)는 어떠한 방식으로 구현되더라도 무방하다.Next, the
몇몇 실시예들에서는, 윅(25)은 가열요소(26)와 일체형으로 구현될 수도 있다. 가령, 윅(25)은 메탈폼(metal foam), 금속 비드로 이루어진 다공성 집합체 등과 같이 액상(L) 흡수 기능 및 발열 기능을 동시에 구비하고 있는 요소로 구현될 수도 있다.In some embodiments, wick 25 may be implemented integrally with
한편, 도시된 바와 같이, 가열요소(26)(또는 윅 25), 기류통로(221)의 입구(221A) 및 출구(221B)는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 가령, 도시된 바와 같이, 기류통로(221)의 입구(221A)가 가열요소(26)에 수직이 아닌 방향에 위치하거나, 기류통로(221)의 출구(221B)가 입구(221A)에 수직이 아닌 방향에 위치할 수 있다. 그렇게 함으로써, 기화공간 내에서 발생된 액적이 기류통로(221)의 입구(221A)로 유입되거나, 기류통로(221)의 출구(221B)를 통해 배출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.Meanwhile, as shown, the heating element 26 (or wick 25), the
이하에서는, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅(25)에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅(25)을 나타내는 예시도이다. 도 8은 이해의 편의를 위해 윅(25)이 이중(층) 구조로 이루어진 것을 예로써 도시하고 있으나, 윅(25)은 삼중(층) 이상의 구조로 이루어질 수도 있다.FIG. 8 is an exemplary diagram showing a
도 8에 도시된 바와 같이, 윅(25)은 코어부(251)와 외피부(252)를 포함하도록 구성될 수 있다. 코어부(251)와 외피부(252) 각각은 단일(층) 구조 또는 다중(층) 구조로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 8, the
코어부(251)는 주로 액상을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 다시 말해, 코어부(251)는 윅(25) 내부의 기공으로 액상이 원활하게 공급되는데 주도적인 역할을 할 수 있다.The
위와 같은 역할을 위해, 몇몇 실시예들에 따른 코어부(251)는 외피부(252)보다 높은 이송 능력을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 코어부(251)는 외피부(252)보다 낮은 밀도 또는 높은 다공도(porosity)를 가질 수 있다. 다른 예로서, 코어부(251)는 외피부(252)보다 젖음성(wettability)이 높은 소재로 이루어질 수도 있다.For the above role, the
코어부(251)는 예를 들어 코튼, 실리카, 섬유, 비드집합체 등의 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
다음으로, 외피부(252)는 액적의 발생을 방지하고 가열요소(26)의 열을 코어부(251)까지 전달하여 원활한 기화를 보장하는 역할을 수행할 수 있다. 이를테면, 외피부(252)는 코어부(251) 내부에서 기포가 급격하게 성장함에 따라 흡수된 액상이 윅(25) 외부로 급격하게 밀려나는 것을 억제함으로써, 윅(25)에서의 액적 발생을 방지할 수 있다. 또한, 외피부(252)는 가열요소(26)의 고온으로부터 코어부(251)를 보호할 수도 있다.Next, the
위와 같은 역할을 위해, 몇몇 실시예들에 따른 외피부(252)는 코어부(251)보다 낮은 이송 능력을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 외피부(252)는 코어부(251)보다 높은 밀도 또는 낮은 다공도를 가질 수 있다. 이러한 경우, 기포의 급격한 성장에 따라 흡수된 액상이 윅(25) 외부로 밀려나는 것이 효과적으로 억제될 수 있으며, 가열요소(26)의 열도 코어부(251)까지 잘 전달될 수 있다. 다른 예로서, 외피부(252)는 코어부(251)보다 젖음성이 낮은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 코어부(251)에서 기화된 액상이 외피부(252)에서 다시 응결되어 무화량이 감소되는 문제가 완화될 수 있다. 뿐만 아니라, 기포 생성의 원인이 되는 얇은 액막이 외피부(252)에서 형성되는 것이 방지되어, 기화 시 액적이 발생하는 것도 크게 완화될 수 있다.For the above role, the
외피부(252)는 예를 들어 코튼, 실리카, 섬유, 비드집합체, 멤브레인(membrane), 부직포 등의 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
한편, 코어부(251)와 외피부(252)의 물리적 규격(e.g. 두께) 및/또는 소재 등은 다양할 수 있으며, 이는 무화량과 액적 발생을 종합적으로 고려하게 적절하게 선택될 수 있다.Meanwhile, the physical specifications (e.g. thickness) and/or materials of the
몇몇 실시예들에서, 외피부(252)의 두께는 약 5mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 약 4mm 또는 3mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 약 2mm 또는 1mm 이하일 수 있다. 이러한 수치범위에서, 외피부(252)로 인해 무화량이 감소되는 문제가 크게 완화될 수 있다.In some embodiments, the thickness of
또한, 몇몇 실시예들에서, 코어부(251)는 외피부(252)와 상이한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코어부(251)는 외피부(252)보다 젖음성이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 기화된 액상의 응결로 인해 무화량이 감소되거나 기포(또는 액적) 생성의 원인이 되는 얇은 액막이 외피부(252)에 형성되는 것이 억제될 수 있다. 다만, 다른 몇몇 실시예들에서는, 코어부(251)는 외피부(252)와 동일한 소재로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 코어부(251)는 외피부(252)와 동일한 섬유 소재로 이루어질 수도 있다.Additionally, in some embodiments, the
코어부(251)와 외피부(252)의 배치 형태도 다양할 수 있으며, 이 또한 무화량과 액적 발생을 종합적으로 고려하게 적절하게 선택될 수 있다.The arrangement of the
몇몇 실시예들에서는, 외피부(252)가 코어부(251)를 전체적으로 커버하는 형태(e.g. 감싸는 형태)로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 윅(25)에서 액적이 튀어 오르는 현상이 크게 완화될 수 있다.In some embodiments, the
다른 몇몇 실시예들에서는, 외피부(252)가 코어부(251)의 일부 영역을 커버하는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 외피부(252)는 코어부(251)의 전체 영역 중에서 가열요소(26)의 배치 영역만을 커버하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 무화량 감소 문제가 다소 완화될 수 있으며, 재료비가 절감되는 효과 또한 달성될 수 있다. 다른 예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 외피부(252)는 코어부(251)의 전체 영역 중에서 가열요소(26)와의 접촉 영역만을 커버하도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 윅(25)과 가열요소(26)가 접촉하는 영역만을 커버하도록 외피부(252)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 가열요소(26)와의 미접촉 영역(e.g. 권취된 코일의 틈새)에서 기화가 촉진되어 무화량 감소 문제가 크게 완화될 수 있다. 뿐만 아니라, 기화와 액적 튐 현상이 집중적으로 일어나는 접촉 영역이 외피부(252)에 의해 커버됨으로써, 액적 발생도 효과적으로 억제될 수 있다.In some other embodiments, the
지금까지 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(20)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 10 이하의 도면을 참조하여 액적 토출 현상 및/또는 기류통로 막힘 현상을 방지하기 위한 구조적 설계가 적용된 기류통로(30-1 내지 30-4)의 다양한 실시예들에 대하여 설명하도록 한다. 이하에서 서술되는 다양한 실시예들은 상술한 에어로졸 발생 장치(10, 20)의 기류통로(121, 221)에 제한없이 적용될 수 있다.So far, the
먼저, 도 10은 본 개시의 제1 실시예에 따른 기류통로(30-1)의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.First, Figure 10 is an exemplary diagram showing the internal shape of the airflow passage 30-1 according to the first embodiment of the present disclosure.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기류통로(30-1)의 내벽(31)에는 액상흡수체(32)가 배치될 수 있다. 도 10은 1개의 액상흡수체(32)가 배치된 것을 예로써 도시하고 있으나, 액상흡수체(32)의 개수가 2개 이상이 될 수도 있음은 물론이다.As shown in FIG. 10, a
액상흡수체(32)는 기류통로(30-1) 내벽(31)에 점착된 액상(333)을 흡수하여 중력 방향으로 배출되도록 함으로써 기류통로(30-1)의 내벽(31)에 액막이 형성되거나 성장하는 것을 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 액상흡수체(32)는 기류통로(30-1) 내에서 일종의 배수로로 기능함으로써, 액막이 기류통로(30-1)의 중심을 향해 성장하는 것을 방지할 수 있고, 유입된 액적(331)과 에어로졸(A)의 응축물(332)이 내벽(31)에 점착되지 않고 빠르게 중력 방향으로 배출되도록 할 수 있다. 액상흡수체(32)로 인해 액막의 형성이 억제됨에 따라 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상도 자연스럽게 완화될 수 있다.The
액상흡수체(32)는 액상 흡수가 용이한 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 액상흡수체(32)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 desirable for the
한편, 액상흡수체(32)의 배치 위치, 배치 영역 및/또는 배치 형태 등은 다양하게 설계될 수 있다.Meanwhile, the arrangement position, arrangement area, and/or arrangement form of the
몇몇 실시예들에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 액상흡수체(32)가 기류통로(30-1) 내벽(31)의 특정 위치에서 중력 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 중력에 의해 액상흡수체(32)에 흡수된 액상(333)이 액상흡수체(32)를 따라 배출되기 때문에, 배수 기능이 보다 강화될 수 있다.In some embodiments, as shown in FIG. 10, the
이하에서는, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 개시의 제2 실시예에 따른 기류통로(30-2)의 내부 형태에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the internal shape of the airflow passage 30-2 according to the second embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
도 11은 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 기류통로(30-2)의 내부 형태를 나타내는 도면이다.Figure 11 is a diagram showing the internal shape of the airflow passage 30-2 according to some other embodiments of the present disclosure.
본 실시예에서는, 액상흡수체(32)와 유사한 목적(즉, 기류통로 막힘 현상과 액적 토출 현상 방지)을 위해, 기류통로(30-2)의 내벽(31)에 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 내벽의 젖음성이 증가되면, 액적의 점착이 억제되어 결과적으로 액막의 형성 및 성장이 방지될 수 있기 때문이다.In this embodiment, for a similar purpose as the liquid absorber 32 (i.e., preventing airflow passage clogging and liquid droplet discharge), surface treatment to increase wettability is performed on the
구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 적어도 일부 영역(312)에 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 이러한 표면처리는 액막이 기류통로(30-2)의 중심을 향해 성장하는 것을 방지할 수 있고, 유입된 액적(334)과 에어로졸(A)의 응축물(335)이 내벽(31)에 점착되지 않고 빠르게 중력 방향으로 배출되도록 할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 11, surface treatment to increase wettability may be performed on at least a portion of the
표면처리의 예로는 도금처리(e.g. 전기 도금), 친수 코팅 등을 들 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 surface treatment include plating (e.g. electroplating), hydrophilic coating, etc., but the scope of the present disclosure is not limited thereto. Additionally, plating may be performed with metals such as gold, silver, nickel, copper, etc., but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
몇몇 실시예들에서, 상기 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, 기류통로(30-2) 내벽(31)에서 액막의 형성 및 성장이 더욱 억제될 수 있기 때문이다.In some embodiments, the surface treatment may be performed so that the contact angle is about 30° or less, preferably about 20° or 10° or less, and more preferably, the contact angle is close to 0°. This is because as the wettability increases, the formation and growth of the liquid film on the
한편, 표면처리는 기류통로(30-2) 내벽(31)의 일부 또는 전체 영역에 대해서 수행될 수 있고, 그 영역은 다양하게 설계되고 선택될 수 있다.Meanwhile, surface treatment can be performed on part or the entire area of the
몇몇 실시예들에서, 표면처리 영역은 기류통로(30-2) 내벽(31)의 하부 영역의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 하부 영역에만 표면처리가 수행될 수 있다. 이는 액막이 내벽(31)의 하부 위치에 주로 형성되는 점을 반영한 것으로 이해될 수 있다. 다른 예로서, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 하부 영역과 상부 영역에 모두 표면처리가 수행되되, 하부 영역의 젖음성이 상부 영역보다 더 높아지도록 표면처리가 수행될 수도 있다.In some embodiments, the surface treatment area may include part or all of the lower area of the
또한, 몇몇 실시예들에서는, 상기 표면처리가 수행된 영역에 액상흡수체(32)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 형성된 복수의 제1 영역(e.g. 312-1, 312-2)에 상기 표면처리가 수행된 경우(또는 제1 영역(e.g. 312-1, 312-2)의 젖음성이 그 사이에 위치한 제2 영역(e.g. 313-1, 313-2)보다 높아지도록 표면처리가 수행된 경우), 복수의 제1 영역(e.g. 312-1, 312-2)에 액상흡수체(e.g. 32-1, 32-2)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 배수 경로 상에 액상흡수체(e.g. 32-1, 32-2)가 배치되는 효과가 달성되기 때문에, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 배수 기능이 더욱 강화될 수 있다. 또한, 이에 따라 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상이 더욱 완화될 수 있다.Additionally, in some embodiments, the
이하에서는, 도 13을 참조하여 본 개시의 제3 실시예에 따른 기류통로(30-3)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the airflow passage 30-3 according to the third embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. 13.
도 13은 본 개시의 제3 실시예에 따른 기류통로(30-3)의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.Figure 13 is an exemplary diagram showing the internal shape of the airflow passage 30-3 according to the third embodiment of the present disclosure.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 기류통로(30-3)의 내부에 에어로졸(A)의 이동을 방해할 수 있는 장애물(34)이 배치될 수 있다. 즉, 에어로졸(A)의 이동을 방해할 수 있는 형태로 특정 구조물(34)이 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 하나 이상의 장애물(34)이 기류통로(30-3) 내부에 배치될 수 있으며, 장애물(34)의 길이 및 배치 간격 등은 다양하게 설계될 수 있다.As shown in FIG. 13, in this embodiment, an
장애물(34)이 배치되면, 에어로졸(A) 이동 중에 장애물(34)의 하부 방향(즉, 마우스피스의 반대 방향)으로 에어로졸의 응축물이나 액적(336)이 맺힐 수 있다. 맺힌 응축물 또는 액적(336)은 중력 방향으로 자연스럽게 배출될 수 있기 때문에, 액적(336)이 기류통로(30-3)의 출구를 통해 배출되거나 기류통로(30-3) 내부에 액막이 형성되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.When the
장애물(34)은 에어로졸(A)의 이동을 방해할 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 장애물(34)이 다공성 소재, 메쉬 소재 또는 멤브레인 소재로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 에어로졸(A)에 대한 이동 방해가 최소화되어 장애물(34)로 인해 무화량이 감소되거나 빨림성이 저하되는 문제가 크게 경감될 수 있다.The
이하에서는, 도 14를 참조하여 본 개시의 제4 실시예에 따른 기류통로(30-4)에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the airflow passage 30-4 according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIG. 14.
도 14는 본 개시의 제4 실시예에 따른 기류통로(30-4)의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.Figure 14 is an exemplary diagram showing the internal shape of the airflow passage 30-4 according to the fourth embodiment of the present disclosure.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기류통로(30-4)의 내부에는 액적(337)의 이동을 제한할 수 있는 메쉬요소(35)가 배치될 수 있다. 메쉬요소(35)는 메쉬판(또는 다공판)과 같이 복수의 홀을 포함하는 구조물일 수 있으며, 복수의 홀은 에어로졸(A)을 통과시키나 액적(337)의 이동은 제한할 수 있는 크기를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 메쉬요소(35) 대신에 에어로졸(A)만을 선택적으로 투과시키는 멤브레인이 배치될 수도 있다.As shown in FIG. 14, a
메쉬요소(35)는 기류통로(30-4)의 입구 또는 중간에 배치될 수 있고, 출구에 배치될 수도 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 메쉬요소(35)는 기류통로(30-4) 전체를 막을 수 있는 크기로 설계될 수도 있고, 기류통로(30-4)의 일부만을 막을 수 있는 크기로 설계될 수도 있다(도 13의 장애물 34 참조).The
지금까지 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 개시의 제1 내지 제4 실시예에 따른 기류통로(30-1 내지 30-4)에 대하여 설명하였다. 각 실시예를 구분하여 설명하였으나, 이는 이해의 편의를 제공하기 위한 것일 뿐이고, 상술한 제1 내지 제4 실시예는 다양한 형태로 조합될 수 있다. 가령, 기류통로의 내벽에는 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행되고, 기류통로의 입구에는 메쉬요소(e.g. 35)가 배치될 수도 있다.So far, the airflow passages 30-1 to 30-4 according to the first to fourth embodiments of the present disclosure have been described with reference to FIGS. 10 to 14. Although each embodiment has been separately described, this is only for convenience of understanding, and the above-described first to fourth embodiments may be combined in various forms. For example, surface treatment to increase wettability may be performed on the inner wall of the airflow passage, and a mesh element (e.g. 35) may be placed at the entrance of the airflow passage.
이하에서는, 도 15를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a control method according to some embodiments of the present disclosure will be described with reference to FIG. 15.
이하에서 후술될 제어 방법의 각 단계는 에어로졸 발생 장치(e.g. 10, 20)의 제어부(e.g. 19)에 의해 수행될 수 있고, 제어부(e.g. 19)가 프로세서로 구현되는 경우 상기 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(e.g. 19)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다.Each step of the control method to be described below may be performed by the control unit (e.g. 19) of the aerosol generating device (e.g. 10, 20), and when the control unit (e.g. 19) is implemented as a processor, each step of the control method is It may be implemented as one or more instructions executable by a processor. Therefore, in the following description, if the subject of a specific step or operation is omitted, it may be understood as being performed by the control unit (e.g. 19).
도 15는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.15 is an example flowchart illustrating a 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 of course, some steps may be added or deleted as needed.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제어 방법은 액적 발생 정도(e.g. 퍼프 당 액적 발생 횟수, 일정 시간 동안의 액적 발생 횟수 등)를 추정하는 단계 S10에서 시작될 수 있다. 본 단계에서, 액적 발생 정도를 추정하는 구체적인 방식은 다양할 수 있으며, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있다.As shown in FIG. 15, the control method may begin at step S10 of estimating the degree of droplet generation (e.g., the number of droplets generated per puff, the number of droplets generated during a certain period of time, etc.). In this step, specific methods for estimating the degree of droplet generation may vary, and may vary depending on the embodiment.
몇몇 실시예들에서, 제어부는 기화요소(e.g. 진동요소, 가열요소)의 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변화에 기초하여 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다. 구체적으로, 윅에서 액적이 튀어 오르는 경우(e.g. 내부에서 기포가 급격하게 성장하는 경우), 윅이 순간적으로 비포화 상태에 도달하게 되는데, 이로 인해 윅 주변 기화요소의 온도가 급격하게 상승하거나, 기화요소의 전류, 저항 또는 걸리는 전압 등이 급격하게 변동될 수 있다. 따라서, 제어부는 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변화에 기초하여 액적 발생 정도를 추정할 수 있다. 이를테면, 제어부는 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 may estimate the degree of droplet generation based on changes in temperature, current, resistance, or voltage of the vaporization element (e.g., vibrating element, heating element). Specifically, when droplets bounce from the wick (e.g. when bubbles grow rapidly inside), the wick momentarily reaches an unsaturated state, which causes the temperature of the vaporization element around the wick to rise rapidly or vaporize. The current, resistance, or applied voltage of an element may change rapidly. Accordingly, the control unit can estimate the degree of droplet generation based on changes in temperature, current, resistance, or voltage. For example, when the change value or slope of temperature, current, resistance, or voltage is greater than or equal to a threshold value, the control unit may determine that the number of droplets generated has increased.
다른 몇몇 실시예들에서, 제어부는 기류통로 내의 기류 변화를 기초로 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다. 기류 변화는 기류 센서에 의해 감지될 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기화 속도가 빨라질수록 액적의 발생도 가속화될 것이기 때문에, 기류의 급격한 증가는 액적의 증가를 나타내는 지표가 될 수 있다. 따라서, 제어부는 기류 변화를 기초로 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다.In some other embodiments, the controller may estimate the degree of droplet generation based on changes in airflow within the airflow passage. Airflow changes may be detected by, but are not limited to, an airflow sensor. As the vaporization speed increases, the generation of droplets will also accelerate, so a sudden increase in airflow can be an indicator of the increase in droplets. Therefore, the control unit can estimate the degree of droplet generation based on the change in air flow.
단계 S20에서, 제어부는 추정 결과를 기초로 기화요소로의 공급 전력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 액적 발생 정도가 기준치 이상(e.g. 액적 발생 횟수의 추정치가 기준치 이상 또는 액적 발생 횟수의 증가 기울기의 추정치가 기준치 이상)이라는 판단에 응답하여, 기화요소로 공급되는 전력을 감소시킬 수 있다. 다른 예로서, 액적 발생 정도가 기준치 미만(이하)이라는 판단에 응답하여, 제어부는 기화요소로 공급되는 전력을 증가시킬 수 있다. 이러한 경우, 기화가 가속화되어 무화량이 증대될 수 있다.In step S20, the control unit may adjust the power supplied to the vaporization element based on the estimation result. For example, the control unit may reduce the power supplied to the vaporization element in response to the determination that the degree of droplet generation is greater than the standard value (e.g., the estimate of the number of droplet generation times is greater than the standard value or the estimate of the slope of the increase in the number of droplet generation times is greater than the standard value). You can. As another example, in response to determining that the level of droplet generation is less than (or less than) the reference value, the control unit may increase the power supplied to the vaporization element. In this case, vaporization may accelerate and the amount of atomization may increase.
본 단계 S20에서, 공급 전력의 조절폭(즉, 증가폭과 감소폭)은 기 설정된 고정값 또는 상황에 따라 변동되는 변동값일 수 있으며, 다양한 방식으로 설정될 수 있다.In this step S20, the adjustment range (i.e., increase and decrease range) of the supplied power may be a preset fixed value or a variable value that varies depending on the situation, and may be set in various ways.
몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 증가폭과 감소폭은 동일한 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 액적 발생 정도와 무화량을 균형 있게 고려한 전력 제어가 수행될 수 있다.In some embodiments, the increase and decrease amounts of supplied power may be set to the same value. In this case, power control can be performed that balances the degree of droplet generation and the amount of atomization.
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 supplied power may be set to a value greater than the decrease amount. In this case, the power is adjusted by greatly increasing the supplied power and then gradually decreasing it, so power control with more emphasis on the amount of atomization 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 방지에 보다 중점을 둔 전력 제어가 수행될 수 있다.In some other embodiments, the reduction amount of supplied power may be set to a value greater than the increase amount. In this case, the power is adjusted by greatly reducing the supplied power and then gradually increasing it, so power control with more emphasis on preventing droplet generation can be performed.
또한, 몇몇 실시예들에서는, 공급 전력의 조절폭(증가폭 또는 감소폭)이 전력 조절의 결과(즉, 피드백)에 기초하여 변경될 수도 있다. 예를 들어, 공급 전력을 감소시켰음에도 액적의 발생 정도가 별로 감소되지 않은 경우, 감소폭은 더 큰 값으로 설정될 수 있다. 반대의 경우라면, 감소폭은 더 작은 값으로 설정될 수 있다.Additionally, in some embodiments, the adjustment range (increase or decrease) of the supplied power may be changed based on the result of the power adjustment (i.e., feedback). For example, if the degree of droplet generation is not significantly reduced even though the supplied power is reduced, the reduction amount may be set to a larger value. In the opposite case, the reduction amount can be set to a smaller value.
한편, 단계 S10 및 단계 S20은 피드백 방식으로 에어로졸 발생 장치의 동작 중(e.g. 흡연 중)에 반복적으로 수행될 수 있다.Meanwhile, steps S10 and S20 may be repeatedly performed during operation of the aerosol generating device (e.g. while smoking) in a feedback manner.
지금까지 도 15를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법에 대하여 설명하였다. 상술한 방법에 따르면, 액적 발생 정도에 따른 동적인 전력 조절을 통해 액적 토출 현상과 기류통로 막힌 현상이 크게 완화될 수 있으며, 적절한 무화량도 보장될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 장치에 대한 사용자의 만족도가 크게 향상될 수 있다.So far, the control method according to some embodiments of the present disclosure has been described with reference to FIG. 15. According to the above-described method, the liquid droplet discharge phenomenon and airflow passage clogging phenomenon can be greatly alleviated through dynamic power adjustment according to the level of droplet generation, and an appropriate amount of atomization can also be guaranteed. Accordingly, user satisfaction with the aerosol generating device can be greatly improved.
지금까지 도 15를 참조하여 설명된 본 개시의 기술적 사상 또는 제어부의 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 ideas of the present disclosure or contents related to the operation of the control unit described so far with reference to FIG. 15 may be implemented as computer-readable code 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). You can. The computer program recorded on the computer-readable recording medium can be transmitted to another computing device through a network such as the Internet, installed on the other computing device, and thus used on the other computing device.
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 attached drawings, those skilled in the art will understand that the present disclosure can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features. I can understand that there is. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of protection of this disclosure should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the technical ideas defined by this disclosure.
10, 20: 에어로졸 발생 장치
11, 21: 마우스피스
12, 22: 상부 케이스
13, 23: 액상저장조
14: 윅홀더
15, 25: 윅
16: 제어본체 케이스
17: 진동요소
18: 제어부
19: 배터리
121, 123, 221: 기류통로
24: 윅하우징
26: 가열요소
251: 코어부
252: 외피부
32, 32-1, 32-2: 액상흡수체
34: 장애물
35: 메쉬요소10, 20: Aerosol generating device
11, 21: Mouthpiece
12, 22: upper case
13, 23: Liquid storage tank
14: Wick Holder
15, 25: Wick
16: Control body case
17: Vibration element
18: control unit
19: battery
121, 123, 221: Airflow passage
24: Wick housing
26: Heating element
251: Core part
252: outer skin
32, 32-1, 32-2: Liquid absorber
34: Obstacle
35: Mesh element
Claims (14)
상기 액상공급부의 하부에 배치되며, 초음파 진동을 발생시켜 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 기화공간으로 에어로졸을 생성하는 진동요소; 및
상기 기화공간과 연결되어 상기 기화공간 내에서 생성된 에어로졸이 마우스피스 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 포함하되,
상기 액상공급부는,
내부에 소정의 공간을 구비하고, 상기 공간에 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장하는 액상저장조; 및
상기 액상저장조와 상기 진동요소 사이에 배치되며, 상기 액상저장조에 저장된 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 진동요소에 공급하는 윅(wick)을 포함하되,
상기 진동요소의 진동면과 상기 윅은 서로 접촉하고,
상기 윅은 단면상 상기 진동요소의 적어도 일부 영역을 노출하도록 상기 진동요소의 중심부에 배치되고,
상기 기류통로의 입구는 단면상 상기 윅이 노출하는 상기 진동요소의 적어도 일부 영역과 중첩하고,
상기 기류통로의 입구는 상기 기화공간과 상기 기류통로를 연결하는 입구인,
에어로졸 발생 장치.A liquid supply unit that supplies a liquid aerosol-forming base material;
a vibrating element disposed below the liquid supply unit and generating ultrasonic vibration to vaporize the supplied liquid aerosol-forming substrate to generate an aerosol in the vaporization space; and
It is connected to the vaporization space and includes an airflow passage for moving the aerosol generated within the vaporization space toward the mouthpiece,
The liquid supply unit,
a liquid storage tank having a predetermined space therein and storing the liquid aerosol-forming substrate in the space; and
It is disposed between the liquid storage tank and the vibration element, and includes a wick that absorbs the liquid aerosol-forming substrate stored in the liquid storage tank and supplies it to the vibration element,
The vibrating surface of the vibrating element and the wick are in contact with each other,
The wick is disposed at the center of the vibrating element to expose at least a partial area of the vibrating element in cross-section,
The inlet of the airflow passage overlaps at least a portion of the area of the vibration element exposed by the wick in cross-section,
The inlet of the airflow passage is an inlet connecting the vaporization space and the airflow passage,
Aerosol generating device.
상기 윅과 상기 진동요소의 접촉 면적은 상기 진동요소의 단면적보다 작고,
상기 기류통로의 입구는 단면상 상기 진동요소의 외곽 부분과 중첩하는,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
The contact area between the wick and the vibrating element is smaller than the cross-sectional area of the vibrating element,
The inlet of the airflow passage overlaps the outer portion of the vibrating element in cross section,
Aerosol generating device.
상기 윅의 직경 또는 상기 접촉되는 부분의 직경은 2.0mm 내지 6.0mm인,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
The diameter of the wick or the diameter of the contact portion is 2.0 mm to 6.0 mm,
Aerosol generating device.
상기 윅의 외곽으로부터 상기 진동요소의 외곽까지의 거리는 1.5mm 이상인,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
The distance from the outer edge of the wick to the outer edge of the vibrating element is 1.5 mm or more,
Aerosol generating device.
상기 기류통로의 내벽에는 액상흡수체가 배치되는,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
A liquid absorber is disposed on the inner wall of the airflow passage,
Aerosol generating device.
상기 기류통로 내벽의 특정 영역에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행되고,
상기 액상흡수체는 상기 특정 영역에 배치되는,
에어로졸 발생 장치.According to clause 9,
Surface treatment to increase wettability is performed on a specific area of the inner wall of the airflow passage,
The liquid absorber is disposed in the specific area,
Aerosol generating device.
상기 기류통로의 내부에는 메시요소가 배치되는,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
A mesh element is disposed inside the airflow passage,
Aerosol generating device.
상기 기류통로의 내부에는 상기 발생된 에어로졸의 이동을 방해하는 장애물이 배치되는,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
An obstacle is placed inside the airflow passage to impede the movement of the generated aerosol,
Aerosol generating device.
상기 기류통로 내벽의 적어도 일부 영역에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행되는,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
Surface treatment to increase wettability is performed on at least some areas of the inner wall of the airflow passage,
Aerosol generating device.
상기 진동요소의 공급 전력을 제어하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는,
상기 기화공간에서 액적이 발생하는 정도를 추정하고, 상기 추정 결과에 기초하여 상기 진동요소의 공급 전력을 제어하는,
에어로졸 발생 장치.According to claim 1,
It further includes a control unit that controls the power supplied to the vibration element,
The control unit,
Estimating the degree to which droplets are generated in the vaporization space and controlling the power supplied to the vibration element based on the estimation result,
Aerosol generating device.
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