KR102639731B1 - Aerosol generating device - Google Patents
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- B06B1/20—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of a vibrating fluid
Abstract
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질이 저장되는 저장부, 저장부에 저장된 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 액체 전달 수단 및 초음파 진동을 발생시켜 액상 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는 무화기(atomizer)를 포함하고, 무화기는 진동자를 포함하고, 진동자는 0.6nF 내지 1.1nF의 커패시턴스(capacitance) 값을 갖는다.An aerosol generating device according to an embodiment includes a storage unit in which an aerosol-generating material is stored, a liquid delivery means for absorbing the aerosol-generating material stored in the storage unit, and an ultrasonic vibration to atomize the aerosol-generating material absorbed in the liquid delivery means into an aerosol. The device includes an atomizer, the atomizer includes a vibrator, and the vibrator has a capacitance value of 0.6nF to 1.1nF.
Description
실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 진동을 이용하여 에어로졸을 발생시킬 수 있는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to an aerosol generating device, and more specifically, to an aerosol generating device capable of generating an aerosol using ultrasonic vibration.
근래에 일반적인 궐련을 연소시켜 에어로졸을 공급하는 방법을 대체하기 위한 기술의 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 액체 상태나 고체 상태의 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하거나, 액체 상태의 에어로졸 생성 물질로부터 증기를 생성한 후 생성한 증기를 고체 상태의 향 매체를 통과시킴으로써 향미를 갖는 에어로졸을 공급하는 등의 방법에 관한 연구가 진행되고 있다.Recently, the demand for technology to replace the method of supplying aerosol by burning a typical cigarette is increasing. For example, an aerosol can be produced from an aerosol-generating material in a liquid state or a solid state, or an aerosol with a flavor can be supplied by generating vapor from an aerosol-generating material in a liquid state and then passing the generated vapor through a solid-state scent medium. Research on methods such as these is in progress.
종래의 초음파 진동을 이용한 에어로졸 발생 장치는 초음파진동자에 교류 전압을 인가하면 초음파진동이 발생되며, 초음파진동자에서 발생한 열로 초음파진동자에 맞닿아 있는 액상의 점도를 하락시킨 후, 교류 전압에 포함된 주파수의 진동수로 진동하는 초음파진동에 의해 액상을 잘게 쪼개어 에어로졸을 발생시키는 방식이다. 이때, 초음파진동자의 물성치(property)에 따라 무화 성능이 달라지게 된다.A conventional aerosol generating device using ultrasonic vibration generates ultrasonic vibration when an alternating voltage is applied to an ultrasonic vibrator. The heat generated from the ultrasonic vibrator reduces the viscosity of the liquid in contact with the ultrasonic vibrator, and then changes the frequency contained in the alternating voltage. This is a method that generates aerosol by breaking the liquid into small pieces using ultrasonic vibrations that vibrate at a certain frequency. At this time, the atomization performance varies depending on the properties of the ultrasonic vibrator.
한편, 초음파 진동자의 특성에 따라 열이 발생하게 되고, 발생하는 열이 퀴리 온도를 벗어나게 되면 초음파진동의 특성을 잃게 된다. 따라서, 초음파진동자의 최적 물성치를 확보하는게 중요하다.Meanwhile, heat is generated depending on the characteristics of the ultrasonic oscillator, and when the generated heat exceeds the Curie temperature, the characteristics of ultrasonic vibration are lost. Therefore, it is important to secure the optimal physical properties of the ultrasonic vibrator.
본 개시는 초음파 구동을 위한 회로 구성에 따른 초음파 진동자의 커패시턴스 값을 결정함으로써 최적의 효율을 발생시킬 수 있는 초음파 진동자의 물성치를 결정할 수 있다.The present disclosure can determine the physical properties of the ultrasonic oscillator that can generate optimal efficiency by determining the capacitance value of the ultrasonic oscillator according to the circuit configuration for ultrasonic driving.
본 개시의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved through the embodiments of the present disclosure are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the attached drawings. It could be.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질이 저장되는 저장부; 상기 저장부에 저장된 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 액체 전달 수단; 및 초음파 진동을 발생시켜 상기 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는 무화기(atomizer)를 포함하고,An aerosol generating device according to an embodiment includes a storage portion in which an aerosol generating material is stored; Liquid delivery means for absorbing the aerosol-generating material stored in the storage unit; And an atomizer that generates ultrasonic vibration to atomize the aerosol-generating material absorbed in the liquid delivery means into an aerosol,
상기 무화기는 진동자를 포함하고, 상기 진동자는 0.6nF 내지 1.1nF의 커패시턴스(capacitance) 값을 갖는다.The atomizer includes a vibrator, and the vibrator has a capacitance value of 0.6nF to 1.1nF.
상기 에어로졸 생성 장치 상기 진동자의 커패시턴스 값의 범위 내에서, 상기 진동자의 물성치(property)가 결정될 수 있다.Within the range of the capacitance value of the vibrator of the aerosol generating device, the physical properties of the vibrator may be determined.
상기 진동자의 물성치는, 압전상수, 전기-기계 결합계수, 품질계수, 쿼리온도 및 첨가물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The physical properties of the vibrator may include at least one of piezoelectric constant, electro-mechanical coupling coefficient, quality factor, query temperature, and additives.
상기 첨가물은, 코발트(Co), 안티모니(Sb) 및 나이오비듐(Nb) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The additive may include at least one of cobalt (Co), antimony (Sb), and niobium (Nb).
상기 진동자의 두께는, 0.69mm 내지 0.71 mm 일 수 있다.The thickness of the vibrator may be 0.69 mm to 0.71 mm.
상기 진동자의 지름은, 7mm 내지 9mm일 수 있다.The diameter of the vibrator may be 7mm to 9mm.
상기 진동자는, PZT(Lead zirconate titanate)일 수 있다.The vibrator may be lead zirconate titanate (PZT).
상기 액체 전달 수단은, 상기 저장부와 인접하게 배치되고, 상기 저장부로부터 에어로졸 생성 물질을 공급 받는 제1 액체 전달 수단; 및 상기 제1 액체 전달 수단과 상기 무화기의 사이에 위치하며, 상기 제1 액체 전달 수단으로 공급된 에어로졸 생성 물질을 상기 무화기로 전달하는 제2 액체 전달 수단을 포함할 수 있다.The liquid delivery means includes: a first liquid delivery means disposed adjacent to the storage unit and receiving an aerosol-generating material from the storage unit; And it may include a second liquid delivery means located between the first liquid delivery means and the atomizer, and delivering the aerosol generating material supplied to the first liquid delivery means to the atomizer.
상기 에어로졸 생성 장치는 무화된 에어로졸이 외부로 배출되기 위한 배출구를 포함하는 마우스피스; 및 상기 무화기와 상기 배출구를 연결하는 배출 통로를 더 포함하고, 상기 무화기에 의해 무화된 에어로졸은 상기 배출 통로를 따라 상기 배출구를 향하는 방향으로 이동할 수 있다.The aerosol generating device includes a mouthpiece including an outlet for discharging the atomized aerosol to the outside; and a discharge passage connecting the atomizer and the outlet, wherein the aerosol atomized by the atomizer can move along the discharge passage in a direction toward the discharge port.
상기 제1 액체 전달 수단은 상기 무화기로부터 튀어 오르는 액적(droplet)의 상기 배출 통로를 향하는 이동을 제한할 수 있다.The first liquid delivery means may restrict movement of droplets bouncing from the atomizer toward the discharge passage.
상기 에어로졸 생성 장치는 배터리 전압을 공급하는 배터리; 및 상기 배터리 전압을 변환하여 상기 진동자에 교류 전압을 공급하는 전력변환회로를 더 포함하고, 상기 전력변환회로의 인덕터의 인덕턴스값 및 공진주파수에 따라 상기 진동자의 커패시턴스값이 결정될 수 있다. The aerosol generating device includes a battery supplying battery voltage; and a power conversion circuit that converts the battery voltage to supply an alternating voltage to the vibrator, and the capacitance value of the vibrator may be determined according to the inductance value and resonance frequency of the inductor of the power conversion circuit.
상기 전력변환회로를 제어하는 프로세서를 더 포함할 수 있다. It may further include a processor that controls the power conversion circuit.
상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 초음파 구동을 위한 회로 구성에 따른 초음파 진동자의 커패시턴스 값을 결정함으로써 최적의 효율을 발생시킬 수 있는 초음파 진동자의 물성치를 결정할 수 있다.The aerosol generating device according to the above-described embodiments can determine the physical properties of the ultrasonic oscillator that can generate optimal efficiency by determining the capacitance value of the ultrasonic oscillator according to the circuit configuration for ultrasonic driving.
상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 초음파 진동을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 미세 입자화함으로써, 히터를 이용할 때에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 에어로졸을 발생시킬 수 있으며, 그 결과 사용자의 흡연감을 향상시킬 수 있다.The aerosol generating device according to the above-described embodiments uses ultrasonic vibration to fine-particle the aerosol generating material, thereby generating aerosol at a relatively lower temperature compared to using a heater, and as a result, improving the user's smoking experience. You can.
또한 상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸의 무화 과정에서 무화기로부터 튀어 오르는 액적이 사용자에게 도달하는 것을 방지함으로써, 사용자의 흡연감을 향상시킬 수 있다.Additionally, the aerosol generating device according to the above-described embodiments can improve the user's smoking experience by preventing liquid droplets bouncing from the atomizer during the atomization process of the aerosol from reaching the user.
또한 상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물질의 누액 발생을 방지함으로써, 카트리지 또는 에어로졸 생성 장치의 고장 또는 오작동을 줄일 수 있다.Additionally, the aerosol generating devices according to the above-described embodiments can reduce the failure or malfunction of the cartridge or aerosol generating device by preventing leakage of the aerosol generating material.
실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the embodiments are not limited to the effects described above, and effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the attached drawings.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치용 카트리지의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 관한 카트리지의 분해 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 관한 에어로졸 생성 장치를 구동하기 위한 구동 회로도이다.
도 6은 다른 실시예에 관한 카트리지의 사시도이다.
도 7은 다른 실시예에 관한 카트리지의 분해 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 카트리지를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 9는 도 6에 도시된 카트리지를 B-B' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 10은 다른 실시예에 관한 카트리지의 진동자와 인쇄 회로 기판의 전기적 연결 관계를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 카트리지의 진동자와 인쇄 회로 기판의 전기적 연결 관계를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a block diagram of an aerosol generating device according to one embodiment.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the aerosol generating device shown in FIG. 1.
Figure 3 is a perspective view of a cartridge for an aerosol generating device according to one embodiment.
Figure 4 is an exploded perspective view of a cartridge according to one embodiment.
Figure 5 is a driving circuit diagram for driving an aerosol generating device according to an embodiment.
Figure 6 is a perspective view of a cartridge according to another embodiment.
Figure 7 is an exploded perspective view of a cartridge according to another embodiment.
Figure 8 is a cross-sectional view of the cartridge shown in Figure 6 cut in the AA' direction.
Figure 9 is a cross-sectional view of the cartridge shown in Figure 6 cut in the BB' direction.
Figure 10 is an exploded perspective view for explaining the electrical connection relationship between the vibrator of the cartridge and the printed circuit board according to another embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating the electrical connection relationship between the vibrator of the cartridge shown in FIG. 10 and the printed circuit board.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the embodiments are general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions in the present disclosure, but this may vary depending on the intention or precedent of a person working in the art, the emergence of new technology, etc. In addition, in certain cases, there are terms arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the relevant invention. Therefore, the terms used in this disclosure should be defined based on the meaning of the term and the overall content of this disclosure, rather than simply the name of the term.
본 개시에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한 본 개시에 기재된 "-부", "-모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In the present disclosure, when a part “includes” a certain component, this means that it does not exclude other components but may further include other components, unless specifically stated to the contrary. Additionally, terms such as “-unit” and “-module” described in the present disclosure refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or as a combination of hardware and software.
본 개시에서 사용된 바와 같이, "적어도 어느 하나의"와 같은 표현이 배열된 구성 요소들 앞에 있을 때, 배열된 각각의 구성이 아닌 전체 구성 요소들을 수식한다. 예를 들어, "a, b, 및 c 중 적어도 어느 하나"라는 표현은 a, b, c, 또는 a와 b, a와 c, b와 c, 또는 a와 b와 c를 포함하는 것으로 해석하여야 한다.As used in this disclosure, when an expression such as “at least one of” precedes arranged elements, it modifies all of the arranged elements rather than each arranged element. For example, the expression “at least one of a, b, and c” should be interpreted to include a, b, c, or a and b, a and c, b and c, or a and b and c. do.
본 개시에서 "에어로졸(aerosol)"은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.In the present disclosure, “aerosol” may refer to a gas in a mixed state of vaporized particles generated from an aerosol-generating material and air.
또한 본 개시에서 "에어로졸 생성 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다.Additionally, in the present disclosure, the “aerosol generating device” may be a device that generates an aerosol using an aerosol generating material to generate an aerosol that can be directly inhaled into the user's lungs through the user's mouth.
본 개시에서 “퍼프(puff)”는 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어당기는 상황을 의미할 수 있다.In this disclosure, “puff” refers to the user's inhalation, and inhalation may refer to a situation where the puff is pulled into the user's oral cavity, nasal cavity, or lungs through the user's mouth or nose.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시예들에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다 그러나 본 개시의 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present disclosure will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice them. However, the embodiments of the present disclosure are available in various different forms. It may be implemented and is not limited to the embodiments described herein.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an aerosol generating device according to one embodiment.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1000)는 배터리(510), 무화기(400), 센서(520), 사용자 인터페이스(530), 메모리(540) 및 프로세서(550)를 포함할 수 있다. 그러나 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
일 예로서 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체를 포함할 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 요소들은 본체에 위치한다. As an example, the
다른 실시예로서 에어로졸 생성 장치(1000)는 본체 및 카트리지를 포함할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 요소들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 하드웨어 요소들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.As another embodiment, the
이하에서는 에어로졸 생성 장치(1000)에 포함된 각 요소들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 요소들의 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of each element included in the
무화기(400)는 프로세서(550)의 제어에 따라 배터리(510)로부터 전력을 공급받는다. 무화기(400)는 배터리(510)로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(1000)에 저장된 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있다.The
무화기(400)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는 에어로졸 생성 장치(1000)가 본체 및 카트리지를 포함하는 경우, 무화기(400)는 카트리지에 위치하거나 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 무화기(400)가 카트리지에 위치하는 경우, 무화기(400)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(510)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 또한 무화기(400)가 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치하는 경우 무화기(400)에서 전력의 공급이 필요한 부품은 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(510)로부터 전력을 공급받을 수 있다.The
무화기(400)는 카트리지의 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸(aerosol)을 발생시킨다. 에어로졸은 기체 중에 액체 및/또는 고체 미세 입자가 분산되어 있는 부유물을 의미한다. 따라서 무화기(400)로부터 발생되는 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 무화기(400)는 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기화 및/또는 승화를 통하여 기체의 상으로 변환시킬 수 있다. 또한 무화기(400)는 액체 및/또는 고체 상의 에어로졸 생성 물질을 미세 입자화하여 방출함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.The
예를 들어, 무화기(400)는 초음파 진동 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 초음파 진동 방식은 진동자에 의해 발생되는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 방식을 의미할 수 있다.For example, the
도 1에 도시되지 않았으나, 무화기(400)는 열을 발생시킴으로써 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있는 히터를 선택적으로 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 히터에 의해 가열될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the
히터는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 히터는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The heater may be formed from any suitable electrically resistive material. For example, suitable electrically resistive materials include titanium, zirconium, tantalum, platinum, nickel, cobalt, chromium, hafnium, niobium, molybdenum, tungsten, tin, gallium, manganese, iron, copper, stainless steel, nichrome, etc. It may be a metal or metal alloy containing, but is not limited thereto. Additionally, the heater may be implemented as a metal hot wire, a metal hot plate with electrically conductive tracks, a ceramic heating element, etc., but is not limited thereto.
예를 들어, 일 실시예에서 히터는 카트리지(2000)의 일부분일 수 있다. 또한 카트리지(2000)는 후술하는 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터는 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.For example, in one embodiment the heater may be part of cartridge 2000. Additionally, the cartridge 2000 may include a liquid delivery means and a liquid storage unit, which will be described later. The aerosol-generating material contained in the liquid storage unit moves to the liquid delivery means, and the heater heats the aerosol-generating material absorbed in the liquid delivery means to generate an aerosol. For example, the heater may be wound around the liquid delivery means or placed adjacent to the liquid delivery means.
다른 예로서 에어로졸 생성 장치(1000)는 궐련을 수용할 수 있는 수용 공간을 포함할 수 있으며, 히터는 에어로졸 생성 장치(1000)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.As another example, the
한편, 히터는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.Meanwhile, the heater may be an induction heating type heater. The heater may include an electrically conductive coil for inductively heating the cigarette or cartridge, and the cigarette or cartridge may include a susceptor that may be heated by the induction heater.
배터리(510)는 에어로졸 생성 장치(1000)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(510)는 무화기(400)가 에어로졸 생성 물질을 무화시킬 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한 배터리(510)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에 구비된 다른 하드웨어 요소들, 즉, 센서(520), 사용자 인터페이스(530), 메모리(540) 및 프로세서(550)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(510)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. The
예를 들어, 배터리(510)는 니켈 계열 배터리(예를 들어, 니켈-금속 하이드라이드 배터리, 니켈-카드뮴 배터리), 또는 리튬 계열 배터리(예를 들어, 리튬-코발트 배터리, 리튬-포스페이트 배터리, 리튬 티타네이트 배터리, 리튬-이온 배터리 또는 리튬-폴리머 배터리)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(1000)에 사용될 수 있는 배터리(510)의 종류는 상술한 바에 의해 제한되지 않는다. 필요에 따라 배터리(510)는 알카라인 배터리, 또는 망간 배터리를 포함할 수도 있다.For example, the
에어로졸 생성 장치(1000)는 적어도 하나의 센서(520)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(520)에서 센싱된 결과는 프로세서(550)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 프로세서(550)는 무화기(400)의 동작 제어, 흡연의 제한, 카트리지(또는 궐련) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(1000)를 제어할 수 있다.The
예를 들어, 적어도 하나의 센서(520)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 외부에서 유입되는 기류의 유량(flow) 변화, 압력 변화, 및 소리의 검출 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 사용자의 퍼프의 시작 타이밍 및 종료 타이밍을 검출할 수 있고, 프로세서(550)는 검출된 퍼프의 시작 타이밍 및 종료 타이밍에 따라 퍼프 기간(puff period) 및 비 퍼프(non-puff) 기간을 판단할 수 있다.For example, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 사용자 입력 센서를 포함할 수 있다. 사용자 입력 센서는 스위치, 물리적 버튼, 터치 센서 등과 같이 사용자의 입력을 수신할 수 있는 센서일 수 있다. 예를 들어, 터치 센서는 사용자가 금속 재질로 형성된 소정의 영역을 터치하는 경우 커패시턴스(capacitance)의 변화가 발생하고, 커패시턴스의 변화를 검출함으로써 사용자의 입력을 감지할 수 있는 정전용량형 센서일 수 있다. 프로세서(550)는 정전용량형 센서로부터 수신한 커패시턴스의 변화의 전후 값을 비교함으로써 사용자의 입력이 발생하였는지 여부를 결정할 수 있다. 커패시턴스의 변화 전후 값이 기설정된 임계값을 초과한 경우, 프로세서(550)는 사용자의 입력이 발생한 것으로 결정할 수 있다.Additionally, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 모션 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 기울기, 이동 속도 및 가속도 등과 같은 에어로졸 생성 장치(1000)의 움직임에 관한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어 모션 센서는 에어로졸 생성 장치(1000)가 움직이는 상태, 에어로졸 생성 장치(1000)의 정지 상태, 퍼프를 위해 에어로졸 생성 장치(1000)가 소정의 범위 내의 각도로 기울어진 상태 및 각 퍼프 동작들의 사이에서 퍼프 동작 시와는 다른 각도로 에어로졸 생성 장치(1000)가 기울어진 상태에 관한 정보들을 측정할 수 있다. 모션 센서는 해당 기술 분야에서 알려진 다양한 방법들을 이용하여 에어로졸 생성 장치(1000)의 운동 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 모션 센서는 x축, y축 및 z축 3방향의 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서 및 3 방향의 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다.Additionally, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 근접 센서를 포함할 수 있다. 근접 센서는 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무 또는 거리를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 의미하며, 이를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)에 사용자가 접근하는지 여부를 검출할 수 있다.Additionally, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 예를 들어 물체의 이미지를 획득하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 물체를 인식할 수 있다. 프로세서(550)는 이미지 센서를 통해 획득된 이미지를 분석하여 사용자가 에어로졸 생성 장치(1000)를 사용하기 위한 상황인지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 에어로졸 생성 장치(1000)를 사용하기 위하여 에어로졸 생성 장치(1000)를 입술 근방으로 접근시킬 때, 이미지 센서는 입술의 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(550)는 획득된 이미지를 분석하여 입술로 판단될 경우에 사용자가 에어로졸 생성 장치(1000)를 사용하기 위한 상황임을 결정할 수 있다. 이를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)는 무화기(400)를 미리 동작시키거나, 히터를 예열시킬 수 있다.Additionally, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 사용될 수 있는 소모품(예를 들어, 카트리지, 궐련 등)의 장착 또는 탈거를 감지할 수 있는 소모품 탈착 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 소모품 탈착 센서는 소모품이 에어로졸 생성 장치(1000)에 접촉하였는지 여부를 감지하거나, 이미지 센서에 의해 소모품이 탈착되는지 여부를 판단할 수 있다. 또한 소모품 탈착 센서는 소모품의 마커와 상호 작용할 수 있는 코일의 인덕턴스 값의 변화를 감지하는 인덕턴스 센서이거나, 소모품의 마커와 상호 작용할 수 있는 커패시터의 커패시턴스 값의 변화를 감지하는 커패시턴스 센서일 수 있다.Additionally, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 무화기(400)의 히터(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(1000)는 히터의 온도를 감지하는 별도의 온도 센서를 포함하거나, 별도의 온도 센서를 포함하는 대신 히터 자체가 온도 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는 히터가 온도 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(1000)에 별도의 온도 센서가 더 포함될 수 있다. 또한 온도 센서는 히터뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(1000)의 인쇄회로기판(PCB), 배터리 등과 같은 내부 부품들의 온도를 감지할 수도 있다.Additionally, at least one
또한 적어도 하나의 센서(520)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 주변 환경의 정보를 측정하는 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어 적어도 하나의 센서(520)는 주변 환경의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서, 주변 환경의 습도를 측정하는 습도 센서, 주변 환경의 압력을 측정하는 대기압 센서 등을 포함할 수 있다.Additionally, at least one
에어로졸 생성 장치(1000)에 구비될 수 있는 센서(520)는 상술한 종류에 한정되지 않고, 다양한 센서들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)는 사용자 인증 및 보안을 위하여 사용자의 손가락으로부터 지문 정보를 획득할 수 있는 지문 센서, 눈동자의 홍채 무늬를 분석하는 홍채 인식 센서, 손바닥을 촬영한 이미지로부터 정맥 내 환원 헤모글로빈의 적외선의 흡수량을 감지하는 정맥 인식 센서, 눈, 코, 입 및 안면 윤곽 등의 특징점들을 2D 또는 3D 방식으로 인식하는 안면 인식 센서 및 RFID(Radio-Frequency Identification) 센서 등을 포함할 수 있다.The
에어로졸 생성 장치(1000)에는 위의 예시된 다양한 센서(520)의 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수 있다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1000)는 전술한 센서들 중 적어도 하나 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The
사용자 인터페이스(530)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(530)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다. The
다만, 에어로졸 생성 장치(1000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(530) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.However, the
메모리(540)는 에어로졸 생성 장치(1000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(540)는 프로세서(550)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(540)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다.The
메모리(540)에는 에어로졸 생성 장치(1000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.The
프로세서(550)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(550)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한 프로세서(550)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.The
프로세서(550)는 적어도 하나의 센서(520)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다. The
프로세서(550)는 적어도 하나의 센서(520)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 무화기(400)의 동작이 개시 또는 종료되도록 무화기(400)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한 프로세서(550)는 적어도 하나의 센서(520)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 무화기(400)가 적절한 양의 에어로졸을 발생시킬 수 있도록 무화기(400)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(550)는 무화기(400)의 진동자가 소정의 주파수로 진동할 수 있도록 진동자에 공급되는 전류 또는 전압을 제어할 수 있다.The
일 실시예에서 프로세서(550)는 에어로졸 생성 장치(1000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 무화기(400)의 동작을 개시할 수 있다. 또한 프로세서(550)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 무화기(400)의 동작을 개시할 수 있다. 또한 프로세서(550)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 무화기(400)에 전력 공급을 중단시킬 수 있다.In one embodiment, the
프로세서(550)는 적어도 하나의 센서(520)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(530)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 프로세서(550)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(1000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.The
한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(510)를 충전하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(510)를 충전할 수 있다.Meanwhile, although not shown in FIG. 1, the
도 2는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 2 is a diagram schematically showing an aerosol generating device according to an embodiment.
도 2에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(1000)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(10)와, 카트리지(10)를 지지하는 본체(20)를 포함한다.The
카트리지(10)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(20)에 결합할 수 있다. 일 예로, 카트리지(10)의 적어도 일부가 본체(20)에 삽입됨으로써, 카트리지(10)와 본체(20)가 결합할 수 있다. 다른 예로, 본체(20)의 적어도 일부가 카트리지(10)에 삽입됨으로써, 카트리지(10)와 본체(20)가 결합될 수 있다. The
카트리지(10)와 본체(20)는 스냅-핏(snap-fit) 방식, 나사 결합 방식, 자력 결합 방식 또는 억지 끼워 맞춤 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수 있으나, 카트리지(10)와 본체(20)의 결합 방식이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.The
일 실시예에서, 카트리지(10)는 사용자의 흡입 과정에서 사용자의 구강으로 삽입되는 마우스피스(160)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 마우스피스(160)는 카트리지(10)의 본체(20)와 결합되는 일 영역과 반대 방향에 위치한 다른 영역에 배치될 수 있으며, 에어로졸 생성 물질로부터 발생된 에어로졸을 외부로 배출하는 배출구(160e)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
사용자의 흡입 또는 퍼프 동작에 의해 카트리지(10)의 외부와 내부의 사이에 압력 차이가 발생할 수 있으며, 카트리지(10)의 내부와 외부의 압력 차이에 의해 카트리지(10)의 내부에서 생성된 에어로졸이 배출구(160e)를 통해 카트리지(10)의 외부로 배출될 수 있다. 즉, 사용자는 마우스피스(160)에 구강을 접촉하고 흡입함으로써, 배출구(160e)를 통해 카트리지(10)의 외부로 배출되는 에어로졸을 공급받을 수 있다.A pressure difference may occur between the outside and inside of the
일 실시예에서, 카트리지(10)는 하우징(100)의 내부 공간에 위치하며 에어로졸 생성 물질을 수용하는 저장조(200)를 포함할 수 있다. 본 개시에서 ‘저장조가 에어로졸 생성 물질을 수용한다’는 표현은 저장조(200)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 저장조(200)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.In one embodiment, the
카트리지(10)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. The
액상 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다. The liquid composition may include, for example, any one or a mixture of water, solvents, ethanol, plant extracts, fragrances, flavors, and vitamin mixtures. Fragrances may include, but are not limited to, menthol, peppermint, spearmint oil, and various fruit flavor ingredients. Flavoring agents may include ingredients that can provide various flavors or flavors to the user. The vitamin mixture may be a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E, but is not limited thereto. The liquid composition may also contain aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.
예를 들어, 액상 조성물은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 액상 조성물에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 액상 조성물의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.For example, the liquid composition may include a solution of glycerin and propylene glycol in any weight ratio to which nicotine salt has been added. The liquid composition may contain two or more nicotine salts. Nicotine salts can be formed by adding a suitable acid, including an organic or inorganic acid, to nicotine. Nicotine may be naturally occurring nicotine or synthetic nicotine and may have a concentration of any suitable weight relative to the total solution weight of the liquid composition.
니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(1000)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The acid for forming nicotine salt may be appropriately selected considering the absorption rate of nicotine in the blood, the operating temperature of the
에어로졸 생성 장치(1000)는 카트리지(10)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 무화기(400)를 포함할 수 있다.The
일 예시에서, 저장조(200)에 저장 또는 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단(300)에 의해 무화기(400)로 공급될 수 있으며, 무화기(400)는 액체 전달 수단(300)으로부터 공급받은 에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성할 수 있다. 액체 전달 수단(300)은 예를 들어, 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함하는 심지(wick)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In one example, the aerosol-generating material stored or contained in the
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(1000)의 무화기(400)는 초음파 진동으로 에어로졸 생성 물질을 무화시키는 초음파 진동 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들어, 무화기(400)는 짧은 주기의 진동을 발생시키는 진동자를 포함할 수 있으며, 진동자로부터 생성되는 진동은 초음파 진동일 수 있다. 초음파 진동의 주파수는 약 100kHz 내지 3.5 MHz일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
초음파 진동자는 0.6nF 내지 1.1nF의 커패시턴스 값을 가질 수 있다. 실시 예에서, 초음파 진동자는 다양한 형상, 다양한 크기를 갖는 전극 형태로서 커패시턴스 값을 가진다. 초음파 진동자에 교류 전력을 제공하기 위해서, 인덕터 결합 전력 스위치를 통해 전력을 제공하여, 진동자의 전극에 교류 전력을 인가함으로써, 초음파 진동을 발생시킨다. The ultrasonic oscillator may have a capacitance value of 0.6nF to 1.1nF. In an embodiment, the ultrasonic oscillator has various shapes and capacitance values in the form of electrodes having various sizes. In order to provide alternating current power to the ultrasonic vibrator, power is provided through an inductor-coupled power switch to apply alternating current power to the electrodes of the vibrator, thereby generating ultrasonic vibration.
실시 예에서, 초음파 진동자의 커패시턴스 값 또는 커패시컨스 값의 범위는 전력변환회로의 공진주파수와, 인덕터의 인덕턴스 값을 기초로 결정될 수 있다. 예를 들면, 회로의 공진주파수 또는 시스템에서 설정한 주파수(f)가 3 메가헤르쯔(MHz)이고, 인덕터의 인덕턴스값(L)이 4.7 마이크로헨리(uH)인 경우, 다음 수학식 1에 따라 커패시턴스 값(C)은 0.6 나노패럿(nF)로 결정할 수 있다.In an embodiment, the capacitance value or range of the capacitance value of the ultrasonic vibrator may be determined based on the resonance frequency of the power conversion circuit and the inductance value of the inductor. For example, if the resonant frequency of the circuit or the frequency (f) set in the system is 3 megahertz (MHz), and the inductance value (L) of the inductor is 4.7 microhenry (uH), the capacitance is calculated according to the following equation 1: The value (C) can be determined to be 0.6 nanofarads (nF).
[수학식 1][Equation 1]
또한, 진동자의 커패시턴스 값 또는 커패시턴스 값의 범위내에서, 진동자의 물성치가 결정될 수 있다. 여기서, 진동자의 물성치는 압전상수, 전기-기계 결합계수, 품질계수, 쿼리온도, 첨가물을 포함하며, 첨가물은 코발트(Co), 안티모니(Sb), 나이오비듐(Nb) 등을 포함할 수 있다.Additionally, the physical properties of the vibrator may be determined within the capacitance value or range of the capacitance value of the vibrator. Here, the physical properties of the vibrator include piezoelectric constant, electro-mechanical coupling coefficient, quality coefficient, query temperature, and additives, and the additives may include cobalt (Co), antimony (Sb), niobidium (Nb), etc. there is.
진동자의 물성치에 따라 진동자에 열이 발생하게 되고, 해당 열이 쿼리온도를 벗어나게 되면 초음파진동의 특성을 잃게 된다. 따라서, 초음파진동자의 최적의 물성치를 확보하여 반영하는 것이 중요한 이슈이다. 실시 예에서, 진동자의 커패시턴스 값 또는 커패시턴스 값의 범위를 결정한 후, 이러한 값을 갖는 초음파 진동자의 물성치를 결정한다.Heat is generated in the vibrator depending on the physical properties of the vibrator, and if the heat exceeds the query temperature, the characteristics of ultrasonic vibration are lost. Therefore, it is an important issue to secure and reflect the optimal physical properties of the ultrasonic vibrator. In an embodiment, after determining the capacitance value or range of capacitance values of the vibrator, the physical properties of the ultrasonic vibrator having these values are determined.
압전 상수는, 진동자에 교류 전압을 인가하였을 대 얼마나 변위하는지를 나타내는 상수이다. 압전체에 전계(V/m)를 인가했을 경우, 얼마나 변위하는지를 나타내는 계수로 전계방향과 변위 방향에 의하여 d33, d31, d15 등으로 표현할 수 있다. 압전 상수의 단위는 [m/V]로 표현될 수 있다. 실시 예에 따른 에어로졸 발생 장치의 초음파 진동자에는 d33(압전상수, 10-12m/V)의 압전상수를 가질 수 있다. 여기서, 압전상수의 값이 높을 수록 압전특성(진동량)이 상승하고, 결과적으로 에어로졸 생성 장치의 무화량이 상승한다. The piezoelectric constant is a constant that indicates the amount of displacement when an alternating voltage is applied to the vibrator. When an electric field (V/m) is applied to a piezoelectric material, it can be expressed as d33, d31, d15, etc. depending on the electric field direction and displacement direction as a coefficient that indicates how much it is displaced. The unit of the piezoelectric constant can be expressed as [m/V]. The ultrasonic vibrator of the aerosol generating device according to the embodiment may have a piezoelectric constant of d33 (piezoelectric constant, 10-12 m/V). Here, as the value of the piezoelectric constant increases, the piezoelectric properties (vibration amount) increase, and as a result, the atomization amount of the aerosol generating device increases.
전기기계결합계수(Electromechanical coupling coefficient, %)는 전기에너지와 기계적 에너지 간의 변환 효율을 나타내는 계수이다. 이 값이 높을수록 성능이 좋다고 할 수 있다. 전기기계결합계수(K)는 다음 수학식 2에 따라 산출될 수 있다.Electromechanical coupling coefficient (%) is a coefficient that represents the conversion efficiency between electrical energy and mechanical energy. The higher this value, the better the performance. The electromechanical coupling coefficient (K) can be calculated according to the following equation 2:
[수학식 2][Equation 2]
전기기계결합계수는 진동모드에 따라 k33, k31, k15, kp, kt로 표현할 수 있다. The electromechanical coupling coefficient can be expressed as k33, k31, k15, kp, and kt depending on the vibration mode.
품질계수(Mechanical quality factor, Qm)는 에너지 변환 시 시편 내부에서 발생하는 기계적 손실의 역수를 나타낸 것으로, 진동자 또는 압전체의 손실을 나타내며, 압전 진동자의 공진주파수에서 기계적 진동의 예리도, 또는 날카로움의 정도를 나타내는 값이다. 품질계수는 다음 수학식 3과 같이 산출할 수 있다.Quality factor (Mechanical quality factor, Qm) represents the reciprocal of the mechanical loss that occurs inside the specimen during energy conversion, and represents the loss of the vibrator or piezoelectric material, and the sharpness or degree of sharpness of the mechanical vibration at the resonant frequency of the piezoelectric vibrator. It is a value representing . The quality coefficient can be calculated as shown in Equation 3 below.
[수학식 3][Equation 3]
여기서, fr은 공진주파수, fa는 반공진주파수, Zr: 공진 임피던스, C: 커패시턴스값이다. 품질계수(Qm)이 높을 수록 강성이고, 내구성이 상승한다. 공진 임피던스가 작을수록, 커패시턴스값이 작을수록 품질계수가 상승한다. 33(유전상수)는 낮을수록 발열 성능이 떨어진다. 유전상수 값을 조절하여 진동자의 승온 그래프를 조절할 수 있다. 쿼리온도는 진동자의 특성(임피던스, 주파수)이 변하는 온도이다. Here, fr is the resonance frequency, fa is the anti-resonance frequency, Zr: resonance impedance, and C: capacitance value. The higher the quality factor (Qm), the higher the rigidity and durability. The smaller the resonance impedance and the smaller the capacitance value, the higher the quality factor. The lower the 33 (dielectric constant), the poorer the heat generation performance. By adjusting the dielectric constant value, the temperature rise graph of the oscillator can be adjusted. Query temperature is the temperature at which the characteristics (impedance, frequency) of the vibrator change.
첨가물 코발트(Co)를 첨가하는 경우, 손실이 감소된다. 따라서, 압전상수 또는 압전성능(d33)이 증가한다. 첨가물 안티모니(Sb), 나이오듐(Nb)을 첨가하는 경우, 품질계수(Qm)이 증가하여, 진동자의 견고함(강성)이 증가한다.When the additive cobalt (Co) is added, the loss is reduced. Accordingly, the piezoelectric constant or piezoelectric performance (d33) increases. When the additives antimony (Sb) and niodium (Nb) are added, the quality factor (Qm) increases, and the solidity (stiffness) of the oscillator increases.
쿼리온도는 진동자의 특성, 예를 들면 임피던스, 주파수가 변하는 온도를 의미한다. 진동자의 공진주파수와 열 발생과의 관계는 공진주파수(Fr)에서 공진 임피던스가 최소가 된다. 따라서, 공진 주파수에서 진동자를 동작시키는 경우, 그 효율이 최대가 된다는 것을 의미한다. 공진 주파수를 지나면 임피던스는 증가하여, 임피던스 증가로 열이 발생하게 된다. 임피던스가 증가하는 것은 커패시턴스값이 증가하는 것이고, 쿼리온도에서 커패시턴스값은 최대가 된다.Query temperature refers to the temperature at which the characteristics of the vibrator, such as impedance and frequency, change. The relationship between the resonance frequency of the vibrator and heat generation is that the resonance impedance is minimum at the resonance frequency (Fr). Therefore, this means that when the oscillator is operated at the resonant frequency, its efficiency is maximized. After passing the resonance frequency, the impedance increases, and heat is generated due to the increase in impedance. An increase in impedance means an increase in capacitance, and the capacitance value becomes maximum at the query temperature.
실시 예에서, 진동자의 커패시턴스 값 또는 커패시턴스 값의 범위내에서, 진동자의 물성치가 결정될 수 있다. 전술한 것처럼, 커패시턴스값 또는 값의 범위 내에서, 압전상수, 전기-기계 결합계수, 품질계수, 쿼리온도, 첨가물 등을 조절하거나 결정할 수 있다. In an embodiment, the physical properties of the vibrator may be determined within the capacitance value or range of the capacitance value of the vibrator. As described above, within the capacitance value or range of values, the piezoelectric constant, electro-mechanical coupling coefficient, quality factor, query temperature, additives, etc. can be adjusted or determined.
실시 예에서, 진동자의 두께는 0.69mm 내지 0.71mm이고, 진동자의 지름은 7mm 내지 9mm일 수 있다. 진동자의 형상은 디스크, 직사각형 판, 링 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 에어로졸 생성 장치의 응용 또는 설계에 따라 다양하게 변형할 수 있음은 물론이다. 또한, 커패시턴스 값을 결정하는 요소인 일정한 두께와 일정한 면적을 가질 수 있다. In an embodiment, the thickness of the vibrator may be 0.69 mm to 0.71 mm, and the diameter of the vibrator may be 7 mm to 9 mm. The shape of the vibrator may be a disk, a rectangular plate, or a ring shape, but is not limited thereto, and can be modified in various ways depending on the application or design of the aerosol generating device. Additionally, it may have a constant thickness and a constant area, which are factors that determine the capacitance value.
진동자로부터 생성된 짧은 주기의 진동에 의해 저장조(200)에서 무화기(400)로 공급된 에어로졸 생성 물질은 기화 및/또는 입자화되어 에어로졸로 무화될 수 있다. The aerosol-generating material supplied from the
진동자는 예를 들어, 압전 세라믹을 포함할 수 있으며, 압전 세라믹은 물리적인 힘(압력)에 의해 전기(전압)를 발생하고 역으로 전기가 인가될 때 진동(기계적인 힘)을 발생함으로써 전기와 기계적인 힘을 상호 변환할 수 있는 기능성 재료일 수 있다. 즉, 진동자에 전기가 인가됨에 따라 짧은 주기의 진동(물리적인 힘)이 발생할 수 있으며, 발생된 진동은 에어로졸 생성 물질을 작은 입자로 쪼개어 에어로졸로 무화시킬 수 있다.The vibrator may include, for example, a piezoelectric ceramic. The piezoelectric ceramic generates electricity (voltage) by physical force (pressure) and conversely generates vibration (mechanical force) when electricity is applied, thereby generating electricity and electricity. It can be a functional material that can mutually convert mechanical forces. In other words, as electricity is applied to the vibrator, a short period of vibration (physical force) can occur, and the generated vibration can break the aerosol-generating material into small particles and atomize it into an aerosol.
진동자는 전기적 연결 부재를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 다른 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 진동자는 전기적 연결 부재를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 배터리(510), 프로세서(550) 또는 에어로졸 생성 장치(1000)의 회로 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있으나, 진동자와 전기적으로 연결되는 구성 요소가 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다.The vibrator may be electrically connected to other components of the
진동자는 전기적 연결 부재를 통해 배터리(510)로부터 전류 또는 전압을 공급받아 초음파 진동을 발생시키거나, 프로세서(550)에 의해 작동이 제어될 수 있다.The vibrator may generate ultrasonic vibration by receiving current or voltage from the
전기적 연결 부재는 예를 들어, 포고 핀(Pogo Pin) 또는 C-클립 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 전기적 연결 부재가 상술한 예시들에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 전기적 연결 부재는 케이블 또는 연성 인쇄 회로 기판(FPCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다.The electrical connection member may include, for example, at least one of a pogo pin or a C-clip, but the electrical connection member is not limited to the examples described above. As another example, the electrical connection member may include at least one of a cable or a flexible printed circuit board (FPCB).
다른 실시예(미도시)에서, 무화기(400)는 또한 별도의 액체 전달 수단(300)을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질에 진동을 전달하여 에어로졸을 발생시키는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 진동 수용부로 구현될 수도 있다.In another embodiment (not shown), the
도면 상에는 액체 전달 수단(300) 및 무화기(400)가 카트리지(10)에 배치되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 액체 전달 수단(300) 및 무화기(400)의 배치 구조가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 액체 전달 수단(300)은 카트리지(10)에 배치되고, 무화기(400)는 본체(20)에 배치될 수도 있다.In the drawing, only an embodiment in which the liquid delivery means 300 and the
에어로졸 생성 장치(1000)의 카트리지(10)는 배출 통로(150)를 포함할 수 있다. 배출 통로(150)는 카트리지(10)의 내부에 위치하며, 무화기(400) 및 마우스피스(160)의 배출구(160e)와 연결 또는 연통할 수 있다. 이에 따라, 무화기(400)에서 발생된 에어로졸은 배출 통로(150)를 따라 유동할 수 있으며, 배출구(160e)를 통해 에어로졸 생성 장치(1000)의 외부로 배출되어 사용자에게 전달될 수 있다.The
예를 들어, 배출 통로(150)는 카트리지(10)의 내부에서 저장조(200)에 의해 감싸지도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
도면 상에 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1000)의 카트리지(10)는 에어로졸 생성 장치(1000)의 외부에 위치한 공기(이하 "외부 공기")가 에어로졸 생성 장치(1000)의 내부로 유입되기 위한 적어도 하나의 공기 유입 통로를 포함할 수 있다.Although not shown in the drawing, the
외부 공기는 적어도 하나의 공기 유입 통로를 통해 카트리지(10)의 내부의 배출 통로(150) 또는 무화기(400)에 의해 에어로졸이 발생하는 공간으로 유입될 수 있다. 유입된 외부 공기는 에어로졸 생성 물질로부터 발생된 증기화된 입자와 혼합될 수 있으며, 그 결과 에어로졸이 생성될 수 있다.External air may be introduced into the space where aerosols are generated by the
에어로졸 생성 장치(1000)에서 카트리지(10)와 본체(20)의 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상은 대략 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상일 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(1000)의 단면의 형상이 상술한 형상에 한정되거나, 에어로졸 생성 장치(1000)가 길이 방향으로 연장할 때 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 형성되어야 하는 것은 아니다.In the
다른 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(1000)의 단면 형상은 사용자가 손으로 잡기 편하게 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있으며, 에어로졸 생성 장치(1000)의 단면 형상은 길이 방향을 따라 변화할 수 있다.In another embodiment, the cross-sectional shape of the
도 3은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치용 카트리지의 사시도이고, 도 4는 일 실시예에 관한 카트리지의 분해 사시도이다.Figure 3 is a perspective view of a cartridge for an aerosol generating device according to an embodiment, and Figure 4 is an exploded perspective view of a cartridge according to an embodiment.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(1000)에 적용되는 카트리지(10)의 일 실시예일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.FIGS. 3 and 4 may be an example of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 관한 카트리지(10)는 카트리지(10)의 전체적인 외관을 형성하는 하우징(100) 및 하우징(100)의 일 영역과 연결되는 마우스피스(160)를 포함할 수 있다.3 and 4, the
일 실시예에 관한 카트리지(10)의 구성 요소들이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 적어도 하나의 구성이 추가되거나, 어느 하나의 구성(예: 마우스피스(160))가 생략될 수도 있다.The components of the
하우징(100)은 카트리지(10)의 구성 요소들이 배치될 수 있는 내부 공간을 포함하며, 카트리지(10)의 전체적인 외관을 형성할 수 있다. 도면 상에는 하우징(100)이 전체적으로 원기둥 형상인 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 하우징(100)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, 하우징(100)은 전체적으로 다각형 기둥(예: 삼각 기둥, 사각 기둥) 형상으로 형성될 수도 있다.The
일 실시예에 따르면, 하우징(100)은 제1 하우징(110) 및 제1 하우징(110)의 일 영역에 연결되는 제2 하우징(120)을 포함할 수 있으며, 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 배치되는 카트리지(10)의 구성 요소들을 보호할 수 있다. According to one embodiment, the
예를 들어, 제2 하우징(120)(또는 '하부 하우징')은 제1 하우징(110)(또는 '상부 하우징')의 하단(예: -z 방향)에 위치한 일 영역에 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the second housing 120 (or ‘lower housing’) may be coupled to an area located at the bottom (e.g., -z direction) of the first housing 110 (or ‘upper housing’). It is not limited to this.
본 개시에서 "제1 하우징의 하단"은 제1 하우징(110)의 -z 방향을 의미할 수 있고, "제1 하우징의 상단"은 제1 하우징(110)의 z 방향을 의미할 수 있으며, 해당 표현들은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.In the present disclosure, “the bottom of the first housing” may mean the -z direction of the
마우스피스(160)는 사용자의 구강에 삽입되는 부분으로, 하우징(100)의 일 영역에 연결될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(160)는 제1 하우징(110)의 제2 하우징(120)과 연결되는 일 영역과 반대 방향에 위치한 다른 영역(예: 제1 하우징(110)의 상단 영역)에 연결될 수 있다.The
일 실시예에서, 마우스피스(160)는 하우징(100)의 일 영역에 탈부착 가능하게 결합될 수 있으나, 실시예에 따라 마우스피스(160)와 하우징(100)은 일체로 형성될 수도 있다.In one embodiment, the
마우스피스(160)는 카트리지(10)의 내부에서 생성된 에어로졸을 카트리지(10)의 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 배출구(160e)를 포함할 수 있다. 사용자는 마우스피스(160)에 구강을 접촉하고, 마우스피스(160)의 배출구(160e)를 통해 외부로 배출되는 에어로졸을 공급받을 수 있다.The
카트리지(10)는 하우징(100)의 내부 공간에 배치되는 저장조(200)(예: 도 2의 저장조(200)), 액체 전달 수단(300)(예: 도 2의 액체 전달 수단(300)) 및 무화기(400)(예: 도 2의 무화기(400))를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 저장조(200)는 제1 하우징(110)의 내부에 위치하며, 저장조(200)에는 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있다. 예를 들어, 저장조(200)에는 액상의 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있으며, 저장조(200)에 저장된 액상의 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단(300)에 의해 무화기(400)로 전달될 수 있다.According to one embodiment, the
일 실시예에 따르면, 액체 전달 수단(300)은 저장조(200)로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받고, 공급받은 에어로졸 생성 물질을 무화기(400)로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단(300)은 저장조(200)에서 액체 전달 수단(300) 방향으로 이동하는 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있으며, 흡수된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단(300)을 따라 이동하여 무화기(400)에 공급될 수 있다.According to one embodiment, the liquid delivery means 300 may serve to receive an aerosol-generating material from the
일 실시예에 따르면, 액체 전달 수단(300)은 복수의 액체 전달 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단(300)은 제1 액체 전달 수단(310) 및 제2 액체 전달 수단(320)을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the liquid delivery means 300 may include a plurality of liquid delivery means. For example, the liquid delivery means 300 may include a first liquid delivery means 310 and a second liquid delivery means 320.
제1 액체 전달 수단(310)은 저장조(200)와 인접하게 배치되어 저장조(200)로부터 액상의 에어로졸 생성 물질을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 제1 액체 전달 수단(310)은 저장조(200)로부터 배출되는 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부를 흠수함으로써, 저장조(200)로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받을 수 있다.The first liquid delivery means 310 is disposed adjacent to the
제2 액체 전달 수단(320)은 제1 액체 전달 수단(310)과 무화기(400)의 사이에 위치하며, 제1 액체 전달 수단(310)에 공급된 에어로졸을 무화기(400)에 전달할 수 있다.The second liquid delivery means 320 is located between the first liquid delivery means 310 and the
일 예로, 제1 액체 전달 수단(310)의 저장조(200)를 향하는 일 영역과 반대 방향을 향하는 다른 영역은 제2 액체 전달 수단(320)의 제1 액체 전달 수단(310)을 향하는 일 영역에 접촉할 수 있다. 다른 예로, 제2 액체 전달 수단(320)의 일 영역과 반대 방향을 향하는 다른 영역은 무화기(400)의 일 영역과 접촉할 수 있다. For example, one area of the first liquid delivery means 310 facing the
즉, 무화기(400), 제2 액체 전달 수단(320) 및 제1 액체 전달 수단(310)은 카트리지(10) 또는 하우징(100)의 길이 방향(예: z 방향)을 따라 순차적으로 배치될 수 있으며, 그 결과 무화기(400) 상에 제2 액체 전달 수단(320), 제1 액체 전달 수단(310)이 순서대로 적층될 수 있다.That is, the
상술한 배치 구조를 통해 저장조(200)에서 제1 액체 전달 수단(310)으로 공급된 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부는 제1 액체 전달 수단(310)과 접촉하는 제2 액체 전달 수단(320)으로 이동할 수 있다. 또한 제2 액체 전달 수단(320)으로 이동한 에어로졸 생성 물질은 제2 액체 전달 수단(320)을 따라 이동하며 제2 액체 전달 수단(320)과 접촉한 무화기(400)에 도달할 수 있다.At least a portion of the aerosol generating material supplied from the
도면 상에는 액체 전달 수단(300)의 2개의 액체 전달 수단으로 구성된 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 액체 전달 수단(300)은 하나 또는 3개 이상의 액체 전달 수단을 포함할 수도 있다.In the drawing, only an embodiment of the liquid delivery means 300 consisting of two liquid delivery means is shown, but depending on the embodiment, the liquid delivery means 300 may include one or three or more liquid delivery means.
일 실시예에 따르면, 무화기(400)는 액체 전달 수단(300)으로부터 공급되는 에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성할 수 있다.According to one embodiment, the
예를 들어, 무화기(400)는 초음파 진동을 발생시키는 진동자를 포함할 있다. 진동자에서 발생되는 초음파 진동의 주파수는 약 100kHz 내지 10MHz일 수 있으며, 바람직하게는 약 100kHz 내지 3.5MHz일 수 있다. 상술한 주파수 대역에 의해 진동자는 카트리지(10) 또는 하우징(100)의 길이 방향(또는 '상하 방향')을 따라 진동할 수 있다.For example, the
무화기(400)는 초음파 방식으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 방식에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 에어로졸을 생성할 수 있다. 예를 들어, 히터를 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 방식의 경우, 에어로졸 생성 물질이 의도치 않게 200 °C 이상의 온도로 가열되는 상황이 발생하게 되어 사용자가 에어로졸에서 탄맛을 느끼게 될 수 있다.The
반면, 일 실시예에 관한 카트리지(10)는 초음파 방식으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써, 히터로 가열할 때에 비해 낮은 온도인 약 100 °C 내지 160 °C의 온도 범위에서 에어로졸을 생성할 수 있다. 이에 따라, 카트리지(10)는 에어로졸에서 탄맛이 느껴지는 것을 최소화할 수 있어, 사용자의 흡연감을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the
일 실시예에 따르면, 카트리지(10)의 외부의 공기(이하, '외부 공기')는 하우징(100)의 일 영역에 위치한 공기 유입구(130i)를 통해 카트리지(10)의 내부로 유입될 수 있다.According to one embodiment, air outside the cartridge 10 (hereinafter referred to as 'outside air') may be introduced into the interior of the
공기 유입구(130i)를 통해 하우징(100)의 내부로 유입된 에어로졸은 공기 유입구(130i)와 무화기(400)를 연결 또는 연통하는 공기 유입 통로(미도시)를 따라 유동하여 무화기(400)에 도달할 수 있으며, 무화기(400)에 도달한 외부 공기는 무화기(400)로부터 생성된 증기화된 입자와 혼합되어 에어로졸이 형성될 수 있다.The aerosol flowing into the interior of the
외부 공기 및 무화기(400)로부터 생성된 입자가 혼합됨에 따라 형성된 에어로졸은 배출 통로(예: 도 2의 배출 통로(150))를 따라 유동하며 마우스피스(160)의 배출구(160e)를 통해 카트리지(10)의 외부로 배출되어 사용자에게 공급될 수 있다. 다만, 에어로졸의 유동 방향에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.The aerosol formed as the outside air and the particles generated from the
일 실시예에 관한 카트리지(10)는 무화기(400)로부터 튀어 오르는 액적(droplet)이 사용자에게 공급되는 것을 방지하기 위한 구조체(140) 및 구조체(140)를 고정 또는 지지(support)하는 제1 지지 부재(141)를 더 포함할 수 있다.The
에어로졸 생성 물질이 무화기(400)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 무화되는 과정에서 일부 에어로졸 생성 물질은 미처 무화되지 못하여 액적이 생성될 수 있으며, 생성된 액적은 무화기(400)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 튀어 올라 배출구(160e)를 통해 카트리지(10)의 외부로 배출되는 경우가 발생할 수 있다.In the process of atomizing aerosol-generating materials by the ultrasonic vibration generated by the
구조체(140)는 배출 통로(150)와 인접한 위치에 배치되어 튀어 오른 액적이 마우스피스(160)의 배출구(160e)를 향하는 방향으로 이동 또는 유동하는 것을 제한할 수 있다. The
예를 들어, 구조체(140)는 액적을 흡수할 수 있는 재료(예: 펠트(felt) 소재)를 포함하여, 무화기(400)로부터 튀어 오르는 액적을 흡수함으로써, 액적의 배출구(160e)를 향하는 이동 또는 유동하는 것을 제한할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
무화기(400)로부터 튀어 오르는 액적이 배출구(160e)를 통해 카트리지(10)의 외부로 배출되어 사용자에게 전달되는 경우, 사용자가 불쾌감을 느끼게 되어 전체적인 흡연감이 저하될 수 있다. 본 개시에서 "흡연감"은 흡연 과정에서 느끼는 사용자가 느끼는 감각을 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.When liquid droplets bouncing from the
반면, 일 실시예에 관한 카트리지(10)는 상술한 구조체(140)를 통해 무화되지 않고 무화기(400)로부터 튀어 오르는 액적이 배출구(160e)를 향하는 방향으로 이동하는 것을 제한함으로써, 액튐에 의한 사용자의 흡연감 저하를 줄일 수 있다. 본 개시에서 "액튐"은 무화기(400)에서 미처 무화되지 않은 액적이 튀어 올라 사용자에게 전달되는 것을 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.On the other hand, the
제1 지지 부재(141)는 구조체(140)의 적어도 일 영역을 수용하고, 수용된 구조체(140)를 제1 하우징(110)의 일 영역에 유지 시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 부재(141)는 구조체(140)를 제1 하우징(110)의 마우스피스(160)와 인접한 일 영역(예: 상단 영역)에 유지 또는 고정시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
일 실시예에서, 제1 지지 부재(141)는 구조체(140)의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되어 구조체(140)를 수용할 수 있으며, 구조체(140)를 수용한 제1 지지 부재(141)가 제1 하우징(110)의 일 영역에 결합됨에 따라 구조체(140)가 제1 하우징(110)의 일 영역에 고정될 수 있다.In one embodiment, the
구조체(140)를 수용한 제1 지지 부재(141)와 제1 하우징(110)은 제1 지지 부재(141)의 적어도 일부가 제1 하우징(110)에 억지 끼워 맞춤되는 방식으로 결합될 수 있으나, 제1 하우징(110)과 제1 지지 부재(141)의 결합 방식이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 제1 하우징(110)과 제1 지지 부재(141)는 스냅-핏 방식, 나사 결합 방식 또는 자력 결합 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수도 있다.The
제1 지지 부재(141)는 소정의 강성을 가지면서, 방수성을 갖는 재료(예: 고무)를 포함하여, 구조체(140)를 제1 하우징(110)에 고정시킬 뿐만 아니라, 저장조(200)에서 발생되는 에어로졸 생성 물질의 누액을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 부재(141)는 저장조(200)의 마우스피스(160)를 향하는 영역을 차단함으로써, 에어로졸 생성 물질의 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
일 실시예에 관한 카트리지(10)는 액체 전달 수단(300) 및/또는 무화기(400)를 제1 하우징(110)의 내부에 유지시키기 위한 제2 지지 부재(340)를 더 포함할 수 있다.The
제2 지지 부재(340)는 제1 액체 전달 수단(310), 제2 액체 전달 수단(320) 및/또는 무화기(400)의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 배치되어 제1 액체 전달 수단(310), 제2 액체 전달 수단(320) 및/또는 무화기(400)를 수용할 수 있다. 제1 액체 전달 수단(310), 제2 액체 전달 수단(320) 및/또는 무화기(400)를 수용한 제2 지지 부재(340)는 제1 하우징(110)의 다른 영역에 결합될 수 있으며, 그 결과 제1 액체 전달 수단(310), 제2 액체 전달 수단(320) 및/또는 무화기(400)는 제1 하우징(110)의 다른 영역에 유지 또는 고정될 수 있다.The
예를 들어, 제2 지지 부재(340)는 제1 하우징(110)의 제1 지지 부재(141)가 결합된 일 영역과 반대 방향에 위치한 다른 영역(예: 하단 영역)에 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the
제2 지지 부재(340)와 제1 하우징(110)은 제2 지지 부재(340)의 적어도 일부가 제1 하우징(110)에 억지 끼워 맞춤되는 방식으로 결합될 수 있으나, 제1 하우징(110)과 제2 지지 부재(340)의 결합 방식이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 제1 하우징(110)과 제2 지지 부재(340)는 스냅-핏 방식, 나사 결합 방식 또는 자력 결합 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수도 있다.The
제2 지지 부재(340)는 소정의 강성을 가지면서 방수성을 갖는 재료(예: 고무)를 포함하여, 액체 전달 수단(300) 및 무화기(400)를 제1 하우징(110)에 고정시킬 뿐만 아니라, 저장조(200)에서 발생되는 에어로졸 생성 물질의 누액을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제2 지지 부재(340)는 저장조(200)의 액체 전달 수단(300) 또는 무화기(400)와 인접한 영역을 차단함으로써, 에어로졸 생성 물질의 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
변화weight
change
표 1은 일 실시예에 관한 카트리지(10)의 최초 무게(평가 전)와 카트리지(10)를 60 °C의 온도, 80%의 습도를 유지한 상태에서 96시간동안 보관한 후, 2시간동안 상온에 방치한 후에 측정한 카트리지(10)의 무게(평가 후)를 비교한 결과이다.Table 1 shows the initial weight (before evaluation) of the
카트리지(10)에서 누액이 발생하는 경우, 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부가 카트리지(10) 외부로 새어나가게 됨에 따라, 평가 후의 카트리지(10)의 무게가 평가 전의 카트리지(10)의 무게에 비해 줄어들게 된다. When leakage occurs in the
반면, 일 실시예에 관한 카트리지(10)는 평가 전에 비해 평가 후의 무게가 평균 약 0.321 g만큼 증가하게 되며, 표 1의 결과를 통해 일 실시예에 관한 카트리지(10)에서는 누액이 발생하지 않음을 확인할 수 있다.On the other hand, the weight of the
이 때, 표 1의 결과에서 평가 전에 비해 평가 후의 카트리지(10)의 무게가 증가하는 이유는 카트리지(10)가 상대적으로 높은 습도(80%의 습도)로 보관된 후, 상온에 방치되는 과정에서 형성되는 수분 때문일 수 있다.At this time, in the results of Table 1, the reason why the weight of the
즉, 일 실시예에 관한 카트리지(10)는 상술한 제1 지지 부재(141) 및/또는 제2 지지 부재(340)를 통해 저장조(200)에서 에어로졸 생성 물질의 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과 누액에 의한 카트리지(10)의 고장 또는 오작동을 최소화할 수 있다.That is, the
도 5는 일 실시 예에 관한 에어로졸 생성 장치를 구동하기 위한 구동 회로도이다.Figure 5 is a driving circuit diagram for driving an aerosol generating device according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 구동회로는 배터리(510), DC/DC 컨버터(511), 전력구동회로(512), 프로세서(550) 및 인덕터와 전력 스위치(513)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the driving circuit includes a
DC/DC컨버터(511)는 배터리(510)의 배터리 전압을 제1 전압으로 부스팅한다. 배터리 전압은 3.4V 내지 4.2V의 범위에 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 배터리 전압은 3.8V 내지 6V의 범위에 포함될 수 있으며, 2.5V 내지 3.6V의 범위에 포함될 수도 있다. 제1 전압(V1)은 10V 내지 13V의 범위에 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 전압(V1)은 7V 내지 10.5V 사이의 범위에 포함될 수 있으며, 12V 내지 20V의 범위에 포함될 수도 있다. 일 예에서, 제1 전압은 배터리 전압의 적어도 3배 이상일 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. The DC/
전력구동회로(512)는 프로세서(550)로부터 입력된 PWM제어 신호(PWM_P, PWM_N)를 기초로 전력 스위치(TR1 및 TR2)를 스위칭할 스위칭 전압(Vsw_p, Vsw_n)을 생성한다. 여기서, PWM제어 신호(PWM_P, PWM_N) 각각은 서로 상보적인 신호일 수 있다. 일정한 듀티 비 또는 주파수를 갖는 펄스 신호일 수 있다. The
승압회로(513)는 제1 스위칭 전압(Vsw_p)과 제2 스위칭 전압(Vsw_n)에 따라 DC/DC컨버터(511)에서 출력된 제1 전압(V1)을 제2 전압(V2)으로 승압시켜 진동자(P)에 인가한다. The boosting
제1 스위칭 전압(VSW_P)이 제1 상태(예를 들어, 하이 또는 로우 상태)이고, 제2 스위칭 전압(VSW_N)이 제2 상태(예를 들어, 로우 또는 하이 상태)인 경우, 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2) 중 하나의 인덕터와 접지 사이의 전류 흐름이 허용됨에 따라, 상기 하나의 인덕터를 통해 흐르는 전류의 변화에 대응되는 에너지가 상기 하나의 인덕터에 저장되고, 제1 인덕터(L1) 및 제2 인덕터(L2) 중 다른 하나의 인덕터와 접지 사이의 전류 흐름이 차단됨에 따라, 상기 다른 하나의 인덕터에 저장되어 있던 에너지가 진동자로 전달될 수 있다.When the first switching voltage (V SW_P ) is in the first state (e.g., high or low state) and the second switching voltage (V SW_N ) is in the second state (e.g., low or high state), the As current flow is allowed between one of the first inductor (L1) and the second inductor (L2) and ground, energy corresponding to the change in current flowing through the one inductor is stored in the one inductor, As the current flow between the other of the first inductor (L1) and the second inductor (L2) and the ground is blocked, the energy stored in the other inductor may be transferred to the vibrator.
제1 스위칭 전압(VSW_P)이 하이 상태인 경우, 제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극와 드레인 단자 사이의 전류 흐름이 허용될 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터(L1)와 접지 사이의 전류 흐름이 허용될 수 있다. 제1 인덕터(L1)는 진동자(P)와도 연결되어 있으나, 진동자(P)는 0이 아닌 부하 값(예를 들어, 커패시턴스)을 갖는데 반해, 접지의 저항은 0이거나 실질적으로 0에 가까우므로, 제1 인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류(I1)는 실질적으로 모두 접지로 전달될 수 있다. 한편, 제1 인덕터(L1)를 통해 전류(I1)가 흐르므로, 제1 인덕터(L1)는 전류(I1)에 대응되는 에너지를 저장할 수 있다.When the first switching voltage V SW_P is in a high state, current flow between the source electrode and the drain terminal of the first transistor TR1 may be allowed. Accordingly, current flow between the first inductor L1 and ground may be permitted. The first inductor (L1) is also connected to the oscillator (P), but since the oscillator (P) has a non-zero load value (e.g., capacitance), the resistance of the ground is 0 or substantially close to 0, Substantially all of the current (I 1 ) flowing through the first inductor (L1) may be transmitted to ground. Meanwhile, since the current (I 1 ) flows through the first inductor (L1), the first inductor (L1) can store energy corresponding to the current (I 1 ).
제2 스위칭 전압(VSW_N)이 로우 상태인 경우, 제2 트랜지스터(TR2)의 소스 전극와 드레인 단자 사이의 전류 흐름이 차단될 수 있다. 이에 따라, 제2 인덕터(L2)에 저장되어 있던 에너지가 진동자(P)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 진동자(P)를 통해 흐르는 전류(I)는 제2 인덕터(L2)를 통해 흐르는 전류(I2)에 대응될 수 있다.When the second switching voltage V SW_N is in a low state, current flow between the source electrode and the drain terminal of the second transistor TR2 may be blocked. Accordingly, the energy stored in the second inductor (L2) can be supplied to the vibrator (P). For example, the current (I) flowing through the oscillator (P) may correspond to the current (I 2 ) flowing through the second inductor (L2).
제1 스위칭 전압(VSW_P)이 로우 상태이고, 제2 스위칭 전압(VSW_N)이 하이 상태인 경우의 제2 부스트 회로(320)의 등가 회로가 도시되어 있다.The equivalent circuit of the
제1 스위칭 전압(VSW_P)이 로우 상태인 경우, 제1 트랜지스터(TR1)의 소스 전극와 드레인 단자 사이의 전류 흐름이 차단될 수 있다. 이에 따라, 제1 인덕터(L1)에 저장되어 있던 에너지가 진동자(P)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 진동자(P)를 통해 흐르는 전류(I)는 제1 인덕터(L1)를 통해 흐르는 전류(I1)에 대응될 수 있다.When the first switching voltage V SW_P is in a low state, current flow between the source electrode and the drain terminal of the first transistor TR1 may be blocked. Accordingly, the energy stored in the first inductor (L1) can be supplied to the vibrator (P). For example, the current (I) flowing through the oscillator (P) may correspond to the current (I 1 ) flowing through the first inductor (L1).
제2 스위칭 전압(VSW_N)이 하이 상태인 경우, 제2 트랜지스터(TR2)의 소스 전극와 드레인 단자 사이의 전류 흐름이 허용될 수 있다. 이에 따라, 제2 인덕터(L2)와 접지 사이의 전류 흐름이 허용될 수 있다. 제2 인덕터(L2)는 진동자(P)와도 연결되어 있으나, 진동자(P)는 0이 아닌 부하 값(예를 들어, 커패시턴스)을 갖는데 반해, 접지의 저항은 0이거나 실질적으로 0에 가까우므로, 제2 인덕터(L2)를 통해 흐르는 전류(I2)는 실질적으로 모두 접지로 전달될 수 있다. 한편, 제2 인덕터(L2)를 통해 전류(I2)가 흐르므로, 제2 인덕터(L2)는 전류(I2)에 대응되는 에너지를 저장할 수 있다.When the second switching voltage V SW_N is in a high state, current flow between the source electrode and the drain terminal of the second transistor TR2 may be allowed. Accordingly, current flow between the second inductor L2 and ground may be permitted. The second inductor L2 is also connected to the oscillator P, but since the oscillator P has a non-zero load value (e.g. capacitance), the ground resistance is 0 or substantially close to 0. Substantially all of the current (I 2 ) flowing through the second inductor (L2) may be transmitted to ground. Meanwhile, since the current (I 2 ) flows through the second inductor (L2), the second inductor (L2) can store energy corresponding to the current (I 2 ).
한편, 제1 스위칭 전압(VSW_P) 및 제2 스위칭 전압(VSW_N) 각각은 PWM 신호에 대응되는 주파수를 갖고, 하이 상태 또는 로우 상태를 반복하는 전압 신호에 해당하는바, 스위칭 상태들이 빠르게 반복될 수 있다. 인덕터의 역기전력은 다음의 수학식 4와 같이, 인덕터의 인덕턴스 값(L) 및 시간에 따른 전류의 변화()에 비례할 수 있다.Meanwhile, the first switching voltage (V SW_P ) and the second switching voltage (V SW_N ) each have a frequency corresponding to the PWM signal and correspond to a voltage signal that repeats a high state or a low state, so the switching states repeat quickly. It can be. The back electromotive force of the inductor is the inductance value (L) of the inductor and the change in current over time ( ) can be proportional to
[수학식 4][Equation 4]
따라서, 제1 전압(V1)이 높아져서 인덕터를 통해 흐르는 전류(I) 자체가 증가하거나, 스위칭 속도가 높을수록(다시 말해, PWM 신호의 주기가 짧을수록) 진동자에 높은 전압이 인가될 수 있다. 실시 예에서, 진동자(P)에 인가되는 교류 전압의 피크 투 피크 전압 값은 55V 내지 70V 범위에 해당할 수 있다. 이는 배터리 전압(예를 들어, 3.4V 내지 4.2V)의 최소 13.1배 내지 최대 20.6배 범위에 해당하는 값일 수 있다.Therefore, as the first voltage (V 1 ) increases, the current (I) flowing through the inductor itself increases, or the higher the switching speed (in other words, the shorter the period of the PWM signal), the higher the voltage can be applied to the oscillator. . In an embodiment, the peak-to-peak voltage value of the alternating current voltage applied to the oscillator P may range from 55V to 70V. This may be a value ranging from a minimum of 13.1 times to a maximum of 20.6 times the battery voltage (eg, 3.4V to 4.2V).
실시 예에서, 회로 내의 인덕터(L1 또는 L2)와 진동자의 공진주파수 또는 프로세서(550)로부터 제공된 PWM 신호의 주파수나 스위칭 전압 신호의 주파수를 고려하여, 진동자의 커패시턴스 값 또는 값의 범위를 결정할 수 있다. 진동자의 커패시턴스 값 또는 값의 범위를 결정하는 것은 상기 수학식 1을 참조하여 설명한 바와 같다.In an embodiment, the capacitance value or value range of the vibrator may be determined by considering the resonance frequency of the inductor (L1 or L2) in the circuit and the vibrator, or the frequency of the PWM signal or the frequency of the switching voltage signal provided from the
다음 표 2는 다양한 샘플들에 대해, 진동자의 커패시턴스 값에 따라 무화성능을 비교한 결과이다. 여기서, D는 진동자의 직경, T는 두께, Zr은 임피던스, C는 커패시턴스, Fr은 공진주파수이다. 또한, 테스트 시, 인덕터의 인덕턴스 값과 시스템 주파수는 각각 4.7uH, 3MHz로 고정한 후, 아래와 같은 스펙으로 무화량 테스트를 한 결과이다. 샘플 2는 커패시턴스 값이 0.53 nF이고, 무화량이 1.5mg으로 무화성능이 떨어진 것을 확인하였고, 샘플 5는 커패시턴스 값이 1.240nF인 경우, 무화가 되지 않은 것을 확인하였다. Table 2 below shows the results of comparing the atomization performance of various samples according to the capacitance value of the vibrator. Here, D is the diameter of the oscillator, T is the thickness, Zr is the impedance, C is the capacitance, and Fr is the resonance frequency. In addition, during the test, the inductance value of the inductor and the system frequency were fixed to 4.7uH and 3MHz, respectively, and then the atomization amount was tested with the specifications below. Sample 2 had a capacitance value of 0.53 nF and the atomization amount was 1.5 mg, which confirmed that the atomization performance was poor. Sample 5 had a capacitance value of 1.240 nF, and it was confirmed that atomization did not occur.
따라서, 샘플 1, 3, 4, 6은 커패시턴스 값의 범위가 0,6nF 내지 1.1 nF에 있고, 비교적 우수한 무화성능을 나타내었다.Accordingly, samples 1, 3, 4, and 6 had capacitance values in the range of 0.6 nF to 1.1 nF and showed relatively excellent atomization performance.
실시 예에서, 진동자의 커패시턴스 값 또는 값의 범위를 결정한 후, 진동자의 물성치를 조절함으로써 최적의 효율을 갖는 진동자를 설계할 수 있다.In an embodiment, a vibrator with optimal efficiency can be designed by determining the capacitance value or value range of the vibrator and then adjusting the physical properties of the vibrator.
다음 표 3은 커패시턴스 값을 기준으로 초음파 진동자의 물성치를 테스트한 결과 테이블이다. 여기서, 초기치는 무화량 테스트 전의 진동자의 물성치이고, 후기치는 20사이클(10퍼프/1사이클)테스트 후의 물성치이다.The following Table 3 is a table of the results of testing the physical properties of the ultrasonic vibrator based on the capacitance value. Here, the initial value is the physical property of the vibrator before the atomization amount test, and the latter value is the physical property after the 20 cycle (10 puff/1 cycle) test.
테스트 한 결과에 따라 커패시턴스 값을 기준으로 물성치를 결정한 경우, 초기치대비 진동자의 특성 변화가 적고, 무화량 저하가 없었으며, Qm의 증가한 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 진동자의 내구성이 양호한 것을 확인할 수 있다.According to the test results, when the physical properties were determined based on the capacitance value, it was confirmed that there was little change in the characteristics of the vibrator compared to the initial value, there was no decrease in atomization amount, and Qm increased. Therefore, it can be confirmed that the durability of the vibrator is good.
도 6 내지 도 9에 도시된 실시예에 관한 카트리지(10')는 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(1000)의 카트리지(10)의 다른 실시예일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.The cartridge 10' according to the embodiment shown in FIGS. 6 to 9 may be a different embodiment of the
도 6 내지 9를 참조하면, 다른 실시예에 관한 카트리지(10')는 하우징(100'), 배출 통로(150'), 마우스피스(160'), 저장조(200'), 액체 전달 수단(300'), 무화기(400') 및 인쇄 회로 기판(500')을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 관한 카트리지(10')의 구성 요소들이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 어느 하나의 구성이 추가되거나, 어느 하나의 구성(예: 마우스피스(160))가 생략될 수도 있다.6 to 9, a cartridge 10' according to another embodiment includes a housing 100', a discharge passage 150', a mouthpiece 160', a reservoir 200', and a liquid delivery means 300. '), an atomizer 400', and a printed
하우징(100')은 카트리지(10')의 전체적인 외관을 형성하면서, 내부에 카트리지(10')의 구성 요소들이 배치될 수 있는 내부 공간을 형성할 수 있다. 도면 상에는 카트리지(10')의 하우징(100')이 전체적으로 사각 기둥 형상인 실시예에 대해서만 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에서, 하우징(100')은 전체적으로 원기둥 형상으로 형성되거나, 사각 기둥이 아닌 다른 다각형 기둥(예: 삼각 기둥, 오각 기둥) 형상으로 형성될 수도 있다.The housing 100' may form the overall appearance of the cartridge 10' and form an internal space in which components of the cartridge 10' can be placed. In the drawing, only an embodiment in which the housing 100' of the cartridge 10' has an overall square pillar shape is shown, but the embodiment is not limited thereto. In another embodiment (not shown), the housing 100' may be formed entirely in a cylindrical shape, or may be formed in a polygonal pillar shape other than a square pillar (eg, a triangular pillar, a pentagonal pillar).
다른 실시예에 따르면, 하우징(100')은 제1 하우징(110') 및 제1 하우징(110')의 일 영역에 연결되는 제2 하우징(120')을 포함할 수 있으며, 제1 하우징(110')과 제2 하우징(120')은 제1 하우징(110') 및 제2 하우징(120')의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 배치되는 카트리지(10')의 구성 요소들을 보호할 수 있다According to another embodiment, the housing 100' may include a first housing 110' and a second housing 120' connected to one area of the first housing 110', and the first housing (110') 110') and the second housing 120' can protect the components of the cartridge 10' disposed in the internal space formed by the combination of the first housing 110' and the second housing 120'. there is
예를 들어, 제1 하우징(110')(또는 '상부 하우징')이 제2 하우징(120')(또는 '하부 하우징')의 상단(예: z 방향)에 위치한 일 영역에 결합되어 제1 하우징(110')과 제2 하우징(120') 사이에는 카트리지(10')의 구성 요소들이 배치될 수 있는 내부 공간이 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the first housing 110' (or 'upper housing') is coupled to an area located at the top (e.g., z-direction) of the second housing 120' (or 'lower housing') to form the first housing 110' (or 'upper housing'). An internal space in which components of the cartridge 10' can be placed may be formed between the housing 110' and the second housing 120', but the present invention is not limited thereto.
본 개시에서 '상단'은 도 6 내지 도 9의 'z' 방향을 의미하고, '하단'은 상단과 반대 방향을 향하는 도 6 내지 도 9의 '-z' 방향을 의미할 수 있으며, 해당 표현들은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.In the present disclosure, 'top' may refer to the 'z' direction of FIGS. 6 to 9, and 'bottom' may refer to the '-z' direction of FIGS. 6 to 9 facing the opposite direction to the top, and the corresponding expression They may be used with the same meaning hereinafter.
마우스피스(160')는 사용자의 구강에 삽입되는 부분으로, 하우징(100')의 일 영역에 연결될 수 있다. 예를 들어, 마우스피스(160')는 제1 하우징(110')의 제2 하우징(120')과 연결되는 일 영역과 반대 방향에 위치한 다른 영역(예: 제1 하우징(110')의 상단 영역)에 연결될 수 있다.The mouthpiece 160' is a part inserted into the user's mouth and may be connected to one area of the housing 100'. For example, the mouthpiece 160' has one area connected to the second housing 120' of the first housing 110' and another area located in the opposite direction (e.g., the top of the first housing 110'). area) can be connected.
일 실시예에서, 마우스피스(160')는 하우징(100')의 일 영역에 탈부착 가능하게 결합될 수 있으나, 실시예에 따라 마우스피스(160')는 하우징(100')과 일체로 형성될 수도 있다.In one embodiment, the mouthpiece 160' may be detachably coupled to one area of the housing 100', but depending on the embodiment, the mouthpiece 160' may be formed integrally with the housing 100'. It may be possible.
마우스피스(160')는 카트리지(10')의 내부에서 생성된 에어로졸을 카트리지(10')의 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 배출구(160e')를 포함할 수 있다. 사용자는 마우스피스(160')에 구강을 접촉하고, 마우스피스(160')의 배출구(160e')를 통해 외부로 배출되는 에어로졸을 공급받을 수 있다.The mouthpiece 160' may include at least one
저장조(200')는 제1 하우징(110')의 내부 공간에 배치될 수 있으며, 저장조(200')의 내부에는 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있다. 예를 들어, 저장조(200')에는 액상의 에어로졸 생성 물질이 저장될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The storage tank 200' may be placed in the internal space of the first housing 110', and an aerosol-generating material may be stored inside the storage tank 200'. For example, a liquid aerosol-generating material may be stored in the storage tank 200', but the storage tank 200' is not limited thereto.
액체 전달 수단(300')은 저장조(200')와 무화기(400')의 사이에 위치할 수 있으며, 저장조(200')에 저장된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단(300')을 통해 무화기(400')에 공급될 수 있다.The liquid delivery means 300' may be located between the storage tank 200' and the atomizer 400', and the aerosol generating material stored in the storage tank 200' may be transferred to the atomizer through the liquid delivery means 300'. (400') can be supplied.
일 실시예에 따르면, 액체 전달 수단(300')은 저장조(200')로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받고, 공급받은 에어로졸 생성 물질을 무화기(400')로 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단(300')은 저장조(200')에서 액체 전달 수단(300') 방향으로 이동하는 에어로졸 생성 물질을 흡수할 수 있으며, 흡수된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단(300')을 따라 이동하여 무화기(400')에 공급될 수 있다.According to one embodiment, the liquid delivery means 300' may serve to receive an aerosol-generating material from the storage tank 200' and deliver the supplied aerosol-generating material to the atomizer 400'. For example, the liquid delivery means 300' may absorb the aerosol-generating material moving from the reservoir 200' toward the liquid delivery means 300', and the absorbed aerosol-generating material may be absorbed into the liquid delivery means 300'. ) can be supplied to the atomizer (400') by moving along.
일 실시예에 따르면, 액체 전달 수단(300')은 복수의 액체 전달 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단(300')은 제1 액체 전달 수단(310') 및 제2 액체 전달 수단(320')을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the liquid delivery means 300' may include a plurality of liquid delivery means. For example, the liquid delivery means 300' may include a first liquid delivery means 310' and a second liquid delivery means 320'.
제1 액체 전달 수단(310')은 저장조(200')와 인접하게 배치되어 저장조(200')로부터 액상의 에어로졸 생성 물질을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 제1 액체 전달 수단(310')은 저장조(200')로부터 배출되는 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부를 흡수함으로써, 저장조(200')로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받을 수 있다.The first liquid delivery means 310' is disposed adjacent to the storage tank 200' and can receive a liquid aerosol-generating material from the storage tank 200'. For example, the first liquid delivery means 310' may receive the aerosol-generating material from the storage tank 200' by absorbing at least a portion of the aerosol-generating material discharged from the storage tank 200'.
예를 들어, 저장조(200')에 저장된 에어로졸 생성 물질은 저장조(200')의 제1 액체 전달 수단(310')을 향하는 일 영역에 형성되는 액상 공급홀(미도시)을 통해 저장조(200')의 외부로 배출될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the aerosol-generating material stored in the storage tank 200' is stored in the storage tank 200' through a liquid supply hole (not shown) formed in an area facing the first liquid delivery means 310' of the
제2 액체 전달 수단(320')은 제1 액체 전달 수단(310')과 무화기(400')의 사이에 위치하며, 제1 액체 전달 수단(310')에 공급된 에어로졸을 무화기(400')에 전달할 수 있다. 예를 들어, 제2 액체 전달 수단(320')은 제1 액체 전달 수단(310')의 하단(예: -z 방향)에 위치하여, 제1 액체 전달 수단(310')에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 무화기(400')에 공급할 수 있다.The second liquid delivery means 320' is located between the first liquid delivery means 310' and the atomizer 400', and transfers the aerosol supplied to the first liquid delivery means 310' to the atomizer 400'. '). For example, the second liquid delivery means 320' is located at the bottom (e.g., -z direction) of the first liquid delivery means 310' to generate aerosol absorbed by the first liquid delivery means 310'. The material can be supplied to the atomizer (400').
일 실시예에서, 제2 액체 전달 수단(320')의 일 영역은 제1 액체 전달 수단(310')의 -z 방향을 향하는 일 영역과 접촉하고, 제2 액체 전달 수단(320')의 다른 영역은 무화기(400')의 z 방향을 향하는 일 영역과 접촉할 수 있다.In one embodiment, one area of the second liquid delivery means 320' is in contact with an area facing the -z direction of the first liquid delivery means 310', and another area of the second liquid delivery means 320' is in contact with the other area of the second liquid delivery means 320'. The area may be in contact with an area facing the z direction of the atomizer 400'.
즉, 무화기(400'), 제2 액체 전달 수단(320') 및 제1 액체 전달 수단(310')은 카트리지(10') 또는 하우징(100')의 길이 방향(예: z 방향)을 따라 순차적으로 배치될 수 있으며, 그 결과 무화기(400') 상에 제2 액체 전달 수단(320'), 제1 액체 전달 수단(310')이 순서대로 적층될 수 있다.That is, the atomizer 400', the second liquid delivery means 320', and the first liquid delivery means 310' move in the longitudinal direction (e.g., z direction) of the cartridge 10' or the housing 100'. They can be arranged sequentially, and as a result, the second liquid delivery means 320' and the first liquid delivery means 310' can be stacked in that order on the atomizer 400'.
상술한 배치 구조를 통해 저장조(200')에서 제1 액체 전달 수단(310')으로 공급된 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부는 제1 액체 전달 수단(310')과 접촉하는 제2 액체 전달 수단(320')으로 이동할 수 있다. 또한, 제2 액체 전달 수단(320')으로 이동한 에어로졸 생성 물질은 제2 액체 전달 수단(320')을 따라 이동하며 제2 액체 전달 수단(320')과 접촉한 무화기(400')에 도달할 수 있다.At least a portion of the aerosol generating material supplied from the storage tank 200' to the first liquid delivery means 310' through the above-described arrangement structure is formed in a second liquid delivery means 320 in contact with the first liquid delivery means 310'. You can move to '). In addition, the aerosol-generating material moved to the second liquid delivery means 320' moves along the second liquid delivery means 320' and is directed to the atomizer 400' in contact with the second liquid delivery means 320'. It can be reached.
도면 상에는 액체 전달 수단(300')의 2개의 액체 전달 수단을 포함한 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 액체 전달 수단(300')은 하나의 액체 전달 수단을 포함하거나, 3개 이상의 액체 전달 수단을 포함될 수도 있다.In the drawing, only an embodiment of the liquid delivery means 300' including two liquid delivery means is shown, but depending on the embodiment, the liquid delivery means 300' includes one liquid delivery means or three or more liquids. A means of delivery may also be included.
무화기(400')는 액체 전달 수단(300')으로부터 공급되는 액상의 에어로졸 생성 물질을 무화시켜 에어로졸을 생성할 수 있다.The atomizer 400' can generate an aerosol by atomizing the liquid aerosol-generating material supplied from the liquid delivery means 300'.
예를 들어, 무화기(400')는 초음파 진동을 발생시키는 진동자를 포함할 있다. 진동자에서 발생되는 초음파 진동의 주파수는 약 100kHz 내지 10MHz일 수 있으며, 바람직하게는 약 100kHz 내지 3.5MHz일 수 있다. 진동자가 상술한 주파수 대역의 초음파 진동을 발생함에 따라, 진동자는 카트리지(10') 또는 하우징(100')의 길이 방향(예: z 방향 또는 -z 방향)을 따라 진동할 수 있다. 그러나 실시예들은 진동자가 진동하는 방향에 의해 제한되지 않으며, 진동자가 진동하는 방향은 다양한 방향(예; z 및 -z 방향, x 및 -x 방향, y 및 -y 방향의 어느 하나 또는 이들 방향의 조합)으로 변경될 수 있다.For example, the atomizer 400' may include a vibrator that generates ultrasonic vibration. The frequency of ultrasonic vibration generated from the vibrator may be about 100 kHz to 10 MHz, and preferably about 100 kHz to 3.5 MHz. As the vibrator generates ultrasonic vibration in the above-described frequency band, the vibrator may vibrate along the longitudinal direction (eg, z-direction or -z-direction) of the cartridge 10' or housing 100'. However, embodiments are not limited by the direction in which the vibrator vibrates, and the direction in which the vibrator vibrates may be in various directions (e.g., z and -z directions, x and -x directions, y and -y directions, or any of these directions). combination) can be changed.
무화기(400')는 초음파 방식으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 방식에 비해 상대적으로 낮은 온도에서 에어로졸을 생성할 수 있다. 예를 들어, 히터를 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 방식의 경우, 에어로졸 생성 물질이 의도치 않게 200 °C 이상의 온도로 가열되는 상황이 발생하게 되어 사용자가 에어로졸에서 탄맛을 느끼게 될 수 있다.The atomizer 400' can generate aerosol at a relatively lower temperature than a method of heating the aerosol-generating material by atomizing the aerosol-generating material using ultrasonic waves. For example, in the case of heating the aerosol-generating material using a heater, a situation may occur where the aerosol-generating material is unintentionally heated to a temperature of 200 °C or higher, causing the user to feel a burnt taste in the aerosol.
반면, 일 실시예에 관한 카트리지(10')는 초음파 방식으로 에어로졸 생성 물질을 무화시킴으로써, 히터로 가열할 때에 비해 낮은 온도인 약 100 °C 내지 160 °C의 온도 범위에서 에어로졸을 생성할 수 있다. 이에 따라, 카트리지(10')는 에어로졸에서 탄맛이 느껴지는 것을 최소화할 수 있어, 사용자의 흡연감을 향상시킬 수 있다. On the other hand, the cartridge 10' according to one embodiment can generate aerosol in a temperature range of about 100 °C to 160 °C, which is lower than when heated with a heater, by atomizing the aerosol-generating material using ultrasonic waves. . Accordingly, the cartridge 10' can minimize the sensation of a burnt taste in aerosol, thereby improving the user's smoking experience.
무화기(400')는 인쇄 회로 기판(500')을 통해 외부 전원(예: 도 2의 본체(20)의 내부에 위치하는 배터리(510))와 전기적으로 연결될 수 있으며, 외부 전원으로부터 공급되는 전력에 의해 초음파 진동을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 무화기(400')는 카트리지(10')의 내부에 위치하는 인쇄 회로 기판(500')과 전기적으로 연결되고, 인쇄 회로 기판(500')은 카트리지(10')의 외부의 전원과 전기적으로 연결됨에 따라, 무화기(400')가 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다.The atomizer 400' may be electrically connected to an external power source (e.g., the
일 실시예에 따르면, 무화기(400')는 제1 도전체(410') 및 제2 도전체(420')를 통해 인쇄 회로 기판(500')과 전기적으로 연결될 수 있다.According to one embodiment, the atomizer 400' may be electrically connected to the printed
일 실시예에서, 제1 도전체(410')는 전기 전도성을 갖는 재료(예: 금속)를 포함하며, 무화기(400')의 상단에 위치하여 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')을 전기적으로 연결할 수 있다.In one embodiment, the
예를 들어, 제1 도전체(410')의 일 부분(예: 상단 부분)은 무화기(400')의 외주면의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되어 무화기(400')와 접촉하고, 제1 도전체(410')의 다른 부분(예: 하단 부분)은 일 부분에서 인쇄 회로 기판(500')을 향하는 방향으로 연장되도록 형성되어 인쇄 회로 기판(500')의 일 영역과 접촉할 수 있다. 제1 도전체(410')의 상술한 접촉 구조에 의해 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')은 전기적으로 연결될 수 있다.For example, a portion (e.g., upper portion) of the
일 예시에서, 제1 도전체(410')의 일 부분에는 개구(410h, opening)가 형성되어 무화기(400')의 적어도 일부는 제1 도전체(410')의 외부에 노출될 수 있다. 제1 도전체(410')의 개구(410h')를 통해 제1 도전체(410')의 외부에 노출되는 무화기(400')의 일 영역은 제2 액체 전달 수단(320')과 접촉하여 제2 액체 전달 수단(320')으로부터 에어로졸 생성 물질을 공급받을 수 있다.In one example, an
일 실시예에서, 제2 도전체(420')는 전기 전도성을 갖는 재료를 포함하며, 무화기(400')의 하단 또는 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')의 사이에 위치하여 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')을 전기적으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전체(420')는 일단이 무화기(400')의 하단 영역과 접촉하고, 타단은 인쇄 회로 기판(500')의 무화기(400')를 향하는 일 영역에 접촉함에 따라, 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')이 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the second conductor 420' includes an electrically conductive material and is located at the bottom of the atomizer 400' or between the atomizer 400' and the printed
일 실시예에 따르면, 제2 도전체(420')는 탄성을 갖는 도전성 재료를 포함하여, 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')을 전기적으로 연결하는 역할 뿐만 아니라, 무화기(400')를 탄성 지지하는 역할까지 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전체(420')는 도전체 스프링(conductive spring)을 포함할 수 있으나, 제2 도전체(420')가 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment, the second conductor 420' includes an elastic conductive material and not only serves to electrically connect the atomizer 400' and the printed
일 실시예에 관한 카트리지(10')는 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')의 사이에 위치하여 제2 도전체(420')를 지지하는 탄성 지지체(430')를 더 포함할 수 있다. 탄성 지지체(430')는 예를 들어, 플렉서블(flexible)한 특성을 갖는 재료를 포함하며, 제2 도전체(420')의 외주면을 감싸도록 배치되어 제2 도전체(420')를 탄성 지지할 수 있다. 다만, 카트리지(10')의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 탄성 지지체(430')가 생략될 수도 있다.The cartridge 10' according to one embodiment further includes an
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(500')은 제2 하우징(120')의 내부에 위치하며, 제1 도전체(410') 및 제2 도전체(420')를 통해 무화기(400')와 전기적으로 연결됨과 동시에 전기적 연결 부재(미도시)를 통해 외부 전원(예: 도 2의 배터리(510))와 전기적으로 연결될 수 있다.According to one embodiment, the printed
전기적 연결 부재는 예를 들어, 포고 핀(Pogo Pin), 와이어(wire), 케이블, 연성 인쇄 회로 기판(FPCB: flexible printed circuit board) 및 C-클립 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 전기적 연결 부재가 상술한 예시들에 한정되는 것은 아니다. The electrical connection member may include, for example, at least one of a pogo pin, a wire, a cable, a flexible printed circuit board (FPCB), and a C-clip. is not limited to the examples described above.
일 실시예에서, 제2 하우징(120')은 제2 하우징(120')의 내부와 카트리지(10')의 외부를 관통하는 복수의 관통 홀(121', 122', 123')을 포함할 수 있으며, 복수의 관통 홀 내에는 전기적 연결 부재가 배치되어 카트리지(10')의 내부에 위치하는 인쇄 회로 기판(500')과 카트리지(10')의 외부 전원을 전기적으로 연결할 수 있다. In one embodiment, the second housing 120' may include a plurality of through holes 121', 122', and 123' penetrating the inside of the second housing 120' and the outside of the cartridge 10'. An electrical connection member may be disposed within the plurality of through holes to electrically connect the printed
인쇄 회로 기판(500')이 제1 도전체(410') 및 제2 도전체(420')에 의해 무화기(400')와 전기적으로 연결되고, 전기적 연결 부재에 의해 카트리지(10')의 외부 전원과 전기적으로 연결됨에 따라, 무화기(400')는 인쇄 회로 기판(500')을 매개로 외부 전원과 전기적으로 연결되어 외부 전원으로 전력을 공급받을 수 있다.The printed
인쇄 회로 기판(500')의 적어도 일 영역에는 카트리지(10')의 작동 과정에서 발생되는 노이즈(또는 '잡음 신호')를 제거하기 위한 저항(R)이 실장될 수 있으며, 상술한 저항(R)은 노이즈를 제거함으로써 무화기(400')의 손상을 방지할 수 있다.A resistor (R) may be mounted on at least one area of the printed
무화기(400')에서 발생되는 초음파 진동에 의해 무화된 에어로졸은 배출 통로(150')를 통해 카트리지(10')의 외부로 배출되어 사용자에게 공급될 수 있다. 예를 들어, 배출 통로(150')는 하우징(100')의 내부 공간과 마우스피스(160')의 배출구(160e')를 연결 또는 연통하도록 형성되어, 무화기(400')에 의해 생성된 에어로졸은 배출 통로(150')를 따라 유동한 후, 배출구(160e')를 통해 카트리지(10')의 외부로 배출될 수 있다.The atomized aerosol by ultrasonic vibration generated by the atomizer 400' may be discharged to the outside of the cartridge 10' through the discharge passage 150' and supplied to the user. For example, the discharge passage 150' is formed to connect or communicate with the internal space of the housing 100' and the
일 실시예에 따르면, 배출 통로(150')는 하우징(100')의 내부 공간에 위치하며, 배출 통로(150')의 외주면의 적어도 일 영역은 저장조(200')에 의해 감싸지도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment, the discharge passage 150' is located in the inner space of the housing 100', and at least one area of the outer peripheral surface of the discharge passage 150' may be arranged to be surrounded by the storage tank 200'. However, it is not limited to this.
일 실시예에 관한 카트리지(10')는 저장조(200')로부터 발생된 누액(leakage)이 배출 통로(150')의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 밀봉 수단(130')을 더 포함할 수 있다.The cartridge 10' according to one embodiment may further include a sealing means 130' to prevent leakage generated from the reservoir 200' from flowing into the discharge passage 150'. there is.
배출 통로(150')의 외주면이 저장조(200')에 의해 감싸지도록 배치됨에 따라, 저장조(200')로부터 발생되는 누액이 배출 통로(150')에 유입되어 사용자의 흡연감을 저하시키는 경우가 발생할 수 있다. As the outer peripheral surface of the discharge passage 150' is arranged to be surrounded by the storage tank 200', there may be cases where leakage generated from the storage tank 200' flows into the discharge passage 150' and reduces the user's smoking experience. You can.
반면, 일 실시예에 관한 카트리지(10')는 밀봉 수단(130')을 통해 저장조(200')로부터 발생되는 누액이 배출 통로(150')의 내부로 유입되는 것을 차단함으로써, 사용자의 흡연감 저하를 방지할 수 있다.On the other hand, the cartridge 10' according to one embodiment blocks leakage generated from the reservoir 200' from flowing into the discharge passage 150' through the sealing means 130', thereby providing a user's smoking experience. Deterioration can be prevented.
일 실시예에서, 밀봉 수단(130')은 배출 통로(150')의 내부에 위치하여 배출 통로(150')의 내부에 누액이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 수단(130')은 배출 통로(150')에 끼워 맞춤되어 배출 통로(150')의 내측벽에 밀착할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the sealing means 130' is located inside the discharge passage 150' to prevent leakage from flowing into the discharge passage 150'. For example, the sealing means 130' may be fitted into the discharge passage 150' and may be in close contact with the inner wall of the discharge passage 150', but is not limited thereto.
또한, 밀봉 수단(130')은 내부가 빈 중공 형상으로 형성되어, 저장조(200')로부터 발생되는 누액이 배출 통로(150') 내로 유입되는 것을 방지하면서, 무화기(400')로부터 생성된 에어로졸의 유동을 방해하지 않을 수 있다.In addition, the sealing means 130' is formed in a hollow shape, preventing leakage generated from the reservoir 200' from flowing into the discharge passage 150', and preventing the leakage generated from the atomizer 400' from flowing into the discharge passage 150'. May not impede the flow of aerosol.
다른 실시예에서, 밀봉 수단(130')은 탄성을 갖는 재료(예: 고무(rubber))를 포함하여 무화기(400')에서 발생되는 초음파 진동을 흡수할 수 있으며, 그 결과 무화기(400')에서 발생된 초음파 진동이 카트리지(10')의 하우징(100')을 거쳐 사용자에게 전달되는 것을 최소화할 수 있다.In another embodiment, the sealing means 130' may include an elastic material (e.g., rubber) to absorb ultrasonic vibration generated from the atomizer 400', and as a result, the atomizer 400' may absorb ultrasonic vibrations. It is possible to minimize the transmission of ultrasonic vibration generated in the cartridge 10' to the user through the housing 100' of the cartridge 10'.
또 다른 실시예에서, 밀봉 수단(130')은 액체 전달 수단(300')의 상단에 위치하여 액체 전달 수단(300')을 무화기(400')를 향하는 방향으로 가압함으로써, 액체 전달 수단(300')과 무화기(400')의 접촉을 유지할 수 있다. 예를 들어, 밀봉 수단(130)은 제1 액체 전달 수단(310') 및/또는 제2 액체 전달 수단(320')을 -z 방향으로 가압함으로써, 제2 액체 전달 수단(320')과 무화기(400')의 사이의 접촉을 유지할 수 있다.In another embodiment, the sealing means 130' is located on top of the liquid delivery means 300' and presses the liquid delivery means 300' in a direction toward the atomizer 400', thereby forming the liquid delivery means ( 300') and the atomizer (400') can be maintained in contact. For example, the sealing means 130 is connected to the second liquid delivery means 320' by pressing the first liquid delivery means 310' and/or the second liquid delivery means 320' in the -z direction. Contact between the firearms 400' can be maintained.
일 실시예에 관한 카트리지(10')는 무화기(400')로부터 튀어 오르는 액적(droplet)이 사용자에게 공급되는 것을 방지하기 위한 구조체(140') 및 구조체(140')를 고정 또는 지지(support)하는 제1 지지 수단(141')을 더 포함할 수 있다.The cartridge 10' according to one embodiment fixes or supports the structure 140' and the structure 140' to prevent droplets bouncing from the atomizer 400' from being supplied to the user. ) may further include a first support means 141'.
에어로졸 생성 물질이 무화기(400')에서 발생되는 초음파 진동에 의해 무화되는 과정에서 일부 에어로졸 생성 물질은 미처 무화되지 못하여 액적이 생성될 수 있으며, 생성된 액적은 무화기(400')에서 발생되는 초음파 진동에 의해 튀어 올라 배출구(160e')를 통해 카트리지(10')의 외부로 배출되는 경우가 발생할 수 있다.In the process of atomizing aerosol-generating materials by ultrasonic vibration generated from the atomizer 400', some aerosol-generating materials may not be atomized and droplets may be generated, and the generated droplets may be generated from the atomizer 400'. There may be a case where it bounces due to ultrasonic vibration and is discharged to the outside of the cartridge 10' through the
구조체(140')는 배출 통로(150')와 인접한 위치에 배치되어 튀어 오른 액적이 마우스피스(160')의 배출구(160e')를 향하는 방향으로 이동 또는 유동하는 것을 제한할 수 있다. The structure 140' may be disposed adjacent to the discharge passage 150' to restrict the movement or flow of the bounced droplet in the direction toward the
예를 들어, 구조체(140')는 액적을 흡수할 수 있는 재료(예: 펠트(felt) 소재)를 포함하여, 무화기(400')로부터 튀어 오르는 액적을 흡수함으로써, 액적의 배출구(160e')를 향하는 이동 또는 유동하는 것을 제한할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the structure 140' includes a material capable of absorbing droplets (e.g., felt material), absorbs the droplets bouncing from the atomizer 400', thereby forming the
무화기(400')로부터 튀어 오르는 액적이 배출구(160e')를 통해 카트리지(10')의 외부로 배출되어 사용자에게 전달되는 경우, 사용자가 불쾌감을 느끼게 되어 전체적인 흡연감이 저하될 수 있다. If liquid droplets bouncing from the atomizer 400' are discharged to the outside of the cartridge 10' through the
반면, 일 실시예에 관한 카트리지(10')는 상술한 구조체(140')를 통해 무화되지 않고 무화기(400')로부터 튀어 오르는 액적이 배출구(160e')를 향하는 방향으로 이동하는 것을 제한함으로써, 액튐에 의한 사용자의 흡연감 저하를 줄일 수 있다. 본 개시에서 "액튐"은 무화기(400')에서 미처 무화되지 않은 액적이 튀어 오르는 것을 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.On the other hand, the cartridge 10' according to one embodiment is not atomized through the above-described structure 140' and restricts the movement of liquid droplets bouncing from the atomizer 400' in the direction toward the
제1 지지 수단(141')은 구조체(140')의 적어도 일 영역을 수용하고, 수용된 구조체(140')를 제1 하우징(110')의 일 영역에 유지 또는 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 수단(141')은 구조체(140')를 제1 하우징(110')의 마우스피스(160')와 인접한 일 영역(예: 상단 영역)에 유지 또는 고정시킬 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The first support means 141' may accommodate at least one area of the structure 140' and may maintain or fix the received structure 140' to one area of the first housing 110'. For example, the first support means 141' may maintain or fix the structure 140' in an area (e.g., an upper area) adjacent to the mouthpiece 160' of the
일 실시예에서, 제1 지지 수단(141')은 구조체(140')의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되어 구조체(140')를 수용할 수 있으며, 구조체(140')를 수용한 제1 지지 수단(141')이 제1 하우징(110')의 일 영역(예: z 방향의 영역)에 결합됨에 따라 구조체(140')가 제1 하우징(110')의 일 영역에 고정될 수 있다.In one embodiment, the first support means 141' is arranged to surround at least one area of the structure 140' and can accommodate the structure 140', and the first support means 141' can accommodate the structure 140'. As the means 141' is coupled to a region (eg, a region in the z-direction) of the first housing 110', the structure 140' may be fixed to a region of the first housing 110'.
구조체(140')를 수용한 제1 지지 수단(141')과 제1 하우징(110')은 제1 지지 수단(141')의 적어도 일부가 제1 하우징(110')에 억지 끼워 맞춤되는 방식으로 결합될 수 있으나, 제1 하우징(110')과 제1 지지 수단(141')의 결합 방식이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 제1 하우징(110')과 제1 지지 수단(141')은 스냅-핏 방식, 나사 결합 방식 또는 자력 결합 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수도 있다.The first support means 141' and the first housing 110', which accommodate the structure 140', are configured such that at least a portion of the first support means 141' is press-fitted into the first housing 110'. However, the coupling method of the first housing 110' and the first support means 141' is not limited to the above-described examples. In another example, the first housing 110' and the first support means 141' may be coupled by at least one of a snap-fit method, a screw coupling method, or a magnetic coupling method.
제1 지지 수단(141')은 소정의 강성을 가지면서, 방수성을 갖는 재료(예: 고무)를 포함하여, 구조체(140')를 제1 하우징(110')에 고정시킬 뿐만 아니라, 저장조(200')에서 발생되는 에어로졸 생성 물질의 누액을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1 지지 수단(141')은 저장조(200')의 마우스피스(160')를 향하는 영역을 차단함으로써, 에어로졸 생성 물질의 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The first support means 141' has a predetermined rigidity and includes a waterproof material (e.g., rubber), and not only fixes the structure 140' to the first housing 110', but also holds the storage tank ( It is possible to prevent leakage of aerosol-generating substances generated at 200'). For example, the first support means 141' blocks the area of the reservoir 200' facing the mouthpiece 160', thereby preventing leakage of aerosol-generating substances.
일 실시예에 관한 카트리지(10')는 액체 전달 수단(300') 및/또는 무화기(400')를 제1 하우징(110')의 내부에 유지시키기 위한 제2 지지 수단(330')을 더 포함할 수 있다.The cartridge 10' according to one embodiment includes a second support means 330' for maintaining the liquid delivery means 300' and/or the atomizer 400' within the first housing 110'. More may be included.
제2 지지 수단(330')은 제1 액체 전달 수단(310'), 제2 액체 전달 수단(320') 및/또는 무화기(400')의 외주면의 적어도 일부를 감싸도록 배치되어 제1 액체 전달 수단(310'), 제2 액체 전달 수단(320') 및/또는 무화기(400')를 수용할 수 있다. The second support means 330' is disposed to surround at least a portion of the outer peripheral surface of the first liquid delivery means 310', the second liquid delivery means 320', and/or the atomizer 400' to apply the first liquid. It may accommodate a delivery means 310', a second liquid delivery means 320', and/or an atomizer 400'.
일 실시예에서, 제2 지지 수단(330')은 제1 하우징(110')의 일 영역과 반대 방향에 위치한 다른 영역(예: -z 방향의 영역)에 결합될 수 있으며, 그 결과 제1 액체 전달 수단(310'), 제2 액체 전달 수단(320') 및/또는 무화기(400')는 제1 하우징(110')의 다른 영역에 유지 또는 고정될 수 있다.In one embodiment, the second support means 330' may be coupled to one area of the first housing 110' and another area located in the opposite direction (e.g., a region in the -z direction), resulting in the first housing 110' The liquid delivery means 310', the second liquid delivery means 320', and/or the atomizer 400' may be held or fixed to different areas of the first housing 110'.
제2 지지 수단(330')은 적어도 일부 영역이 제1 하우징(110')에 억지 끼워 맞춤되는 방식으로 제1 하우징(110')에 결합될 수 있으나, 제1 하우징(110')과 제2 지지 수단(330')의 결합 방식이 상술한 예시에 한정되는 것은 아니다. 다른 예시에서, 제1 하우징(110')과 제2 지지 수단(330')은 스냅-핏 방식, 나사 결합 방식 또는 자력 결합 방식 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수도 있다.The second support means 330' may be coupled to the first housing 110' in such a way that at least some areas are tightly fitted to the first housing 110', but the first housing 110' and the second support means 330' may be coupled to the first housing 110'. The coupling method of the support means 330' is not limited to the above-described example. In another example, the first housing 110' and the second support means 330' may be coupled by at least one of a snap-fit method, a screw coupling method, or a magnetic coupling method.
일 실시예에 따르면, 제2 지지 수단(330')은 소정의 강성을 가지면서 방수성을 갖는 재료(예: 고무)를 포함하여, 액체 전달 수단(300') 및 무화기(400')를 제1 하우징(110')에 고정시킬 뿐만 아니라, 저장조(200')에서 발생되는 에어로졸 생성 물질의 누액을 방지할 수 있다. 예를 들어, 제2 지지 수단(330')은 저장조(200')의 액체 전달 수단(300') 또는 무화기(400')와 인접한 영역을 차단함으로써, 에어로졸 생성 물질의 누액이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to one embodiment, the second support means 330' includes a material (e.g., rubber) having a predetermined rigidity and waterproofness, and provides the liquid delivery means 300' and the
이하에서는 도 10 및 11을 참조하여, 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')의 전기적 연결 구조 및 인쇄 회로 기판(500')에 실장된 저항(R)과 무화기(400')의 전기적 연결 관계에 대하여 구체적으로 살펴보도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 10 and 11, the electrical connection structure of the atomizer 400' and the printed
도 10은 일 실시예에 관한 카트리지의 진동자와 인쇄 회로 기판의 전기적 연결 관계를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 카트리지의 진동자와 인쇄 회로 기판의 전기적 연결 관계를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 10 is an exploded perspective view for explaining the electrical connection relationship between the vibrator of the cartridge and the printed circuit board according to one embodiment, and FIG. 11 is an exploded perspective view for explaining the electrical connection relationship between the vibrator of the cartridge and the printed circuit board shown in FIG. 10. This is a cross-sectional view.
도 10 및 11을 참조하면, 일 실시예에 관한 카트리지(예: 도 6 내지 도 9의 카트리지(10'))는 무화기(400'), 인쇄 회로 기판(500') 및 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')을 전기적으로 연결하기 위한 제1 도전체(410') 와 제2 도전체(420')를 포함할 수 있다.10 and 11, a cartridge according to one embodiment (e.g., cartridge 10' of FIGS. 6 to 9) includes an atomizer 400', a printed
인쇄 회로 기판(500')은 무화기(400')를 향하는 방향으로 배치되는 제1 면 및 제1 면과 반대 방향에 배치되는 제2 면을 포함할 수 있으며, 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면과 제2 면에는 인쇄 회로 기판(500')을 무화기(400') 및/또는 외부 전원(예: 도 2의 배터리(510))과 전기적으로 연결하기 위한 복수의 전기적 접점(electrical contact)들이 배치될 수 있다.The printed
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면에는 제1 전기적 접점(501') 및 제1 전기적 접점(501')과 이격되어 배치되는 제2 전기적 접점(502')이 배치될 수 있다.According to one embodiment, a first electrical contact 501' and a second electrical contact 502' spaced apart from the first electrical contact 501' are disposed on the first surface of the printed
제1 도전체(410')의 일 부분(또는 '상단 부분')은 무화기(400')의 외주면의 적어도 일 영역을 감싸도록 배치되어 무화기(400')와 접촉하고, 제1 도전체(410')의 다른 부분('하단 부분')은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 전기적 접점(501')과 접촉할 수 있다. 제1 도전체(410')의 상술한 배치 구조에 의해 무화기(400')와 제1 전기적 접점(501')은 전기적으로 연결될 수 있다.A portion (or 'upper portion') of the
제2 도전체(420')는 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')의 사이에 위치하며, 제2 도전체(420')의 일단(예: z 방향의 일단)은 무화기(400')의 인쇄 회로 기판(500')을 향하는 일 영역에 접촉하고, 제2 도전체(420')의 타단(예: -z 방향의 일단)은 인쇄 회로 기판(500')의 제2 전기적 접점(502')에 접촉할 수 있다. 제2 도전체(420')의 상술한 배치 구조에 의해 무화기(400')와 제2 전기적 접점(502')은 전기적으로 연결될 수 있다.The second conductor 420' is located between the atomizer 400' and the printed
일 실시예에 따르면, 무화기(400')는 무화기(400')의 인쇄 회로 기판(500')과 반대 방향을 향하는 일 영역에 배치되는 제1 전극(401')(또는 '상부 전극') 및 무화기(400')의 인쇄 회로 기판(500')을 향하는 영역에 배치되는 제2 전극(402')(또는 '하부 전극')을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the atomizer 400' has a first electrode 401' (or 'upper electrode') disposed in an area facing in the opposite direction to the printed
제1 전극(401') 및/또는 제2 전극(402')은 전기 전도성이 높은 재료를 포함하여, 무화기(400')와 제1 도전체(410') 및/또는 제2 도전체(420')를 전기적으로 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 제1 전극(401') 및/또는 제2 전극(402')은 예를 들어, 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 철(Fe), 백금(Pt) 및 납(Pb) 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The first electrode 401' and/or the second electrode 402' include a material with high electrical conductivity, and the atomizer 400' and the
도면 상에서는 제1 전극(401')은 무화기(400')의 가장자리를 따라 배치되고, 제2 전극(402')은 무화기(400')의 인쇄 회로 기판(500')을 향하는 영역의 중앙에 배치되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 제1 전극(401') 및/또는 제2 전극(402')의 배치 구조가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 제1 전극(401')은 무화기(400')의 가장자리의 일부에만 배치되거나, 제2 전극(402')이 무화기(400')의 중앙에서 벗어난 영역에 배치될 수도 있다.In the drawing, the first electrode 401' is disposed along the edge of the atomizer 400', and the second electrode 402' is at the center of the area facing the printed
일 실시예에서, 제1 도전체(410')의 일 부분은 무화기(400')의 외주면을 감싸도록 배치되어 무화기(400')의 일 영역에 배치된 제1 전극(401')과 접촉하고, 제1 도전체(410')의 다른 부분은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 전기적 접점(501')과 접촉함으로써, 무화기(400')와 제1 전기적 접점(501')이 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, a portion of the
다른 실시예에서, 제2 도전체(420')의 일단은 무화기(400')의 제2 전극(402')에 접촉하고, 제2 도전체(420')의 타단은 인쇄 회로 기판(500')의 제2 전기적 접점(502')과 접촉함으로써, 무화기(400')와 제2 전기적 접점(502')이 전기적으로 연결될 수 있다.In another embodiment, one end of the second conductor 420' is in contact with the second electrode 402' of the atomizer 400', and the other end of the second conductor 420' is connected to the printed
즉, 일 실시예에 관한 카트리지(10')는 무화기(400')의 제1 전극(401')과 인쇄 회로 기판(500')의 제1 전기적 접점(501')과 접촉하는 제1 도전체(410') 및 무화기(400')의 제2 전극(402')와 인쇄 회로 기판(500')의 제2 전기적 접점(502')과 접촉하는 제2 도전체(420')를 통해 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')을 전기적으로 연결할 수 있다.That is, the cartridge 10' according to one embodiment has a first conductor contacting the first electrode 401' of the atomizer 400' and the first electrical contact 501' of the printed
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면과 반대 방향에 위치하는 제2 면에는 제3 전기적 접점(501-1') 및 제4 전기적 접점(502-1')이 배치될 수 있다.According to one embodiment, a third electrical contact 501-1' and a fourth electrical contact 502-1' are disposed on the second side of the printed
일 실시예에서, 제3 전기적 접점(501-1')은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면에 배치되는 제1 전기적 접점(501')과 대응되는 위치에 배치되며, 제1 전기적 비아(V1)를 통해 제1 전기적 접점(501')과 전기적으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the third electrical contact 501-1' is disposed at a position corresponding to the first electrical contact 501' disposed on the first side of the printed
예를 들어, 제3 전기적 접점(501-1')은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면 상에서 봤을 때, 제1 전기적 접점(501')과 중첩되는 위치에 배치될 수 있으며, 제1 전기적 접점(501')과 제3 전기적 접점(501-1')의 사이에는 제1 도전성 비아(V1)가 위치하여 제1 전기적 접점(501)과 제3 전기적 접점(501-1')을 연결할 수 있다.For example, the third electrical contact 501-1' may be disposed at a position overlapping with the first electrical contact 501' when viewed from the first side of the printed
제1 도전성 비아(V1)는 예를 들어, 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면과 제2 면을 관통하도록 배치되어 제1 전기적 접점(501')과 제3 전기적 접점(501-1')을 전기적으로 연결할 수 있다.For example, the first conductive via (V 1 ) is disposed to penetrate the first and second surfaces of the printed
다른 실시예에서, 제4 전기적 접점(502-1')은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면에 배치되는 제2 전기적 접점(502')과 대응되는 위치에 배치되며, 제2 전기적 비아(V2)를 통해 제2 전기적 접점(502')과 전기적으로 연결될 수 있다.In another embodiment, the fourth electrical contact 502-1' is disposed at a position corresponding to the second electrical contact 502' disposed on the first side of the printed
예를 들어, 제4 전기적 접점(502-1')은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면 상에서 봤을 때, 제2 전기적 접점(502')과 중첩되는 위치에 배치될 수 있으며, 제2 전기적 접점(502')과 제4 전기적 접점(502-1')의 사이에는 제2 도전성 비아(V2)가 위치하여 제2 전기적 접점(502')과 제4 전기적 접점(502-1')을 연결할 수 있다.For example, the fourth electrical contact 502-1' may be disposed at a position overlapping with the second electrical contact 502' when viewed from the first side of the printed
제2 도전성 비아(V2)는 예를 들어, 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면과 제2 면을 관통하도록 배치되어 제2 전기적 접점(502')과 제4 전기적 접점(502-1')을 전기적으로 연결할 수 있다.For example, the second conductive via (V 2 ) is disposed to penetrate the first and second sides of the printed
제3 전기적 접점(501-1')은 제2 하우징(예: 도 8의 제2 하우징(120'))의 제1 관통 홀(예: 도 8의 제1 관통 홀(121'))과 대응되는 위치에 배치되어, 제1 관통 홀 내에 배치되는 전기적 연결 부재를 통해 외부 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3 전기적 접점(501-1')은 제1 관통 홀에 배치되는 전기적 연결 부재를 통해 본체(예: 도 2의 본체(20))의 배터리(예: 도 2의 배터리(510))와 전기적으로 연결될 수 있다.The third electrical contact 501-1' corresponds to the first through hole (e.g., the first through hole 121' in FIG. 8) of the second housing (e.g., the second housing 120' in FIG. 8). It is disposed in a position where it can be electrically connected to an external power source through an electrical connection member disposed in the first through hole. For example, the third electrical contact 501-1' is connected to a battery (e.g.,
또한, 제4 전기적 접점(502-1')은 제2 하우징의 제2 관통 홀(예: 도 8의 제2 관통 홀(122'))과 대응되는 위치에 배치되어, 제2 관통 홀 내에 배치되는 전기적 연결 부재를 통해 외부 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제4 전기적 접점(502-1')은 제2 관통 홀 내에 배치되는 전기적 연결 부재를 통해 본체의 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다.Additionally, the fourth electrical contact 502-1' is disposed at a position corresponding to the second through hole of the second housing (e.g., the second through hole 122' in FIG. 8) and is disposed within the second through hole. It can be electrically connected to an external power source through an electrical connection member. For example, the fourth electrical contact point 502-1' may be electrically connected to the battery of the main body through an electrical connection member disposed in the second through hole.
일 실시예에 관한 카트리지(10')의 인쇄 회로 기판(500')은 제1 면에는 제1 전기적 접점(501')과 제2 전기적 접점(502')이 배치되고, 제2 면에는 제1 전기적 접점(501') 및 제2 전기적 접점(502')과 각각 전기적으로 연결되는 제3 전기적 접점(501-1')과 제4 전기적 접점(502-1')이 배치됨에 따라, 무화기(400')와 외부 전원(예: 본체의 배터리)을 전기적으로 연결하는 매개체로 동작할 수 있다.The printed
인쇄 회로 기판(500')의 제1 전기적 접점(501')과 제2 전기적 접점(502')이 무화기(400')와 전기적으로 연결되고, 제3 전기적 접점(501-1')과 제4 전기적 접점(502-1')이 본체의 배터리와 전기적으로 연결됨에 따라, 무화기(400')와 외부 전원 사이의 전기적 회로가 형성될 수 있다. The first electrical contact 501' and the second electrical contact 502' of the printed
무화기(400')와 외부 전원의 사이에 형성되는 전기적 회로를 통해 무화기(400')는 외부 전원으로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시킬 수 있다. 예를 들어, 외부 전원으로부터 공급되는 전력은 카트리지의 내부에 배치되는 인쇄 회로 기판(500')을 거쳐 무화기(400')로 전달될 수 있으며, 무화기(400)는 공급받은 전력을 통해 초음파 진동을 발생시켜 에어로졸을 발생시킬 수 있다.The atomizer 400' can receive power from an external power source through an electrical circuit formed between the atomizer 400' and an external power source to atomize the aerosol-generating material into an aerosol. For example, power supplied from an external power source may be transmitted to the atomizer 400' via a printed
일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(500')은 제1 면에 배치되는 제5 전기적 접점(503') 및 제5 전기적 접점(503')과 대응되는 제2 면의 일 영역에 배치되는 제6 전기적 접점(503-1')을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the printed
제5 전기적 접점(503')은 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면에서 봤을 때, 제6 전기적 접점(503-1')과 대응 또는 중첩되는 위치에 배치될 수 있으며, 제5 전기적 접점(503')과 제6 전기적 접점(503-1')의 사이에는 제3 도전성 비아(V3)가 배치되어 제5 전기적 접점(503')과 제6 전기적 접점(503-1')이 전기적으로 연결될 수 있다.The fifth electrical contact 503' may be disposed at a position corresponding to or overlapping with the sixth electrical contact 503-1' when viewed from the first side of the printed
일 예시에서, 제5 전기적 접점(503')은 제1 도전체(410')의 일 영역과 접촉함에 따라, 무화기(400')와 제5 전기적 접점(503')이 전기적으로 연결될 수 있다.In one example, the fifth electrical contact point 503' contacts a region of the
다른 예시에서, 제6 전기적 접점(503-1')은 제2 하우징의 제2 관통 홀(예: 도 8의 제 제3 관통 홀(123'))과 대응되는 위치에 배치되어, 제3 관통 홀 내에 배치되는 전기적 연결 부재를 통해 외부 전원(예: 본체의 배터리)과 전기적으로 연결될 수 있다.In another example, the sixth electrical contact point 503-1' is disposed at a position corresponding to the second through hole (e.g., the third through hole 123' in FIG. 8) of the second housing, It may be electrically connected to an external power source (e.g., a battery of the main body) through an electrical connection member disposed in the hole.
일 실시예에 관한 카트리지는 인쇄 회로 기판(500')의 제1 면에 제1 도전체(410')와 전기적으로 연결되는 2개의 전기적 접점(제1 전기적 접점(501'), 제5 전기적 접점(503'))을 배치함으로써, 제1 도전체(410')가 2개의 전기적 접점 중 어느 하나의 접점에만 접촉하더라도 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')이 전기적으로 연결되도록 할 수 있다. The cartridge according to one embodiment has two electrical contacts (a first electrical contact 501' and a fifth electrical contact) electrically connected to the
제1 도전체(410')가 제1 전기적 접점(501')과 제5 전기적 접점(503') 중 어느 하나의 전기적 접점과만 접촉하더라도 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')이 전기적으로 연결될 수 있으므로, 인쇄 회로 기판(500')의 배치 방향에 관계없이 무화기(400')와 인쇄 회로 기판(500')의 전기적 연결 관계가 유지될 수 있다.Even if the
제1 전기적 접점(501') 내지 제6 전기적 접점(503-1')은 예를 들어, 인쇄 회로 기판(500')에 실장되는 도전성 패드 또는 솔더링 패드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The first to sixth electrical contacts 501' to 503-1' may be, for example, conductive pads or soldering pads mounted on the printed
인쇄 회로 기판(500')의 일 영역에는 외부 전원에서 무화기(400')로 전력이 공급되는 과정 또는 인쇄 회로 기판(500')의 회로에서 발생되는 노이즈(noise)를 제거 또는 필터링하기 위한 저항(R)이 배치될 수 있다.One area of the printed
일 실시예에 따르면, 저항(R)은 인쇄 회로 기판(500')의 일 영역에 실장되어(mounted) 에어로졸 생성 장치의 작동 시(또는 "전원 on")에 발생되는 노이즈를 제거하여 무화기(400')에 안정적인 전압이 인가되도록 할 수 있다.According to one embodiment, the resistor (R) is mounted in one area of the printed
무화기(400')에 전력 공급이 시작되는 시점 또는 전력 공급이 진행되는 과정에서 무화기(400')와 외부 전원의 사이의 전기적 회로에서는 의도치 않은 노이즈가 발생할 수 있다. 예를 들어, 무화기(400')에 공급되는 전압 신호에 노이즈가 발생하여 무화기(400')에는 지정된 값보다 높은 전압이 인가될 수 있으며, 이에 따라 무화기(400')의 온도가 급격하게 상승(예: 퀴리 온도 이상으로 상승)하여 무화기(400')가 손상되는 경우가 발생할 수 있다.When power supply to the atomizer 400' begins or while power supply is in progress, unintended noise may occur in the electrical circuit between the atomizer 400' and an external power source. For example, noise may occur in the voltage signal supplied to the atomizer 400', causing a voltage higher than the specified value to be applied to the atomizer 400', resulting in a rapid increase in the temperature of the atomizer 400'. If the temperature rises rapidly (e.g., rises above the Curie temperature), the atomizer 400' may be damaged.
반면, 일 실시예에 관한 카트리지는 인쇄 회로 기판(500')에 실장되는 저항(R)을 통해 무화기(400')에 무화기(400')와 외부 전원의 사이에 형성되는 전기적 회로에서 발생되는 노이즈를 제거 또는 필터링함 수 있으며, 그 결과 카트리지 또는 에어로졸 생성 장치를 안정적으로 작동시킬 수 있다.On the other hand, the cartridge according to one embodiment generates electricity in an electrical circuit formed between the atomizer 400' and an external power source in the atomizer 400' through a resistor (R) mounted on a printed
일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.One embodiment may also be implemented in the form of a recording medium containing instructions executable by a computer, such as program modules executed by a computer. Computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and non-volatile media, removable and non-removable media. Additionally, computer-readable media may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and non-volatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer-readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes computer readable instructions, data structures, other data such as program modules, modulated data signals, or other transmission mechanisms, and includes any information delivery medium.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art related to the present embodiment will understand that the above-described substrate can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics. Therefore, the disclosed methods should be considered from an explanatory rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims, not the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.
10: 카트리지 20: 본체
100: 하우징 110: 제1 하우징
120: 제2 하우징 130: 공기 유입 통로
130i: 공기 유입구 131: 제1 공기 유입 통로
131i: 제1 공기 유입구 132: 제2 공기 유입 통로
132i: 제2 공기 유입구 140: 구조체
141: 제1 지지 부재 150: 배출 통로
151: 제1 배출 통로 152: 제2 배출 통로
160: 마우스피스 160e: 배출구
200: 저장조 210: 연결 통로
300: 액체 전달 수단 310: 제1 액체 전달 수단
320: 제2 액체 전달 수단 330: 진동 전달 수단
340: 제2 지지 부재 400: 무화기
510: 배터리 520: 센서
530: 사용자 인터페이스 540: 메모리
550: 프로세서 1000: 에어로졸 생성 장치10: Cartridge 20: Body
100: housing 110: first housing
120: second housing 130: air inlet passage
130i: air inlet 131: first air inlet passage
131i: first air inlet 132: second air inlet passage
132i: second air inlet 140: structure
141: first support member 150: discharge passage
151: first discharge passage 152: second discharge passage
160:
200: reservoir 210: connection passage
300: liquid delivery means 310: first liquid delivery means
320: second liquid transmission means 330: vibration transmission means
340: second support member 400: atomizer
510: Battery 520: Sensor
530: User Interface 540: Memory
550: Processor 1000: Aerosol generating device
Claims (12)
상기 저장부에 저장된 에어로졸 생성 물질을 흡수하는 액체 전달 수단; 및
초음파 진동을 발생시켜 상기 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 무화시키는 무화기(atomizer)를 포함하고,
상기 무화기는 진동자를 포함하고, 상기 진동자는 0.6nF 내지 1.1nF의 커패시턴스(capacitance) 값을 갖고,
상기 진동자의 커패시턴스 값의 범위 내에서, 상기 진동자의 물성치(property)가 결정되는, 에어로졸 생성 장치.A storage unit where aerosol-generating substances are stored;
Liquid delivery means for absorbing the aerosol-generating material stored in the storage unit; and
It includes an atomizer that generates ultrasonic vibration to atomize the aerosol-generating material absorbed by the liquid delivery means into an aerosol,
The atomizer includes a vibrator, and the vibrator has a capacitance value of 0.6nF to 1.1nF,
An aerosol generating device, wherein the properties of the vibrator are determined within a range of the capacitance value of the vibrator.
상기 진동자의 물성치는,
압전상수, 전기-기계 결합계수, 품질계수, 쿼리온도 및 첨가물 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치. According to claim 1,
The physical properties of the vibrator are,
An aerosol generating device comprising at least one of a piezoelectric constant, an electro-mechanical coupling coefficient, a quality factor, a query temperature, and an additive.
상기 첨가물은,
코발트(Co), 안티모니(Sb) 및 나이오비듐(Nb) 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.According to claim 3,
The additives are:
An aerosol generating device comprising at least one of cobalt (Co), antimony (Sb), and niobidium (Nb).
상기 진동자의 두께는,
0.69mm 내지 0.71 mm 인, 에어로졸 생성 장치.According to claim 1,
The thickness of the vibrator is,
An aerosol generating device measuring between 0.69 mm and 0.71 mm.
상기 진동자의 지름은,
7mm 내지 9mm인, 에어로졸 생성 장치.According to claim 1,
The diameter of the vibrator is,
An aerosol generating device measuring between 7 mm and 9 mm.
상기 진동자는,
PZT(Lead zirconate titanate)인, 에어로졸 생성 장치.According to claim 1,
The vibrator is,
An aerosol generating device, which is lead zirconate titanate (PZT).
상기 액체 전달 수단은,
상기 저장부와 인접하게 배치되고, 상기 저장부로부터 에어로졸 생성 물질을 공급 받는 제1 액체 전달 수단; 및
상기 제1 액체 전달 수단과 상기 무화기의 사이에 위치하며, 상기 제1 액체 전달 수단으로 공급된 에어로졸 생성 물질을 상기 무화기로 전달하는 제2 액체 전달 수단을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.According to claim 1,
The liquid delivery means is,
a first liquid delivery means disposed adjacent to the storage unit and receiving an aerosol-generating material from the storage unit; and
An aerosol generating device, comprising a second liquid delivery means positioned between the first liquid delivery means and the atomizer and delivering the aerosol generating material supplied to the first liquid delivery means to the atomizer.
무화된 에어로졸이 외부로 배출되기 위한 배출구를 포함하는 마우스피스; 및
상기 무화기와 상기 배출구를 연결하는 배출 통로를 더 포함하고,
상기 무화기에 의해 무화된 에어로졸은 상기 배출 통로를 따라 상기 배출구를 향하는 방향으로 이동하는, 에어로졸 생성 장치. According to claim 8,
A mouthpiece including an outlet for discharging the atomized aerosol to the outside; and
Further comprising a discharge passage connecting the atomizer and the discharge port,
The aerosol atomized by the atomizer moves along the discharge passage in a direction toward the discharge port.
상기 제1 액체 전달 수단은 상기 무화기로부터 튀어 오르는 액적(droplet)의 상기 배출 통로를 향하는 이동을 제한하는, 에어로졸 생성 장치.According to clause 9,
wherein the first liquid delivery means restricts the movement of droplets bouncing from the atomizer toward the discharge passage.
배터리 전압을 공급하는 배터리; 및
상기 배터리 전압을 변환하여 상기 진동자에 교류 전압을 공급하는 전력변환회로를 더 포함하고,
상기 전력변환회로의 인덕터의 인덕턴스값 및 공진주파수에 따라 상기 진동자의 커패시턴스값이 결정되는, 에어로졸 생성 장치.According to claim 1,
Battery supplying battery voltage; and
It further includes a power conversion circuit that converts the battery voltage to supply an alternating voltage to the oscillator,
An aerosol generating device in which the capacitance value of the vibrator is determined according to the inductance value and resonance frequency of the inductor of the power conversion circuit.
상기 전력변환회로를 제어하는 프로세서를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.According to claim 11,
An aerosol generating device further comprising a processor that controls the power conversion circuit.
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