KR20200067137A - 전자담배 담배액 공급 장치 및 담배액 공급 방법 - Google Patents

전자담배 담배액 공급 장치 및 담배액 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압전기판(1), 절연막(2), 제1 손가락모양 트랜스듀서(31) 및 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 레저부아(Reservoir)(4), 유로(5)와 담배액배출구(7)를 포함하는 전자담배 담배액 공급 장치를 공개한다. 본 발명은 전자담배 담배액 공급 장치를 사용하는 담배액 공급 방법을 더 공개한다. 본 발명에 따른 전자담배 담배액 공급 장치는 체적이 작으며, 담배액 공급속도가 안정적이고 균등하며, 속도를 제어할 수 있다.

Description

전자담배 담배액 공급 장치 및 담배액 공급 방법
본 발명은 전자담배 기술분야에 관한 것으로, 특히, 전자담배 담배액 공급 장치와 담배액 공급 방법에 관한 것이다.
전자담배는 새롭게 발전되어 종래 궐련을 대체할 수 있는 제품으로서, 시장 전망이 아주 좋다. 하지만, 소형으로 구성되어 휴대에 편리하고, 연기량이 많으며, 입맛이 더 좋은 등 측면에 대한 요구에 도달하기 위해, 그 자체는 아직도 많은 문제를 해결해야 한다. 여기에서, 아주 중요한 부분은 바로 전자담배 무화 및 담배액 공급문제이다. 최근에 전자담배 무화기술이 각광받는 진보를 거두었지만, 어떻게 좁은 공간 내에서 전자담배 무화 공급에 적절한 담배액량을 제공하는가 하는 것은 여전히 도전이며, 그는 본질적으로 마이크로 펌프 설계문제로 꼽을 수 있다.
종래기술에 따른 압전, 전자기 마이크로 펌프 등 담배액 공급 장치는 대부분 대형 외장설비로서, 체적이 크고 제어시스템이 복잡하므로, 응용환경이 아주 한정되어 있다. 휴대에 편리한 목적에 달성하기 위해, 전자담배는 통상적으로 체적이 아주 작게 구성되었으므로, 종래의 마이크로 펌프 담배액 공급 장치는 체적이 아주 작은 전자담배 중에 사용하는 데 적절하지 않다. 이외에도, 종래의 전자담배는 면심의 모세관 역할에 의해 무화에 필요한 담배액을 제공하며, 늘 담배액 공급이 고르지 않거나 또는 부족해 면심이 탄화되는 문제점이 존재하며, 더 나아가, CO 등 유해물질이 발생되어 위해성이 비교적 크다. 면심의 모세관 역할에 의해 피동적으로 담배액을 유도하면 속도가 제어되지 않아 안정성이 없는 데, 담배액 유도 속도가 무화 속도보다 느리면 쉽게 무화 불충분이 발생되며, 더 나아가, 펌핑 입맛에 영향을 미치고, 심지어 알데하이드류 등 유해물질이 발생되어 건강상의 위험이 존재하며; 담배액 유도 속도가 무화 속도보다 빠르면 무화되지 않은 담배진이 쉽게 장치를 오염시키며, 흡연자에게 불편감을 가져다 줄 뿐만 아니라, 전자담배의 수명을 단축시킨다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출되었다.
본 발명은 전자담배 담배액 공급 장치를 공개하며, 체적이 작아 휴대에 편리하도록 하는 것을 목적으로 하는 전자담배에 적절한 데, 담배액 공급 속도가 안정적이고 균등하며, 속도 제어가 가능하고 무화 효과를 보증한다.
본 발명의 기술안은 아래와 같다.
본 발명은 제1측면에서, 압전기판(1), 압전기판(1)에 커버되는 절연막(2), 제1 손가락모양 트랜스듀서(Interdigital transducer)(31) 및 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 레저부아(Reservoir)(4), 유로(5)와 담배액배출구(7)를 포함하며;
상기 레저부아(4)에 담배액주입구(6)를 설치하고, 상기 유로(5) 일단이 상기 레저부아(4)와 연통되어 밀폐되고, 다른 일단은 담배액배출구(7)이며;
상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 압전기판(1) 표면에 접착 설치되어 압전기판(1)과 절연막(2) 사이에 존재하며; 상기 레저부아(4), 유로(5)와 담배액배출구(7)가 상기 절연막(2) 밖 상면에 설치되며;
상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)는 레저부아(4)와 유로(5) 반대방향 외측에 위치해 레저부아(4)와 접촉하지 않고, 상기 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 레저부아(4)와 담배액배출구(7) 사이의 유로(5) 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치를 공개한다.
바람직하게, 상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31), 레저부아(4), 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 유로(5)와 담배액배출구(7)는 동일 직선에 존재한다.
바람직하게, 상기 절연막(2)의 두께가 200nm-400nm이며; 상기 유로(5)의 폭이 상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파장의 5-11배이고, 깊이가 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파장의 2-5배이며; 상기 담배액배출구(7)의 폭이 1mm-10mm이고, 높이가 0.1mm-1.0mm이다.
바람직하게, 상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 사용하는 입력 신호는 동일 주파수이고, 그 주파수 범위는 100MHz-400MHz이며; 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)의 출력은 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 출력보다 작지 않다.
바람직하게, 상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 2층 금속 박막이 증착되어 형성된 게이트 전극을 포함하는 데, 제1층 금속 박막의 자재는 티타늄 또는 크롬이고, 두께가 30nm-100nm이며, 제2층 금속 박막의 자재는 알루미늄 또는 금이고, 두께가 100nm-300nm이다.
바람직하게, 상기 압전기판(1)은 석영, 산화아연 박막이 도금된 실리콘판, 압전 세라믹, 니오브산리튬 또는 탄탈산리튬 중의 하나 또는 몇 개인 데, 그는 두께가 0.3mm-1.5mm, 온도계수가 -100×10-7/℃~-30×10-6/℃, 전자기계식 커플링 계수가 3.5%-8.5%이고, 압전기판(1)에서의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 전파 속도가 3950m/s-4005m/s이며; 더 바람직하게, 상기 압전기판(1)은 Y를 X128.68°방향으로 절단한 재질로서, 두께가 0.5mm, 1mm또는 1.5mm이고, 전자기계식 커플링 계수가 5.5%, 온도 계수가 -72×10-6/℃이며, 압전기판(1)에서의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 전파속도가 3985m/s이다.
바람직하게, 상기 레저부아(4)와 유로의 자재는 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane)이다.
바람직하게, RF신호발생장치(8)를 더 포함하는 데, 그는 RF전원으로서, 그 주파수 범위는 100MHz-200MHz이고 출력 범위는 0.1W-1.5W이다.
바람직하게, 상기 압전기판(1) 외측에 설치된 두 그룹의 송전포트(9)를 더 포함하는 데, 그는 상기 RF신호발생장치(8)를 연결하는 데 사용하며, 여기에서, 한 그룹의 송전포트(9)는 리드와이어(10)를 통해 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 서로 연결되며, 다른 한 그룹의 송전포트(9)는 리드와이어(10)를 통해 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)와 서로 연결된다.
본 발명은 제2 측면에서 전자담배 담배액 공급 방법을 공개하였는 데, 상기 전자담배 담배액 공급 장치 사용방법은, 제2 손가락모양 트랜스듀서를 가동함으로써, RF신호 구동하에 압전기판의 상표면에서 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아 중의 담배액이 담배액배출구를 향해 유동하는 것을 제지한 다음, 이어서, 상기 담배액주입구로부터 레저부아 중에 담배액을 주입하는 단계; 담배액을 주입 완료한 후, 제1 손가락모양 트랜스듀서를 가동함으로써, RF신호 구동하에 압전기판의 상표면에서 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아 중의 담배액을 추진해 담배액배출구 방향으로 유동하도록 하고, 제1 손가락모양 트랜스듀서와 제2 손가락모양 트랜스듀서의 출력 파워를 조절함으로써, 레저부아 중의 담배액이 담배액 배출구 방향으로 등속 유동하도록 해 흡연자가 펌핑할 수 있도록 하는 단계;
제1 손가락모양 트랜스듀서가 작동을 멈추고 제2 손가락모양 트랜스듀서가 계속 작동하도록 하며, 여전히 작동하는 제2 손가락모양 트랜스듀서가 제2 손가락모양 트랜스듀서와 레저부아 사이의 유로 중의 담배액을 추진해 레저부아로 유동하도록 하는 단계; 제2 손가락모양 트랜스듀서와 담배액 배출구 사이의 유로 중의 담배액이 유출하고 완전히 무화된 후, 제2 손가락모양 트랜스듀서의 작동을 정지해 펌핑을 종료하는 단계를 포함한다.
1. 본 발명에 따른 전자담배 담배액 공급 장치는 칩식 설계를 이용하며, 소형화, 저소모, 고효율을 구현할 수 있으므로, 체적을 작게 구성해 휴대에 편리하도록 하는 것을 목적으로 하는 전자담배에 적절하다. 절연막을 통해 손가락모양 트랜스듀서와 액상으로 공급되는 담배액을 격리시킴으로써, 담배액 공급의 안전성을 보증하고, 회로의 단락 위험을 줄이며, 비교적 높은 안전계수를 가지어 믿음성이 높다.
2. 본 발명에 따른 전자담배 담배액 공급 장치는 압전기판의 제1 손가락모양 트랜스듀서를 이용해 레저부아(Reservoir) 중 담배액에 대한 주동 펌핑을 구현하고, 제2 손가락모양 트랜스듀서를 통해 담배액의 유동방향과 유동속도를 제어함으로써, 전자담배 담배액 공급 과정에서 담배액 유도 속도의 제어가능성과 안정성을 보증하고, 수요에 따라 손가락모양 트랜스듀서의 출력을 조절해 담배액 공급량을 통제함으로써, 담배액의 정확한 공급을 보증하며, 담배액 무화 효과가 더 향상되어 무화 품질을 향상시킨다.
3. 본 발명에 따른 전자담배 담배액 공급 장치는 손가락모양 트랜스듀서가 발생한 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 통해 담배액을 구동하고, 필요하는 구동 출력이 작으며, 발열량이 아주 작아 오랫동안 작동해도 열량이 누적되지 않으므로, 고온 열분해의 가능성을 줄일 수 있다. CO, 알데하이드류 등 유해성분이 발생되지 않는다.
도면은 본 발명을 더 심도있게 이해하도록 하는 데 사용되어 명세서의 일부를 구성하며, 본 발명의 실시예와 함께 본 발명을 해석하는 데 사용되지만, 본 발명을 한정하지 않는다. 도면에서,
도 1은 본 발명 실시예 중 전자담배 담배액 공급 장치의 구조 설명도이고;
도 2는 본 발명 실시예 중 손가락모양 트랜스듀서의 구조 설명도이다.
이하, 도면과 실시예를 통해 본 발명의 기술안을 더 상세히 설명한다.
실시예:
종래기술 중에 존재하는 담배액 공급 통제불가성 및 불안정성, 유해물질 증가, 입맛 및 품질에 미치는 영향 등 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 실시예는 표면음향파(Surface Acoustic Wave, SAW)를 통해 비접촉식 담배액 주동 펌핑을 구현하고, 펌핑량은 제어와 조절이 가능하며, 안정적으로 통제 가능하게 담배액을 공급할 수 있으며, 유해물질을 줄이고, 품질을 향상해 더 우수한 입맛을 얻을 수 있는 담배액 펌핑 장치와 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 실시예는 구조가 도 1에 도시된 바와 같이, 압전기판(1), 절연막(2), 압전기판(1)과 절연막(2) 사이에 설치된 제1 손가락모양 트랜스듀서(31) 및 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 절연막(2) 밖 상면에 설치된 레저부아(Reservoir)(4)와 유로(5)를 포함하며;
레저부아(4)에 담배액주입구(6)를 설치하는 데, 유로(5) 일단은 상기 레저부아(4)와 연통되어 밀폐되고, 다른 일단은 담배액배출구(7)이며;
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 압전기판(1) 표면에 접착 설치되어 압전기판(1)과 절연막(2) 사이에 존재하며; 레저부아(4), 유로(5)와 담배액배출구(7)가 상기 절연막(2) 밖 상면에 설치되며;
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)는 레저부아(4)와 유로(5) 반대방향 외측에 위치해 레저부아(4)와 접촉하지 않고, 상기 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 레저부아(4)와 담배액배출구(7) 사이의 유로(5) 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치를 제공한다.
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 RF신호 구동하에 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아(4) 중의 담배액을 추진해 유로(5), 담배액배출구(7) 방향으로 유동하거나 또는 그가 레저부아(4) 중에 머물도록 한다.
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 압전기판과 절연막(2) 사이에 설치되며, 절연막(2)은 압전기판(1) 표면을 커버한다. 상세하게, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 미세가공 공법을 통해 손가락이 교차된 형태를 갖는 금속 박막을 표면 연마 처리를 거친 후의 압전기판(1) 상측에 증착한다.
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)가 여기시킨(excitation) 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)는 레저부아(4) 내에 보관된 담배액을 유로(5) 중에 까지 주동 펌핑한다. 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 여기시킨 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)는 각각 유로(5)의 양단으로 전파되어 레저부아(4) 내의 담배액이 유로에 유입되는 것을 제지하고, 레저부아(4) 내의 담배액을 담배액배출구(7)에 까지 펌핑한다. 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제1 손가락모양 트랜스듀서(32)의 작동 상태를 통제함으로써, 담배액이 레저부아(4) 중에 머물거나 또는 유로(5) 중으로 유동해 직접 담배액배출구(7)로부터 유출되도록 제어한다.
제1 손가락모양 트랜스듀서(31), 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 레저부아(4)와 유로(5)의 중심선은 동일 직선에 존재하며; 제1 손가락모양 트랜스듀서(31), 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 레저부아(4), 유로(5)와 압전기판(1)의 표면은 수직으로 밀접히 접착한다.
압전기판(1)은 압전 효과를 갖는 압전 자재로서, 압전기판(1)의 자재는 석영, 산화아연 박막이 도금된 실리콘판, 압전 세라믹, 니오브산리튬과 탄탈산리튬 중에서 적어도 하나이다. 압전기판(1)의 두께가 0.3mm-1.5mm, 온도계수가 -100×10-7/℃~-30×10-6/℃, 전자기계식 커플링 계수가 3.5%~8.5%이며, 압전기판(1)에서의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 전파 속도가 3950m/s~4005m/s이다.
압전기판(1)가 비교적 늘 이용하는 두께 사이즈는 1.5mm, 1mm와 0.5mm이며, 비교적 늘 이용하는 전자기계식 커플링 계수는 4.5%, 5.0%, 6.0%, 7.0%, 7.5% 등이며, 비교적 늘 이용하는 온도계수는 -72×10-7/℃, -36×10-7/℃, -36×10-6/℃, -72×10-6/℃ 등이며, 비교적 늘 이용하는 전파 속도는 3960m/s, 3975m/s, 3985m/s, 4000m/s 등이다.
본 실시예에서, 압전기판(1)은 Y를 X128.68°방향으로 절단한 니오브산리튬을 선정하는 데, 두께가 1mm, 전자기계식 커플링 계수가 5.5%, 온도계수가 -72×10-6/℃이며, 압전기판에서의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 전파 속도가 3985m/s이다.
본 실시예에서, 절연막(2)의 자재가 이산화규소이며, 절연막의 두께가 250nm이다. 절연막(2)은 전체 압전기판(1) 표면을 완전히 커버하며, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 표면을 커버한다. 절연막(2)은 2개 측면의 역할을 하는 데, 일측면에서, 유로(5) 내의 담배액 펌핑 과정이 받는 마찰저항이 가장 작도록 하며; 다른 일 측면에서, 손가락모양 트랜스듀서가 튜브 내 담배액에 접촉해 단락이 발생되는 것을 방지한다.
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 2층 금속 박막이 증착되어 형성된 게이트 전극을 포함하는 데, 제1층 금속 박막의 자재는 티타늄이고 두께가 50nm이며, 제2층 금속 박막의 자재는 알루미늄이고 두께가 200nm이다.
제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 공진주파수 범위는 100MHz-400MHz이다. 본 실시예에서, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32가 이용하는 입력 신호는 동일 주파수 100MHz를 이용한다.
레저부아(4) 상측에 담배액주입구(6)를 개설하고, 유로(5)에 담배액배출구(7)를 개설하며, 담배액주입구(7)는 레저부아(4) 상측에 개설한 소공(pore)일 수 있으며, 담배액배출구(7)는 좁고 미세한 틈이며, 미세한 틈의 폭이 5mm이고 높이가 0.5mm이다.
레저부아(4)와 유로(5)는 독립된 구조로서 압전기판(1)에 접착할 수 있으며, 압전기판(1)와 일체식 구조를 구성할 수도 있다. 본 실시예에서, 레저부아(4)는 밀폐된 담배액 저장공간을 가지며, 유로(5)는 밀폐된 담배액 통로를 가지며, 레저부아(4)와 유로(5)는 압전기판 표면에 접착 연결되어 밀폐되게 연결됨으로써, 밀폐된 담배액 통로를 형성한다.
레저부아(4)와 유로(5)의 자재는 폴리다이메틸실록세인이다.
유로는 더 우수한 유도효과를 얻을 수 있도록 폭을 손가락모양 트랜스듀서의 주파수 또는 표면음향파(Surface Acoustic Wave)의 파장에 근거해 설계할 수 있다. 많은 실험과 검토에 의하면, 유로를 설계할 때 비교적 우수한 설계 사이즈는 유로(5)의 폭을 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파장의 5-11배로 구성하고, 유로(5)의 깊이를 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파장의 2-5배로 구성하는 것이다. 본 실시예에서, 손가락모양 트랜스듀서에 대응되는 주파수가 100MHz이고, 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파속이 4000m/s인 경우, 유로(5)의 폭이 280μm이고 깊이가 80μm이면 비교적 우수한 유도효과를 얻을 수 있다.
상기 장치는 적어도 하나의 RF신호발생장치(8)를 더 포함해 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)에게 RF신호를 탑재하는 데 사용한다.
RF신호발생장치(8)는 RF전원이거나 또는 RF신호발생장치(8)는 고주파신호원 및 고주파신호원과 연결된 출력증폭기를 포함한다. 고주파신호원은 주파수 범위가 100MHz-200MHz이고 출력 범위는 0.1W-1.5W이다.
RF신호발생장치(8)는 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)에게 신호를 전달하고, 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 여기시키고, 레저부아(4) 내에 보관된 담배액을 유로(5)까지 주동 펌핑한다. RF신호발생장치(8)는 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)에게 신호를 전달하고, 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 여기시켜 각각 유로(5)의 양단으로 전파하며, 레저부아(4) 내의 담배액이 유로에 유입되는 것을 제지하고, 레저부아(4) 내의 담배액을 담배액배출구(7)에 까지 펌핑한다. RF신호발생장치(8)가 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)에 대한 신호 전달을 정지하는 경우, 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)에게만 신호를 전달하고, 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 발생해 레저부아(4)에게 전파하는 표면음향파(Surface Acoustic Wave)는 레저부아(4) 내 담배액이 계속 유로(5) 내로 유동하는 것을 제지하며, 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 발생해 담배액배출구(7)에게 전파하는 표면음향파(Surface Acoustic Wave)는 유로 내의 담배액을 구동해 전부 담배액배출구(7)를 통해 유출되도록 한다.
장치는 압전기판(1) 외측에 설치된 두 그룹의 송전포트(9)를 더 포함해 RF신호발생장치(8)를 연결하는 데 사용하며; 여기에서, 한 그룹의 송전포트(9)는 리드와이어(10)를 통해 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 연결하고, 다른 한 그룹의 송전포트(9)는 리드와이어(10)를 통해 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)와 연결한다. 송전포트(9)는 손가락모양 트랜스듀서와 RF신호발생장치(8)의 연결 포트로서, 해당 포트를 통해 RF신호발생장치(8)의 원활한 연결을 구현할 수 있으며, 사용하지 않을 때에는 수시로 연결을 차단할 수 있다.
송전포트(9)는 절연막(2) 표면에 설치하며, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 다른 송전포트(9)를 사용해 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 버스바(Bus Bar)(12) 상측에 0.8mm의 정방형 천창(sky light)을 개설해 리드와이어(10)를 용접하는 데 사용한다. 도 2는 손가락모양 트랜스듀서의 구조 실례를 도시하였는 데, 손가락모양 전극(11)은 교차되게 분포되며, 일측의 손가락모양 전극마다 하나의 버스바(Bus Bar)에 의해 연통되며, 버스바(Bus Bar)는 금속 박막의 전극봉으로서, 전자파신호를 전극에 집합시킬 수 있다.
리드와이어의 자재는 금속 자재인 데, 소모가 가장 적게 하기 위해, 바람직하게, 금을 사용하며, 기타 자재도 사용할 수 있는 데, 예를 들면, 동, 알루미늄-철합금, 니켈-철합금 등 기타 전도성 자재를 모두 사용할 수 있다. 본 실시예에서는 금사를 사용한다.
상기 전자담배 담배액 공급 장치를 사용하는 담배액 공급 방법은，제2 손가락모양 트랜스듀서를 가동함으로써, RF신호 구동하에 압전기판의 상표면에서 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아 중의 담배액이 담배액배출구를 향해 유동하는 것을 제지한 다음, 이어서, 상기 담배액주입구로부터 레저부아 중에 담배액을 주입하는 단계; 담배액을 주입 완료한 후, 제1 손가락모양 트랜스듀서를 가동함으로써, RF신호 구동하에 압전기판의 상표면에서 진행파형 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아 중의 담배액을 추진해 담배액배출구 방향으로 유동하도록 하고, 제1 손가락모양 트랜스듀서와 제2 손가락모양 트랜스듀서의 출력 파워를 조절함으로써, 레저부아 중의 담배액이 담배액 배출구 방향으로 등속 유동하도록 해 흡연자가 펌핑할 수 있도록 하는 단계를 포함한다. 상세하게는, 먼저, RF신호발생장치(8)를 작동함으로써, 한 줄기의 교류 전자파신호를 발송해 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)를 여기하고, 제2 손가락모양 트랜스듀서는 입력된 전자파신호를 역압전효과에 의해 전극 간의 공진을 발생시키며, 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 레저부아(4)에 일렬의 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 전송해 레저부아(4)가 유로(5) 중에 담배액이 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 담배액주입홀(6)을 통해 담배액을 담배액의 액면 높이와 레저부아(4) 내의 오목홈입구가 수평을 이룰 때까지 레저부아(4) 내에 주입한다. 표준 대기압에서, 표면음향파(Surface Acoustic Wave)의 작용, 담배액의 표면 장력과 유로(5) 내벽의 점성 저항으로 담배액은 스스로 유동하지 못한다. RF신호발생장치(8)를 가동해 두번째 줄기의 교류 전자파신호를 발송해 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)를 여기시키며, RF신호발생장치(8)의 증폭 배수를 조절함으로써, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)의 출력 파워와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 출력 파워를 갖도록 하는 데, 이 경우, 레저부아(4)와 유로(5)의 이음매 부분의 담배액이 받는 사운드 스트림 파워가 평행을 이루어 담배액이 유출되지 않는다. 점차적으로 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)의 출력 파워를 확대함으로써, 담배액이 천천히 레저부아(4)로부터 유로(5) 중에 유입될 때 까지 제2 손가락모양 트랜스듀서의 출력 파워(32)를 줄인다. 지속적으로 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)의 출력 파워를 증가하는 경우에는 유로(5)와 레저부아(4)의 이음매 부분에 압력차를 형성해 시발의 평형압력장이 파괴되며, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 파워를 제어해 담배액 배출구 담배액의 유속을 정확하게 통제함으로써, 담배액 유도 속도의 정확한 통제를 구현해 담배액의 지속적이고 안정적인 무화를 보증한다.
흡연을 정지하려 준비하는 경우, 제1 손가락모양 트랜스듀서는 작동을 정지하도록 하고 제2 손가락모양 트랜스듀서는 지속적으로 작동하도록 하며, 여전히 작동하는 제2 손가락모양 트랜스듀서가 제2 손가락모양 트랜스듀서와 레저부아 사이의 유로 중의 담배액을 추진해 레저부아로 유동하도록 하며; 제2 손가락모양 트랜스듀서와 담배액 배출구 사이의 유로 중의 담배액이 유출되어 무화가 완료된 후, 제2 손가락모양 트랜스듀서의 작동을 정지해 흡연을 종료한다. 상세하게는, 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)의 신호 입력을 차단하고, 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)를 계속 작동하며, 레저부아(4)와 유로(5)의 이음매 부분이 역방향 압력차를 형성하도록 하고, 담배액이 해당 이음매 부분으로부터 유출되지 않도록 한다. 이와 동시에, 유로(5)내의 잔여 담배액은 담배액 배출구(7)를 거쳐 유출되어 무화가 완료된 후, 제2 손가락모양 트랜스듀서의 작동을 정지해 흡연을 종료한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 장치와 방법은, 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 기술의 특이한 장점과 전자담배의 기능 및 특징을 유기적으로 결합하고, 표면음향파(Surface Acoustic Wave)의 사운드 스트림 커플링 효과와 레일리파의 전파 원리에 근거해 비접촉식 SAW 전자담배 담배액 공급 장치를 제공함으로써, 면심의 자흡 담배액 부족으로 인한 급속 발열로 발생된 탄화 및 불완전 무화로 생성된 물건강 물질이 미치는 위험을 효과적으로 해소한다. 상기 비접촉식 SAW 전자담배 담배액 공급 장치는 고효율, 저소모, 고집적화, 소형화와 우수한 휴대성으로, 종래 전자담배 담배액 공급의 주동 펌핑 문제를 합리적으로 해결하고, 담배액 공급 정밀도의 정확성을 더 향상하며, 유도 속도를 적어도 시간당 1마이크로리터로 통제할 수 있으며, 보유하고 있는 아주 긴 수명 또한 원가를 대폭 줄일 수 있고, 안전계수가 높다.
본 발명의 실시예에 따른 장치와 방법은 아래의 효과를 이룰 수 있다.
1. 표면음향파(Surface Acoustic Wave)는 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생함으로써, 접촉하지 않아도 담배액을 구동할 수 있는 데, 구동 출력은 통상적으로 0.1W-1.5W이며, 발열량이 아주 작아 오랫동안 작동해도 열량이 누적되지 않으므로, 고온 열분해의 가능성을 줄일 수 있다. 따라서, 표면음향파(Surface Acoustic Wave)는 구동 안전성이 우수하고 동력 소모가 적다.
2. 전체 장치가 완전히 칩에 의해 구성되어 하나의 칩 표면에 고도로 집적됨으로써, 제품이 체적을 대폭 줄여 전체 전자담배 제품에게 많은 공간을 절약해 주며, 다음, 유로 저부에 설치된 제2 손가락모양 트랜스듀서는 전체 담배액 공급의 스위치를 제어할 수 있어 설계가 복잡한 마이크로밸브를 제거할 수 있다.
3. 레저부아와 미세한 틈으로 구성된 담배액 배출구가 집적되며, 표면음향파(Surface Acoustic Wave)의 사운드 스트림 커플링 효과에 근거하고 제1 손가락모양 트랜스듀서가 발생한 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)가 제공하는 구동력을 이용해 주동 펌핑을 구현할수 있으며, 구동의 출력과 결합해 담배액의 담배액 유도 속도를 정확하게 통제함으로써, 담배액이 지속적으로 안정되게 핌핑되고 충분히 무화되도록 보증해 간섭 현상의 발생을 방지한다. 이와 동시에, 정확한 담배액량의 공급은 담배액의 무화 효과를 향상해 흡연의 품질을 높이고 입맛을 돋군다.
상기 내용은 본 발명의 선택가능한 실시예에 불과하며 본 발명을 한정하지 않는다. 본 기술분야의 기술자들이 창조성 노동을 진행하지 않은 전제 하에 본 발명이 공개한 기술안 또는 기술특징에 의해 진행한 모든 수정, 동등 치환과 개선 등은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.
1: 압전기판
2: 절연막
31: 제1 손가락모양 트랜스듀서(Interdigital transducer)
32: 제2 손가락모양 트랜스듀서(Interdigital transducer)
4: 레저부아(Reservoir)
5: 유로
6: 담배액주입구
7: 담배액배출구
8: RF신호발생장치
9: 송전포트
10: 리드와이어
11: 손가락모양 전극
12: 버스바(Bus Bar)

Claims (10)

  1. 압전기판(1), 압전기판(1)에 커버되는 절연막(2), 제1 손가락모양 트랜스듀서(Interdigital transducer)(31) 및 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 레저부아(Reservoir)(4), 유로(5)와 담배액배출구(7)를 포함하며;
    상기 레저부아(4)에 담배액주입구(6)를 설치하고, 상기 유로(5) 일단이 상기 레저부아(4)와 연통되어 밀폐되고, 다른 일단은 담배액배출구(7)이며;
    상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 압전기판(1) 표면에 접착 설치되어 압전기판(1)과 절연막(2) 사이에 존재하며; 상기 레저부아(4), 유로(5)와 담배액배출구(7)가 상기 절연막(2) 밖 상면에 설치되며;
    상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)는 레저부아(4)와 유로(5) 반대방향 외측에 위치해 레저부아(4)와 접촉하지 않고, 상기 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 레저부아(4)와 담배액배출구(7) 사이의 유로(5) 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31), 레저부아(4), 제2 손가락모양 트랜스듀서(32), 유로(5)와 담배액배출구(7)는 동일 직선에 존재하는 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 절연막(2)의 두께가 200nm-400nm이며; 상기 유로(5)의 폭이 상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파장의 5-11배이고, 깊이가 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 파장의 2-5배이며; 상기 담배액배출구(7)의 폭이 1mm-10mm이고, 높이가 0.1mm-1.0mm인 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)가 사용하는 입력 신호는 동일 주파수이고, 그 주파수 범위는 100MHz-400MHz인 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)는 2층 금속 박막이 증착되어 형성된 게이트 전극을 포함하는 데, 제1층 금속 박막의 자재는 티타늄 또는 크롬이고, 두께가 30nm-100nm이며, 제2층 금속 박막의 자재는 알루미늄 또는 금이고, 두께가 100nm-300nm인 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 압전기판(1)은 석영, 산화아연 박막이 도금된 실리콘판, 압전 세라믹, 니오브산리튬 또는 탄탈산리튬 중의 하나 또는 몇 개인 데, 그 두께가 0.3mm-1.5mm, 온도계수가 -100×10-7/℃~-30×10-6/℃, 전자기계식 커플링 계수가 3.5%-8.5%이고, 압전기판(1)에서의 표면음향파(Surface Acoustic Wave) 전파 속도가 3950m/s-4005m/s인 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 레저부아(4)와 유로의 자재는 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane)인 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    RF신호발생장치(8)를 더 포함하는 데, 그는 RF전원으로서, 그 주파수 범위는 100MHz-200MHz이고 출력 범위는 0.1W-1.5W인 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 압전기판(1) 외측에 설치된 두 그룹의 송전포트(9)를 더 포함하는 데, 그는 상기 RF신호발생장치(8)를 연결하는 데 사용하며, 여기에서, 한 그룹의 송전포트(9)는 리드와이어(10)를 통해 제1 손가락모양 트랜스듀서(31)와 서로 연결되며, 다른 한 그룹의 송전포트(9)는 리드와이어(10)를 통해 제2 손가락모양 트랜스듀서(32)와 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 장치.
  10. 전자담배 담배액 공급 방법에 있어서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 전자담배 담배액 공급 장치를 채용하고, 아래의 단계, 제2 손가락모양 트랜스듀서를 가동함으로써, RF신호 구동하에 압전기판의 상표면에서 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아 중의 담배액이 담배액배출구를 향해 유동하는 것을 제지한 다음, 이어서, 상기 담배액주입구로부터 레저부아 중에 담배액을 주입하는 단계; 담배액을 주입 완료한 후, 제1 손가락모양 트랜스듀서를 가동함으로써, RF신호 구동하에 압전기판의 상표면에서 진행파형 표면음향파(Surface Acoustic Wave)를 발생하며, 레저부아 중의 담배액을 추진해 담배액배출구 방향으로 유동하도록 하고, 제1 손가락모양 트랜스듀서와 제2 손가락모양 트랜스듀서의 출력 파워를 조절함으로써, 레저부아 중의 담배액이 담배액 배출구 방향으로 등속 유동하도록 해 흡연자가 펌핑할 수 있도록 하는 단계;
    제1 손가락모양 트랜스듀서가 작동을 멈추고 제2 손가락모양 트랜스듀서가 계속 작동하도록 하며, 여전히 작동하는 제2 손가락모양 트랜스듀서가 제2 손가락모양 트랜스듀서와 레저부아 사이의 유로 중의 담배액을 추진해 레저부아로 유동하도록 하는 단계; 제2 손가락모양 트랜스듀서와 담배액 배출구 사이의 유로 중의 담배액이 유출하고 완전히 무화된 후, 제2 손가락모양 트랜스듀서의 작동을 정지해 펌핑을 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자담배 담배액 공급 방법.
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