KR20200109407A - 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치 - Google Patents

진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
본 발명은 미세입자 발생 기재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 외관을 형성하는 케이스 및 전자담배기기 케이스의 내부면에 부착되어, 50~300Hz로 진동하여 진동 신호를 발생하고, 20~20000Hz로 진동하여 음향 신호를 발생하는 음향 진동 액츄에이터를 포함하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.

Description

진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치{MICROPARTICLE GENERATOR HAVING AN ACTUATOR PRODUCING BOTH VIBRATION AND SOUND}
본 발명은 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
종래의 궐련삽입형 전자 담배의 경우, 담배잎을 쪄서 흡입하는 방식이라서, 연소식 담배에 비해 연기가 많이 나지 않아서, 사용자가 담배를 피우는 기분이 덜든다 혹은 만족스럽지 않아 하는 문제점이 있거나, 히터에 잔류물이 많이 남아서 청소를 자주 해야 하는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 담배 증기의 흡입량을 향상시킬 수 있는 전자 담배의 개발이 요구된다.
도 1은 종래 기술에 따른 액상과 궐련의 병행 사용이 가능한 미세 입자 발생 장치의 일 예를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따른 액상 카트리지를 구비하는 미세 입자 발생 장치는, 본체(10)와 본체(10)에 탈부착 가능한 액상 카트리지 어셈블리(20)를 구비하며, 본체(10)와 액상 카트리지 어셈블리(20)를 덮으며 외관을 형성하는 상, 하부 케이싱(31, 32)을 포함한다.
본체(10)는 하부(11)에 배터리, 메인 회로 기판, 버튼 등의 부품이 배치되고, 상부에는 궐련(T)을 피우기 위한 끽연부(12)가 배치된다. 끽연부(12) 크기는 본체 하부(11)의 크기보다 작아, 일측에 여유 공간이 마련된다. 이 여유 공간에 액상 카트리지 어셈블리(20)가 결합된다.
끽연부(12)는 궐련이 삽입될 수 있도록 상부가 개방된 원통형의 수용부(12)와, 수용부(12)의 내주에 배치되며 궐련(T)을 가열하는 원통형의 히터를 포함한다.
하부(11)의 상면에는 액상 카트리지 어셈블리(20)로 제어 신호를 전달할 수 있도록 메인 회로 기판과 연결된 보조 회로 기판이 배치되며, 보조 회로 기판의 상부에는 스프링 터미널(12a)이 연결된다. 보조 회로 기판과 연결된 스프링 터미널(12a)에는 액상 카트리지 어셈블리(20)의 터미널이 접촉하여 액상 카트리지 어셈블리(20)로 전력과 전기 신호를 공급한다.
종래의 미세입자 발생장치는 예열 동작이나 청소 동작, 배터리 잔량등의 신호를 시각이나 진동을 통해 사용자에게 알려주고 있다. 그런데, 배터리 잔량과 같이 수시로 변경되는 정량적인 정보는 진동만으로는 정확히 알기 어려우며, 시각을 통해 알기 위해서는 고가의 디스플레이를 전자담배장치에 구비해야된다는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위하여, 미세입자 발생장치에 음향발생장치를 구비하여 음성을 통해 상기의 신호들을 사용자가 알 수 있는데, 종래에 사용되던 음향발생장치를 사용하면 기기에 방음을 위한 홀이 형성되어야 되므로 방수 방진에 불리하며 기기의 외관을 해치게 된다는 단점이 있었다.
대한민국 특허출원 10-2018-0007796
본 발명은 방수, 방진을 유지하면서 음향과 진동을 모두 발생시킬 수 있도록 방음홀 없이 기기를 진동시켜 진동 신호와 음향 신호를 동시에 발생할 수 있도록하는 음향 발생 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 미세입자 발생 기재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 외관을 형성하는 케이스 및 전자담배기기 케이스의 내부면에 부착되어, 50~300Hz로 진동하여 진동 신호를 발생하고, 20~20000Hz로 진동하여 음향 신호를 발생하는 음향 진동 액츄에이터를 포함하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 음향 진동 액츄에이터는, 외관을 형성하는 하우징, 코일과 폴피스를 구비하는 고정자, 고정자와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 영구자석과 웨이트를 구비하는 진동자, 진동자를 하우징에 대해 지지하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 음향 진동 액츄에이터는, 압전소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 음향 진동 액츄에이터는, 볼팅 또는 본딩, 테이프, 가압 형상결합을 통해 케이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 음향진동 액츄에이터는, 케이스의 형상에서 평탄한 면에 안착되는 것을 특징으로 하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 음향진동 액츄에이터는, 케이스의 측면 또는 하면에 안착되는 것을 특징으로 하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.
본 발명이 제공하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치는 방수, 방진을 유지하며 사용자에게 음향 신호와 진동 신호를 줄 수 있어 사용자의 편의를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 액상과 궐련의 병행 사용이 가능한 미세 입자 발생 장치의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 액츄에이터를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 미세입자 발생장치에 액츄에이터의 설치 방법의 제1 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 미세입자 발생장치에 액츄에이터의 설치 방법의 제2 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 미세입자 발생장치에 액츄에이터의 설치 방법의 제3 예를 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면이다. 본 발명의 미세입자 발생장치(A)는 외관을 형성하는 케이스(미도시)을 구비하며, 케이스 내에 히터(미도시), 제어 장치(미도시), 배터리(미도시) 등의 부품이 배치된다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 미세입자 발생장치(A)가 구비하는 액츄에이터(B)는, 상면을 이루는 상부 하우징(110)과 측면과 하면을 이루는 하부 하우징(120)이 결합된 하우징 내에 부품들이 설치된다. 상부 하우징(110)의 하면에는 고정자를 형성하는 폴 피스(210), 폴 피스(210)의 외주에는 권선된 코일(220)이 결합된다.
고정자(210, 220)와 동일 축 상에 상호 전자기력에 의해 상하로 진동하는 진동자가 배치된다. 진동자는 고정자(210, 220)와 에어갭을 가지며 배치되는 링 형상의 영구자석(310), 영구자석(310)의 외주에 결합되는 요크(320) 및 진동자의 진동력을 더하기 위해 요크(320)의 외측에 결합되는 웨이트(330)를 포함한다. 여기서 웨이트(330)는 텅스텐 재질인 것이 바람직하다. 한편, 진동자를 탄성 지지하는 탄성부재(400)가 진동자와 하우징(110, 120) 사이에 개재될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에서는 하부 하우징(120)과 진동자 사이에 탄성부재(400)가 설치되는 것을 예로 들었으나, 상부 하우징(110)과 진동자 사이에 탄성부재(400)가 설치되어도 무방하다.
본 발명의 제1 실시예에서는 상, 하부 하우징(110, 120), 진동자, 고정자가 모두 원형으로 되어 있어 탄성부재(400) 역시 원형으로 외주는 상부 하우징(120)에, 중앙은 진동자에 고정되는 형상이다. 그러나, 하우징(110, 120), 진동자(310, 320, 330), 고정자(210, 220)를 사각형으로 형성할 수도 있으며, 이 때 탄성부재(400)는 2개 이상이 구비될 수 있고, 탄성부재(400)의 형상도 달라질 수 있다.
한편, 코일(220)로 전기 신호를 전달할 수 있는 F-PCB(500)가 상부 하우징(110)의 내면에 더 구비될 수 있다. F-PCB(500)의 일부는 하우징(110, 120)의 외부로 연장되며, 하우징(110, 120)의 외부로 노출되는 부분에는 외부 터미널과 전기적으로 연결되는 단자가 마련될 수 있다. 또한, 하우징(110, 120) 내에 위치하는 부분에는 보이스 코일(220)과의 연결 단자가 마련된다. 또한, F-PCB(500)를 하우징 외부로 인출하여 외부 터미널과 납땜 등을 할 수 있도록 안내하는 패드 플레이트(520)가 하우징(110, 120)의 일측에 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 액츄에이터를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에서는 하부 케이싱에 진동을 발생할 수 있는 압전 소자(700)가 추가되는 것 외에는 제1 실시예와 동일하다.
압전소자(700)는 세라믹 소재로 제조되며, 고역 재생을 담당하여, 압전 소자(700)가 구비되지 않은 때에 비해 고역성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
압전 소자(700)는 바람직하게는 상부 하우징(110)과 F-PCB(500)에 설치된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 미세입자 발생장치에 액츄에이터의 설치 방법의 제1 예를 도시한 도면이다.
제1 예에서는 미세입자 발생장치의 하부 케이스(31)에 액츄에이터(B)를 접촉시킨 상태에서, 액츄에이터(B)를 덮는 액츄에이터 커버(50)를 액츄에이터(B)와 하부 케이스(31)에 밀착시킨 다음, 액츄에이터 커버(50)의 가장자리를 하부 케이스(31)와 볼팅하여 설치한다. 이때, 측벽과 하면을 구비하는 하부 하우징(120)의 강성이 높아 진동 전달력이 우수하므로, 액츄에이터(B)가 하부 케이스(31)에 접촉하는 면은 하부 하우징(120)의 일면이 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 미세입자 발생장치에 액츄에이터의 설치 방법의 제2 예를 도시한 도면이다. 설치 방법의 제2 예에 따르면, 액츄에이터(B)는 하부 케이스(31)에 접착 부재(60)에 의해 접착된다. 접착 부재(60)는 본드나 양면 테이프 등의 관용적인 접착 물질이 사용될 수 있다. 이 때도 마찬가지로, 측벽과 하면을 구비하는 하부 하우징(120)의 강성이 높아 진동 전달력이 우수하므로, 액츄에이터(B)가 하부 케이스(31)에 접촉하는 면은 하부 하우징(120)의 일면이 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 구비하는 미세입자 발생장치에 액츄에이터의 설치 방법의 제3 예를 도시한 도면이다. 미세입자 발생 장치의 본체는 배터리나 제어부, 히터 등의 전장품이 설치되며, 이러한 전장품을 설치하기 위한 내부 프레임(10a)이 구비된다. 설치 방법의 제3 예에 따르면, 액츄에이터(B)는 내부 프레임(10a)과 하부 케이스(31) 사이에 가압 설치된다.
도 2를 참조하면, 미세입자 발생장치(A) 내에 액츄에이터(B)의 안착 위치는, 케이스의 측면이나 하면같은 평탄한 면인 것이 바람직하다.

Claims (6)

  1. 미세입자 발생 기재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서,
    외관을 형성하는 케이스; 및
    전자담배기기 케이스의 내부면에 부착되어, 50~300Hz로 진동하여 진동 신호를 발생하고, 20~20000Hz로 진동하여 음향 신호를 발생하는 음향 진동 액츄에이터;를 포함하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    음향 진동 액츄에이터는, 외관을 형성하는 하우징, 코일과 폴피스를 구비하는 고정자, 고정자와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 영구자석과 웨이트를 구비하는 진동자, 진동자를 하우징에 대해 지지하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    음향 진동 액츄에이터는, 압전소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동과 음향을 구현하는 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    음향 진동 액츄에이터는, 볼팅 또는 본딩, 테이프, 가압 형상결합을 통해 케이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치.
  5. 제1항에 있어서,
    음향진동 액츄에이터는, 케이스의 형상에서 평탄한 면에 안착되는 것을 특징으로 하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치.
  6. 제1항에 있어서,
    음향진동 액츄에이터는, 케이스의 측면 또는 하면에 안착되는 것을 특징으로 하는 음향 진동 액츄에이터를 구비하는 미세입자 발생장치.
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