KR20230051074A - 에어로졸 생성 물품, 전자 무화기 및 무화 시스템 - Google Patents

에어로졸 생성 물품, 전자 무화기 및 무화 시스템 Download PDF

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KR20230051074A
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총원 샤오
링룽 샤오
야페이 리
건추 탕
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하이난 무어 브라더스 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 에어로졸 생성 물품, 전자 무화기 및 무화 시스템에 관한 것이다. 상기 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 에어로졸 생성 물질은 고체 물질이며; 에어로졸 생성 물품은 교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있다. 상기 에어로졸 생성 물품은 자체 발열되며, 흡입감이 좋다.

Description

에어로졸 생성 물품, 전자 무화기 및 무화 시스템{AEROSOL GENERATING ARTICLE, ELECTRONIC ATOMIZER AND ATOMIZING SYSTEM}
본 발명은 무화 기술분야에 관한 것으로, 특히 에어로졸 생성 물품, 전자 무화기 및 무화 시스템에 관한 것이다.
전자 무화기는 주로 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸을 형성하는 장치이다. 그 중, 비연소·가열식(HNB, Heat Not Burning) 전자 무화기는 저온(450℃ 이하)으로 에어로졸 생성 제품을 베이킹하여 에어로졸을 생성할 수 있으므로, 고온 분해로 인한 대량의 유해 물질이 발생하지 않아 선호도가 높다.
종래의 비연소·가열식 전자 무화기의 가열 방식은 접촉식 가열 기술, 즉 에어로졸 생성 물품 외부의 열원(시트형 발열체, 니들형 발열체, 전자기 유도 발열체)이 에어로졸 생성 물품에 열을 전도하는 것으로, 에어로졸 생성 물품은 열을 흡수한 후 함유된 유효성분을 무화시켜 에어로졸을 생성한다.
그러나, 종래의 접촉식 가열 기술을 기반으로 하는 전자 무화기는, 발열체에 발열로 인한 오구(汚垢, 더러운 때)가 쉽게 부착되어 세척이 불편하고 흡입감에 영향을 미치기 쉬운 단점이 있다.
이를 감안하여, 본 발명은 교번 전기장을 발생시키는 전자 무화기와 조합될 때 발열하는 에어로졸 생성 물품을 제공함으로써, 전자 무화기는 발열체를 구비할 필요가 없어 발열체에 부착된 오구가 흡입감에 영향을 미치는 것을 방지하는 동시에, 발열체의 세척이 필요 없어 전자 무화기의 사용이 더욱 편리해진다.
또한, 본 발명은 사용이 편리하고 에어로졸 생성 물품의 흡입감을 향상시킬 수 있는 전자 무화기 및 무화 시스템을 더 제공한다.
일 측면에서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성 물품은, 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 상기 에어로졸 생성 물질은 고체 물질이며; 상기 에어로졸 생성 물품은 교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있다.
상기 에어로졸 생성 물품은 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 에어로졸 생성 물질은 고체 물질이며, 에어로졸 생성 물품은 교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있으므로, 에어로졸 생성 물품은 발열 속도가 빠르고, 이와 세트로 된 전자 무화기는 발열체를 배치할 필요가 없어, 발열체에 부착된 오구가 흡입감에 영향을 미치는 것을 방지하는 동시에, 전자 무화기의 사용이 더욱 편리해진다.
일 실시예에서, 상기 에어로졸 생성 물질은 극성분자를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 극성분자는 물, 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
일 실시예에서, 상기 교번 전기장의 주파수는 10MHz~5GMHz이다.
일 실시예에서, 상기 에어로졸 생성 물품은 상기 에어로졸 생성 물질에 근접하게 배치된 열보조 재료를 더 포함한다.
일 실시예에서, 상기 교번 전기장의 작용 하에서, 상기 열보조 재료의 유전손실 계수는 상기 에어로졸 생성 물질의 유전손실 계수보다 크다.
일 실시예에서, 상기 열보조 재료는 감쇠 세라믹이다.
일 실시예에서, 상기 에어로졸 생성 물질은 물을 6wt%~18wt%의 함량으로 포함한다.
일 실시예에서, 상기 에어로졸 생성 물질은 물을 8wt%~14wt%의 함량으로 포함한다.
다른 측면에서, 본 발명에 따른 전자 무화기는, 전원 모듈 및 교번 전기장 발생 모듈을 포함하되, 상기 전원 모듈은 상기 교번 전기장 발생 모듈에 전력을 공급하며, 상기 교번 전기장 발생 모듈은 상기 에어로졸 생성 물품의 에어로졸 생성 물질이 발열하여 에어로졸을 형성할 수 있도록 하는 교번 전기장을 발생시킨다.
일 실시예에서, 상기 교번 전기장의 주파수는 10MHz~5GMHz이다.
일 실시예에서, 상기 교번 전기장을 발생시키는 교류 전압의 파형은 사인파, 구형파 또는 톱니파이다.
일 실시예에서, 상기 교번 전기장 발생 모듈은 교류 전압 발생부, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고; 상기 교류 전압 발생부는 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 교번 전기장이 형성하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교류 전압을 제공하며; 상기 교번 전기장이 분포된 적어도 일부의 영역에는 상기 에어로졸 생성 물질을 수용할 수 있는 수용 공간이 배치된다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극은 판(板) 또는 통 모양으로 이루어지고; 상기 제2 전극은 판(板) 또는 통 모양으로 이루어진다.
일 실시예에서, 상기 제1 전극의 개수는 복수이고, 복수의 상기 제1 전극은 이격되어 배치되며, 상기 제2 전극의 개수는 복수이고, 복수의 상기 제2 전극은 이격되어 배치되며, 상기 교류 전압 발생부는 기설정 모드에 따라 복수의 상기 제1 전극 및 대응되는 상기 제2 전극에 교류 전압을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기설정 모드는 상이한 전력의 분할적가열 또는 순차적인 분할적가열이다.
일 실시예에서, 상기 전자 무화기는 전자기 차폐 부재를 더 포함하고, 상기 전자기 차폐 부재는 상기 교번 전기장에 의해 여기된 오버플로우 전자기장을 차폐하거나 감쇠하도록 구성된다.
일 실시예에서, 상기 전자 무화기는 온도 센서 및 컨트롤러를 더 포함하되, 상기 온도 센서는 상기 컨트롤러에 상기 에어로졸 생성 물질의 온도를 피드백하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 또한 상기 온도 센서에 의해 피드백된 온도에 따라 상기 교류 전압 발생부의 출력을 제어하여 상기 에어로졸 생성 물질의 발열 온도를 제어하도록 구성된다.
또 다른 측면에서, 본 발명에 따른 무화 시스템은, 상기 에어로졸 생성 물품 및 상기 에어로졸 생성 물품에 적용되는 상기 전자 무화기를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 무화 시스템을 제시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 무화 시스템의 등가 커패시터의 단면을 제시하는 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 등가 커패시터의 단면을 제시하는 도면이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 등가 커패시터 및 전자기 차폐 부재의 단면을 제시하는 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 등가 커패시터 및 전자기 차폐 부재의 단면을 제시하는 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 복수의 등가 커패시터를 제시하는 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 등가 커패시터를 제시하는 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 복수의 등가 커패시터를 제시하는 도면이다.
본 발명의 이해를 돕기 위하여, 이하에서 본 발명에 대하여 더 전면적으로 설명하며, 본 발명은 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되지 않고, 여러 가지 다른 형식으로 구현될 수 있다. 이러한 실시예는 본 출원의 개시 내용을 보다 철저하고 전면적으로 이해하기 위해 제공된다.
요소가 다른 요소에 "고정"되는 것으로 지칭되는 경우, 그 요소는 다른 요소 위에 직접 존재하거나, 또는 중간에 하나 이상의 중간 요소가 존재할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 요소가 다른 요소에 "연결"되는 것으로 지칭되는 경우, 그 요소는 다른 요소에 직접 연결되거나, 또는 중간에 하나 이상의 중간 요소가 존재할 수 있는 것으로 이해될 것이다. “수직된”, “수평된”, “좌”, “우”, “상”, “하”, “내”, “외”, “저부” 등과 같은 용어로 방향 또는 위치 관계를 설명하는 경우, 첨부된 도면의 도시에 기초한 방향 또는 위치 관계를 의미하며, 이는 단지 간략하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 언급된 장치 또는 구성 요소가 반드시 특정한 방향을 가져야 하고, 특정한 방향으로 구성되고 작동되어야 함을 나타내거나 암시하는 것이 아니므로, 본 출원을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 또한, "제1", "제2" 등의 용어는 단지 설명의 목적으로 사용되며, 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 달리 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야의 당업자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예를 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태는 무화 시스템(10)을 제공하고, 상기 무화 시스템(10)은 에어로졸 생성 물품(100) 및 상기 에어로졸 생성 물품(100)에 적용되는 전자 무화기(200)를 포함한다.
에어로졸 생성 물품(100)은 전자 무화기(200)가 발생시키는 교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있다. 에어로졸은 기체(예를 들어, 공기) 중에 있는 고체 입자 또는 액적의 현탁물이다.
구체적으로, 에어로졸 생성 물품(100)은 포장층(미도시) 및 에어로졸 생성 물질(110)을 포함한다.
포장층은 외포장(outer packing)으로서 에어로졸 생성 물품(100)의 다른 부재(예를 들어, 에어로졸 생성 물질(110))를 포장하기 위한 것이다.
일부 실시예에서, 포장층은 포장 페이퍼 및 플라스틱 중 적어도 하나이다. 일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물품(100)은 기둥 모양으로 이루어진다.
이에 대응하여, 포장층은 통 모양(예를 들어, 원통형)으로 이루어진다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 물품은 기둥 모양으로 이루어지고, 에어로졸 생성 물품(100)은 포장층에 의해 포장된 에어로졸 생성 물질, 중공관형 부재 및 흡입노즐 부재를 포함하며, 에어로졸 생성 물질, 중공관형 부재 및 흡입노즐 부재는 포장층의 중심축을 따라 길이 방향으로 순차적으로 배열된다.
중공관형 부재는 에어로졸 생성 물질과 흡입노즐 부재 사이에 위치하며, 에어로졸이 흡입노즐 부재까지 도달하는 거리를 연장하여 완충 역할을 한다.
일부 실시예에서, 중공관형 부재에는 에어로졸을 냉각시키기 위한 냉각 부재가 더 배치된다.
일 실시예에서, 흡입노즐 부재에는 여과 재료(예를 들어, 셀룰로오스 아세테이트)가 더 배치된다.
일 실시예에서, 중공관형 부재와 흡입노즐 부재 사이에는 에어로졸의 과열을 방지하기 위해 에어로졸 냉각 부재가 더 배치된다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물품(100)은 에어로졸 생성 물질(110)임을 이해할 것이다. 즉, 이 경우의 에어로졸 생성 물품(100)은 포장층, 중공관형 부재, 흡입노즐 부재 및 냉각 부재가 생략된 것이다.
일부 실시형태에서, 상술한 부재 중 일부를 포함할 수도 있음을 이해할 수 있다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)은 교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있다.
에어로졸 생성 물질(110)의 성분은 복잡하고, 분자 수준에서 자연상태의 에어로졸 생성 물질(110)에 포함된 분자는 무질서로 배열되어 있다.
에어로졸 생성 물질(110) 중의 극성분자는 쌍극자 모멘트가 0이 아니기 때문에 전기장의 작용 하에 전기력을 받아 회전된다.
또한, 극성분자는 일정한 주파수의 교번 전기장에 의해 회전하거나 진동하고, 분자 간의 마찰과 충돌로 열이 발생하게 된다.
따라서, 교번 전기장에 의한 가열은, 매체를 특정 주파수의 교번 전기장에 두어 매체 중의 극성분자가 교번 전기장에 의해 고속으로 회전하거나 진동하여 마찰과 충돌을 일으킴으로써 매체가 발열하도록 하는 것이다.
여기서, 매체를 발열시키는 교번 전기장의 주파수는 매체 자체의 성질과 관련되므로, 교번 전기장에 의한 가열은 선택적으로 가열할 수 있다.
교번 전기장의 작용 하에서, 에어로졸 생성 물질(110)의 발열은 속도가 빠르고 균일하여 에어로졸 생성 물질(110)의 이용률을 향상시킨다.
또한, 에어로졸 생성 물질(110)은 자체 내부 발열을 통해 무화되어 에어로졸을 형성할 수 있으므로, 이와 세트로 된 전자 무화기(200)에는 발열체를 배치할 필요가 없어 발열체에 부착된 오구가 흡입감에 영향을 미치는 것을 방지하고, 전자 무화기(200)의 사용이 더욱 편리해지도록 한다.
구체적으로, 에어로졸 생성 물질(110)은 극성분자를 포함한다.
일부 실시예에서, 극성분자는 물, 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
물은 극성이 매우 좋은 극성분자로, 에어로졸 생성 물질(110)에 포함된 함량이 많을 경우, 발열 물질로 사용되어 에어로졸 생성 물질(110)을 무화시켜 에어로졸을 형성할 수 있다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)은 물을 6wt%~18wt%의 함량으로 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 물질(110)은 물을 8wt%~14wt%의 함량으로 포함한다.
알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산은 극성을 가지고 있으므로, 적절한 주파수의 교번 전기장에 의해 가열될 수 있다.
일부 실시예에서, 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나는 주로 풍미 물질로 사용된다.
풍미 물질로서의 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산은 일반적으로 함량이 적어, 발열에 단독으로 사용될 수 없거나 효과가 미미하므로, 다른 극성분자(예를 들어, 물)과 배합되어 발열한다.
일부 실시예에서, 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나도 발열 물질로 사용될 수 있는데, 이 경우 에어로졸 생성 물질(110)을 무화시켜 에어로졸을 형성할 수 있을 정도의 함량으로 포함된다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)은 고체 물질이다.
선택적으로, 에어로졸 생성 물질(110)은 분말, 과립, 편상(片狀), 사상(絲狀), 튜브 및 스트립으로부터 선택된 적어도 하나의 형상을 갖는다.
고체 상태의 에어로졸 생성 물질(110)의 형상은 이들에 한정되지 않으며, 다른 형상을 가질 수도 있음을 이해할 것이다.
구체적으로, 에어로졸 생성 물질(110)은 기능성 재료 및 기질 재료를 포함한다. 기능성 재료는 에어로졸 생성 물질(110)이 에어로졸을 생성할 수 있도록 하는 것이고, 기질 재료는 기능성 재료를 지지하여 에어로졸 생성 물질(110)이 모양을 갖추도록 한다.
보다 구체적으로, 기능성 재료는 휘발성 향미물질 및 에어로졸 형성제를 포함한다.
에어로졸 형성제는 에어로졸을 형성하기 위한 것이며, 휘발성 향미물질은 에어로졸에 향미를 부여하기 위한 것이다.
휘발성 향미물질과 에어로졸 형성제의 사용량 및 종류는 필요에 따라 선택하여 배합할 수 있다.
휘발성 향미물질은 천연원료 또는 인공 합성으로부터 유래된 것이다. 선택적으로, 휘발성 향미물질은 향미를 갖는 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
일 실시예에서, 휘발성 향미물질은 식물의 잎, 줄기, 뿌리 및 꽃으로부터 선택된 적어도 하나의 추출물이다.
물론, 휘발성 향미물질은 실제 필요에 따라 선택하여 배합할 수 있다. 일부 실시예에서, 휘발성 향미물질은 생략될 수 있음을 이해할 것이다.
선택적으로, 에어로졸 형성제는 물 및/또는 다른 극성분자를 포함한다.
상술한 바와 같이, 물은 극성이 매우 좋은 극성분자로, 교번 전기장에서 발열되어 가열 역할을 할 수 있다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)은 고체 물질이고, 에어로졸 생성 물질(110)은 물을 6wt%~18wt%의 함량으로 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 물질(110)은 물을 8wt%~14wt%의 함량으로 포함한다.
선택적으로, 다른 극성분자는 트리에틸렌글리콜, 부틸렌글리콜, 글리세롤 및 프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다. 다른 실시예에서, 다른 극성분자는 이들에 한정되지 않음을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 기질 재료는 휘발성 향미물질을 포함한 천연원료로 제조된다.
에어로졸 생성 물질(110)은 기질 재료와 기능성 재료이 혼합되어 이루어진다.
일 실시예에서, 기질 재료는 식물의 잎, 줄기, 뿌리 및 꽃 중 적어도 하나이다. 선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 식물은 초본 식물이다.
교번 전기장에 의해, 휘발성 향미물질을 포함한 천연원료는 향미물질을 방출하고 에어로졸을 형성할 수 있다.
기질 재료가 휘발성 향미물질을 포함한 천연원료(예를 들어, 초본 식물)로 제조되는 경우, 휘발성 향미물질 및 에어로졸 형성제는 모두 기질 재료에 의해 제공될 수 있으므로, 이때 기능성 재료는 생략될 수 있음을 이해할 것이다.
이때, 식물의 수분 함량은 식물이 교번 전기장에 의해 가열되어 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있을 정도의 양이다. 예를 들어, 식물의 수분 함량은 6wt%~18wt%이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 기질 재료는 연초이다. 연초의 주요 성분은 전분, 셀룰로오스 및 펙틴 등과 같은 불용성 다당류이다. 성숙한 연초에서 전분 함량은 10%~30%이다.
셀룰로오스는 연초 세포 조직 및 골격을 구성하는 기본 물질이고, 연초에서 셀룰로오스 함량은 일반적으로 약 11%로 연초 등급이 낮아질수록 증가된다.
연초에서 펙틴 ?랑은 약 12%이고, 펙틴은 연초의 탄성과 인성 등 물성에 영향을 미친다.
펙틴의 존재로 인해, 연초에 수분 함량이 많으면 연초의 탄성과 인성이 증가되고, 수분 함량이 적으면 부서지기 쉬워진다.
물론, 기질 재료가 연초인 경우, 기능성 재료는 생략될 수 있으며, 이때, 연초의 수분 함량은 연초가 교번 전기장에 의해 가열되어 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있을 정도의 양이다. 예를 들어, 연초의 수분 함량은 6wt%~18wt%이다.
다른 일부 실시예에서, 기질 재료는 인공 합성 재료이다.
일 실시예에서, 기질 재료는 다공성 재료이고, 기능성 재료는 기질 재료에 충진되어 있다.
다른 실시예에서, 기질 재료는 과립, 사상(絲狀), 파편 또는 분말 형상이고, 기능성 재료는 기질 재료에 분산되며, 에어로졸 생성 물질(110)은 기능성 재료와 기질 재료의 혼합물이 성형되어 이루어진다.
기질 재료가 인공 합성 재료인 경우, 기질 재료는 담체 역할만 하고 향미물질을 방출하지 않는다. 구체적으로, 기질 재료는 인공 합성된 다공성 재료이다. 예를 들어, 다공성 중합체이다.
에어로졸 생성 물질(110)이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 10MHz~5GMHz이다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물질이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 10MHz~49MHz이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 에어로졸 생성 물질이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 10MHz, 15MHz, 20MHz, 25MHz, 30MHz, 35MHz, 40MHz 또는 49Mhz이다.
다른 일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물질이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 981MHz~5GMHz이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 에어로졸 생성 물질이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 985MHz, 1000MHz, 1GHz, 1.5GHz, 2GHz, 2.5GHz, 3GHz, 3.5GHz, 4GHz 또는 4.5Ghz이다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물품(100)은 에어로졸 생성 물질(110)에 근접한 열보조 재료를 더 포함한다.
구체적으로, 열보조 재료는 에어로졸 생성 물질(110)에 위치한다.
또한, 열보조 재료는 에어로졸 생성 물질(110)에 분산되어 있다.
열보조 재료를 에어로졸 생성 물질(110)에 분산시키면, 에어로졸 생성 물질(110)이 열을 균일하게 받아 에어로졸 생성 물질(110)에 의해 형성된 에어로졸의 균질성이 보다 우수해진다.
일부 실시예에서, 열보조 재료는 에어로졸 생성 물질에 분산되는 것에 한정되지 않으며, 에어로졸 생성 물질(110)에 열을 전도하기 위해 편상(片狀), 막대 모양 또는 바늘 모양 등의 형상으로 에어로졸 생성 물질(110)에 근접하게 배치될 수도 있음을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 열보조 재료는 에어로졸 생성 물질(110)이 위치하는 교번 전기장에서 에어로졸 생성 물질(110)보다 더 용이한 발열성 및/또는 더 높은 발열 효율을 갖는 재료이다.
이때, 에어로졸 생성 물질(110)의 무화를 위한 열원은 일부가 교번 전기장에 의해 자체로부터 발생하는 열이고, 다른 일부는 교번 전기장에 의해 열보조 재료가 발생시키는 열이다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)은 교번 전기장의 작용 하에 상대적으로 적은 열을 발생시킨다. 이때, 에어로졸 생성 물질(110)의 무화에 필요한 열량은 주로 열보조 재료의 발열로부터 온다는 것을 이해할 것이다.
선택적으로, 교번 전기장의 작용 하에서, 열보조 재료의 유전손실 계수는 에어로졸 생성 물질(110)의 유전손실 계수보다 크다.
열보조 재료는 교번 전기장의 가열 주파수에서 에어로졸 생성 물질(110)에 비해 더 높은 발열률을 가지므로 보다 효과적인 가열 효율을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 수분 함량이 15wt%인 연초의 유전손실(dielectric loss)은 약 0.075이고, 수분 함량이 증가함에 따라 유전손실도 증가하며, 수분 함량이 30wt%인 경우에 유전손실은 약 0.487이다.
그러나, 수분 함량이 너무 크면 연초의 품질에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물질(110)의 수분 함량은 6wt%~18wt%인 것이 바람직하다.
또한, 수분 함량이 낮은 경우, 발열 효율을 향상시키기 위해, 에어로졸 생성 물질(110)에 발열 효율을 향상시키는 열보조 재료를 첨가할 수 있다.
일부 실시예에서, 열보조 재료는 감쇠 세라믹이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 감쇠 세라믹은 질화알루미늄계 감쇠 세라믹이다.
질화알루미늄계 감쇠 세라믹은 열전도 성능이 우수하고 열전도율의 이론 값이 약 320 W/m·K이며, 적당한 열팽창 계수, 신뢰성 있는 전기 절연성, 안정적인 화학적 및 열학적 성능, 우수한 기계적 성능 및 무독성 특징을 갖는다.
또한, 실제 생산 과정에서, 일반적으로 질화알루미늄계 감쇠 세라믹의 매트릭스에 SiC, TiB2, Mo, W, C 등 감쇠제와 같은 손실이 큰 물질을 첨가하여 일정한 감쇠 효과를 갖도록 한다.
일부 구체적인 실시예에서, AlN-TiB2 감쇠 세라믹의 유전손실은 약 0.17로, 15%의 수분 함량을 갖는 연초의 유전손실인 0.075보다 크다.
전자 무화기(200)는 상기 에어로졸 생성 물품(100)의 에어로졸 생성 물질(110)이 발열하고 무화되어 에어로졸을 형성하도록 하는 교번 전기장을 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 전자 무화기(200)는 하우징, 전원 모듈 및 교번 전기장 발생 모듈을 포함한다.
하우징은 전자 무화기(200)의 다른 부재를 수용하도록 구성되고, 전원 모듈은 교번 전기장 발생 모듈에 전력을 공급하며, 교번 전기장 발생 모듈은 상기 에어로졸 생성 물품(100)의 에어로졸 생성 물질(110)이 발열하고 무화되어 에어로졸을 형성하도록 하는 교번 전기장을 발생시킨다.
구체적으로, 하우징은 수용 캐비티를 구비하고, 전원 모듈 및 교번 전기장 발생 모듈은 모두 수용 캐비티 내에 위치한다.
보다 구체적으로, 수용 캐비티는 저부 및 저부와 대향하는 개구를 구비한다.
전원 모듈은 전자 무화기(200) 내의 다른 부재(예를 들어, 교번 전기장 발생 모듈)에 전력을 공급한다.
일 실시예에서, 전원 모듈은 수용 캐비티의 저부에 근접하게 배치된다. 전원 모듈은 전지를 포함한다. 일부 실시예에서, 전지는 생략될 수 있음을 이해할 것이다. 이때, 전자 무화기(200)를 사용하기 위해서는 외부 전원이 필요하다.
교번 전기장 발생 모듈은 교류 전압 발생부, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)을 포함한다.
교류 전압 발생부는 전원에 전기적으로 연결되고, 교류 전압 발생부는 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 교번 전기장이 형성하도록 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)에 교류 전압을 제공한다.
교류 전압 발생부는 교번 전기장이 분포된 적어도 일부의 영역에는 에어로졸 생성 물질(110)을 수용할 수 있는 수용 공간이 배치되어, 교번 전기장에 위치한 에어로졸 생성 물질(110)이 교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있도록 한다.
제1 전극(210), 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품(100), 및 제2 전극(220)은 등가 커패시터를 형성한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 일부 실시예에서, 제1 전극(210)은 판(板) 또는 통 모양으로 이루어지고; 제2 전극(220)은 판(板) 또는 통 모양으로 이루어진다.
도 2에 도시된 실시예에서, 제1 전극(210)은 판 모양이고, 제2 전극(220)은 통 모양이며, 제1 전극(210)은 제2 전극(220) 내에 위치한다.
도 3에 도시된 실시예에서, 제1 전극(210)은 원기둥 모양이고, 제2 전극(220)은 통 모양이며, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)은 중심이 일치하도록 배치된다.
도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)은 모두 판 모양이다.
일부 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 개수는 각각 하나이다.
다른 일부 실시예에서, 제1 전극(210)의 개수는 복수이고, 복수의 제1 전극(210)은 이격되어 배치되며, 제2 전극(220)의 개수는 복수이고, 복수의 제2 전극(220)은 이격되어 배치되며, 교류 전압 발생부는 기설정 모드에 따라 복수의 제1 전극(210) 및 대응되는 제2 전극(220)에 교류 전압을 제공할 수 있다.
선택적으로, 기설정 모드는 상이한 전력의 분할적가열 또는 순차적인 분할적가열이다.
구체적으로, 상이한 전력의 분할적가열은 에어로졸 생성 물질(110)의 발열 정도가 부위에 따라 상이한 것을 의미한다.
예를 들어, 구조 배치가 도 6에 도시된 바와 같은 일 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 대응되는 위치에 따라, 에어로졸 생성 물질(110)은 위에서 아래로 상부, 중부 및 하부로 구분된다. 여기서, 에어로졸 생성 물질(110)의 중부에서 발열 정도가 가장 크고 온도가 가장 높으며, 상부 및 하부는 중부에 비해 발열 정도가 작고 온도가 낮다.
순차적인 분할적가열은 에어로졸 생성 물질의 발열 정도가 일정한 방향을 따라 점차적으로 커지거나 작아지는 것을 의미한다.
예를 들어, 구조 배치가 도 6에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 대응되는 위치에 따라, 에어로졸 생성 물질(110)은 위에서 아래로 상부, 중부 및 하부로 구분되고, 에어로졸 생성 물질(110)의 발열 정도는 하부, 중부, 상부의 순서에 따라 순차적으로 커지고, 온도도 순차적으로 높아진다.
도 6에 도시된 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 개수는 각각 3개이다. 다른 실시예에서, 제1 전극(210)의 개수는 상술한 3개에 한정되지 않으며, 1보다 큰 다른 정수일 수도 있고; 제2 전극(220)의 개수도 상술한 3개에 한정되지 않으며, 1보다 큰 다른 정수일 수도 있음을 이해할 것이다.
교번 전기장 발생 모듈에 의해 발생된 교번 전기장의 주파수는 가열되는 에어로졸 생성 물질(110) 및/또는 열보조 재료에 상응한 것이다.
선택적으로, 교번 전기장 발생 모듈에 의해 발생된 교번 전기장의 주파수는 10MHz~5GMHz이다. 일 실시예에서, 교번 전기장 발생 모듈에 의해 발생된 교번 전기장의 주파수는 10MHz~49MHz이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 에어로졸 생성 물질이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 10MHz, 15MHz, 20MHz, 25MHz, 30MHz, 35MHz, 40MHz 또는 49Mhz이다.
다른 일부 실시예에서, 교번 전기장 발생 모듈에 의해 발생된 교번 전기장의 주파수는 981MHz~5GMHz이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 에어로졸 생성 물질이 에어로졸을 생성시키기 위해 요구되는 교번 전기장의 주파수는 985MHz, 1000MHz, 1GHz, 1.5GHz, 2GHz, 2.5GHz, 3GHz, 3.5GHz, 4GHz 또는 4.5Ghz이다.
또한, 교번 전기장 발생 모듈에 의해 발생된 교번 전기장의 주파수는 985MHz~1000GMHz, 1GHz~1.5GHz, 1.6GHz~2GHz, 2.1GHz~2.5GHz, 2.6GHz~3GHz, 3.1GHz~3.5GHz 또는 3.6GHz~4GHz이다.
일 실시예에서, 교류 전압 발생부에 의해 발생된 교류 전압의 파형은 사인파, 구형파 또는 톱니파이다.
일부 실시예에서, 전자 무화기(200)는 전자기 차폐 부재(230)를 더 포함하고, 전자기 차폐 부재(230)는 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이의 교번 전기장에 의해 여기된 오버플로우 전자기장을 차폐 또는 감쇠하도록 구성된다.
일 실시예에서, 전자기 차폐 부재(230)는 도전성 재료, 금속과 절연체의 복합 재료 또는 페라이트 재료로부터 선택된 물질로 이루어진다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 도전성 재료는 구리, 알루미늄, 철 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
복합 재료는 금속 분말 또는 금속 섬유(예를 들어, 니켈 와이어, 구리 와이어, 은 와이어 등)로 충진된 고무 또는 플라스틱으로부터 선택된다.
페라이트 재료는 망간-아연 페라이트 또는 니켈-구리 페라이트로부터 선택된다.
다른 실시예에서, 전자기 차폐 부재(230)로 사용되는 도전성 재료, 금속과 절연체의 복합 재료 및 페라이트 재료는 이에 한정되지 않음을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 전자기 차폐 부재(230)는 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치하며, 에어로졸 생성 물품(100)을 감싸고 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 실시예이다.
다른 일부 실시예에서, 전자기 차폐 부재(230)는 제1 전극(210), 에어로졸 생성 물질(110) 및 제2 전극(220)에 의해 형성된 등가 커패시터의 외부에 위치하며, 상기 등가 커패시터를 감싸고 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 실시예이다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물품(100)은 온도 감지부(120)를 더 포함한다.
구체적으로, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 감지하도록 구성되어, 전자 무화기(200)가 에어로졸 생성 물질(110)의 발열 온도를 제어하는 데 유리하다.
일부 실시예에서, 온도 감지부(120)는 열전대형 온도 센서, NTC형 온도 센서, PCT형 온도 센서 또는 TCR형 온도 센서이다. 물론, 다른 실시예에서, 온도 감지부(120)는 이들에 한정되지 않으며, 다른 유형의 온도 센서일 수도 있다.
도 7을 참조하면, 일부 실시예에서, 온도 감지부(120)는 유전상수가 온도에 따라 변할 수 있는 유전체 재료를 포함하고, 유전체 재료의 퀴리 온도는 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸을 형성하기 위해 요구되는 온도 범위 내에 있다.
유전체 재료의 유전상수는 온도의 변화에 따라 변할 수 있기 때문에, 온도 측정은 유전체 재료의 유전상수의 변화를 검출하여 구현할 수 있다.
퀴리 온도(Curie temperature, Tc)는 퀴리점이라고도 하며, 자성 재료의 자발 자화 강도가 0으로 떨어질 때의 온도를 의미하고, 강자성 또는 준강자성 물질이 상자성 물질로 변환되는 임계점이다.
온도가 퀴리 온도일 때, 유전체 재료의 유전상수가 가장 크다. 유전체 재료의 퀴리 온도를 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸을 형성하기 위해 요구되는 온도 범위 내로 설정하면, 온도 감지부(120)의 감도를 향상시킬 수 있다.
선택적으로, 유전체 재료는 고체 상태의 유전체 재료이다.
일부 실시예에서, 유전체 재료는 강유전성 재료이다.
일 실시예에서, 유전체 재료는 니오브산염, 지르코늄산염, 티탄산염 및 비스무트산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나이다.
선택적으로, 구체적인 일 예시에서, 유전체 재료는 NaNbO3, K0.5Na0.5NbO3 및 0.96K0.5Na0.5NbO3-0.04Bi0.5Na0.5ZrO3로부터 선택된 적어도 하나이다.
유전체 재료는 이들에 한정되지 않으며, 구체적인 상황에 따라 선택할 수도 있음을 이해할 것이다.
다른 실시예에서, 온도 감지부(120)는 고체 상태의 유전체 재료 외에 다른 조성 성분을 더 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 물론, 유전체 재료는 고체 상태의 유전체 재료에 한정되지 않으며, 액체 상태의 유전체 재료일 수도 있다.
일부 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)이 에어로졸을 형성하기 위해 요구되는 온도 범위는 250℃~450℃이고; 유전체 재료의 퀴리 온도는 250℃~450℃이다.
또한, 에어로졸 생성 물질(110)이 에어로졸을 형성하기 위해 요구되는 온도 범위는 250℃~400℃이고; 유전체 재료의 퀴리 온도는 250℃~400℃이다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)이 에어로졸을 형성하기 위해 요구되는 온도 범위는 200℃~350℃이고; 유전체 재료의 퀴리 온도는 200℃~350℃이다.
일 실시예에서, 에어로졸 생성 물질(110)이 에어로졸을 형성하기 위해 요구되는 온도 범위는 250℃~400℃이고, 유전체 재료의 퀴리 온도는 400℃이다.
일부 실시예에서, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110) 내에 위치한다. 이때, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110) 내부의 온도를 나타낸다.
일 실시예에서, 온도 감지부(120)는 막대 모양 또는 편상으로 이루어진다. 이때, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110)에 삽입된다.
또한, 온도 감지부(120)의 길이 방향과 에어로졸 생성 물품(100)의 길이 방향은 예각을 이룬다.
도 7에 도시된 실시예에서, 온도 감지부(120)의 길이 방향은 에어로졸 생성 물품(100)의 길이 방향과 동일하다.
다른 실시예에서, 온도 감지부(120)는 과립, 분말 또는 파편 형상으로 이루어진다. 이때 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110)에 분산되어 있다.
다른 일부 실시예에서, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110)의 표면에 위치한다.
구체적으로, 에어로졸 생성 물질(110)은 분말, 과립 및/또는 사상(絲狀) 등과 같이 미세한 재료로 성형 공정을 통해 제조된, 형상(예를 들어, 편상(片狀) 또는 기둥 모양)을 갖는 물질이다.
온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110)의 외부 표면에 위치한다. 이때, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110) 외부의 온도를 나타낸다.
다른 일부 실시예에서, 온도 감지부(120)는 포장층의 표면에 위치하고 에어로졸 생성 물질(110)에 근접하게 배치된다. 이때, 온도 감지부(120)는 에어로졸 생성 물질(110) 외부의 온도를 나타낸다.
일 실시예에서, 온도 감지부(120)는 포장층의 외부 표면에 위치한다. 다른 실시예에서, 온도 감지부(120)는 포장층의 내부 표면에 위치한다.
구체적으로, 온도 제어를 구현하기 위해, 에어로졸 생성 물품(100)이 온도 감지부(120)를 포함하는 것과 더불어, 전자 무화기(200)는 검출 모듈 및 컨트롤러를 더 포함한다.
검출 모듈은 교번 전기장에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수의 변화를 검출하고 검출 결과를 컨트롤러에 피드백하도록 구성된다.
컨트롤러는 검출 결과에 따라 교류 전압 발생부의 출력을 제어하여 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 제어함으로써, 에어로졸 생성 물질(110)의 온도가 너무 높아 에어로졸 생성 물품(100)에 단내(즉, 초취)가 생기는 것을 방지한다.
검출 모듈은 교번 전기장에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수를 직접 검출할 수 있고, 또한 유전상수와 관련된 파라미터를 검출하여 교번 전기장에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수를 간접적으로 획득할 수도 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 제1 전극(210), 제2 전극(220), 및 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)에 의해 형성되는 등가 커패시터의 정전용량 변화 또는 상기 등가 커패시터가 위치하는 공진회로의 공진 주파수를 검출하여, 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수의 변화를 검출한다.
일부 실시예에서, 검출 모듈은 제1 전극(210), 제2 전극(220), 및 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)에 의해 형성되는 등가 커패시터의 정전용량 변화를 검출하도록 구성된다.
등가 커패시터의 정전용량 변화를 검출하여 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수의 변화를 검출한다.
구체적으로, 검출 모듈은 등가 커패시터의 정전용량을 검출하고 검출 결과를 컨트롤러에 피드백하도록 구성되고; 컨트롤러는 검출 모듈에 의해 피드백된 검출 결과를 기설정된 가열 프로그램과 매칭시켜 가열 제어를 구현한다.
이때, 컨트롤러는 교류 전압 발생부에 전기적으로 연결되고, 컨트롤러는 등가 커패시터의 정전용량 변화에 따라 교류 전압 발생부의 출력을 제어하도록 구성됨으로써, 가열 과정에서의 온도 제어를 구현한다.
이때, 컨트롤러가 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 획득하는 원리는, 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수와 온도 사이에 대응 관계가 존재하고, 등가 커패시터의 정전용량과 등가 커패시터 중의 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수 사이에 대응 관계가 존재하므로, 등가 커패시터의 정전용량을 검출하여 온도 감지부(120)에 의해 감지된 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 획득할 수 있는 것이다.
구체적으로, 컨트롤러에는 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수-온도 특성 곡선이 저장되어 있다.
컨트롤러에 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수-온도 특성 곡선이 저장된 경우, 교번 전기장에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)의 다른 조성 성분의 온도에 따른 유전상수 변화는 무시할 수 있음을 이해할 것이다.
다른 실시예에서, 컨트롤러에 저장되는 것은 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수-온도 특성 곡선에 한정되지 않으며, 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 반영할 수 있는 한 유전체 재료와 다른 관련 재료의 복합 유전상수-온도 특성 곡선일 수도 있음을 이해할 것이다.
물론, 이때 에어로졸 생성 물품(100)은 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 온도에 따른 유전상수 변화 이외에 특별히 제한되지 않는다.
도 7에 도시된 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 개수는 각각 하나이다.
다른 일부 실시예에서, 제1 전극(210)의 개수는 복수이고, 복수의 제1 전극(210)은 이격되어 배치되며, 제2 전극(220)의 개수는 복수이고, 복수의 제2 전극(220)은 이격되어 배치된다.
복수의 제1 전극(210)과 대응되는 제2 전극(220)은 조합되어 에어로졸 생성 물품(100)의 상이한 위치에서 등가 커패시터를 형성한다.
검출 모듈은 상이한 위치의 등가 커패시터의 정전용량을 검출하여 에어로졸 생성 물품(100)의 상이한 위치의 유전상수를 검출함으로써, 컨트롤러는 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 종합적으로 조정 및 제어할 수 있다.
검출 모듈은 상이한 위치의 등가 커패시터의 정전용량을 동시에 검출할 수 있고, 또한 일정한 시간 범위 내에서 상이한 위치의 등가 커패시터의 정전용량을 순차적으로 검출할 수도 있음을 이해할 것이다.
도 8에 도시된 실시예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)의 개수는 각각 3개이다. 다른 실시예에서, 제1 전극(210)의 개수는 상술한 3개에 한정되지 않으며, 1보다 큰 다른 정수일 수도 있고; 제2 전극(220)의 개수도 상술한 3개에 한정되지 않으며, 1보다 큰 다른 정수일 수도 있음을 이해할 것이다.
일부 실시예에서, 검출 모듈은 등가 커패시터가 위치하는 공진회로의 공진 주파수의 변화를 검출하도록 구성된다. 등가 커패시터가 위치하는 공진회로의 공진 주파수의 변화를 검출하여 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수의 변화를 획득한다.
구체적으로, 전자 무화기(200)는 유도코일을 더 포함한다.
전원, 유도코일 및 등가 커패시터는 공진회로를 형성하고; 검출 모듈은 상기 공진회로의 공진 주파수를 검출하고 검출 결과를 컨트롤러에 피드백하도록 구성되며; 컨트롤러는 검출 모듈에 의해 피드백된 검출 결과를 기설정된 가열 프로그램과 매칭시켜 가열 제어를 구현한다.
이때, 컨트롤러가 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 획득하는 원리는, 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수와 온도 사이에 대응 관계가 존재하고, 등가 커패시터의 정전용량과 등가 커패시터 중의 온도 감지부(120)의 유전체 재료의 유전상수 사이에 대응 관계가 존재하며, 공진회로의 공진 주파수와 등가 커패시터의 정전용량 사이에 대응 관계가 존재하므로, 공진회로의 공진 주파수를 검출하여 온도 감지부(120)에 의해 감지된 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 획득할 수 있는 것이다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)에 의해 형성된 에어로졸을 흡입할 때 에어로졸 생성 물질에는 현저한 온도 변화가 발생하고, 온도 감지부(120)는 상기 변화를 감지할 수 있으며, 공진 주파수를 통해 상기 변화를 나타내므로(공진 주파수가 뚜렷하게 돌변함), 공진 주파수의 특성 급변 파봉 및 파곡을 통해 흡입 회수를 카운트할 수 있고, 카운트된 흡입 회수를 통해 교류 전압 발생부의 출력을 조정하여 에어로졸의 흡입감을 향상시킨다.
따라서, 일부 실시예에서, 상기 전자 무화기(200)는 흡입 카운트 모듈을 더 포함한다.
흡입 카운트 모듈은 공진 주파수의 파봉 및/또는 파곡의 수를 수집하고, 흡입 회수를 계산하여 흡입 회수를 컨트롤러에 피드백하도록 구성된다.
이때, 컨트롤러는 또한 흡입 카운트 모듈에 의해 피드백된 카운트 결과에 따라 교류 전압 발생부의 출력을 제어하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 가열 프로그램은 승온 프로그램 및 강온 프로그램(즉, 온도강하 프로그램)을 포함한다.
검출 모듈로부터 피드백되어 컨트롤러에 수신된 검출 결과(등가 커패시터의 정전용량, 유전상수 또는 공진 주파수)에 대응되는 온도가 기설정된 강온 온도보다 낮은 경우, 컨트롤러는 교류 전압 발생부가 정상적으로 출력하도록 제어한다. 즉 승온 프로그램을 수행한다.
그리고 검출 모듈로부터 피드백되어 컨트롤러에 수신된 검출 결과에 대응되는 온도가 기설정된 강온 온도 이상인 경우, 컨트롤러는 교류 전압 발생부가 출력을 감소하도록 제어한다. 즉 강온 프로그램을 수행한다.
일부 실시예에서, 컨트롤러는 또한 가열 개시 프로그램을 제어하도록 구성된다.
구체적으로, 에어로졸 생성 물품(100)을 제1 전극(210) 및 제2 전극(220) 사이에 배치하여 등가 커패시터를 형성하는 경우, 검출 모듈은 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수를 검출하고 검출 결과를 컨트롤러에 피드백한다.
컨트롤러는 검출 모듈에 의해 피드백된 검출 결과를 기설정된 개시 파라미터와 매칭시킨다. 검출 결과가 기설정된 개시 파라미터와 매칭되면, 가열 프로그램을 시작하고; 검출 결과가 기설정된 개시 파라미터와 매칭되지 않으면, 가열 프로그램을 시작하지 않는다.
컨트롤러를 통해 가열 개시 프로그램을 제어함으로써, 전자 무화기(200)는 가열 가능한 에어로졸 생성 물품(100)을 식별한 후에 가열 프로그램을 시작하므로, 가열 오작동을 방지하고, 사용자 경험을 향상시킨다.
또한, 전자 무화기(200)는 대응되는 가열 가능한 에어로졸 생성 물품(100)을 가지고 있어, 위조 방지 효과를 갖는다.
에어로졸 생성 물품(100)의 사용 장면을 고려하여, 기설정된 개시 파라미터는 일정한 범위의 파라미터임을 이해할 것이다.
마찬가지로, 컨트롤러가 또한 가열 개시 프로그램을 제어하도록 구성되는 경우, 검출 모듈에 의해 검출된 파라미터는 마찬가지로 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품(100)의 유전상수에 한정되지 않으며, 유전상수를 간접적으로 반영할 수 있는 등가 커패시터의 정전용량, 등가 커패시터가 위치하는 공진회로의 공진 주파수와 같은 유전상수와 관련된 다른 파라미터일 수도 있음을 이해할 것이다.
상술한 실시예는 전자 무화기(200)의 검출 모듈을 통해 제1 전극(210)과 제2 전극(220) 사이에 위치한 에어로졸 생성 물품의 유전상수에 대응되는 정전용량 또는 공진 주파수를 검출하여 식별을 구현한다.
다른 실시예에서, 에어로졸 생성 물품(100)에 별도로 배치된 식별 재료(예를 들어, 식별 라벨), 및 전자 무화기(200)에 배치된 대응되는 식별 모듈을 통해, 에어로졸 생성 물품(100)에 대한 전자 무화기(200)의 식별을 구현할 수도 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 에어로졸 생성 물품(100)은 전자 무화기(200)에 적용되는 식별 재료를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 식별 재료는 에어로졸 생성 물질(110) 내, 또는 에어로졸 생성 물질(110)의 표면에 위치한다.
다른 일부 실시예에서, 식별 재료는 포장층에 위치한다. 예를 들어, 포장층의 외부 표면 또는 내부 표면에 위치한다.
식별 재료의 구체적인 조성은 전자 무화기(200)의 식별 모듈에 적용될 수 있는 것이라면 특별히 한정되지 않음을 이해할 것이다.
물론, 일부 실시예에서, 전자 무화기(200)는 식별 기능을 가질 필요가 없으므로, 전자 무화기(200)는 상응한 식별 모듈을 갖지 않으며, 동시에 에어로졸 생성 물품(100)에도 식별 재료를 배치할 필요가 없다.
일부 실시예에서, 전자 무화기(200)는 에어로졸 생성 물품의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 더 포함한다.
일 실시예에서, 온도 센서가 에어로졸 생성 물질(110)의 온도를 감지하는 원리는 상술한 에어로졸 생성 물품(100)의 온도 감지부(120)의 원리와 동일하다. 이때, 온도 센서는 위에서 설명한 온도 감지부(120)와 동일한 재료로 이루어진다.
구체적으로, 온도 센서는 제1 전극(210) 및/또는 제2 전극(220)에 배치되며 캐비티 내에 위치한다.
제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 위치 관계가 예를 들어 도 2, 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 전극(210)이 제2 전극(220) 내에 위치하는 것이면, 온도 센서는 제1 전극(210) 상에 배치된 경우에 에어로졸 생성 물질의 내부의 온도를 나타내고; 온도 센서는 제2 전극(220) 상에 배치된 경우에 에어로졸 생성 물질의 외부의 온도를 나타낸다.
제1 전극(210)과 제2 전극(220)이 대향되게 배치되면, 온도 센서는 에어로졸 생성 물질(110) 외부의 온도를 나타낸다.
다른 실시예에서, 온도 센서는 다른 원리에 의해 온도를 감지할 수도 있으며, 그에 따라 상응하여 배치하면 된다는 것을 이해할 것이다.
물론, 제1 전극(210) 및 제2 전극(220)에 각각 온도 센서를 배치할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물품(100)이 온도 감지부(120)를 포함하고 전자 무화기(200)가 온도 센서를 포함하는 경우, 온도 감지부(120)와 온도 센서는 위치 상으로 충돌하지 않음을 이해할 것이다.
예를 들어, 제1 전극(210)과 제2 전극(220)의 위치 관계는 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같고, 온도 센서가 제1 전극(210)에 위치하는 경우, 에어로졸 생성 물품(100)의 온도 감지부(120)는 온도 센서를 피하여 캐비티에 배치된 후 제1 전극(210)와 근접한 영역에 배치된다.
물론, 에어로졸 생성 물품(100)이 온도 감지부(120)를 포함하는 경우, 전자 무화기(200)의 온도 센서는 생략될 수 있다.
상기 무화 시스템(10)은 에어로졸 생성 물품(100) 및 상기 에어로졸 생성 물품(100)에 적용되는 전자 무화기(200)를 포함하고, 전자 무화기(200)와 에어로졸 생성 물품(100)는 조합되어, 전자 무화기(200)를 통해 교번 전기장을 발생시켜 에어로졸 생성 물질(110)이 무화되어 에어로졸을 형성하도록 한다.
상기 무화 시스템(10)은 적어도 다음과 같은 장점을 갖는다.
(1) 발열 효율이 높다. 에어로졸 생성 물품(100)은 교번 전기장에 의해 자체 발열(에어로졸 생성 물질(110) 및/또는 열보조 재료의 발열)하므로, 에어로졸 생성 물품 이외의 부재를 이용한 열전도 방식으로 에어로졸 생성 물질을 가열하는 무화 시스템에 비해 발열 효율이 높다.
(2) 발열이 균일하고 발열 속도가 빠르다. 물질의 내부로부터 열이 발생하기 때문에 전기장에 있는 물체는 균일하게 승온되어 물체의 내부에서 외부까지 동일한 온도에 도달할 수 있으므로, 에어로졸 생성 물품(100)의 흡입감을 향상시키고, 에어로졸 생성 물품(100)의 이용률도 향상시킨다.
(3) 전원이 켜지는 즉시 가열되고 전원이 꺼지는 즉시 정지되며; 일정한 주파수에서 다양한 물질의 손실 계수가 상이하므로, 흡수된 전기장의 에너지도 상이함으로써, 에어로졸 생성 물품(100) 대상으로 목적성 있게 가열할 수 있어 가열 효율을 크게 향상시키고, 에너지 소비를 감소시킨다.
(4) 전자 무화기(200)의 세척이 용이하다. 전자 무화기에 발열체를 배치하는 종래의 방식에 비해, 상기 무화 시스템(10)은 에어로졸 생성 물품(100)을 발열시켜 무화를 구현하므로, 전자 무화기(200)에 발열체를 배치할 필요가 없어, 발열체에 부착된 오구가 흡입감에 영향을 미치는 것을 방지한다. 또한, 전자 무화기(200)는 발열체를 배치하지 않으므로, 세척이 보다 편리하다.
이상에서 설명된 실시예의 기술적 구성들은 임의로 조합될 수 있고, 설명의 간략화를 위해, 상기 실시예에서 기술적 구성들의 모든 가능한 조합은 서술되지 않았지만, 이들의 기술적 구성의 조합 간에 모순이 없는 한, 본 명세서의 기재 범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.
이상에서 설명된 실시예는 단지 본 발명의 특정 실시예를 나타내며, 본 발명을 구체적이고 상세하게 이해하기 위해 제공하지만, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 당업자는 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 여러 가지 변형 및 개선을 행할 수 있으며, 이들은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 속하는 것이 명백할 것이다. 당업자가 본 발명에 의해 제공된 기술적 해결수단을 기반으로 논리적 분석, 추론 또는 제한된 실험을 통해 얻은 기술적 해결수단은 모두 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위 내에 속한다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 의해 한정되며, 명세서 및 도면을 이용하여 특허청구의 범위를 설명할 수 있다.
10: 무화 시스템,
100: 에어로졸 생성 물품,
110: 에어로졸 생성 물질,
120: 온도 감지부,
200: 전자 무화기,
210: 제1 전극,
220: 제2 전극,
230: 전자기 차폐 부재.

Claims (15)

  1. 고체 물질인 에어로졸 생성 물질을 포함하는 에어로졸 생성 물품으로서,
    교번 전기장에 의해 발열하여 무화됨으로써 에어로졸을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 물품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물질은 극성분자를 포함하고;
    상기 극성분자는 물, 알코올, 알데히드, 케톤, 지질, 페놀, 테르펜 및 저급 지방산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 물품.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교번 전기장의 주파수는 10MHz~5GMHz인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 물품.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물질에 근접하게 배치된 열보조 재료를 더 포함하되,
    상기 교번 전기장의 작용 하에서, 상기 열보조 재료의 유전손실 계수는 상기 에어로졸 생성 물질의 유전손실 계수보다 큰 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 물품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열보조 재료는 감쇠 세라믹인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 물품.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물질은 물을 6wt%~18wt%의 함량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 물품.
  7. 전원 모듈 및 교번 전기장 발생 모듈을 포함하는 전자 무화기로서,
    상기 전원 모듈은 상기 교번 전기장 발생 모듈에 전력을 공급하며,
    상기 교번 전기장 발생 모듈은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 생성 물품의 에어로졸 생성 물질이 발열하여 에어로졸을 형성할 수 있도록 하는 교번 전기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 교번 전기장의 주파수는 10MHz~5GMHz이고; 및/또는
    상기 교번 전기장을 발생시키는 교류 전압의 파형은 사인파, 구형파 또는 톱니파인 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 교번 전기장 발생 모듈은 교류 전압 발생부, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고;
    상기 교류 전압 발생부는 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 교번 전기장이 형성되도록 상기 제1 전극 및 제2 전극에 교류 전압을 제공하며;
    상기 교번 전기장이 분포된 적어도 일부의 영역에는 상기 에어로졸 생성 물질을 수용할 수 있는 수용 공간이 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전극은 판 또는 통 모양으로 이루어지고; 상기 제2 전극은 판 또는 통 모양으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전극의 개수는 복수이고, 복수의 상기 제1 전극은 이격되어 배치되며, 상기 제2 전극의 개수는 복수이고, 복수의 상기 제2 전극은 이격되어 배치되며,
    상기 교류 전압 발생부는 기설정 모드에 따라 복수의 상기 제1 전극 및 대응되는 상기 제2 전극에 교류 전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기설정 모드는 상이한 전력의 분할적가열 또는 순차적인 분할적가열인 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교번 전기장에 의해 여기된 오버플로우 전자기장을 차폐하거나 감쇠하도록 구성된 전자기 차폐 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    온도 센서 및 컨트롤러를 더 포함하되,
    상기 온도 센서는 상기 컨트롤러에 상기 에어로졸 생성 물질의 온도를 피드백하도록 구성되고,
    상기 컨트롤러는 상기 온도 센서에 의해 피드백된 온도에 따라 상기 교류 전압 발생부의 출력을 제어하여 상기 에어로졸 생성 물질의 발열 온도를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 무화기.
  15. 제1항에 따른 에어로졸 생성 물품, 및 상기 에어로졸 생성 물품에 적용되는 제7항에 따른 전자 무화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무화 시스템.
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