KR20230101695A - 초음파 무화 어셈블리 및 초음파 무화 장치 - Google Patents

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KR20230101695A
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용시옹 주
광린 어우양
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선전 무어 베이퍼리제이션 헬스 앤드 메디컬 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 초음파 무화 어셈블리 및 초음파 무화 장치를 제공한다. 상기 초음파 무화 어셈블리는 압전 구동 요소, 무화 시트 및 캐리어판을 포함한다. 여기에서, 압전 구동 요소에는 제1 통공이 설치된다. 무화 시트와 압전 구동 요소는 적층 설치된다. 무화 시트는 제1 통공에 대응하는 위치에 미세다공성 영역이 설치된다. 캐리어판은 무화 시트의 압전 구동 요소에서 먼 일측 표면에 설치된다. 캐리어판은 미세다공성 영역에 대응하는 위치에 제2 통공이 설치된다. 여기에서, 제2 통공의 공경과 미세다공성 영역의 직경의 비율은 0.75 이상 1.5 이하이다. 상기 초음파 무화 어셈블리는 무효 진동으로 인한 진동 손실을 효과적으로 줄이고 작동 소음 및 온도 상승을 낮춘다. 동시에 무화 입경 중 소입경의 비중을 높인다.

Description

초음파 무화 어셈블리 및 초음파 무화 장치{ULTRASONIC ATOMIZATION ASSEMBLY AND ULTRASONIC ATOMIZATION DEVICE}
본 발명은 초음파 무화 기술 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 무화 어셈블리 및 초음파 무화 장치에 관한 것이다.
의료 기술의 발전과 함께 무화 흡입 투약 방식은 낮은 손상과 높은 약효의 장점으로 인해 사람들에게 점점 더 많이 수용되고 있다. 초음파 미세다공성 무화 투약은 비교적 빠르게 발전하는 투약 방식이다.
현재의 초음파 미세다공성 무화 어셈블리는 주로 압전 세라믹 링과 미세다공성 무화 시트로 구성된다. 이의 주요 작동 원리는 다음과 같다. 즉, 압전 세라믹 링의 역압전 효과를 이용해 고주파 미세 진동을 발생시켜 에어로졸 형성 기재의 표면을 분화시킨다. 이를 통해 벡터 특성을 가진 미세입자의 에어로졸을 형성하여 분무 형태로 분산시킨다.
그러나 종래의 초음파 미세다공성 무화 어셈블리는 무효 진동 손실이 비교적 커 작동 소음이 비교적 크고 발열이 비교적 심각한 문제가 존재한다. 또한 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경의 에어로졸이 차지하는 비중이 비교적 낮다.
본 출원에서 제공하는 초음파 무화 어셈블리 및 초음파 무화 장치의 목적은, 종래의 초음파 무화 어셈블리 무효 진동 손실이 비교적 크고 작동 소음이 비교적 크며 발열이 심각한 문제를 해결하는 데에 있다. 또한 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경의 에어로졸이 차지하는 비중이 비교적 낮은 문제도 해결한다.
상기 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 출원에서 채택하는 기술적 해결책은 초음파 무화 어셈블리를 제공하는 것이다. 상기 초음파 무화 어셈블리는 압전 구동 요소, 무화 시트 및 캐리어판을 포함한다. 여기에서, 압전 구동 요소에는 제1 통공이 설치된다. 무화 시트와 압전 구동 요소는 적층 설치된다. 무화 시트는 제1 통공에 대응하는 위치에 미세다공성 영역이 설치된다. 캐리어판은 무화 시트의 압전 구동 요소에서 먼 일측 표면에 설치된다. 캐리어판은 미세다공성 영역에 대응하는 위치에 제2 통공이 설치된다. 여기에서, 제2 통공의 공경과 미세다공성 영역의 직경의 비율은 0.75 이상 1.5 이하이다.
여기에서, 미세다공성 영역의 직경과 제2 통공의 공경의 비율은 1이다.
여기에서, 미세다공성 영역은 평면형을 나타내거나, 미세다공성 영역은 초음파 무화 어셈블리의 분무 배출 방향을 향해 융기되어 볼록 헐(convex hull)을 형성한다.
여기에서, 미세다공성 영역은 상기 무화 시트의 중심 영역에 위치한다.
여기에서, 미세다공성 영역은 여러 무화 통공을 구비한다. 무화 통공의 공경은 초음파 무화 어셈블리의 분무 배출 방향을 따라 점차 감소한다.
여기에서, 캐리어판은 금속 시트이다. 금속 시트의 두께는 0.4 내지 0.7mm이다.
여기에서, 무화 시트의 외경과 캐리어판의 두께의 비율은 23 내지 40이다.
여기에서, 무화 시트는 대향 설치된 액체 유입면과 분무 배출면을 구비한다. 캐리어판은 액체 유입면에 설치되고, 압전 구동 요소는 분무 배출면에 설치된다. 또는 무화 시트는 대향 설치된 액체 유입면과 분무 배출면을 구비한다. 캐리어판은 분무 배출면에 설치된다. 압전 구동 요소는 액체 유입면에 설치된다.
여기에서, 압전 구동 요소, 무화 시트 및 캐리어판은 모두 원형이며 외경이 동일하다. 무화 시트는 금속 메쉬이다. 압전 구동 요소는 압전 세라믹 링이다.
상기 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 출원에서 채택하는 다른 기술적 해결책은 초음파 무화 장치를 제공하는 것이다. 상기 초음파 무화 장치는 하우징, 초음파 무화 어셈블리 및 전원 어셈블리를 포함한다. 여기에서, 하우징은 액체 저장 캐비티 및 액체 배출구를 구비한다. 초음파 무화 어셈블리는 액체 배출구에 설치되며, 통전 시 액체 저장 캐비티로부터의 에어로졸 형성 기재를 무화하는 데 사용된다. 초음파 무화 어셈블리는 상술한 초음파 무화 어셈블리이다. 전원 어셈블리는 초음파 무화 어셈블리와 전기적으로 연결되어 초음파 무화 어셈블리에 전력을 공급하는 데 사용된다.
본 출원 실시예의 유익한 효과는 다음과 같다. 즉, 종래 기술과 달리, 본 출원 실시예에서 제공하는 초음파 무화 어셈블리 및 초음파 무화 장치에 있어서, 상기 초음파 무화 어셈블리는 캐리어판을 증설한다. 캐리어판을 무화 시트의 압전 구동 요소에서 먼 일측 표면에 설치하여, 무화 시트 전체의 구조적 강성을 효과적으로 향상시킨다. 또한 무화 시트의 진동 모드를 효과적으로 제한하여 무화 시트의 무효 진동을 감소시켜 무효 진동으로 인한 진동 손실을 낮춘다. 또한 무화 시트의 무효 진동으로 인한 소음 및 무화 시트의 높아진 온도를 크게 낮춘다. 동시에 무화 입경 중 소입경의 비중을 효과적으로 높인다. 또한 제2 통공의 공경과 상기 미세다공성 영역의 직경의 비율을 0.75 이상 1.5 이하로 만들어, 상기 초음파 무화 어셈블리의 소음 저감 효과를 비교적 바람직하게 만들 수 있으며 온도 상승이 비교적 작다. 또한 캐리어판을 증설함으로써, 초음파 무화 어셈블리와 하우징을 장착한 후, 하우징과 압전 구동 요소의 무화 시트에 대한 클램핑력을 감소시킨다. 따라서 무화 시트가 클램핑됨으로 인한 진동 성능 감쇠를 효과적으로 낮춘다. 그 외, 캐리어판의 미세다공성 영역에 대응하는 위치에 제2 통공을 개설함으로써, 무화 시트의 액체 유입면 또는 분무 배출면과 외부의 연통을 효과적으로 보장할 수 있다. 따라서 에어로졸 기재 또는 그 무화에 의해 형성된 에어로졸 입자가 원활하게 통과할 수 있도록 보장한다.
본 발명 실시예의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 실시예의 설명에 필요한 도면을 간략하게 소개한다. 이하의 설명에서 첨부 도면은 본 발명의 일부 실시예일 뿐이며, 본 발명이 속한 기술 분야의 당업자는 창의적인 노력 없이 이러한 첨부 도면을 기반으로 다른 도면을 더 획득할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 초음파 무화 장치의 구조도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 초음파 무화 어셈블리의 구조 분해도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 무화 시트의 수직 단면도이다.
도 4는 본 출원에서 볼록 헐이 있는 초음파 무화 어셈블리의 제1 실시예의 측단면도이다.
도 5는 본 출원에서 볼록 헐이 있는 초음파 무화 어셈블리의 제2 실시예의 측단면도이다.
도 6은 본 출원에서 볼록 헐이 없는 초음파 무화 어셈블리의 제1 실시예의 측단면도이다.
도 7은 본 출원에서 볼록 헐이 없는 초음파 무화 어셈블리의 제2 실시예의 측단면도이다.
도 8은 본 출원에서 캐리어판의 구조도이다.
이하에서는 본 출원 실시예 중의 첨부 도면을 참조하여 본 출원 실시예 중의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명한다. 설명된 실시예는 본 출원의 전부가 아닌 일부 실시예일 뿐이다. 본 출원의 실시예를 기반으로 창의적인 작업 없이 당업자에 의해 획득된 다른 모든 실시예는 본 출원의 보호 범위에 속한다.
본 출원에 사용된 용어 "제1", "제2", "제3"은 설명을 위한 목적으로만 사용된다. 이는 상대적인 중요성을 의미 또는 암시하거나, 가리키는 기술적 특징의 수량을 암시적으로 나타내는 것으로 이해될 수 없다. 여기에서 "제1", "제2", "제3"으로 한정된 특징은 명시적 또는 암시적으로 적어도 하나의 상기 특징을 포함할 수 있다. 본 출원의 명세서에서 "복수"는 달리 구체적으로 한정되지 않는 한 2개, 3개 등과 같이 적어도 2개를 의미한다. 본 출원의 실시예에서 모든 방향성 표시(예를 들어 상, 하, 좌, 우, 전, 후 등)는 특정 자세(첨부 도면에 도시된 바와 같음)에서 각 부재 간의 상대적인 위치 관계, 운동 상황 등을 해석하기 위한 것일 뿐이다. 상기 특정 자세가 변경되는 경우, 상기 방향성 표시도 이에 상응하도록 변경된다. 또한 "포함하다"와 "구비하다" 및 이들의 임의 변형된 용어는 비배타적인 포함을 포함하도록 의도되었다. 예를 들어, 일련의 단계 또는 유닛을 포함하는 프로세스, 방법, 시스템, 제품 또는 장비는 나열된 단계 또는 유닛에 한정되지 않는다. 이는 나열되지 않은 단계 또는 유닛을 선택적으로 더 포함하거나, 이러한 프로세스, 방법, 제품 또는 장비 고유의 기타 단계 또는 유닛을 선택적으로 더 포함할 수도 있다.
본원에 언급된 "실시예"는 실시예를 참조하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 출원의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 다양한 위치에 상기 용어가 기재될 경우 이는 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니며, 다른 실시예와 상호 배타적인 별도의 또는 대안적인 실시예를 지칭하는 것도 아니다. 본 기술 분야의 당업자는 명시적 및 묵시적으로 본원에 설명된 실시예가 다른 실시예와 결합될 수 있음을 이해한다.
이하에서는 첨부 도면과 실시예를 참조하여 본 출원을 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 초음파 무화 장치의 구조도이다. 본 실시예는 초음파 무화 장치를 제공한다. 상기 초음파 무화 장치는 의료, 미용, 전자담배 등 기술 분야에 사용될 수 있다. 상기 초음파 무화 장치의 구조에는 하우징(10), 초음파 무화 어셈블리(20) 및 전원 어셈블리(30)가 포함된다.
여기에서, 하우징(10)은 액체 저장 캐비티(11) 및 액체 저장 캐비티(11)와 연통되는 액체 배출구(12)를 구비한다. 여기에서, 액체 저장 캐비티(11)는 에어로졸 형성 기재(A)를 수용하는 데 사용된다. 에어로졸 형성 기재(A)는 특정 약품이 액상 용매에 분산되어 형성된 약액, 담배 오일 또는 기타 초음파 무화에 적합한 임의 액체이다. 초음파 무화 어셈블리(20)는 하우징(10)의 액체 배출구(12) 지점에 설치되며, 통전 시 고주파 진동을 발생시켜 에어로졸 형성 기재(A)를 무화하는 데 사용된다.전원 어셈블리(30)는 초음파 무화 어셈블리(20)와 전기적으로 연결되며, 초음파 무화 어셈블리(20)에 전력을 공급하는 데 사용된다.전원 어셈블리(30)는 구체적으로 리튬 이온 배터리일 수 있다.
여기에서, 종래의 초음파 무화 어셈블리는 일반적으로 압전 세라믹 링과 무화 시트로 구성된다. 그러나 종래의 초음파 무화 어셈블리는 작업 시 진동 모드 제약이 충분하지 않아 진동이 집중되지 않는다. 따라서 작동 소음이 크고 발열이 심각하며 무효 진동 소모가 크다. 또한 종래의 무화 시트는 일반적으로 볼록 헐의 구조를 갖는다. 상기 볼록 헐 구조를 갖는 무화 시트는 볼록 헐을 펀칭한 후 무화 시트 상의 미세공이 커지게 만든다. 이로 인해 무화 시트의 무화 입경이 커지며, 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경의 에어로졸이 차지하는 비중을 낮게 만들어 무화 흡입에 유리하지 않다.
본 출원의 실시예는 초음파 무화 어셈블리(20)를 제공한다. 상기 초음파 무화 어셈블리(20)는 무화 시트(22)의 초음파 진동 모드를 효과적으로 제한하여 무화 시트(22)의 진동을 집중시킬 수 있다. 따라서 무화 시트(22)의 무효 진동을 효과적으로 감소시켜 초음파 무화 어셈블리(20)의 작동 소음을 약화시키고 온도 상승을 낮춘다. 또한 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 단위 시간 무화량을 향상시킨다. 동시에 상기 초음파 무화 어셈블리(20)는 무화에 의해 형성된 에어로졸 입자 중 작읍 입경의 에어로졸이 차지하는 비중을 크게 높일 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 초음파 무화 어셈블리의 구조 분해도이다. 상기 초음파 무화 어셈블리(20)는 순차적으로 적층 설치된 압전 구동 요소(21), 무화 시트(22) 및 캐리어판(23)을 포함한다.
여기에서, 압전 구동 요소(21)는 통전 시 역압전 효과를 이용해 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 고주파 진동을 생성하는 데 사용된다. 압전 구동 요소(21)는 제1 통공(211)을 구비한다. 에어로졸 형성 기재(A)는 상기 제1 통공(211)을 통해 무화 시트(22)의 표면에 진입한다. 또는 에어로졸 형성 기재(A)는 무화 시트(22)를 거쳐 무화된 에어로졸 입자가 상기 제1 통공(211)을 통해 분산된다. 구체적인 실시예에 있어서, 압전 구동 요소(21)는 압전 세라믹 링일 수 있다. 압전 구동 요소(21)의 횡단면은 원형, 고리형, 사각형 등 형상일 수 있다. 구체적으로 실제 상황에 따라 선택할 수 있다.
무화 시트(22)는 대향하는 액체 유입면(221) 및 분무 배출면(222)을 구비한다. 압전 구동 요소(21)는 무화 시트(22)의 액체 유입면(221) 또는 분무 배출면(222)에 적층 설치된다. 무화 시트(22)는 미세다공성 영역(201)을 구비한다. 미세다공성 영역(201)은 압전 구동 요소(21)의 구동 하에서 에어로졸 형성 기재(A)를 미세입자로 분산시키는 데 사용된다. 미세입자는 미세다공성 영역(201)으로부터 통과되어 흩어지며 에어로졸을 형성한다. 여기에서, 에어로졸 형성 기재는 무화 시트(22)의 액체 유입면(221)으로부터 미세다공성 영역(201)으로 진입한다. 분산된 미세입자는 무화 시트(22)의 분무 배출면(222)으로부터 미세다공성 영역(201)으로 흩어진다. 구체적으로, 무화 시트(22)는 메쉬이다. 무화 시트(22)는 스테인리스강, 티타늄 합금, 팔라듐 합금 등 재질을 채택할 수 있으나, 본 출원에서는 이를 제한하지 않는다. 상기 무화 시트(22)는 이하의 실시예에 언급된 무화 시트(22a/22b)일 수 있다.
구체적으로, 무화 시트(22)의 미세다공성 영역(201)은 제1 통공(211)과 대응하도록 설치된다. 또한 상기 제1 통공(211)의 공경은 미세다공성 영역(201)의 직경보다 크거나 같을 수 있다. 따라서 에어로졸 형성 기재(A)의 무화 입자가 모두 통과할 수 있도록 보장한다. 물론, 제1 통공(211)의 공경은 미세다공성 영역(201)의 직경보다 약간 작을 수도 있다. 본 출원은 이를 제한하지 않는다. 여기에서, 무화 시트(22)와 압전 구동 요소(21)는 구체적으로 접합 방식 또는 스폿 용접 등 방식에 의해 함께 연결될 수 있다.
구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 무화 시트의 수직 단면도이다. 무화 시트(22)의 미세다공성 영역(201)은 여러 무화 통공(201a)을 구비한다. 각 무화 통공(201a)의 공경은 초음파 무화 어셈블리(20)의 분무 배출 방향(B)을 따라 점차 감소한다. 이는 상기 무화 통공(201a)을 이용해 무화에 의해 형성된 에어로졸의 입경을 감소시켜, 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경 에어로졸의 비중을 높일 수 있다. 또한 펀칭으로 인해 무화 통공(201a) 공경이 커져, 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경의 에어로졸 비중이 낮아지는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
구체적인 일 실시예에 있어서, 도 4 또는 도 5를 참조하면, 무화 시트(22a)의 미세다공성 영역(201)은 초음파 무화 어셈블리(20)의 분무 배출 방향(B)을 향해 융기되어 볼록 헐을 형성한다. 상기 실시예에 있어서, 표 1을 참조하면, 무화 시트(22a)의 미세다공성 영역(201)에 볼록 헐이 없는 것에 대응하는 초음파 무화 어셈블리(20a)(시험 샘플 2)에 비해, 미세다공성 영역(201)의 직경이 동일한 경우, 본 실시예에서 제공하는 볼록 헐 구조를 갖는 무화 시트(22a)는 어느 정도 미세다공성 영역(201)의 표면적을 증가시킬 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 기재(A)와의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서 상기 초음파 무화 어셈블리(20a)(시험 샘플 4)의 단위 시간 무화량을 효과적으로 증가시킬 수 있다. 여기에서, 표 1은 5ml 에어로졸 발생 기재를 무화하고, 무화 시트(22a/22b)와 압전 구동 요소(21) 규격이 동일한 경우에 대응하는 실험 데이터이다.
표 1은 본 출원의 초음파 무화 어셈블리와 종래의 초음파 무화 어셈블리의 실험 비교 데이터이다.
일련
번호		 압전 구동 요소 유무 무화 시트의 볼록 헐 유무 캐리어판 유무 평균 무화량 평균 소입경 비중(%) 소음 온도 상승(/℃)
시험 샘플1 유 무 무 3 78 비교적 큼 17
시험 샘플2 유 무 유 7.5 82 거의 들리지 않음 8
시험 샘플3 유 유 무 4.5 63 비교적 큼 17
시험 샘플4 유 유 유 8.1 80 거의 들리지 않음 8
다른 구체적인 일 실시예에 있어서, 도 6 또는 도 7을 참조하면, 무화 시트(22b)의 미세다공성 영역(201)은 평면형을 나타낸다. 무화 시트(22b)의 미세다공성 영역(201)에 볼록 헐이 형성된 것에 대응하는 초음파 무화 어셈블리(20)(시험 샘플 4)에 비해, 상기 구체적인 실시예에 대응하는 초음파 무화 어셈블리(20)(시험 샘플 2)는 볼록 헐 펀칭 후 무화 시트(22b) 상의 무화 통공(201a)이 커져, 무화에 의해 형성된 에어로졸 입경이 커지는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경 에어로졸의 비중을 더욱 높일 수 있다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 여기에서 도 8은 본 출원의 캐리어판의 구조도이다. 캐리어판(23)은 무화 시트(22a/22b)의 압전 구동 요소(21)에서 먼 일측 표면에 설치된다. 또한 캐리어판(23)은 구체적으로 접합 방식 또는 스폿 용접 등 방식에 의해 무화 시트(22a/22b)와 조밀하게 결합할 수 있다.
여기에서, 표 1을 참조하면, 캐리어판(23) 증설을 통해 무화 시트(22a/22b) 전체의 구조적 강성을 효과적으로 향상시켰다. 또한 무화 시트(22a/22b)의 구동 주파수를 변경하여, 무화 시트(22a/22b)의 진동 모드를 효과적으로 제한하였다. 또한 캐리어판(23) 증설을 통해 무화 시트(22a/22b)의 진동 모드를 무화 시트(22a/22b)의 중심 영역으로 제한할 수 있다. 나아가 무화 시트(22a/22b)의 무효 진동을 감소시키고, 무화 시트(22a/22b)의 무효 진동으로 인한 소음 및 무화 시트(22a/22b)의 높아진 온도를 크게 낮춘다. 동시에 도 1을 참조하면, 캐리어판(23) 증설을 통해 단위 시간 내 에어로졸 발생 기재(A)의 무화량을 효과적으로 향상시켰다. 또한 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경 에어로졸의 비중을 증가시켰다. 또한 표 1을 참조하면, 캐리어판(23) 증설을 기반으로, 무화 시트(22b)의 미세다공성 영역(201)이 더욱 평면형으로 나타내도록 한다. 이를 통해 무화에 의해 형성된 에어로졸 중 소입경 에어로졸의 비중을 더욱 높일 수 있다. 그 외, 초음파 무화 어셈블리(20) 작업 중 생성되는 기포를 감소시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 캐리어판(23)에는 제2 통공(301)이 설치된다. 상기 제2 통공(301)은 무화 시트(22a/22b)의 미세다공성 영역(201)에 대응하도록 설치되어, 무화 시트(22a/22b)의 미세다공성 영역(201)을 적어도 부분적으로 노출시킨다. 따라서 에어로졸 형성 기재(A) 또는 그 무화에 의해 형성된 에어로졸 입자가 원활하게 통과하도록 보장한다.
구체적인 실시예에 있어서, 캐리어판(23)의 제2 통공(301)의 공경과 무화 시트(22)의 미세다공성 영역(201)의 직경의 비율은 0.75 이상 1.5 이하이다. 상기 비율 범위 내에서, 무화 시트(22)의 진동 모드를 효과적으로 제한하여 진동을 집중시킬 수 있다. 따라서 무효 진동을 감소시켜 진동 손실을 줄이고 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 작동 소음 및 높아진 온도를 낮춘다. 구체적인 일 실시예에 있어서, 제2 통공(301)의 공경과 미세다공성 영역(201)의 직경의 비율은 1이다. 상기 방안에 있어서, 상기 초음파 무화 어셈블리(20)는 가장 바람직한 노이즈 저감 효과를 구현하고, 초음파 무화 어셈블리(20)의 온도 상승을 최저로 낮출 수 있다.
여기에서, 상기 캐리어판(23)의 형상과 압전 구동 요소(21) 및/또는 무화 시트(22a/22b)의 형상은 모두 원형일 수 있다. 캐리어판(23)의 외경과 압전 구동 요소(21) 및/또는 무화 시트(22a/22b)의 외경은 후속적인 장착 및 사용이 용이하도록 동일할 수도 있다. 구체적으로, 상기 캐리어판(23)의 재질은 무화 시트(22a/22b)의 재질과 동일할 수 있다. 구체적으로 스테인리스강, 티타늄 합금, 팔라듐 합금 등 강성을 가진 금속 재질일 수 있다. 이는 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 강도를 강화하고 진동 모드를 보다 잘 제한할 수 있다.
구체적인 실시예에 있어서, 무화 시트(22a/22b)의 외경과 캐리어판(23)의 두께의 비율 범위는 23 내지 40일 수 있다. 상기 범위 내에서 초음파 무화 어셈블리(20)의 작동 소음 및 승온을 비교적 우수하게 낮추는 효과를 구현할 수 있다. 동시에 무효 진동으로 인한 진동 손실을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 무화 시트(22) 외견이 10mm일 때, 캐리어판(23)의 두께는 0.25 내지 0.43mm이다. 이때, 상기 초음파 무화 어셈블리(20)는 작동 소음 및 승온을 비교적 잘 낮추는 효과를 구현할 수 있다. 동시에 무효 진동으로 인한 진동 손실을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 무화 시트(22)의 외경이 16mm이면, 캐리어판(23)의 두꼐는 0.4 내지 0.7mm이다. 이때 상기 초음파 무화 어셈블리(20)는 가장 바람직한 소음 저감 및 승온된 온도 강하의 효과를 구현할 수 있다.
도 4를 참조하면, 도 4는 본 출원에서 볼록 헐이 있는 초음파 무화 어셈블리의 제1 실시예의 측단면도이다. 구체적인 일 실시예에 있어서, 무화 시트(22a)의 미세다공성 영역(201)은 초음파 무화 어셈블리(20)의 분무 배출 방향(B)을 향해 융기되어 볼록 헐을 형성한다. 캐리어판(23)은 무화 시트(22a)의 액체 유입면(221)에 설치되며 무화 시트(22a)와 조밀하게 결합된다. 압전 구동 요소(21)는 무화 시트(22a)의 분무 배출면(222)에 설치되며 무화 시트(22a)와 조밀하게 결합된다.
도 5를 참조하면, 도 5는 본 출원에서 볼록 헐이 있는 초음파 무화 어셈블리의 제2 실시예의 측단면도이다. 구체적인 다른 일 실시예에 있어서, 무화 시트(22a)의 미세다공성 영역(201)은 초음파 무화 어셈블리(20)의 분무 배출 방향(B)을 향해 융기되어 볼록 헐을 형성한다. 캐리어판(23)은 무화 시트(22a)의 분무 배출면(222)에 설치되며 무화 시트(22a)와 조밀하게 결합된다. 압전 구동 요소(21)는 무화 시트(22a)의 액체 유입면(221)에 설치되며 무화 시트(22a)와 조밀하게 결합된다.
상술한 구체적인 실시예에 있어서, 표 1을 참조하면, 무화 시트(22a)는 볼록 헐이 있는 구조이다. 미세다공성 영역(201)의 직경이 동일한 경우, 볼록 헐 구조를 갖는 무화 시트(22a)는 어느 정도 미세다공성 영역(201)의 면적을 증가시킬 수 있다. 즉, 에어로졸 형성 기재(A)와의 접촉 면적을 증가시켜, 어느 정도 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 단위 시간 무화량을 증가시킬 수 있다. 구체적으로, 볼록 헐이 있는 무화 시트(22a)의 평균 무화량은 8.1mg/s에 달할 수 있다.
도 6을 참조하면, 도 6은 본 출원에서 볼록 헐이 없는 초음파 무화 어셈블리의 제1 실시예의 측단면도이다. 다른 일 실시예에 있어서, 무화 시트(22b)의 미세다공성 영역(201)은 평면형을 나타낸다. 캐리어판(23)은 무화 시트(22b)의 액체 유입면(221)이 있는 일측에 설치되며, 무화 시트(22b)와 조밀하게 결합된다. 압전 구동 요소(21)는 무화 시트(22b)의 분무 배출면(222)이 있는 일측에 설치되며, 무화 시트(22b)와 조밀하게 결합된다.
도 7을 참조하면, 도 6과의 차이점은 다음과 같다. 즉, 캐리어판(23)은 무화 시트(22a)의 분무 배출면(222)이 있는 일측에 설치되며, 무화 시트(22b)와 조밀하게 결합된다. 압전 구동 요소(21)는 무화 시트(22b)의 액체 유입면(221)이 있는 일측에 설치되며, 무화 시트(22b)와 조밀하게 결합된다. 즉, 도 6과 도 7에서 캐리어판(23)과 압전 구동 요소(21)의 위치는 상이하다. 실제 적용에 있어서, 무화 시트(22a/22b) 상에서 압전 구동 요소(21)의 장착 위치를 변경하여, 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 적용 범위를 효과적으로 확장할 수 있다.
상술한 구체적인 실시예에 있어서, 표 1을 참조하면, 무화 시트(22b)는 평면형의 볼록 헐이 없는 무화 시트이다. 상기 구조는 볼록 헐 펀칭 후 무화 시트 상의 미세공이 커져 무화 시트의 무화 입경이 커지고, 이로 인해 무화 입자의 소입경 비중이 낮아지는 문제를 방지할 수 있다. 구체적으로, 상술한 실시예에 있어서, 상기 무화 시트(22b)의 무화 입자의 평균 소입경 비중은 82%에 달할 수 있으며, 무화 효과가 더욱 향상되었다. 상기 실시예에 있어서, 볼록 헐이 없는 무화 시트(22b)의 초음파 무화 어셈블리(20)는, 5ml 에어로졸 형성 기재(A)를 무화하는 과정에서, 그 온도 상승이 약 8℃이고 작동 소음도 현저하게 감소한다. 상기 작동 과정에서, 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 평균 무화량은 7.5mg/s이나, 종래의 초음파 무화 어셈블리의 평균 무화량은 3mg/s이다. 따라서 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 작동 효율도 종래의 무화 시트보다 매우 향상되었다.
본 출원의 실시예에서 제공하는 초음파 무화 어셈블리(20)는, 캐리어판(23)을 증설하고 캐리어판(23)을 무화 시트(22a/22b)의 압전 구동 요소(21)에서 먼 일측 표면에 설치함으로써, 무화 시트(22a/22b) 전체의 구조적 강성을 효과적으로 향상시켰다. 또한 무화 시트(22a/22b)의 진동 모드를 효과적으로 제한하여 무화 시트(22a/22b)의 무효 진동을 감소시켰다. 또한 무화 시트(22a/22b)의 무효 진동으로 인한 소음 및 무화 시트(22a/22b)의 높아진 온도를 크게 낮추었다. 동시에 무화 입경 중 소입경의 비중을 효과적으로 높였다. 동시에 제2 통공(301)의 공경과 상기 미세다공성 영역(201)의 직경의 비율을 0.75 이상 1.5 이하로 만들어, 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 소음 저감 효과를 비교적 바람직하게 만들 수 있다. 또한 캐리어판(23)을 증설함으로써, 초음파 무화 어셈블리(20)와 하우징(10)을 장착한 후, 하우징(10)과 압전 구동 요소(21)의 무화 시트(22a/22b)에 대한 클램핑력을 감소시킨다. 따라서 무화 시트(22a/22b)가 클램핑됨으로 인한 진동 성능 감쇠를 효과적으로 낮춘다. 또한 초음파 무화 어셈블리(20)의 밀봉 신뢰성을 증가시켰다. 또한 캐리어판(23)의 미세다공성 영역(201)에 대응하는 위치에 제2 통공(301)을 개설함으로써, 무화 시트(22a/22b)의 액체 유입면(221) 또는 분무 배출면(222)과 외부의 연통을 효과적으로 보장할 수 있다. 따라서 에어로졸 기재 또는 그 무화에 의해 형성된 에어로졸 입자가 원활하게 통과할 수 있도록 보장한다. 그 외, 본 출원 실시예는 캐리어판(23)을 증설함으로써, 무화 시트(22a/22b) 상에서 압전 구동 요소(21)의 장착 위치를 더 변경하여, 상기 초음파 무화 어셈블리(20)의 적용 범위를 효과적으로 확장할 수 있다.
상기 내용은 본 출원의 실시방식에 불과하며, 본 출원의 특허 범위를 제한하지 않는다. 본 출원의 명세서 및 첨부 도면의 내용을 기반으로 이루어진 등가의 구조 또는 등가의 프로세스 변경, 또는 다른 관련 기술 분야에서의 직접 또는 간접적인 적용은 모두 마찬가지로 본 출원의 특허 보호 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 초음파 무화 어셈블리에 있어서,
    제1 통공이 설치되는 압전 구동 요소;
    상기 압전 구동 요소와 적층 설치되며, 상기 제1 통공에 대응하는 위치에 미세다공성 영역이 설치되는 무화 시트; 및
    상기 무화 시트의 상기 압전 구동 요소에서 먼 일측 표면에 설치되며, 상기 미세다공성 영역에 대응하는 위치에 제2 통공이 설치되는 캐리어판을 포함하고, 여기에서 상기 제2 통공의 공경과 상기 미세다공성 영역의 직경의 비율은 0.75 이상 1.5 이하인 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미세다공성 영역의 직경과 상기 제2 통공의 공경의 비율은 1인 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 미세다공성 영역이 평면형을 나타내거나, 상기 미세다공성 영역이 상기 초음파 무화 어셈블리의 분무 배출 방향을 향해 융기되어 볼록 헐을 형성하는 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미세다공성 영역은 상기 무화 시트의 중심 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미세다공성 영역은 여러 무화 통공을 구비하고, 상기 무화 통공의 공경은 상기 초음파 무화 어셈블리의 분무 배출 방향을 따라 점차 감소하는 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어판은 금속 시트이고, 상기 금속 시트의 두께는 0.4mm 내지 0.7mm인 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무화 시트의 외경과 상기 캐리어판의 두께의 비율은 23 내지 40인 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 무화 시트는 대향 설치된 액체 유입면과 분무 배출면을 구비하고, 상기 캐리어판은 상기 액체 유입면에 설치되고, 상기 압전 구동 요소는 상기 분무 배출면에 설치되거나; 또는
    상기 무화 시트는 대향 설치된 액체 유입면과 분무 배출면을 구비하고, 상기 캐리어판은 상기 분무 배출면에 설치되고, 상기 압전 구동 요소는 상기 액체 유입면에 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 압전 구동 요소, 상기 무화 시트 및 상기 캐리어판은 모두 원형이며 외경이 동일하고, 상기 무화 시트는 금속 메쉬이고, 상기 압전 구동 요소는 압전 세라믹 링인 것을 특징으로 하는 초음파 무화 어셈블리.
  10. 초음파 무화 장치에 있어서,
    액체 저장 캐비티 및 액체 배출구를 구비하는 하우징;
    상기 액체 배출구에 설치되며, 통전 시 상기 액체 저장 캐비티로부터의 에어로졸 형성 기재를 무화하는 데 사용되는 초음파 무화 어셈블리 - 상기 초음파 무화 어셈블리는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 초음파 무화 어셈블리임 - ; 및
    상기 초음파 무화 어셈블리와 전기적으로 연결되며 상기 초음파 무화 어셈블리에 전력을 공급하는 데 사용되는 전원 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 무화 장치.
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