KR20230134866A - 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치 - Google Patents

액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치 Download PDF

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Abstract

실시예는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
실시예는 액상 카트리지가 탈부착되며, 액상 카트리지로부터 제공받은 액상을 에어로졸화하여 흡입가능하도록 제공하는 에어로졸 발생 장치에 있어서, 외기를 도입하며, 직경이 좁아지는 구간을 포함하는 벤츄리 관; 액상 카트리지로부터 제공받은 액상을 벤츄리 관으로 도입하는 액상 유도관; 벤츄리 관과 연결되는 에어로졸 흡입관; 및 액상 유도관 주위에 배치되며 액상 유도관 내의 액상을 가열하여 점성을 낮추는 액상 가열 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.

Description

액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치{AEROSOL GENERATOR ATOMIZING LIQUID BY CHANGING IN THE VISCOSITY OF THE LIQUID}
실시예는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술로, 에어로졸 발생 물품 및 벤츄리 요소를 포함하는 시스템을 도시하고 있다. 에어로졸 발생 물품(10)은 기재부(14)뿐만 아니라 필터부(16)를 포함한다. 필터부(16)는, 바람직하게는 중공형 아세테이트 튜브로서 구성된다. 도 1은 에어로졸 발생 물품(10)에 부착된 벤츄리 요소(12)를 도시한다. 벤츄리 요소(12)는 도 1에 도시된 구현예에서 바람직하게는 에어로졸 발생 물품(10)에 영구적으로 부착되고, 보다 정밀하게는 에어로졸 발생 물품(10)의 필터부(16)에 부착된다. 외부 래퍼는 에어로졸 발생 물품(10) 및 벤츄리 요소(12)를 둘러싸도록 제공될 수 있다.
벤츄리 요소(12)는 기류가 벤츄리 요소(12)를 지나면서 시스템은 공기가 공기 흐름 통로를 통해 공기 유입구에서 공기 유출구로 흐를 때 액체 유출구에서 대기압보다 낮은 압력을 제공하도록 구성될 수있다. 액체 유출구에서의 압력 강하를 제공하기 위해, 공기 흐름 통로는 공기 유입구에 대해 액체 유출구에서 제한된 횡단면을 가질 수 있다. 공기 흐름 통로의 제한은 공기 속도 증가 및 공기 압력 강하를 유발한다. 이는 벤츄리 효과로 불린다. 압력의 감소는 액체 유출구에서 흡입을 생성하여 액체를 액체 유출구로부터 공기 흐름 내부로 끌어당긴다. 공기 흐름 내로 흡인된 액체는 그 후 공기 흐름 내에서 가열 요소로 운반되고, 가열 요소에서 기화된다. 액체 유출구에서의 공기 흐름 통로의 횡단면은 또한 공기 유출구와 비교하여 제한될 수 있다. 이러한 배열은 액체 유출구에서와 비교하여 유출구에서 공기의 압력을 상승시킨다.
벤추리 요소(12)를 구비함으로써 액체 유출구에서 흡입을 생성하여 액체를 액체 유출구로부터 공기 흐름 내부로 끌어당길 수 있으나, 에어로졸 발생 장치에 사용되는 액상의 점성이 높은 경우, 벤추리 요소를 구비하는 것만으로 액상을 쉽게 유입할 수 없다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-7010407호 대한민국 공개특허공보 제10-2017-7013756호
본 발명은 점성이 비교적 큰 액상을 쉽게 흡입할 수 있도록 벤츄리 관과 액상 카트리지를 연결하는 액상 유도관에 가열 장치를 설치하여 액상의 점도를 낮출 수 있는 에어로졸 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예는 액상 카트리지가 탈부착되며, 액상 카트리지로부터 제공받은 액상을 에어로졸화하여 흡입가능하도록 제공하는 에어로졸 발생 장치에 있어서, 외기를 도입하며, 직경이 좁아지는 구간을 포함하는 벤츄리 관; 액상 카트리지로부터 제공받은 액상을 벤츄리 관으로 도입하는 액상 유도관; 벤츄리 관과 연결되는 에어로졸 흡입관; 및 액상 유도관 주위에 배치되며 액상 유도관 내의 액상을 가열하여 점성을 낮추는 액상 가열 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로, 흡입관 내에 설치되며, 흡입압을 감지하는 압력 센서;를 더 포함하며, 압력 센서가 음압을 감지하면 가열 장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로, 가열 장치는, 유도 가열 히터, 가열 코일 및 발열 필름 중 어느 한 방식으로 액상 유도관을 가열하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로, 벤츄리 관과 에어로졸 흡입관 사이에 배치되며 히터를 포함하는 에어로졸 생성 공간;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로, 액상 유도관 내부의 액상은 가열 장치에 의해 점성이 낮아진 상태에서도 표면 장력에 의해 액상 유도관 내부에 머무르며, 흡입압에 의해 벤츄리 관 내부로 외기가 유입될 때 압력 변화에 의해서만 액상 유도관으로부터 벤츄리관 내로 액상이 분무되는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
또한 실시예의 다른 일 태양으로, 액상 유도관 내부의 액상은 가열 장치에 의한 가열 전후 점성 변화가 20% 이상인 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 제공한다.
실시예가 제공하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 장치에 액상 흡입을 용이하게 하기 위해 벤츄리 요소 뿐만 아니라 액상 유도관을 가열하여 액상의 점성을 낮추어 벤츄리 관 내로 액상을 쉽게 유입할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생 물품 및 벤츄리 요소를 포함하는 시스템,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(100)는 일 측에 액상 카트리지(200)가 탈부착 가능하게 설치된다. 도면에는 생략되어 있으나 에어로졸 발생 장치(100)는 배터리, 제어 장치, 조작 버튼, 센서, 디스플레이부 등을 필요에 따라 더 포함할 수 있다.
에어로졸 발생 장치(100)는, 액상 카트리지(200)를 탈부착할 수 있는 액상 카트리지 탈착부(110)를 포함하며, 액상 카트리지(200)로부터 액상을 이송 받아 발생시킨 에어로졸을 사용자가 흡입할 수 있도록 제공하는 흡입관(120)을 포함한다. 흡입관(120)은, 벤츄리관(130)과 연통하며, 벤츄리관(130)은 외기를 도입하며 직경이 좁아졌다가 넓어지는 벤츄리 요소를 포함한다. 벤츄리관(130)에는 액상 카트리지(200)로부터 액상을 도입하는 액상 유도관(160)이 연결된다. 액상 유도관(160) 주위에는 액상 유도관(160)으로 유입된 액상을 가열하여 점성을 낮추는 액상 가열 장치(170)가 배치된다.
액상 카트리지(200)를 에어로졸 발생 장치(100)에 장착하면, 액상 유도관(160)이 액상 카트리지(200) 내로 삽입되어 액상을 벤츄리관(130) 측으로 유도하는 역할을 한다.
한편, 흡입관(120)과 벤츄리관(130) 사이에는 에어로졸 생성 공간(140)이 배치될 수 있는데, 에어로졸 생성 공간(140) 내에는 히터(180)가 구비되어, 벤츄리관(130)을 통해 외기와 함께 유입된 액상을 가열하여 에어로졸을 생성한다.
한편, 흡입관(120) 내에는 사용자의 흡입 시 흡입압을 감지하는 압력 센서(150)를 더 포함할 수 있다. 압력 센서(150)를 통해 사용자의 흡입이 감지되면, 제어 장치(미도시)는 액상 가열 장치(170)를 작동시켜 액상유도관(160)을 가열함으로써 액상 유도관(160) 내의 액상의 점성을 낮출 수 있다. 점성이 낮아진 액상은 미립자 형태로 벤츄리관(130)으로 쉽게 분무되어 에어로졸을 생성을 용이하게 한다. 이때, 액상 유도관(160)을 통해 벤츄리관(130)으로 분사된 액상은, 분무 형태로 에어로졸 생성 공간(140)으로 유입되어 에어로졸 생성 시간을 단축시킬 수 있다.
액상 가열 장치(170)는, 유도 가열 히터, 가열 코일 및 발열 필름 중 어느 한 방식으로 액상 유도관(160)을 가열할 수 있다. 유도 가열 히터의 경우 액상 가열 장치(170)는 자성을 가지는 소재와 유도 코일로 이루어지며, 가열 코일일 경우 전도성 금속으로, 발열 필름일 경우 고분자 소재에 발열 패턴이 인쇄된 형태로 제조될 수 있다.
액상 유도관(160) 내부의 액상은 액상 가열 장치(170)에 의한 가열 전후 점성 변화가 20% 이상인 것이 바람직하다.
이때, 액상 유도관(160) 내의 액상은 흡입관(120)을 통해 벤츄리 관(130) 내에 압력 변화가 일어나지 않을 경우 표면 장력에 의해 액상 유도관(160) 내에 머무르며, 벤츄리 관(130) 쪽으로 누액이 일어나지 않는다. 즉, 액상 유도관(160) 내부의 액상은 액상 가열 장치(170)에 의해 점성이 낮아진 상태에서도 표면 장력에 의해 액상 유도관(160) 내부에 머무르며, 흡입관(120)을 통해 전달된 흡입압에 의해 벤츄리 관(130) 내부로 외기가 유입될 때 압력 변화에 의해서만 액상 유도관(160)으로부터 벤츄리관(130) 내로 액상이 분무된다.
한편 에어로졸 생성 공간(140)은 흡입관(120)과 벤츄리 관(130)을 통해서만 기류가 이동하며, 흡입관(120)과 벤츄리 관(130)을 제외하면 외부 공기가 유입될 수 없도록 밀폐되어 있다.
100: 에어로졸 발생 장치 110: 카트리지 탈착부
120: 흡입관 130: 벤츄리 관
140: 에어로졸 생성 공간 150: 압력 센서
160: 액상 유도관 170: 액상 가열 장치
200: 액상 카트리지

Claims (6)

  1. 액상 카트리지가 탈부착되며, 액상 카트리지로부터 제공받은 액상을 에어로졸화하여 흡입가능하도록 제공하는 에어로졸 발생 장치에 있어서,
    외기를 도입하며, 직경이 좁아지는 구간을 포함하는 벤츄리 관;
    액상 카트리지로부터 제공받은 액상을 벤츄리 관으로 도입하는 액상 유도관;
    벤츄리 관과 연결되는 에어로졸 흡입관; 및
    액상 유도관 주위에 배치되며 액상 유도관 내의 액상을 가열하여 점성을 낮추는 액상 가열 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서
    흡입관 내에 설치되며, 흡입압을 감지하는 압력 센서;를 더 포함하며,
    압력 센서가 음압을 감지하면 가열 장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    가열 장치는, 유도 가열 히터, 가열 코일 및 발열 필름 중 어느 한 방식으로 액상 유도관을 가열하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    벤츄리 관과 에어로졸 흡입관 사이에 배치되며 히터를 포함하는 에어로졸 생성 공간;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    액상 유도관 내부의 액상은 가열 장치에 의해 점성이 낮아진 상태에서도 표면 장력에 의해 액상 유도관 내부에 머무르며,
    흡입압에 의해 벤츄리 관 내부로 외기가 유입될 때 압력 변화에 의해서만 액상 유도관으로부터 벤츄리관 내로 액상이 분무되는 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    액상 유도관 내부의 액상은 액상 가열 장치에 의한 가열 전후 점성 변화가 20% 이상인 것을 특징으로 하는 액상의 점성 변화에 의해 분무되는 에어로졸 발생 장치.
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