WO2022211208A1 - 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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WO2022211208A1
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aerosol
airflow passage
wick
liquid
generating device
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PCT/KR2021/016505
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장철호
고경민
배형진
서장원
정민석
정종성
정진철
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주식회사 케이티앤지
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Priority to US18/011,418 priority patent/US20230225415A1/en
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    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F7/00—Mouthpieces for pipes; Mouthpieces for cigar or cigarette holders

Definitions

  • the present disclosure relates to an aerosol-generating device and a control method therefor, and more particularly, to an aerosol-generating device to which a structural design capable of preventing a droplet discharge phenomenon and an airflow passage clogging phenomenon is applied, and a control method performed in the aerosol-generating device .
  • a phenomenon in which droplets 6 generated during vaporization jump out of the vaporization space 5 may occur frequently.
  • the droplet 6 may jump out of the vaporization space 5 .
  • These droplets 6 are discharged to the outside of the mouthpiece 1 by the negative pressure instantaneously formed by the puff, which may give a smoker a considerable discomfort, and by forming a liquid film on the inner wall of the airflow passage 7 ) can also be prevented.
  • a technical problem to be solved through some embodiments of the present disclosure is to provide an aerosol-generating device to which a structural design capable of preventing a droplet discharge phenomenon and an airflow passage clogging phenomenon is applied, and a control method performed in the device.
  • an aerosol generating device vaporizes the supplied liquid aerosol-forming substrate in a liquid supply unit for supplying a liquid aerosol-forming substrate, and a vaporization space to generate an aerosol
  • the liquid supply unit includes a wick that absorbs the liquid aerosol-forming substrate and supplies it into the vaporization space, and the vaporization element, the wick, and the inlet of the airflow passage are not in a straight line.
  • the liquid supply unit includes a wick that absorbs the liquid aerosol-forming substrate and delivers it into the vaporization space, and the vaporization element absorbs the supplied liquid aerosol-forming substrate through ultrasonic vibration. and the vaporizing element may be disposed to be in contact with the wick.
  • the wick may be disposed at a central portion of the vaporizing element, and a contact area between the wick and the vaporizing element may be smaller than a cross-sectional area of the vaporizing element.
  • a liquid absorbent may be disposed on the inner wall of the airflow passage.
  • a mesh element may be disposed within the airflow passage.
  • an obstacle preventing movement of the generated aerosol may be disposed inside the airflow passage.
  • At least a portion of the inner wall of the airflow passage may be subjected to a surface treatment to increase wettability.
  • further comprising a controller for controlling the supply power of the vaporization element wherein the controller estimates the degree of generation of droplets in the vaporization space, and based on the estimation result, the supply power of the vaporization element can be controlled.
  • the vaporization element, the inlet and the outlet of the airflow passage may be formed in a non-linear structure.
  • the vaporization element and the inlet of the airflow passage may not be arranged on a vertical line, or the inlet and the outlet of the airflow passage may not be arranged on a vertical line.
  • a wick having a size smaller than that of the vibrating element may be disposed at the center of the vibrating element.
  • droplets may also be intensively generated near the center of the vibrating element. Accordingly, it is possible to effectively prevent the generated droplets from flowing into the inlet of the airflow passage.
  • the liquid absorbent may be disposed on the inner wall of the airflow passage.
  • the liquid absorbent absorbs the liquid adhering to the inner wall of the airflow passage and functions as a drainage channel for discharging it in the gravity direction, thereby effectively preventing the droplet discharge phenomenon and clogging of the airflow passage.
  • a surface treatment for increasing wettability may be performed on the inner wall of the airflow passage. This surface treatment suppresses the adhesion of the liquid to the inner wall of the airflow passage, thereby effectively preventing the droplet discharge phenomenon and clogging of the airflow passage.
  • an obstacle or mesh element may be disposed inside the airflow passage, and such an obstacle or mesh element can effectively prevent droplets from being discharged to the outlet of the airflow passage.
  • the power supplied to the vaporization element may be dynamically adjusted based on the estimation result of the droplet generation level. Accordingly, the droplet discharge phenomenon and the airflow passage clogging phenomenon can be more effectively prevented.
  • 1 is an exemplary view for explaining a problem caused by a droplet bouncing phenomenon.
  • FIGS. 2 and 3 are exemplary configuration diagrams schematically showing an aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an exemplary view for explaining a disposition relationship between a wick and a vibrating element according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG 5 and 6 are exemplary views for explaining the vaporization structure of the aerosol-generating device according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an exemplary view for explaining an aerosol-generating device according to some other embodiments of the present disclosure.
  • FIG 8 and 9 are exemplary views for explaining a wick having a multi (layer) structure according to some embodiments of the present disclosure.
  • FIG 10 is an exemplary view illustrating an internal form of an airflow passage according to the first embodiment of the present disclosure.
  • 11 and 12 are exemplary views illustrating an internal form of an airflow passage according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is an exemplary view illustrating an internal form of an airflow passage according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is an exemplary view illustrating an internal form of an airflow passage according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • 15 is an exemplary flowchart illustrating a control method according to some embodiments of the present disclosure.
  • aerosol-forming substrate may mean a material capable of forming an aerosol. Aerosols may contain volatile compounds.
  • the aerosol-forming substrate may be solid or liquid.
  • the solid aerosol-forming substrate may comprise tobacco material based on tobacco raw materials such as leaf tobacco, cut filler (e.g. leaf cut filler, leaf cut filler, etc.), reconstituted tobacco, etc., wherein the liquid aerosol-forming substrate is nicotine. , tobacco extract, propylene glycol, vegetable glycerin, and/or various flavoring agents.
  • tobacco extract e.g. leaf cut filler, leaf cut filler, etc.
  • reconstituted tobacco etc.
  • aerosol-generating device may refer to a device that uses an aerosol-forming substrate to generate an aerosol to generate an inhalable aerosol directly into the user's lungs through the user's mouth.
  • puff refers to inhalation of the user, and inhalation may refer to a situation in which the user's mouth or nose is drawn into the user's mouth, nasal cavity, or lungs. .
  • the droplet discharge phenomenon may mean a phenomenon in which droplets generated in the vaporization space (ie, the space around the vaporization element made of the vaporizer) are discharged to the outside of the aerosol generating device through the mouthpiece.
  • the droplet may be generated according to the rapid growth and explosion of the bubble formed inside the liquid, and may be discharged to the outside of the aerosol generating device by the instantaneous negative pressure formed by the puff. If the ejected droplet is inhaled through the user's mouth, the user may feel considerable discomfort, so it may be desirable to apply a design preventing the droplet ejection phenomenon to the aerosol-generating device.
  • the airflow passage clogging phenomenon may refer to a phenomenon in which droplets introduced into the airflow passage adhere to the inner wall of the airflow passage to form a liquid film, and the formed liquid film blocks at least a portion of the airflow passage.
  • the condensate generated as the aerosol is condensed inside the airflow passage can also accelerate the formation and growth of the liquid film. Since this clogging of the air flow can greatly reduce sucking and atomization, it may be desirable to apply a design to prevent blockage of the air flow to the aerosol generating device.
  • FIG. 2 and 3 are exemplary configuration diagrams schematically showing the aerosol-generating device 10 according to some embodiments of the present disclosure. Specifically, FIG. 2 mainly shows the internal components of the aerosol-generating device 10 , and FIG. 3 mainly shows the exterior of the aerosol-generating device 10 .
  • the aerosol generating device 10 may be a device generating an aerosol through ultrasonic vibration. That is, the vaporization element 17 of the aerosol generating device 10 may be a vibration element that vaporizes the liquid phase through ultrasonic vibration.
  • the aerosol generating device 10 includes a mouthpiece 11, an upper case 12, a liquid storage tank 13, a wick holder 14, a wick 15; a wick 15, a control body case 16, It may include a vibration element 17 , a battery 19 and a control unit 18 .
  • this is only a preferred embodiment for achieving the purpose of the present disclosure, and it goes without saying that some components may be added or omitted as necessary.
  • each component of the aerosol generating device 10 will be described.
  • the mouthpiece 11 is located at one end of the aerosol generating device 10 and may function as a structure in contact with the user's mouth. The user can inhale the aerosol generated by the vibrating element 17 through the mouthpiece 11 .
  • FIG. 2 shows the mouthpiece 11 as a separate structure, the mouthpiece 11 may be implemented as a part of the upper case 12 or may be implemented in other ways.
  • the upper case 12 may form the upper exterior of the aerosol-generating device 12 .
  • the upper case 12 may be made of a suitable material that can protect the internal components.
  • the upper case 12 may form an airflow path for the aerosol generated by the vibrating element 17 to move in the direction of the mouthpiece 11 .
  • the airflow passage may be formed through a separate tubular structure.
  • the term "airflow passage" is used to encompass a passage space through which an air flow moves or a structure forming the passage space.
  • the upper portion of the aerosol-generating device 10 may be implemented in the form of a cartridge coupled to the control body (ie, the lower portion).
  • the upper case 12 may be referred to as a "cartridge case", and the mouthpiece 11, the upper case 12, the liquid reservoir 13, the wick holder 14 and the wick 15 hold the cartridge. It can also be configured.
  • the vibrating element 17 may be located on the side of the control body, which can be understood to reduce the cartridge replacement cost by excluding the vibrating element 17, which is a relatively expensive element, from the cartridge.
  • the cartridge may be used interchangeably with terms such as a cartomizer, an atomizer, or a vaporizer.
  • the liquid storage tank 13 may have a predetermined space therein, and store a liquid aerosol-forming substrate in the space.
  • the liquid storage tank 13 may supply the stored liquid to the vibrating element 17 through the wick 15 .
  • the wick holder 14 may refer to a structure supporting or surrounding the wick 15 .
  • the wick holder 14 may serve to guide the liquid stored in the liquid storage tank 13 to move toward the wick 15 . It may be preferable that the wick holder 14 is made of a material having little physical and chemical deformation due to liquid contact, vibration, heating, or the like.
  • the wick holder 14 may be made of a silicon material, but is not limited thereto. In some embodiments, the wickholder 14 may be omitted.
  • the wick 15 may absorb the liquid stored in the liquid storage tank 13 and supply it to the vibrating element 17 in the vaporization space.
  • the wick 15 may be implemented with any material capable of absorbing the liquid phase of the liquid storage tank 13 .
  • the wick 15 may be made of cotton, silica, fiber, a porous structure (e.g. a bead aggregate), and the like, but is not limited thereto.
  • the wick 15 may be manufactured to have a smaller size than the vibrating element 17 and placed in contact with the vibrating element 17 . Such a size and arrangement relationship will be described later with reference to FIG. 4 in a moment. let it do
  • liquid supply unit Since the liquid storage tank 13 , the wick holder 14 and the wick 15 serve to supply the liquid to the vibrating element 17 , it may be referred to as a “liquid supply unit”.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate a case in which the liquid supply unit includes the wick 15 as an example, the liquid supply unit may be implemented in other forms.
  • the liquid supply unit does not include the wick 15 and may be implemented to supply the liquid phase of the liquid storage tank 13 to the vibrating element 17 through the liquid supply passage.
  • the control body case 16 may form the exterior of the control body. In some cases, the control body case 16 may form the overall appearance of the aerosol-generating device 10 .
  • the control body case 16 may be made of an appropriate material capable of protecting the components inside the control body.
  • the vibration element 17 may generate vibration (ultrasonic vibration) to vaporize the liquid phase supplied into the vaporization space.
  • the vibration element 17 may be implemented as a piezoelectric element capable of converting electrical energy into mechanical energy, and may generate vibration under the control of the controller 18 .
  • the vibration element 17 may be electrically connected to the control unit 18 and the battery 19 .
  • the vibrating element 17 and the wick 15 may be placed in contact with each other. By doing so, the vibration generated in the vibrating element 17 is transmitted to the wick 15 without loss, so that vaporization can occur smoothly. Further, the wick 15 is disposed at the center of the vibrating element 17 , and the diameter of the wick 15 (eg, the diameter of the contact cross-section) may be smaller than that of the vibrating element 17 . That is, the contact area between the wick 15 and the vibrating element 17 may be smaller than the cross-sectional area of the vibrating element 17 .
  • the diameter may mean, for example, the shortest length, the longest length, or the average length of a straight line passing through the center.
  • the diameter D1 of the wick 15 or the diameter D1 of the contact portion may be about 2.0 mm to 8.0 mm, preferably about 2.5 mm to 7.0 mm, about 3.0 mm to 6.0 mm or about 3.0 mm to 5.0 mm.
  • a sufficient amount of atomization can be ensured through an appropriate vaporization area, and when the general size of the vibrating element 17 is considered, the margin of the outer part (ie, the non-contact part) is sufficiently secured so that the generated droplets are Inflow into the inlet of the airflow passage can be effectively prevented.
  • the distance D2 from the periphery of the wick 15 to the periphery of the vibrating element 17 may be about 1 mm or more, preferably about 1.2 mm or more, 1.5 mm or more, 1.7 mm or more. , 2.0 mm or more, or 2.5 mm or more.
  • the margin of the outer portion (that is, the non-contact portion) is sufficiently secured to effectively prevent the generated droplets from flowing into the inlet of the airflow passage.
  • the vibrating element 17 may be located on the aerosol-generating device 10 rather than on the side of the control body.
  • a fixing member e.g. damper disposed to fix the periphery of the vibrating element 17 may be further included in the control body.
  • the fixing member protects the vibration element 17 and at the same time absorbs the vibration so that the vibration generated by the vibration element 17 is not transmitted to the outside of the control body case 16 . Therefore, it may be preferable that the fixing member is made of a material capable of absorbing vibration well, such as silicon.
  • the fixing member is made of a material capable of being waterproof or moisture-proof, and may also serve to seal the gap between the vibrating element 17 and the control body case 16 . In this case, the problem of malfunction of the control body due to leakage of liquid (e.g.
  • liquid aerosol-forming substrate) or gas (e.g. aerosol) into the gap between the control body case 16 and the vibrating element 17 can be greatly reduced. have. For example, it is possible to prevent in advance that an electrical component such as the control unit 18 is damaged or malfunctions due to moisture.
  • the battery 19 may supply the power used to operate the aerosol-generating device 10 .
  • the battery 19 may supply electric power so that the vibration element 17 generates ultrasonic vibration, and may also supply electric power required for the control unit 18 to operate.
  • the battery 19 is a display (not shown) installed in the aerosol generating device 10, a sensor (not shown), a motor (not shown), an input device (not shown), such as electrical components such as the power required to operate can supply
  • control unit 18 may control the overall operation of the aerosol-generating device 10 .
  • the controller may control the operation of the vibrating element 17 and the battery 19 , and may also control the operation of other components included in the aerosol-generating device 10 .
  • the controller may control the power supplied by the battery 19 , the operation of the vibration element 17 , and the like.
  • the controller may determine whether the aerosol-generating device 10 is in an operable state by checking the state of each of the components of the aerosol-generating device 10 .
  • control unit 18 may estimate the degree to which droplets are generated in the vaporization space, and adjust the power supplied to the vibration element 17 based on the estimation result. By doing so, it is possible to further alleviate the droplet discharge phenomenon and the airflow passage clogging phenomenon. This embodiment will be described in detail later with reference to FIG. 15 .
  • the control unit may be implemented by at least one processor.
  • the processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which a program executable in the microprocessor is stored.
  • the controller may be implemented in other types of hardware.
  • FIG. 5 illustrates an aerosol movement path through a cross-section of the aerosol-generating device 10 according to some embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 illustrates an outdoor air intake path.
  • Figure 6 shows a cross-section (e.g., a cross-section viewed from the side) in another direction of the aerosol-generating device 10, wherein the movement of the aerosol (A) and the inflow of the outside air (Air) are different airflow passages (121, 123).
  • the vibrating element 17 , the inlet 121A and the outlet 121B of the airflow passage 121 may have a non-linear structure.
  • the inlet of the vibrating element 17 , the wick 15 , and the airflow passage 121 may have a non-linear structure.
  • the inlet 121A of the airflow passage 121 is located in a direction not perpendicular to the vibrating element 17, or the outlet 121B of the airflow passage 121 is perpendicular to the inlet 121A. It may be located in a different direction. By doing so, the droplet 122 generated in the vaporization space can be effectively prevented from flowing into the inlet 121A of the airflow passage 121 or discharged through the outlet 121B of the airflow passage 121 .
  • the wick 15 having a smaller size than the vibrating element 17 is disposed at the center of the vibrating element 17 , so that the droplet 122 flows into the inlet 121A of the airflow passage 121 . can be prevented more effectively. For example, as shown, even if the generated droplet 122 bounces around the wick 15, the majority of the generated droplet (e.g. 122) due to the margin space between the wick 15 and the airflow passage 121 The inlet 121A of the airflow passage 121 may not be reached.
  • FIGS. 5 and 6 For the supply path of the liquid phase (L), the movement path of the aerosol (A), and the inflow path of the outside air (Air), reference is made to the arrows of FIGS. 5 and 6 .
  • FIGS. 5 and 6 only show some examples of the present disclosure, the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the aerosol-generating device 10 according to some embodiments of the present disclosure has been described with reference to FIGS. 2 to 6 .
  • the aerosol generating device 20 according to some other embodiments of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 7 to 9 .
  • 7 is an exemplary view for explaining the aerosol-generating device 20 according to some other embodiments of the present disclosure. 7 shows by way of example only the upper part of the aerosol-generating device 20 . Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 7, but for clarity of the present disclosure, a description of the content overlapping with the previous embodiments will be omitted.
  • the aerosol generating device 20 may be an aerosol generating device through heating. That is, the vaporization element 26 of the aerosol generating device 10 may be a heating element that vaporizes the liquid phase through heating.
  • the aerosol-generating device 20 may include a mouthpiece 21 , an upper case 22 , a liquid reservoir 23 , a wick housing 24 , a wick 25 , and a heating element 26 . have.
  • the aerosol generating device 20 may further include a control unit (not shown), a battery (not shown) and a control body case (not shown).
  • a control unit not shown
  • a battery not shown
  • a control body case not shown
  • the mouthpiece 21, the upper case 22 and the liquid storage tank 23 may correspond to the mouthpiece 11, the upper case 12, and the liquid storage tank 13 illustrated in FIG. 2, respectively, for these The description will be omitted.
  • the wick housing 24 may mean a housing surrounding at least a portion of the wick 25 . In some embodiments, the wick housing 24 may be omitted.
  • the wick 25 may absorb the liquid L stored in the liquid storage tank 23 and supply it to the heating element 26 .
  • the wick 25 may be implemented with any material capable of absorbing the liquid L of the liquid storage tank 23 .
  • the wick 25 may be made of cotton, silica, fiber, a porous structure (e.g. a bead aggregate), and the like, but is not limited thereto.
  • wick 25 may be of a multiple (layer) structure.
  • the wick 25 having a multiple (layer) structure can effectively suppress the generation of droplets.
  • the detailed structure of the wick 25 and the principle of suppressing the generation of droplets will be described in detail later with reference to FIGS. 8 and 9 . .
  • liquid phase supply unit Since the liquid storage tank 23 , the wick housing 24 and the wick 25 serve to store and supply the liquid phase L, it may be referred to as a “liquid phase supply unit”.
  • the heating element 26 may generate an aerosol by heating the liquid phase L supplied through the wick 25 .
  • the heating element 26 may be implemented as a coil surrounding at least a portion of the wick 25, but is not limited thereto, and if it is possible to vaporize the liquid phase L through heating
  • the heating element 26 may be implemented in any way.
  • the wick 25 may be implemented integrally with the heating element 26 .
  • the wick 25 may be implemented as an element having a liquid (L) absorption function and a heat generating function at the same time, such as a porous assembly made of metal foam or metal beads.
  • the heating element 26 (or the wick 25), the inlet 221A and the outlet 221B of the airflow passage 221 may be formed in a non-linear structure.
  • the inlet 221A of the airflow passage 221 is located in a direction not perpendicular to the heating element 26, or the outlet 221B of the airflow passage 221 is perpendicular to the inlet 221A. It may be located in a different direction. By doing so, droplets generated in the vaporization space can be effectively prevented from flowing into the inlet 221A of the airflow passage 221 or discharged through the outlet 221B of the airflow passage 221 .
  • wick 25 having a multi (layer) structure will be described with reference to FIGS. 8 and 9 .
  • FIG. 8 is an exemplary diagram illustrating a wick 25 of a multi (layer) structure according to some embodiments of the present disclosure. 8 shows as an example that the wick 25 has a double (layer) structure for convenience of understanding, but the wick 25 may have a triple (layer) structure or more.
  • the wick 25 may be configured to include a core portion 251 and an outer skin 252 .
  • Each of the core part 251 and the outer skin 252 may have a single (layer) structure or a multi (layer) structure.
  • the core part 251 may mainly serve to absorb the liquid phase. In other words, the core part 251 may play a leading role in smoothly supplying the liquid to the pores inside the wick 25 .
  • the core part 251 may be implemented to have a higher transport capability than the outer skin 252 .
  • the core portion 251 may have a lower density or higher porosity than the outer skin 252 .
  • the core part 251 may be made of a material having higher wettability than the outer skin 252 .
  • the core part 251 may be made of, for example, cotton, silica, fiber, a bead aggregate, or the like. However, the present invention is not limited thereto.
  • the outer skin 252 may serve to prevent the generation of droplets and transfer the heat of the heating element 26 to the core part 251 to ensure smooth vaporization.
  • the outer skin 252 prevents the liquid absorbed from being rapidly pushed out of the wick 25 as the bubbles rapidly grow inside the core part 251 , thereby preventing the generation of droplets in the wick 25 . can do.
  • the outer skin 252 may protect the core portion 251 from the high temperature of the heating element 26 .
  • the outer skin 252 may be implemented to have a lower transport capacity than the core part 251 .
  • the outer skin 252 may have a higher density or lower porosity than the core portion 251 .
  • the liquid absorbed by the rapid growth of the bubble can be effectively suppressed from being pushed out of the wick 25 , and the heat of the heating element 26 can also be well transferred to the core part 251 .
  • the outer skin 252 may be made of a material having lower wettability than the core part 251 . In this case, the problem that the liquid vaporized in the core part 251 is condensed again in the outer skin 252 and the amount of atomization is reduced can be alleviated. In addition, the formation of a thin liquid film, which is a cause of bubble generation, on the outer skin 252 is prevented, so that the generation of droplets during vaporization can be greatly alleviated.
  • the outer skin 252 may be made of, for example, cotton, silica, fiber, a bead aggregate, a membrane, a nonwoven fabric, or the like. However, the present invention is not limited thereto.
  • the physical specifications (e.g. thickness) and/or material of the core part 251 and the outer skin 252 may vary, which may be appropriately selected to comprehensively consider the atomization amount and the droplet generation.
  • the thickness of the skin 252 may be about 5 mm or less, preferably about 4 mm or 3 mm or less, and more preferably about 2 mm or 1 mm or less. In this numerical range, the problem of reducing the amount of atomization due to the outer skin 252 can be greatly alleviated.
  • the core part 251 may be made of a material different from that of the outer skin 252 .
  • the core part 251 may be made of a material having higher wettability than the outer skin 252 . In this case, it can be suppressed from the formation of a thin liquid film on the outer skin 252 causing a reduction in the amount of atomization or generation of bubbles (or droplets) due to condensation of the vaporized liquid.
  • the core part 251 may be made of the same material as the outer skin 252 .
  • the core part 251 may be made of the same fiber material as the outer skin 252 .
  • the arrangement form of the core part 251 and the outer skin 252 may also be varied, and this may also be appropriately selected in consideration of the atomization amount and the generation of droplets.
  • the outer skin 252 may be disposed in a form (e.g., enveloping form) that completely covers the core portion 251 . In this case, the phenomenon that the droplet bounces off the wick 25 can be greatly alleviated.
  • the outer skin 252 may be disposed to cover a portion of the core portion 251 .
  • the outer skin 252 may be arranged to cover only the disposition area of the heating element 26 among the entire area of the core portion 251 .
  • the problem of reducing the amount of atomization can be somewhat alleviated, and the effect of reducing material cost can also be achieved.
  • the outer skin 252 may be arranged to cover only a contact area with the heating element 26 among the entire area of the core part 251 .
  • the skin 252 may be arranged to cover only the area where the wick 25 and the heating element 26 contact.
  • vaporization is promoted in the non-contact area with the heating element 26 (e.g., the gap between the wound coil), so that the problem of reducing the atomization amount can be greatly alleviated.
  • the contact area where vaporization and droplet splashing occurs intensively is covered by the outer skin 252, the droplet generation can also be effectively suppressed.
  • the aerosol-generating device 20 according to some other embodiments of the present disclosure has been described with reference to FIGS. 7 to 9 .
  • various embodiments of the airflow passages 30-1 to 30-4 to which the structural design for preventing the droplet discharge phenomenon and/or the airflow passage clogging phenomenon are applied will be described with reference to the drawings below FIG. .
  • Various embodiments described below may be applied without limitation to the airflow passages 121 and 221 of the aerosol-generating devices 10 and 20 described above.
  • FIG. 10 is an exemplary view showing the internal form of the airflow passage 30-1 according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the liquid absorbent 32 may be disposed on the inner wall 31 of the airflow passage 30-1 according to the present embodiment.
  • FIG. 10 shows as an example that one liquid absorbent body 32 is disposed, it goes without saying that the number of the liquid absorbent body 32 may be two or more.
  • the liquid absorbent 32 absorbs the liquid 333 adhered to the inner wall 31 of the airflow passage 30-1 and discharges it in the direction of gravity, thereby forming or growing a liquid film on the inner wall 31 of the airflow passage 30-1. can be prevented from doing More specifically, the liquid absorbent 32 functions as a kind of drainage in the airflow passage 30-1, thereby preventing the liquid film from growing toward the center of the airflow passage 30-1, and the introduced droplets 331 ) and the condensate 332 of the aerosol (A) can be rapidly discharged in the direction of gravity without being adhered to the inner wall 31 . As the formation of the liquid film is suppressed by the liquid absorbent 32 , the droplet discharge phenomenon and the airflow passage clogging phenomenon can be naturally alleviated.
  • the liquid absorbent 32 may preferably be made of a material that can easily absorb liquid.
  • the liquid absorbent body 32 may be made of a hydrophilic material or a porous material. Examples of such materials include filter paper and fibers, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the arrangement position, arrangement area and/or arrangement form of the liquid absorbent body 32 may be designed in various ways.
  • the liquid absorbent 32 may be arranged to extend in the direction of gravity at a specific position of the inner wall 31 of the airflow passage 30 - 1 . In this case, since the liquid 333 absorbed by the liquid absorbent 32 by gravity is discharged along the liquid absorbent 32, the drainage function can be further strengthened.
  • FIG. 11 is a view showing an internal form of an airflow passage 30-2 according to some other embodiments of the present disclosure.
  • a surface treatment to increase wettability is performed on the inner wall 31 of the air flow passage 30-2.
  • a surface treatment for increasing wettability may be performed on at least a partial region 312 of the inner wall 31 of the airflow passage 30 - 2 .
  • This surface treatment can prevent the liquid film from growing toward the center of the airflow passage 30-2, and the introduced droplets 334 and the condensate 335 of the aerosol A do not adhere to the inner wall 31. It can be rapidly discharged in the direction of gravity.
  • the surface treatment examples include plating treatment (e.g. electroplating), hydrophilic coating, and the like, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the plating process may be performed with, for example, a metal such as gold, silver, nickel, copper, or the like, but the scope of the present disclosure is not limited thereto.
  • the surface treatment may be performed so that the contact angle is about 30° or less, preferably about 20° or 10° or less, and more preferably the contact angle is close to 0°. This is because, as the wettability increases, the formation and growth of a liquid film on the inner wall 31 of the airflow passage 30-2 can be further suppressed.
  • the surface treatment may be performed on a part or the entire area of the inner wall 31 of the airflow passage 30-2, and the area may be variously designed and selected.
  • the surface treatment region may include part or all of the lower region of the inner wall 31 of the airflow passage 30 - 2 .
  • the surface treatment may be performed only on the lower region of the inner wall 31 of the air flow passage 30 - 2 . This may be understood to reflect the fact that the liquid film is mainly formed at a lower position of the inner wall 31 .
  • the surface treatment is performed on both the lower region and the upper region of the inner wall 31 of the airflow passage 30-2, and the surface treatment may be performed so that the wettability of the lower region is higher than that of the upper region.
  • the liquid absorbent 32 may be disposed in the area on which the surface treatment is performed.
  • the surface treatment is performed on a plurality of first areas (e.g. 312-1 and 312-2) formed at regular intervals (or first areas (e.g. 312-1, 312-2), a plurality of first regions (e.g. 312-1, 312-2) and a plurality of first regions (e.g. 312-1, 312-2)
  • the liquid absorbent e.g. 32-1, 32-2) may be disposed.
  • the liquid absorbents e.g. 32-1 and 32-2
  • the drainage function of the inner wall 31 of the airflow path 30-2 can be further strengthened.
  • the droplet discharge phenomenon and the airflow passage blockage phenomenon can be further alleviated.
  • FIG 13 is an exemplary view showing the internal form of the airflow passage 30-3 according to the third embodiment of the present disclosure.
  • an obstacle 34 that may prevent the movement of the aerosol A may be disposed inside the airflow passage 30 - 3 . That is, the specific structure 34 may be disposed in a form that can interfere with the movement of the aerosol (A). As shown, one or more obstacles 34 may be disposed inside the airflow passage 30-3, and the length and spacing of the obstacles 34 may be designed in various ways.
  • the condensate or droplets 336 of the aerosol may be formed in the downward direction of the obstacle 34 (ie, the opposite direction of the mouthpiece) during the movement of the aerosol A. Since the condensed condensate or droplet 336 can be discharged naturally in the direction of gravity, the droplet 336 is discharged through the outlet of the airflow passage 30-3 or a liquid film is formed inside the airflow passage 30-3. can be effectively prevented.
  • the obstacle 34 may be made of various materials that can prevent the movement of the aerosol (A).
  • the obstacle 34 may be made of a porous material, a mesh material, or a membrane material. In this case, the movement obstruction to the aerosol (A) is minimized, and the problem that the amount of atomization is reduced or the suckability is reduced due to the obstacle 34 can be greatly reduced.
  • FIG 14 is an exemplary view showing the internal form of the airflow passage 30-4 according to the fourth embodiment of the present disclosure.
  • a mesh element 35 capable of restricting the movement of the droplet 337 may be disposed inside the airflow passage 30-4 according to the present embodiment.
  • the mesh element 35 may be a structure including a plurality of holes, such as a mesh plate (or a perforated plate), and the plurality of holes pass the aerosol (A), but the size that can limit the movement of the droplet 337 can have
  • a membrane that selectively transmits only the aerosol A may be disposed instead of the mesh element 35 .
  • the mesh element 35 may be disposed at the inlet or in the middle of the airflow passage 30-4, or may be disposed at the outlet.
  • the mesh element 35 may be designed to have a size that can block the entire airflow passage 30-4, or can be designed to have a size that can block only a part of the airflow passage 30-4. There is (see obstacle 34 in FIG. 13).
  • the airflow passages 30-1 to 30-4 according to the first to fourth embodiments of the present disclosure have been described with reference to FIGS. 10 to 14 .
  • each embodiment has been separately described, this is only for convenience of understanding, and the above-described first to fourth embodiments may be combined in various forms.
  • a surface treatment for increasing wettability is performed on the inner wall of the airflow passage, and a mesh element (e.g. 35) may be disposed at the inlet of the airflow passage.
  • each step of the control method to be described later may be performed by the controller (e.g. 19) of the aerosol generating device (e.g. 10, 20), and when the controller (e.g. 19) is implemented as a processor, each step of the control method is It may be implemented as one or more instructions executable by a processor. Therefore, in the following description, when a subject of a specific step or operation is omitted, it may be understood that the control unit (e.g. 19) is performed.
  • 15 is an exemplary flowchart illustrating a control method according to some embodiments of the present disclosure. However, this is only a preferred embodiment for achieving the purpose of the present disclosure, and it goes without saying that some steps may be added or deleted as needed.
  • the control method may be started in step S10 of estimating the degree of droplet generation (e.g. the number of drops per puff, the number of drops over a certain time, etc.).
  • the degree of droplet generation e.g. the number of drops per puff, the number of drops over a certain time, etc.
  • a specific method for estimating the degree of droplet generation may vary, which may vary according to embodiments.
  • the controller may estimate the degree of generation of droplets based on changes in temperature, current, resistance or voltage of the vaporizing element (e.g. vibrating element, heating element). Specifically, when a droplet bounces off the wick (e.g., when a bubble rapidly grows inside), the wick instantaneously reaches a non-saturated state. An element's current, resistance, or voltage across it can fluctuate rapidly. Accordingly, the controller may estimate the degree of droplet generation based on changes in temperature, current, resistance, or voltage. For example, the controller may determine that the number of droplet generation has increased when a variation or slope of temperature, current, resistance, or voltage is greater than or equal to a threshold value.
  • the vaporizing element e.g. vibrating element, heating element
  • the controller may estimate the degree of generation of the droplet based on a change in the airflow in the airflow passage.
  • Airflow change may be detected by an airflow sensor, but is not limited thereto. Since the generation of droplets will also be accelerated as the vaporization rate increases, a sharp increase in airflow may be an indicator of the increase in droplets. Accordingly, the control unit may estimate the degree of generation of droplets based on the change in airflow.
  • the control unit may adjust the power supplied to the vaporization element based on the estimation result. For example, in response to the determination that the degree of droplet generation is greater than or equal to the reference value (e.g., the estimated value of the number of drops is greater than or equal to the reference value, or the estimated value of the increase slope of the number of drops is greater than or equal to the reference value), the control unit reduces the power supplied to the vaporization element.
  • the controller in response to determining that the droplet generation level is less than (or less than) the reference value, the controller may increase the power supplied to the vaporization element. In this case, the vaporization may be accelerated and the amount of atomization may be increased.
  • control width (ie, increase and decrease width) of the supply power may be a preset fixed value or a variable value that varies according to circumstances, and may be set in various ways.
  • the increase and decrease of the supply power may be set to the same value. In this case, power control in consideration of the droplet generation degree and the atomization amount in a balanced manner may be performed.
  • the increase amount of the supply power may be set to a value greater than the decrease amount. In this case, since the power is regulated in such a way that the supply power is greatly increased and then gradually decreased, power control with more emphasis on the atomization amount can be performed.
  • the decrease in the supply power may be set to a value greater than the increase. In this case, since the power is regulated in such a way that the supply power is greatly reduced and then gradually increased, power control with more emphasis on preventing droplet generation can be performed.
  • the adjustment width (increase or decrease) of the supply power may be changed based on the result of the power adjustment (ie, feedback). For example, when the droplet generation degree is not significantly reduced even though the supply power is reduced, the reduction width may be set to a larger value. In the opposite case, the reduction width may be set to a smaller value.
  • steps S10 and S20 may be repeatedly performed during operation (e.g. smoking) of the aerosol-generating device in a feedback manner.
  • the droplet discharge phenomenon and the airflow passage clogging phenomenon can be greatly alleviated through dynamic power control according to the droplet generation degree, and an appropriate atomization amount can be ensured. Accordingly, the user's satisfaction with the aerosol-generating device can be greatly improved.
  • the technical spirit of the present disclosure described with reference to FIG. 15 or contents related to the operation of the controller may be implemented as computer-readable codes on a computer-readable medium.
  • the computer-readable recording medium may be, for example, a removable recording medium (CD, DVD, Blu-ray disk, USB storage device, removable hard disk) or a fixed recording medium (ROM, RAM, computer-equipped hard disk).
  • ROM, RAM, computer-equipped hard disk can
  • the computer program recorded in the computer-readable recording medium may be transmitted to another computing device through a network such as the Internet and installed in the other computing device, thereby being used in the other computing device.

Landscapes

  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)

Abstract

에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법이 제공된다. 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 액상의 에어로졸 형성 기재를 공급하는 액상공급부, 기화공간 내에서 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 기화요소 및 기화공간 내에서 발생된 에어로졸이 마우스피스 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 포함할 수 있다. 이때, 기화요소, 기류통로의 입구 및 기류통로의 출구는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있는데, 그러한 구조를 통해 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상이 방지될 수 있다.

Description

에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법
본 개시는 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조적 설계가 적용된 에어로졸 발생 장치 및 그 장치에서 수행되는 제어 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 액상의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 장치(e.g. 액상형 전자 담배)에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액상형 에어로졸 발생 장치에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
최근에는, 초음파 진동을 통해 액상을 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 장치가 제안된 바 있다. 가령, 도 1에 도시된 바와 같이, 액상 저장조(2)에 저장된 액상(L)을 윅(3)을 통해 흡수하고, 진동자(4)를 통해 흡수된 액상(L)을 기화시킴으로써 에어로졸을 발생시키는 장치가 제안된 바 있다.
그런데, 도시된 바와 같이, 제안된 장치에서는 기화 중에 발생된 액적(6)이 기화공간(5) 밖으로 튀어 오르는 현상이 빈번하게 발생될 수 있다. 가령, 윅(3)에 흡수된 액상(L)의 내부에서 형성된 기포가 급격하게 성장하며 폭발함에 따라 액적(6)이 기화공간(5) 밖으로 튀어 오를 수 있다. 이러한 액적(6)은 퍼프에 의해 순간적으로 형성되는 음압에 의해 마우스피스(1) 외부로 토출되어 흡연자에게 상당한 불쾌감을 줄 수 있으며, 기류통로(7)의 내벽에 액막을 형성함으로써 기류통로(7)를 막을 수도 있다.
본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조적 설계가 적용된 에어로졸 발생 장치 및 그 장치에서 수행되는 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 액상의 에어로졸 형성 기재를 공급하는 액상공급부, 기화공간 내에서 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 기화요소 및 상기 기화공간 내에서 발생된 에어로졸이 마우스피스 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 포함하고, 상기 기화요소, 상기 기류통로의 입구 및 상기 기류통로의 출구는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 액상공급부는 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 기화공간 내로 공급하는 윅(wick)을 포함하고, 상기 기화요소, 상기 윅 및 상기 기류통로의 입구는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 액상공급부는 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 기화공간 내로 전달하는 윅(wick)을 포함하고, 상기 기화요소는 초음파 진동을 통해 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시키며, 상기 기화요소는 상기 윅과 접촉되도록 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 윅은 상기 기화요소의 중심부에 배치되고, 상기 윅과 상기 기화요소의 접촉 면적은 상기 기화요소의 단면적보다 작을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로의 내벽에는 액상흡수체가 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로의 내부에는 메시요소가 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로의 내부에는 상기 발생된 에어로졸의 이동을 방해하는 장애물이 배치될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 기류통로 내벽의 적어도 일부 영역에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 기화요소의 공급 전력을 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 기화공간에서 액적이 발생하는 정도를 추정하고, 상기 추정 결과에 기초하여 상기 기화요소의 공급 전력을 제어할 수 있다.
상술한 본 개시의 몇몇 실시예들에 따르면, 기화요소, 기류통로의 입구 및 출구가 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 가령, 기화요소와 기류통로의 입구가 수직선 상에 배치되지 않거나, 기류통로의 입구와 출구가 수직선 상에 배치되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 기화요소에서 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되거나 기류통로의 출구로 배출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있어, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상이 크게 완화될 수 있다.
또한, 진동요소보다 작은 크기의 윅이 진동요소의 중심부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 진동요소의 중심부에서 기화가 집중적으로 일어나기 때문에, 액적 또한 진동요소의 중심부 부근에서만 집중적으로 발생될 수 있다. 이에 따라, 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 기류통로의 내벽에 액상흡수체가 배치될 수 있다. 액상흡수체는 기류통로 내벽에 점착된 액상을 흡수하여 중력 방향으로 배출하는 배수로로 기능함으로써, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 기류통로의 내벽에 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 이러한 표면처리는 기류통로 내벽에 액상이 점착되는 것을 억제함으로써, 액적 토출 현상 및 기류통로 막힘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 기류통로의 내부에 장애물 또는 메쉬요소가 배치될 수 있는데, 이러한 장애물 또는 메쉬요소는 액적이 기류통로의 출구로 배출되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 액적 발생 정도에 대한 추정 결과에 기초하여 기화요소로 공급되는 전력이 동적으로 조절될 수 있다. 이에 따라, 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 액적 튐 현상으로 인한 문제점을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 4는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 윅과 진동요소의 배치 관계를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치의 기화 구조를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10은 본 개시의 제1 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 개시의 제2 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 13은 본 개시의 제3 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 14는 본 개시의 제4 실시예에 따른 기류통로의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 15는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 개시에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
먼저, 본 개시의 다양한 실시예들에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.
이하의 실시예들에서, "에어로졸 형성 기재"는 에어로졸(aerosol)을 형성할 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 형성 기재는 고체 또는 액상일 수 있다. 예를 들면, 고체의 에어로졸 형성 기재는 판상엽 담배, 각초(e.g. 잎담배 각초, 판상엽 각초 등), 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 담배 물질을 포함할 수 있으며, 액상의 에어로졸 형성 기재는 니코틴, 담배 추출물, 프로필렌 글리콜(propylene glycol), 식물성 글리세린(vegetable glycerin) 및/또는 다양한 향미제 등의 다양한 조합에 기초한 액상 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 상기 열거된 예시에 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예들에서는, 다른 언급이 없는 한 액상은 액상의 에어로졸 형성 기재를 지칭하는 것일 수 있다.
이하의 실시예들에서, "에어로졸 발생 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 형성 기재를 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 의미할 수 있다.
이하의 실시예들에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 대한 본격적인 설명에 앞서, 이해의 편의를 제공하기 위해, 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상에 대하여 간략하게 설명하도록 한다.
액적 토출 현상은 기화공간(즉, 기화기 이루어진 기화요소 주변의 공간) 내에서 발생된 액적이 마우스피스를 통해 에어로졸 발생 장치 외부로 토출되는 현상을 의미할 수 있다. 가령, 액적은 액상 내부에서 형성된 기포의 급격한 성장 및 폭발에 따라 발생될 수 있으며, 퍼프에 의해 형성된 순간적인 음압에 의해 에어로졸 발생 장치의 외부로 토출될 수 있다. 토출된 액적이 사용자의 구부로 흡입되면, 사용자는 상당한 불쾌감을 느낄 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 장치에는 액적 토출 현상에 대한 방지 설계가 적용되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 기류통로 막힘 현상은 기류통로 내부로 유입된 액적이 기류통로의 내벽에 점착되어 액막을 형성하고 형성된 액막이 기류통로의 적어도 일부를 막는 현상을 의미할 수 있다. 이때, 기류통로 내부에서 에어로졸이 응축되면서 생긴 응축물도 액막의 형성과 성장을 가속화할 수 있다. 이러한 기류통로 막힘 현상은 빨림성과 무화량을 크게 떨어뜨리길 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 장치에는 기류통로 막힘 현상에 대한 방지 설계가 적용되는 것이 바람직할 수 있다.
이하에서는, 상술한 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조적 설계가 적용된 에어로졸 발생 장치의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명하도록 한다.
도 2 및 도 3은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다. 구체적으로, 도 2는 에어로졸 발생 장치(10)의 내부 구성요소들을 중점적으로 도시하고 있고, 도 3은 에어로졸 발생 장치(10)의 외관을 중점적으로 도시하고 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(10)는 초음파 진동을 통해 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치(10)의 기화요소(17)는 초음파 진동을 통해 액상을 기화시키는 진동요소일 수 있다.
도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(10)는 마우스피스(11), 상부 케이스(12), 액상저장조(13), 윅홀더(14), 윅(15; wick), 제어본체 케이스(16), 진동요소(17), 배터리(19) 및 제어부(18)를 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 이하, 에어로졸 발생 장치(10)의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.
마우스피스(11)는 에어로졸 발생 장치(10)의 일단에 위치하여 사용자의 구부와 접촉되는 구조물로 기능할 수 있다. 사용자는 마우스피스(11)를 통해 진동요소(17)에 의해 발생된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 도 2는 마우스피스(11)가 별도의 구조물로 구성된 것처럼 도시하고 있으나, 마우스피스(11)는 상부 케이스(12)의 일부로 구현될 수도 있으며, 다른 방식으로 구현될 수도 있다.
다음으로, 상부 케이스(12)는 에어로졸 발생 장치(12)의 상부 외관을 형성할 수 있다. 상부 케이스(12)는 내부의 구성요소들을 보호할 수 있는 적절한 소재로 이루어질 수 있다. 또한, 상부 케이스(12)는 진동요소(17)에 의해 발생된 에어로졸이 마우스피스(11) 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 형성할 수 있다. 다만, 경우에 따라, 상기 기류통로는 별도의 관형 구조물을 통해 형성될 수도 있다. 이하의 설명에서, "기류통로"는 기류가 이동하는 통로 공간 또는 그 통로 공간을 형성하는 구조물을 포괄하는 의미로 사용하도록 한다.
몇몇 실시예들에서, 에어로졸 발생 장치(10)의 상부는 제어본체(즉, 하부)에 결합되는 카트리지 형태로 구현될 수 있다. 이러한 경우, 상부 케이스(12)는 "카트리지 케이스"로 칭해질 수도 있으며, 마우스피스(11), 상부 케이스(12), 액상저장조(13), 윅홀더(14) 및 윅(15)이 카트리지를 구성할 수도 있다. 이때, 진동요소(17)는 제어본체 측에 위치할 수 있는데, 이는 상대적으로 고가의 요소인 진동요소(17)를 카트리지에서 제외함으로써 카트리지 교체 비용을 절감시키기 위한 것으로 이해될 수 있다. 참고로, 당해 기술 분야에서, 카트리지는 카토마이저(catomizer), 아토마이저(atomizer) 또는 증기화기 등의 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
다음으로, 액상저장조(13)는 내부에 소정의 공간을 구비하고, 해당 공간에 액상의 에어로졸 형성 기재를 저장할 수 있다. 또한, 액상저장조(13)는 저장된 액상을 윅(15)을 통해 진동요소(17)로 공급할 수 있다.
다음으로, 윅홀더(14)는 윅(15)을 지지하거나 감싸고 있는 구조물을 의미할 수 있다. 윅홀더(14)는 액상저장조(13)에 저장된 액상이 윅(15) 쪽으로 이동되도록 가이딩하는 역할을 수행할 수도 있다. 윅홀더(14)는 액상 접촉, 진동, 가열 등에 의한 물리화학적 변형이 적은 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 가령, 윅홀더(14)는 실리콘 소재로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에서, 윅홀더(14)는 생략될 수도 있다.
다음으로, 윅(15)은 액상저장조(13)에 저장된 액상을 흡수하여 기화공간 내의 진동요소(17)로 공급할 수 있다. 윅(15)은 액상저장조(13)의 액상을 흡수할 수 있는 임의의 소재로 구현될 수 있다. 가령, 윅(15)은 코튼(cotton), 실리카(silica), 섬유, 다공성 구조물(e.g. 비드집합체) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예들에서, 윅(15)은 진동요소(17)보다 작은 크기로 제조되어 진동요소(17)에 접촉되도록 배치될 수 있는데, 이러한 크기 및 배치 관계에 대해서는 잠시 후에 도 4를 참조하여 후술하도록 한다.
액상저장조(13), 윅홀더(14) 및 윅(15)은 진동요소(17)로 액상을 공급하는 역할을 수행하므로, "액상공급부"로 칭해질 수도 있다.
한편, 도 2 및 도 3은 액상공급부가 윅(15)을 포함하는 경우를 예로써 도시하고 있으나, 액상공급부는 다른 형태로 구현될 수도 있다. 가령, 액상공급부는 윅(15)을 포함하지 않고, 액상 공급 통로를 통해 액상저장조(13)의 액상을 진동요소(17)로 공급하도록 구현될 수도 있다.
이하에서는, 에어로졸 발생 장치(10)의 제어본체를 구성하는 요소들에 대하여 설명하도록 한다.
제어본체 케이스(16)는 제어본체의 외관을 형성할 수 있다. 경우에 따라, 제어본체 케이스(16)는 에어로졸 발생 장치(10)의 전체 외관을 형성할 수도 있다. 제어본체 케이스(16)는 제어본체 내부의 구성요소들을 보호할 수 있는 적절한 소재로 이루어질 수 있다.
다음으로, 진동요소(17)는 기화공간 내로 공급된 액상을 기화시키기 위해 진동(초음파 진동)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 진동요소(17)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시킬 수 있는 압전소자로 구현되어, 제어부(18)의 제어에 따라 진동을 발생시킬 수 있다. 당해 기술 분야의 당업자라면, 압전소자의 동작 원리에 대해 자명하게 이해할 수 있을 것인 바, 이에 대한 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. 진동요소(17)는 제어부(18) 및 배터리(19)와 전기적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예들에서는, 도 4 등에 도시된 바와 같이, 진동요소(17)와 윅(15)이 서로 접촉되도록 배치될 수 있다. 그렇게 함으로써, 진동요소(17)에서 발생된 진동이 손실없이 윅(15)으로 전달되어 기화가 원활하게 일어날 수 있다. 또한, 윅(15)이 진동요소(17)의 중심부에 배치되고, 윅(15)의 직경(e.g. 접촉 단면의 직경)이 진동요소(17)보다 작을 수 있다. 즉, 윅(15)과 진동요소(17)의 접촉 면적이 진동요소(17)의 단면적보다 작을 수 있다. 그렇게 함으로써, 진동요소(17)의 중심부 부근에서만 집중적으로 액적이 발생되어, 발생된 액적이 기류통로의 입구까지 도달하는 것이 효과적으로 방지될 수 있다. 본 실시예에서, 직경은 예를 들어 중심을 지나가는 직선의 최단 길이, 최장 길이 또는 평균 길이를 의미할 수 있다.
앞선 실시예들에서, 윅(15)의 직경(D1) 또는 접촉 부분의 직경(D1)은 약 2.0mm 내지 8.0mm일 수 있고, 바람직하게는 약 2.5mm 내지 7.0mm, 약 3.0mm 내지 6.0mm 또는 약 3.0mm 내지 5.0mm일 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 적절한 기화 면적을 통해 충분한 무화량이 보장될 수 있고, 진동요소(17)의 일반적인 크기를 고려했을 때 외곽 부분(즉, 비접촉 부분)의 마진이 충분하게 확보되어 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서는, 윅(15)의 외곽으로부터 진동요소(17)의 외곽까지의 거리(D2)는 약 1mm 이상일 수 있고, 바람직하게는 약 1.2mm 이상, 1.5mm 이상, 1.7mm 이상, 2.0mm 이상 또는 2.5mm 이상일 수 있다. 이러한 수치범위 내에서, 외곽 부분(즉, 비접촉 부분)의 마진이 충분하게 확보되어 발생된 액적이 기류통로의 입구로 유입되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
한편, 몇몇 실시예들에서, 진동요소(17)는 제어본체 측에 위치하지 않고 에어로졸 발생 장치(10)의 상부에 위치할 수도 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하여 설명을 이어가도록 한다.
도 2에 명확하게 도시되어 있지는 않으나, 제어본체 내부에는 진동요소(17)의 외곽을 고정하도록 배치된 고정부재(e.g. 댐퍼)가 더 포함될 수 있다. 고정부재는 진동요소(17)를 보호함과 동시에 진동요소(17)에 의해 발생된 진동이 제어본체 케이스(16)의 외부로 전달되지 않도록 진동을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 고정부재는 실리콘과 같이 진동을 잘 흡수할 수 있는 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 고정부재는 방수 또는 방습이 가능한 소재로 이루어져 진동요소(17)와 제어본체 케이스(16) 사이의 틈을 밀봉하는 역할도 수행할 수 있다. 이러한 경우, 제어본체 케이스(16)와 진동요소(17) 사이의 틈으로 액체(e.g. 액상의 에어로졸 형성 기재) 또는 기체(e.g. 에어로졸)가 누출되어 제어본체에 고장이 발생하는 문제가 크게 경감될 수 있다. 가령, 제어부(18)와 같은 전기적 구성요소가 습기에 의해 손상되거나 고장이 발생하는 것이 미연에 방지될 수 있다.
다음으로, 배터리(19)는 에어로졸 발생 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(19)는 진동요소(17)가 초음파 진동을 발생시킬 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(18)가 동작하는데 필요한 전력도 공급할 수 있다.
또한, 배터리(19)는 에어로졸 발생 장치(10)에 설치된 디스플레이(미도시), 센서(미도시), 모터(미도시), 입력장치(미도시) 등의 전기적 구성요소가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
다음으로, 제어부(18)는 에어로졸 발생 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 진동요소(17) 및 배터리(19)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(10)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 제어부는 배터리(19)가 공급하는 전력, 진동요소(17)의 동작 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 에어로졸 발생 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
몇몇 실시예들에서, 제어부(18)는 기화공간 내에서 액적이 발생하는 정도를 추정하고, 추정 결과를 기초로 진동요소(17)에 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 그렇게 함으로써, 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상을 더욱 완화시킬 수 있다. 본 실시예에 관하여서는 추후 도 15를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
제어부는 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 구현될 수 있다. 상기 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 제어부가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 이해할 수 있다.
이하에서는, 보다 이해의 편의를 제공하기 위해, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 기화 구조에 대하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)의 단면을 통해 에어로졸 이동 경로를 예시하고 있고, 도 6은 외기 유입 경로를 예시하고 있다. 참고로, 도 6은 에어로졸 발생 장치(10)의 다른 방향의 단면(e.g. 측면에서 바라본 단면)을 도시한 것으로, 에어로졸(A)의 이동과 외기(Air)의 유입은 서로 다른 기류통로(121, 123)를 통해 이루어지는 것으로 이해될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 진동요소(17), 기류통로(121)의 입구(121A) 및 출구(121B)는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 또는, 진동요소(17), 윅(15) 및 기류통로(121)의 입구가 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 가령, 도시된 바와 같이, 기류통로(121)의 입구(121A)가 진동요소(17)에 수직이 아닌 방향에 위치하거나, 기류통로(121)의 출구(121B)가 입구(121A)에 수직이 아닌 방향에 위치할 수 있다. 그렇게 함으로써, 기화공간 내에서 발생된 액적(122)이 기류통로(121)의 입구(121A)로 유입되거나, 기류통로(121)의 출구(121B)를 통해 배출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 진동요소(17)보다 작은 크기의 윅(15)이 진동요소(17)의 중심부에 배치됨으로써, 액적(122)이 기류통로(121)의 입구(121A)로 유입되는 것이 더욱 효과적으로 방지될 수 있다. 가령, 도시된 바와 같이, 발생된 액적(122)이 윅(15) 주변으로 튀어 오르더라도, 윅(15)과 기류통로(121) 사이의 마진 공간으로 인해 발생된 액적(e.g. 122)의 대다수가 기류통로(121)의 입구(121A)에 도달하지 못할 수 있다.
액상(L)의 공급 경로, 에어로졸(A)의 이동 경로 및 외기(Air)의 유입 경로에 관하여서는 도 5 및 도 6의 화살표를 참조하도록 한다. 다만, 도 5 및 도 6은 본 개시의 일부 예시를 도시하고 있을 뿐이므로, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
지금까지 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(10)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(20)에 대하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(20)를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 7은 에어로졸 발생 장치(20)의 상부만을 예로써 도시하고 있다. 이하, 도 7을 참조하여 설명하되, 본 개시의 명료함을 위해, 앞선 실시예들과 중복되는 내용에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(20)는 가열을 통해 에어로졸을 발생시키는 장치일 수 있다. 즉, 에어로졸 발생 장치(10)의 기화요소(26)는 가열을 통해 액상을 기화시키는 가열요소일 수 있다.
도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(20)는 마우스피스(21), 상부 케이스(22), 액상저장조(23), 윅하우징(24), 윅(25) 및 가열요소(26)를 포함할 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나, 에어로졸 발생 장치(20)는 제어부(미도시), 배터리(미도시) 및 제어본체 케이스(미도시)를 더 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 이하, 에어로졸 발생 장치(20)의 각 구성 요소에 대하여 설명하도록 한다.
마우스피스(21), 상부 케이스(22) 및 액상저장조(23)는 각각 도 2에 예시된 마우스피스(11), 상부 케이스(12) 및 액상저장조(13)에 대응될 수 있으므로, 이들에 대한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 윅하우징(24)은 윅(25)의 적어도 일부를 감싸고 있는 하우징을 의미할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 윅하우징(24)은 생략될 수도 있다.
다음으로, 윅(25)은 액상저장조(23)에 저장된 액상(L)을 흡수하여 가열요소(26)로 공급할 수 있다. 윅(25)은 액상저장조(23)의 액상(L)을 흡수할 수 있는 임의의 소재로 구현될 수 있다. 가령, 윅(25)은 코튼, 실리카, 섬유, 다공성 구조물(e.g. 비드집합체) 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예들에서, 윅(25)은 다중(층) 구조로 이루어질 수 있다. 다중(층) 구조의 윅(25)은 액적 발생을 효과적으로 억제할 수 있는데, 윅(25)의 세부 구조와 액적 발생을 억제하는 원리에 대해서는 추후 도 8 및 도 9를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
액상저장조(23), 윅하우징(24) 및 윅(25)은 액상(L)을 저장 및 공급하는 역할을 수행하므로, "액상공급부"로 칭해질 수도 있다.
다음으로, 가열요소(26)는 윅(25)을 통해 공급된 액상(L)을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 도시된 바와 같이, 가열요소(26)는 윅(25)의 적어도 일부를 감싸고 있는 코일(coil)로 구현될 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가열을 통해 액상(L)을 기화시킬 수 있다면 가열요소(26)는 어떠한 방식으로 구현되더라도 무방하다.
몇몇 실시예들에서는, 윅(25)은 가열요소(26)와 일체형으로 구현될 수도 있다. 가령, 윅(25)은 메탈폼(metal foam), 금속 비드로 이루어진 다공성 집합체 등과 같이 액상(L) 흡수 기능 및 발열 기능을 동시에 구비하고 있는 요소로 구현될 수도 있다.
한편, 도시된 바와 같이, 가열요소(26)(또는 윅 25), 기류통로(221)의 입구(221A) 및 출구(221B)는 일직선이 아닌 구조로 이루어질 수 있다. 가령, 도시된 바와 같이, 기류통로(221)의 입구(221A)가 가열요소(26)에 수직이 아닌 방향에 위치하거나, 기류통로(221)의 출구(221B)가 입구(221A)에 수직이 아닌 방향에 위치할 수 있다. 그렇게 함으로써, 기화공간 내에서 발생된 액적이 기류통로(221)의 입구(221A)로 유입되거나, 기류통로(221)의 출구(221B)를 통해 배출되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅(25)에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.
도 8은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 다중(층) 구조의 윅(25)을 나타내는 예시도이다. 도 8은 이해의 편의를 위해 윅(25)이 이중(층) 구조로 이루어진 것을 예로써 도시하고 있으나, 윅(25)은 삼중(층) 이상의 구조로 이루어질 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 윅(25)은 코어부(251)와 외피부(252)를 포함하도록 구성될 수 있다. 코어부(251)와 외피부(252) 각각은 단일(층) 구조 또는 다중(층) 구조로 이루어질 수 있다.
코어부(251)는 주로 액상을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다. 다시 말해, 코어부(251)는 윅(25) 내부의 기공으로 액상이 원활하게 공급되는데 주도적인 역할을 할 수 있다.
위와 같은 역할을 위해, 몇몇 실시예들에 따른 코어부(251)는 외피부(252)보다 높은 이송 능력을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 코어부(251)는 외피부(252)보다 낮은 밀도 또는 높은 다공도(porosity)를 가질 수 있다. 다른 예로서, 코어부(251)는 외피부(252)보다 젖음성(wettability)이 높은 소재로 이루어질 수도 있다.
코어부(251)는 예를 들어 코튼, 실리카, 섬유, 비드집합체 등의 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 외피부(252)는 액적의 발생을 방지하고 가열요소(26)의 열을 코어부(251)까지 전달하여 원활한 기화를 보장하는 역할을 수행할 수 있다. 이를테면, 외피부(252)는 코어부(251) 내부에서 기포가 급격하게 성장함에 따라 흡수된 액상이 윅(25) 외부로 급격하게 밀려나는 것을 억제함으로써, 윅(25)에서의 액적 발생을 방지할 수 있다. 또한, 외피부(252)는 가열요소(26)의 고온으로부터 코어부(251)를 보호할 수도 있다.
위와 같은 역할을 위해, 몇몇 실시예들에 따른 외피부(252)는 코어부(251)보다 낮은 이송 능력을 갖도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 외피부(252)는 코어부(251)보다 높은 밀도 또는 낮은 다공도를 가질 수 있다. 이러한 경우, 기포의 급격한 성장에 따라 흡수된 액상이 윅(25) 외부로 밀려나는 것이 효과적으로 억제될 수 있으며, 가열요소(26)의 열도 코어부(251)까지 잘 전달될 수 있다. 다른 예로서, 외피부(252)는 코어부(251)보다 젖음성이 낮은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 코어부(251)에서 기화된 액상이 외피부(252)에서 다시 응결되어 무화량이 감소되는 문제가 완화될 수 있다. 뿐만 아니라, 기포 생성의 원인이 되는 얇은 액막이 외피부(252)에서 형성되는 것이 방지되어, 기화 시 액적이 발생하는 것도 크게 완화될 수 있다.
외피부(252)는 예를 들어 코튼, 실리카, 섬유, 비드집합체, 멤브레인(membrane), 부직포 등의 소재로 이루어질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 코어부(251)와 외피부(252)의 물리적 규격(e.g. 두께) 및/또는 소재 등은 다양할 수 있으며, 이는 무화량과 액적 발생을 종합적으로 고려하게 적절하게 선택될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 외피부(252)의 두께는 약 5mm 이하일 수 있고, 바람직하게는 약 4mm 또는 3mm 이하이며, 더욱 바람직하게는 약 2mm 또는 1mm 이하일 수 있다. 이러한 수치범위에서, 외피부(252)로 인해 무화량이 감소되는 문제가 크게 완화될 수 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서, 코어부(251)는 외피부(252)와 상이한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 코어부(251)는 외피부(252)보다 젖음성이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 기화된 액상의 응결로 인해 무화량이 감소되거나 기포(또는 액적) 생성의 원인이 되는 얇은 액막이 외피부(252)에 형성되는 것이 억제될 수 있다. 다만, 다른 몇몇 실시예들에서는, 코어부(251)는 외피부(252)와 동일한 소재로 이루어질 수도 있다. 예를 들어, 코어부(251)는 외피부(252)와 동일한 섬유 소재로 이루어질 수도 있다.
코어부(251)와 외피부(252)의 배치 형태도 다양할 수 있으며, 이 또한 무화량과 액적 발생을 종합적으로 고려하게 적절하게 선택될 수 있다.
몇몇 실시예들에서는, 외피부(252)가 코어부(251)를 전체적으로 커버하는 형태(e.g. 감싸는 형태)로 배치될 수 있다. 이러한 경우, 윅(25)에서 액적이 튀어 오르는 현상이 크게 완화될 수 있다.
다른 몇몇 실시예들에서는, 외피부(252)가 코어부(251)의 일부 영역을 커버하는 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 외피부(252)는 코어부(251)의 전체 영역 중에서 가열요소(26)의 배치 영역만을 커버하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 무화량 감소 문제가 다소 완화될 수 있으며, 재료비가 절감되는 효과 또한 달성될 수 있다. 다른 예로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 외피부(252)는 코어부(251)의 전체 영역 중에서 가열요소(26)와의 접촉 영역만을 커버하도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 윅(25)과 가열요소(26)가 접촉하는 영역만을 커버하도록 외피부(252)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 가열요소(26)와의 미접촉 영역(e.g. 권취된 코일의 틈새)에서 기화가 촉진되어 무화량 감소 문제가 크게 완화될 수 있다. 뿐만 아니라, 기화와 액적 튐 현상이 집중적으로 일어나는 접촉 영역이 외피부(252)에 의해 커버됨으로써, 액적 발생도 효과적으로 억제될 수 있다.
지금까지 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(20)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 10 이하의 도면을 참조하여 액적 토출 현상 및/또는 기류통로 막힘 현상을 방지하기 위한 구조적 설계가 적용된 기류통로(30-1 내지 30-4)의 다양한 실시예들에 대하여 설명하도록 한다. 이하에서 서술되는 다양한 실시예들은 상술한 에어로졸 발생 장치(10, 20)의 기류통로(121, 221)에 제한없이 적용될 수 있다.
먼저, 도 10은 본 개시의 제1 실시예에 따른 기류통로(30-1)의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기류통로(30-1)의 내벽(31)에는 액상흡수체(32)가 배치될 수 있다. 도 10은 1개의 액상흡수체(32)가 배치된 것을 예로써 도시하고 있으나, 액상흡수체(32)의 개수가 2개 이상이 될 수도 있음은 물론이다.
액상흡수체(32)는 기류통로(30-1) 내벽(31)에 점착된 액상(333)을 흡수하여 중력 방향으로 배출되도록 함으로써 기류통로(30-1)의 내벽(31)에 액막이 형성되거나 성장하는 것을 방지할 수 있다. 보다 구체적으로, 액상흡수체(32)는 기류통로(30-1) 내에서 일종의 배수로로 기능함으로써, 액막이 기류통로(30-1)의 중심을 향해 성장하는 것을 방지할 수 있고, 유입된 액적(331)과 에어로졸(A)의 응축물(332)이 내벽(31)에 점착되지 않고 빠르게 중력 방향으로 배출되도록 할 수 있다. 액상흡수체(32)로 인해 액막의 형성이 억제됨에 따라 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상도 자연스럽게 완화될 수 있다.
액상흡수체(32)는 액상 흡수가 용이한 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 액상흡수체(32)는 친수성 소재로 이루어지거나, 다공성 소재로 이루어질 수 있다. 이러한 소재의 예로는 필터 페이퍼(filter paper), 섬유 등을 들 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 액상흡수체(32)의 배치 위치, 배치 영역 및/또는 배치 형태 등은 다양하게 설계될 수 있다.
몇몇 실시예들에서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 액상흡수체(32)가 기류통로(30-1) 내벽(31)의 특정 위치에서 중력 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 중력에 의해 액상흡수체(32)에 흡수된 액상(333)이 액상흡수체(32)를 따라 배출되기 때문에, 배수 기능이 보다 강화될 수 있다.
이하에서는, 도 11 및 도 12를 참조하여 본 개시의 제2 실시예에 따른 기류통로(30-2)의 내부 형태에 대하여 설명하도록 한다.
도 11은 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 기류통로(30-2)의 내부 형태를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서는, 액상흡수체(32)와 유사한 목적(즉, 기류통로 막힘 현상과 액적 토출 현상 방지)을 위해, 기류통로(30-2)의 내벽(31)에 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 내벽의 젖음성이 증가되면, 액적의 점착이 억제되어 결과적으로 액막의 형성 및 성장이 방지될 수 있기 때문이다.
구체적으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 적어도 일부 영역(312)에 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행될 수 있다. 이러한 표면처리는 액막이 기류통로(30-2)의 중심을 향해 성장하는 것을 방지할 수 있고, 유입된 액적(334)과 에어로졸(A)의 응축물(335)이 내벽(31)에 점착되지 않고 빠르게 중력 방향으로 배출되도록 할 수 있다.
표면처리의 예로는 도금처리(e.g. 전기 도금), 친수 코팅 등을 들 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도금처리는 예를 들어 금, 은, 니켈, 구리 등과 같은 금속으로 수행될 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예들에서, 상기 표면 처리는 접촉각이 약 30° 이하가 되도록 수행될 수 있고, 바람직하게는 약 20° 또는 10°이하, 더욱 바람직하게는 접촉각이 0°에 가까워지도록 수행될 수 있다. 젖음성이 커질수록, 기류통로(30-2) 내벽(31)에서 액막의 형성 및 성장이 더욱 억제될 수 있기 때문이다.
한편, 표면처리는 기류통로(30-2) 내벽(31)의 일부 또는 전체 영역에 대해서 수행될 수 있고, 그 영역은 다양하게 설계되고 선택될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 표면처리 영역은 기류통로(30-2) 내벽(31)의 하부 영역의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 하부 영역에만 표면처리가 수행될 수 있다. 이는 액막이 내벽(31)의 하부 위치에 주로 형성되는 점을 반영한 것으로 이해될 수 있다. 다른 예로서, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 하부 영역과 상부 영역에 모두 표면처리가 수행되되, 하부 영역의 젖음성이 상부 영역보다 더 높아지도록 표면처리가 수행될 수도 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서는, 상기 표면처리가 수행된 영역에 액상흡수체(32)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 일정 간격으로 형성된 복수의 제1 영역(e.g. 312-1, 312-2)에 상기 표면처리가 수행된 경우(또는 제1 영역(e.g. 312-1, 312-2)의 젖음성이 그 사이에 위치한 제2 영역(e.g. 313-1, 313-2)보다 높아지도록 표면처리가 수행된 경우), 복수의 제1 영역(e.g. 312-1, 312-2)에 액상흡수체(e.g. 32-1, 32-2)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 배수 경로 상에 액상흡수체(e.g. 32-1, 32-2)가 배치되는 효과가 달성되기 때문에, 기류통로(30-2) 내벽(31)의 배수 기능이 더욱 강화될 수 있다. 또한, 이에 따라 액적 토출 현상과 기류통로 막힘 현상이 더욱 완화될 수 있다.
이하에서는, 도 13을 참조하여 본 개시의 제3 실시예에 따른 기류통로(30-3)에 대하여 설명하도록 한다.
도 13은 본 개시의 제3 실시예에 따른 기류통로(30-3)의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는, 기류통로(30-3)의 내부에 에어로졸(A)의 이동을 방해할 수 있는 장애물(34)이 배치될 수 있다. 즉, 에어로졸(A)의 이동을 방해할 수 있는 형태로 특정 구조물(34)이 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 하나 이상의 장애물(34)이 기류통로(30-3) 내부에 배치될 수 있으며, 장애물(34)의 길이 및 배치 간격 등은 다양하게 설계될 수 있다.
장애물(34)이 배치되면, 에어로졸(A) 이동 중에 장애물(34)의 하부 방향(즉, 마우스피스의 반대 방향)으로 에어로졸의 응축물이나 액적(336)이 맺힐 수 있다. 맺힌 응축물 또는 액적(336)은 중력 방향으로 자연스럽게 배출될 수 있기 때문에, 액적(336)이 기류통로(30-3)의 출구를 통해 배출되거나 기류통로(30-3) 내부에 액막이 형성되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
장애물(34)은 에어로졸(A)의 이동을 방해할 수 있는 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 장애물(34)이 다공성 소재, 메쉬 소재 또는 멤브레인 소재로 이루어질 수도 있다. 이러한 경우, 에어로졸(A)에 대한 이동 방해가 최소화되어 장애물(34)로 인해 무화량이 감소되거나 빨림성이 저하되는 문제가 크게 경감될 수 있다.
이하에서는, 도 14를 참조하여 본 개시의 제4 실시예에 따른 기류통로(30-4)에 대하여 설명하도록 한다.
도 14는 본 개시의 제4 실시예에 따른 기류통로(30-4)의 내부 형태를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기류통로(30-4)의 내부에는 액적(337)의 이동을 제한할 수 있는 메쉬요소(35)가 배치될 수 있다. 메쉬요소(35)는 메쉬판(또는 다공판)과 같이 복수의 홀을 포함하는 구조물일 수 있으며, 복수의 홀은 에어로졸(A)을 통과시키나 액적(337)의 이동은 제한할 수 있는 크기를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서는, 메쉬요소(35) 대신에 에어로졸(A)만을 선택적으로 투과시키는 멤브레인이 배치될 수도 있다.
메쉬요소(35)는 기류통로(30-4)의 입구 또는 중간에 배치될 수 있고, 출구에 배치될 수도 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 메쉬요소(35)는 기류통로(30-4) 전체를 막을 수 있는 크기로 설계될 수도 있고, 기류통로(30-4)의 일부만을 막을 수 있는 크기로 설계될 수도 있다(도 13의 장애물 34 참조).
지금까지 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 개시의 제1 내지 제4 실시예에 따른 기류통로(30-1 내지 30-4)에 대하여 설명하였다. 각 실시예를 구분하여 설명하였으나, 이는 이해의 편의를 제공하기 위한 것일 뿐이고, 상술한 제1 내지 제4 실시예는 다양한 형태로 조합될 수 있다. 가령, 기류통로의 내벽에는 젖음성을 증가시키는 표면처리가 수행되고, 기류통로의 입구에는 메쉬요소(e.g. 35)가 배치될 수도 있다.
이하에서는, 도 15를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다.
이하에서 후술될 제어 방법의 각 단계는 에어로졸 발생 장치(e.g. 10, 20)의 제어부(e.g. 19)에 의해 수행될 수 있고, 제어부(e.g. 19)가 프로세서로 구현되는 경우 상기 제어 방법의 각 단계는 프로세서에 의해 실행 가능한 하나 이상의 인스트럭션들(instructions)로 구현될 수 있다. 따라서, 이하의 설명에서, 특정 단계 또는 동작의 주체가 생략된 경우, 제어부(e.g. 19)에 의해 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 15는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제어 방법은 액적 발생 정도(e.g. 퍼프 당 액적 발생 횟수, 일정 시간 동안의 액적 발생 횟수 등)를 추정하는 단계 S10에서 시작될 수 있다. 본 단계에서, 액적 발생 정도를 추정하는 구체적인 방식은 다양할 수 있으며, 이는 실시예에 따라 달라질 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 제어부는 기화요소(e.g. 진동요소, 가열요소)의 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변화에 기초하여 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다. 구체적으로, 윅에서 액적이 튀어 오르는 경우(e.g. 내부에서 기포가 급격하게 성장하는 경우), 윅이 순간적으로 비포화 상태에 도달하게 되는데, 이로 인해 윅 주변 기화요소의 온도가 급격하게 상승하거나, 기화요소의 전류, 저항 또는 걸리는 전압 등이 급격하게 변동될 수 있다. 따라서, 제어부는 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변화에 기초하여 액적 발생 정도를 추정할 수 있다. 이를테면, 제어부는 온도, 전류, 저항 또는 전압 등의 변동치 또는 기울기가 임계치 이상인 경우, 액적 발생 횟수가 증가한 것으로 판단할 수 있다.
다른 몇몇 실시예들에서, 제어부는 기류통로 내의 기류 변화를 기초로 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다. 기류 변화는 기류 센서에 의해 감지될 수 있을 것이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기화 속도가 빨라질수록 액적의 발생도 가속화될 것이기 때문에, 기류의 급격한 증가는 액적의 증가를 나타내는 지표가 될 수 있다. 따라서, 제어부는 기류 변화를 기초로 액적의 발생 정도를 추정할 수 있다.
단계 S20에서, 제어부는 추정 결과를 기초로 기화요소로의 공급 전력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 액적 발생 정도가 기준치 이상(e.g. 액적 발생 횟수의 추정치가 기준치 이상 또는 액적 발생 횟수의 증가 기울기의 추정치가 기준치 이상)이라는 판단에 응답하여, 기화요소로 공급되는 전력을 감소시킬 수 있다. 다른 예로서, 액적 발생 정도가 기준치 미만(이하)이라는 판단에 응답하여, 제어부는 기화요소로 공급되는 전력을 증가시킬 수 있다. 이러한 경우, 기화가 가속화되어 무화량이 증대될 수 있다.
본 단계 S20에서, 공급 전력의 조절폭(즉, 증가폭과 감소폭)은 기 설정된 고정값 또는 상황에 따라 변동되는 변동값일 수 있으며, 다양한 방식으로 설정될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 증가폭과 감소폭은 동일한 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 액적 발생 정도와 무화량을 균형 있게 고려한 전력 제어가 수행될 수 있다.
다른 몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 증가폭은 감소폭보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 공급 전력을 크게 증가시킨 뒤 서서히 감소시키는 방식으로 전력이 조절되므로, 무화량에 보다 중점을 둔 전력 제어가 수행될 수 있다.
또 다른 몇몇 실시예들에서, 공급 전력의 감소폭은 증가폭보다 큰 값으로 설정될 수 있다. 이러한 경우, 공급 전력을 크게 감소시킨 뒤 서서히 증가시키는 방식으로 전력이 조절되므로, 액적 발생 방지에 보다 중점을 둔 전력 제어가 수행될 수 있다.
또한, 몇몇 실시예들에서는, 공급 전력의 조절폭(증가폭 또는 감소폭)이 전력 조절의 결과(즉, 피드백)에 기초하여 변경될 수도 있다. 예를 들어, 공급 전력을 감소시켰음에도 액적의 발생 정도가 별로 감소되지 않은 경우, 감소폭은 더 큰 값으로 설정될 수 있다. 반대의 경우라면, 감소폭은 더 작은 값으로 설정될 수 있다.
한편, 단계 S10 및 단계 S20은 피드백 방식으로 에어로졸 발생 장치의 동작 중(e.g. 흡연 중)에 반복적으로 수행될 수 있다.
지금까지 도 15를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 제어 방법에 대하여 설명하였다. 상술한 방법에 따르면, 액적 발생 정도에 따른 동적인 전력 조절을 통해 액적 토출 현상과 기류통로 막힌 현상이 크게 완화될 수 있으며, 적절한 무화량도 보장될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 장치에 대한 사용자의 만족도가 크게 향상될 수 있다.
지금까지 도 15를 참조하여 설명된 본 개시의 기술적 사상 또는 제어부의 동작과 관련된 내용들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 액상의 에어로졸 형성 기재를 공급하는 액상공급부;
    기화공간 내에서 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시켜 에어로졸을 발생시키는 기화요소; 및
    상기 기화공간 내에서 발생된 에어로졸이 마우스피스 방향으로 이동되기 위한 기류통로를 포함하고,
    상기 기화요소, 상기 기류통로의 입구 및 상기 기류통로의 출구는 일직선이 아닌 구조로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기류통로의 입구는 상기 기화요소에 수직이 아닌 방향에 위치하는, 에어로졸 발생 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 액상공급부는 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 기화공간 내로 공급하는 윅(wick)을 포함하고,
    상기 기화요소, 상기 윅 및 상기 기류통로의 입구는 일직선이 아닌 구조로 이루어지는, 에어로졸 발생 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 액상공급부는 상기 액상의 에어로졸 형성 기재를 흡수하여 상기 기화공간 내로 전달하는 윅(wick)을 포함하고,
    상기 기화요소는 초음파 진동을 통해 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 기화시키며,
    상기 기화요소는 상기 윅과 접촉되도록 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 윅은 상기 기화요소의 중심부에 배치되고,
    상기 윅과 상기 기화요소의 접촉 면적은 상기 기화요소의 단면적보다 작은, 에어로졸 발생 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 윅의 직경 또는 상기 접촉되는 부분의 직경은 2.0mm 내지 6.0mm인, 에어로졸 발생 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 윅의 외곽으로부터 상기 기화요소의 외곽까지의 거리는 1.5mm 이상인, 에어로졸 발생 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 기화요소는 상기 공급된 액상의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 상기 에어로졸을 기화시키는, 에어로졸 발생 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 기류통로의 내벽에는 액상흡수체가 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 기류통로 내벽의 특정 영역에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행되고,
    상기 액상흡수체는 상기 특정 영역에 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 기류통로의 내부에는 메시요소가 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 기류통로의 내부에는 상기 발생된 에어로졸의 이동을 방해하는 장애물이 배치되는, 에어로졸 발생 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 기류통로 내벽의 적어도 일부 영역에는 젖음성(wettability)을 증가시키는 표면처리가 수행되는, 에어로졸 발생 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 기화요소의 공급 전력을 제어하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 기화공간에서 액적이 발생하는 정도를 추정하고, 상기 추정 결과에 기초하여 상기 기화요소의 공급 전력을 제어하는, 에어로졸 발생 장치.
PCT/KR2021/016505 2021-03-31 2021-11-12 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법 WO2022211208A1 (ko)

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