WO2023211001A1 - Method for generating aerosol, and electronic device performing same method - Google Patents

Method for generating aerosol, and electronic device performing same method Download PDF

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WO2023211001A1
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resonator
aerosol
microwaves
microwave
generating
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박인수
김대호
신지원
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주식회사 케이티앤지
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    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
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    • H05B6/707Feed lines using waveguides

Definitions

  • the examples below relate to technology for generating aerosol, and specifically relate to technology for generating aerosol using microwaves.
  • Microwave heating technology is a technology that can directly heat polar molecules such as water or organic solvents using the principle of dielectric heating. It is energy efficient because only substances that need to be heated can be selectively heated using microwaves. This is high and the heating rate is very fast. However, in the process of generating microwaves, the supplied electric energy is converted into microwave energy with an efficiency of about 60 to 70%, so the heat capacity required when heating a material with microwaves is 50% of the heat capacity required by the existing external heating method. % or less, higher energy efficiency can be secured. In addition, compared to the existing external heating method, the microwave heating method can heat faster as the heat capacity required for heating is smaller.
  • microwave heating method has been fields requiring large-capacity heating capabilities.
  • Devices supplied to the microwave technology-related industry such as microwave generators such as magnetrons and essential components, are designed for large capacities of kilowatts (kW) or higher, and home microwave ovens also have a microwave output of around 900W.
  • the smaller and smaller the heating material the more effective the direct heating method, microwave heating, can be maximized compared to the external heating method, and the heating rate can also be dramatically increased.
  • the wavelength of the microwave used for heating is about 12 cm or about 30 cm, precise microwave device design technology is required to miniaturize the heating device.
  • One embodiment may provide a method of aerosol generation performed by an electronic device.
  • One embodiment may provide an electronic device that generates an aerosol.
  • an electronic device includes a control unit that controls the operation of the electronic device, an oscillator that generates microwaves of a preset frequency, a microwave coupler that supplies the generated microwaves to a resonator, the A resonator that generates an amplified electromagnetic field by resonating microwaves, and an insertion into which the aerosol-generating substrate is inserted such that at least a portion of a central conductor of the resonator penetrates the aerosol-generating substrate, wherein at least a portion of the electromagnetic field is An aerosol can be generated by heating the aerosol-generating substrate.
  • the resonator may be formed by a cavity between at least a portion of a cylindrical outer conductor and the central conductor.
  • the cylindrical outer conductor and the central conductor may have a coaxial axis.
  • the resonator has a length of 1/4 of the wavelength of the microwave within the resonator, and a first end of the resonator is formed as a closed end where the outer conductor and the central conductor are connected, and is opposite to the first end.
  • the second end of the resonator may be formed as an open end where the outer conductor and the central conductor are not connected but are separated from each other.
  • the electronic device further includes a microwave input waveguide formed in a portion of the outer conductor, and the microwave coupler may be connected to the microwave input waveguide.
  • the microwave coupler and the central conductor may be directly connected.
  • an aerosol generation method performed by an electronic device includes generating microwaves of a preset frequency using an oscillator, and passing the generated microwaves to a resonator through a microwave coupler.
  • the cylindrical outer conductor and the central conductor may have a coaxial axis.
  • the resonator has a length of 1/4 of the wavelength of the microwave within the resonator, and a first end of the resonator is formed as a closed end where the outer conductor and the central conductor are connected, and is opposite to the first end.
  • the second end of the resonator may be formed as an open end where the outer conductor and the central conductor are not connected but are separated from each other.
  • the length between the first end and the second end may be an integer multiple of 1/4 of the wavelength.
  • the aerosol generating method may further include measuring the temperature of the aerosol generating substrate, and stopping the generation of the microwaves when the measured temperature is greater than or equal to a first preset threshold temperature.
  • the step of generating microwaves of a preset frequency using the oscillator includes generating the microwaves when the temperature of the aerosol-generating substrate measured while the generation of the microwaves is stopped is below a preset second critical temperature. can do.
  • a method of generating an aerosol performed by an electronic device may be provided.
  • An electronic device that generates an aerosol may be provided.
  • FIG 1 shows an electronic device according to an example.
  • Figure 2 is a configuration diagram of an electronic device according to an embodiment.
  • Figure 3 is a configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
  • Figure 4 is a configuration diagram of a resonator formed based on a waveguide according to an example.
  • Figure 5 shows a cigarette inserted into a resonator according to one example.
  • Figure 6 shows an electric field created by microwaves according to one example.
  • Figure 7 shows a magnetic field created by microwaves according to one example.
  • Figure 8 shows the temperature heating distribution for an aerosol-generating substrate exhibited by resonant microwaves according to one example.
  • Figures 9 and 10 show the structure of a cigarette according to one example.
  • Figure 11 is a flow chart of an aerosol generation method according to one embodiment.
  • FIG. 12 is a flow diagram of a method for controlling the generation of microwaves based on the temperature of an aerosol-generating substrate according to one example.
  • first or second may be used to describe various components, but these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from another component.
  • a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
  • FIG 1 shows an electronic device according to an example.
  • the electronic device 100 may generate an aerosol by heating the aerosol generating substrate in the cigarette 2 inserted into the electronic device 100. Users can smoke by inhaling the generated aerosol.
  • the electronic device 100 may adopt a method of heating the aerosol-generating substrate using an electromagnetic field generated by resonating microwaves, such as in a microwave oven, rather than directly applying heat to the aerosol-generating substrate. The above method may be named microwave dielectric heating.
  • a cavity resonator that produces high density microwaves may be required to heat the aerosol-generating substrate.
  • a source such as a generator and supplying them to the medium, only weak heating is possible and energy efficiency can also be very low.
  • the size of the commonly used square box-shaped or cylindrical cavity resonator must be about 60 mm or more. Microwaves may not enter a resonator with a size smaller than 60 mm having the above shape.
  • An example of how to make a resonator in a size smaller than the limit size of the resonator according to the constraints caused by the size of the wavelength is to pattern the electromagnetic field by implementing the resonator in the form of a coaxial or parallel plate. It may be formed in TEM (transverse electromagnetic) mode to create a structure in which there is no cutoff frequency of the electromagnetic field. As another example, there may be a method of using very high frequency microwaves or filling the inside of the resonator with a material with a very high dielectric constant value.
  • the 1/4 wavelength resonator may have the shortest length among available resonators, and the first end of the resonator may be short-circuited by forming a metal wall, and the second end may be opened so that there is no metal part. The method of generating an aerosol using a 1/4 wavelength resonator is described in detail below with reference to FIGS. 2 to 12.
  • the cigarette 2 may be inserted in such a way that a coaxial resonator surrounds at least a portion of the cigarette 2 (e.g., an aerosol-generating substrate), and an aerosol may be generated by an electromagnetic field generated by the resonator.
  • the substrate may be heated.
  • the cigarette 2 can be divided into a first part containing an aerosol-generating substrate and a second part containing a filter, etc.
  • the second part of the cigarette 2 may also contain an aerosol-generating substrate.
  • the entire first part may be inserted into the electronic device 100, and the second part may be exposed to the outside. Alternatively, only part of the first part may be inserted into the electronic device 100, or the entire first part and part of the second part may be inserted.
  • the user may inhale the aerosol while holding the second portion with his or her mouth. At this time, the aerosol is generated when external air passes through the first part, and the generated aerosol passes through the second part and is delivered to the user's mouth.
  • Figure 2 is a configuration diagram of an electronic device according to an embodiment.
  • the electronic device 100 may include a control unit 210, an oscillator 220, a microwave coupler 230, a resonator 240, and an insertion unit 250.
  • the oscillator 220 may include a signal source 222 such as an oscillator and an amplifier 225.
  • the electronic device 100 may further include general-purpose components.
  • the electronic device 100 may include a display (or indicator) capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information.
  • the electronic device 100 may further include at least one sensor (puff detection sensor, temperature detection sensor, cigarette insertion detection sensor, etc.). Additionally, the electronic device 100 may be manufactured in a structure that allows external air to flow in or internal gas to flow out even when the cigarette 2 is inserted.
  • External air may be introduced through at least one air passage formed in the electronic device 100.
  • the opening and closing of an air passage formed in the electronic device 100 and/or the size of the air passage may be adjusted by the user. Accordingly, the amount of atomization, smoking sensation, etc. can be adjusted by the user.
  • external air may be introduced into the cigarette 2 through at least one hole formed on the surface of the cigarette 2.
  • the electronic device 100 may form a system with a separate cradle.
  • the cradle may be used to charge the battery of the electronic device 100.
  • the control unit 210 can control the operation of the electronic device 100. Below, the control unit 210 will be described in detail with reference to FIG. 3 .
  • the signal source 222 of the oscillator 220 may generate microwaves of a preset frequency based on a control signal from the controller 210.
  • the preset frequency may be a frequency within the ISM frequency band.
  • the preset frequency may be 2.45 GHz or 5.8 GHz and is not limited to the described embodiment.
  • the amplifier 225 may amplify the output of the microwave generated by the signal source 222 to an output strong enough to be used for heating a material.
  • the amplifier 225 may adjust the output after the amplifier 225 by adjusting the intensity of the signal source 222 based on the signal from the control unit 210. For example, the amplitude of microwaves can be decreased or increased.
  • the power of the microwave can be adjusted by adjusting the amplitude of the microwave.
  • the microwave coupler 230 may supply microwaves to the resonator 240. Feeding the microwaves generated by the oscillator 220 from the microwave transmission line (or waveguide) into the resonator is called resonator coupling, and its structure can be defined as the microwave coupler 230.
  • the microwave coupler 230 may be directly connected to a central conductor (not shown) located within the resonator 240, and microwaves may be supplied to the resonator by the microwave coupler 230 and the central conductor.
  • the central conductor is described in detail below with reference to Figure 4.
  • the resonator 240 can form an amplified electromagnetic field by resonating the supplied microwaves. At least a portion of the electromagnetic field formed by the resonant microwave may generate an aerosol by heating an aerosol-generating substrate inserted into the interior of the waveguide.
  • the resonator 240 may be a 1/4 wavelength resonator, the first end of the resonator 240 may be shorted through a metal wall, and the second end may be open.
  • the structure of the resonator 240 according to one example is described in detail below with reference to FIG. 4.
  • the insertion portion 250 may be formed based on a waveguide.
  • the resonator 240 may be formed based on a central conductor and an outer conductor, and the insertion portion 250 may be formed to connect to the outer conductor of a waveguide in which the central conductor is not disposed.
  • Figure 3 is a configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
  • control unit 210 includes a communication unit 310, a processor 320, and a memory 330.
  • the communication unit 310 is connected to the processor 320 and the memory 330 to transmit and receive data.
  • the communication unit 310 can be connected to other external devices to transmit and receive data.
  • the expression “transmitting and receiving "A” may refer to transmitting and receiving "information or data representing A.”
  • the communication unit 310 may be implemented as a circuitry within the control unit 210.
  • the communication unit 310 may include an internal bus and an external bus.
  • the communication unit 310 may be an element that connects the control unit 210 and an external device.
  • the communication unit 310 may be an interface.
  • the communication unit 310 may receive data from an external device and transmit the data to the processor 320 and the memory 330.
  • the processor 320 processes data received by the communication unit 310 and data stored in the memory 330.
  • a “processor” may be a data processing device implemented in hardware that has a circuit with a physical structure for executing desired operations.
  • the intended operations may include code or instructions included in the program.
  • data processing devices implemented in hardware include microprocessors, central processing units, processor cores, multi-core processors, and multiprocessors. , ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • Processor 320 executes computer-readable code (e.g., software) stored in memory (e.g., memory 330) and instructions triggered by processor 320.
  • computer-readable code e.g., software
  • the memory 330 stores data received by the communication unit 310 and data processed by the processor 320.
  • the memory 330 may store programs (or applications, software).
  • the stored program may be a set of syntaxes that are coded to control the electronic device 100 and can be executed by the processor 320.
  • the memory 330 may include one or more volatile memory, non-volatile memory, random access memory (RAM), flash memory, a hard disk drive, and an optical disk drive.
  • volatile memory non-volatile memory
  • RAM random access memory
  • flash memory flash memory
  • hard disk drive hard disk drive
  • optical disk drive optical disk drive
  • the memory 330 stores a set of instructions (eg, software) that operates the control unit 210.
  • a set of instructions for operating the control unit 210 is executed by the processor 320.
  • the communication unit 310, processor 320, and memory 330 are described in detail below with reference to FIGS. 11 and 12.
  • Figure 4 is a configuration diagram of a resonator formed based on a waveguide according to an example.
  • the resonator 460 may be formed based on a waveguide including a first wall 421, an outer conductor 410, and a center conductor 450.
  • the resonator 460 may correspond to the resonator 240 described above with reference to FIG. 2 .
  • the outer conductor 410 and the central conductor 450 may have the same axis.
  • the resonator 460 may be formed by a cavity between the cylindrical outer conductor 410 and the central conductor 450.
  • the first end of the central conductor 450 is connected to the first wall 421 and the second end may penetrate at least a portion of the aerosol-generating substrate inserted within the waveguide.
  • Central conductor 450 may have an external diameter such that at least a portion of the aerosol-generating substrate may be penetrated by central conductor 450 .
  • the material of center conductor 450 may be aluminum or stainless steel and is not limited to the described embodiment.
  • the outer conductor 410 when the central conductor 450 in the outer conductor 410 has a structure connected only to the first wall 421, the outer conductor 410 is a coaxial waveguide in the section where the central conductor 450 exists. Since it has the structure of a cylindrical waveguide in the section where the central conductor 450 does not exist, it can naturally function as a mode converter. For example, if the frequency of the microwave is 2.45 GHz, the microwave may enter the cutoff frequency region in the cylindrical waveguide portion because the diameter of the cylindrical waveguide is small.
  • the central conductor 410 may include a temperature sensor capable of measuring temperature.
  • the temperature sensor may be an infrared (IR) sensor or a thermo-couple sensor.
  • the first wall 421, the outer conductor 410, and the central conductor 450 may be metal.
  • the outer conductor 410 itself may be cylindrical with a hollow interior.
  • an insertion portion 470 (eg, insertion portion 250 in FIG. 2) may be formed to be connected to the inner space of the outer conductor 410.
  • the insertion portion 470 may be formed to extend to the outer conductor 410.
  • the insertion portion 470 may be connected to the second wall 422 of the outer conductor 410.
  • the material of insert 470 may be different from the material of outer conductor 410 or second wall 422.
  • the material of the outer conductor 410 may be a material that prevents the electromagnetic field generated in the internal cavity from propagating to the outside, and the material of the insertion portion 470 may be a material that does not affect the propagation of the electromagnetic field.
  • the resonator 460 may be formed by a first end formed by the first wall 421, at least a portion of the outer conductor 410, and the center conductor 450. That is, the resonator 460 may be in the form of a tube centered on the central conductor 450.
  • the resonator 460 has a length of 1/4 of the wavelength of the microwave within the resonator 460, and the first end of the resonator 460 is connected to an outer conductor (or wall) and a center conductor. It is formed as a closed end, and the second end of the resonator 460, which faces the first end, may be formed as an open end where the outer conductor (or wall) and the central conductor are not connected.
  • the length between the first end and the second end may be an integer multiple of 1/4 of the wavelength.
  • microwaves When microwaves are trapped in a limited space, such as the resonator 460, they may have a different wavelength from microwaves radiating in free space. For example, the wavelength of the microwave may vary depending on structural factors of the resonator 460.
  • a user may insert the aerosol-generating substrate through the insertion portion 470 such that the central conductor 450 penetrates at least a portion of the aerosol-generating substrate.
  • the aerosol-generating substrate may be inserted such that the tip portion 451 of the central conductor 450 is positioned at a desired location within the aerosol-generating substrate. Insertion of the aerosol-generating substrate is described in detail below with reference to Figure 5.
  • Microwaves may be supplied to the central conductor 450 through the microwave coupler 440, the microwaves may be supplied to the resonator 460 by the central conductor 450, and the microwaves may resonate by the resonator 460.
  • a coaxial cable can be used to transmit output within several tens of Watts, and the microwave coupler 440 is installed close to the position of the first wall 421 so as not to interfere with the insertion of the aerosol-generating substrate. It can be.
  • the coupling method of the microwave coupler 440 may be magnetic coupling. Since the size inside the resonator 460 is relatively small, sufficient coupling can be obtained only by forming a magnetic loop created by directly contacting the microwave coupler 440 and the central conductor 450. Accordingly, the microwave coupler 440 may have a structure connected to the central conductor 450 in a radial direction at a preset distance from the first wall 421.
  • An amplified electromagnetic field is formed within the resonator 460 by the resonant microwave, and the aerosol-generating substrate 460 may be heated by at least a portion of the electromagnetic field.
  • the electric and magnetic fields formed by microwaves are described in detail below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the microwave input waveguide 430 may be formed in a portion of the outer conductor 410, and the microwave coupler 440 may be connected to the microwave input waveguide 430.
  • the microwave coupler 440 may be located within the microwave input waveguide 430.
  • the extent to which the aerosol-generating substrate located in the resonator 460 absorbs microwaves may vary depending on the material properties of the aerosol-generating substrate and the frequency of the microwaves.
  • the structures of the resonator 460 and the central conductor 450 may be determined to increase the absorption of microwaves. For example, to adjust the resonance frequency and microwave absorption rate of the resonator 460, at least the distance (a) between the first wall 421 and the microwave coupler 440 and the length (b) of the central conductor 450 One can be adjusted. As another example, at least one of the outer diameter (c) of the central conductor 450 and the inner diameter (d) of the outer conductor 410 may be adjusted to adjust the absorption distribution of microwaves.
  • At least one of the distance (a), length (b), outer diameter (c), and inner diameter (d) is determined in advance so that the highest absorption amount occurs at the 2.45 GHz frequency, and the resonator ( 460), the central conductor 450, and the microwave coupler 440 can be manufactured.
  • At least one sensor may be further included in the outer conductor 410 (or resonator 460) or insertion part 470 described above with reference to FIG. 4 .
  • the sensor may include one or more of a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and a cigarette insertion detection sensor.
  • the senor may be located at the tip portion 451 of the central conductor 450.
  • a temperature sensor may be located within tip portion 451 and measure the temperature within the aerosol-generating substrate.
  • Figure 5 shows a cigarette inserted into a resonator according to one example.
  • cigarette 500 may be inserted into the resonator 460 described above with reference to FIG. 4.
  • cigarette 500 may include a tobacco rod 510 and a filter rod 520, and the tobacco rod 510 of cigarette 500 may be inserted into waveguide 400.
  • Tobacco load 510 may include an aerosol generating substrate.
  • a user may inhale the aerosol generated by the heated aerosol generating substrate through the filter rod 520.
  • the central conductor 450 penetrates the tobacco rod 510 (or an aerosol-generating substrate), and the cigarette is disposed such that the tip portion 451 of the central conductor 450 is located within the tobacco rod 510.
  • 500 may be disposed within the resonator 460 (or outer conductor 410) through the insertion portion 470.
  • Microwaves may be supplied into the resonator 460 through the microwave coupler 440, and the microwaves may resonate by the resonator 460.
  • An aerosol-generating substrate can be heated by absorbing resonant microwaves.
  • the main component of the aerosol-generating substrate is PG (propylene glycol)
  • the dielectric constant of PG is about 32 and has a fairly large loss tangent for microwaves, so PG is resistant to microwaves. can be absorbed efficiently.
  • the electric field formed by the resonated microwave is described with reference to FIG. 6, and the magnetic field is described with reference to FIG. 7.
  • the temperature heating distribution for aerosol-generating substrates exhibited by resonant microwaves is explained in detail with reference to Figure 8.
  • the structure of the resonator 460 may prevent electromagnetic fields from leaking in the direction of the insertion part 470 rather than the area of the resonator 460.
  • the electromagnetic field generated by the resonated microwave only heats the aerosol-generating substrate and does not propagate to the outside (e.g., toward the user's mouth). Since the electromagnetic field does not propagate (or leak) to spaces other than the area of the resonator 460, a separate function or structure of the electronic device 100 to shield the electromagnetic field is not required.
  • Figure 6 shows an electric field created by microwaves according to one example.
  • An electric field formed by microwaves according to an example may appear by the resonator 460 described with reference to FIG. 4 .
  • the electric field shown relates to the cross-section of the waveguide 400 described above. It appears that the strongest electric field is formed in region 601, which may be a portion adjacent to the tip portion 451 of the central conductor 450 described with reference to FIG. 4.
  • the electric field represents a direction from the central conductor 450 to the outer conductor 460, and may be stronger closer to the central conductor 450, and weaker toward the outer conductor 460. Additionally, in the direction of the central axis of the resonator 460, the electric field may be strongest at the tip portion 451 of the central conductor 450 and may become weaker toward the first wall 421 of the waveguide 400. Since the aerosol generating substrate 610 is heated based on the principle of microwave dielectric heating, the degree of absorption of microwaves may increase depending on the strength of the electric field formed within the resonator 460.
  • Figure 7 shows a magnetic field created by microwaves according to one example.
  • a magnetic field formed by microwaves according to an example may appear due to the structure of the resonator 460 described with reference to FIG. 4 .
  • the magnetic field shown is relative to the cross-section of the resonator 460 described above.
  • the magnetic field may be formed in a direction circling a central axis perpendicular to the electric field.
  • the strongest magnetic field is formed in the area 701 corresponding to the connection portion of the microwave coupler 440 and the central conductor 450 described with reference to FIG. 4, and extends to the tip portion 451 of the central conductor 450. It can become increasingly weaker.
  • Figure 8 shows the temperature heating distribution for an aerosol-generating substrate exhibited by resonant microwaves according to one example.
  • a temperature heating distribution for the aerosol-generating substrate 810 produced by microwaves according to an example by the resonator 460 described with reference to FIG. 4 may appear.
  • the temperature heating distribution shown relates to the cross-section of the resonator 460 described above.
  • the higher the absorption of microwaves the higher the heating temperature may appear.
  • the highest heating temperature occurs in region 801, which may be the portion adjacent to the tip portion 451 of the central conductor 450 described with reference to FIG. 4.
  • the output and output time of the microwave may be adjusted so that the highest heating temperature shown is within a preset range (eg, 200 to 300 degrees).
  • the distribution of heating temperatures may vary depending on the properties of the aerosol-generating substrate 810 and its placement within the resonator 460.
  • the optimal temperature profile for heating the aerosol-generating substrate 810 can be derived in advance.
  • Figures 9 and 10 show the structure of a cigarette according to one example.
  • the cigarette 2 includes a tobacco rod 91 and a filter rod 92.
  • the filter rod 92 is shown as a single segment, but the present invention is not limited thereto.
  • the filter rod 92 may be composed of a plurality of segments.
  • the filter rod 92 may include a segment that cools the aerosol and a segment that filters certain components contained within the aerosol. Additionally, if necessary, the filter rod 92 may further include at least one segment that performs another function.
  • the cigarette 2 may be packaged by at least one wrapper 94 . At least one hole may be formed in the wrapper 94 through which external air flows in or internal gas flows out. As an example, cigarette 2 may be packaged by one wrapper 94. As another example, the cigarette 2 may be overlappingly packaged by two or more wrappers 94. For example, the tobacco rod 91 may be packaged by the first wrapper 941 and the filter rod 92 may be packaged by the wrappers 942, 943, and 944. And, the entire cigarette 2 can be repackaged by a single wrapper 945. If the filter rod 92 is composed of a plurality of segments, each segment may be wrapped by wrappers 942, 943, and 944.
  • Tobacco load 91 includes an aerosol-generating substrate.
  • the aerosol-generating substrate may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol.
  • the tobacco rod 91 may contain other additives such as flavoring agents, humectants, and/or organic acids. Additionally, flavoring liquids such as menthol or moisturizer can be added to the tobacco rod 91 by spraying them on the tobacco rod 91.
  • the tobacco rod 91 can be manufactured in various ways.
  • the tobacco rod 91 may be manufactured as a sheet or as a strand.
  • the tobacco rod 91 may be made of a cut filler made from finely chopped tobacco sheets.
  • the tobacco rod 91 may be surrounded by a heat-conducting material.
  • the heat-conducting material may be, but is not limited to, a metal foil such as aluminum foil.
  • the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 91 can improve the heat conductivity applied to the tobacco rod by evenly dispersing the heat transmitted to the tobacco rod 91, thereby improving the taste of the tobacco.
  • the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 91 may function as a susceptor that is heated by an induction heater. At this time, although not shown in the drawing, the tobacco rod 91 may further include an additional susceptor in addition to the heat-conducting material surrounding the outside.
  • Filter rod 92 may be a cellulose acetate filter. Meanwhile, there are no restrictions on the shape of the filter rod 92.
  • the filter rod 92 may be a cylindrical rod or a tubular rod with a hollow interior. Additionally, the filter rod 92 may be a recessed rod. If the filter rod 92 is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape.
  • the filter rod 92 may include at least one capsule 93.
  • the capsule 93 may perform a flavor generating function or an aerosol generating function.
  • the capsule 93 may have a structure in which a liquid containing fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule 93 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the cigarette 2 may have a structure different from the structure described above with reference to FIG. 9 .
  • the cigarette 2 of FIG. 10 may further include a front end plug 103 compared to the cigarette 2 of FIG. 9 .
  • the shear plug 103 may be located on one side of the tobacco rod 101 opposite the filter rod 102.
  • the front end plug 103 can prevent the cigarette rod 101 from leaving the outside and prevent aerosol generated from the cigarette rod 101 from entering the interior of the electronic device 100 during smoking.
  • the filter rod 102 may include a first segment 1021 and a second segment 1022.
  • the first segment 1021 may correspond to the first segment of the filter rod 92 in FIG. 9, and the second segment 1022 may correspond to the third segment of the filter rod 102 in FIG. 9. You can.
  • the diameter and overall length of the cigarette 2 may correspond to the diameter and overall length of the cigarette 2.
  • the length of the shear plug 103 is about 7 mm
  • the length of the tobacco rod 101 is about 15 mm
  • the length of the first segment 1021 is about 12 mm
  • the length of the second segment 1022 is about 14 mm.
  • the cigarette 2 may be packaged by at least one wrapper 105 . At least one hole may be formed in the wrapper 105 through which external air flows in or internal gas flows out.
  • the shear plug 103 is packaged by the first wrapper 1051
  • the tobacco rod 101 is packaged by the second wrapper 1052
  • the first segment (103) is packaged by the third wrapper 1053. 1021)
  • the second segment 1022 may be packaged by the fourth wrapper 1054.
  • the entire cigarette 2 can be repackaged by the fifth wrapper 1055.
  • At least one perforation 106 may be formed in the fifth wrapper 1055.
  • the perforation 106 may be formed in an area surrounding the tobacco rod 101, but is not limited thereto.
  • the perforation 106 may serve to transfer heat generated on the surface by an electromagnetic field to the inside of the tobacco rod 101.
  • the second segment 1022 may include at least one capsule 104.
  • the capsule 104 may perform a flavor generating function or an aerosol generating function.
  • the capsule 104 may have a structure in which a liquid containing fragrance is wrapped with a film.
  • the capsule 104 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • Figure 11 is a flow chart of an aerosol generation method according to one embodiment.
  • the steps 1110 to 1140 below may be performed by the electronic device 100 described above with reference to FIGS. 1 to 9 .
  • the electronic device 100 may generate microwaves of a preset frequency using the signal source 222 of the oscillator 220.
  • the preset frequency may be the 915 MHz band, 2.45 GHz band, or 5.8 GHz band permitted for heating, and is not limited to the described embodiment.
  • step 1115 the electronic device 100 amplifies the intensity (or output) of the microwave using the amplifier 225 of the oscillator 220 and adjusts the output of the signal source 222 to produce the final output.
  • the intensity of the microwave can be adjusted.
  • the heating temperature can be adjusted by adjusting the output of the microwave.
  • the electronic device 100 may supply microwaves to the resonator 240 formed based on a waveguide through the microwave coupler 230.
  • the electronic device 100 may generate an electromagnetic field by resonating microwaves through the resonator 240.
  • the resonator 240 (or an outer conductor constituting a part of the resonator 240) may be cylindrical with a hollow interior.
  • the structure of the resonator 240 allows the microwave pattern to resonate in a TEM mode.
  • the size of the outer conductor constituting at least a portion of the resonator 240 can be smaller than 1/5 of the wavelength of the microwave.
  • the resonator 240 may include a tube-shaped resonator (eg, the resonator 460 of FIG. 4).
  • the resonator may be a quarter-wave resonator in which one side is closed and the other side is open.
  • the electronic device 100 may generate an aerosol by heating an aerosol-generating substrate inserted into the resonator 240 with an electromagnetic field formed by a resonated microwave.
  • the generated aerosol can be inhaled by the user through the filter rod 92 or 102 of the cigarette 2.
  • FIG. 12 is a flow diagram of a method for controlling the generation of microwaves based on the temperature of an aerosol-generating substrate according to one example.
  • steps 1210 and 1220 below may be further performed.
  • electronic device 100 may measure the temperature of the aerosol-generating substrate.
  • the electronic device 100 may measure the temperature of the aerosol-generating substrate using the sensor described above with reference to FIG. 4 .
  • the electronic device 100 may stop generating microwaves when the measured temperature is greater than or equal to a preset first threshold temperature. By stopping the generation of microwaves, unnecessary heating of the aerosol-generating substrate can be prevented.
  • the electronic device 100 may adjust the amplitude (or output) of the microwave when the measured temperature is greater than or equal to a preset first threshold temperature. By reducing the amplitude of the microwaves, heating the aerosol-generating substrate more than necessary can be prevented.
  • Step 1110 described above with reference to FIG. 11 may further include step 1230 below.
  • electronic device 100 may generate microwaves when the temperature of the aerosol-generating substrate is below the second threshold temperature.
  • the electronic device 100 may adjust the amplitude (or output) of the microwave when the measured temperature is less than a preset second threshold temperature. By increasing the amplitude of the microwaves, the aerosol-generating substrate can be heated with high energy.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination.
  • Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device.
  • Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave.
  • Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner.
  • Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

Abstract

In order to generate an aerosol, according to one embodiment, an aerosol may be generated by: generating microwaves of a preset frequency by using an oscillator; supplying the generated microwaves to a resonator formed on the basis of a waveguide through a microwave coupler and a central conductor; generating an electromagnetic field by resonating the microwaves through the resonator; and heating an aerosol-generating substrate inserted inside the waveguide by means of the electromagnetic field.

Description

에어로졸 생성 방법 및 그 방법을 수행하는 전자 장치 Aerosol generating method and electronic device performing the method
아래의 실시예들은 에어로졸을 생성하는 기술에 관한 것이고, 구체적으로 마이크로파를 이용하여 에어로졸을 생성하는 기술에 관한 것이다.The examples below relate to technology for generating aerosol, and specifically relate to technology for generating aerosol using microwaves.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 기질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, there has been an increasing demand for alternative methods to overcome the disadvantages of regular cigarettes. For example, there is an increasing demand for a method of generating an aerosol by heating an aerosol-generating substrate in a cigarette rather than a method of generating an aerosol by burning a cigarette. Accordingly, research on heated cigarettes or heated aerosol generating devices is actively underway.
마이크로파 가열 기술은 유전가열(dielectric heating)의 원리를 이용하여 물이나 유기용매 등과 같은 극성분자를 직접 가열할 수 있는 기술로서, 마이크로파를 이용하여 가열이 필요한 물질만 선택적으로 가열할 수 있기 때문에 에너지 효율성이 높고 가열 속도가 매우 빠르다. 다만, 마이크로파를 발생시키는 과정에서, 약 60~70% 수준의 효율로 공급된 전기 에너지가 마이크로파 에너지로 전환되기 때문에, 마이크로파로 물질을 가열할 때 필요한 열용량이 기존의 외부 가열 방식에서 필요한 열용량의 50% 이하는 되어야 더 높은 에너지 효율성이 확보될 수 있다. 또한, 마이크로파 가열 방식은 기존의 외부 가열 방식에 대비하여 가열에 필요한 열용량이 적으면 적을수록 더 빠르게 가열할 수 있게 된다.Microwave heating technology is a technology that can directly heat polar molecules such as water or organic solvents using the principle of dielectric heating. It is energy efficient because only substances that need to be heated can be selectively heated using microwaves. This is high and the heating rate is very fast. However, in the process of generating microwaves, the supplied electric energy is converted into microwave energy with an efficiency of about 60 to 70%, so the heat capacity required when heating a material with microwaves is 50% of the heat capacity required by the existing external heating method. % or less, higher energy efficiency can be secured. In addition, compared to the existing external heating method, the microwave heating method can heat faster as the heat capacity required for heating is smaller.
현재까지 마이크로파 가열 방식의 적용 분야는 대부분 대용량의 가열 능력을 요구하는 분야에 해당하였다. 마그네트론(Magnetron) 등의 마이크로파 발생장치를 비롯한 필수 부품들과 같은 마이크로파 기술 관련 산업에 공급되는 장치들은 킬로와트(kW)급 이상의 대용량에 맞추어져 있으며, 가정용 전자레인지도 마이크로파 출력이 900W 수준이다.To date, most applications of the microwave heating method have been fields requiring large-capacity heating capabilities. Devices supplied to the microwave technology-related industry, such as microwave generators such as magnetrons and essential components, are designed for large capacities of kilowatts (kW) or higher, and home microwave ovens also have a microwave output of around 900W.
물리적인 관점에서 소형, 소량의 가열 물질일수록 직접 가열 방식인 마이크로파 가열 방식이 외부 가열 방식에 비해 효과가 극대화될 수 있으며, 가열 속도 또한 획기적으로 높일 수 있다. 다만, 가열용으로 이용되는 마이크로파의 파장이 약 12cm 또는 약 30cm 수준의 크기이기 때문에 가열 장치를 소형화하기 위해서는 정밀한 마이크로파 장치 설계 기술이 필요하다.From a physical perspective, the smaller and smaller the heating material, the more effective the direct heating method, microwave heating, can be maximized compared to the external heating method, and the heating rate can also be dramatically increased. However, since the wavelength of the microwave used for heating is about 12 cm or about 30 cm, precise microwave device design technology is required to miniaturize the heating device.
최근 통신 관련 기술이 발달하면서 통신에 이용되는 마이크로파 소자의 기술 또한 빠르게 발전하고 있다. 특히, 통신용으로만 사용되던 솔리드-스테이트(solid-state) 기반 마이크로파 발생 장치는 기존에 대체 불가능했던 고출력 마이크로파 발생 장치인 마그네트론을 일부의 기술 분야에서 조금씩 대체할 수 있을 정도로 발전하였다. 이러한 솔리드-스테이드 마이크로파 소자와 소형화된 마이크로파 전송선 등을 활용하는 경우, 소형의 마이크로파 가열 장치가 구현 가능할 수 있다.Recently, with the development of communication-related technology, the technology of microwave devices used in communication is also rapidly developing. In particular, solid-state based microwave generators, which were used only for communication, have developed to the point where they can gradually replace magnetrons, which were previously irreplaceable high-output microwave generators, in some technical fields. When using such solid-state microwave elements and miniaturized microwave transmission lines, a compact microwave heating device can be implemented.
일 실시예는 전자 장치에 의해 수행되는 에어로졸 생성 방법을 제공할 수 있다.One embodiment may provide a method of aerosol generation performed by an electronic device.
일 실시예는 에어로졸을 생성하는 전자 장치를 제공할 수 있다.One embodiment may provide an electronic device that generates an aerosol.
일 실시 예에 따른, 전자 장치는, 상기 전자 장치의 동작을 제어하는 제어부, 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성하는 발진기(generator), 상기 생성된 마이크로파를 공진기로 공급하는 마이크로파 커플러(microwave coupler), 상기 마이크로파를 공진시킴으로써 증폭된 전자기장을 생성하는 공진기, 및 상기 공진기의 중심 도체의 적어도 일부가 에어로졸 생성 기질을 관통하도록 상기 에어로졸 생성 기질이 삽입되는 삽입부(insertion)를 포함하고, 상기 전자기장의 적어도 일부가 상기 에어로졸 생성 기질을 가열함으로써 에어로졸이 생성될 수 있다.According to one embodiment, an electronic device includes a control unit that controls the operation of the electronic device, an oscillator that generates microwaves of a preset frequency, a microwave coupler that supplies the generated microwaves to a resonator, the A resonator that generates an amplified electromagnetic field by resonating microwaves, and an insertion into which the aerosol-generating substrate is inserted such that at least a portion of a central conductor of the resonator penetrates the aerosol-generating substrate, wherein at least a portion of the electromagnetic field is An aerosol can be generated by heating the aerosol-generating substrate.
상기 공진기는 원통형의 외곽 도체의 적어도 일부 및 상기 중심 도체 사이의 공동(cavity)에 의해 형성될 수 있다.The resonator may be formed by a cavity between at least a portion of a cylindrical outer conductor and the central conductor.
상기 원통형의 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체는 동축을 가질 수 있다.The cylindrical outer conductor and the central conductor may have a coaxial axis.
상기 공진기는 상기 공진기 내의 상기 마이크로파의 파장의 1/4의 길이를 갖고, 상기 공진기의 제1 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결된 닫힌 단(short end)으로 형성되고, 상기 제1 단과 대향하는 상기 공진기의 제2 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결되지 않고 떨어진 열린 단(open end)으로 형성될 수 있다.The resonator has a length of 1/4 of the wavelength of the microwave within the resonator, and a first end of the resonator is formed as a closed end where the outer conductor and the central conductor are connected, and is opposite to the first end. The second end of the resonator may be formed as an open end where the outer conductor and the central conductor are not connected but are separated from each other.
상기 전자 장치는 상기 외곽 도체의 일부에 형성되는 마이크로파 입력 도파관을 더 포함하고, 상기 마이크로파 커플러는 상기 마이크로파 입력 도파관과 연결될 수 있다.The electronic device further includes a microwave input waveguide formed in a portion of the outer conductor, and the microwave coupler may be connected to the microwave input waveguide.
상기 마이크로파 커플러 및 상기 중심 도체는 직접 연결될 수 있다.The microwave coupler and the central conductor may be directly connected.
일 실시 예에 따른, 전자 장치에 의해 수행되는, 에어로졸 생성 방법은, 발진기(generator)를 이용하여 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성하는 단계, 상기 생성된 마이크로파를 공진기로 마이크로파 커플러(microwave coupler) 를 통해 공급하는 단계 - 상기 공진기는 원통형의 외곽 도체 및 중심 도체 사이의 공동(cavity)에 의해 형성됨 -, 상기 공진기를 통해 상기 마이크로파를 공진시킴(resonate)으로써 증폭된 전자기장을 생성하는 단계, 및 상기 중심 도체에 의해 적어도 일부가 관통되도록 삽입된 에어로졸 생성 기질을 상기 전자기장의 적어도 일부가 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, an aerosol generation method performed by an electronic device includes generating microwaves of a preset frequency using an oscillator, and passing the generated microwaves to a resonator through a microwave coupler. supplying, the resonator being formed by a cavity between a cylindrical outer conductor and a center conductor, generating an amplified electromagnetic field by resonating the microwave through the resonator, and the center conductor. It may include generating an aerosol by having at least a portion of the electromagnetic field heat an aerosol-generating substrate inserted so that at least a portion thereof penetrates the substrate.
상기 원통형의 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체는 동축을 가질 수 있다.The cylindrical outer conductor and the central conductor may have a coaxial axis.
상기 공진기는 상기 공진기 내의 상기 마이크로파의 파장의 1/4의 길이를 갖고, 상기 공진기의 제1 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결된 닫힌 단(short end)으로 형성되고, 상기 제1 단과 대향하는 상기 공진기의 제2 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결되지 않고 떨어진 열린 단(open end)으로 형성될 수 있다.The resonator has a length of 1/4 of the wavelength of the microwave within the resonator, and a first end of the resonator is formed as a closed end where the outer conductor and the central conductor are connected, and is opposite to the first end. The second end of the resonator may be formed as an open end where the outer conductor and the central conductor are not connected but are separated from each other.
상기 제1 단 및 상기 제2 단 사이의 길이는 상기 파장의 1/4의 정수배일 수 있다.The length between the first end and the second end may be an integer multiple of 1/4 of the wavelength.
상기 에어로졸 생성 방법은, 상기 에어로졸 생성 기질의 온도를 측정하는 단계, 및 상기 측정된 온도가 미리 설정된 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 마이크로파의 생성을 중단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The aerosol generating method may further include measuring the temperature of the aerosol generating substrate, and stopping the generation of the microwaves when the measured temperature is greater than or equal to a first preset threshold temperature.
상기 발진기를 이용하여 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성하는 단계는, 상기 마이크로파의 생성이 중단된 상태에서 측정된 상기 에어로졸 생성 기질의 온도가 미리 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 상기 마이크로파를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of generating microwaves of a preset frequency using the oscillator includes generating the microwaves when the temperature of the aerosol-generating substrate measured while the generation of the microwaves is stopped is below a preset second critical temperature. can do.
전자 장치에 의해 수행되는 에어로졸 생성 방법이 제공될 수 있다.A method of generating an aerosol performed by an electronic device may be provided.
에어로졸을 생성하는 전자 장치가 제공될 수 있다.An electronic device that generates an aerosol may be provided.
도 1은 일 예에 따른 전자 장치를 도시한다.1 shows an electronic device according to an example.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of an electronic device according to an embodiment.
도 3은 일 실시 예에 따른 제어부의 구성도이다.Figure 3 is a configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
도 4는 일 예에 따른 도파관에 기초하여 형성된 공진기의 구성도이다.Figure 4 is a configuration diagram of a resonator formed based on a waveguide according to an example.
도 5는 일 예에 따른 공진기에 삽입된 궐련을 도시한다.Figure 5 shows a cigarette inserted into a resonator according to one example.
도 6은 일 예에 따른 마이크로파에 의해 형성된 전기장을 도시한다.Figure 6 shows an electric field created by microwaves according to one example.
도 7은 일 예에 따른 마이크로파에 의해 형성된 자기장을 도시한다.Figure 7 shows a magnetic field created by microwaves according to one example.
도 8은 일 예에 따른 공진된 마이크로파에 의해 나타나는 에어로졸 생성 기질에 대한 온도 가열 분포를 도시한다.Figure 8 shows the temperature heating distribution for an aerosol-generating substrate exhibited by resonant microwaves according to one example.
도 9 및 도 10은 일 예에 따른 궐련의 구조를 도시한다.Figures 9 and 10 show the structure of a cigarette according to one example.
도 11은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 방법의 흐름도이다.Figure 11 is a flow chart of an aerosol generation method according to one embodiment.
도 12는 일 예에 따른 에어로졸 생성 기질의 온도에 기초하여 마이크로파의 생성을 제어하는 방법의 흐름도이다.12 is a flow diagram of a method for controlling the generation of microwaves based on the temperature of an aerosol-generating substrate according to one example.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the actual implementation form is not limited to the specific disclosed embodiments, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but that other components may exist in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of the described features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, and are intended to indicate the presence of one or more other features or numbers, It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art. Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 일 예에 따른 전자 장치를 도시한다.1 shows an electronic device according to an example.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 삽입되는 궐련(2) 내의 에어로졸 생성 기질을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 사용자는 생성된 에어로졸을 흡입함으로써 흡연을 할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 에어로졸 생성 기질에 직접적으로 열을 가하는 방식이 아닌, 전자레인지와 같이 마이크로파를 공진시킴으로써 발생되는 전자기장을 이용하여 에어로졸 생성 기질을 가열시키는 방식을 채용할 수 있다. 상기의 방식은 마이크로파 유전 가열(microwave dielectric heating)로 명명될 수 있다.According to one embodiment, the electronic device 100 may generate an aerosol by heating the aerosol generating substrate in the cigarette 2 inserted into the electronic device 100. Users can smoke by inhaling the generated aerosol. For example, the electronic device 100 may adopt a method of heating the aerosol-generating substrate using an electromagnetic field generated by resonating microwaves, such as in a microwave oven, rather than directly applying heat to the aerosol-generating substrate. The above method may be named microwave dielectric heating.
에어로졸 생성 기질을 가열하기 위해서는 높은 밀도의 마이크로파를 형성시키는 공동 공진기(cavity resonator)가 요구될 수 있다. 발진기(generator)와 같은 소스를 통해 생성된 마이크로파를 전송하여 매질에 공급하는 방식으로는 미약한 가열만이 가능하고, 에너지 효율 또한 매우 낮을 수 있다.A cavity resonator that produces high density microwaves may be required to heat the aerosol-generating substrate. By transmitting microwaves generated through a source such as a generator and supplying them to the medium, only weak heating is possible and energy efficiency can also be very low.
가열용으로 허용된 ISM(industrial scientific and medical equipment) 주파수인 2.45GHz의 마이크로파의 파장은 약 120mm이므로, 일반적으로 이용되는 사각 박스 형태 또는 원통형의 공동 공진기의 크기는 반드시 약 60 mm 이상 이어야 할 수 있다. 상기의 형태를 갖는 60 mm 보다 작은 크기의 공진기에는 마이크로파가 들어가지 않을 수 있다.Since the wavelength of microwaves at 2.45 GHz, which is the ISM (industrial scientific and medical equipment) frequency allowed for heating, is about 120 mm, the size of the commonly used square box-shaped or cylindrical cavity resonator must be about 60 mm or more. . Microwaves may not enter a resonator with a size smaller than 60 mm having the above shape.
파장의 크기에 의해 발생하는 제약 조건에 따른 공진기의 한계 크기 보다 작은 크기로 공진기를 만들 수 있는 일 예는, 공진기를 동축형(coaxial)이나 평행 판형(parallel plate)의 형태로 구현함으로써 전자기장의 패턴을 TEM(transverse electromagnetic) 모드로 형성시켜 전자기장의 차단 주파수(cutoff frequency)가 존재하지 않는 구조로 만드는 것일 수 있다. 다른 예로, 아주 높은 주파수의 마이크로파를 이용하거나 매우 높은 유전율 값을 갖는 소재를 공진기 내부에 채우는 방법이 있을 수 있다.An example of how to make a resonator in a size smaller than the limit size of the resonator according to the constraints caused by the size of the wavelength is to pattern the electromagnetic field by implementing the resonator in the form of a coaxial or parallel plate. It may be formed in TEM (transverse electromagnetic) mode to create a structure in which there is no cutoff frequency of the electromagnetic field. As another example, there may be a method of using very high frequency microwaves or filling the inside of the resonator with a material with a very high dielectric constant value.
일 실시 예에 따르면, 공진기는 보통 일정 길이를 가지는 도파관(waveguide)의 형태를 가지는데, 도파관의 양 끝단들은 단락(short)(impedance=0) 또는 개방(open)(impedance=∞)으로 형성될 수 있다. 1/4 파장 공진기는 이용 가능한 공진기들 중 가장 길이가 짧은 형태일 수 있고, 공진기의 제1 단은 금속벽을 형성시킴으로써 단락시키고, 제2 단은 금속 부분이 없도록 개방시킬 수 있다. 1/4 파장 공진기를 이용하여 에어로졸을 생성하는 방법에 대해, 아래에서 도 2 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명된다.According to one embodiment, the resonator usually has the form of a waveguide with a certain length, and both ends of the waveguide may be short (impedance = 0) or open (impedance = ∞). You can. The 1/4 wavelength resonator may have the shortest length among available resonators, and the first end of the resonator may be short-circuited by forming a metal wall, and the second end may be opened so that there is no metal part. The method of generating an aerosol using a 1/4 wavelength resonator is described in detail below with reference to FIGS. 2 to 12.
일 실시 예에 따르면, 동축형의 공진기가 궐련(2)의 적어도 일부(예: 에어로졸 생성 기질)를 둘러싸는 형태로 궐련(2)이 삽입될 수 있고, 공진기에 의해 발생되는 전자기장에 의해 에어로졸 생성 기질이 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 기질을 포함하는 제1 부분과 필터 등을 포함하는 제2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제2 부분에도 에어로졸 생성 기질이 포함될 수도 있다.According to one embodiment, the cigarette 2 may be inserted in such a way that a coaxial resonator surrounds at least a portion of the cigarette 2 (e.g., an aerosol-generating substrate), and an aerosol may be generated by an electromagnetic field generated by the resonator. The substrate may be heated. For example, the cigarette 2 can be divided into a first part containing an aerosol-generating substrate and a second part containing a filter, etc. Alternatively, the second part of the cigarette 2 may also contain an aerosol-generating substrate.
전자 장치(100)의 내부에는 제1 부분의 전체가 삽입되고, 제2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 전자 장치(100)의 내부에 제1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제1 부분의 전체 및 제2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.The entire first part may be inserted into the electronic device 100, and the second part may be exposed to the outside. Alternatively, only part of the first part may be inserted into the electronic device 100, or the entire first part and part of the second part may be inserted. The user may inhale the aerosol while holding the second portion with his or her mouth. At this time, the aerosol is generated when external air passes through the first part, and the generated aerosol passes through the second part and is delivered to the user's mouth.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of an electronic device according to an embodiment.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 제어부(210), 발진기(220), 마이크로파 커플러(230)(microwave coupler), 공진기(240) 및 삽입부(250)를 포함할 수 있다. 발진기(220)는 오실레이터와 같은 신호원(signal source)(222) 및 증폭기(225)를 포함할 수 있다. 도시되지 않았으나, 전자 장치(100)는 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이(또는, 인디케이터) 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 더 포함할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.According to one embodiment, the electronic device 100 may include a control unit 210, an oscillator 220, a microwave coupler 230, a resonator 240, and an insertion unit 250. The oscillator 220 may include a signal source 222 such as an oscillator and an amplifier 225. Although not shown, the electronic device 100 may further include general-purpose components. For example, the electronic device 100 may include a display (or indicator) capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information. Additionally, the electronic device 100 may further include at least one sensor (puff detection sensor, temperature detection sensor, cigarette insertion detection sensor, etc.). Additionally, the electronic device 100 may be manufactured in a structure that allows external air to flow in or internal gas to flow out even when the cigarette 2 is inserted.
외부 공기는 전자 장치(100)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.External air may be introduced through at least one air passage formed in the electronic device 100. For example, the opening and closing of an air passage formed in the electronic device 100 and/or the size of the air passage may be adjusted by the user. Accordingly, the amount of atomization, smoking sensation, etc. can be adjusted by the user. As another example, external air may be introduced into the cigarette 2 through at least one hole formed on the surface of the cigarette 2.
일 실시 예에 따르면, 도시되지 않았으나, 전자 장치(100)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 전자 장치(100)의 배터리의 충전에 이용될 수 있다.According to one embodiment, although not shown, the electronic device 100 may form a system with a separate cradle. For example, the cradle may be used to charge the battery of the electronic device 100.
제어부(210)는 전자 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 아래에서 도 3을 참조하여 제어부(210)에 대해 상세히 설명된다.The control unit 210 can control the operation of the electronic device 100. Below, the control unit 210 will be described in detail with reference to FIG. 3 .
발진기(220)의 신호원(222)은 제어부(210)의 제어 신호에 기초하여 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성할 수 있다. 미리 설정된 주파수는 ISM 주파수 대역 내의 주파수일 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 주파수는 2.45GHz 또는 5.8GHz일 수 있고, 기재된 실시예로 한정되지 않는다.The signal source 222 of the oscillator 220 may generate microwaves of a preset frequency based on a control signal from the controller 210. The preset frequency may be a frequency within the ISM frequency band. For example, the preset frequency may be 2.45 GHz or 5.8 GHz and is not limited to the described embodiment.
증폭기(225)는 신호원(222)에 의해 생성된 마이크로파의 출력을 물질의 가열에 이용될 수 있을 만큼 강한 출력으로 증폭할 수 있다. 증폭기(225)는 제어부(210)의 신호에 기초하여 신호원(222)의 세기를 조정함으로써 증폭기(225) 이후의 출력을 조정할 수 있다. 예를 들어, 마이크로파의 진폭을 감소시키거나 증가시킬 수 있다. 마이크로파의 진폭이 조정됨으로써 마이크로파의 전력이 조정될 수 있다.The amplifier 225 may amplify the output of the microwave generated by the signal source 222 to an output strong enough to be used for heating a material. The amplifier 225 may adjust the output after the amplifier 225 by adjusting the intensity of the signal source 222 based on the signal from the control unit 210. For example, the amplitude of microwaves can be decreased or increased. The power of the microwave can be adjusted by adjusting the amplitude of the microwave.
마이크로파 커플러(230)는 마이크로파를 공진기(240)로 공급할 수 있다. 발진기(220)에 의해 생성된 마이크로파를 마이크로파 전송선(또는 도파관)에서 공진기로 넣어주는 것을 공진기 커플링(resonator coupling)이라고 하고, 그 구조를 마이크로파 커플러(230)로 정의할 수 있다.The microwave coupler 230 may supply microwaves to the resonator 240. Feeding the microwaves generated by the oscillator 220 from the microwave transmission line (or waveguide) into the resonator is called resonator coupling, and its structure can be defined as the microwave coupler 230.
일 실시 예에 따르면, 마이크로파 커플러(230)는 공진기(240) 내에 위치하는 중심 도체(미도시)와 직접 연결될 수 있고, 마이크로파 커플러(230) 및 중심 도체에 의해 마이크로파가 공진기로 공급될 수 있다. 중심 도체에 대해 아래에서 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.According to one embodiment, the microwave coupler 230 may be directly connected to a central conductor (not shown) located within the resonator 240, and microwaves may be supplied to the resonator by the microwave coupler 230 and the central conductor. The central conductor is described in detail below with reference to Figure 4.
공진기(240)는 공급된 마이크로파를 공진시킴으로써 증폭된 전자기장을 형성할 수 있다. 공진된 마이크로파에 의해 형성된 전자기장의 적어도 일부가 도파관의 내부에 삽입된 에어로졸 생성 기질을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.The resonator 240 can form an amplified electromagnetic field by resonating the supplied microwaves. At least a portion of the electromagnetic field formed by the resonant microwave may generate an aerosol by heating an aerosol-generating substrate inserted into the interior of the waveguide.
일 실시 예에 따르면, 공진기(240)는 1/4 파장 공진기일 수 있고, 공진기(240)의 제1 단은 금속벽을 통해 단락되고, 제2 단은 개방될 수 있다. 일 예에 따른 공진기(240)의 구조에 대해 아래에서 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.According to one embodiment, the resonator 240 may be a 1/4 wavelength resonator, the first end of the resonator 240 may be shorted through a metal wall, and the second end may be open. The structure of the resonator 240 according to one example is described in detail below with reference to FIG. 4.
삽입부(250)는 도파관에 기초하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 공진기(240)는 중심 도체 및 외곽 도체에 기초하여 형성될 수 있고, 중심 도체가 배치되지 않는 도파관의 외곽 도체와 연결되도록 삽입부(250)가 형성될 수 있다.The insertion portion 250 may be formed based on a waveguide. For example, the resonator 240 may be formed based on a central conductor and an outer conductor, and the insertion portion 250 may be formed to connect to the outer conductor of a waveguide in which the central conductor is not disposed.
도 3은 일 실시 예에 따른 제어부의 구성도이다.Figure 3 is a configuration diagram of a control unit according to an embodiment.
일 측면에 따른, 제어부(210)는 통신부(310), 프로세서(320) 및 메모리(330)를 포함한다.According to one aspect, the control unit 210 includes a communication unit 310, a processor 320, and a memory 330.
통신부(310)는 프로세서(320), 및 메모리(330)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 통신부(310)는 외부의 다른 장치와 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이하에서 "A"를 송수신한다라는 표현은 "A를 나타내는 정보(information) 또는 데이터"를 송수신하는 것을 나타낼 수 있다.The communication unit 310 is connected to the processor 320 and the memory 330 to transmit and receive data. The communication unit 310 can be connected to other external devices to transmit and receive data. Hereinafter, the expression "transmitting and receiving "A" may refer to transmitting and receiving "information or data representing A."
통신부(310)는 제어부(210) 내의 회로망(circuitry)으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 통신부(310)는 내부 버스(internal bus) 및 외부 버스(external bus)를 포함할 수 있다. 다른 예로, 통신부(310)는 제어부(210)와 외부의 장치를 연결하는 요소일 수 있다. 통신부(310)는 인터페이스(interface)일 수 있다. 통신부(310)는 외부의 장치로부터 데이터를 수신하여, 프로세서(320) 및 메모리(330)에 데이터를 전송할 수 있다.The communication unit 310 may be implemented as a circuitry within the control unit 210. For example, the communication unit 310 may include an internal bus and an external bus. As another example, the communication unit 310 may be an element that connects the control unit 210 and an external device. The communication unit 310 may be an interface. The communication unit 310 may receive data from an external device and transmit the data to the processor 320 and the memory 330.
프로세서(320)는 통신부(310)가 수신한 데이터 및 메모리(330)에 저장된 데이터를 처리한다. "프로세서"는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.The processor 320 processes data received by the communication unit 310 and data stored in the memory 330. A “processor” may be a data processing device implemented in hardware that has a circuit with a physical structure for executing desired operations. For example, the intended operations may include code or instructions included in the program. For example, data processing devices implemented in hardware include microprocessors, central processing units, processor cores, multi-core processors, and multiprocessors. , ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), and FPGA (Field Programmable Gate Array).
프로세서(320)는 메모리(예를 들어, 메모리(330))에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드(예를 들어, 소프트웨어) 및 프로세서(320)에 의해 유발된 인스트럭션들을 실행한다. Processor 320 executes computer-readable code (e.g., software) stored in memory (e.g., memory 330) and instructions triggered by processor 320.
메모리(330)는 통신부(310)가 수신한 데이터 및 프로세서(320)가 처리한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리(330)는 프로그램(또는 어플리케이션, 소프트웨어)을 저장할 수 있다. 저장되는 프로그램은 전자 장치(100)를 제어할 수 있도록 코딩되어 프로세서(320)에 의해 실행 가능한 신텍스(syntax)들의 집합일 수 있다.The memory 330 stores data received by the communication unit 310 and data processed by the processor 320. For example, the memory 330 may store programs (or applications, software). The stored program may be a set of syntaxes that are coded to control the electronic device 100 and can be executed by the processor 320.
일 측면에 따르면, 메모리(330)는 하나 이상의 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크 드라이브 및 광학 디스크 드라이브를 포함할 수 있다.According to one aspect, the memory 330 may include one or more volatile memory, non-volatile memory, random access memory (RAM), flash memory, a hard disk drive, and an optical disk drive.
메모리(330)는 제어부(210)를 동작 시키는 명령어 세트(예를 들어, 소프트웨어)를 저장한다. 제어부(210)를 동작 시키는 명령어 세트는 프로세서(320)에 의해 실행된다.The memory 330 stores a set of instructions (eg, software) that operates the control unit 210. A set of instructions for operating the control unit 210 is executed by the processor 320.
통신부(310), 프로세서(320), 및 메모리(330)에 대해, 아래에서 도 11 및 도 12를 참조하여 상세히 설명된다.The communication unit 310, processor 320, and memory 330 are described in detail below with reference to FIGS. 11 and 12.
도 4는 일 예에 따른 도파관에 기초하여 형성된 공진기의 구성도이다.Figure 4 is a configuration diagram of a resonator formed based on a waveguide according to an example.
일 실시 예에 따르면, 공진기(460)는 제1 벽(421), 외곽 도체(410), 및 중심 도체(450)를 포함하는 도파관에 기초하여 형성될 수 있다. 공진기(460)는 도 2를 참조하여 전술된 공진기(240)에 대응할 수 있다. 외곽 도체(410) 및 중심 도체(450)는 동축을 가질 수 있다. 공진기(460)는 원통형의 외곽 도체(410) 및 중심 도체(450) 사이의 공동(cavity)에 의해 형성될 수 있다.According to one embodiment, the resonator 460 may be formed based on a waveguide including a first wall 421, an outer conductor 410, and a center conductor 450. The resonator 460 may correspond to the resonator 240 described above with reference to FIG. 2 . The outer conductor 410 and the central conductor 450 may have the same axis. The resonator 460 may be formed by a cavity between the cylindrical outer conductor 410 and the central conductor 450.
중심 도체(450)의 제1 단은 제1 벽(421)과 연결되고, 제2 단은 도파관 내에 삽입된 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 관통할 수 있다. 중심 도체(450)는 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부가 중심 도체(450)에 의해 관통될 수 있는 외경(external diameter)을 가질 수 있다. 중심 도체(450)의 물질은 알루미늄 또는 스테인레스강일 수 있고, 기재된 실시예로 한정되지 않는다.The first end of the central conductor 450 is connected to the first wall 421 and the second end may penetrate at least a portion of the aerosol-generating substrate inserted within the waveguide. Central conductor 450 may have an external diameter such that at least a portion of the aerosol-generating substrate may be penetrated by central conductor 450 . The material of center conductor 450 may be aluminum or stainless steel and is not limited to the described embodiment.
일 실시 예에 따르면, 외곽 도체(410) 내의 중심 도체(450)가 제1 벽(421)에만 연결되는 구조를 가지는 경우, 외곽 도체(410)는 중심 도체(450)가 존재하는 구간에서는 동축 도파관의 구조를 갖고, 중심 도체(450)가 존재하지 않는 구간에서는 원통형 도파관의 구조를 가지므로, 자연스럽게 모드 변환기(mode converter)의 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 마이크로파의 주파수가 2.45GHz 인 경우, 원통형 도파관의 지름이 작기 때문에 마이크로파는 원통형 도파관 부분에서 차단 주파수 영역에 들어가게 될 수 있다.According to one embodiment, when the central conductor 450 in the outer conductor 410 has a structure connected only to the first wall 421, the outer conductor 410 is a coaxial waveguide in the section where the central conductor 450 exists. Since it has the structure of a cylindrical waveguide in the section where the central conductor 450 does not exist, it can naturally function as a mode converter. For example, if the frequency of the microwave is 2.45 GHz, the microwave may enter the cutoff frequency region in the cylindrical waveguide portion because the diameter of the cylindrical waveguide is small.
일 실시 예에 따르면, 중심 도체(410)(예: 팁 부분(451)) 내에는 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서는 IR(infrared) 센서 또는 열전쌍(thermo-couple) 센서일 수 있다.According to one embodiment, the central conductor 410 (eg, tip portion 451) may include a temperature sensor capable of measuring temperature. For example, the temperature sensor may be an infrared (IR) sensor or a thermo-couple sensor.
일 실시 예에 따르면, 제1 벽(421), 외곽 도체(410) 및 중심 도체(450)는 금속일 수 있다. 외곽 도체(410) 자체는 내부가 빈 형태의 원통형일 수 있다. 추가적으로, 외곽 도체(410)의 내부 공간과 연결되도록 삽입부(470)(예: 도 2의 삽입부(250))가 형성될 수 있다. 예를 들어, 삽입부(470)는 외곽 도체(410)에 연장되는 방식으로 형성될 수 있다. 다른 예로, 삽입부(470)는 외곽 도체(410)의 제2 벽(422)과 연결될 수 있다. 삽입부(470)의 물질은 외곽 도체(410) 또는 제2 벽(422)의 물질과 상이할 수 있다. 예를 들어, 외곽 도체(410)의 물질은 내부의 공동에서 생성되는 전자기장이 외부로 전파되지 못하는 물질이고, 삽입부(470)의 물질은 전자기장의 전파에 영향을 주지 않는 물질일 수 있다.According to one embodiment, the first wall 421, the outer conductor 410, and the central conductor 450 may be metal. The outer conductor 410 itself may be cylindrical with a hollow interior. Additionally, an insertion portion 470 (eg, insertion portion 250 in FIG. 2) may be formed to be connected to the inner space of the outer conductor 410. For example, the insertion portion 470 may be formed to extend to the outer conductor 410. As another example, the insertion portion 470 may be connected to the second wall 422 of the outer conductor 410. The material of insert 470 may be different from the material of outer conductor 410 or second wall 422. For example, the material of the outer conductor 410 may be a material that prevents the electromagnetic field generated in the internal cavity from propagating to the outside, and the material of the insertion portion 470 may be a material that does not affect the propagation of the electromagnetic field.
공진기(460)는 제1 벽(421)에 의한 제1 단, 외곽 도체(410)의 적어도 일부 및 중심 도체(450)에 의해 형성될 수 있다. 즉, 공진기(460)는 중심 도체(450)를 중심으로 하는 튜브 형태일 수 있다.The resonator 460 may be formed by a first end formed by the first wall 421, at least a portion of the outer conductor 410, and the center conductor 450. That is, the resonator 460 may be in the form of a tube centered on the central conductor 450.
일 실시 예에 따르면, 공진기(460)는 공진기(460) 내의 마이크로파의 파장의 1/4의 길이를 가지도록, 공진기(460)의 제1 단은 외곽 도체(또는, 벽) 및 중심 도체가 연결된 닫힌 단으로 형성되고, 제1 단과 대향하는 공진기(460)의 제2 단은 외곽 도체(또는, 벽) 및 중심 도체가 연결되지 않고 떨어진 열린 단(open end)으로 형성될 수 있다. 제1 단 및 제2 단 사이의 길이는 파장의 1/4의 정수배일 수 있다. 공진기(460)와 같이 제한된 공간에 마이크로파가 갇혀 있는 경우에는 자유 공간에 방사되는 마이크로파와는 다른 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 공진기(460)의 구조적인 요인에 의해 마이크로파의 파장이 달라질 수 있다.According to one embodiment, the resonator 460 has a length of 1/4 of the wavelength of the microwave within the resonator 460, and the first end of the resonator 460 is connected to an outer conductor (or wall) and a center conductor. It is formed as a closed end, and the second end of the resonator 460, which faces the first end, may be formed as an open end where the outer conductor (or wall) and the central conductor are not connected. The length between the first end and the second end may be an integer multiple of 1/4 of the wavelength. When microwaves are trapped in a limited space, such as the resonator 460, they may have a different wavelength from microwaves radiating in free space. For example, the wavelength of the microwave may vary depending on structural factors of the resonator 460.
일 실시 예에 따르면, 사용자는 중심 도체(450)가 에어로졸 생성 기질의 적어도 일부를 관통하도록 에어로졸 생성 기질을 삽입부(470)를 통해 삽입할 수 있다. 중심 도체(450)의 팁 부분(451)이 에어로졸 생성 기질 내부의 원하는 위치에 배치될 수 있도록 에어로졸 생성 기질이 삽입될 수 있다. 에어로졸 생성 기질의 삽입에 대해 아래에서 도 5를 참조하여 상세히 설명된다.According to one embodiment, a user may insert the aerosol-generating substrate through the insertion portion 470 such that the central conductor 450 penetrates at least a portion of the aerosol-generating substrate. The aerosol-generating substrate may be inserted such that the tip portion 451 of the central conductor 450 is positioned at a desired location within the aerosol-generating substrate. Insertion of the aerosol-generating substrate is described in detail below with reference to Figure 5.
마이크로파 커플러(440)를 통해 마이크로파가 중심 도체(450)로 공급되고, 중심 도체(450)에 의해 마이크로파가 공진기(460)로 공급되고, 공진기(460)에 의해 마이크로파가 공진될 수 있다. 수십 와트(Watt) 이내의 출력을 전송하기 위해 동축 케이블(coaxial cable)이 사용될 수 있고, 마이크로파 커플러(440)는 에어로졸 생성 기질의 삽입에 방해가 되지 않도록 제1 벽(421)의 위치에 가깝게 설치될 수 있다. 마이크로파 커플러(440)의 커플링 방식은 마그네틱 커플링(magnetic coupling)의 방식일 수 있다. 공진기(460) 내부의 크기가 비교적 작기 때문에 마이크로파 커플러(440) 및 중심 도체(450)를 직접 직접 접촉시키서 만드는 마그네틱 루프(magnetic loop)를 형성시켜 주어야 충분한 커플링이 얻어질 수 있다. 이에 따라, 마이크로파 커플러(440)는 제1 벽(421)에서 미리 설정된 거리만큼 떨어진 곳에서 원심(radial) 방향으로 중심 도체(450)와 연결되는 구조를 가질 수 있다.Microwaves may be supplied to the central conductor 450 through the microwave coupler 440, the microwaves may be supplied to the resonator 460 by the central conductor 450, and the microwaves may resonate by the resonator 460. A coaxial cable can be used to transmit output within several tens of Watts, and the microwave coupler 440 is installed close to the position of the first wall 421 so as not to interfere with the insertion of the aerosol-generating substrate. It can be. The coupling method of the microwave coupler 440 may be magnetic coupling. Since the size inside the resonator 460 is relatively small, sufficient coupling can be obtained only by forming a magnetic loop created by directly contacting the microwave coupler 440 and the central conductor 450. Accordingly, the microwave coupler 440 may have a structure connected to the central conductor 450 in a radial direction at a preset distance from the first wall 421.
공진된 마이크로파에 의해 공진기(460) 내에 증폭된 전자기장이 형성되고, 전자기장의 적어도 일부에 의해 에어로졸 생성 기질(460)이 가열될 수 있다. 마이크로파에 의해 형성되는 전기장 및 자기장에 대해 아래에서 도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.An amplified electromagnetic field is formed within the resonator 460 by the resonant microwave, and the aerosol-generating substrate 460 may be heated by at least a portion of the electromagnetic field. The electric and magnetic fields formed by microwaves are described in detail below with reference to FIGS. 6 and 7.
일 실시 예에 따르면, 외곽 도체(410)의 일부에 마이크로파 입력 도파관(430)이 형성될 수 있고, 마이크로파 커플러(440)는 마이크로파 입력 도파관(430)과 연결될 수 있다. 또는 마이크로파 커플러(440)는 마이크로파 입력 도파관(430) 내에 위치할 수 있다.According to one embodiment, the microwave input waveguide 430 may be formed in a portion of the outer conductor 410, and the microwave coupler 440 may be connected to the microwave input waveguide 430. Alternatively, the microwave coupler 440 may be located within the microwave input waveguide 430.
일 실시 예에 따르면, 공진기(460) 내에 위치하는 에어로졸 생성 기질이 마이크로파를 흡수하는 정도는 에어로졸 생성 기질의 물질 특성 및 마이크로파의 주파수에 따라 달라질 수 있다. According to one embodiment, the extent to which the aerosol-generating substrate located in the resonator 460 absorbs microwaves may vary depending on the material properties of the aerosol-generating substrate and the frequency of the microwaves.
마이크로파의 흡수량을 증가시키기 위해 공진기(460) 및 중심 도체(450)의 구조가 결정될 수 있다. 예를 들어, 공진기(460)의 공진 주파수 및 마이크로파 흡수율을 조정하기 위해, 제1 벽(421) 및 마이크로파 커플러(440) 사이의 거리(a) 및 중심 도체(450)의 길이(b) 중 적어도 하나가 조정될 수 있다. 다른 예로, 마이크로파의 흡수 분포를 조정하기 위해 중심 도체(450)의 외경(c) 및 외곽 도체(410)의 내경(d) 중 적어도 하나가 조정될 수 있다.The structures of the resonator 460 and the central conductor 450 may be determined to increase the absorption of microwaves. For example, to adjust the resonance frequency and microwave absorption rate of the resonator 460, at least the distance (a) between the first wall 421 and the microwave coupler 440 and the length (b) of the central conductor 450 One can be adjusted. As another example, at least one of the outer diameter (c) of the central conductor 450 and the inner diameter (d) of the outer conductor 410 may be adjusted to adjust the absorption distribution of microwaves.
일 실시 예에 따르면, 2.45GHz 주파수에서 가장 높은 흡수량이 나타나도록 거리(a), 길이(b), 외경(c), 내경(d) 중 적어도 하나가 미리 결정되고, 결정된 값들에 기초하여 공진기(460), 중심 도체(450) 및 마이크로파 커플러(440)가 제작될 수 있다.According to one embodiment, at least one of the distance (a), length (b), outer diameter (c), and inner diameter (d) is determined in advance so that the highest absorption amount occurs at the 2.45 GHz frequency, and the resonator ( 460), the central conductor 450, and the microwave coupler 440 can be manufactured.
일 실시 예에 따르면, 도 4를 참조하여 전술된 외곽 도체(410)(또는, 공진기(460)) 또는 삽입부(470) 내에는 적어도 하나의 센서가 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 센서는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 및 궐련 삽입 감지 센서를 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment, at least one sensor may be further included in the outer conductor 410 (or resonator 460) or insertion part 470 described above with reference to FIG. 4 . For example, the sensor may include one or more of a puff detection sensor, a temperature detection sensor, and a cigarette insertion detection sensor.
일 실시 예에 따른, 센서는 중심 도체(450)의 팁 부분(451)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서가 팁 부분(451) 내에 위치하고, 에어로졸 생성 기질 내의 온도를 측정할 수 있다.According to one embodiment, the sensor may be located at the tip portion 451 of the central conductor 450. For example, a temperature sensor may be located within tip portion 451 and measure the temperature within the aerosol-generating substrate.
도 5는 일 예에 따른 공진기에 삽입된 궐련을 도시한다.Figure 5 shows a cigarette inserted into a resonator according to one example.
일 실시 예에 따르면, 도 4를 참조하여 전술된 공진기(460) 내에 궐련(500)(예: 도 2의 궐련(2))의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 예를 들어, 궐련(500)은 담배 로드(510) 및 필터 로드(520)를 포함할 수 있고, 궐련(500)의 담배 로드(510)가 도파관(400) 내에 삽입될 수 있다. 담배 로드(510)는 에어로졸 생성 기질을 포함할 수 있다. 사용자는 가열된 에어로졸 생성 기질에 의해 생성된 에어로졸을 필터 로드(520)를 통해 흡입할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 궐련(500)의 구조가 아래에서 도 9 및 도 10을 참조하여 상세히 설명된다.According to one embodiment, at least a portion of the cigarette 500 (eg, cigarette 2 in FIG. 2) may be inserted into the resonator 460 described above with reference to FIG. 4. For example, cigarette 500 may include a tobacco rod 510 and a filter rod 520, and the tobacco rod 510 of cigarette 500 may be inserted into waveguide 400. Tobacco load 510 may include an aerosol generating substrate. A user may inhale the aerosol generated by the heated aerosol generating substrate through the filter rod 520. The structure of the cigarette 500, according to various embodiments, is described in detail below with reference to FIGS. 9 and 10.
일 실시 예에 따르면, 중심 도체(450)가 담배 로드(510)(또는, 에어로졸 생성 기질)를 관통하고, 중심 도체(450)의 팁 부분(451)이 담배 로드(510) 내에 위치하도록 궐련(500)이 삽입부(470)를 통해 공진기(460)(또는, 외곽 도체(410)) 내에 배치될 수 있다.According to one embodiment, the central conductor 450 penetrates the tobacco rod 510 (or an aerosol-generating substrate), and the cigarette is disposed such that the tip portion 451 of the central conductor 450 is located within the tobacco rod 510. 500 may be disposed within the resonator 460 (or outer conductor 410) through the insertion portion 470.
마이크로파 커플러(440)를 통해 마이크로파가 공진기(460) 내로 공급될 수 있고, 공진기(460)에 의해 마이크로파가 공진될 수 있다. 에어로졸 생성 기질이 공진된 마이크로파를 흡수함으로써 가열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 기질의 주성분이 PG(propylene glycol)인 경우, PG의 유전 상수 값(dielectric constant)이 약 32이고, 마이크로파에 대해 상당히 큰 손실 탄젠트 값(loss tangent)을 가지므로 PG는 마이크로파를 효율적으로 흡수할 수 있다. 일 예에 따른, 공진된 마이크로파에 의한 형성되는 전기장이 도 6을 참조하여 설명되고, 자기장이 도 7을 참조하여 설명된다. 공진된 마이크로파에 의해 나타나는 에어로졸 생성 기질에 대한 온도 가열 분포가 도 8을 참조하여 상세히 설명된다.Microwaves may be supplied into the resonator 460 through the microwave coupler 440, and the microwaves may resonate by the resonator 460. An aerosol-generating substrate can be heated by absorbing resonant microwaves. For example, if the main component of the aerosol-generating substrate is PG (propylene glycol), the dielectric constant of PG is about 32 and has a fairly large loss tangent for microwaves, so PG is resistant to microwaves. can be absorbed efficiently. According to one example, the electric field formed by the resonated microwave is described with reference to FIG. 6, and the magnetic field is described with reference to FIG. 7. The temperature heating distribution for aerosol-generating substrates exhibited by resonant microwaves is explained in detail with reference to Figure 8.
일 실시 예에 따르면, 공진기(460)의 구조에 의해 공진기(460) 영역이 아닌 삽입부(470)의 방향으로는 전자기장이 누설되지 않게 될 수 있다. 즉, 공진된 마이크로파에 의한 전자기장은 에어로졸 생성 기질 만을 가열할 뿐이고, 외부(예: 사용자의 입 방향)로 전파되지 않는다. 전자기장이 공진기(460) 영역이 아닌 공간으로는 전파(또는, 누설)되지 않으므로 전자기장을 차폐하기 위한 별도의 전자 장치(100)의 기능 또는 구조가 요구되지 않는다.According to one embodiment, the structure of the resonator 460 may prevent electromagnetic fields from leaking in the direction of the insertion part 470 rather than the area of the resonator 460. In other words, the electromagnetic field generated by the resonated microwave only heats the aerosol-generating substrate and does not propagate to the outside (e.g., toward the user's mouth). Since the electromagnetic field does not propagate (or leak) to spaces other than the area of the resonator 460, a separate function or structure of the electronic device 100 to shield the electromagnetic field is not required.
도 6은 일 예에 따른 마이크로파에 의해 형성된 전기장을 도시한다.Figure 6 shows an electric field created by microwaves according to one example.
도 4를 참조하여 설명된 공진기(460)에 의한 일 예에 따른 마이크로파에 의해 형성된 전기장이 나타날 수 있다. 도시된 전기장은 전술된 도파관(400)의 단면에 관한 것이다. 영역(601)에서 가장 강한 전기장이 형성되는 것이 나타나며, 영역(601)은 도 4를 참조하여 설명된 중심 도체(450)의 팁 부분(451)에 인접한 부분일 수 있다.An electric field formed by microwaves according to an example may appear by the resonator 460 described with reference to FIG. 4 . The electric field shown relates to the cross-section of the waveguide 400 described above. It appears that the strongest electric field is formed in region 601, which may be a portion adjacent to the tip portion 451 of the central conductor 450 described with reference to FIG. 4.
전기장은 중심 도체(450)에서 외곽 도체(460)로 향하는 방향을 나타내고, 중심 도체(450)에 가까울수록 강하고, 외곽 도체(460)로 갈수록 약해질 수 있다. 또한, 공진기(460)의 중심축 방향에 있어서, 전기장은 중심 도체(450)의 팁 부분(451)에서 가장 강하고, 도파관(400)의 제1 벽(421)으로 갈수록 약해질 수 있다. 에어로졸 생성 기질(610)은 마이크로파 유전 가열의 원리로 가열되므로, 공진기(460) 내에 형성되는 전기장의 세기에 따라 마이크로파의 흡수 정도가 증가할 수 있다.The electric field represents a direction from the central conductor 450 to the outer conductor 460, and may be stronger closer to the central conductor 450, and weaker toward the outer conductor 460. Additionally, in the direction of the central axis of the resonator 460, the electric field may be strongest at the tip portion 451 of the central conductor 450 and may become weaker toward the first wall 421 of the waveguide 400. Since the aerosol generating substrate 610 is heated based on the principle of microwave dielectric heating, the degree of absorption of microwaves may increase depending on the strength of the electric field formed within the resonator 460.
일 실시 예에 따르면, 외곽 도체(410)의 내경(d)에 대한 중심 도체(450)의 외경(c)의 비율이 클수록 더 균일한 전기장이 형성될 수 있고, 이에 따라 마이크로파의 흡수 정도가 균일해질 수 있다. 에어로졸 생성 기질(610)이 중심 도체(450) 보다는 외곽 도체(410)에 가깝게 위치할 수록 균일한 가열이 가능할 수 있다.According to one embodiment, the larger the ratio of the outer diameter (c) of the central conductor 450 to the inner diameter (d) of the outer conductor 410, the more uniform the electric field can be formed, and thus the degree of absorption of microwaves is uniform. It can happen. As the aerosol generating substrate 610 is located closer to the outer conductor 410 than to the central conductor 450, uniform heating may be possible.
도 7은 일 예에 따른 마이크로파에 의해 형성된 자기장을 도시한다.Figure 7 shows a magnetic field created by microwaves according to one example.
도 4를 참조하여 설명된 공진기(460)의 구조에 의한 일 예에 따른 마이크로파에 의해 형성된 자기장이 나타날 수 있다. 도시된 자기장은 전술된 공진기(460)의 단면에 관한 것이다. A magnetic field formed by microwaves according to an example may appear due to the structure of the resonator 460 described with reference to FIG. 4 . The magnetic field shown is relative to the cross-section of the resonator 460 described above.
자기장은 전기장에 수직인 중심 축을 도는 방향으로 형성될 수 있다. 자기장은 도 4를 참조하여 설명된 마이크로파 커플러(440) 및 중심 도체(450)의 연결 부분에 대응하는 영역(701)에서 가장 강한 자기장이 형성되고, 중심 도체(450)의 팁 부분(451)으로 갈수록 약해질 수 있다.The magnetic field may be formed in a direction circling a central axis perpendicular to the electric field. The strongest magnetic field is formed in the area 701 corresponding to the connection portion of the microwave coupler 440 and the central conductor 450 described with reference to FIG. 4, and extends to the tip portion 451 of the central conductor 450. It can become increasingly weaker.
도 8은 일 예에 따른 공진된 마이크로파에 의해 나타나는 에어로졸 생성 기질에 대한 온도 가열 분포를 도시한다.Figure 8 shows the temperature heating distribution for an aerosol-generating substrate exhibited by resonant microwaves according to one example.
도 4를 참조하여 설명된 공진기(460)에 의한 일 예에 따른 마이크로파에 의해 나타나는 에어로졸 생성 기질(810)에 대한 온도 가열 분포가 나타날 수 있다. 도시된 온도 가열 분포는 전술된 공진기(460)의 단면에 관한 것이다.A temperature heating distribution for the aerosol-generating substrate 810 produced by microwaves according to an example by the resonator 460 described with reference to FIG. 4 may appear. The temperature heating distribution shown relates to the cross-section of the resonator 460 described above.
일 실시 예에 따르면, 마이크로파의 흡수 정도가 높을수록 높은 가열 온도가 나타날 수 있다. 예를 들어, 영역(801)에서 가장 높은 가열 온도가 나타나며, 영역(801)은 도 4를 참조하여 설명된 중심 도체(450)의 팁 부분(451)에 인접한 부분일 수 있다. 예를 들어, 나타나는 가장 높은 가열 온도가 미리 설정된 범위(예: 200도 내지 300도) 내에 위치하도록 마이크로파의 출력 및 출력 시간이 조절될 수 있다.According to one embodiment, the higher the absorption of microwaves, the higher the heating temperature may appear. For example, the highest heating temperature occurs in region 801, which may be the portion adjacent to the tip portion 451 of the central conductor 450 described with reference to FIG. 4. For example, the output and output time of the microwave may be adjusted so that the highest heating temperature shown is within a preset range (eg, 200 to 300 degrees).
가열 온도의 분포는 에어로졸 생성 기질(810)의 특성 및 공진기(460) 내의 배치 위치에 따라 달라질 수 있다. 에어로졸 생성 기질(810)을 가열하기 위한 최적의 온도 프로파일이 미리 도출될 수 있다.The distribution of heating temperatures may vary depending on the properties of the aerosol-generating substrate 810 and its placement within the resonator 460. The optimal temperature profile for heating the aerosol-generating substrate 810 can be derived in advance.
도 9 및 도 10은 일 예에 따른 궐련의 구조를 도시한다.Figures 9 and 10 show the structure of a cigarette according to one example.
도 9를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(91) 및 필터 로드(92)를 포함한다. 도 9에는 필터 로드(92)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(92)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(92)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(92)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.Referring to Figure 9, the cigarette 2 includes a tobacco rod 91 and a filter rod 92. In Figure 9, the filter rod 92 is shown as a single segment, but the present invention is not limited thereto. In other words, the filter rod 92 may be composed of a plurality of segments. For example, the filter rod 92 may include a segment that cools the aerosol and a segment that filters certain components contained within the aerosol. Additionally, if necessary, the filter rod 92 may further include at least one segment that performs another function.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(94)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(94)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(94)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(94)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(941)에 의하여 담배 로드(91)가 포장되고, 래퍼들(942, 943, 944)에 의하여 필터 로드(92)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(945)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(92)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(942, 943, 944)에 의하여 포장될 수 있다.The cigarette 2 may be packaged by at least one wrapper 94 . At least one hole may be formed in the wrapper 94 through which external air flows in or internal gas flows out. As an example, cigarette 2 may be packaged by one wrapper 94. As another example, the cigarette 2 may be overlappingly packaged by two or more wrappers 94. For example, the tobacco rod 91 may be packaged by the first wrapper 941 and the filter rod 92 may be packaged by the wrappers 942, 943, and 944. And, the entire cigarette 2 can be repackaged by a single wrapper 945. If the filter rod 92 is composed of a plurality of segments, each segment may be wrapped by wrappers 942, 943, and 944.
담배 로드(91)는 에어로졸 생성 기질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 기질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(91)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(91)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(91)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다. Tobacco load 91 includes an aerosol-generating substrate. For example, the aerosol-generating substrate may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol. Additionally, the tobacco rod 91 may contain other additives such as flavoring agents, humectants, and/or organic acids. Additionally, flavoring liquids such as menthol or moisturizer can be added to the tobacco rod 91 by spraying them on the tobacco rod 91.
담배 로드(91)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(91)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(91)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다.The tobacco rod 91 can be manufactured in various ways. For example, the tobacco rod 91 may be manufactured as a sheet or as a strand. Additionally, the tobacco rod 91 may be made of a cut filler made from finely chopped tobacco sheets.
또한, 담배 로드(91)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(91)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(91)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(91)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(91)는 외부를 둘러싸는 열전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.Additionally, the tobacco rod 91 may be surrounded by a heat-conducting material. For example, the heat-conducting material may be, but is not limited to, a metal foil such as aluminum foil. As an example, the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 91 can improve the heat conductivity applied to the tobacco rod by evenly dispersing the heat transmitted to the tobacco rod 91, thereby improving the taste of the tobacco. . Additionally, the heat-conducting material surrounding the tobacco rod 91 may function as a susceptor that is heated by an induction heater. At this time, although not shown in the drawing, the tobacco rod 91 may further include an additional susceptor in addition to the heat-conducting material surrounding the outside.
필터 로드(92)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(92)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(92)는 원기둥 형 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(92)는 리세스 형 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(92)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다. Filter rod 92 may be a cellulose acetate filter. Meanwhile, there are no restrictions on the shape of the filter rod 92. For example, the filter rod 92 may be a cylindrical rod or a tubular rod with a hollow interior. Additionally, the filter rod 92 may be a recessed rod. If the filter rod 92 is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape.
또한, 필터 로드(92)에는 적어도 하나의 캡슐(93)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(93)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(93)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(93)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Additionally, the filter rod 92 may include at least one capsule 93. Here, the capsule 93 may perform a flavor generating function or an aerosol generating function. For example, the capsule 93 may have a structure in which a liquid containing fragrance is wrapped with a film. The capsule 93 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
도 10을 참조하면, 궐련(2)은 도 9를 참조하여 전술된 구조와는 다른 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 10의 궐련(2)은 도 9의 권련(2)에 비해 전단 플러그(103)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(103)는 담배 로드(101)에 있어서, 필터 로드(102)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(103)는 담배 로드(101)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(101)로부터 발생한 에어로졸이 전자 장치(100)의 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the cigarette 2 may have a structure different from the structure described above with reference to FIG. 9 . For example, the cigarette 2 of FIG. 10 may further include a front end plug 103 compared to the cigarette 2 of FIG. 9 . The shear plug 103 may be located on one side of the tobacco rod 101 opposite the filter rod 102. The front end plug 103 can prevent the cigarette rod 101 from leaving the outside and prevent aerosol generated from the cigarette rod 101 from entering the interior of the electronic device 100 during smoking.
필터로드(102)는 제1 세그먼트(1021) 및 제2 세그먼트(1022)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(1021)은 도 9의 필터 로드(92)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(1022)는 도 9의 필터 로드(102)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.The filter rod 102 may include a first segment 1021 and a second segment 1022. Here, the first segment 1021 may correspond to the first segment of the filter rod 92 in FIG. 9, and the second segment 1022 may correspond to the third segment of the filter rod 102 in FIG. 9. You can.
궐련(2)의 직경 및 전체 길이는 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(103)의 길이는 약 7mm, 담배 로드(101)의 길이는 약 15mm, 제1 세그먼트(1021)의 길이는 약 12mm, 제2 세그먼트(1022)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The diameter and overall length of the cigarette 2 may correspond to the diameter and overall length of the cigarette 2. For example, the length of the shear plug 103 is about 7 mm, the length of the tobacco rod 101 is about 15 mm, the length of the first segment 1021 is about 12 mm, and the length of the second segment 1022 is about 14 mm. However, it is not limited to this.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(105)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(105)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(1051)에 의하여 전단 플러그(103)이 포장되고, 제2 래퍼(1052)에 의하여 담배 로드(101)가 포장되고, 제3 래퍼(1053)에 의하여 제1 세그먼트(1021)이 포장되고, 제4 래퍼(1054)에 의하여 제2 세그먼트(1022)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(1055)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다.The cigarette 2 may be packaged by at least one wrapper 105 . At least one hole may be formed in the wrapper 105 through which external air flows in or internal gas flows out. For example, the shear plug 103 is packaged by the first wrapper 1051, the tobacco rod 101 is packaged by the second wrapper 1052, and the first segment (103) is packaged by the third wrapper 1053. 1021) may be packaged, and the second segment 1022 may be packaged by the fourth wrapper 1054. And, the entire cigarette 2 can be repackaged by the fifth wrapper 1055.
또한, 제5 래퍼(1055)에는 적어도 하나의 천공(106)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(106)은 담배 로드(101)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(106)은 전자기장에 의해 겉면에 발생한 열을 담배 로드(101)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.Additionally, at least one perforation 106 may be formed in the fifth wrapper 1055. For example, the perforation 106 may be formed in an area surrounding the tobacco rod 101, but is not limited thereto. The perforation 106 may serve to transfer heat generated on the surface by an electromagnetic field to the inside of the tobacco rod 101.
또한, 제2 세그먼트(1022)에는 적어도 하나의 캡슐(104)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(104)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(104)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(104)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Additionally, the second segment 1022 may include at least one capsule 104. Here, the capsule 104 may perform a flavor generating function or an aerosol generating function. For example, the capsule 104 may have a structure in which a liquid containing fragrance is wrapped with a film. The capsule 104 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.
도 11은 일 실시 예에 따른 에어로졸 생성 방법의 흐름도이다.Figure 11 is a flow chart of an aerosol generation method according to one embodiment.
아래의 단계들(1110 내지 1140)는 도 1 내지 도 9를 참조하여 전술된 전자 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.The steps 1110 to 1140 below may be performed by the electronic device 100 described above with reference to FIGS. 1 to 9 .
단계(1110)에서, 전자 장치(100)는 발진기(220)의 신호원(222)을 이용하여 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성할 수 있다. 미리 설정된 주파수는 가열용으로 허용된 915MHz 대역, 2.45GHz 대역 또는 5.8GHz 대역일 수 있고, 기재된 실시예로 한정되지 않는다.In step 1110, the electronic device 100 may generate microwaves of a preset frequency using the signal source 222 of the oscillator 220. The preset frequency may be the 915 MHz band, 2.45 GHz band, or 5.8 GHz band permitted for heating, and is not limited to the described embodiment.
단계(1115)에서, 전자 장치(100)는 발진기(220)의 증폭기(225)를 이용하여 마이크로파의 세기(또는, 출력)를 증폭하고, 신호원(222)의 출력을 조정함으로써 최종적으로 출력되는 마이크로파의 세기를 조정할 수 있다. 마이크로파의 출력이 조정됨으로써 가열 온도가 조정될 수 있다.In step 1115, the electronic device 100 amplifies the intensity (or output) of the microwave using the amplifier 225 of the oscillator 220 and adjusts the output of the signal source 222 to produce the final output. The intensity of the microwave can be adjusted. The heating temperature can be adjusted by adjusting the output of the microwave.
단계(1120)에서, 전자 장치(100)는 마이크로파를 도파관에 기초하여 형성된 공진기(240)로 마이크로파 커플러(230)를 통해 공급할 수 있다.In step 1120, the electronic device 100 may supply microwaves to the resonator 240 formed based on a waveguide through the microwave coupler 230.
단계(1130)에서, 전자 장치(100)는 공진기(240)를 통해 마이크로파를 공진시킴으로써 전자기장을 생성할 수 있다. 공진기(240)(또는, 공진기(240)의 일부를 구성하는 외곽 도체)는는 내부가 빈 형태의 원통형일 수 있다. 예를 들어, 공진기(240)의 구조에 의해 마이크로파의 패턴이 TEM 모드로 마이크로파가 공진될 수 있다.In step 1130, the electronic device 100 may generate an electromagnetic field by resonating microwaves through the resonator 240. The resonator 240 (or an outer conductor constituting a part of the resonator 240) may be cylindrical with a hollow interior. For example, the structure of the resonator 240 allows the microwave pattern to resonate in a TEM mode.
도파관의 외곽 도체 및 중심 도체의 구조에 의한 마이크로파의 패턴이 TEM 모드로 형성됨으로써 공진기(240)의 적어도 일부를 구성하는 외곽 도체의 크기가 마이크로파의 파장의 1/5 보다 작은 크기가 될 수 있다.Since the microwave pattern by the structure of the outer conductor and the central conductor of the waveguide is formed in TEM mode, the size of the outer conductor constituting at least a portion of the resonator 240 can be smaller than 1/5 of the wavelength of the microwave.
일 실시 예에 따르면, 공진기(240)는 튜브 형태의 공진기(예: 도 4의 공진기(460))를 포함할 있다. 공진기는 한 쪽이 닫히고, 다른 한쪽이 개방된 형태인 1/4 파장 공진기일 수 있다.According to one embodiment, the resonator 240 may include a tube-shaped resonator (eg, the resonator 460 of FIG. 4). The resonator may be a quarter-wave resonator in which one side is closed and the other side is open.
단계(1140)에서, 전자 장치(100)는 공진된 마이크로파에 의해 형성된 전자기장이 공진기(240) 내부에 삽입된 에어로졸 생성 기질을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 생성된 에어로졸은 궐련(2)의 필터 로드(92 또는 102)를 통해 사용자가 흡입할 수 있다.In step 1140, the electronic device 100 may generate an aerosol by heating an aerosol-generating substrate inserted into the resonator 240 with an electromagnetic field formed by a resonated microwave. The generated aerosol can be inhaled by the user through the filter rod 92 or 102 of the cigarette 2.
도 12는 일 예에 따른 에어로졸 생성 기질의 온도에 기초하여 마이크로파의 생성을 제어하는 방법의 흐름도이다.12 is a flow diagram of a method for controlling the generation of microwaves based on the temperature of an aerosol-generating substrate according to one example.
일 실시 예에 따르면, 도 11을 참조하여 전술된 단계(1140)가 수행된 후 아래의 단계들(1210 및 1220)이 더 수행될 수 있다.According to one embodiment, after step 1140 described above with reference to FIG. 11 is performed, steps 1210 and 1220 below may be further performed.
단계(1210)에서, 전자 장치(100)는 에어로졸 생성 기질의 온도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 도 4을 참조하여 전술된 센서를 이용하여 에어로졸 생성 기질의 온도를 측정할 수 있다.At step 1210, electronic device 100 may measure the temperature of the aerosol-generating substrate. For example, the electronic device 100 may measure the temperature of the aerosol-generating substrate using the sensor described above with reference to FIG. 4 .
단계(1220)에서, 전자 장치(100)는 측정된 온도가 미리 설정된 제1 임계 온도 이상인 경우 마이크로파의 생성을 중단할 수 있다. 마이크로파의 생성이 중단됨으로써 필요 이상으로 에어로졸 생성 기질이 가열되는 것이 방지될 수 있다.In step 1220, the electronic device 100 may stop generating microwaves when the measured temperature is greater than or equal to a preset first threshold temperature. By stopping the generation of microwaves, unnecessary heating of the aerosol-generating substrate can be prevented.
다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 측정된 온도가 미리 설정된 제1 임계 온도 이상인 경우 마이크로파의 진폭(또는, 출력)을 조정할 수 있다. 마이크로파의 진폭을 감소시킴으로써 필요 이상으로 에어로졸 생성 기질이 가열되는 것이 방지될 수 있다.According to another embodiment, the electronic device 100 may adjust the amplitude (or output) of the microwave when the measured temperature is greater than or equal to a preset first threshold temperature. By reducing the amplitude of the microwaves, heating the aerosol-generating substrate more than necessary can be prevented.
도 11을 참조하여 전술된 단계(1110)는 아래의 단계(1230)를 더 포함할 수 있다. Step 1110 described above with reference to FIG. 11 may further include step 1230 below.
단계(1230)에서, 전자 장치(100)는 에어로졸 생성 기질의 온도가 제2 임계 온도 미만인 경우 마이크로파를 생성할 수 있다.At step 1230, electronic device 100 may generate microwaves when the temperature of the aerosol-generating substrate is below the second threshold temperature.
다른 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 측정된 온도가 미리 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 마이크로파의 진폭(또는, 출력)을 조정할 수 있다. 마이크로파의 진폭을 증가시킴으로써 에어로졸 생성 기질을 강한 에너지로 가열할 수 있다.According to another embodiment, the electronic device 100 may adjust the amplitude (or output) of the microwave when the measured temperature is less than a preset second threshold temperature. By increasing the amplitude of the microwaves, the aerosol-generating substrate can be heated with high energy.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (magneto-optical media) and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described with limited drawings as described above, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the following claims.

Claims (13)

  1. 전자 장치는,Electronic devices,
    상기 전자 장치의 동작을 제어하는 제어부;a control unit that controls the operation of the electronic device;
    미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성하는 발진기(generator);An oscillator that generates microwaves of a preset frequency;
    상기 생성된 마이크로파를 공진기로 공급하는 마이크로파 커플러(microwave coupler);A microwave coupler that supplies the generated microwaves to a resonator;
    상기 마이크로파를 공진시킴으로써 증폭된 전자기장을 생성하는 공진기; 및a resonator that generates an amplified electromagnetic field by resonating the microwave; and
    상기 공진기의 중심 도체의 적어도 일부가 에어로졸 생성 기질을 관통하도록 상기 에어로졸 생성 기질이 삽입되는 삽입부(insertion)An insertion into which the aerosol-generating substrate is inserted so that at least a portion of the central conductor of the resonator penetrates the aerosol-generating substrate.
    를 포함하고,Including,
    상기 전자기장의 적어도 일부가 상기 에어로졸 생성 기질을 가열함으로써 에어로졸이 생성되는,wherein at least a portion of the electromagnetic field heats the aerosol-generating substrate, thereby generating an aerosol.
    전자 장치.Electronic devices.
  2. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 공진기는 원통형의 외곽 도체의 적어도 일부 및 상기 중심 도체 사이의 공동(cavity)에 의해 형성되는,The resonator is formed by a cavity between at least a portion of a cylindrical outer conductor and the central conductor,
    전자 장치.Electronic devices.
  3. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 원통형의 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체는 동축을 갖는,The cylindrical outer conductor and the central conductor have a coaxial axis,
    전자 장치.Electronic devices.
  4. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 공진기는 상기 공진기 내의 상기 마이크로파의 파장의 1/4의 길이를 갖고,The resonator has a length of 1/4 the wavelength of the microwave within the resonator,
    상기 공진기의 제1 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결된 닫힌 단(short end)으로 형성되고, 상기 제1 단과 대향하는 상기 공진기의 제2 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결되지 않고 떨어진 열린 단(open end)으로 형성되는,The first end of the resonator is formed as a closed end to which the outer conductor and the central conductor are connected, and the second end of the resonator opposite to the first end is not connected to the outer conductor and the central conductor. Formed with spaced open ends,
    전자 장치.Electronic devices.
  5. 제1항에 있어서,According to paragraph 1,
    상기 외곽 도체의 일부에 형성되는 마이크로파 입력 도파관Microwave input waveguide formed on a portion of the outer conductor
    을 더 포함하고,It further includes,
    상기 마이크로파 커플러는 상기 마이크로파 입력 도파관과 연결되는,The microwave coupler is connected to the microwave input waveguide,
    전자 장치.Electronic devices.
  6. 제5항에 있어서,According to clause 5,
    상기 마이크로파 커플러 및 상기 중심 도체는 직접 연결되는,The microwave coupler and the central conductor are directly connected,
    전자 장치.Electronic devices.
  7. 전자 장치에 의해 수행되는, 에어로졸 생성 방법은,The aerosol generating method, carried out by an electronic device, includes:
    발진기(generator)를 이용하여 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성하는 단계;Generating microwaves of a preset frequency using a generator;
    상기 생성된 마이크로파를 공진기로 마이크로파 커플러(microwave coupler)를 통해 공급하는 단계 - 상기 공진기는 원통형의 외곽 도체 및 중심 도체 사이의 공동(cavity)에 의해 형성됨 -;supplying the generated microwaves to a resonator through a microwave coupler, wherein the resonator is formed by a cavity between a cylindrical outer conductor and a central conductor;
    상기 공진기를 통해 상기 마이크로파를 공진시킴(resonate)으로써 증폭된 전자기장을 생성하는 단계; 및generating an amplified electromagnetic field by resonating the microwave through the resonator; and
    상기 중심 도체에 의해 적어도 일부가 관통되도록 삽입된 에어로졸 생성 기질을 상기 전자기장의 적어도 일부가 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 단계Generating an aerosol by heating at least a portion of the electromagnetic field to an aerosol-generating substrate inserted so as to be at least partially penetrated by the central conductor.
    를 포함하는,Including,
    에어로졸 생성 방법.How to create an aerosol.
  8. 제7항에 있어서,In clause 7,
    상기 원통형의 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체는 동축을 갖는,The cylindrical outer conductor and the central conductor have a coaxial axis,
    에어로졸 생성 방법.How to create an aerosol.
  9. 제7항에 있어서,In clause 7,
    상기 공진기는 상기 공진기 내의 상기 마이크로파의 파장의 1/4의 길이를 갖고,The resonator has a length of 1/4 the wavelength of the microwave within the resonator,
    상기 공진기의 제1 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결된 닫힌 단(short end)으로 형성되고, 상기 제1 단과 대향하는 상기 공진기의 제2 단은 상기 외곽 도체 및 상기 중심 도체가 연결되지 않고 떨어진 열린 단(open end)으로 형성되는,The first end of the resonator is formed as a closed end to which the outer conductor and the central conductor are connected, and the second end of the resonator opposite to the first end is not connected to the outer conductor and the central conductor. Formed with spaced open ends,
    에어로졸 생성 방법.How to create an aerosol.
  10. 제9항에 있어서,According to clause 9,
    상기 제1 단 및 상기 제2 단 사이의 길이는 상기 파장의 1/4의 정수배인,The length between the first end and the second end is an integer multiple of 1/4 of the wavelength,
    에어로졸 생성 방법.How to create an aerosol.
  11. 제7항에 있어서,In clause 7,
    상기 에어로졸 생성 기질의 온도를 측정하는 단계; 및measuring the temperature of the aerosol-generating substrate; and
    상기 측정된 온도가 미리 설정된 제1 임계 온도 이상인 경우 상기 마이크로파의 생성을 중단하는 단계Stopping the generation of the microwaves when the measured temperature is above a preset first threshold temperature.
    를 더 포함하는,Containing more,
    에어로졸 생성 방법.How to create an aerosol.
  12. 제11항에 있어서,According to clause 11,
    상기 발진기를 이용하여 미리 설정된 주파수의 마이크로파를 생성하는 단계는,The step of generating microwaves of a preset frequency using the oscillator,
    상기 마이크로파의 생성이 중단된 상태에서 측정된 상기 에어로졸 생성 기질의 온도가 미리 설정된 제2 임계 온도 미만인 경우 상기 마이크로파를 생성하는 단계Generating the microwaves when the temperature of the aerosol-generating substrate measured while the generation of the microwaves is stopped is below a preset second critical temperature.
    를 포함하는,Including,
    에어로졸 생성 방법.How to create an aerosol.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for executing the method according to any one of claims 7 to 12.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170064989A (en) * 2015-12-02 2017-06-12 한국전기연구원 Microwave heating apparatus using dielectric resonance
KR20190035949A (en) * 2015-08-31 2019-04-03 브리티시 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드 Apparatus for heating smokable material
KR20200101351A (en) * 2017-12-28 2020-08-27 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 Induction heating assembly for steam generator
KR20210123839A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 주식회사 케이티앤지 Aerosol generating device
CN113729304A (en) * 2021-09-30 2021-12-03 深圳麦克韦尔科技有限公司 Aerosol generating device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190035949A (en) * 2015-08-31 2019-04-03 브리티시 아메리칸 토바코 (인베스트먼츠) 리미티드 Apparatus for heating smokable material
KR20170064989A (en) * 2015-12-02 2017-06-12 한국전기연구원 Microwave heating apparatus using dielectric resonance
KR20200101351A (en) * 2017-12-28 2020-08-27 제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님 Induction heating assembly for steam generator
KR20210123839A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 주식회사 케이티앤지 Aerosol generating device
CN113729304A (en) * 2021-09-30 2021-12-03 深圳麦克韦尔科技有限公司 Aerosol generating device

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