KR102256429B1

KR102256429B1 - Fine particle generator

Info

Publication number: KR102256429B1
Application number: KR1020200104076A
Authority: KR
Inventors: 이현성; 조해나
Original assignee: 주식회사 이노아이티
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2021-05-27
Also published as: KR20200100580A

Abstract

본 발명은 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 액상형태의 흡입물질을 수용할 수 있는 액상 카트리지와, 액상 카트리지에 설치되어 액상을 기화시키는 초음파 발생기와, 초음파 발생기로 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치와, 외부의 습도를 감지하는 습도센서와, 습도센서에서 감지한 외부습도를, 기설정한 외부습도에 따른 액적 발생을 최소화할 수 있는 초음파 주파수와 진동출력에 맵핑하여, 초음파 발생기에서 출력하는 초음파의 주파수와 진동출력을 제어하여 액적의 발생을 저감시키는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 입자 발생 장치를 제공한다.The present invention is a device for generating fine particles to generate fine particles so that fine particles can be inhaled by an inhalation action, comprising: a liquid cartridge capable of accommodating a liquid inhalation material; and ultrasonic waves installed in the liquid cartridge to vaporize the liquid. It is possible to minimize the generation of droplets according to the preset external humidity, such as a generator, a power storage device that can supply instantaneous high power with an ultrasonic generator, a humidity sensor that detects external humidity, and the external humidity detected by the humidity sensor. It provides a device for generating fine particles, characterized in that it comprises a control device for reducing the generation of droplets by controlling the frequency and vibration output of the ultrasonic wave output from the ultrasonic generator by mapping the present ultrasonic frequency and vibration output.

Description

Fine particle generator {FINE PARTICLE GENERATOR}

본 발명은 액상 형태의 흡입물질을 기화시키는 미세 입자 발생 장치에 관한 것으로 특히 액적 발생을 현저하게 저감할 수 있는 미세 입자 발생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for generating fine particles that vaporizes a liquid inhaled substance, and more particularly, to a device for generating fine particles capable of remarkably reducing the generation of droplets.

공기 중의 미세 입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.Inhalation of preference substances such as smoking, commonly referred to as inhaling fine particles in the air, ie aerosols, can be achieved. In the past, cigarettes in the form of cigarettes were almost the only means of inhaling these favorite substances, but in recent years, electronic cigarettes have been established as another means. E-cigarettes generate fine particles by vaporizing the inhaled material into vapor by applying heat or ultrasonic waves to the cartridge containing the inhaled material in liquid form, so it is completely differentiated from the conventional cigarette-type cigarette that generates smoke by burning it. As a result, it has the advantage of being able to prevent the generation of various harmful substances that may occur due to combustion.

또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 이러한 전자담배에서는, 건조 담배잎이 채워지는 궐련부의 구성을 갖는 통상의 담배와는 다르게, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 전자담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.In addition, according to the demands of consumers who prefer a cigarette-type regular cigarette, a filter part of a regular cigarette and an electronic cigarette having the shape of a cigarette part are also being proposed. It has a configuration in which a user inhales through a filter unit having a configuration equivalent to a conventional cigarette while vaporizing with a heater. In such an electronic cigarette, unlike a conventional cigarette having a configuration of a cigarette portion filled with dry tobacco leaves, an inhalation substance is impregnated or filled with paper buried on the surface. When the electronic cigarette is inserted into the holder and the heater inside the holder is heated to vaporize the suction material inside the cigarette unit, the user can inhale the suction material vaporized through the filter unit. As with conventional electronic cigarettes, it has the advantage that combustion does not occur, and the vaporized inhalation material can be inhaled through the filter unit with the same mechanism as when smoking a regular cigarette, so the user can feel the same feeling as smoking a regular cigarette. There will be.

또한 흡입 물질이 액상 형태로 담긴 액상 카트리지와 궐련이 삽입되는 홀을 설치하여 상기 액상 카트리지의 코일을 가열하여 액상을 기화시키고, 기화된 액상이 통로를 통해 궐련이 삽입된 홀로 유입되면서 궐련 둘레에 설치된 파이프 히터를 가열하여 액상으로부터 기화되는 흡입물질과 궐련에서 기화되는 흡입물질을 함께 흡입할 수 있는 구조를 적용할 수도 있다. 도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도로서, 도 1을 참조하면 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)를 사용할 때 액상 카트리지(30)의 코일(31)을 가열하며, 액상이 기화되어 통로를 통해 궐련(10)이 삽입된 홀(20)로 유입되면서 홀(20) 내부에 구비되어 궐련(10) 주위에서 궐련(10)을 가열하도록 설치된 파이프 히터(40)를 가열하여 상기 액상 카트리지(30)에서 액상으로부터 기화되는 흡입물질과 상기 홀(20)에 삽입된 궐련(10)에서 기화되는 흡입물질을 함께 흡입할 수 있는 구조를 적용할 수 있다. 도 2는 도 1에 도시한 미세 입자 발생 장치에 적용하는 액상 카트리지를 도시한 단면도로서, 액상 카트리지(30)는 하단에 코일(31)을 구비하며, 미세 입자 발생 장치(100)에 장착하거나 분리할 수 있다. 그러나 상기와 같이 액상 카트리지(30)를 사용할 때 액상으로부터 기화되는 흡입물질이 액상 카트리지(30)의 내벽에 충돌하면서 입자의 운동에너지가 줄어들어 액화가 축적되어 쌓이는 현상인 액적이 발생할 수 있으며, 이러한 액적으로 인해 사용자에게 만족스러운 흡입감을 제공하지 못할 뿐만 아니라 미세 입자 발생 장치(100)가 고장날 가능성도 배제할 수 없었다.In addition, a liquid cartridge containing the suction material in a liquid form and a hole into which the cigarette is inserted are installed to heat the coil of the liquid cartridge to vaporize the liquid, and the vaporized liquid flows through the passage into the hole into which the cigarette is inserted, and is installed around the cigarette. A structure capable of inhaling the suction substance vaporized from the liquid phase and the suction substance vaporized from the cigarette may be applied by heating the pipe heater. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a fine particle generating device to which the present invention can be applied. Referring to FIG. 1, when a user uses the fine particle generating device 100, the coil 31 of the liquid cartridge 30 Is heated, and the liquid phase is vaporized and flows through the passage into the hole 20 into which the cigarette 10 is inserted, and the pipe heater is provided inside the hole 20 to heat the cigarette 10 around the cigarette 10 ( By heating 40), a structure capable of inhaling the suction substance vaporized from the liquid phase in the liquid cartridge 30 and the suction substance vaporized from the cigarette 10 inserted into the hole 20 may be applied. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a liquid cartridge applied to the fine particle generating device shown in FIG. 1, wherein the liquid cartridge 30 has a coil 31 at the lower end, and is mounted on or separated from the fine particle generating device 100 can do. However, when the liquid cartridge 30 is used as described above, as the suction material vaporized from the liquid collides with the inner wall of the liquid cartridge 30, the kinetic energy of the particles decreases, so that liquid droplets accumulate and accumulate. As a result, a satisfactory sense of inhalation may not be provided to the user, and the possibility of failure of the fine particle generating device 100 could not be excluded.

본 발명은 액상 카트리지를 사용하는 미세 입자 발생 장치에서 액적 발생을 현저하게 저감할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a fine particle generating device capable of remarkably reducing the generation of droplets in a fine particle generating device using a liquid cartridge.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 액상형태의 흡입물질을 수용할 수 있는 액상 카트리지와, 액상 카트리지에 설치되어 액상을 기화시키는 초음파 발생기와, 초음파 발생기로 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치와, 외부의 습도를 감지하는 습도센서와, 습도센서에서 감지한 외부습도를, 기설정한 외부습도에 따른 액적 발생을 최소화할 수 있는 초음파 주파수와 진동출력에 맵핑하여, 초음파 발생기에서 출력하는 초음파의 주파수와 진동출력을 제어하여 액적의 발생을 저감시키는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 입자 발생 장치를 제공한다. The present invention for achieving the above object is a fine particle generating device for generating fine particles so that fine particles can be inhaled by an inhalation action, a liquid cartridge capable of accommodating an inhalation material in a liquid form, and a liquid cartridge An ultrasonic generator that is installed to vaporize a liquid phase, a power storage device that can supply instantaneous high power with the ultrasonic generator, a humidity sensor that detects external humidity, an external humidity detected by the humidity sensor, and a preset external humidity. Microparticle generation, characterized in that it comprises a control device to reduce the generation of droplets by controlling the frequency and vibration output of the ultrasonic wave output from the ultrasonic generator by mapping the ultrasonic frequency and vibration output that can minimize the occurrence of droplets according to Provide the device.

여기서, 본 발명은 바람직하게는 온오프 동작을 하면서 축전장치로부터 초음파 발생기로 공급되는 전력량을 조절하는 FET를 추가로 포함할 수 있다. Here, the present invention may further include a FET that adjusts the amount of power supplied from the power storage device to the ultrasonic generator while preferably performing an on-off operation.

본 발명에 따르면, 액상 카트지지를 사용하는 미세 입자 발생 장치에서 액적 발생을 현저하게 저감할 수 있어서 액적으로 인해 사용자에게 만족스러운 흡입감을 제공하지 못하는 문제점을 해결할 수 있고, 액적으로 인한 기기의 고장을 방지할 수 있다. According to the present invention, it is possible to significantly reduce the generation of droplets in a device for generating fine particles using a liquid cart support, thereby solving the problem of not providing a satisfactory sense of inhalation to the user due to droplets, and preventing device failure due to droplets. Can be prevented.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 미세 입자 발생 장치에 적용하는 액상 카트리지를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 블럭도이다. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a device for generating fine particles to which the present invention can be applied.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a liquid cartridge applied to the device for generating fine particles shown in FIG. 1.
3 is a block diagram of an apparatus for generating fine particles according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다.In the following, the present invention will be described in detail through examples and drawings.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 미세 입자 발생 장치에 적용하는 액상 카트리지를 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 블럭도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치(100)는 액상형태의 흡입물질을 수용할 수 있는 액상 카트리지(30)와 액상 카트리지(30)에 설치되어 액상을 가열하는 코일(31)과 코일(31)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(50)와 온오프 동작을 하면서 축전장치(50)로부터 코일(31)에 공급되는 전력량을 조절하는 FET(61)와 외부의 온도를 감지하는 온도센서(70)와 외부의 습도를 감지하는 습도센서(90)와 온도센서(70)에서 감지된 온도와 습도센서(90)에서 감지한 습도에 따라 액적을 저감할 수 있도록 축전장치(50)로부터 코일(31)에 공급되는 전력의 듀티(Duty)나 공급시간을 제어하는 제어장치(60)를 포함한다. 사용자가 액상 카트리지(30)를 미세 입자 발생 장치(100)에 장착하고 미세 입자 발생 장치(100)에 설치된 미도시된 버튼을 누르면, 제어장치(60)는 축전장치(50)을 제어하여 코일(31)에 전력을 공급하고 코일(31)에 의해 액상 카트리지(30)에 수용된 액상이 가열되어 기화되게 되는데, 상술한 바와 같이 액상으로부터 기화되는 흡입물질이 액상 카트리지(30)의 내벽에 충돌하면서 액적이 발생할 수 있다. 본 발명에서는 제어장치(60)에 미리 외부온도, 외부습도에 따라 액적의 발생을 최소화할 수 있는 전력의 듀티(Duty), 공급시간이 설정될 수 있다. 따라서, 제어장치(60)는 미세 입자 발생 장치(100)가 사용되는 동안 온도센서(70)에서 감지한 외부온도와 습도센서(90)에서 감지한 외부습도를 기설정한 외부온도, 외부습도에 따른 액적의 발생을 최소화할 수 있는 전력의 듀티(Duty), 공급시간에 맵핑(Mapping)하며, 이에 따라 전력의 듀티를 제어하는 경우는 제어장치(60)에서 FET(61)로 출력하는 PWM신호를 조절하여 축전장치(50)로부터 코일(51)에 공급하는 전력을 조절하고, 전력의 공급시간을 제어하는 경우는 축전장치(50)를 제어하여 축전장치(50)로부터 코일(31)에 공급하는 전력의 공급시간을 조절해서 액적의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한 본 발명은 실시예에 따라, 액상 카트리지(30)에 초음파 발생기(80)를 설치하여 초음파에 의해 액상을 기화시킬 수도 있는데, 본 발명에서는 제어장치(60)에 미리 외부습도에 따라 액적의 발생을 최소화할 수 있는 초음파 발생기(80)에서 출력하는 초음파의 주파수와 진동출력이 설정될 수 있다. 따라서, 제어장치(60)는 미세 입자 발생 장치(100)가 사용되는 동안 습도센서(90)에서 감지한 외부습도를 기설정한 외부습도에 따른 액적의 발생을 최소화할 수 있는 초음파의 주파수와 진동출력에 맵핑(Mapping)하며, 이에 따라 제어장치(60)는 초음파 발생기(80)를 제어하여 초음파 발생기(80)에 출력하는 초음파의 주파수와 진동출력을 조절해서 액적의 발생을 저감시킬 수 있다. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a device for generating fine particles to which the present invention can be applied. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a liquid cartridge applied to the device for generating fine particles shown in FIG. 1. 3 is a block diagram of an apparatus for generating fine particles according to an embodiment of the present invention. 1 to 3, the fine particle generator 100 according to the present invention includes a liquid cartridge 30 capable of accommodating a liquid inhalation material and a coil installed in the liquid cartridge 30 to heat the liquid. The power storage device 50 capable of instantaneously supplying high power to the 31 and the coil 31, and an FET 61 that controls the amount of power supplied from the power storage device 50 to the coil 31 while performing an on-off operation, and Droplets can be reduced according to the temperature detected by the temperature sensor 70 that senses the external temperature and the humidity sensor 90 that detects the external humidity and the temperature detected by the temperature sensor 70 and the humidity detected by the humidity sensor 90. It includes a control device 60 for controlling the duty or supply time of the power supplied from the power storage device 50 to the coil 31 so that the power storage device 50 may be used. When a user mounts the liquid cartridge 30 to the fine particle generating device 100 and presses a button not shown installed on the fine particle generating device 100, the control device 60 controls the power storage device 50 to control the coil ( 31), and the liquid contained in the liquid cartridge 30 is heated by the coil 31 to be vaporized. As described above, the suction material vaporized from the liquid phase collides with the inner wall of the liquid cartridge 30 Enemies can arise. In the present invention, a duty and a supply time of power capable of minimizing the generation of droplets may be set in the control device 60 in advance according to an external temperature and an external humidity. Accordingly, the control device 60 sets the external temperature detected by the temperature sensor 70 and the external humidity detected by the humidity sensor 90 while the fine particle generating device 100 is being used to a preset external temperature and external humidity. A PWM signal that is output from the control device 60 to the FET 61 when the duty of power and the supply time are mapped to minimize the occurrence of the resulting droplet. Controls the power supplied from the power storage device 50 to the coil 51 by controlling the power storage device 50, and when controlling the supply time of power, the power storage device 50 is controlled to supply the power to the coil 31 from the power storage device 50. The generation of droplets can be reduced by adjusting the supply time of the electric power. In addition, according to an embodiment of the present invention, an ultrasonic generator 80 may be installed in the liquid cartridge 30 to vaporize the liquid by ultrasonic waves. In the present invention, the control device 60 generates droplets according to external humidity in advance. The frequency and vibration output of the ultrasonic waves output from the ultrasonic generator 80 that can minimize the can be set. Accordingly, the control device 60 sets the external humidity detected by the humidity sensor 90 while the fine particle generating device 100 is in use, and the frequency and vibration of the ultrasonic wave can minimize the generation of droplets according to the preset external humidity. Mapping is performed on the output, and accordingly, the control device 60 controls the ultrasonic generator 80 to adjust the frequency and vibration output of the ultrasonic waves output to the ultrasonic generator 80 to reduce the generation of droplets.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims can implement various modifications. Of course, such changes are intended to be within the scope of the description of the claims.

100 : 미세 입자 발생 장치 10 : 궐련
20 : 홀 30 : 액상 카트리지
31 : 코일 40 : 파이프 히터
50 : 축전장치 60 : 제어장치
61 : FET 70 : 온도센서
80 : 초음파 발생기 90 : 습도센서100: fine particle generator 10: cigarette
20: hole 30: liquid cartridge
31: coil 40: pipe heater
50: power storage device 60: control device
61: FET 70: temperature sensor
80: ultrasonic generator 90: humidity sensor

Claims

In the fine particle generating device for generating fine particles so that fine particles can be inhaled by an inhalation action,
A liquid cartridge capable of accommodating a liquid inhaled substance,
An ultrasonic generator installed in the liquid cartridge to vaporize the liquid,
A power storage device that can supply instantaneously high power with an ultrasonic generator
A humidity sensor that detects external humidity,
By mapping the external humidity sensed by the humidity sensor to the ultrasonic frequency and vibration output that can minimize the occurrence of droplets according to the preset external humidity, the frequency and vibration output of the ultrasonic waves output from the ultrasonic generator are controlled to prevent the generation of droplets. Fine particle generation apparatus comprising a control device for reducing.

The method of claim 1,
A fine particle generating device further comprising a FET that controls the amount of power supplied from the power storage device to the ultrasonic generator while performing an on-off operation.