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KR-20260062098-A - AEROSOL GENERATOR COMPRISING A SURFACE ACOUSTIC WAVE ATOMISER

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Abstract

에어로졸 발생 장치(600)용 에어로졸 발생기(100). 에어로졸 발생기(100)는 차례로, 무화 영역(116)을 정의하는 기재(106), 및 기재(106)에 위치된 트랜스듀서(108)를 포함하는 표면 탄성파 무화기(102)를 포함한다. 에어로졸 발생기(100)는 무화 영역(116)에 액체 에어로졸 형성 기재를 공급하도록 배열된 공급 요소(104) 및 트랜스듀서(108)를 작동하도록 배열된 제어기(101)를 포함한다. 제어기(101)는 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 트랜스듀서(108)를 작동시키고, 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 트랜스듀서(108)를 작동시키도록 구성되고, 트랜스듀서(108)가 출력 트랜스듀서로서 작동될 때 제어기(101)는 트랜스듀서(108)로부터 출력 신호를 수신하도록 구성된다.

Inventors

  • 디트만, 린더
  • 에멋, 로버트

Assignees

  • 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20201119
Priority Date
20191223

Claims (15)

  1. 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기로서, 상기 에어로졸 발생기는, 표면 탄성파 무화기로서, 무화 영역을 정의하는 활성 표면(active surface)을 포함하는 기재, 및 기재의 활성 표면에 위치된 트랜스듀서를 포함하는 표면 탄성파 무화기; 액체 에어로졸 형성 기재를 상기 무화 영역에 공급하도록 배열된 공급 요소; 및 상기 트랜스듀서를 작동시키도록 배열된 제어기를 포함하며; 상기 제어기는 상기 기재의 활성 표면에 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 상기 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되며, 상기 제어기는 상기 기재의 활성 표면 상의 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 상기 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되며, 상기 제어기는 상기 트랜스듀서가 출력 트랜스듀서로서 작동될 때 상기 트랜스듀서로부터 출력 신호를 수신하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 트랜스듀서가 입력 트랜스듀서로서 작동될 때 상기 트랜스듀서에 입력 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 트랜스듀서가 출력 트랜스듀서로서 작동될 때 상기 제어기에 의해 상기 트랜스듀서로부터 수신된 상기 출력 신호에 기초하여 상기 입력 트랜스듀서를 제어하기 위해 상기 입력 신호를 변화시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에어로졸 발생기는 공급 요소에 의해 상기 무화 영역에 공급된 액체 에어로졸 형성 기재의 유량을 제어하도록 배열된 흐름 제어 요소를 포함하고, 상기 제어기는 입력 신호를 상기 흐름 제어 요소에 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 트랜스듀서가 출력 트랜스듀서로서 작동될 때 상기 제어기에 의해 상기 트랜스듀서로부터 수신된 상기 출력 신호에 기초하여 상기 입력 신호를 변화시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 기재의 활성 표면에 위치된 반사기를 더 포함하며, 상기 무화 영역은 상기 트랜스듀서와 상기 반사기 사이에 위치되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 트랜스듀서는 제1 트랜스듀서이며, 상기 반사기는 제1 반사기이며, 상기 표면 탄성파 무화기는, 상기 기재의 활성 표면에 위치된 제2 트랜스듀서로서, 상기 제어기는 상기 기재의 활성 표면에 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 상기 제2 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되고, 상기 제어기는 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 상기 제2 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되는 제2 트랜스듀서; 및 입력 트랜스듀서로서 작동될 때 상기 제2 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 반사시키도록 위치되어, 출력 트랜스듀서로서 작동될 때 반사된 상기 표면 탄성파가 상기 제2 트랜스듀서에 의해 수신되는 제2 반사기를 더 포함하며; 상기 제어기는 상기 제2 트랜스듀서가 출력 트랜스듀서로서 작동될 때 상기 제2 트랜스듀서로부터 출력 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 무화 영역은 상기 제1 트랜스듀서와 상기 제1 반사기 사이에만 위치되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  6. 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기로서, 상기 에어로졸 발생기는, 표면 탄성파 무화기로서, 무화 영역을 정의하는 활성 표면을 포함하는 기재, 및 상기 기재의 활성 표면에 각각 위치된 제1 트랜스듀서, 제2 트랜스듀서, 제3 트랜스듀서 및 제4 트랜스듀서를 포함하는 표면 탄성파 무화기; 액체 에어로졸 형성 기재를 상기 무화 영역에 공급하도록 배열된 공급 요소; 및 상기 제1 트랜스듀서, 상기 제2 트랜스듀서, 상기 제3 트랜스듀서 및 상기 제4 트랜스듀서를 작동시키도록 배열된 제어기를 포함하며; 상기 제어기는 상기 기재의 활성 표면에 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 상기 제1 트랜스듀서 및 상기 제2 트랜스듀서 각각을 작동시키도록 구성되며; 상기 제3 트랜스듀서는 상기 제1 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 수신하도록 위치되고, 상기 제어기는 상기 제1 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 상기 제3 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제3 트랜스듀서로부터 출력 신호를 수신하도록 구성되며; 상기 제4 트랜스듀서는 상기 제2 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 수신하도록 위치되고, 상기 제어기는 상기 제2 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 상기 제4 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제4 트랜스듀서로부터 출력 신호를 수신하도록 구성되며; 상기 무화 영역은 상기 제1 트랜스듀서와 상기 제3 트랜스듀서 사이에만 위치되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어기는 제1 입력 신호를 상기 제1 트랜스듀서에 제공하고 제2 입력 신호를 상기 제2 트랜스듀서에 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제3 트랜스듀서로부터 상기 제어기에 의해 수신된 출력 신호와 상기 제4 트랜스듀서로부터 상기 제어기에 의해 수신된 상기 출력 신호 사이의 비교에 기초하여 상기 제1 입력 트랜스듀서를 제어하기 위해 상기 제1 입력 신호를 변경하고 상기 제2 입력 트랜스듀서를 제어하기 위해 상기 제2 입력 신호를 변경하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 입력 신호는 상기 제1 입력 신호와 동일한, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 공급 요소는 상기 공급 요소에 의해 상기 무화 영역에 공급된 액체 에어로졸 형성 기재의 유량을 제어하도록 배열된 흐름 제어 요소를 포함하고, 상기 제어기는 입력 신호를 상기 흐름 제어 요소에 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제3 트랜스듀서로부터 상기 제어기에 의해 수신된 상기 출력 신호와 상기 제4 트랜스듀서로부터 상기 제어기에 의해 수신된 상기 출력 신호 사이의 비교에 기초하여 상기 입력 신호를 변경하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  10. 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기로서, 표면 탄성파 무화기로서, 무화 영역을 정의하는 활성 표면을 포함하는 기재, 상기 기재의 활성 표면에 위치된 제1 트랜스듀서; 및 상기 기재의 활성 표면에 위치되는 제2 트랜스듀서로서, 상기 무화 영역이 상기 제1 트랜스듀서와 상기 제2 트랜스듀서 사이에 위치되는 제2 트랜스듀서를 포함하는 표면 탄성파 무화기; 액체 에어로졸 형성 기재를 상기 무화 영역에 공급하도록 배열된 공급 요소; 상기 제1 트랜스듀서 및 상기 제2 트랜스듀서를 작동시키도록 배열된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 기재의 활성 표면에 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 상기 제1 트랜스듀서를 작동시키도록 구성되고, 상기 제2 트랜스듀서는 상기 제1 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 수신하도록 위치되고, 상기 제어기는 상기 제1 트랜스듀서에 의해 발생된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 상기 제2 트랜스듀서를 작동시켜, 상기 제2 트랜스듀서가 출력 신호를 제공하도록 구성되는, 제어기; 증폭기로서, 상기 표면 탄성파 무화기가 상기 증폭기용 피드백 라인으로서 배열되어, 상기 증폭기가 상기 제2 트랜스듀서용 출력 신호를 수신하고 증폭기 출력 신호를 제공하도록 구성되는, 증폭기; 및 상기 증폭기 출력 신호를 수신하고 상기 제어기에 분석기 출력 신호를 제공하도록 배열된 분석기를 포함하는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 분석기는 주파수 분석기, 전력 분석기, 및 상 분석기 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 제어기는 입력 신호를 상기 제1 트랜스듀서에 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제어기에 의해 수신된 상기 분석기 출력 신호에 기초하여 상기 제1 트랜스듀서를 제어하기 위해 입력 신호를 변경하도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  13. 제10항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 공급 요소는 상기 공급 요소에 의해 상기 무화 영역에 공급된 액체 에어로졸 형성 기재의 유량을 제어하도록 배열된 흐름 제어 요소를 포함하고, 상기 제어기는 상기 흐름 제어 요소에 입력 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제어기에 의해 수신된 상기 분석기 출력 신호에 기초하여 입력 신호를 변화시키도록 구성되는, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재는 압전 기재인, 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기.
  15. 에어로졸 발생 장치로서, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생기; 전력 공급부; 및 액체 에어로졸 형성 기재를 수용하기 위한 액체 저장부를 포함하며, 상기 공급 요소는 액체 에어로졸 형성 기재를 상기 액체 저장부로부터 상기 무화 영역으로 공급하도록 배열되는, 에어로졸 발생 장치.

Description

표면 탄성파 무화기를 포함하는 에어로졸 발생기{AEROSOL GENERATOR COMPRISING A SURFACE ACOUSTIC WAVE ATOMISER} 본 개시는 에어로졸 발생 장치용 에어로졸 발생기에 관한 것으로, 에어로졸 발생기는 표면 탄성파 무화기 및 공급 요소를 포함한다. 본 개시는 또한 에어로졸 발생기를 포함하는 에어로졸 발생 장치에 관한 것이다. 에어로졸 형성 기재가 연소되기보다는 가열되는 에어로졸 발생 시스템이 당업계에 공지되어 있다. 통상적으로 그러한 에어로졸 발생 시스템에서, 에어로졸은 에어로졸 발생 장치의 에어로졸 발생기로부터 에어로졸 형성 기재로의 에너지 전달에 의해 발생된다. 예를 들어, 공지된 에어로졸 발생 장치는 액체 에어로졸 형성 기재를 가열하고 증발시키도록 배열된 히터를 포함한다. 에어로졸 발생 장치의 사용자에게 일관된 사용자 경험을 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 공지된 에어로졸 발생 장치는 액체 에어로졸 형성 기재가 히터와 같은 에어로졸 발생기에 공급되는 속도의 불충분한 제어를 제공할 수 있다. 공지된 에어로졸 발생 장치는 또한 에어로졸 발생기가 액체 에어로졸 형성 기재를 증발시키는 속도의 불충분한 제어를 제공할 수 있다. 이들 단점은 모두 일관되지 않은 사용자 경험을 초래할 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시적이고 비제한적인 예시로서 주어진 바람직한 구현예에 대한 다음의 상세한 설명에 비추어 더욱 명백해질 것이다: 도 1은 트랜스듀서 및 반사기를 포함하는 에어로졸 발생기의 평면도를 도시한다. 도 2는 트랜스듀서 및 반사기를 포함하는 에어로졸 발생기의 평면도를 도시하며, 여기서 반사기는 오목부를 형성하는 복수의 벽에 포함된다. 도 3은 도 2의 에어로졸 발생기의 사시도를 도시한다. 도 4는 반사기를 포함하지 않는다는 것을 제외하면 도 1의 것과 동일한 에어로졸 발생기를 나타낸다. 도 5는 제1 트랜스듀서, 제2 트랜스듀서, 제1 반사기 및 제2 반사기를 포함하는 에어로졸 발생기의 평면도를 도시한다. 도 6은 제1 트랜스듀서, 제2 트랜스듀서, 제3 트랜스듀서 및 제4 트랜스듀서를 포함하는 에어로졸 발생기의 평면도를 도시한다. 도 7은 제1 트랜스듀서, 제2 트랜스듀서, 증폭기 및 분석기를 포함하는 에어로졸 발생기의 평면도를 도시한다. 도 8은 에어로졸 발생기를 포함하는 에어로졸 발생 장치를 나타낸다. 도 1의 구현예의 에어로졸 발생기(100)는 제어기(101), 표면 탄성파 무화기(102), 흐름 제어 요소(103) 및 공급 요소(104)를 포함한다. 표면 탄성파 무화기(102)는 압전 재료의 시트를 포함하는 기재(106), 및 기재(106)의 활성 표면(110)에 배열된 트랜스듀서(108)를 포함한다. 트랜스듀서(108)는 전극의 제1 어레이(112) 및 전극의 제1 어레이(112)와 인터리브된 제2 어레이(114)를 포함한다. 전극의 제1 및 제2 어레이(112, 114)는 선형이고 서로 평행하다. 사용 중에, 트랜스듀서(108)는 기재(106)의 활성 표면(110)에 표면 탄성파를 발생시킨다. 전극의 제1 및 제2 어레이(112, 114)의 선형 형상은 기재(106)의 활성 표면(110) 상의 무화 영역(116)을 향하는 선형 파면을 갖는 표면 탄성파를 초래한다. 제어기(101)는 트랜스듀서(108)를 작동시키도록 구성된다. 이러한 이유로, 제어기(101)는 트랜스듀서(108)에 전기적으로 연결된다. 제어기(101)는 기재(106)의 활성 표면(110)에서 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 트랜스듀서(108)를 작동시키도록 구성된다. 제어기(101)는 또한 기재(106)의 활성 표면(110)에서 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 트랜스듀서(108)를 작동시키도록 구성된다. 공급 요소(104)는 기재의 수동 표면에 있는 유입구(표시되지 않음)와 기재(106)의 활성 표면(110)에 있는 배출구(105) 사이에서 기재(106)을 통해 연장되는 채널을 포함한다. 배출구(105)는 무화 영역(116) 내에 위치된다. 사용 중에, 액체 에어로졸 형성 기재는 채널을 통해 무화 영역(116)으로 공급되고, 여기서 기재는 트랜스듀서(108)에 의해 발생된 표면 탄성파에 의해 무화된다. 에어로졸 발생기(100)는 또한, 무화 영역(116)이 트랜스듀서(108)와 반사기(130) 사이에 위치되도록 기재(106)의 활성 표면(110)에 위치된 반사기(130)를 포함한다. 반사기(130)는 각각 선형 형상을 가지며 서로 평행하게 배열된 반사기 전극의 어레이(132) 및 트랜스듀서(108)의 전극의 제1 및 제2 어레이(112, 114)를 포함한다. 사용 중에, 예를 들어 소량의 액체 에어로졸 형성 기재가 무화 영역(116)에 증착되거나, 액체 에어로졸 형성 기재가 증착되지 않는 경우, 트랜스듀서(108)에 의해 발생된 표면 탄성파의 일부는 무화 영역(116)을 통해 완전히 전달될 수 있다. 반사기(130)는 임의의 투과된 표면 탄성파를 무화 영역(116)을 향해 그리고 트랜스듀서(108)를 향해 다시 반사시키도록 기능을 한다. 반사된 표면 탄성파가 트랜스듀서(108)에 도달할 때, 제어기(101)는 반사된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 트랜스듀서(108)를 작동시킨다. 트랜스듀서(108)는 입력 트랜스듀서 및 출력 트랜스듀서로서 작동될 수 있기 때문에, 트랜스듀서(108)는 무화 영역(116) 상의 액체 에어로졸 형성 기재의 샘플을 감지할 수 있는 센서를 형성한다. 트랜스듀서(108)가 출력 트랜스듀서로서 작동될 때, 이는 감지된 액체 에어로졸 형성 기재의 특성의 함수인 출력 신호를 발생시킨다. 출력 신호는 제어기(101)에 의해 수신되며, 이는 트랜스듀서(108)가 입력 트랜스듀서로서 작동될 때 트랜스듀서(108)에 송신되는 입력 신호를 수정할 수 있다. 이로 인해, 입력 트랜스듀서로서 작동하는 트랜스듀서(108)는 표면 탄성파의 발생을 적응시켜 액체 에어로졸 형성 기재의 무화를 향상시킨다. 출력 신호가 제어기(101)에 의해 수신될 때, 제어기(101)는 입력 신호를 흐름 제어 요소(103)에 제공한다. 흐름 제어 요소(103)는 액체 에어로졸 형성 기재의 무화를 향상시키기 위해서, 공급 요소(104)에 의해 액체 에어로졸 형성 기재의 유량을 기재(106)의 활성 표면(110) 상의 무화 영역(116)에 적응시킨다. 도 2 및 도 3은 반사기(130)가 오목부(140)를 정의하는 복수의 벽(142)에 포함되는 것을 제외하면, 도 1의 것과 유사한 에어로졸 발생기를 도시한다. 복수의 벽(142)은 트랜스듀서(108)에 의해 발생된 표면 탄성파를 무화 영역(116)을 향해 반사시키도록 배열된 한 쌍의 각진 벽(144)을 포함한다. 복수의 벽(142)은 또한, 무화 영역(116)으로부터 다시 무화 영역(116)을 향해 그리고 트랜스듀서(108)를 향해 멀어지는 방향으로 트랜스듀서(108)로부터 전파되는 임의의 표면 탄성파를 반사시키도록 배열된 후방 벽(146)을 포함한다. 반사된 표면 탄성파가 트랜스듀서(108)에 도달할 때, 제어기(101)는 반사된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 트랜스듀서를 작동시킨다. 제어기(101)는 도 1의 구현예에서와 같이 입력 트랜스듀서로서 작동될 때 트랜스듀서(108) 및 흐름 제어 요소(103)를 제어할 수 있다. 도 4의 구현예는 반사기가 제공되지 않는 것을 제외하면 도 1 내지 도 3의 구현예와 동일하다. 따라서, 무화 영역(116) 내의 액체 에어로졸 형성 기재에 도달하는 표면 탄성파만이 액체 에어로졸 형성 기재에 의해 트랜스듀서(108)를 향해 반사된다. 반사된 표면 탄성파가 트랜스듀서(108)에 도달할 때, 제어기(110)는 반사된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 트랜스듀서를 작동시킨다. 제어기는 도 1 내지 도 3의 구현예에서와 같이, 입력 트랜스듀서로서 작동될 때, 트랜스듀서(108) 및 흐름 제어 요소(103)를 제어할 수 있다. 도 5의 구현예에서, 에어로졸 발생기(100)의 표면 탄성파 무화기(102)는 압전 재료의 시트, 제1 트랜스듀서(108), 제2 트랜스듀서(109), 제3 트랜스듀서(111) 및 제4 트랜스듀서(113)를 차례로 포함하는 기재(106)를 포함한다. 제1(108), 제2(109), 제3(111) 및 제4(113) 트랜스듀서는 기재(106)의 활성 표면(110)에 배열된다. 각각의 트랜스듀서(108, 109, 111, 113)는 전극의 제1 어레이(112) 및 전극의 제1 어레이(112)와 인터리브된 제2 어레이(114)를 포함한다. 각각의 트랜스듀서(108, 109, 111, 113)의 전극의 제1 및 제2 어레이는 만곡되고 서로 평행하다. 제어기(101)는 기재(106)의 활성 표면(110)에서 표면 탄성파를 발생시키기 위한 입력 트랜스듀서로서 제1 트랜스듀서(108) 및 제2 트랜스듀서(109) 각각을 작동시키도록 구성된다. 제3 트랜스듀서(111)는 제1 트랜스듀서(108)에 의해 발생된 표면 탄성파를 수신하도록 위치되고, 제어기(101)는 제1 트랜스듀서(108)에 의해 발생된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 제3 트랜스듀서(111)를 작동시키도록 구성된다. 마찬가지로, 제4 트랜스듀서(113)는 제2 트랜스듀서(109)에 의해 발생된 표면 탄성파를 수신하도록 위치되고, 제어기(101)는 제4 트랜스듀서(113)를 제2 트랜스듀서(109)에 의해 발생된 표면 탄성파를 감지하기 위한 출력 트랜스듀서로서 작동시키도록 구성된다. 사용 중에, 제1(108) 및 제2(109) 트랜스듀서 각각은 기재(106)의 활성 표면(110)에 표면 탄성파를 발생시킨다. 제1 트랜스듀서(108)의 전극의 제1(112) 및 제2(114) 어레이의 만곡 형상은 기재(106)의 활성 표면(110) 상의 무화 영역(116)을 향해 그리고 제3 트랜스듀서(111)를 향해 포커싱된 오목한 파면을 갖는 표면 탄성파를 초래한다. 제2 트랜스듀서(109)의 전극의 제1(112) 및 제2(114) 어레이의 만곡 형상은 제4 트랜스듀서(113)를 향해 포커싱된 오목한 파