KR102323782B1 - Heater structure of aerosol generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로졸 발생장치의 히터 구조에 관한 것이다.
본 발명은 에어로졸 발생 기재가 삽입될 수 있는 내열성 파이프; 파이프의 표면에 형성되는 발열 패턴; 및 발열 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.The present invention relates to a heater structure for an aerosol generating device.
The present invention relates to a heat-resistant pipe into which an aerosol-generating substrate can be inserted; a heating pattern formed on the surface of the pipe; and a pad portion formed at both ends of the heating pattern circuit, to which a power line can be soldered; provides a heater structure for an aerosol generating device comprising a.

Description

에어로졸 발생장치의 히터 구조{HEATER STRUCTURE OF AEROSOL GENERATOR}Heater structure of an aerosol generator

본 발명은 에어로졸 발생장치의 히터 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a heater structure for an aerosol generating device.

에어로졸 발생장치 내에 히터를 삽입하여 에어로졸 발생 기재를 기화시킴으로써 사용자가 흡입이 용이하도록 만들어주는 에어로졸 발생장치가 다수 개발되고 있다. A number of aerosol-generating devices have been developed that insert a heater into the aerosol-generating device to vaporize the aerosol-generating substrate so that the user can easily inhale the aerosol-generating device.

도 1 및 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 히터를 도시한 도면이다. 도 1 및 2에서, 히터는 전기 절연 기질(501)을 포함한다. 전기 절연 기질의 제1 부분(509) 상에서, 전기 전도성 트랙(503)이 존재한다. 전기 전도성 트랙(503)은 커넥션(505)을 통해서 파워 서플라이(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 전기 절연 기질의 제2 부분(511) 상에서, 열적 절연 반사 허니콤 구조(507)가 전기 절연 기질상에 형성된다. 도 2의 히터는 왼쪽에서부터 오른쪽으로 튜브 내로 말아지도록 설계되어, 전기 전도성 트랙을 갖는 전기 절연 기질의 부분(509)은 내부에 존재하고, 열적 절연 허니콤 구조(507)를 갖는 전기 절연 기질의 부분(511)은 외부에 존재한다. 결과적인 히터가 도 2에서 개략적으로 도시된다. 이후, 허니콤 구조는 히터를 열적으로 절연하는데 이용될 수 있고, 바람직하게는 금속이다. 도 2에서 도시된 히터는 함께 사용된 전기적으로 가열되는 흡연 시스템의 외부로부터 히터를 절연하기 위해서 외부에서 열적 절연 반사 허니콤 구조(507)를 가지고 외부 히터로서 이용될 수 있다. 이것은 열 손실을 감소시키고 또한 사용자의 손을 화상으로부터 보호한다.1 and 2 are views showing a heater of an aerosol generating device according to the prior art. 1 and 2 , the heater comprises an electrically insulating substrate 501 . On the first portion 509 of the electrically insulating substrate, an electrically conductive track 503 is present. The electrically conductive track 503 may be connected to a power supply (not shown) via a connection 505 . On the second portion 511 of the electrically insulating substrate, a thermally insulating reflective honeycomb structure 507 is formed on the electrically insulating substrate. The heater of FIG. 2 is designed to be rolled into a tube from left to right, with a portion 509 of the electrically insulating substrate having electrically conductive tracks therein and a portion of the electrically insulating substrate having a thermally insulating honeycomb structure 507 therein. (511) exists externally. The resulting heater is schematically shown in FIG. 2 . Then, the honeycomb structure can be used to thermally insulate the heater, preferably metal. The heater shown in FIG. 2 can be used as an external heater with a thermally insulating reflective honeycomb structure 507 from the outside to insulate the heater from the outside of the electrically heated smoking system used with it. This reduces heat loss and also protects the user's hands from burns.

그러나, 종래의 히터 구조는 전기 절연 기질(501)에 전기 전도성 트랙(503)을 인쇄하여 튜브로 말은 다음 튜브 내에 에어로졸 발생 기재를 삽입하여 가열하는 것으로, 전기 절연 기질(501)은 일반적으로 열 전도율이 높지 않아 전기 전도성 트랙(503)이 형성된 곳과 형성되지 않은 곳 사이의 온도 편차가 크다는 단점이 있다.However, the conventional heater structure is to print an electrically conductive track 503 on an electrically insulating substrate 501, roll it into a tube, and insert an aerosol-generating substrate into the tube to heat it, and the electrically insulating substrate 501 is generally heated. Since the conductivity is not high, there is a disadvantage in that the temperature difference between the place where the electrically conductive track 503 is formed and the place where the electrically conductive track 503 is not formed is large.

또는 기구물(미도시) 상에 전기 전도성 트랙(503)이 인쇄된 전기 절연 기질(501)을 감아서 사용하는 경우, 기구물(미도시)과 전기 전도성 트랙(503) 사이의 이격 때문에 승온 속도가 더디다는 단점이 있다. Alternatively, when using an electrically insulating substrate 501 on which an electrically conductive track 503 is printed on an appliance (not shown) is used, the temperature increase rate is slow due to the separation between the appliance (not shown) and the electrically conductive track 503. has a disadvantage.

대한민국특허공개공보 10-2017-0021361Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0021361

본 발명은 기구물에 발열패턴을 직접 인쇄하여 조립이 용이하고 온도 편차를 줄일 수 있는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a heater structure of an aerosol generating device that can be easily assembled by directly printing a heating pattern on an appliance and can reduce temperature deviation.

본 발명은 에어로졸 발생 기재가 삽입될 수 있는 수용 공간이 내부에 형성되는 내열성 파이프; 파이프의 표면에 형성되는 발열 패턴; 및 발열 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하되, 에어로졸 발생장치에서 기구물로 기능하는 파이프를 발열 패턴에 의해 가열하고 가열된 파이프에 의해 수용 공간에 삽입될 수 있는 에어로졸 발생 기재를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.The present invention relates to a heat-resistant pipe in which an accommodating space into which an aerosol-generating substrate can be inserted; a heating pattern formed on the surface of the pipe; and a pad portion formed at both ends of the heating pattern circuit, to which the power line can be soldered; but, heating a pipe that functions as an appliance in the aerosol generating device by the heating pattern and inserting it into the receiving space by the heated pipe It provides a heater structure of an aerosol-generating device, characterized in that it can heat the aerosol-generating substrate that can be.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내열성 파이프와 발열 패턴 사이에 형성되는 절연층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, an insulating layer formed between the heat-resistant pipe and the heating pattern; provides a heater structure of the aerosol generating device, characterized in that it further comprises.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 절연층은 세라믹을 포함하는 고분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다. In another embodiment of the present invention, the insulating layer provides a heater structure of the aerosol generating device, characterized in that formed of a polymer material including a ceramic.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 절연층은 10~60um의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the insulating layer provides a heater structure of the aerosol generating device, characterized in that having a thickness of 10 ~ 60um.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 발열 패턴과 패드부를 덮는 커버층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, there is provided a heater structure of the aerosol generating device, characterized in that it further comprises; a cover layer covering the heating pattern and the pad portion.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 파이프의 표면에 형성되며 온도를 감지하는 센서 패턴; 및 센서 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, the sensor pattern is formed on the surface of the pipe to sense the temperature; and a pad portion formed at both ends of the sensor pattern circuit, to which a power line can be soldered; provides a heater structure for an aerosol generating device comprising a.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 센서 패턴과 발열 패턴은 절연층 위에 형성되고, 서로 동일한 절연층 또는 다른 절연층에 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.Also, as another example of the present invention, the sensor pattern and the heating pattern are formed on the insulating layer, and provide a heater structure of an aerosol generating device, characterized in that it can be formed on the same insulating layer or different insulating layer with each other.

본 발명이 제공하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조는, 평판이 아닌 곡률을 포함하는 기구물에 패턴 및 납땜부를 형성한 것으로, 기구물에 직접 발열 패턴 인쇄 시, 조립에 용이하고 편차를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 필름 형태의 히터를 감아서 사용하는 것보다 기구물과의 이격을 줄여 승온 속도가 빠르다는 장점이 있다. The heater structure of the aerosol generating device provided by the present invention is to form a pattern and a soldering part on a device having a curvature rather than a flat plate, and has the advantage of being easy to assemble and reducing deviation when printing a heating pattern directly on the device. . In addition, there is an advantage in that the temperature increase rate is faster by reducing the separation from the appliance than using a film-type heater by winding it.

도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 필름이 펼침 형태를 도시한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 히터를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 3에서 A-A'을 따라 절단한 단면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a view showing an unfolded form of a heater film of an aerosol generating device according to the prior art;
2 is a view schematically showing a heater of an aerosol generating device according to the prior art;
3 is a view schematically showing a heater structure of an aerosol generating device according to a first embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 3;
5 is a cross-sectional view schematically showing a heater structure of an aerosol generating device according to a second embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 도면, 도 4는 도 3에서 A-A'을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 에어로졸 발생 기재(T)가 삽입될 수 있는 수용 공간(110)이 내부에 형성되는 내열성 파이프(100) 상에 발열 패턴(210)이 형성된다. Figure 3 is a view schematically showing the heater structure of the aerosol generating device according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. In the aerosol-generating device according to an embodiment of the present invention, the heating pattern 210 is formed on the heat-resistant pipe 100 in which the receiving space 110 into which the aerosol-generating substrate T can be inserted is formed.

발열 패턴(210)은 금속 소재로는, Cu, Kanthal, Inconel, SUS, Cu alloy, Ru, Pt, Ru, Ag/Pd, 비금속 소재로는 CNT, CNT/binder가 이용될 수 있다. 발열 패턴(210)의 두께는 10~60um에, 저항은 0.5~1.5Ω인 것이 바람직하다. 발열 패턴(210)은 파이프(100) 상에 그라비아 코팅, 스크린 인쇄, 에칭, 스프레이 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. The heating pattern 210 may use Cu, Kanthal, Inconel, SUS, Cu alloy, Ru, Pt, Ru, Ag/Pd as a metal material, and CNT or CNT/binder as a non-metal material. The thickness of the heating pattern 210 is preferably 10 to 60 μm, and the resistance is preferably 0.5 to 1.5 Ω. The heating pattern 210 may be formed on the pipe 100 by a method such as gravure coating, screen printing, etching, spray coating, or the like.

또한 절연을 위해, 파이프(100)와 발열 패턴(210) 사이에 절연층(120)이 형성된다. 절연층(120)은 세라믹을 포함하는 고분자 물질로, 절연 페이스트가 도포되어 경화된 후 두께는 10~60um인 것이 바람직하다. 절연층(120)의 두께가 얇을수록 승온속도 빠르다는 장점이 있으나, 너무 얇은 두께이면 전류가 통할 수 있으므로, 10~60um인 것이 적절하다. Also, for insulation, an insulating layer 120 is formed between the pipe 100 and the heating pattern 210 . The insulating layer 120 is a polymer material including ceramic, and after the insulating paste is applied and cured, the thickness is preferably 10 to 60 μm. The thinner the insulating layer 120 is, the faster the temperature rise rate is. However, if the thickness is too thin, current can pass through, so 10 to 60 μm is appropriate.

한편, 절연층(120) 상에 발열 패턴(210)을 형성하고, 배터리(300)와 연결하는 전원선이 납땜될 수 있는 패드부(220)가 발열 패턴(210)의 양 단부에 형성된다. 발열 패턴(210)의 양 단에 패드부(220)를 형성함으로써, 전원선의 연결이 더욱 용이해진다. Meanwhile, a heating pattern 210 is formed on the insulating layer 120 , and pad parts 220 to which a power line connected to the battery 300 can be soldered is formed at both ends of the heating pattern 210 . By forming the pad parts 220 at both ends of the heating pattern 210 , the connection of the power line becomes easier.

절연층(120) 상에 발열 패턴(210)과 패드부(220)가 형성된 후, 발열 패턴(210)과 패드부(220)를 보호할 수 있는 커버층(130)을 형성한다. 커버층(130)은 절연 특성을 가지며 내열성을 가지는 소재로, 필름형태로 제조되어 부착되어도 무방하며, 페이스트 형태로 도포될 수도 있다. After the heating pattern 210 and the pad part 220 are formed on the insulating layer 120 , a cover layer 130 capable of protecting the heating pattern 210 and the pad part 220 is formed. The cover layer 130 is a material having insulating properties and heat resistance, and may be manufactured in the form of a film and attached thereto, or may be applied in the form of a paste.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조는, 발열 패턴(210)의 발열을 제어할 수 있도록, 파이프(100)의 온도를 감지할 수 있는 센서 패턴(230)과 센서 패턴(230)에 연결된 패드부(240)를 더 형성할 수 있다. 센서 패턴(230)과 발열 패턴(210)은 서로 동일한 층에 서로 절연되도록 형성될 수도 있고, 추가적인 절연 필름이나 절연층으로 절연하여,서로 다른 층에 형성할 수 있다. 센서 패턴(230)과 발열 패턴(210)을 서로 다른 층에 형성할 경우, 발열 패턴(210)의 면적을 넓힐 수 있어 승온 속도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a heater structure of an aerosol generating device according to a second embodiment of the present invention. The heater structure of the aerosol generating device according to the second embodiment of the present invention includes a sensor pattern 230 and a sensor pattern ( A pad unit 240 connected to the 230 may be further formed. The sensor pattern 230 and the heating pattern 210 may be formed to be insulated from each other on the same layer, or may be formed on different layers by insulating them with an additional insulating film or insulating layer. When the sensor pattern 230 and the heating pattern 210 are formed on different layers, the area of the heating pattern 210 can be widened, thereby increasing the temperature increase rate.

Claims (7)

에어로졸 발생 기재가 삽입될 수 있는 수용 공간이 내부에 형성되는 내열성 금속 파이프;
내열성 금속 파이프의 바깥 표면에 형성되는 고분자 절연층;
고분자 절연층 상에 형성되는 발열 패턴;
고분자 절연층 상에 발열 패턴과 서로 절연되도록 형성되어 내열성 금속 파이프의 온도를 감지할 수 있는 센서 패턴;
발열 패턴 및 센서 패턴 회로의 양 단에 각각 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 발열 패턴 및 센서 패턴의 패드부; 및
발열 패턴, 센서 패턴 및 이들의 패드부를 덮어 이들을 보호하는 커버층;을 포함하되,
에어로졸 발생장치에서 기구물로 기능하는 내열성 금속 파이프를 발열 패턴에 의해 가열하고 센서 패턴의 온도 감지에 의해 발열 패턴의 발열을 제어하며 가열된 내열성 금속 파이프에 의해 수용 공간에 삽입될 수 있는 에어로졸 발생 기재를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조. a heat-resistant metal pipe having an accommodating space into which the aerosol-generating substrate can be inserted;
a polymer insulating layer formed on the outer surface of the heat-resistant metal pipe;
a heating pattern formed on the polymer insulating layer;
a sensor pattern formed on the polymer insulating layer to insulate the heating pattern from each other to sense the temperature of the heat-resistant metal pipe;
a pad portion of the heating pattern and the sensor pattern formed at both ends of the heating pattern and the sensor pattern circuit, respectively, to which the power line can be soldered; and
A heating pattern, a sensor pattern, and a cover layer covering the pad portion thereof to protect them; including,
An aerosol-generating substrate that can be inserted into the receiving space by heating a heat-resistant metal pipe that functions as a device in the aerosol-generating device by a heating pattern, controlling the heating of the heating pattern by sensing the temperature of the sensor pattern, and using the heated heat-resistant metal pipe. Heater structure of an aerosol generating device, characterized in that it can be heated. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
고분자 절연층은 10~60um의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조. According to claim 1,
The heater structure of the aerosol generating device, characterized in that the polymer insulating layer has a thickness of 10 ~ 60um. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
센서 패턴과 발열 패턴은 서로 동일한 고분자 절연층 또는 다른 고분자 절연층 상에 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조.According to claim 1,
The heater structure of the aerosol generating device, characterized in that the sensor pattern and the heating pattern can be formed on the same polymer insulating layer or different polymer insulating layer.
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