KR102323793B1 - Induction heating device using fan coil - Google Patents

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KR102323793B1 KR1020190150285A KR20190150285A KR102323793B1 KR 102323793 B1 KR102323793 B1 KR 102323793B1 KR 1020190150285 A KR1020190150285 A KR 1020190150285A KR 20190150285 A KR20190150285 A KR 20190150285A KR 102323793 B1 KR102323793 B1 KR 102323793B1
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Abstract

본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로 특히 팬 코일을 이용하여 복수의 풍미매체를 포함하는 에어로졸 형성기재를 효율적으로 가열할 수 있는 유도 가열 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치는 에어로졸 형성기재를 수용하기 위한 공동과; 배터리와; 배터리로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로와; 전원승압회로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직과; 인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 복수의 풍미매체에 각각 내장한 서셉터를 유도 가열하는 팬 코일과; 인덕션 로직과 팬 코일 사이에 연결된 복수의 커패시터와; 복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와; 인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 컨트롤 로직; 및 인덕션 로직과 컨트롤 로직을 제어하는 마이크로 컨트롤러;를 포함한다.The present invention relates to an induction heating device, and more particularly, to an induction heating device capable of efficiently heating an aerosol-forming substrate including a plurality of flavor media using a fan coil. An induction heating device using a fan coil according to an embodiment of the present invention includes: a cavity for accommodating an aerosol-forming substrate; battery and; a power boosting circuit for amplifying the DC voltage supplied from the battery; an induction logic that converts the DC current supplied from the power booster into AC current; a fan coil generating a magnetic field by an alternating current supplied from the induction logic to inductively heat the susceptors respectively embedded in the plurality of flavor media provided in the aerosol-forming substrate; a plurality of capacitors connected between the induction logic and the fan coil; a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors; a control logic provided in the induction logic to turn on-off each capacitor switch; and a microcontroller for controlling the induction logic and the control logic.

Description

팬 코일을 이용한 유도 가열 장치{INDUCTION HEATING DEVICE USING FAN COIL}Induction heating device using fan coil

본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로 특히 팬 코일을 이용하여 복수의 풍미매체를 포함하는 에어로졸 형성기재를 효율적으로 가열할 수 있는 유도 가열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an induction heating device, and more particularly, to an induction heating device capable of efficiently heating an aerosol-forming substrate including a plurality of flavor media using a fan coil.

도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면으로 유도 가열 장치(1)는 내부 전기 전원(11)을 외부 전원(미도시함), 예를 들면 충전 장치에 연결하기 위한 접촉부들(101), 예를 들면 도킹 포트 및 핀을 갖는 원위 말단을 갖는 장치 하우징(10)을 포함하고 있다. 내부 전원(11), 예를 들면 재충전식 배터리(11)가 하우징(10)의 원위 영역 내의 장치 하우징 내측에 제공되어 있다. 공동(13)은 공동 벽면들(130, 131)에 의해 형성된 내부 표면을 가지고 있다. 공동(13)의 하나의 개방 말단이 삽입 개구부(102)를 형성하고 있다. 삽입 개구부를 통해, 에어로졸 형성 유닛(2), 예를 들면 담배 플러그 또는 에어로졸 함유 카트리지가 공동(13) 내에 삽입될 수도 있다. 이러한 에어로졸 형성 유닛이 공동 내에 배열될 수 있어서, 그 유닛이 공동(13) 내에 수용되는 경우에 유닛의 서셉터(22)는 유도 코일(15) 내에 발생된 전자기장 및 서셉터 내에 유도된 전류에 의해 유도 가열될 수도 있다. 1 is a view for explaining the prior art in which the induction heating device 1 has contacts 101 for connecting an internal electrical power source 11 to an external power source (not shown), for example, a charging device, for example and a device housing (10) having a distal end having, for example, a docking port and a pin. An internal power source 11 , for example a rechargeable battery 11 , is provided inside the device housing in a distal region of the housing 10 . Cavity 13 has an inner surface defined by cavity walls 130 , 131 . One open end of the cavity 13 defines an insertion opening 102 . Via the insertion opening, an aerosol-forming unit 2 , for example a cigarette plug or an aerosol-containing cartridge, may be inserted into the cavity 13 . Such an aerosol-forming unit can be arranged in a cavity such that when the unit is received within the cavity 13 the susceptor 22 of the unit is caused by the electromagnetic field generated in the induction coil 15 and the current induced in the susceptor. It can also be induction heated.

이러한 종래의 유도 가열 장치는 유도 코일의 설치 부피가 커질 수 있으며 서셉터에 의해 유도 코일이 쉽게 과열될 수 있는 문제점이 있을 수 있다. 또한 복수의 풍미매체를 포함하고 있는 에어로졸 형성기재를 효율적으로 가열할 수 있는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않다. 또한 종래의 유도 가열 장치는 풍미매체에 내장될 수 있는 서셉터의 재질에 따라 임피던스가 다르기 때문에 서셉터 재질에 따라 동작하는 가열 효율이 가장 좋은 주파수가 달라지지만 서셉터 재질에 따라 주파수를 조절하여 가열 효율을 제어할 수 있는 기술에 대해서는 개시되어 있지 않다. 따라서 서셉터 재질에 따라 가열 효율이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. Such a conventional induction heating device may have a problem in that the installation volume of the induction coil may be increased, and the induction coil may be easily overheated by the susceptor. In addition, there is no disclosure of a technique capable of efficiently heating an aerosol-forming substrate containing a plurality of flavor media. In addition, since the conventional induction heating device has different impedance depending on the material of the susceptor that can be embedded in the flavor medium, the frequency with the best heating efficiency operating according to the material of the susceptor varies, but the frequency is adjusted according to the material of the susceptor for heating Techniques capable of controlling the efficiency are not disclosed. Therefore, there is a problem that the heating efficiency may decrease depending on the material of the susceptor.

대한민국 공개특허 10-2015-0143885Republic of Korea Patent Publication 10-2015-0143885

본 발명은 팬 코일을 적용하여 설치 부피를 적게 하면서도 복수의 풍미매체를 구비한 에어로졸 형성기재를 효과적으로 가열할 수 있는 유도 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an induction heating device capable of effectively heating an aerosol-forming substrate having a plurality of flavor media while reducing an installation volume by applying a fan coil.

본 발명은 서셉터의 재질에 따라 서셉터를 효율적으로 유도 가열할 수 있는 유도 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an induction heating device capable of efficiently induction heating a susceptor according to a material of the susceptor.

본 발명의 일 실시예에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치는 에어로졸 형성기재를 수용하기 위한 공동과; 배터리와; 배터리로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로와; 전원승압회로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직과; 인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 복수의 풍미매체에 각각 내장한 서셉터를 유도 가열하는 팬 코일과; 인덕션 로직과 팬 코일 사이에 연결된 복수의 커패시터와; 복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와; 인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 컨트롤 로직; 및 인덕션 로직과 컨트롤 로직을 제어하는 마이크로 컨트롤러;를 포함하되, 마이크로 컨트롤러는 컨로롤 로직을 제어하여 서셉터의 재질에 따른 공진 주파수를 얻어서, 인덕션 로직을 제어하여 팬 코일에 얻어진 공진 주파수로 교류 전류를 공급한다.An induction heating device using a fan coil according to an embodiment of the present invention includes: a cavity for accommodating an aerosol-forming substrate; battery and; a power boosting circuit for amplifying the DC voltage supplied from the battery; an induction logic that converts the DC current supplied from the power booster into AC current; a fan coil generating a magnetic field by an alternating current supplied from the induction logic to inductively heat the susceptors respectively embedded in the plurality of flavor media provided in the aerosol-forming substrate; a plurality of capacitors connected between the induction logic and the fan coil; a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors; a control logic provided in the induction logic to turn on-off each capacitor switch; and a microcontroller for controlling the induction logic and the control logic; the microcontroller controls the control logic to obtain a resonant frequency according to the material of the susceptor, and controls the induction logic to control the induction logic to generate an alternating current with the resonant frequency obtained in the fan coil. to supply

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치는 에어로졸 형성기재를 수용하기 위한 공동과; 배터리와; 배터리로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로와; 전원승압회로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직과; 인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 제1 풍미매체에 내장한 제1 서셉터를 유도 가열하는 제1 팬 코일과; 인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 제2 풍미매체에 내장한 제2 서셉터를 유도 가열하는 제2 팬 코일과; 인‰Z션 로직과 제1 팬 코일 사이에 연결된 복수의 커패시터와; 복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와; 인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 제1 컨트롤 로직과; 인덕션 로직과 제2 팬 코일 사이에 연결된 복수의 캐패시터와; 복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와; 인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 제2 컨트롤 로직; 및 인덕션 로직과 제1 컨트롤 로직 및 제2 컨트롤 로직을 제어하는 마이크로 컨트롤러;를 포함한다.In addition, an induction heating device using a fan coil according to another embodiment of the present invention includes a cavity for accommodating an aerosol-forming substrate; battery and; a power boosting circuit for amplifying the DC voltage supplied from the battery; an induction logic that converts the DC current supplied from the power booster into AC current; a first fan coil generating a magnetic field by alternating current supplied from the induction logic to inductively heat the first susceptor embedded in the first flavor medium provided in the aerosol-forming substrate; a second fan coil generating a magnetic field by alternating current supplied from the induction logic to inductively heat the second susceptor embedded in the second flavor medium provided in the aerosol-forming substrate; a plurality of capacitors connected between the induction logic and the first fan coil; a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors; a first control logic provided in the induction logic to turn on-off each capacitor switch; a plurality of capacitors connected between the induction logic and the second fan coil; a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors; a second control logic provided in the induction logic to turn on-off each capacitor switch; and a microcontroller for controlling the induction logic and the first control logic and the second control logic.

본 발명은 팬 코일을 적용하여 설치 부피를 적게 하면서도 복수의 풍미매체를 구비한 에어로졸 형성기재를 효과적으로 가열할 수 있다.The present invention can effectively heat an aerosol-forming substrate having a plurality of flavor media while reducing the installation volume by applying a fan coil.

본 발명은 팬 코일을 적용하여 서셉터에 의해 팬 코일이 쉽게 과열되지 않는 장점이 있다. The present invention has an advantage that the fan coil is not easily overheated by the susceptor by applying the fan coil.

본 발명에 따르면 서셉터의 재질에 따라 서셉터를 효율적으로 유도 가열할 수 있는 유도 가열 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an induction heating device capable of efficiently induction heating the susceptor according to the material of the susceptor.

도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에 사용할 수 있는 에어로졸 형성기재를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에 구비될 수 있는 팬 코일을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에서 팬 코일에 의한 유도 가열을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에서 유도 가열을 위한 회로 블럭도의 일 실시예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에서 유도 가열을 위한 회로 블럭도의 다른 실시예를 도시한 도면. 1 is a view for explaining the prior art;
2 is a view showing an aerosol-forming substrate that can be used in an induction heating device using a fan coil according to the present invention;
3 is a view showing a fan coil that may be provided in an induction heating device using a fan coil according to the present invention;
4 is a view for explaining induction heating by a fan coil in an induction heating device using a fan coil according to the present invention;
5 is a view showing an embodiment of a circuit block diagram for induction heating in an induction heating apparatus using a fan coil according to the present invention;
6 is a view showing another embodiment of a circuit block diagram for induction heating in the induction heating apparatus using a fan coil according to 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 2는 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에 사용할 수 있는 에어로졸 형성기재를 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 에어로졸 형성기재(210)는 복수의 풍미매체(211, 212)를 구비한다. 각각의 풍미매체(211, 212)는 에어로졸 형성기재(210)의 측면에 배치될 수 있으며, 도전율이 높은 재질로 이루어져 있다. 실시예에 따라 각각의 풍미매체(211, 212)는 서로 다른 형상 및 재질로 구성될 수 있다. 또한 각각의 풍미매체(211, 212)에는 후술하는 서셉터가 각각 내장되며, 이러한 서셉터는 높은 투자율과 낮은 도전율을 갖는 재질로 이루어진다. 2 is a view showing an aerosol-forming substrate that can be used in an induction heating device using a fan coil according to the present invention. Referring to FIG. 2 , the aerosol-forming substrate 210 includes a plurality of flavor media 211 and 212 . Each flavor medium 211, 212 may be disposed on the side of the aerosol-forming substrate 210, and is made of a material with high conductivity. Depending on the embodiment, each flavor medium 211 , 212 may be composed of different shapes and materials. In addition, each of the flavor media 211 and 212 has a susceptor, which will be described later, is built in, and the susceptor is made of a material having high magnetic permeability and low electrical conductivity.

도 3은 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에 구비될 수 있는 팬 코일을 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 팬 코일(120)은 스파이럴 형상이며, 스파이럴 형상이라면 원형이 아니어도 무방하다. 팬 코일(120)에 교류 전류가 흐르면 교번 자속이 발생한다. 3 is a view showing a fan coil that may be provided in the induction heating apparatus using the fan coil according to the present invention. Referring to FIG. 3 , the fan coil 120 has a spiral shape, and as long as it has a spiral shape, it may not be circular. When an alternating current flows through the fan coil 120 , an alternating magnetic flux is generated.

도 4는 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에서 팬 코일에 의한 유도 가열을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 도 4(a)와 같이 팬 코일(221) 근처에 서셉터(215, 216)가 배치되고 팬 코일(221)에 교류 전류를 흐르면 도 4(b)와 같이 교번 자속이 발생한다. 도 4(b)에 도시된 것과 같이 팬 코일(221)의 중심에 대칭으로 와류 모양의 자속이 발생되기 때문에 팬 코일(221)이 서셉터(215, 216)의 한쪽 측면 부근에 배치되어도 서셉터(215, 216)를 효과적으로 유도 가열시킬 수 있다. 따라서, 팬 코일(221)이 서셉터(215, 216)의 주위를 감싸거나, 서셉터(215, 216)의 양쪽 측면 부근에 설치하지 않아도 서셉터(215, 216)를 유도 가열시킬 수 있기 때문에 설치 부피를 작게 할 수 있고 서셉터(215, 216)에 의해 팬 코일(221)이 쉽게 과열되지 않는다.4 is a view for explaining induction heating by the fan coil in the induction heating apparatus using the fan coil according to the present invention. Referring to FIG. 4, when the susceptors 215 and 216 are disposed near the fan coil 221 as shown in FIG. 4(a) and an alternating current flows through the fan coil 221, as shown in FIG. Occurs. As shown in FIG. 4( b ), since a vortex-shaped magnetic flux is generated symmetrically to the center of the fan coil 221 , even if the fan coil 221 is disposed near one side of the susceptors 215 and 216 , the susceptor (215, 216) can be effectively induction heated. Accordingly, since the fan coil 221 can inductively heat the susceptors 215 and 216 without wrapping around the susceptors 215 and 216 or installing them near both sides of the susceptors 215 and 216 . The installation volume can be reduced and the fan coil 221 is not easily overheated by the susceptors 215 and 216 .

도 5는 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에서 유도 가열을 위한 회로 블럭도의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치는 에어로졸 형성기재(210)를 수용하기 위한 공동(220)과 배터리(240)와 배터리(240)로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로(250)와 전원승압회로(250)부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직(260)과 인덕션 로직(260)으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 복수의 풍미매체(211, 212)에 각각 내장한 서셉터(215, 216)를 유도 가열하는 팬 코일(221)과 인덕션 로직(260)과 팬 코일(221) 사이에 연결된 복수의 커패시터(280)와 복수의 커패시터(280)에 각각 연결된 복수의 커패시터 스위치(290)와 인덕션 로직(260)에 구비되어 복수의 커패시터 스위치(290)를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 컨트롤 로직(270) 및 인덕션 로직(260)과 컨트롤 로직(270)을 제어하는 마이크로 컨트롤러(230)를 포함한다. 본 발명에 따른 팬 코일(221)을 이용한 유도 가열 장치(200)는 인덕션 히팅을 이용하여 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 복수의 풍미매체(211, 212)에 각각 내장한 서셉터(215, 216)를 가열하는데, 구체적으로 설명하면 마이크로 컨트롤러(230)는 전원승압회로(250)를 제어하여 배터리(240)로부터 공급된 직류 전압을 전원승압회로(250)가 인덕션 히팅을 위해 증폭시켜서 인덕션 로직(260)으로 직류 전류를 공급한다. 전원승압회로(250)는 유도가열을 위한 전원으로서 배터리(240)를 사용했을 때 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 복수의 풍미매체(211, 212)에 각각 내장한 서셉터(215, 216)를 유도가열하기 위해 안정적인 전원 공급을 위해 적용된다. 마이크로 컨트롤러(230)는 또한 인덕션 로직(260)에 PWM 신호를 입력한다. 인덕션 로직(260)은 마이크로 컨트롤러(230)에서 입력하는 PWM 신호에 따라 스위칭 동작하면서 전원승압회로(250)로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하고 팬 코일(221)에 공급해서 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 복수의 풍미매체(211, 212)에 각각 내장한 서셉터(215, 216)가 유도가열되도록 한다. 각각의 서셉터(215, 216)는 자기장에 의해 와류(eddy current)를 발생시켜 열에너지를 방출할 수 있는 물질로 이루어진다. 인덕션 로직(260)과 팬 코일(221) 사이에 복수의 커패시터(280)는 각각 커패시터 스위치(290)에 연결되며, 각각의 커패시터 스위치(290)는 컨트롤 로직(270)에 연결되며 컨트롤 로직(270)은 각각의 커패시터 스위치(290)를 각각 온(On)시키나 오프(Off)시킬 수 있다. 각각의 커패시터 스위치(290)는 예를 들어 Power FET, MOSFET, 트랜지스터 등으로 구성이 가능하다. 일반적으로 LC회로에서 공진 주파수 F는 하기 수학식으로 주어질 수 있다. 5 is a diagram illustrating an embodiment of a circuit block diagram for induction heating in an induction heating apparatus using a fan coil according to the present invention. Referring to FIG. 5 , in the induction heating device using a fan coil according to an embodiment of the present invention, the cavity 220 for accommodating the aerosol-forming substrate 210 and the battery 240 and the DC voltage supplied from the battery 240 The induction logic 260 that converts the DC current supplied from the power boosting circuit 250 and the power boosting circuit 250 into AC current and the AC current supplied from the induction logic 260 to generate a magnetic field to amplify the aerosol Between the fan coil 221 and the induction logic 260 and the fan coil 221 for inductively heating the susceptors 215 and 216 embedded in the plurality of flavor media 211 and 212 provided in the forming base 210, respectively. It is provided in the plurality of capacitors 280 connected to the plurality of capacitors 280 and the plurality of capacitor switches 290 and the induction logic 260 respectively connected to the plurality of capacitors 280 to turn the plurality of capacitor switches 290 on-off operation. and a microcontroller 230 for controlling the control logic 270 and the induction logic 260 and the control logic 270 that can be executed. The induction heating device 200 using the fan coil 221 according to the present invention is a susceptor 215, each embedded in a plurality of flavor media 211 and 212 provided in the aerosol-forming substrate 210 using induction heating. 216) is heated. Specifically, the microcontroller 230 controls the power boosting circuit 250 to amplify the DC voltage supplied from the battery 240 for induction heating by the power boosting circuit 250 for induction heating. Direct current is supplied to (260). The power boost circuit 250 is a susceptor (215, 216) embedded in a plurality of flavor media (211, 212) provided in the aerosol-forming substrate 210 when the battery 240 is used as a power source for induction heating, respectively. It is applied for stable power supply for induction heating. The microcontroller 230 also inputs a PWM signal to the induction logic 260 . The induction logic 260 converts the direct current supplied from the power boost circuit 250 into alternating current while performing a switching operation according to the PWM signal input from the microcontroller 230 and supplies it to the fan coil 221 to form an aerosol forming substrate ( The susceptors 215 and 216 respectively embedded in the plurality of flavor media 211 and 212 provided in the 210 are inductively heated. Each of the susceptors 215 and 216 is made of a material capable of emitting thermal energy by generating an eddy current by a magnetic field. A plurality of capacitors 280 between the induction logic 260 and the fan coil 221 are respectively connected to the capacitor switch 290 , and each capacitor switch 290 is connected to the control logic 270 and the control logic 270 . ) may turn each capacitor switch 290 on or off, respectively. Each capacitor switch 290 may be configured as, for example, a power FET, a MOSFET, a transistor, or the like. In general, the resonance frequency F in the LC circuit can be given by the following equation.

Figure 112019119805299-pat00001
Figure 112019119805299-pat00001

실시예에 따라 마이크로 컨트롤러(230)에는 서셉터(215, 216)의 재질에 따라 공진 주파수가 기설정될 수 있으며, 유도 가열 장치(200)에 사용되는 서셉터(215, 216)의 재질에 따라 마이크로 컨트롤러(230)는 해당하는 공진 주파수로 팬 코일(221)에 교류 전류를 공급하도록 하기 위해 인덕션 로직(260)에 구비되는 컨트롤 로직(270)을 제어하여 컨트롤 로직(270)이 각각의 커패시터 스위치(290)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 서셉터(215, 216)의 재질에 따라 기설정된 공진 주파수를 얻을 수 있다. According to an embodiment, the resonant frequency may be preset in the microcontroller 230 according to the material of the susceptors 215 and 216 , and depending on the material of the susceptors 215 and 216 used in the induction heating device 200 . The microcontroller 230 controls the control logic 270 provided in the induction logic 260 to supply an AC current to the fan coil 221 at a corresponding resonant frequency, so that the control logic 270 operates each capacitor switch. By turning 290 on or off, a preset resonant frequency can be obtained according to the material of the susceptors 215 and 216 .

도 6은 본 발명에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치에서 유도 가열을 위한 회로 블럭도의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치는 에어로졸 형성기재(210)를 수용하기 위한 공동(220)과 배터리(240)와 배터리(240)로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로(250)와 전원승압회로(250)부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직(260)과 인덕션 로직(260)으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 제1 풍미매체(213)에 내장한 제1 서셉터(217)를 유도 가열하는 제1 팬 코일(222)과 인덕션 로직(260)으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 제2 풍미매체(214)에 내장한 제2 서셉터(218)를 유도 가열하는 제2 팬 코일(223)과 인‰Z션 로직(160)과 제1 팬 코일(222) 사이에 연결된 복수의 커패시터(280)와 복수의 커패시터(280)에 각각 연결된 커패시터 스위치(290)와 인덕션 로직(260)에 구비되어 커패시터 스위치(290)를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 제1 컨트롤 로직(271)과 인덕션 로직(260)과 제2 팬 코일(223) 사이에 연결된 복수의 커패시터(280)와 복수의 커패시터(280)에 각각 연결된 커패시터 스위치(290)와 인덕션 로직(260)에 구비되어 각각의 커패시터 스위치(290)를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 제2 컨트롤 로직(272) 및 인덕션 로직(260)과 제1 컨트롤 로직(271) 및 제2 컨트롤 로직(272)을 제어하는 마이크로 컨트롤러(230)를 포함한다.6 is a diagram illustrating another embodiment of a circuit block diagram for induction heating in an induction heating apparatus using a fan coil according to the present invention. Referring to FIG. 6 , the induction heating device using a fan coil according to another embodiment of the present invention includes a cavity 220 for accommodating an aerosol-forming substrate 210 and a battery 240 and a direct current supplied from the battery 240 . A magnetic field is generated by the induction logic 260 that converts the DC current supplied from the power boosting circuit 250 and the power boosting circuit 250 into AC current, and the AC current supplied from the induction logic 260 to amplify the voltage. By the AC current supplied from the first fan coil 222 and the induction logic 260 for inductively heating the first susceptor 217 embedded in the first flavor medium 213 provided in the aerosol-forming substrate 210 . A second fan coil 223 and induction logic 160 for inductively heating the second susceptor 218 embedded in the second flavor medium 214 provided in the aerosol-forming substrate 210 by generating a magnetic field. A plurality of capacitors 280 connected between the and the first fan coil 222 and a capacitor switch 290 and induction logic 260 respectively connected to the plurality of capacitors 280 are provided to turn the capacitor switch 290 on/off ( On-Off) a plurality of capacitors 280 connected between the first control logic 271 and the induction logic 260 and the second fan coil 223 capable of operating, and a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors 280 The second control logic 272 and the induction logic 260 and the first control logic ( 271 ) and a microcontroller 230 for controlling the second control logic 272 .

유도 가열 장치(200)는 인덕션 히팅을 이용하여 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 제1 풍미매체(213)에 내장한 제1 서셉터(217)와 제2 풍미매체(214)에 내장한 제2 서셉터(218)를 가열하는데, 구체적으로 설명하면 마이크로 컨트롤러(230)는 전원승압회로(250)를 제어하여 배터리(240)로부터 공급된 직류 전압을 전원승압회로(250)가 인덕션 히팅을 위해 증폭시켜서 인덕션 로직(260)으로 직류 전류를 공급한다. 전원승압회로(250)는 유도가열을 위한 전원으로서 배터리(240)를 사용했을 때 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 제1 풍미매체(213)에 내장한 제1 서셉터(217)와 제2 풍미매체(214)에 내장한 제2 서셉터(218)를 유도가열하기 위해 안정적인 전원 공급을 위해 적용된다. 마이크로 컨트롤러(230)는 또한 인덕션 로직(260)에 PWM 신호를 입력한다. 인덕션 로직(260)은 마이크로 컨트롤러(230)에서 입력하는 PWM 신호에 따라 스위칭 동작하면서 전원승압회로(250)로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하고 제1 팬 코일(222)와 제2 팬 코일(223)에 공급해서 에어로졸 형성기재(210)에 구비된 제1 풍미매체(213)에 내장한 제1 서셉터(217)와 제2 풍미매체(214)에 내장한 제2 서셉터(218)가 유도가열되도록 한다. 인덕션 로직(260)과 제1 팬 코일(222) 사이에 복수의 커패시터(280)는 각각 커패시터 스위치(290)에 연결되며, 각각의 커패시터 스위치(290)는 제1 컨트롤 로직(271)에 연결되며 제1 컨트롤 로직(271)은 각각의 커패시터 스위치(290)를 각각 온(On)시키나 오프(Off)시킬 수 있다. 각각의 커패시터 스위치(290)는 예를 들어 Power FET, MOSFET, 트랜지스터 등으로 구성이 가능하다. 실시예에 따라 마이크로 컨트롤러(230)에는 제1 서셉터(217)의 재질에 따라 공진 주파수가 기설정될 수 있으며, 유도 가열 장치(200)에 사용되는 제1 서셉터(217)의 재질에 따라 마이크로 컨트롤러(230)는 해당하는 공진 주파수로 제1 팬 코일(222)에 교류 전류를 공급하도록 하기 위해 인덕션 로직(260)에 구비되는 제1 컨트롤 로직(271)을 제어하여 제1 컨트롤 로직(271)이 각각의 커패시터 스위치(290)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 제1 서셉터(217)의 재질에 따라 기설정된 공진 주파수를 얻을 수 있다. The induction heating device 200 uses induction heating to incorporate a first susceptor 217 and a second flavor medium 214 embedded in the first flavor medium 213 provided in the aerosol-forming substrate 210 . 2 The susceptor 218 is heated. Specifically, the microcontroller 230 controls the power boost circuit 250 to convert the DC voltage supplied from the battery 240 to the power boost circuit 250 for induction heating. It amplifies and supplies a DC current to the induction logic 260 . The power boost circuit 250 includes a first susceptor 217 and a second susceptor 217 embedded in the first flavor medium 213 provided in the aerosol-forming substrate 210 when the battery 240 is used as a power source for induction heating. It is applied for stable power supply to induction heating the second susceptor 218 embedded in the flavor medium 214 . The microcontroller 230 also inputs a PWM signal to the induction logic 260 . The induction logic 260 converts the DC current supplied from the power boost circuit 250 into an AC current while performing a switching operation according to the PWM signal input from the microcontroller 230 , and the first fan coil 222 and the second fan coil The first susceptor 217 and the second susceptor 218 embedded in the first flavor medium 213 provided in the aerosol-forming substrate 210 by supplying the 223 and the second susceptor 218 embedded in the second flavor medium 214 . to induction heating. A plurality of capacitors 280 between the induction logic 260 and the first fan coil 222 are respectively connected to a capacitor switch 290 , and each capacitor switch 290 is connected to the first control logic 271 , The first control logic 271 may turn each capacitor switch 290 on or off, respectively. Each capacitor switch 290 may be configured as, for example, a power FET, a MOSFET, a transistor, or the like. According to an embodiment, the resonant frequency may be preset in the microcontroller 230 according to the material of the first susceptor 217 , and according to the material of the first susceptor 217 used in the induction heating device 200 . The microcontroller 230 controls the first control logic 271 provided in the induction logic 260 to supply an AC current to the first fan coil 222 at a corresponding resonant frequency to thereby control the first control logic 271 . ) turns on or off each capacitor switch 290 to obtain a preset resonance frequency according to the material of the first susceptor 217 .

또한 인덕션 로직(260)과 제2 팬 코일(223) 사이에 복수의 커패시터(280)는 각각 커패시터 스위치(290)에 연결되며, 각각의 커패시터 스위치(290)는 제2 컨트롤 로직(272)에 연결되며 제2 컨트롤 로직(272)은 각각의 커패시터 스위치(290)를 각각 온(On)시키나 오프(Off)시킬 수 있다. 각각의 커패시터 스위치(290)는 예를 들어 Power FET, MOSFET, 트랜지스터 등으로 구성이 가능하다. 실시예에 따라 마이크로 컨트롤러(230)에는 제2 서셉터(218)의 재질에 따라 공진 주파수가 기설정될 수 있으며, 유도 가열 장치(200)에 사용되는 제2 서셉터(218)의 재질에 따라 마이크로 컨트롤러(230)는 해당하는 공진 주파수로 제2 팬 코일(223)에 교류 전류를 공급하도록 하기 위해 인덕션 로직(260)에 구비되는 제2 컨트롤 로직(272)을 제어하여 제2 컨트롤 로직(272)이 각각의 커패시터 스위치(290)를 온(On) 또는 오프(Off)시켜 제2 서셉터(218)의 재질에 따라 기설정된 공진 주파수를 얻을 수 있다.In addition, a plurality of capacitors 280 between the induction logic 260 and the second fan coil 223 are respectively connected to the capacitor switch 290 , and each capacitor switch 290 is connected to the second control logic 272 . and the second control logic 272 may turn on or off each capacitor switch 290, respectively. Each capacitor switch 290 may be configured as, for example, a power FET, a MOSFET, a transistor, or the like. According to an embodiment, the resonant frequency may be preset in the microcontroller 230 according to the material of the second susceptor 218 , and according to the material of the second susceptor 218 used in the induction heating device 200 . The microcontroller 230 controls the second control logic 272 provided in the induction logic 260 to supply an AC current to the second fan coil 223 at a corresponding resonant frequency to thereby control the second control logic 272 . ) turns on or off each capacitor switch 290 to obtain a preset resonance frequency according to the material of the second susceptor 218 .

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 without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims, anyone with ordinary skill in the art to which the invention pertains can make various modifications. Of course, such modifications are intended to be within the scope of the claims.

1: 유도 가열 장치 2: 에어로졸 형성 삽입부, 유닛
10: 하우징 11: 내부 전기 전원, 재충전식 배터리
12: 전자기기 13: 공동
15: 유도 코일 20: 에어로졸 형성 기재
21: 궐련 필터 22: 서셉터
101: 접촉부 102: 개구부
130, 131: 공동 벽면 150: 연결부, 권선
400: 축
200: 유도 가열 장치 210: 에어로졸 형성기재
211, 212: 풍미매체 213: 제1 풍미매체
214: 제2 풍미매체 215, 216: 서셉터
217: 제1 서셉터 218: 제2 서셉터
220: 공동 221: 팬 코일
222: 제1 팬 코일 223: 제2 팬 코일
230: 마이크로 컨트롤러 240: 배터리
250: 전원승압회로 260: 인덕션 로직
270: 컨트롤 로직 271: 제1 컨트롤 로직
272: 제2 컨트롤 로직 280: 커패시터
290: 커패시터 스위치1: induction heating device 2: aerosol-forming insert, unit
10: housing 11: internal electrical power, rechargeable battery
12: electronic device 13: common
15: induction coil 20: aerosol-forming substrate
21: cigarette filter 22: susceptor
101: contact 102: opening
130, 131: cavity wall 150: connection, winding
400: axis
200: induction heating device 210: aerosol-forming substrate
211, 212: flavor medium 213: first flavor medium
214: second flavor medium 215, 216: susceptor
217: first susceptor 218: second susceptor
220: cavity 221: fan coil
222: first fan coil 223: second fan coil
230: microcontroller 240: battery
250: power boost circuit 260: induction logic
270: control logic 271: first control logic
272: second control logic 280: capacitor
290: capacitor switch

Claims (4)

유도 가열 장치에 있어서,
에어로졸 형성기재를 수용하기 위한 공동과;
배터리와;
배터리로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로와;
전원승압회로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직과;
인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 복수의 풍미매체에 각각 내장한 서셉터를 유도 가열하는 팬 코일과;
인덕션 로직과 팬 코일 사이에 연결된 복수의 커패시터와;
복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와;
인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 컨트롤 로직; 및
인덕션 로직과 컨트롤 로직을 제어하는 마이크로 컨트롤러;를 포함하되,
마이크로 컨트롤러는 컨로롤 로직을 제어하여 서셉터의 재질에 따른 공진 주파수를 얻어서, 인덕션 로직을 제어하여 팬 코일에 얻어진 공진 주파수로 교류 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치.
An induction heating device comprising:
a cavity for receiving the aerosol-forming substrate;
battery and;
a power boosting circuit for amplifying the DC voltage supplied from the battery;
an induction logic that converts the DC current supplied from the power boosting circuit into AC current;
a fan coil generating a magnetic field by alternating current supplied from the induction logic to inductively heat the susceptors embedded in the plurality of flavor media provided in the aerosol-forming substrate;
a plurality of capacitors connected between the induction logic and the fan coil;
a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors;
a control logic provided in the induction logic to turn on-off each capacitor switch; and
A microcontroller for controlling the induction logic and the control logic; including,
Induction heating device using a fan coil, characterized in that the microcontroller controls the control logic to obtain a resonance frequency according to the material of the susceptor, and controls the induction logic to supply an alternating current at the resonance frequency obtained to the fan coil.
 유도 가열 장치에 있어서,
에어로졸 형성기재를 수용하기 위한 공동과;
배터리와;
배터리로부터 공급된 직류 전압을 증폭시키는 전원승압회로와;
전원승압회로부터 공급된 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인덕션 로직과;
인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 제1 풍미매체에 내장한 제1 서셉터를 유도 가열하는 제1 팬 코일과;
인덕션 로직으로부터 공급된 교류 전류에 의해 자기장을 발생시켜서 에어로졸 형성기재에 구비된 제2 풍미매체에 내장한 제2 서셉터를 유도 가열하는 제2 팬 코일과;
인‰Z션 로직과 제1 팬 코일 사이에 연결된 복수의 커패시터와;
복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와;
인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 제1 컨트롤 로직과;
인덕션 로직과 제2 팬 코일 사이에 연결된 복수의 캐패시터와;
복수의 커패시터에 각각 연결된 커패시터 스위치와 인덕션 로직에 구비되어 각각의 커패시터 스위치를 온오프(On-Off) 동작시킬 수 있는 제2 컨트롤 로직; 및
인덕션 로직과 제1 컨트롤 로직 및 제2 컨트롤 로직을 제어하는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치.
An induction heating device comprising:
a cavity for receiving the aerosol-forming substrate;
battery and;
a power boosting circuit for amplifying the DC voltage supplied from the battery;
an induction logic that converts the DC current supplied from the power boosting circuit into AC current;
a first fan coil generating a magnetic field by an alternating current supplied from the induction logic to inductively heat the first susceptor embedded in the first flavor medium provided in the aerosol-forming substrate;
a second fan coil generating a magnetic field by an alternating current supplied from the induction logic to inductively heat a second susceptor embedded in a second flavor medium provided in the aerosol-forming substrate;
a plurality of capacitors connected between the induction logic and the first fan coil;
a capacitor switch respectively connected to the plurality of capacitors;
a first control logic provided in the induction logic to turn on-off each capacitor switch;
a plurality of capacitors connected between the induction logic and the second fan coil;
a second control logic provided in the capacitor switch and the induction logic respectively connected to the plurality of capacitors to turn each capacitor switch on-off; and
Induction heating apparatus using a fan coil, characterized in that it comprises a microcontroller for controlling the induction logic and the first control logic and the second control logic.
 제1항 또는 제2항에 있어서,
커패시터 스위치는 Power FET, MOSFET, 트랜지스터 중에서 선택하여 구성하는 것을 특징으로 하는 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치.


3. The method of claim 1 or 2,
Induction heating device using a fan coil, characterized in that the capacitor switch is configured by selecting from among Power FET, MOSFET, and Transistor.


 제 2 항에 있어서,
마이크로 컨트롤러는 제1 컨트롤 로직을 제어하여 제1 서셉터의 재질에 따른 제 1 공진 주파수를 얻고, 제2 컨트롤 로직을 제어하여 제2 서셉터의 재질에 따른 제 2 공진 주파수를 얻어서, 인덕션 로직을 제어하여 제1 팬 코일에 얻어진 제 1 공진 주파수로 교류 전류를 공급하고, 제2 팬 코일에 얻어진 제 2 공진 주파수로 교류 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 팬 코일을 이용한 유도 가열 장치.
3. The method of claim 2,
The microcontroller controls the first control logic to obtain a first resonant frequency according to the material of the first susceptor, and controls the second control logic to obtain a second resonant frequency according to the material of the second susceptor, thereby generating the induction logic. controlling to supply an alternating current at a first resonant frequency obtained to the first fan coil, and supply an alternating current at a second resonant frequency obtained to a second fan coil Induction heating device using fan coil.
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