KR102367020B1 - Film heater structure for cigarette type electronic cigarette apparatus with excellent heat efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필름형 히터와 필름형 온도센서를 얇은 두께로 일체화시키는 것에 의해 컴팩트한 구조를 가짐과 더불어, 필름형 히터를 감싸는 단열층의 도입으로 열손실을 최소화하도록 설계된 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency, and more particularly, to have a compact structure by integrating a film-type heater and a film-type temperature sensor with a thin thickness, and a film-type heater It relates to a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency designed to minimize heat loss by introducing an insulating layer surrounding the cigarette.
일반적으로, 궐련 형태의 담배가 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나, 최근에는 액상 전자담배가 하나의 수단으로 자리 잡고 있다.In general, cigarettes in the form of cigarettes have been almost the only means of inhaling preference substances, but recently, liquid e-cigarettes have been established as one means.
이러한 액상 전자담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시킨다. 이에 따라, 액상 전자담배는 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 방지할 수 있다.In such a liquid e-cigarette, heat or ultrasonic waves are applied to a cartridge containing an inhaled material in liquid form to vaporize the inhaled material into vapor, thereby generating fine particles. Accordingly, the liquid e-cigarette is completely different from the conventional cigarette-type cigarette that generates smoke in terms of the method, and in particular, it is possible to prevent the generation of various harmful substances that may be generated by combustion.
한편, 최근에는 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 담배 모양을 갖는 궐련형 전자담배가 제안되고 있다. 이러한 궐련형 전자담배는 궐련에 포함된 흡입물질을 히터로 기화시키면서 일반적인 담배와 동등한 구성을 갖는 궐련의 필터를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다.On the other hand, in recent years, according to the demand of consumers who prefer a conventional cigarette-type cigarette, a cigarette-type electronic cigarette having a cigarette shape has been proposed. The cigarette-type electronic cigarette has a configuration in which the user inhales through a cigarette filter having a configuration equivalent to that of a general cigarette while vaporizing the inhaled material contained in the cigarette with a heater.
궐련형 전자담배에서는 건조 담배 잎이 채워지는 통상의 담배와는 다르게 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 궐련을 궐련형 전자담배 장치의 케이스 내부에 삽입하고, 케이스 내부의 히터가 가열되어 궐련의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 궐련의 필터를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다.In a cigarette-type e-cigarette, unlike a conventional cigarette in which dried tobacco leaves are filled, the cigarette is filled with paper impregnated with an inhaling material or buried on the surface. When the cigarette is inserted into the case of the cigarette-type electronic cigarette device and the heater inside the case is heated to vaporize the inhaled material of the cigarette, the user can inhale the vaporized inhaled material through the cigarette filter.
이에 따라, 궐련형 전자담배는 액상 전자담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않으면서 통상의 담배를 피울 때와 동일한 메커니즘으로 궐련의 필터를 통해 기화된 흡입물질을 흡입할 수 있게 된다.Accordingly, the cigarette-type e-cigarette can inhale the vaporized inhalation material through the filter of the cigarette in the same mechanism as when a normal cigarette is smoked without burning like the liquid e-cigarette.
그러나, 종래의 궐련형 전자담배 장치는 궐련을 가열하는 히터에서, 히터부와 궐련 지지부 간을 접착층으로 접합하고 있으나, 히터부가 외부에 노출되는데 기인하여 히터부에서 발생하는 열이 외부로 손실되는 문제가 있었다.However, in the conventional cigarette-type electronic cigarette device, in the heater for heating a cigarette, the heater part and the cigarette support part are bonded with an adhesive layer, but the heat generated by the heater part is lost to the outside due to the heater part being exposed to the outside. there was
아울러, 종래의 궐련형 전자담배 장치용 히터는 대략 300℃까지 20sec 이내로 도달해야 함에 따라 열전달 및 열효율이 매우 중요하며, 이를 위해 승온속도를 감지하기 위한 온도센서를 설치하고 있으나, 온도센서가 히터와 분리형으로 제작하는데 기인하여 조립이 어려울 뿐만 아니라, 승온속도를 정밀하게 감지하는데 어려움이 있었다.In addition, heat transfer and thermal efficiency are very important as the conventional heater for a cigarette-type e-cigarette device has to reach about 300°C within 20 sec. Due to the separation type, it was difficult to assemble as well as to accurately detect the temperature increase rate.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-1927134호(2018.12.11. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 히터 및 그를 포함하는 전기 가열식 흡연 장치가 기재되어 있다.As a related prior document, there is Republic of Korea Patent Publication No. 10-1927134 (announced on Dec. 11, 2018), which describes a heater and an electrically heated smoking device including the same.
본 발명의 목적은 필름형 히터와 필름형 온도센서를 얇은 두께로 일체화시키는 것에 의해 컴팩트한 구조를 가짐과 더불어, 필름형 히터를 감싸는 단열층의 도입으로 열손실을 최소화하도록 설계된 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to have a compact structure by integrating a film-type heater and a film-type temperature sensor with a thin thickness, and a cigarette-type electronic with excellent thermal efficiency designed to minimize heat loss by introducing an insulating layer surrounding the film-type heater To provide a film heater structure for a cigarette device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 궐련을 지지하기 위한 궐련 지지부; 상기 궐련 지지부의 외측에 배치되어, 상기 궐련 지지부에 결속되는 궐련을 가열하기 위한 필름형 히터부; 상기 궐련 지지부와 필름형 히터부 사이에 배치되어, 상기 궐련 지지부와 필름형 히터부 간을 접합시키는 방열 접착제층; 및 상기 필름형 히터부를 감싸도록 배치된 단열층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency, comprising: a cigarette support unit for supporting a cigarette; a film-type heater unit disposed on the outside of the cigarette support unit to heat the cigarette bound to the cigarette support unit; a heat dissipation adhesive layer disposed between the cigarette support and the film heater to bond the cigarette support and the film heater; and a heat-insulating layer disposed to surround the film-type heater unit.
상기 단열층은 내부에 복수의 기공을 구비하는 단열재 재질로 이루어지며, 상기 단열층은 내부에 존재하는 기공이 외부와 연결되지 않도록 노출된 상면, 하면 및 측면 중 적어도 하나 이상에 기공을 차단하기 위한 제1 표면처리 코팅층이 형성되어 액상성분이 침투하지 않도록 차단된다.The heat-insulating layer is made of a heat-insulating material having a plurality of pores therein, and the heat-insulating layer is a first for blocking pores on at least one of the exposed upper surface, the lower surface and the side so that the pores existing therein are not connected to the outside. A surface treatment coating layer is formed to block the penetration of liquid components.
상기 필름형 히터부와 단열층 상호 간은 일정한 간격으로 이격되도록 배치되어, 상기 필름형 히터부와 단열층의 사이 공간에는 에어 갭이 위치한다.The film-type heater unit and the heat insulating layer are disposed to be spaced apart from each other at regular intervals, and an air gap is positioned in a space between the film-type heater unit and the heat insulating layer.
상기 에어 갭은 상기 필름형 히터부와 단열층 사이의 전체가 빈 공간으로 존재하거나, 상기 필름형 히터부와 단열층 사이에 일정한 간격으로 개재된 단열 지지체에 의해 부분적으로 존재한다.The air gap exists as an entirely empty space between the film-type heater unit and the heat insulating layer, or is partially present by a heat insulating support interposed at regular intervals between the film-type heater unit and the heat insulating layer.
상기 에어 갭은 50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 단속적 또는 연속적으로 형성된다.The air gaps are intermittently or continuously formed at intervals of 50 μm to 2 mm.
상기 단열 지지체의 하부는 외부와 연결된 기공이 없거나 기공이 막혀져 있는 단열체 재질로 이루어진다.The lower portion of the insulating support is made of an insulating material that has no pores connected to the outside or the pores are blocked.
상기 방열 접착제층은 열가소성 폴리이미드 수지; 및 상기 열가소성 폴리이미드 수지 내에 분산 배치된 방열 필러;를 포함한다.The heat dissipation adhesive layer may include a thermoplastic polyimide resin; and a heat dissipation filler dispersedly disposed in the thermoplastic polyimide resin.
상기 방열 접착제층은 0.1 ~ 100㎛의 두께를 갖는다.The heat dissipation adhesive layer has a thickness of 0.1 ~ 100㎛.
또한, 상기 필름형 히터부는 발열 패턴을 구비하는 필름형 히터; 상기 필름형 히터 상에 적층되며, 센싱 패턴을 구비하는 필름형 온도센서; 상기 필름형 히터와 필름형 온도센서 사이에 배치되어, 상기 필름형 히터와 필름형 온도센서를 접합시키는 층간 접착제층; 및 상기 필름형 온도센서 상에 배치되어, 상기 필름형 온도센서를 보호하기 위한 보호층;을 포함한다.In addition, the film-type heater unit includes a film-type heater having a heating pattern; a film-type temperature sensor laminated on the film-type heater and having a sensing pattern; an interlayer adhesive layer disposed between the film-type heater and the film-type temperature sensor to bond the film-type heater and the film-type temperature sensor; and a protective layer disposed on the film-type temperature sensor to protect the film-type temperature sensor.
상기 필름형 히터부는 상기 필름형 히터의 발열 패턴과 전기적으로 연결된 히터 패드; 및 상기 필름형 온도센서의 센싱 패턴과 전기적으로 연결되는 센싱 연결 패턴을 갖는 센서 연결용 플렉시블 커넥터;를 더 포함할 수 있다.The film-type heater unit includes a heater pad electrically connected to the heating pattern of the film-type heater; and a flexible connector for sensor connection having a sensing connection pattern electrically connected to the sensing pattern of the film-type temperature sensor.
상기 필름형 히터부는 전체 두께가 200㎛ 이하를 갖는다.The film-type heater part has an overall thickness of 200 μm or less.
상기 단열층은 300℃ 이상의 내열성을 가지며, 다수의 기공을 포함하는 고분자 재질, 세라믹 재질 및 고분자-세라믹 복합 재질 중 어느 하나로 이루어진다.The heat insulating layer has heat resistance of 300° C. or higher, and is made of any one of a polymer material including a plurality of pores, a ceramic material, and a polymer-ceramic composite material.
상기 필름형 히터부와 단열층 상호 간은 일정한 간격으로 이격되도록 배치되어, 상기 필름형 히터부와 단열층의 사이 공간에는 에어 갭이 위치한다.The film-type heater unit and the heat insulating layer are disposed to be spaced apart from each other at regular intervals, and an air gap is positioned in a space between the film-type heater unit and the heat insulating layer.
상기 에어 갭은 상기 필름형 히터부와 단열층 사이의 전체가 빈 공간으로 존재하거나, 상기 필름형 히터부와 단열층 사이에 일정한 간격으로 개재된 단열 지지체에 의해 부분적으로 존재한다.The air gap exists as an entirely empty space between the film-type heater unit and the heat insulating layer, or is partially present by a heat insulating support interposed at regular intervals between the film-type heater unit and the heat insulating layer.
상기 에어 갭은 50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 단속적 또는 연속적으로 형성된다.The air gaps are intermittently or continuously formed at intervals of 50 μm to 2 mm.
상기 단열 지지체는 상면, 하면 및 측면의 노출된 부위가 외부와 연결된 기공이 없거나 기공이 막혀져 있는 단열체 재질로 이루어진다.The heat insulating support is made of an insulating material in which the exposed portions of the upper surface, the lower surface and the side have no pores connected to the outside or the pores are blocked.
상기 단열 지지체는 내부에 복수의 기공을 구비하는 단열재 재질로 이루어지며, 상기 단열 지지체는 내부에 존재하는 기공이 외부와 연결되지 않도록 노출된 상면, 하면 및 측면 중 적어도 하나 이상에 기공을 차단하기 위한 제2 표면처리 코팅층이 형성되어 액상성분이 침투하지 않도록 차단된다.The heat insulating support is made of a heat insulating material having a plurality of pores therein, and the heat insulating support blocks pores on at least one of the exposed upper surface, the lower surface and the side so that the pores existing therein are not connected to the outside. A second surface treatment coating layer is formed to block the liquid component from penetrating.
본 발명에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터와 필름형 온도센서가 층간 접착제층을 매개로 상호 접합되고, 보호층에 의해 필름형 온도센서가 보호되는 필름형 히터부의 적용으로, 필름형 히터와 필름형 온도센서가 일체로 결합되는 일체형 구조를 갖는다.The film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency according to the present invention is a film-type heater in which a film-type heater and a film-type temperature sensor are mutually bonded through an interlayer adhesive layer, and the film-type temperature sensor is protected by a protective layer As a negative application, it has an integral structure in which the film-type heater and the film-type temperature sensor are integrally coupled.
이 결과, 본 발명에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터와 필름형 온도센서가 일체화되는 일체형 구조를 가짐에 따라 각 부품에 대한 조립이 간소화될 수 있으므로, 부품 조립 시 조립 시간이 대략 30% 이상 절약될 수 있게 된다.As a result, since the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to the present invention has an integrated structure in which the film-type heater and the film-type temperature sensor are integrated, the assembly of each part can be simplified. It is possible to save approximately 30% or more in assembly time.
아울러, 본 발명에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터와 일체로 결합되는 필름형 온도센서를 적용함에 따라 온도 지연을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 필름형 히터와 분리형으로 조립되던 기존의 세라믹 온도센서에 비하여, 온도에 대한 반응속도가 매우 빨라 온도를 제어하는 것이 매우 용이해질 수 있게 된다.In addition, the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to the present invention can minimize the temperature delay by applying a film-type temperature sensor that is integrally coupled with the film-type heater, as well as a film-type heater and a separate type Compared to the conventional ceramic temperature sensor assembled with a temperature sensor, the reaction rate to temperature is very fast, so it becomes very easy to control the temperature.
따라서, 본 발명에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터 및 필름형 온도센서가 일체화되는 일체형 구조를 갖는 필름형 히터부가 적용되는 것에 의해, 매우 빠른 승온속도를 정밀하게 센싱하는 것이 가능해질 수 있다.Therefore, in the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to the present invention, a film-type heater unit having an integrated structure in which a film-type heater and a film-type temperature sensor are integrated is applied, thereby precisely increasing a very fast temperature increase rate. Sensing may become possible.
또한, 본 발명에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터부와 일정한 간격으로 이격되는 에어 갭 구조의 단열층을 적용하는 것에 의해, 외부로의 발열을 최소화하면서 궐련 지지부의 내부에 열이 집중되도록 유도할 수 있으므로, 배터리 소모량을 최소화할 수 있게 된다.In addition, the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency according to the present invention applies a heat insulating layer of an air gap structure spaced apart from the film-type heater unit at regular intervals, thereby minimizing heat generation to the outside. Since it can induce heat to be concentrated inside, it is possible to minimize battery consumption.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체를 나타낸 단면도.
도 4는 도 3의 필름형 히터부를 확대하여 나타낸 사시도.
도 5는 도 3의 필름형 히터부를 확대하여 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명의 제1 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도.
도 7은 도 6의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 제2 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 제3 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도.
도 10은 도 9의 필름형 히터부를 확대하여 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 제4 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체를 나타낸 실측 사진.
도 13은 SUS 파이프의 부착 방법에 따른 내부온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프.
도 14는 PI 단열층의 부착 여부에 따른 영향을 평가한 결과를 나타낸 그래프.
도 15는 에어 갭 형성 여부에 따른 영향을 평가한 결과를 나타낸 그래프.1 is a cross-sectional view showing a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged perspective view of the film-type heater of FIG. 3;
5 is an enlarged plan view of the film-type heater of FIG. 3;
6 is a perspective view showing a film heater structure according to a first modification of the present invention.
7 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 6 ;
8 is a perspective view showing a film heater structure according to a second modified example of the present invention.
9 is a perspective view showing a film heater structure according to a third modified example of the present invention.
10 is an enlarged perspective view of the film-type heater of FIG. 9;
11 is a perspective view showing a film heater structure according to a fourth modified example of the present invention.
12 is a photograph showing a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention.
13 is a graph showing the results of measuring the internal temperature change according to the attachment method of the SUS pipe.
14 is a graph showing the results of evaluating the effect of whether or not the PI insulation layer is attached.
15 is a graph showing a result of evaluating the effect of whether or not an air gap is formed.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only this embodiment allows the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail as follows.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치를 나타낸 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치(500)는 케이스(100), 배터리(200), 제어부(300) 및 필름히터 구조체(400)를 포함한다.1 and 2, the cigarette-type
케이스(100)는 일측 단부에 궐련(10)을 삽입하기 위한 궐련 투입 홀(T)이 구비된다. 이러한 케이스(100)는 배터리(200) 및 제어부(300)를 탑재하기 위한 내부 공간을 구비한다. 이러한 케이스(100)는 분리형으로 설계될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(100)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(100)의 상단과 하단이 분리될 수 있다.The
이때, 도 1 및 도 2에서는 본 발명의 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치(500)는 도 1 및 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들을 더 포함할 수 있다는 것은 본 발명의 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.At this time, only the components related to the embodiment of the present invention are shown in FIGS. 1 and 2 . Accordingly, it is an embodiment of the present invention that the cigarette-type
궐련(10)이 케이스(100)의 궐련 투입 홀(T)에 삽입되면, 궐련형 전자담배 장치(500)는 필름히터 구조체(400)를 가열하게 된다. 이때, 궐련(10) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 필름히터 구조체(400)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련(10)의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다.When the
배터리(200)는 궐련형 전자담배 장치(500)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(200)는 필름히터 구조체(400)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(200)는 제어부(300)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 이에 더불어, 배터리(200)는 궐련형 전자담배 장치(500)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수도 있다.The
배터리(200)로는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리가 이용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.As the
제어부(300)는 궐련형 전자담배 장치(500)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(300)는 배터리(200) 및 필름히터 구조체(400)와 더불어, 궐련형 전자담배 장치(500)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(300)는 궐련형 전자담배 장치(500)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 궐련형 전자담배 장치(500)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.The
이를 위해, 제어부(300)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다.To this end, the
필름히터 구조체(400)는 배터리(200)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련(10)이 케이스(100)의 궐련 투입 홀(T)에 삽입되면, 필름히터 구조체(400)는 궐련(10)의 외측을 감싼다. 이를 위해, 필름히터 구조체(400)는 내부에 궐련 고정구(H)를 구비하는 원통 구조를 가질 수 있다. 따라서, 가열된 필름히터 구조체(400)는 궐련(10) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.The
일반적으로, 필름히터 구조체(400)는 300℃까지 20sec 이내에 도달해야 함에 따라 열전달 및 열효율이 매우 중요하다. 따라서, 이러한 승온속도를 감지(detection)하기 위해서는 매우 반응속도가 빠른 필름형 온도센서를 필름형 히터와 일체화하는 것이 반드시 필요하다.In general, heat transfer and thermal efficiency are very important as the
따라서, 본 발명에서는 필름형 히터와 필름형 온도센서를 200㎛ 이하의 두께로 일체화하였으며, 외부 발열을 최소화하기 위해 에어 갭을 갖도록 단열층을 부착하여, 열손실을 최소화하고 열전달 및 승온속도를 정밀하게 감지할 수 있는 필름히터 구조체(400)를 제작하였다.Therefore, in the present invention, the film-type heater and the film-type temperature sensor are integrated with a thickness of 200 μm or less, and a heat insulation layer is attached to have an air gap to minimize external heat generation, thereby minimizing heat loss and precisely controlling heat transfer and temperature increase rate. A
이를 위해, 본 발명의 필름히터 구조체(400)는 궐련 지지부 및 필름형 히터부와, 궐련 지지부 및 필름형 히터부 간을 접합시키는 방열 접착제층과, 필름형 히터부를 감싸도록 배치된 단열층을 포함한다.To this end, the
특히, 본 발명의 필름히터 구조체(400)는 필름형 히터와 필름형 온도센서를 얇은 두께로 일체화시킨 필름형 히터부의 적용으로 컴팩트한 구조를 가짐과 더불어, 필름형 히터부를 감싸는 단열층의 도입으로 열손실을 최소화할 수 있게 된다.In particular, the
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3의 필름형 히터부를 확대하여 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 3의 필름형 히터부를 확대하여 나타낸 평면도로, 도 2와 연계하여 설명하도록 한다.3 is a cross-sectional view showing a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an enlarged perspective view of the film-type heater unit of FIG. 3, and FIG. 5 is the film of FIG. It is a plan view showing an enlarged type heater unit, and will be described in conjunction with FIG. 2 .
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체(400)는 궐련 지지부(410), 필름형 히터부(420), 방열 접착제층(430) 및 단열층(440)을 포함한다.2 to 5, the
궐련 지지부(410)는 궐련(10)을 지지하는 역할을 한다. 이러한 궐련 지지부(410)는 필름히터 구조체(400)의 중심부에 배치될 수 있다. 이때, 궐련 지지부(410)는 궐련 고정구(H)을 구비하는 원통 형상을 가질 수 있다. 궐련형 전자담배 장치(500)의 작동시 필름히터 구조체(400)의 온도가 대략 300℃에서 사용되는 것을 고려할 때, 궐련 지지부(410)로는 300℃ 이상의 내열성을 갖는 고분자 재질, 세라믹 재질 및 금속 재질 중 어느 하나가 이용될 수 있다. 이때, 궐련 지지부(410)는 열전도성이 우수하고 내구성이 좋은 금속 재질, 보다 바람직하게는 SUS 재질을 이용하는 것이 보다 바람직하다.The
필름형 히터부(420)는 궐련 지지부(410)의 외측에 배치되어, 궐련 지지부(410)에 결속되는 궐련(10)을 가열하기 위해 장착된다.The film-
이를 위해, 필름형 히터부(420)는 필름형 히터(421), 필름형 온도센서(422), 층간 접착제층(423) 및 보호층(424)을 포함한다. 이러한 필름형 히터부(420)는 빠른 승온을 위해 필름형 히터(421)가 2층 이상이 적층된 적층 구조를 가질 수 있다. 이때, 필름형 히터부(420)는 2 ~ 4층의 필름형 히터(421)가 수직적으로 적층되는 적층 구조로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.To this end, the film-
필름형 히터(421)는 필름 히터 몸체(421a)와, 필름 히터 몸체(421a) 내에 배치된 발열 패턴(421b)을 구비한다. 필름 히터 몸체(421a)는 300℃ 이상의 내열성을 갖는 고분자 재질 또는 세라믹 재질을 이용하는 것이 좋다. 일 예로, 필름 히터 몸체(421a)의 재질로는 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다. 필름 히터 몸체(421a)의 양면에는 접착제층(미도시)이 각각 형성되어 있을 수 있다.The
발열 패턴(421b)은 필름 히터 몸체(421a)의 일면 또는 양면에 배치되어 있을 수 있다. 발열 패턴(421b)은 전도성이 우수한 금속 물질이 이용될 수 있다. 구체적으로, 발열 패턴(421b)은 스텐레스(SUS), 구리(Cu), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 콘스탄탄(constantan), 니크롬합금(Nichrome), 기타 니켈계 합금 등 중에서 선택하여 이용될 수 있다. 이러한 발열 패턴(421b)은 10~ 40㎛의 두께를 가질 수 있으며, 보다 바람직한 범위로는 15 ~ 25㎛를 제시할 수 있다.The
필름형 온도센서(422)는 필름형 히터(421) 상에 적층된다. 이러한 필름형 온도센서(422)는 필름 온도센서 몸체(422a)와, 필름 온도센서 몸체(422a) 내에 배치된 센싱 패턴(422b)을 구비한다.The film-
필름 온도센서 몸체(422a)는, 필름 히터 몸체(421a)와 마찬가지로, 300℃ 이상의 내열성을 갖는 고분자 재질 또는 세라믹 재질을 이용하는 것이 좋다. 일 예로, 필름 온도센서 몸체(422a)의 재질로는 폴리이미드 필름이 이용될 수 있다.The film temperature sensor body (422a), like the film heater body (421a), it is preferable to use a polymer material or a ceramic material having a heat resistance of 300 ℃ or more. For example, a polyimide film may be used as a material of the film
센싱 패턴(422b)은 필름 온도센서 몸체(422a)의 일면 또는 양면에 형성되어 있을 수 있다. 이러한 센싱 패턴(422b)은 저항온도계수(temperature coefficient resistance : TCR) 100ppm 이상을 갖는 금속 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 센싱 패턴(422b)은 구리(Cu), 니켈(Ni) 등이 이용될 수 있으며, 가끔은 히터성분이 온도센싱을 병행할 수도 있다. 이러한 센싱 패턴(422b)은 20㎛ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 5 ~ 15㎛를 제시할 수 있다. 여기서, 센싱 패턴(422b)은 접착제층을 매개로 2층 이상으로 구성될 수도 있다.The
층간 접착제층(423)은 필름형 히터(421)와 필름형 온도센서(422) 사이에 배치되어, 필름형 히터(421)와 필름형 온도센서(422)를 접합시킨다. 도면으로 상세히 나타내지는 않았지만, 층간 접착제층(423)은 층간 접착 지지층과, 층간 접착 지지층의 양면에 각각 배치된 상부 내열성 접착제 및 하부 내열성 접착제를 포함할 수 있다. 이때, 층간 접착 지지층은 300℃ 이상의 내열성을 갖는 고분자 재질 또는 세라믹-고분자 복합 재질을 이용하는 것이 좋다. 일 예로, 층간 접착 지지층의 재질로는 폴리이미드 필름이 이용될 수 있고, 상부 및 하부 내열성 접착제 각각의 재질로는 열가소성 폴리이미드 수지(Thermoplastic Polyimide resin : TPI)가 이용될 수 있다.The
보호층(424)은 필름형 온도센서(422) 상에 배치되어, 필름형 온도센서(422)를 보호하기 위한 형성된다. 이러한 보호층(424)은 10 ~ 300㎛의 두께를 가질 수 있다. 보호층(424)은 보호 지지층과, 보호 지지층의 하면에 배치된 보호용 내열 접착제를 포함할 수 있다. 이러한 보호용 내열 접착제에 의해, 보호층(424)은 필름 온도센서(422)와 물리적으로 부착이 이루어지게 된다. 이때, 보호 지지층은 300℃ 이상의 내열성을 갖는 고분자 재질 또는 세라믹-고분자 복합 재질을 이용하는 것이 좋다. 일 예로, 보호 지지층의 재질로는 폴리이미드 필름이 이용될 수 있고, 보호용 내열 접착제는 열가소성 폴리이미드 수지(Thermoplastic Polyimide resin : TPI)가 이용될 수 있다.The
또한, 필름형 히터부(420)는 히터 패드(427)와 센서 연결용 플렉서블 커넥터(425)를 더 포함할 수 있다.In addition, the film-
히터 패드(427)는 필름형 히터(421)의 발열 패턴(421b)과 전기적으로 연결된다. 이러한 히터 패드(427)는 보호층(424) 표면에 형성되어 외부로 노출되며, 보호층(424) 및 필름형 온도센서(422)를 관통하는 비아 전극(미도시)을 매개로 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.The
센서 연결용 플렉시블 커넥터(425)는 커넥터 몸체(425a)와, 커넥터 몸체(425a)의 내부에 배치되어 필름형 온도센서(422)의 센싱 패턴(422b)과 전기적으로 연결되는 센싱 연결 패턴(425b)을 갖는다. 이때, 센서 연결용 플렉시블 커넥터(425)의 끝단에는 스티프너(426)가 배치되고, 스티프너(426)의 배면에는 센싱 연결 패턴(425b)과 전기적으로 연결되는 센싱 단자(미도시)가 배치된다.The
여기서, 히터 패드(427) 및 센서 연결용 플렉시블 커넥터(425)는 궐련형 전자담배 장치(500)의 제어부(300)와 연결된다. 이러한 제어부(300)로부터의 제어 신호에 응답하여, 필름형 히터(421) 및 필름형 온도센서(422)가 일체로 결합된 필름 히터부(420)의 동작이 제어될 수 있게 된다.Here, the
본 발명의 필름형 히터부(420)는 전체 두께가 200㎛ 이하를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직한 범위로는 120 ~ 140㎛를 제시할 수 있다. 만일, 필름형 히터부(420)의 전체 두께가 200㎛를 초과하게 되면, 과도한 두께 설계로 인한 강성 증가로 플렉시블한 특성이 감소하여 조립에 어려움이 따를 수 있다. 따라서, 필름형 히터부(420)의 전체 두께는 200㎛ 이하를 갖도록 설계하는 것이 좋다.The film-
특히, 본 발명의 필름형 히터부(420)는 필름형 히터(421)와 필름형 온도센서(422)가 층간 접착제층(423)을 매개로 상호 접합되고, 보호층(424)에 의해 필름형 온도센서(422)가 보호된다. 이에 따라, 필름형 히터부(420)는 필름형 히터(421)와 필름형 온도센서(422)가 일체로 결합되는 일체형 구조를 갖는다.In particular, in the film-
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체(400)는 필름형 히터(421)와 필름형 온도센서(422)가 일체화되는 일체형 구조를 가짐에 따라 각 부품에 대한 조립이 간소화될 수 있으므로, 부품 조립 시 조립 시간이 대략 30% 이상 절약될 수 있게 된다.As a result, the
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체(400)는 필름형 히터(421)와 일체로 결합되는 필름형 온도센서(422)를 적용함에 따라 온도 지연을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 필름형 히터(421)와 분리형으로 조립되던 기존의 세라믹 온도센서에 비하여, 온도에 대한 반응속도가 매우 빨라 온도를 제어하는 것이 매우 용이해질 수 있게 된다.In addition, the
방열 접착제층(430)은 궐련 지지부(410)와 필름형 히터부(420) 사이에 배치되어, 궐련 지지부(410)와 필름형 히터부(420) 간을 접합시킨다. 즉, 방열 접착제층(430)은 궐련 지지부(410)와 필름형 히터부(420)의 사이에 배치되어, 궐련 지지부(410)에 필름형 히터부(420)를 안정적으로 접착시킴과 더불어, 궐련형 전자담배 장치(500)의 작동시 필름형 히터부(420)에 과열이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다.The heat
이러한 방열 접착제층(430)은 0.1 ~ 100㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 방열 접착제층(430)의 두께가 0.1㎛ 미만일 경우에는 그 두께가 너무 얇아 접착이 확실히 이루어지지 못할 우려가 있다. 반대로, 방열 접착제층(430)의 두께가 100㎛를 초과할 경우에는 과도한 두께 설계로 인하여 열전달 효율이 저하될 우려가 있다.The heat
이와 같이, 방열 접착제층(430)은 열전달을 원활하게 하여 필름형 히터부(420)의 과열을 방지하기 위해, 열가소성 폴리이미드 수지와, 열가소성 폴리이미드 수지의 내부에 첨가된 방열 필러를 포함한다.As such, the heat
이때, 열가소성 폴리이미드 수지는 240 ~ 300℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 열가소성 폴리이미드 수지를 이용하는 것이 좋다. 이와 같이, 240 ~ 300℃의 유리전이온도(Tg) 및 500 ~ 550℃의 열분해온도(Td)를 갖는 고내열성 열가소성 폴리이미드 수지를 이용하여 궐련 지지부(410)와 필름형 히터부(420)를 열 압착하여 접합시키는 것에 의해, 궐련 지지부(410)와 필름형 히터부(420) 간의 접착력이 개선되어 열전달 효율을 증가시킬 수 있게 된다.In this case, it is preferable to use a thermoplastic polyimide resin having a glass transition temperature (Tg) of 240 to 300°C and a thermal decomposition temperature (Td) of 500 to 550°C as the thermoplastic polyimide resin. In this way, the
이러한 열가소성 폴리이미드 수지는 디아민(diamine)과 디안하이드라이드(dianhydride)를 포함할 수 있다. 이때, 디아민으로는 ODA(4,4-oxydianiline), PPDA(para-phenylenediamine), BAPP(2,2-Bis(4-(4-amino phenoxy)phenyl)propane), m-BAPS(bis(4-(3-aminophenoxy)phenyl)Sulfone) 및 TPE-R(1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzene) 중 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다. 그리고, 디안하이드라이드로는 PMDA(pyromellitic dianhydride), BPDA(diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride), BPADA(4,4’-bispheno A dianhydrie) 및 BTDA(Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride) 중 1종 이상이 이용될 수 있다.The thermoplastic polyimide resin may include diamine and dianhydride. At this time, the diamine is ODA (4,4-oxydianiline), PPDA (para-phenylenediamine), BAPP (2,2-Bis (4- (4-amino phenoxy) phenyl) propane), m-BAPS (bis (4- (3-aminophenoxy)phenyl)Sulfone) and at least one selected from TPE-R(1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzene) may be used. In addition, as the dianhydride, at least one of pyromellitic dianhydride (PMDA), diphenyl tetra carboxylic acid dianhydride (BPDA), 4,4'-bispheno A dianhydrie (BPADA), and Benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride (BTDA) may be used. .
방열 필러는 열가소성 폴리이미드 수지 내에 분산 배치된다. 이와 같이, 열가소성 폴리이미드 수지 내에 열전도성을 갖는 방열 필러를 분산 배치시켜 복합화하는 것을 통해 열전달 효율을 극대화시켜 방열 특성을 향상시킬 수 있게 된다.The heat dissipation filler is dispersedly disposed in the thermoplastic polyimide resin. As described above, heat dissipation characteristics can be improved by maximizing heat transfer efficiency by dispersing and disposing a heat dissipation filler having thermal conductivity in the thermoplastic polyimide resin and compounding it.
이러한 방열 필러는 열가소성 폴리이미드 수지 100 중량부에 대하여, 20 ~ 50 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 방열 필러의 첨가량이 열가소성 폴리이미드 수지 100 중량부에 대하여, 20 중량부 미만일 경우에는 열전달 효율을 향상시키는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 방열 필러의 첨가량이 열가소성 폴리이미드 수지 100 중량부에 대하여, 50 중량부를 초과할 경우에는 상대적으로 열가소성 폴리이미드 수지의 함량이 감소하여 내열성 및 접착력 확보에 어려움이 따를 수 있다.The heat dissipation filler is preferably added in an amount of 20 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyimide resin. When the amount of the heat dissipation filler added is less than 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyimide resin, it may be difficult to improve heat transfer efficiency. Conversely, when the amount of the heat dissipation filler is greater than 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyimide resin, the content of the thermoplastic polyimide resin is relatively decreased, so that it may be difficult to secure heat resistance and adhesion.
이때, 방열 필러는 카본 블랙(carbon balck), 탄소나노튜브(carbon nanotube) 및 그래핀(graphene)을 포함하는 탄소계 필러 중 1종 이상을 이용하는 것이 바람직하다.In this case, the heat dissipation filler is preferably carbon black (carbon balck), carbon nanotubes (carbon nanotube), and at least one of carbon-based fillers including graphene (graphene) is used.
또한, 방열 필러는 보론나이트라이드(boron nitride), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 징크 옥사이드(zinc oxide) 및 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide)를 포함하는 산화물계 필러 중 1종 이상을 이용할 수도 있다.In addition, the heat dissipation filler may use one or more of oxide-based fillers including boron nitride, silicon oxide, zinc oxide, and aluminum oxide.
이러한 방열 필러는 50 ~ 30,000nm의 평균 직경 및 길이를 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 방열 필러의 평균 직경 및 길이가 50nm 미만일 경우에는 그 크기가 미세화됨에 따라 분산성의 문제로 인해 접착력 및 내열성이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 방열 필러의 평균 직경 및 길이가 30,000nm를 초과할 경우에는 열가소성 폴리이미드 수지의 두께를 증가시켜 변형성과 열 저항이 상승할 우려가 있다.It is preferable to use the heat dissipation filler having an average diameter and length of 50 to 30,000 nm. When the average diameter and length of the heat dissipation filler is less than 50 nm, there is a problem in that adhesive strength and heat resistance are lowered due to a problem of dispersibility as the size is miniaturized. Conversely, when the average diameter and length of the heat-dissipating filler exceed 30,000 nm, the thickness of the thermoplastic polyimide resin is increased to increase deformability and thermal resistance.
단열층(440)은 필름형 히터부(420)의 단열 효과를 높이기 위한 목적으로 형성된다. 이를 위해, 단열층(440)은 필름형 히터부(420)를 감싸도록 배치된다.The
이러한 단열층(440)은 300℃ 이상의 내열성을 가지며, 다수의 기공을 포함하는 고분자 재질, 세라믹 재질 및 고분자-세라믹 복합 재질 중 어느 하나로 이루어지는 것이 좋다. 일 예로, 단열층(440)의 재질로는 기공을 많이 갖고 있는 폴리이미드가 이용될 수 있다.The
이러한 단열층(440)은 내부에 존재하는 기공이 외부와 연결되지 않도록 노출된 상면, 하면 및 측면 중 적어도 하나 이상에 기공을 차단하기 위한 제1 표면처리 코팅층(446)이 형성되어 있다. 즉, 단열층(440)은 하부, 상부와 하부, 또는 이를 포함한 외부, 또는 이를 포함한 내부와 외부에 형성된 제1 표면처리 코팅층(446)에 의해, 내부 기공이 차단되어 액상성분이 침투하는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다. 이와 같이, 외부로 연결된 기공이 차단되는 것에 의해, 기공의 표면장력에 의해 발생하는 모세관현상에 기인하여 액체가 단열층(440)으로 스며들어가는 것을 막아줄 수 있게 된다.A first surface
본 발명에서, 필름형 히터부(420)와 단열층(440) 상호 간은 일정한 간격으로 이격되도록 배치되어, 필름형 히터부(420)와 단열층(440)의 사이 공간에는 에어 갭(450)이 위치하도록 설계하는 것이 바람직하다.In the present invention, the film-
이러한 에어 갭(450)은 필름형 히터부(420)와 단열층(440) 사이의 전체가 빈 공간으로 존재할 수 있다. 이에 따라, 에어 갭(450)은 50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 연속적으로 형성될 수 있다.The
여기서, 에어 갭(450)은 50㎛ ~ 2㎜의 간격을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직한 범위로는 300 ~ 1,500㎛를 제시할 수 있다. 에어 갭(450)의 간격이 50㎛ 미만일 경우에는 궐련 지지부(410)의 내부로의 열전달 효율이 좋지 않을 우려가 있다. 반대로, 에어 갭(450)의 간격이 2mm를 초과할 경우에는 과도한 간격 설정으로 인하여 오히려 단열 효과가 저하될 수 있다.Here, the
이와 같이, 본 발명에서는 필름형 히터부(420)와 일정한 간격으로 이격되는 에어 갭 구조의 단열층(440)을 적용하는 것에 의해, 외부로의 발열을 최소화하여 궐련 지지부(410)로의 열전달 효율을 높일 수 있게 된다. 이에 따라, 궐련 지지부(410)의 내부로 열이 집중됨에 따라 승온시간이 짧아져 배터리 소모량을 최소화할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, by applying the
도 6은 본 발명의 제1 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 A 부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.6 is a perspective view illustrating a film heater structure according to a first modified example of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 6 .
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 변형예에서는 에어 갭(450)이 필름형 히터부(420)와 단열층(440) 사이에 일정한 간격으로 개재된 단열 지지체(445)에 의해 부분적으로 존재할 수 있다. 이에 따라, 에어 갭(450)은 50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 단속적으로 형성된다.6 and 7, in the first modified example of the present invention, the
여기서, 단열 지지체(445)는 내부의 기공이 외부 표면이나 하부로 연결되지 않도록 구성된 단열재 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이, 단열 지지체(445)가 기공이 노출되지 않는 구조를 가짐으로써, 단열층(440)의 내부로 수분이나 유체가 모세관현상에 의해 침투해 들어가는 것을 미연에 막아줄 수 있게 된다.Here, the
또한, 단열 지지체(445)는, 단열재(440)와 마찬가지로, 300℃ 이상의 내열성을 가지며, 다수의 기공을 포함하는 고분자 재질, 세라믹 재질 및 고분자-세라믹 복합 재질 중 어느 하나로 이루어질 수도 있다. 일 예로, 단열 지지층(445)의 재질로는 기공을 많이 갖고 있는 폴리이미드가 이용될 수 있다.Also, the
이 경우, 단열 지지체(445)는 내부에 존재하는 기공이 외부와 연결되지 않도록 노출된 상면, 하면 및 측면 중 적어도 하나 이상에 기공을 차단하기 위한 제2 표면처리 코팅층(448)이 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 단열 지지체(445)는 하부, 상부와 하부, 또는 이를 포함한 외부, 또는 이를 포함한 내부와 외부에 형성된 제2 표면처리 코팅층(448)에 의해, 내부 기공이 차단되어 액상성분이 침투하는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다. 이와 같이, 외부로 연결된 기공이 차단되는 것에 의해, 기공의 표면장력에 의해 발생하는 모세관현상에 기인하여 액체가 단열 지지체(445)로 스며들어가는 것을 막아줄 수 있게 된다.In this case, the
아울러, 단열층(440)의 상면 및 하면에 갭 유지부재(미도시)를 추가 장착하고, 갭 유지부재가 에어 갭을 유지하도록 설계할 수도 있다. 이러한 갭 유지부재는 단열재 재질로 이루어지는 것이 좋으며, 단열층(440)의 하면 또는 상면 및 하면을 통해 액상성분이 모세관현상 등에 의해 침투해 들어가지 못하도록 기공의 차단 또는 방수코팅 등으로 막아주는 것이 좋다. 이외에도, 에어 갭(450)을 고정시키는 기능 및 단열층(440)에 액체가 침투되지 않게 하는 구조라면 다양하게 변형하여 적용하는 것도 가능하다.In addition, a gap maintaining member (not shown) may be additionally mounted on the upper and lower surfaces of the
도 8은 본 발명의 제2 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도이다.8 is a perspective view showing a film heater structure according to a second modification of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 변형예의 경우, 단열층(440)이 필름형 히터부(420)에 밀착되도록 부착된 상태에서, 필름형 히터부(420)를 감싸도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 단열층(440)과 필름형 히터부(420)는 상호 간이 밀착되도록 부착되어, 단열층(440)과 필름형 히터부(420) 사이에 에어 갭이 존재하지 않게 된다.Referring to FIG. 8 , in the case of the second modification of the present invention, the
여기서, 단열층(440)은 300℃ 이상의 내열성을 가지며, 다수의 기공을 포함하는 고분자 재질, 세라믹 재질 및 고분자-세라믹 복합 재질 중 어느 하나로 이루어지는 것이 좋다. 일 예로, 단열층(440)의 재질로는 기공을 많이 갖고 있는 폴리이미드가 이용될 수 있다.Here, the
한편, 도 9는 본 발명의 제3 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9의 필름형 히터부를 확대하여 나타낸 사시도이다.Meanwhile, FIG. 9 is a perspective view showing a film heater structure according to a third modified example of the present invention, and FIG. 10 is an enlarged perspective view of the film heater unit of FIG. 9 .
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 제3 변형예의 경우, 본 발명의 제2 변형예와 마찬가지로, 단열층(440)이 필름형 히터부(420)에 밀착되도록 부착된 상태에서, 필름형 히터부(420)를 감싸도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 단열층(440)과 필름형 히터부(420)는 상호 간이 밀착되도록 부착되어, 단열층(440)과 필름형 히터부(420) 사이에 에어 갭이 존재하지 않게 된다.9 and 10 , in the case of the third modification of the present invention, as in the second modification of the present invention, in a state in which the
아울러, 본 발명의 제3 변형예의 경우, 필름형 히터부(420)가 필름형 히터(421), 층간 접착제층(423) 및 보호층(424)만을 포함한다. 이때, 필름형 히터부(421)는 층간 접착제층(423) 없이 필름형 히터(421) 및 보호층(424)만을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 필름형 히터부(420)는 필름형 온도센서를 구비하지 않는다. 대신, 본 발명의 제3 변형예의 경우, 온도센서가 필름형 히터부(420)에 내장되지 않고, 별도로 장착되어 있을 수 있다.In addition, in the case of the third modification of the present invention, the film-
또한, 도 11은 본 발명의 제4 변형예에 따른 필름히터 구조체를 나타낸 사시도이다.11 is a perspective view showing a film heater structure according to a fourth modification of the present invention.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 변형예의 경우, 본 발명의 제3 실시예와 마찬가지로, 필름형 히터부(420)가 필름형 히터(421), 층간 접착제층(423) 및 보호층(424)만을 포함한다. 이때, 필름형 히터부(421)는 층간 접착제층(423) 없이 필름형 히터(421) 및 보호층(424)만을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 필름형 히터부(420)는 필름형 온도센서를 구비하지 않는다. 대신, 본 발명의 제3 변형예의 경우, 온도센서가 필름형 히터부(420)에 내장되지 않고, 별도로 장착되어 있을 수 있다.11, in the case of the fourth modification of the present invention, as in the third embodiment of the present invention, the film-
아울러, 본 발명의 제4 변형예의 경우, 에어 갭(450)이 필름형 히터부(420)와 단열층(440) 사이에 일정한 간격으로 개재된 단열 지지체(445)에 의해 부분적으로 존재할 수 있다. 이에 따라, 에어 갭(450)은 50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 단속적으로 형성된다.In addition, in the case of the fourth modification of the present invention, the
여기서, 단열 지지체(445)는 내부의 기공이 외부표면이나 하부로 연결되지 않도록 구성된 단열재 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이, 단열 지지체(445)가 기공이 노출되지 않은 구조를 가짐으로써, 단열층(440)의 내부로 수분이나 유체가 모세관현상에 의해 침투해 들어가는 것을 미연에 막아줄 수 있게 된다.Here, the
한편, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체를 나타낸 실측 사진이다. 이때, 도 12의 (a)는 단열층 부착 전 상태를 나타낸 사진이고, 도 12의 (b)는 단열층 부착 후 상태를 나타낸 사진이다. Meanwhile, FIG. 12 is a photograph showing a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention. At this time, Fig. 12 (a) is a photograph showing the state before the heat-insulating layer is attached, and Fig. 12 (b) is a photograph showing the state after the heat-insulating layer is attached.
도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 궐련 지지부와 필름형 히터부가 방열 접착제층을 매개로 접합되고, 필름형 히터부가 외부로 노출되어 있는 것을 확인할 수 있다.As shown in (a) of Figure 12, it can be seen that the cigarette support and the film-type heater unit is bonded through the heat dissipation adhesive layer, and the film-type heater unit is exposed to the outside.
이때, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 외부로 노출된 필름형 히터부는 에어 갭을 갖도록 일정 간격 이격되는 단열층에 의해 감싸 보호되고 있는 것을 확인할 수 있다.At this time, as shown in (b) of FIG. 12 , it can be seen that the film-type heater part exposed to the outside is wrapped and protected by a heat insulating layer spaced apart from each other by a predetermined interval so as to have an air gap.
전술한 본 발명에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터와 필름형 온도센서가 층간 접착제층을 매개로 상호 접합되고, 보호층에 의해 필름형 온도센서가 보호되는 필름형 히터부의 적용으로, 필름형 히터와 필름형 온도센서가 일체로 결합되는 일체형 구조를 갖는다.The film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency according to the present invention described above is a film in which a film-type heater and a film-type temperature sensor are mutually bonded through an interlayer adhesive layer, and the film-type temperature sensor is protected by a protective layer By application of the type heater unit, the film type heater and the film type temperature sensor have an integrated structure in which they are integrally coupled.
이 결과, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터와 필름형 온도센서가 일체화되는 일체형 구조를 가짐에 따라 각 부품에 대한 조립이 간소화될 수 있으므로, 부품 조립 시 조립 시간이 대략 30% 이상 절약될 수 있게 된다.As a result, since the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention has an integrated structure in which the film-type heater and the film-type temperature sensor are integrated, the assembly of each part can be simplified. , the assembly time can be reduced by about 30% or more when assembling parts.
아울러, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터와 일체로 결합되는 필름형 온도센서를 적용함에 따라 온도 지연을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 필름형 히터와 분리형으로 조립되던 기존의 세라믹 온도센서에 비하여, 온도에 대한 반응속도가 매우 빨라 온도를 제어하는 것이 매우 용이해질 수 있게 된다.In addition, the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention can minimize the temperature delay as well as minimize the temperature delay by applying a film-type temperature sensor integrally coupled with the film-type heater. Compared to the conventional ceramic temperature sensor assembled separately from the heater, the reaction rate to temperature is very fast, so it becomes very easy to control the temperature.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터 및 필름형 온도센서가 일체화되는 일체형 구조를 갖는 필름형 히터부가 적용되는 것에 의해, 매우 빠른 승온속도를 정밀하게 센싱하는 것이 가능해질 수 있다.Therefore, in the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention, the film-type heater unit having an integrated structure in which the film-type heater and the film-type temperature sensor are integrated is applied, so that the temperature increase rate is very fast It may be possible to precisely sense the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체는 필름형 히터부와 일정한 간격으로 이격되는 에어 갭 구조의 단열층을 적용하는 것에 의해, 외부로의 발열을 최소화하면서 궐련 지지부의 내부에 열이 집중되도록 유도할 수 있으므로, 배터리 소모량을 최소화할 수 있게 된다.In addition, in the film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device having excellent thermal efficiency according to an embodiment of the present invention, by applying a heat insulating layer of an air gap structure spaced apart from the film-type heater unit at regular intervals, heat to the outside is minimized while Since it is possible to induce heat to be concentrated inside the cigarette support part, it is possible to minimize battery consumption.
실시예Example
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 설명한다. 하지만 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구 범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments will be described to help the understanding of the present invention. However, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention only to illustrate the present invention, and it is natural that such modifications and modifications fall within the scope of the appended claims.
도 13은 SUS 파이프의 부착 방법에 따른 내부온도 변화를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 도 13의 (a)는 SUS 파이프에 필름 히터부를 TPI 접착제를 이용하여 부착하였고, 도 13의 (b)는 SUS 파이프에 필름 히터부를 TPI 접착제를 이용하여 부착한 후, 수축튜브로 수축시켰다.13 is a graph showing the result of measuring the internal temperature change according to the attachment method of the SUS pipe. At this time, in FIG. 13 (a), the film heater part was attached to the SUS pipe using TPI adhesive, and in FIG. 13 (b), the film heater part was attached to the SUS pipe using TPI adhesive, and then it was shrunk with a shrink tube. .
도 13의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, SUS 파이프의 부착 방법에 따른 승온속도 및 포화온도 측정 결과가 나타나 있다.As shown in (a) and (b) of Figure 13, the temperature increase rate and saturation temperature measurement results according to the method of attaching the SUS pipe are shown.
TPI 접착제만을 이용하여 부착한 경우, 300℃까지 도달하는데 걸린 시간은 대략 16sec 였다. 반면, TPI 접착제를 이용하여 부착한 후, 수축튜브로 수축시킨 경우에는 300℃까지 도달하는데 걸린 시간은 대략 23sec 였다.In the case of attachment using only TPI adhesive, the time taken to reach 300° C. was approximately 16 sec. On the other hand, when it was attached using a TPI adhesive and then shrunk with a shrink tube, it took about 23 sec to reach 300°C.
따라서, TPI 접착제만을 이용하여 부착한 경우가 300℃까지 도달하는데 대략 7sec 정도 더 빠른 것을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the case of attaching using only the TPI adhesive reached 300° C. faster by about 7 sec.
아울러, 포화되는 온도는 대략 360℃로 서로 비슷하였다.In addition, the saturation temperature was approximately 360°C, which was similar to each other.
도 14는 PI 단열층의 부착 여부에 따른 영향을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 도 14의 (a)는 PI 단열층을 부착하지 않은 필름히터 구조체이고, 도 14의 (b)는 150㎛ 두께의 PI 단열층을 에어 갭 없이 필름 히터부에 부착한 필름히터 구조체이다.14 is a graph showing the results of evaluating the effect of whether or not the PI insulation layer is attached. At this time, Fig. 14 (a) is a film heater structure to which a PI heat insulating layer is not attached, and Fig. 14 (b) is a film heater structure in which a 150 μm thick PI heat insulating layer is attached to the film heater unit without an air gap.
도 14의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, PI 단열층의 부착 여부에 따른 승온속도 및 포화온도 측정 결과가 나타나 있다.As shown in (a) and (b) of Figure 14, the temperature increase rate and saturation temperature measurement results according to whether or not the PI insulating layer is attached are shown.
PI 단열층을 적용한 필름히터 구조체의 경우, 300℃까지 도달하는데 걸린 시간이 19sec로 측정되어, PI 단열층을 부착하지 않은 필름히터 구조체가 300℃까지 도달하는데 걸린 시간인 16sec 보다 대략 3sec 늦었지만, SUS 파이프의 내부 포화온도는 390℃로 측정되어 대략 30℃ 정도 높은 것을 확인하였다.In the case of the film heater structure to which the PI heat insulation layer is applied, the time taken to reach 300 ° C was measured as 19 sec, which was approximately 3 sec slower than the 16 sec time taken for the film heater structure without the PI heat insulation layer to reach 300 ° C. The internal saturation temperature was measured to be 390°C, confirming that it was approximately 30°C high.
도 15는 에어 갭 형성 여부에 따른 영향을 평가한 결과를 나타낸 그래프이다. 이때, 도 15의 (a)는 150㎛ 두께의 PI 단열층을 에어 갭 없이 필름 히터부에 부착한 필름히터 구조체이고, 도 15의 (b)는 150㎛ 두께의 PI 단열층을 500㎛ 간격의 에어 갭을 갖도록 필름 히터부에 부착한 필름히터 구조체이다.15 is a graph showing a result of evaluating the effect of whether an air gap is formed. At this time, Fig. 15 (a) is a film heater structure in which a 150 μm thick PI heat insulating layer is attached to the film heater unit without an air gap, and Fig. 15 (b) is a 150 μm thick PI heat insulating layer with an air gap of 500 μm. It is a film heater structure attached to the film heater so as to have a
도 15의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 에어 갭의 유무에 따른 승온속도 및 포화온도 측정 결과가 나타나 있다.As shown in (a) and (b) of Figure 15, the temperature increase rate and saturation temperature measurement results according to the presence or absence of an air gap are shown.
이때, 에어 갭을 갖는 PI 단열층을 적용한 필름히터 구조체의 경우, 300℃까지 도달하는데 걸린 시간은 대략 16sec로 측정되었다. 반면, 에어 갭이 없는 PI 단열층을 적용한 필름히터 구조체가 300℃까지 도달하는데 걸린 시간은 대략 19sec로 측정되었다.At this time, in the case of the film heater structure to which the PI insulation layer having an air gap is applied, the time taken to reach 300° C. was measured to be approximately 16 sec. On the other hand, the time it took for the film heater structure to which the PI insulation layer without an air gap was applied to reach 300°C was measured to be approximately 19 sec.
따라서, 에어 갭을 갖는 PI 단열층을 적용한 필름히터 구조체의 경우가 대략 3sec 정도 빠른 것을 확인하였다.Therefore, it was confirmed that the case of the film heater structure to which the PI insulation layer having an air gap was applied was about 3 sec faster.
아울러, 에어 갭을 갖는 PI 단열층을 적용한 필름히터 구조체는 포화되는 온도가 대략 420℃로 측정되어, 에어 갭이 없는 PI 단열층을 적용한 필름히터 구조체가 포화되는 온도인 390℃ 보다 대략 30℃ 높은 것을 확인하였다.In addition, the film heater structure to which the PI insulation layer having an air gap is applied has a saturation temperature of about 420 ° C. did
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.In the above, the embodiments of the present invention have been mainly described, but various changes or modifications can be made at the level of those skilled in the art to which the present invention pertains. Such changes and modifications can be said to belong to the present invention without departing from the scope of the technical spirit provided by the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be judged by the claims described below.
400 : 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체
410 : 궐련 지지부
420 : 필름형 히터부
430 : 방열 접착제층
440 : 보호층
450 : 에어 갭
H : 궐련 고정구400: film heater structure for cigarette-type electronic cigarette device
410: cigarette support
420: film-type heater unit
430: heat dissipation adhesive layer
440: protective layer
450: air gap
H: Cigarette fixture
Claims (17)
상기 궐련 지지부의 외측에 배치되어, 상기 궐련 지지부에 결속되는 궐련을 가열하기 위한 필름형 히터부;
상기 궐련 지지부와 필름형 히터부 사이에 배치되어, 상기 궐련 지지부와 필름형 히터부 간을 접합시키는 방열 접착제층; 및
상기 필름형 히터부를 감싸도록 배치된 단열층;을 포함하며,
상기 필름형 히터부는 발열 패턴을 구비하는 필름형 히터; 상기 필름형 히터 상에 적층되며, 센싱 패턴을 구비하는 필름형 온도센서; 상기 필름형 히터와 필름형 온도센서 사이에 배치되어, 상기 필름형 히터와 필름형 온도센서를 접합시키는 층간 접착제층; 상기 필름형 온도센서 상에 배치되어, 상기 필름형 온도센서를 보호하기 위한 보호층; 상기 필름형 히터의 발열 패턴과 전기적으로 연결된 히터 패드; 및 상기 필름형 온도센서의 센싱 패턴과 전기적으로 연결되는 센싱 연결 패턴을 갖는 센서 연결용 플렉시블 커넥터;를 포함하고,
상기 필름형 히터는 2 ~ 4층이 수직적으로 적층되는 적층 구조로 이루어지고,
상기 센서 연결용 플렉시블 커넥터는 커넥터 몸체와, 상기 커넥터 몸체의 내부에 배치되어 상기 필름형 온도센서의 센싱 패턴과 전기적으로 연결되는 센싱 연결 패턴을 가지며, 상기 센서 연결용 플렉시블 커넥터의 끝단에는 스티프너가 배치되고, 상기 스티프너의 배면에는 상기 센싱 연결 패턴과 전기적으로 연결되는 센싱 단자가 배치되며,
상기 필름형 히터부는 전체 두께가 100 ~ 200㎛를 갖는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
a cigarette support for supporting a cigarette;
a film-type heater unit disposed on the outside of the cigarette support unit to heat the cigarette bound to the cigarette support unit;
a heat dissipation adhesive layer disposed between the cigarette support and the film heater to bond the cigarette support and the film heater; and
Including; a heat insulating layer disposed to surround the film-type heater unit;
The film-type heater unit includes a film-type heater having a heating pattern; a film-type temperature sensor laminated on the film-type heater and having a sensing pattern; an interlayer adhesive layer disposed between the film-type heater and the film-type temperature sensor to bond the film-type heater and the film-type temperature sensor; a protective layer disposed on the film-type temperature sensor to protect the film-type temperature sensor; a heater pad electrically connected to the heating pattern of the film heater; and a flexible connector for sensor connection having a sensing connection pattern electrically connected to the sensing pattern of the film-type temperature sensor;
The film-type heater consists of a laminated structure in which 2 to 4 layers are vertically stacked,
The flexible connector for sensor connection has a connector body and a sensing connection pattern disposed inside the connector body and electrically connected to the sensing pattern of the film-type temperature sensor, and a stiffener is disposed at an end of the flexible connector for sensor connection and a sensing terminal electrically connected to the sensing connection pattern is disposed on a rear surface of the stiffener,
The film-type heater unit film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that it has a total thickness of 100 ~ 200㎛.
상기 단열층은 내부에 복수의 기공을 구비하는 단열재 재질로 이루어지며,
상기 단열층은 내부에 존재하는 기공이 외부와 연결되지 않도록 노출된 상면, 하면 및 측면 중 적어도 하나 이상에 기공을 차단하기 위한 제1 표면처리 코팅층이 형성되어 액상성분이 침투하지 않도록 차단되는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
According to claim 1,
The heat insulating layer is made of a heat insulating material having a plurality of pores therein,
The heat insulation layer is formed with a first surface treatment coating layer for blocking pores on at least one of the exposed upper surface, lower surface and side surfaces so that the pores present therein are not connected to the outside, so that the liquid component is blocked from penetrating. Film heater structure for cigarette-type e-cigarette devices with excellent thermal efficiency.
상기 필름형 히터부와 단열층 상호 간은 일정한 간격으로 이격되도록 배치되어, 상기 필름형 히터부와 단열층의 사이 공간에는 에어 갭이 위치하는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
According to claim 1,
Film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that the film-type heater unit and the heat insulating layer are spaced apart from each other at regular intervals, and an air gap is located in the space between the film-type heater unit and the heat insulating layer .
상기 에어 갭은
상기 필름형 히터부와 단열층 사이의 전체가 빈 공간으로 존재하거나, 상기 필름형 히터부와 단열층 사이에 일정한 간격으로 개재된 단열 지지체에 의해 부분적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
4. The method of claim 3,
The air gap is
Cigarette-type electronic cigarette with excellent thermal efficiency, characterized in that the entire space between the film-type heater unit and the heat insulating layer is present as an empty space, or is partially present by an insulating support interposed at regular intervals between the film-type heater unit and the heat insulating layer Film heater structure for device.
상기 에어 갭은
50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 단속적 또는 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
4. The method of claim 3,
The air gap is
A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that it is intermittently or continuously formed at intervals of 50 μm to 2 mm.
상기 단열 지지체의 하부는
외부와 연결된 기공이 없거나 기공이 막혀져 있는 단열체 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
5. The method of claim 4,
The lower portion of the insulating support is
A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that it is made of an insulating material with no pores connected to the outside or blocked pores.
상기 방열 접착제층은
열가소성 폴리이미드 수지; 및
상기 열가소성 폴리이미드 수지 내에 분산 배치된 방열 필러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
According to claim 1,
The heat dissipation adhesive layer is
thermoplastic polyimide resins; and
a heat dissipation filler dispersedly disposed in the thermoplastic polyimide resin;
A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, comprising:
상기 방열 접착제층은
0.1 ~ 100㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
According to claim 1,
The heat dissipation adhesive layer is
A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that it has a thickness of 0.1 to 100 μm.
상기 단열층은
300℃ 이상의 내열성을 가지며, 다수의 기공을 포함하는 고분자 재질, 세라믹 재질 및 고분자-세라믹 복합 재질 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
According to claim 1,
The insulating layer is
A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that it has heat resistance of 300° C. or more and is made of any one of a polymer material, a ceramic material, and a polymer-ceramic composite material having a plurality of pores.
상기 필름형 히터부와 단열층 상호 간은 일정한 간격으로 이격되도록 배치되어, 상기 필름형 히터부와 단열층의 사이 공간에는 에어 갭이 위치하는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
According to claim 1,
Film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that the film-type heater unit and the heat insulating layer are spaced apart from each other at regular intervals, and an air gap is located in the space between the film-type heater unit and the heat insulating layer .
상기 에어 갭은
상기 필름형 히터부와 단열층 사이의 전체가 빈 공간으로 존재하거나, 상기 필름형 히터부와 단열층 사이에 일정한 간격으로 개재된 단열 지지체에 의해 부분적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
14. The method of claim 13,
The air gap is
Cigarette-type electronic cigarette with excellent thermal efficiency, characterized in that the entire space between the film-type heater unit and the heat insulating layer is present as an empty space, or is partially present by an insulating support interposed at regular intervals between the film-type heater unit and the heat insulating layer Film heater structure for device.
상기 에어 갭은
50㎛ ~ 2㎜의 간격으로 단속적 또는 연속적으로 형성된 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
14. The method of claim 13,
The air gap is
A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that it is intermittently or continuously formed at intervals of 50 μm to 2 mm.
상기 단열 지지체는 상면, 하면 및 측면의 노출된 부위가 외부와 연결된 기공이 없거나 기공이 막혀져 있는 단열체 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.
15. The method of claim 14,
The heat insulating support is a film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency, characterized in that the exposed parts of the upper surface, the lower surface and the side are made of an insulating material that has no pores connected to the outside or the pores are blocked.
상기 단열 지지체는 내부에 복수의 기공을 구비하는 단열재 재질로 이루어지며,
상기 단열 지지체는 내부에 존재하는 기공이 외부와 연결되지 않도록 노출된 상면, 하면 및 측면 중 적어도 하나 이상에 기공을 차단하기 위한 제2 표면처리 코팅층이 형성되어 액상성분이 침투하지 않도록 차단되는 것을 특징으로 하는 열효율이 우수한 궐련형 전자담배 장치용 필름히터 구조체.15. The method of claim 14,
The heat insulating support is made of a heat insulating material having a plurality of pores therein,
The heat insulation support is formed with a second surface treatment coating layer for blocking pores on at least one of the exposed upper surface, lower surface and side surfaces so that the pores present therein are not connected to the outside, so that the liquid component is blocked from penetrating. A film heater structure for a cigarette-type electronic cigarette device with excellent thermal efficiency.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2023193644A1 (en) * | 2022-04-06 | 2023-10-12 | 常州市派腾电子技术服务有限公司 | Atomizing core, atomizer, and aerosol generation device |
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2021
- 2021-04-22 KR KR1020210052451A patent/KR102367020B1/en active IP Right Grant
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