KR102465729B1 - 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치 - Google Patents

단열구조를 가지는 미세입자 발생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 유도가열히터의 배터리 효율을 향상시키기 위해 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
본 발명은, 내부에 에어로졸 형성 기재(aerosol-forming substrate)를 포함하는 흡연 물품(smoking article)이 삽입될 수 있는 공동을 갖고 공동에 삽입된 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 형성시키는, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 미세입자발생장치에 있어서, 외관을 형성하는 케이스; 케이스 내에 제공되는, 다수회 권선된 여자 코일; 케이스 내에서 여자 코일이 에워싸도록 여자 코일 내측에 제공되며, 공동을 정의하는 중공 원통 형상의 박판으로 이루어지고 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도가열에 의해 가열되는 금속 재질의 서셉터; 케이스 내에 제공되며, 서셉터 및 여자 코일 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체; 서셉터와 지지체 사이에 형성되는 제1 공기 단열층; 및 여자 코일과 케이스 사이에 형성되는 제2 공기 단열층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.

Description

단열구조를 가지는 미세입자 발생장치{MICROPARTICLE GENERATING DEVICE WITH INSULATION STRUCTURE}
본 발명은 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 유도가열히터의 배터리 효율을 향상시키기 위해 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술인 국제공개공보 WO 2015/177255에 기재된 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 장치를 도시한 도면이다. 유도 가열 장치(1)는, 플라스틱으로 형성될 수 있는 장치 하우징(10), 및 충전식 배터리(11a)를 포함하는 DC 전원을 포함하고 있다.
유도 가열 장치(1)는, 충전식 배터리(11a)를 충전하기 위한 충전 스테이션(charging station) 또는 충전 장치에 유도 가열 장치(1)를 도킹하기 위한 핀(12a)을 포함하는 도킹 포트(docking port; 12)를 포함하고 있다. 또한, 유도 가열 장치(1)는 원하는 주파수, 예를 들어 5 MHz의 주파수에서 작동하도록 구성된 전력 공급 전자기기(13)를 포함하고 있다. 전력 공급 전자기기(13)는, 적절한 전기 연결부(13a)를 통해 충전식 배터리(11a)에 전기적으로 연결되어 있다.
서셉터(21)를 포함하는 담배-함유 고체 에어로졸 형성 기재(20)는 장치 하우징(10)의 근위 말단에서 공동(14) 내에 수용되어서, 작동하는 동안, 인덕터(L2)(나선형으로 권선된 원통형 인덕터 코일)가 흡연 물품(2)의 담배-함유 고체 에어로졸 형성 기재(20)의 서셉터(21)에 유도 결합된다. 흡연 물품(2)의 필터부(22)는 유도 가열 장치(1)의 공동(14) 외부에 배열되어서, 작동 동안, 소비자가 필터부(22)를 통해 에어로졸을 흡인할 수도 있다.
유도 가열 장치는 에어로졸 형성 기재에 열적으로 인접하여 배열되어 있는 인덕터(inductor)를 포함하고, 에어로졸 형성 기재는 서셉터(susceptor)를 포함하고 있다. 인덕터의 교번 자기장은 서셉터에 히스테리시스 손실(hysteresis loss)과 와전류(eddy current)를 발생시켜, 서셉터로 하여금, 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 성분을 방출할 수 있는 온도까지 에어로졸 형성 기재를 가열하게 한다. 이 때, 서셉터의 열이 여자 코일로 전달되어 여자 코일의 온도가 높아지면 유도 가열 성능이 떨어지게 된다. 그에 따라 서셉터의 복사열이 여자 코일 쪽으로 전달되는 것을 방지하기 위한 구조가 필요하다.
국제공개공보 WO 95/27411 국제공개공보 WO 2015/177257 국제공개공보 WO 2015/177255
본 발명은 서셉터로부터 공동으로의 발열 외에 외부로 열이 방출되는 것을 차단하여 여자 코일의 전력 손실을 방지함으로써 배터리 효율을 개선시킬 수 있는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 내부에 에어로졸 형성 기재(aerosol-forming substrate)를 포함하는 흡연 물품(smoking article)이 삽입될 수 있는 공동을 갖고 공동에 삽입된 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 형성시키는, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 미세입자발생장치에 있어서, 외관을 형성하는 케이스; 케이스 내에 제공되는, 다수회 권선된 여자 코일; 케이스 내에서 여자 코일이 에워싸도록 여자 코일 내측에 제공되며, 공동을 정의하는 중공 원통 형상의 박판으로 이루어지고 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도가열에 의해 가열되는 금속 재질의 서셉터; 케이스 내에 제공되며, 서셉터 및 여자 코일 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체; 서셉터와 지지체 사이에 형성되는 제1 공기 단열층; 및 여자 코일과 케이스 사이에 형성되는 제2 공기 단열층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제1 공기 단열층 및 제2 공기 단열층의 두께는 0.6~4.0mm인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 서셉터는 SPCC, SPCE 또는 SUS와 같은 스테인레스강 박판인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 지지체는, 열 전도율(W/mk)이 0.5W/mk 이하인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 지지체는 내열 온도가 200℃ 이상인 엔지니어링 플라스틱 소재인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 지지체와 여자 코일 사이에 시멘트층이 제공되는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 시멘트층은, C3S(Alite)계열 성분과 SO5000, SO700, H.S.10㎛와 같은 실리카 계열 성분을 조합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 여자 코일과 서셉터 사이에 설치되는 금속 소재의 방열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열판의 내측 및 외측 중 어느 한 면 이상에 방열 시트가 부착되는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열 시트는 알루미늄 포일, 카본, 글래스 파이버, 실리카 중 어느 하나 이상을 포함하는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열 시트는 방사율(Emissivity)가 0.1~ 0.5 사이인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 방열판의 내면은 금속 광택을 가지는 광택면이며, 방열판의 외면은 금속 부식이 이루어진 부식면인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 지지체는 서셉터와 마주하는 내면에 열차단 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 지지체는 서셉터와 마주하는 내면은 광택을 가지는 반사면으로 이루어지며, 여자 코일과 마주하는 외면은 광택이 없는 난반사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치를 제공한다.
본 발명은, 여자 코일과 서셉터 사이에 제1 공기 단열층을 형성하고, 여자 코일의 외측에 제2 공기 단열층을 형성함으로써 여자 코일로의 복사열을 차단하여 배터리 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도,
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 방열판을 도시한 도면,
도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도,
도 7는 본 발명의 제6실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 지지체를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는데, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함한다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미세입자발생장치에 사용될 수 있는, 가열에 의해 에어로졸을 발생시키는 흡연 물품에 삽입될 수 있는 액상 카트리지와, 이러한 액상 카트리지를 포함하는 가열식 흡연 물품을 첨부한 도면에 참조하여 설명하는데, 설명의 편의상 가열식 흡연 물품의 구성요소를 각각 설명하면서 그에 포함되는 액상 카트리지를 설명하도록 한다. 여기서 가열식 흡연 물품이라 함은, 연소에 의하지 않고 전기저항 방식 혹은 유도가열 방식 등으로 흡연 물품을 가열함으로써 흡연 물품으로부터 에어로졸을 생성시키고 사용자가 이러한 에어로졸을 흡입하여 사용하는 형태이다. 이러한 흡연 물품은 종래의 흡연 물품 담배 1개비와 비슷한 횟수의 흡입 행위를 하기에 적당한 양의 에어로졸 형성 기재(aerosol-forming substrate) 및/또는 담배 각초를 흡연 물품 내부에 포함하며, 미리 정해진 양만큼 에어로졸이 발생된 후에는 더 이상 유의미한 양의 에어로졸을 발생시키지 않으며 1회 사용된 후에 사용자에 의해 버려질 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도이다. 본 발명의 미세입자발생장치에 사용될 수 있는 가열식 흡연 물품(50)은 에어로졸 형성 기재로, 후술하는 바와 같이 통상의 담배 각초만을 포함하거나, 각초와 액상 조성물을 포함하거나, 각초와 과립을 함께 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 내부에 에어로졸 형성 기재(aerosol-forming substrate)를 포함하며 외부가 랩핑 페이퍼로 랩핑된 흡연 물품(smoking article)(50)이 삽입될 수 있는 공동을 갖고 공동에 삽입된 흡연 물품(50)의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 형성시키는, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 미세입자발생장치이다. 이러한 미세입자 발생장치는, 하부 케이스(미도시)와 상부 케이스(400) 내에 전장품들이 배치된다.
하부 케이스와 상부 케이스(400)에 의해 정의되는 공간 내에서 하부에 본 발명에서 직류 전원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리(미도시)와 본 발명에서 제어부를 구성하는 제어 기판(미도시)이 배치되고, 그 상부에 실제 발열에 이용되는 전장품들이 배치된다. 본 발명은 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 미세입자발생장치를 대상으로 한다. 재충전 가능한 배터리(미도시)는 일예로 USB 케이블과 같은 충전 수단을 통해 재충전이 가능하며 사용자는 충전된 상태의 미세입자발생장치의 공동에 흡연 물품(50)을 삽입하고 후술하는 바와 같이 유도 가열에 의해 서셉터를 가열시켜 흡연 물품(50) 내에서 에어로졸을 발생시키고 이를 흡입할 수 있게 된다. 이 경우 배터리(미도시)는 직류 전원으로 기능하며, 후술하는 바와 같이 제어부(미도시)을 통해 교류 전류로 여자 코일(200)에 공급된다. 본 발명에 따른 미세입자발생장치는 파지 가능한 크기로 사용자가 간편하게 휴대하여 사용 가능하다.
발열에 사용되는 전장품들은 유도가열을 위한 부품들로, 원통형으로 다수 회 권선된 여자 코일(200)과, 여자 코일(200)과 반응하여 와전류 손실에 의해 유도 가열이 일어나는 서셉터(susceptor; 자화 발열체)(100)가 구비된다. 여기서 서셉터(100)는, 장치 내에서 여자 코일(200)이 에워싸도록 여자 코일(200) 내측에 제공되는, 흡연 물품(50)가 삽입될 수 있는 공동을 정의하는 중공 원통 형상의 박판으로 이루어지고 여자 코일(200)과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도가열에 의해 400 ℃ 이하의 온도까지 가열되는 금속 재질의 히트 파이프인 것이 바람직하다. 서셉터(100)의 두께는 1.0mm이하인 것이 바람직하며, SPCC, SPCE 또는 SUS와 같은 스테인레스강 박판으로 제조되는 것이 바람직하다.
여자 코일(200)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 서셉터(100)의 온도는 1000 ℃ 이상의 온도까지도 가열될 수 있겠으나, 본 발명은 서셉터(100)를 400 ℃ 이하의 온도까지 가열하는 것을 특징으로 한다. 서셉터(100)는 여자 코일(200)에 인가되는 교류 전류의 크기에 따라 100 내지 400 ℃의 온도까지 가열되어, 공동 내에 삽입되는 흡연 물품(50) 내부에 제공되는 에어로졸 형성 기재를 가열시켜 에어로졸을 발생시킨다. 바람직한 일 예에 따르면, 그 타켓 온도는 200 내지 350 ℃의 범위가 될 수 있으며, 더욱 바람직한 일 예에 따르면 그 타겟 온도는 250 내지 320 ℃의 범위가 될 수 있다 (일 예로 280 ℃를 타겟으로 정할 수도 있음). 경우에 따라서는 그 타겟 온도가 150 내지 250 ℃의 범위일 수 있는데(일 예로 180 ℃를 타겟 온도로 정할 수도 있음), 이것은 에어로졸을 발생시키고자 하는 대상이 액상 혹은 겔상 글리세린인지 혹은 담배체인지 혹은 글리세린이 흡습된 담배체인지에 따라 달라질 수 있다. 어느 경우든 흡연 물품(50) 내에서 발생된 에어로졸은 튜브 및 필터를 통해 사용자의 입안으로 흡입되므로, 흡입 과정에서 냉각되는 것을 고려하더라도 발생된 에어로졸의 온도가 과도하게 높으면 사용자에게 불쾌감을 주거나 화상의 위험이 있고 너무 과도하게 에어로졸이 발생할 수 있어서 여러 번의 퍼프가 힘들 수 있기에 이러한 점을 감안하여 서셉터의 타겟 온도가 미리 정해져야 한다. 그러나 이상의 이유 때문에 서셉터의 타겟 온도의 상한이 위와 같이 제한된다.
바람직한 실시예에 따르면 발생된 에어로졸이 튜브 및 필터를 거쳐 나오는 온도가 마우스 엔드 온도(mouth end temperature)로 측정될 수 있는데, 사용자에게 불쾌감을 주지 않기 위해서 에어로졸의 온도는 50 ℃ 미만, 바람직하게는 45 ℃ 이하의 온도로 되어야 한다. 바람직한 에어로졸의 마우스 엔드 온도는 25 내지 45 ℃의 온도 범위를 갖고, 더욱 바람직한 에어로졸의 마우스 엔드 온도는 30 내지 40 ℃의 온도 범위를 갖는다.
본 발명의 제1 실시예에서는 서셉터(100)는 대체로 원통 형상인 흡연 물품(50)의 외부에서 서셉터(100)의 내표면이 공동 내에 삽입된 흡연 물품(50)의 외표면에 적어도 일부와 접촉하고 유도가열된 서셉터(100)가 열전달에 의해 흡연 물품(50)에 포함된 에어로졸 형성 기재를 가열하는 형태이다.
이때, 서셉터(100) 및 여자 코일(200) 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체(300)가 제공된다. 본 발명의 제1 실시예에서는 서셉터(100)가 원통형 몸체에 외부로 연장된 플랜지부를 구비하고, 지지체(300)는 원통형 몸체에 내부로 연장된 플랜지부를 구비하며, 서셉터(100)의 플랜지부와 지지체(300)의 플랜지부가 서로 겹쳐지면서 서셉터(100)와 몸체와 지지체(300)의 몸체 사이에 빈 공간을 형성한다. 이 빈 공간은 제1 공기 단열층(510)으로, 서셉터(100)로부터 여자 코일(200)로 복사열이 방출되는 것을 차단한다. 또한 여자 코일(200)과 상부 케이스(400) 사이에는 제2 공기 단열층(520)이 형성된다. 이때, 제1 및 제2 공기 단열층(510, 520)은 0.6~4.0mm의 두게를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 지지체(300)는 열 전도율이 0.5W/mk 이하의 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 서셉터(100)와 일부가 맞닿아 있으며, 서셉터(100)와 여자 코일(200)을 지지해야 하므로 내열성이 요구된다. 따라서, 200℃ 이상의 내열 온도를 가지는 엔지니어링 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도를 도시한 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 제1 실시예와 마찬가지라, 원통형의 서셉터(100) 내에 흡연 물품(50)이 삽입되며, 흡연 물품(50)의 외부에서 서셉터(100)의 내표면이 흡연 물품(50)의 외표면에 적어도 일부와 접촉하고, 여자 코일(200)에 의해 유도가열된 서셉터(100)가 열전달에 의해 흡연 물품(50)에 포함된 에어로졸 형성 기재를 가열하는 형태이다.
이때, 서셉터(100) 및 여자 코일(200) 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체(300)가 제공되며, 서셉터(100)와 몸체와 지지체(300)의 몸체 사이에 제1 공기 단열층(510)이 형성되고, 여자 코일(200)과 상부 케이스(400) 사이에는 제2 공기 단열층(520)이 형성되는 구성은 제1 실시예와 동일하다.
본 발명의 제2 실시예에서는 지지체(300)와 여자 코일(200) 사이에 단열을 위해 시멘트층(530)이 제공된다. 시멘트층(530)은 C3S(Alite) 계열의 시멘트 성분과, SO5000(Spherical silica), SO700(Spherical silica), H.S.10㎛(Hollow silica)와 같은 실리카 계열 성분을 조합하여 구성된다.
이때, C3S(Alite)는 전체 중량의 10~40%, SO5000(Spherical silica)는 전체 중량의 10~30%, SO700(Spherical silica)는 전체 중량의 0~20%, H.S.10㎛(Hollow silica)는 전체 중량의 10~30%가 되도록 혼합하여 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 제1 실시예와 마찬가지라, 원통형의 서셉터(100) 내에 흡연 물품(50)이 삽입되며, 흡연 물품(50)의 외부에서 서셉터(100)의 내표면이 흡연 물품(50)의 외표면에 적어도 일부와 접촉하고, 여자 코일(200)에 의해 유도가열된 서셉터(100)가 열전달에 의해 흡연 물품(50)에 포함된 에어로졸 형성 기재를 가열하는 형태이다.
이때, 서셉터(100) 및 여자 코일(200) 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체(300)가 제공되며, 서셉터(100)와 몸체와 지지체(300)의 몸체 사이에 제1 공기 단열층(510)이 형성되고, 여자 코일(200)과 상부 케이스(400) 사이에는 제2 공기 단열층(520)이 형성되는 구성은 제1 실시예와 동일하다.
본 발명의 제3 실시예에서는, 서셉터(100)와 지지체(300) 사이, 즉, 제1 공기 단열층(510) 내에 방열판(540)이 제공되는 것이 특징이다. 방열판(540)은 금속 소재로 제조되며, 예를 들어, 산화 아연, 아연도금철, 주석도금 철, 금(연마된),은(연마된),알루미늄(연마된), 황동(연마된) 등의 금속 소재로 제조될 수 있다. 이때, 금속 소재의 방사율(Emissivity)은 0.1~0.3이내인 것이 바람직하다.
한편, 방열판(540)에는 내측면과 외측면 중 적어도 어느 일 면에 방열 시트가 부착될 수 있다. 방열 시트의 재질은 Aluminium foil, 카본, Glass fiber, Silica 등이 포함된 소재인 것이 바람직하며, 방열 시트의 방사율(Emissivity)은 0.1~0.5이내인 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 방열판을 도시한 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 방열판(540a)은, 제3 실시예와 동일한 구조를 가지는 미세입자 발생장치에 구비되며, 방열판(540a) 자체의 특징만이 상이하다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 방열판(540a)은 내측면(542a)이 금속 광택을 가지는 광택면이며, 외측면(544a)는 금속 부식이 이루어져 광택이 없는 부식면이다. 광택면은 열반사 효과를 가짐으로써 서셉터에서 방출하는 복사열을 내부로 다시 반사하여 여자 코일로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한 외측면(544a)의 부식면은 복사열이 외부로 방출되는 것을 차단하는 효과를 가진다.
도 6는 본 발명의 제5 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치의 단면도이다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 제1 실시예와 마찬가지라, 원통형의 서셉터(100) 내에 흡연 물품(50)이 삽입되며, 흡연 물품(50)의 외부에서 서셉터(100)의 내표면이 흡연 물품(50)의 외표면에 적어도 일부와 접촉하고, 여자 코일(200)에 의해 유도가열된 서셉터(100)가 열전달에 의해 흡연 물품(50)에 포함된 에어로졸 형성 기재를 가열하는 형태이다.
이때, 서셉터(100) 및 여자 코일(200) 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체(300)가 제공되며, 서셉터(100)와 몸체와 지지체(300)의 몸체 사이에 제1 공기 단열층(510)이 형성되고, 여자 코일(200)과 상부 케이스(400) 사이에는 제2 공기 단열층(520)이 형성되는 구성은 제1 실시예와 동일하다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 지지체(300)의 서셉터(100)와 마주하는 내표면에 열차단 코팅층(550)을 구비하는 것을 특징이다.
열차단 코팅층(550)은 세라믹 단열 도료인 것이 바람직하다.
도 7는 본 발명의 제6실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 지지체를 도시한 도면이다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 지지체(300a), 제1 실시예와 동일한 구조를 가지는 미세입자 발생장치에 구비되며, 방열판(300a) 자체의 특징만이 상이하다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치가 구비하는 지지체(300a)은 PEEK 재질로 제조되며, 내측면(310a)이 광택을 가지는 광택면이며, 외측면(320a)은 광택이 없는 무광택면이다. 광택면은 열반사 효과를 가짐으로써 서셉터에서 방출하는 복사열을 내부로 다시 반사하여 여자 코일로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 외측면(320a)의 무광택면은 복사열이 외부로 전달되는 것을 차단하는 효과를 가진다.

Claims (16)

  1. 내부에 에어로졸 형성 기재(aerosol-forming substrate)를 포함하는 흡연 물품(smoking article)이 삽입될 수 있는 공동을 갖고 공동에 삽입된 흡연 물품의 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 형성시키는, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 미세입자발생장치에 있어서,
    외관을 형성하는 케이스;
    케이스 내에 제공되는, 다수회 권선된 여자 코일;
    케이스 내에서 여자 코일이 에워싸도록 여자 코일 내측에 제공되며, 공동을 정의하는 중공 원통 형상의 박판으로 이루어지고 여자 코일과 반응하여 와전류 손실에 의한 유도가열에 의해 가열되는 금속 재질의 서셉터;
    케이스 내에 제공되며, 서셉터 및 여자 코일 중 하나 이상의 적어도 일부를 지지하는 지지체;
    서셉터와 지지체 사이에 형성되는 제1 공기 단열층; 및
    여자 코일과 케이스 사이에 형성되는 제2 공기 단열층;을 포함하며,
    제1 공기 단열층, 지지체 및 제2 공기 단열층을 포함하는 3중 단열구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 공기 단열층 및 제2 공기 단열층의 두께는 0.6~4.0mm인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  3. 제1항에 있어서,
    서셉터는 SPCC, SPCE 또는 SUS와 같은 스테인레스강 박판인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    지지체는, 열 전도율(W/mk)이 0.5W/mk 이하인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  5. 제1항에 있어서,
    지지체는, 내열 온도가 200℃ 이상인 엔지니어링 플라스틱 소재인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  6. 제1항에 있어서,
    지지체와 여자 코일 사이에 시멘트층이 제공되는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  7. 제6항에 있어서,
    시멘트층은, C3S(Alite)와 SO5000, SO700, H.S.10㎛와 같은 실리카 계열을 조합하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  8. 제1항에 있어서,
    여자 코일과 서셉터 사이에 설치되는 금속 소재의 방열판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  9. 제8항에 있어서,
    방열판의 재질은 산화 아연, 아연도금철, 주석도금 철, 금(연마된),은(연마된),알루미늄(연마된), 황동(연마된)과 같은 금속 소재 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  10. 제8항에 있어서,
    방열판의 방사율(Emissivity)은 0.1~0.3 이내인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  11. 제8항에 있어서,
    방열판의 내측 및 외측 중 어느 한 면 이상에 방열 시트가 부착되는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  12. 제11항에 있어서,
    방열 시트는 알루미늄 포일, 카본, 글래스 파이버, 실리카 중 어느 하나 이상을 포함하는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  13. 제11항에 있어서,
    방열 시트는 방사율(Emissivity)가 0.1~ 0.5 사이인 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  14. 제8항에 있어서,
    방열판의 내면은 금속 광택을 가지는 광택면이며, 방열판의 외면은 금속 부식이 이루어진 부식면인 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  15. 제1항에 있어서,
    지지체는 서셉터와 마주하는 내면에 열차단 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
  16. 제1항에 있어서,
    지지체는 서셉터와 마주하는 내면은 광택을 가지는 반사면으로 이루어지며, 여자 코일과 마주하는 외면은 광택이 없는 난반사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단열구조를 가지는 미세입자 발생장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019129630A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Jt International Sa Induction heating assembly for a vapour generating device
WO2019129639A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Jt International Sa Induction heating assembly for a vapour generating device
KR102074932B1 (ko) * 2018-06-01 2020-02-07 주식회사 케이티앤지 히터 조립체 및 히터 조립체를 포함하는 에어로졸 생성 장치
KR102101939B1 (ko) * 2017-11-06 2020-04-17 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5613505A (en) 1992-09-11 1997-03-25 Philip Morris Incorporated Inductive heating systems for smoking articles
TWI692274B (zh) 2014-05-21 2020-04-21 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 用於加熱氣溶膠形成基材之感應加熱裝置及操作感應加熱系統之方法
BR112019001990A2 (pt) * 2016-08-31 2019-05-07 Philip Morris Products S.A. dispositivo gerador de aerossol com indutor
AU2018334042B2 (en) * 2017-09-15 2022-01-06 Nicoventures Trading Limited Apparatus for heating smokable material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101939B1 (ko) * 2017-11-06 2020-04-17 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법
WO2019129630A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Jt International Sa Induction heating assembly for a vapour generating device
WO2019129639A1 (en) * 2017-12-28 2019-07-04 Jt International Sa Induction heating assembly for a vapour generating device
KR102074932B1 (ko) * 2018-06-01 2020-02-07 주식회사 케이티앤지 히터 조립체 및 히터 조립체를 포함하는 에어로졸 생성 장치

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