KR102498888B1

KR102498888B1 - Aerosol generating device

Info

Publication number: KR102498888B1
Application number: KR1020200104106A
Authority: KR
Inventors: 이원경; 김동성; 정헌준; 최재성
Original assignee: 주식회사 케이티앤지
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2023-02-10
Also published as: KR20220022759A

Abstract

에어로졸 생성 장치는 외부 공기가 유입되는 히터 하우징, 히터 하우징의 내부에서 궐련을 가열하는 히터 및 히터 하우징의 내부에서 수용공간 및 히터를 둘러싸도록 배치되어 히터의 열이 히터 하우징의 외주면으로 전달되는 것을 차단하는 단열부를 포함할 수 있다.The aerosol generating device is arranged to surround a heater housing through which external air is introduced, a heater that heats cigarettes inside the heater housing, and a receiving space and the heater inside the heater housing to block heat from the heater from being transferred to the outer circumferential surface of the heater housing. It may include an insulator that

Description

Aerosol generating device {AEROSOL GENERATING DEVICE}

실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단열 기능을 구비하고 히터의 열을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.Embodiments relate to an aerosol generating device, and more particularly, to an aerosol generating device having an insulation function and capable of generating electric power using heat from a heater.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years there has been a growing demand for alternative methods that overcome the disadvantages of conventional cigarettes. For example, there is an increasing demand for a method of generating an aerosol as an aerosol-generating material in the cigarette is heated, rather than a method of generating an aerosol by burning the cigarette. Accordingly, research on heated cigarettes or heated aerosol generating devices is being actively conducted.

일반적인 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 발생 물품을 가열하는 히터 또는 증기화기를 포함한다. 히터나 증기화기는 고온의 열을 방출하여 에어로졸 발생 물품을 가열하여 하우징의 온도가 상승할 수 있다.A typical aerosol-generating device includes a heater or vaporizer that heats the aerosol-generating article. A heater or vaporizer may emit high temperature heat to heat the aerosol-generating article and increase the temperature of the housing.

또한, 배터리에 저장된 전력을 이용하여 히터 또는 증기화기에 전력을 제공하므로 수시로 배터리의 충전이 요구된다. 그러나 에어로졸 생성 장치의 크기는 휴대하기 용이한 크기로 제작되므로, 배터리의 용량을 크게 하는 것에 한계가 있다. 주로 야외에서 사용되는 에어로졸 생성 장치의 특성상 배터리의 수시 충전이 불가능하다. 따라서 배터리의 방전으로 에어로졸 생성 장치를 사용하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.In addition, since electric power stored in the battery is used to provide electric power to the heater or vaporizer, the battery is required to be charged frequently. However, since the size of the aerosol generating device is manufactured to be easily portable, there is a limit to increasing the capacity of the battery. Due to the nature of the aerosol generating device, which is mainly used outdoors, it is impossible to recharge the battery at any time. Therefore, a case in which the aerosol generating device cannot be used due to discharge of the battery may occur.

실시예들은 히터에서 발생하는 열을 단열함으로써 하우징의 외부로 전달되는 것을 방지하여 안전하게 사용할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.Embodiments provide an aerosol generating device that can be safely used by preventing heat generated from a heater from being transferred to the outside of a housing by insulating heat.

또한, 실시예들은 히터에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산함으로써 버려지는 폐열을 이용하여 전력을 생산하여 배터리를 충전하여 에너지의 효율이 높은 에어로졸 생성 장치를 제공한다.In addition, the embodiments provide an aerosol generating device with high energy efficiency by generating power by absorbing heat generated from a heater to generate power and charging a battery by using discarded waste heat.

실시예들에 관한 기술적 과제는 상술한 바에 한정되지 않으며 이하의 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.Technical challenges related to the embodiments are not limited to those described above, and other technical challenges may be inferred from the following examples.

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 궐련이 삽입되는 수용공간, 외부 공기가 내부로 유입되는 공기 유입구 및 내부로 유입된 상기 외부 공기가 상기 수용공간으로 배출되는 공기 배출구를 포함하는 히터 하우징, 상기 히터 하우징의 내부에서 상기 수용공간에 삽입된 상기 궐련을 가열하는 히터 및 상기 히터 하우징의 내부에서 상기 히터의 외측에 배치되어 상기 히터의 열이 상기 히터 하우징의 외주면으로 전달되는 것을 차단하는 단열부를 포함한다.An aerosol generating device according to an embodiment includes a heater housing including an accommodating space into which a cigarette is inserted, an air inlet through which external air flows into the inside, and an air outlet through which the external air introduced into the inside is discharged into the accommodating space, and the heater A heater for heating the cigarette inserted into the accommodation space from the inside of the housing, and a heat insulator disposed outside the heater from the inside of the heater housing to block heat from the heater from being transferred to an outer circumferential surface of the heater housing. .

실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에서는 히터에서 발생하는 열을 단열하여 하우징의 외측의 온도가 상승하는 것을 방지하여 안전성이 향상된다.In the aerosol generating device according to the embodiments, heat generated from the heater is insulated to prevent the temperature of the outside of the housing from rising, thereby improving safety.

또한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에 의하면 단열부에 의하여 히터의 내부 공간을 통과하는 공기에 온열감을 더하여 끽연감을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the aerosol generating device according to the embodiments, it is possible to improve the smoking feeling by adding a feeling of warmth to the air passing through the inner space of the heater by the heat insulating part.

또한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치가 히터의 열을 흡수하여 전력을 생산하는 열전 소자를 포함하므로 에너지 효율이 증가되고, 배터리의 충전 횟수를 감소시킬 수 있으며, 냉각핀에 의하여 열전 소자의 전력 생산 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the aerosol generating device according to the embodiments includes a thermoelectric element that absorbs heat from a heater to generate power, energy efficiency is increased, the number of battery recharges can be reduced, and power is generated by the thermoelectric element by a cooling fin. efficiency can be improved.

실시예들의 효과는 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the embodiments are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art to which the embodiments belong from this specification and the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 상태를 도시한 설명도이다.
도 2는 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에 사용될 수 있는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일부 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 실시예들에 포함된 열전 소자의 발전 특성을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 실시예들에서 최대 전력 추종 제어를 위한 제어부의 블록도이다.
도 9는 실시예들에 포함된 단열부의 일 예를 도시한 사시도이다.
도 10은 실시예들에 포함된 단열부를 흐르는 외부 공기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 실시예들에 포함된 히터 하우징과 단열부의 단면도이다.1 is an explanatory view showing a state in which a cigarette is inserted into an aerosol generating device according to an embodiment.
2 is a diagram showing an example of a cigarette that can be used in the aerosol generating device according to the embodiments.
3 is a cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a coupling relationship of some components of the aerosol generating device according to the embodiment shown in FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view of an aerosol generating device according to another embodiment.
FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a coupling relationship of some components of the aerosol generating device according to the embodiment shown in FIG. 5 .
7 is a graph for explaining power generation characteristics of thermoelectric elements included in embodiments.
8 is a block diagram of a control unit for maximum power follow-up control in embodiments.
9 is a perspective view illustrating an example of an insulator included in embodiments.
10 is a diagram for explaining external air flowing through a heat insulating unit included in embodiments.
11 is a cross-sectional view of a heater housing and an insulator included in the embodiments.

실시예들에서 사용되는 용어는 실시예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the embodiments have been selected as general terms that are currently widely used as much as possible while considering the functions of the embodiments, but these may vary depending on the intention of a person skilled in the art or a precedent, the emergence of new technologies, and the like. In addition, in a specific case, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the term used in this specification should be defined based on the meaning of the term and the overall content of this specification, not a simple name of the term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When it is said that a certain part "includes" a certain component throughout the specification, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as “…unit” and “…module” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, embodiments may be implemented in many different forms and are not limited to the embodiments described herein.

이하에서는 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.1 is a view illustrating examples in which a cigarette is inserted into an aerosol generating device according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(300), 제어부(600), 히터(200) 및 증기화기(11)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 공간에는 궐련(20)이 삽입될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the aerosol generating device 10 includes a battery 300, a controller 600, a heater 200, and a vaporizer 11. In addition, the cigarette 20 may be inserted into the inner space of the aerosol generating device 10 .

도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.Components related to the present embodiment are shown in the aerosol generating device 10 shown in FIG. 1 . Accordingly, those of ordinary skill in the art related to the present embodiment may understand that other general-purpose components other than the components shown in FIG. 1 may be further included in the aerosol generating device 10.

또한, 도 1에는 에어로졸 생성 장치(10)에 히터(200)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(200)는 생략될 수도 있다. In addition, although FIG. 1 shows that the aerosol generating device 10 includes the heater 200, the heater 200 may be omitted if necessary.

도 1에는 배터리(300), 제어부(600), 증기화기(11) 및 히터(200)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10)의 설계에 따라, 배터리(300), 제어부(600), 히터(200) 및 증기화기(11)의 배치는 변경될 수 있다.1 shows a battery 300, a controller 600, a vaporizer 11, and a heater 200 arranged in a line. However, the internal structure of the aerosol generating device 10 is not limited to that shown in FIG. 1 . In other words, according to the design of the aerosol generating device 10, the arrangement of the battery 300, the controller 600, the heater 200, and the vaporizer 11 may be changed.

궐련(20)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(200) 및/또는 증기화기(11)를 작동시켜, 궐련(20) 및/또는 증기화기(11)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(200) 및/또는 증기화기(11)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(20)을 통과하여 사용자에게 전달된다. When the cigarette 20 is inserted into the aerosol-generating device 10, the aerosol-generating device 10 operates the heater 200 and/or the vaporizer 11 so that the cigarette 20 and/or the vaporizer 11 can generate an aerosol from The aerosol generated by the heater 200 and/or the vaporizer 11 passes through the cigarette 20 and is delivered to the user.

필요에 따라, 궐련(20)이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(200)를 가열할 수 있다.If necessary, the aerosol generating device 10 may heat the heater 200 even when the cigarette 20 is not inserted into the aerosol generating device 10 .

배터리(300)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(300)는 히터(200) 또는 증기화기(11)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(600)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(300)는 에어로졸 생성 장치(10)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.The battery 300 supplies power used to operate the aerosol generating device 10 . For example, the battery 300 may supply power so that the heater 200 or the vaporizer 11 may be heated, and may supply power necessary for the controller 600 to operate. In addition, the battery 300 may supply power necessary for the display, sensor, motor, etc. installed in the aerosol generating device 10 to operate.

제어부(600)는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(600)는 배터리(300), 히터(200) 및 증기화기(11)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(600)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.The controller 600 controls the overall operation of the aerosol generating device 10 . Specifically, the controller 600 controls the operation of the battery 300, the heater 200, and the vaporizer 11 as well as other components included in the aerosol generating device 10. In addition, the controller 600 may check the state of each component of the aerosol generating device 10 to determine whether the aerosol generating device 10 is in an operable state.

제어부(600)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. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.The controller 600 includes at least one processor. The processor may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory in which programs executable by the microprocessor are stored. Also, those having ordinary knowledge in the art to which this embodiment belongs can understand that it may be implemented in other types of hardware.

히터(200)는 배터리(300)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10)에 삽입되면, 히터(200)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(200)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.The heater 200 may be heated by power supplied from the battery 300 . For example, when a cigarette is inserted into the aerosol generating device 10, the heater 200 may be located outside the cigarette. Thus, the heated heater 200 may raise the temperature of the aerosol generating material in the cigarette.

히터(200)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(200)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(200)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(200)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.The heater 200 may be an electrical resistive heater. For example, the heater 200 may include an electrically conductive track, and the heater 200 may be heated as current flows through the electrically conductive track. However, the heater 200 is not limited to the above example, and may be applied without limitation as long as it can be heated to a desired temperature. Here, the desired temperature may be previously set in the aerosol generating device 10 or may be set to a desired temperature by the user.

한편, 다른 예로, 히터(200)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(200)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.Meanwhile, as another example, the heater 200 may be an induction heating type heater. Specifically, the heater 200 may include an electrically conductive coil for heating the cigarette by an induction heating method, and the cigarette may include a susceptor capable of being heated by the induction heating type heater.

예를 들어, 히터(200)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(20)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.For example, the heater 200 may include a tubular heating element, a plate heating element, a needle heating element, or a rod-shaped heating element, and the inside or outside of the cigarette 20 may be heated according to the shape of the heating element. can be heated

또한, 에어로졸 생성 장치(10)에는 히터(200)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(200)들은 궐련(20)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(200)들 중 일부는 궐련(20)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(200)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.In addition, a plurality of heaters 200 may be disposed in the aerosol generating device 10 . At this time, the plurality of heaters 200 may be disposed to be inserted into the inside of the cigarette 20 or may be disposed outside the cigarette 20 . Also, some of the plurality of heaters 200 may be disposed to be inserted into the cigarette 20, and others may be disposed outside the cigarette 20. In addition, the shape of the heater 200 is not limited to the shape shown in FIGS. 1 to 3 and may be manufactured in various shapes.

증기화기(11)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(11)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(11)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.The vaporizer 11 may generate an aerosol by heating the liquid composition, and the generated aerosol may pass through the cigarette 20 and be delivered to the user. In other words, the aerosol generated by the vaporizer 11 can move along the air flow path of the aerosol generating device 10, and the air flow path allows the aerosol generated by the vaporizer 11 to pass through the cigarette and deliver to the user. It can be configured to be.

예를 들어, 증기화기(11)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(10)에 포함될 수도 있다.For example, the vaporizer 11 may include, but is not limited to, a liquid reservoir, a liquid delivery means, and a heating element. For example, the liquid reservoir, liquid delivery means and heating element may be included in the aerosol generating device 10 as independent modules.

또한, 도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)에 증기화기(11)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 증기화기(11)는 생략될 수 있다.In addition, although it is shown that the vaporizer 11 is included in the aerosol generating device 10 shown in FIG. 1, the vaporizer 11 may be omitted if necessary.

액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(11)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(11)와 일체로서 제작될 수도 있다.The liquid reservoir may store a liquid composition. For example, the liquid composition may be a liquid containing a tobacco-containing material including a volatile tobacco flavor component, or may be a liquid containing a non-tobacco material. The liquid storage unit may be manufactured to be detachable from/attached to/from the vaporizer 11, or may be manufactured integrally with the vaporizer 11.

예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.For example, liquid compositions may include water, solvents, ethanol, plant extracts, fragrances, flavors, or vitamin mixtures. Fragrance may include menthol, peppermint, spearmint oil, various fruit flavor components, etc., but is not limited thereto. Flavoring agents can include ingredients that can provide a variety of flavors or flavors to the user. The vitamin mixture may be a mixture of at least one of vitamin A, vitamin B, vitamin C, and vitamin E, but is not limited thereto. Liquid compositions may also contain aerosol formers such as glycerin and propylene glycol.

액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The liquid delivery means may deliver the liquid composition of the liquid reservoir to the heating element. For example, the liquid delivery means may be a wick such as cotton fiber, ceramic fiber, glass fiber, or porous ceramic, but is not limited thereto.

가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.The heating element is an element for heating the liquid composition delivered by the liquid delivery means. For example, the heating element may be a metal heating wire, a metal heating plate, or a ceramic heater, but is not limited thereto. In addition, the heating element may be composed of a conductive filament such as nichrome wire, and may be disposed in a structure wound around the liquid delivery means. The heating element may be heated by supplying current, and may transfer heat to the liquid composition in contact with the heating element to heat the liquid composition. As a result, an aerosol may be generated.

예를 들어, 증기화기(11)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the vaporizer 11 may be referred to as a cartomizer or atomizer, but is not limited thereto.

한편, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(300), 제어부(600), 히터(200) 및 증기화기(11) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련(20)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.Meanwhile, the aerosol generating device 10 may further include general-purpose components other than the battery 300, the controller 600, the heater 200, and the vaporizer 11. For example, the aerosol generating device 10 may include a display capable of outputting visual information and/or a motor for outputting tactile information. In addition, the aerosol generating device 10 may include at least one sensor (a puff detection sensor, a temperature detection sensor, a cigarette insertion detection sensor, etc.). In addition, the aerosol generating device 10 may be manufactured in a structure in which external air may flow in or internal gas may flow out even when the cigarette 20 is inserted.

도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10)의 배터리(300)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10)가 결합된 상태에서 히터(200)가 가열될 수도 있다.Although not shown in FIG. 1, the aerosol generating device 10 may constitute a system together with a separate cradle. For example, the cradle may be used to charge the battery 300 of the aerosol generating device 10 . Alternatively, the heater 200 may be heated in a state in which the cradle and the aerosol generating device 10 are coupled.

궐련(20)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.Cigarette 20 may be similar to a conventional combustion cigarette. For example, the cigarette 20 may be divided into a first part including an aerosol generating material and a second part including a filter and the like. Alternatively, the second portion of the cigarette 20 may also contain an aerosol generating material. An aerosol generating material, eg in the form of granules or capsules, may be inserted into the second part.

에어로졸 생성 장치(10)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다. The entirety of the first part may be inserted into the aerosol generating device 10, and the second part may be exposed to the outside. Alternatively, only a portion of the first portion may be inserted into the aerosol generating device 10, or the entire first portion and a portion of the second portion may be inserted. The user may inhale the aerosol while opening the second part. At this time, the aerosol is generated by passing the external air through the first part, and the generated aerosol passes through the second part and is delivered to the user's mouth.

일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(20)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20)의 내부로 유입될 수도 있다.As an example, outside air may be introduced through at least one air passage formed in the aerosol generating device 10 . For example, the opening and closing of the air passage formed in the aerosol generating device 10 and/or the size of the air passage may be controlled by the user. Accordingly, the amount of smoke and the feeling of smoking can be adjusted by the user. As another example, outside air may be introduced into the cigarette 20 through at least one hole formed on the surface of the cigarette 20 .

이하, 도 2를 참조하여, 궐련(20)의 일 예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an example of the cigarette 20 will be described with reference to FIG. 2 .

도 2는 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에 사용될 수 있는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing an example of a cigarette that can be used in the aerosol generating device according to the embodiments.

도 2를 참조하면, 궐련(20)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제 1 부분은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분은 필터 로드(22)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , a cigarette 20 includes a tobacco rod 21 and a filter rod 22 . The first part described above with reference to FIG. 1 includes the tobacco rod 21 , and the second part includes the filter rod 22 .

궐련(20)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. Cigarette 20 may be wrapped by at least one wrapper 24 . At least one hole through which external air is introduced or internal gas is discharged may be formed in the wrapper 24 .

담배 로드(21)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.The tobacco rod 21 contains an aerosol generating material. For example, the aerosol generating material may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol and oleyl alcohol. In addition, the tobacco rod 21 may contain other additive substances such as flavoring agents, humectants and/or organic acids. In addition, a flavoring liquid such as menthol or a moisturizer can be added to the tobacco rod 21 by spraying it to the tobacco rod 21 .

필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.Filter rod 22 may be a cellulose acetate filter. On the other hand, the shape of the filter rod 22 is not limited. For example, the filter rod 22 may be a cylindrical rod or a tubular rod having a hollow inside. Also, the filter rod 22 may be a recess type rod. If the filter rod 22 is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape.

필터 로드(22)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(22)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(22)의 내부에 삽입될 수도 있다. The filter rod 22 may be manufactured to generate flavor. As an example, flavoring liquid may be sprayed onto the filter rod 22 , or a separate fiber coated with flavoring liquid may be inserted into the filter rod 22 .

또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In addition, at least one capsule 23 may be included in the filter rod 22 . Here, the capsule 23 may perform a function of generating a flavor or a function of generating an aerosol. For example, the capsule 23 may have a structure in which a liquid containing a fragrance is wrapped with a film. The capsule 23 may have a spherical or cylindrical shape, but is not limited thereto.

도 3은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an aerosol generating device 10 according to another embodiment.

도 3에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 히터 하우징(100), 히터(200), 배터리(300) 및 단열부(400)를 포함한다.The aerosol generating device 10 according to the embodiment shown in FIG. 3 includes a heater housing 100, a heater 200, a battery 300, and an insulator 400.

히터 하우징(100)은 궐련이 삽입되는 수용공간(101)을 포함할 수 있다. 수용공간(101)은 히터 하우징(100)의 중심에 형성될 수 있다. 수용공간(101)의 직경은 삽입된 궐련(20)을 수용하고 지지할 수 있도록 궐련(20)의 직경보다 약간 클 수 있다. 수용공간(101)의 내주면에는 궐련(20)이 수용되는 히트 파이프(P)가 배치될 수도 있다.The heater housing 100 may include a receiving space 101 into which a cigarette is inserted. The accommodating space 101 may be formed at the center of the heater housing 100 . The diameter of the accommodation space 101 may be slightly larger than the diameter of the cigarette 20 to accommodate and support the inserted cigarette 20. A heat pipe P accommodating the cigarette 20 may be disposed on the inner circumferential surface of the accommodating space 101 .

히터 하우징(100)은 외부 공기가 내부로 유입되는 공기 유입구(110) 및 내부로 유입된 외부 공기가 수용공간(101)으로 배출되는 공기 배출구(120)를 포함할 수 있다. 외부 공기는 공기 유입구(110)를 통해 히터 하우징(100)의 내부로 유입될 수 있다. 히터 하우징(100)의 내부로 유입된 외부 공기는 공기 배출구(120)를 통해 수용공간(101)으로 배출될 수 있다. 다시 말해, 공기 유입구(110)와 공기 배출구(120)는 히터 하우징(100)의 내부를 흐르는 외부 공기의 기류 패스를 형성할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 공기 유입구(110)는 히터 하우징(100)의 외측에서 상부에 위치할 수 있고, 공기 배출구(120)는 수용공간(101)의 하부에 위치할 수 있다.The heater housing 100 may include an air inlet 110 through which external air flows into the inside and an air outlet 120 through which outside air introduced into the inside is discharged into the accommodation space 101 . External air may be introduced into the heater housing 100 through the air inlet 110 . External air introduced into the heater housing 100 may be discharged to the accommodation space 101 through the air outlet 120 . In other words, the air inlet 110 and the air outlet 120 may form an airflow path for external air flowing inside the heater housing 100 . As shown in FIG. 3 , the air inlet 110 may be located at the top of the heater housing 100 from the outside, and the air outlet 120 may be located at the bottom of the accommodation space 101 .

히터(200)는 궐련(20)을 가열하여 에어로졸을 형성하는 장치이고, 배터리(300)는 히터(200)에 전력을 공급하는 장치이다. 히터(200)와 배터리(300)는 도 1을 참조하여 설명한 히터(200)와 배터리(300)에 대응될 수 있다. 히터(200)는 히터 하우징(100)의 내부에서 수용공간(101)에 인접하게 배치될 수 있다. The heater 200 is a device that heats the cigarette 20 to form an aerosol, and the battery 300 is a device that supplies power to the heater 200 . The heater 200 and the battery 300 may correspond to the heater 200 and the battery 300 described with reference to FIG. 1 . The heater 200 may be disposed adjacent to the accommodation space 101 inside the heater housing 100 .

단열부(400)는 히터(200)에서 발생한 열이 히터 하우징(100)의 외측으로 전달되는 것을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 단열부(400)는 히터 하우징(100)의 내부에 배치된다. 단열부(400)는 히터(200)의 외측에 배치된다.The insulator 400 may block heat generated from the heater 200 from being transferred to the outside of the heater housing 100 . The insulator 400 is disposed inside the heater housing 100 . The heat insulating part 400 is disposed outside the heater 200 .

단열부(400)는 수용공간(101)과 히터(200)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 단열부(400)는 히터 하우징(100)의 내부를 2개의 공간으로 분리할 수 있다. 단열부(400)가 수용공간(101)과 히터(200)를 둘러싸도록 배치되어 수용공간(101)과 히터(200)를 포함하는 공간과 나머지 공간으로 분리할 수 있다. 이하에서는 수용공간(101)과 히터(200)를 포함하는 공간을 제1 공간(102), 나머지 공간을 제2 공간(103)으로 정의하여 설명하기로 한다.The heat insulation unit 400 may be disposed to surround the accommodation space 101 and the heater 200 . Accordingly, the heat insulating unit 400 may divide the inside of the heater housing 100 into two spaces. The heat insulation unit 400 is disposed to surround the accommodation space 101 and the heater 200 so as to separate the space including the accommodation space 101 and the heater 200 from the rest of the space. Hereinafter, the space including the accommodation space 101 and the heater 200 will be defined as the first space 102 and the remaining space as the second space 103 for description.

에어로졸을 생성하기 위하여 히터(200)가 가열되면 열이 방출된다. 열은 수용공간(101)으로 전달되어 궐련(20)을 가열함으로써 에어로졸을 생성할 수 있다. 히터(200)에서 발생하는 열은 히터 하우징(100)의 외주면으로 전달되어 히터 하우징(100)의 외주면 온도가 상승될 수 있다.Heat is released when the heater 200 is heated to generate an aerosol. Heat may be transferred to the receiving space 101 to heat the cigarette 20 to generate an aerosol. Heat generated by the heater 200 may be transferred to the outer circumferential surface of the heater housing 100 to increase the temperature of the outer circumferential surface of the heater housing 100 .

단열부(400)는 히터(200)를 둘러싸도록 배치되어 히터(200)에서 발생하는 열이 제1 공간(102)에 머무르도록 하고 제2 공간(103)으로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 히터(200)에서 발생한 열이 단열부(400)에 의하여 제2 공간으로 흐르지 않고 분리된 제1 공간(102)에만 머물게 됨으로써 히터 하우징(100)의 외주면의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.The insulator 400 may be disposed to surround the heater 200 so that heat generated by the heater 200 stays in the first space 102 and prevents flow to the second space 103 . Since the heat generated by the heater 200 does not flow to the second space by the heat insulator 400 and stays only in the separated first space 102, the temperature of the outer circumferential surface of the heater housing 100 can be prevented from rising.

단열부(400)와 히터 하우징(100)의 외주면의 사이 공간인 제2 공간(103)에는 외부 공기가 유입되어 공기층이 형성될 수 있다. 따라서 공기층에 의한 단열 효과도 가질 수 있다. 히터(200)에서 발생된 열이 단열부(400)와 공기층에 의하여 이중으로 단열될 수 있다. An air layer may be formed by introducing outside air into the second space 103 , which is a space between the heat insulation unit 400 and the outer circumferential surface of the heater housing 100 . Therefore, it may also have an insulation effect by the air layer. Heat generated from the heater 200 may be double insulated by the heat insulator 400 and the air layer.

단열부(400)는 히터(200)에서 발생하는 열이 수용공간(101)으로 집중될 수 있도록 한다. 단열부(400)는 히터(200)에서 발생한 열이 히터 하우징(100)의 외측으로 전달하는 것을 차단하여 수용공간(101)으로 집중될 수 있도록 할 수 있다.The heat insulator 400 allows heat generated from the heater 200 to be concentrated into the accommodation space 101 . The heat insulator 400 may block heat generated from the heater 200 from being transferred to the outside of the heater housing 100 so that it can be concentrated into the accommodation space 101 .

또한, 단열부(400)는 에어로졸 생성 장치(10)에서 생성되는 에어로졸의 풍미를 향상시킬 수 있다. 공기 유입구(110)로 유입된 외부 공기는 히터 하우징(100)의 내부를 통과하여 수용공간(101)으로 전달된 후, 에어로졸과 함께 사용자에게 전달된다. 단열부(400)는 히터 하우징(100)의 제1 공간(102)에 열이 머무르도록 함으로써 공기가 제1 공간(102)을 통과할 때 온열감이 더해질 수 있다. 공기의 온도가 상승하여 사용자에게 전달되므로, 에어로졸의 풍미가 향상될 수 있다. 따라서 사용자가 느끼는 끽연감이 향상될 수 있다.In addition, the insulator 400 may improve the flavor of the aerosol generated by the aerosol generating device 10 . External air introduced through the air inlet 110 passes through the inside of the heater housing 100 and is delivered to the accommodation space 101, and then delivered to the user together with aerosol. The insulator 400 allows heat to stay in the first space 102 of the heater housing 100, so that a sense of warmth can be added when air passes through the first space 102. Since the temperature of the air rises and is transmitted to the user, the flavor of the aerosol can be improved. Therefore, the smoking feeling felt by the user can be improved.

연속하여 에어로졸 생성 장치(10)를 사용하는 경우 일반적인 에어로졸 생성 장치(10)는 히터(200)에 남은 잔열이 외부로 방출되어 히터(200)를 다시 가열하는데 많은 전력이 소모될 수 있다. 그러나, 상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치에서는 단열부(400)가 히터(200)의 온도가 빠르게 식는 것을 방지하여 히터(200)의 재사용 대기 시간을 줄일 수 있으므로, 전력 소비량을 감소시킬 수 있다.When the aerosol generating device 10 is continuously used, in the general aerosol generating device 10, residual heat remaining in the heater 200 is emitted to the outside, and a lot of power may be consumed to heat the heater 200 again. However, in the aerosol generating device according to the above-described embodiments, the heat insulator 400 prevents the temperature of the heater 200 from rapidly cooling, thereby reducing the waiting time for the heater 200 to be reused, thereby reducing power consumption. there is.

단열부(400)의 형상은 히터 하우징(100)의 내부를 분리하기 위하여 히터 하우징(100)의 내주면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 히터 하우징(100)이 원기둥 형상인 경우 단열부(400)도 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 단열부(400)의 형상이 히터 하우징(100)의 내주면 형상에 대응됨으로써 히터 하우징(100)의 내부에 안정적으로 배치되고, 내부를 효과적으로 분리할 수 있다.The shape of the insulator 400 may be formed to correspond to the shape of the inner circumferential surface of the heater housing 100 in order to separate the inside of the heater housing 100 . As shown in FIG. 3 , when the heater housing 100 has a cylindrical shape, the heat insulating part 400 may also be formed in a cylindrical shape. Since the shape of the insulator 400 corresponds to the shape of the inner circumferential surface of the heater housing 100, it is stably disposed inside the heater housing 100, and the interior can be effectively separated.

단열부(400)는 적어도 하나 이상의 단열 소재를 포함할 수 있다. 단열부(400)는 히터(200)에서 발생하여 외부로 전달되는 열의 이동을 차단하는 임의의 적절한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히터(200)에서 발생된 열이 히터 하우징(100)으로 방출되는 것을 차단하고 수용공간(101)으로 열전달이 용이하게 이루어질 수 있도록 그라파이트 재질 및 세라믹 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 단열부(400)의 두께는 히터(200)의 열을 차단할 수 있는 적절한 두께로 이루어질 수 있다. The insulator 400 may include at least one or more insulating materials. The insulator 400 may include any suitable material that blocks the movement of heat generated from the heater 200 and transferred to the outside. For example, at least one of a graphite material and a ceramic material may be included to prevent heat generated by the heater 200 from being discharged to the heater housing 100 and to facilitate heat transfer to the accommodation space 101. . However, it is not limited thereto. The thickness of the insulator 400 may be formed to an appropriate thickness capable of blocking heat from the heater 200 .

단열부(400)는 외부 공기가 통과하는 공기 구멍(420)을 포함할 수 있다. 공기 유입구(110)를 통해서 히터 하우징(100)의 내부로 유입된 외부 공기는 단열부(400)의 공기 구멍(420)을 통과한 후 공기 배출구(120)를 통해서 수용공간(101)으로 배출될 수 있다. 공기 유입구(110)-공기 구멍(420)-공기 배출구(120)에 의하여 기류 패스가 형성될 수 있다.The insulator 400 may include an air hole 420 through which external air passes. The outside air introduced into the heater housing 100 through the air inlet 110 passes through the air hole 420 of the heat insulation unit 400 and then is discharged to the accommodation space 101 through the air outlet 120. can An air flow path may be formed by the air inlet 110 - the air hole 420 - the air outlet 120 .

히터(200)는 면상 발열체일 수 있다. 면상 발열체는 탄소 재질의 섬유를 필름 형태로 제작하여 면상의 형태를 가지는 발열체이다. 면상의 전도성 발열체의 양단에 금속 전극을 구비하고, 전력이 공급되면 면 전체에 발열이 이루어진다. 면상 발열체는 궐련(20) 등 에어로졸 생성 물품의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 따라서 면상 발열체의 일부 또는 전부는 곡면을 형성하거나 구부러진 형태일 수 있다.The heater 200 may be a planar heating element. The planar heating element is a heating element having a planar shape by making fibers of carbon material in the form of a film. Metal electrodes are provided at both ends of the planar conductive heating element, and when power is supplied, heat is generated over the entire surface. The plane heating element may be disposed to enclose at least a portion of an aerosol generating article such as the cigarette 20 . Therefore, some or all of the planar heating element may be curved or bent.

면상 발열체는 온도 조절이 용이하고, 발열 효율이 우수하며, 부피가 작아 작은 디바이스에 사용하기 용이한 장점이 있다. 히터(200)는 수용공간(101)의 외주면을 둘러싸는 면상 발열체로 이루어져 궐련(20)을 외부에서 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 단열부(400)는 면상 발열체로 이루어진 히터(200)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. The planar heating element has the advantages of easy temperature control, excellent heat generation efficiency, and easy use in small devices due to its small volume. The heater 200 is made of a planar heating element surrounding the outer circumferential surface of the accommodation space 101 and can generate an aerosol by heating the cigarette 20 from the outside. The heat insulator 400 may be disposed to surround an outer circumferential surface of the heater 200 made of a planar heating element.

도 4는 도 3에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 일부 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다. FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a coupling relationship of some components of the aerosol generating device 10 according to the embodiment shown in FIG. 3 .

도 4를 참조하면, 단열부(400)는 히터(200)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 다시 말해, 히터(200)는 단열부(400)의 내부에 삽입될 수 있다. 히터(200)의 일부 또는 전부가 곡면을 형성하는 경우 단열부(400)도 이에 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 4 , an insulator 400 may be disposed to surround an outer circumferential surface of the heater 200 . In other words, the heater 200 may be inserted into the insulator 400 . When a part or all of the heater 200 forms a curved surface, the heat insulator 400 may also have a corresponding shape.

히터(200)는 도 3에 도시된 수용공간(101)의 외주면의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 히터(200)는 중공이 형성된 원기둥 형상의 면상 발열체일 수 있고, 이 경우 수용공간(101)의 외주면의 전체를 둘러싸도록 배치될 수 있다.The heater 200 may be disposed to surround at least a portion of an outer circumferential surface of the accommodation space 101 shown in FIG. 3 . As shown in FIG. 4 , the heater 200 may be a planar heating element having a hollow cylindrical shape, and in this case, it may be disposed to surround the entire outer circumferential surface of the accommodation space 101 .

수용공간(101)에는 히트 파이프(P)가 마련될 수 있다. 다만, 히트 파이프(P)는 필수적인 구성요소는 아니다. 히트 파이프(P)는 히터(200)의 내부에 배치될 수 있다. 히트 파이프(P)는 히터(200)에서 발생하는 열을 흡수하여 궐련(20)에 전달하는 기능을 수행한다. 히트 파이프(P)는 열 전도성이 높은 금속 등의 재질로 이루어져 히터(200)에서 발생하는 열을 궐련(20)으로 전달할 수 있다.A heat pipe P may be provided in the accommodating space 101 . However, the heat pipe P is not an essential component. The heat pipe P may be disposed inside the heater 200 . The heat pipe P absorbs heat generated from the heater 200 and transfers it to the cigarette 20 . The heat pipe P is made of a material such as metal having high thermal conductivity, and can transfer heat generated from the heater 200 to the cigarette 20 .

단열부(400)의 내부에 히터(200)가 배치되고, 히터(200)의 내부에 히트 파이프(P)가 배치될 수 있다. 따라서, 단열부(400)의 직경은 히터(200)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 마찬가지로, 히터(200)의 직경은 히트 파이프(P)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 단열부(400)는 내부에 배치된 히터(200)에서 발생한 열이 단열부(400)의 외부로 흐르지 않도록 단열함으로써 상술한 효과들을 가질 수 있다.The heater 200 may be disposed inside the insulator 400 , and the heat pipe P may be disposed inside the heater 200 . Accordingly, the diameter of the heat insulating part 400 may be larger than that of the heater 200 . Similarly, the diameter of the heater 200 may be larger than that of the heat pipe P. The heat insulator 400 may have the above-described effects by insulating so that heat generated from the heater 200 disposed therein does not flow to the outside of the heat insulator 400 .

도 5는 또 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 단면도이다. 도 3에 도시된 실시예와 차이점은 열전 소자(500) 및 제어부(600)를 더 포함한다는 점이다. 이하, 도 3과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략한다.5 is a cross-sectional view of an aerosol generating device 10 according to another embodiment. A difference from the embodiment shown in FIG. 3 is that a thermoelectric element 500 and a controller 600 are further included. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components as those in FIG. 3, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 열전 소자(500)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the aerosol generating device 10 according to another embodiment may further include a thermoelectric element 500.

열전 소자(500)는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용하는 소자이다. 열전 소자(500)는 2개의 전극을 포함하고, 양 전극의 온도차에 기초하여 기전력(electromotive force, electromotance)을 발생시킬 수 있다. 이하에서는 고온으로 가열되는 전극을 고온부(510)로 정의하고, 고온부(510)에 비하여 상대적으로 낮은 온도로 냉각되는 전극을 저온부(520)로 정의한다. 본 실시예에서, 고온부(510)는 제1 온도 이상의 온도로 가열되는 전극을 의미하고, 저온부(520)는 제1 온도보다 낮은 제2 온도 이하의 온도로 가열되는 전극을 의미할 수 있다.The thermoelectric element 500 is an element that uses various effects resulting from interactions between heat and electricity. The thermoelectric element 500 may include two electrodes and generate electromotive force (electromotance) based on a temperature difference between the two electrodes. Hereinafter, an electrode heated to a high temperature is defined as a high temperature part 510 , and an electrode cooled to a relatively low temperature compared to the high temperature part 510 is defined as a low temperature part 520 . In this embodiment, the high temperature part 510 may mean an electrode heated to a temperature equal to or higher than a first temperature, and the low temperature part 520 may mean an electrode heated to a temperature equal to or less than a second temperature lower than the first temperature.

열전 소자(500)는 고온부(510)와 저온부(520) 사이에 배치되는 열전 재료를 포함할 수 있다. 열전 재료는 n형 반도체 및 P형 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, n형 반도체는 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi) 등이 도핑된 반도체일 수 있다. 또한, P형 반도체는 붕소(B), 알루미늄(Al), 인듐(In), 갈륨(Ga) 등이 도핑된 반도체일 수 있다.The thermoelectric element 500 may include a thermoelectric material disposed between the high temperature part 510 and the low temperature part 520 . Thermoelectric materials may include n-type semiconductors and p-type semiconductors. For example, the n-type semiconductor may be a semiconductor doped with phosphorus (P), arsenic (As), antimony (Sb), or bismuth (Bi). Also, the P-type semiconductor may be a semiconductor doped with boron (B), aluminum (Al), indium (In), or gallium (Ga).

도 5를 참조하면, 열전 소자(500)는 히터(200)와 단열부(400) 사이에 배치될 수 있다. 열전 소자(500)는 히터(200)의 외주면에 인접하게 배치되어 히터(200)에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the thermoelectric element 500 may be disposed between the heater 200 and the heat insulator 400 . The thermoelectric element 500 may be disposed adjacent to an outer circumferential surface of the heater 200 to absorb heat generated from the heater 200 to generate power.

히터(200)는 배터리(300)로부터 전력을 제공받아 가열되어 열을 방출한다. 히터(200)에서 방출되는 열은 궐련(20)이나 액상 조성물 등 에어로졸 생성 기질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 히터(200)에서 방출되는 열의 전부가 에어로졸의 생성에 사용되는 것은 아니고, 일부 열은 주위 온도를 상승시키는데 사용될 수 있다. 열전 소자(500)는 히터(200)에서 발생하는 열을 흡수하여 전력을 생산할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10)는 전력 소비 효율이 향상될 수 있다.The heater 200 is heated by receiving power from the battery 300 and emits heat. Heat emitted from the heater 200 may generate an aerosol by heating an aerosol-generating substrate such as a cigarette 20 or a liquid composition. Not all of the heat emitted from the heater 200 is used to generate the aerosol, and some heat may be used to raise the ambient temperature. The thermoelectric element 500 may generate power by absorbing heat generated from the heater 200 . Accordingly, power consumption efficiency of the aerosol generating device 10 according to the present embodiment may be improved.

제어부(600)는 열전 소자(500)에서 생산된 전력을 이용하여 배터리(300)를 충전할 수 있다. 열전 소자(500)와 배터리(300)는 직접 전기적으로 연결될 수 있다. 열전 소자(500)에서 생산된 전력이 배터리(300)로 공급되어 배터리(300)의 충전에 사용될 수 있다.The controller 600 may charge the battery 300 using power generated by the thermoelectric element 500 . The thermoelectric element 500 and the battery 300 may be directly electrically connected. Power generated by the thermoelectric element 500 may be supplied to the battery 300 and used to charge the battery 300 .

또한, 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 전력 저장 소자(310)를 포함할 수 있다. 배터리(300)의 방전 중에는 열전 소자(500)에서 생산된 전력이 전력 저장 소자(310)로 공급되어 임시 저장될 수 있다. 배터리(300)의 방전이 종료된 후 제어부(600)는 전력 저장 소자(310)와 배터리(300)를 전기적 연결시킬 수 있다. 전력 저장 소자(310)에 저장되었던 전력이 배터리(300)로 공급되어 배터리(300)가 충전될 수 있다.In addition, the aerosol generating device 10 according to the embodiments may include a power storage device 310. During discharging of the battery 300 , power generated by the thermoelectric element 500 may be supplied to the power storage element 310 and temporarily stored. After the battery 300 is discharged, the controller 600 may electrically connect the power storage device 310 and the battery 300 . Power stored in the power storage device 310 may be supplied to the battery 300 to charge the battery 300 .

열전 소자(500)는 히터(200)를 둘러싸도록 배치된 유연 열전 소자(flexible thermoelectric devices)일 수 있다. 유연 열전 소자는 휘어지거나 구부러질 수 있는 플렉서블(flexible)한 열전 소자로서, 폴리머 기반으로 제작되거나 무기물질을 프린트 하는 형식으로 제작되어 유연성을 확보할 수 있다. 히터(200)가 면상 발열체로 이루어지고, 수용공간(101)을 둘러싸도록 배치된 경우 열전 소자(500)는 히터(200)의 외주면을 둘러싸도록 배치될 수 있다. The thermoelectric element 500 may be a flexible thermoelectric device disposed to surround the heater 200 . The flexible thermoelectric element is a flexible thermoelectric element that can be bent or bent, and can be manufactured based on a polymer or manufactured in a form of printing an inorganic material to secure flexibility. When the heater 200 is formed of a planar heating element and is arranged to surround the accommodating space 101 , the thermoelectric element 500 may be arranged to surround the outer circumferential surface of the heater 200 .

도 6은 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 일부 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 사시도이다.FIG. 6 is a perspective view schematically illustrating a coupling relationship of some components of the aerosol generating device 10 according to the embodiment shown in FIG. 5 .

도 6을 참조하면, 단열부(400)의 내부에 열전 소자(500)와 히터(200)가 배치될 수 있다. 열전 소자(500)는 히터(200)와 단열부(400) 사이에 배치될 수 있다. 히트 파이프(P)가 구비된 경우, 히트 파이프(P)는 히터(200)의 내부에 배치될 수 있다. 따라서, 단열부(400), 열전 소자(500), 히터(200), 히트 파이프(P) 순으로 직경이 작아진다.Referring to FIG. 6 , a thermoelectric element 500 and a heater 200 may be disposed inside an insulator 400 . The thermoelectric element 500 may be disposed between the heater 200 and the insulator 400 . When the heat pipe P is provided, the heat pipe P may be disposed inside the heater 200 . Accordingly, the diameters of the heat insulator 400, the thermoelectric element 500, the heater 200, and the heat pipe P decrease in that order.

도 7은 실시예들에 포함된 열전 소자(500)의 발전 특성을 설명하기 위한 그래프이다. 7 is a graph for explaining power generation characteristics of the thermoelectric element 500 included in the embodiments.

도 7에서 곡선은 열전 소자(500)는 고온부(510)와 저온부(520)의 온도차가 발생하였을 때 생산되는 전력을 나타내고, 직선은 전압과 전류를 나타낸다. 직선 그래프의 X축 절편은 열전 소자(500)의 개방 전압(Voc)이고, Y축 절편은 열전 소자(500)를 저항이 0인 도선으로 연결하였을 때의 출력 전류(Short Circuit Current, Isc)이다. 열전 소자(500)에서 생산되는 전력은 전압과 전류를 곱한 값에 해당한다. In FIG. 7 , the curve represents power produced when the temperature difference between the high temperature part 510 and the low temperature part 520 of the thermoelectric element 500 occurs, and the straight line represents voltage and current. The X-axis intercept of the line graph is the open-circuit voltage (Voc) of the thermoelectric element 500, and the Y-axis intercept is the output current (Short Circuit Current, Isc) when the thermoelectric element 500 is connected with a wire having zero resistance. . Power produced by the thermoelectric element 500 corresponds to a value obtained by multiplying voltage and current.

도 7의 전력 특성을 살펴보면, 열전 소자(500)는 전압은 1/2Voc, 전류는 1/2Isc인 지점에서 최대 전력을 생산할 수 있다. 최대 전력을 전달하기 위해서는 열전 소자(500)의 출력 전압이 개방 전압의 절반에 해당하여야 한다. 다시 말해, 열전 소자(500)의 최대 전력 추종(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 제어를 위해서는 열전 소자(500)의 출력 전압이 Voc/2 값이 되도록 출력 구동점을 제어하여야 한다.Looking at the power characteristics of FIG. 7 , the thermoelectric element 500 can produce maximum power at a point where the voltage is 1/2Voc and the current is 1/2Isc. In order to deliver maximum power, the output voltage of the thermoelectric element 500 should correspond to half of the open-circuit voltage. In other words, for Maximum Power Point Tracking (MPPT) control of the thermoelectric element 500, the output driving point must be controlled such that the output voltage of the thermoelectric element 500 has a value of Voc/2.

도 8은 실시예들에서 최대 전력 추종 제어를 위한 제어부(600)의 구성도이다.8 is a configuration diagram of a control unit 600 for maximum power follow-up control in embodiments.

도 8을 참조하면, 제어부(600)는 샘플링부(610), 비교부(620), 컨버터(630)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8 , the control unit 600 may include a sampling unit 610, a comparison unit 620, and a converter 630.

샘플링부(610)는 주기적으로 샘플링 클럭을 발생시켜 열전 소자(500)의 개방 전압(Voc)의 절반에 해당하는 개방 반전압(Voc/2)을 샘플링할 수 있다. 샘플링부(610)는 열전 소자(500)의 크기, 배터리(300)의 용량, 에어로졸 생성 장치(10)의 사용 태양 등에 기초하여 샘플링 주기를 조절할 수 있다. 샘플링부(610)는 샘플링된 개방 반전압을 다음 주기까지 유지할 수 있다.The sampling unit 610 may periodically generate a sampling clock to sample an open-circuit half voltage (Voc/2) corresponding to half of the open-circuit voltage (Voc) of the thermoelectric element 500 . The sampling unit 610 may adjust the sampling period based on the size of the thermoelectric element 500, the capacity of the battery 300, and the use of the aerosol generating device 10. The sampling unit 610 may maintain the sampled open-circuit half voltage until the next cycle.

비교부(620)는 샘플링부(610)에서 샘플링된 개방 반전압(Voc/2)을 수신하고, 개방 반전압(Voc/2)을 열전 소자(500)의 출력 전압과 비교한다. 비교부(620)는 비교 결과에 따라 출력 신호를 생성할 수 있다.The comparison unit 620 receives the open-circuit half-voltage (Voc/2) sampled by the sampling unit 610 and compares the open-circuit half-voltage (Voc/2) with the output voltage of the thermoelectric element 500 . Comparator 620 may generate an output signal according to the comparison result.

컨버터(630)는 DC-DC 변환기를 포함할 수 있다. 비교부(620)의 출력 신호에 의하여 제어된다. 비교부(620)에서 비교된 출력 신호는 컨버터(630)의 DC-DC 변환기로 입력된다. 컨버터(630)의 입력단의 전압은 비교부(620)의 출력 신호에 따라서 컨트롤될 수 있다. Converter 630 may include a DC-DC converter. It is controlled by the output signal of the comparator 620. The output signal compared by the comparator 620 is input to the DC-DC converter of the converter 630. The voltage of the input terminal of the converter 630 may be controlled according to the output signal of the comparator 620 .

컨버터(630)는 boost 컨버터와 buck 컨버터를 포함할 수 있다. 열전 소자(500)의 출력 전압이 개방 반전압(Voc/2)보다 높을 경우 buck 컨버터로 전압을 낮추며 최대 전력을 저장하고, boost 컨버터로 배터리(300)의 공급 전압에 맞게 안정된 정전압을 출력한다. 반대로, 열전 소자(500)의 출력 전압이 개방 반전압(Voc/2)보다 낮을 경우 boost 컨버터로 전압을 상승시키며 최대 전력을 저장하고 bcuk 컨버터로 배터리(300)의 공급 전압에 맞게 안정된 정전압을 출력한다.The converter 630 may include a boost converter and a buck converter. When the output voltage of the thermoelectric element 500 is higher than the open half voltage (Voc/2), the buck converter lowers the voltage to store maximum power, and the boost converter outputs a stable constant voltage suitable for the supply voltage of the battery 300. Conversely, when the output voltage of the thermoelectric element 500 is lower than the open half voltage (Voc / 2), the voltage is raised by the boost converter, the maximum power is stored, and the bcuk converter outputs a stable constant voltage suitable for the supply voltage of the battery 300 do.

컨버터(630)의 입력단의 전압은 개방 반전압(Voc/2)과 같아지도록 조절되고, 결국 컨버터(630)는 열전 소자(500)에서 생산된 전력을 최대 전력으로 공급받을 수 있다. 컨버터(630)는 배터리(300)에 맞게 안정된 전압을 출력하고, 배터리(300)는 최대 효율로 충전될 수 있다.The voltage at the input terminal of the converter 630 is adjusted to be equal to the open half voltage (Voc/2), and eventually the converter 630 can receive power generated by the thermoelectric element 500 at maximum power. The converter 630 outputs a stable voltage suitable for the battery 300, and the battery 300 can be charged with maximum efficiency.

도 9는 실시예들에 포함된 단열부(400)의 일 예를 도시한 도면이다.9 is a diagram showing an example of an insulator 400 included in the embodiments.

열전 소자(500)는 고온부(510)와 저온부(520)를 포함할 수 있다. 고온부(510)는 히터(200)를 향하여 배치됨으로써 히터(200)의 열에 의하여 가열되어 온도가 상승될 수 있다. 저온부(520)는 고온부(510)에 대향하여 배치됨으로써 저온부(520)에 비하여 상대적으로 냉각될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 고온부(510)는 히터(200)를 향하여 배치되고, 저온부(520)는 히터(200)의 반대편인 단열부(400)를 향하여 배치된다. The thermoelectric element 500 may include a high temperature part 510 and a low temperature part 520 . The high-temperature part 510 is disposed toward the heater 200 so that it can be heated by the heat of the heater 200 to increase its temperature. The low temperature part 520 may be relatively cooled compared to the low temperature part 520 by being disposed to face the high temperature part 510 . As shown in FIG. 5 , the high temperature part 510 is disposed toward the heater 200 and the low temperature part 520 is disposed toward the heat insulating part 400 opposite the heater 200 .

공기 유입구(110)를 통하여 히터 하우징(100)의 내부로 유입된 공기는 단열부(400)의 외측에서 유동하면서 수용공간(101)으로 흐를 수 있다. 저온부(520)는 단열부(400)에 인접하여 배치되므로, 외부 공기가 단열부(400)와 접촉하는 면적을 증가시키거나 외부 공기의 유속을 증가시키면 저온부(520)의 온도가 하강할 수 있다. 저온부(520)가 냉각되면, 고온부(510)와의 온도차가 증가된다. 열전 소자(500)의 기전력은 고온부(510)와 저온부(520)의 온도차에 의하여 결정되므로, 상기 온도차를 크게 하여 전력 생산량을 향상시킬 수 있다.Air introduced into the heater housing 100 through the air inlet 110 may flow into the accommodation space 101 while flowing outside the heat insulating unit 400 . Since the low-temperature part 520 is disposed adjacent to the heat-insulation part 400, the temperature of the low-temperature part 520 can be lowered by increasing the contact area of the outside air with the heat-insulation part 400 or increasing the flow rate of the outside air. . When the low temperature part 520 is cooled, the temperature difference with the high temperature part 510 increases. Since the electromotive force of the thermoelectric element 500 is determined by the temperature difference between the high-temperature part 510 and the low-temperature part 520, power output can be improved by increasing the temperature difference.

외부 공기가 단열부(400)와 접촉하는 면적을 증가시키기 위하여 단열부(400)의 외주면에 복수의 냉각핀(410)이 형성될 수 있다. 도 9를 참조하면, 냉각핀(410)은 단열부(400)의 외주면에 돌출 형성되고, 복수의 냉각핀(410)이 서로 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. A plurality of cooling fins 410 may be formed on an outer circumferential surface of the insulator 400 to increase an area where external air contacts the insulator 400 . Referring to FIG. 9 , the cooling fins 410 may protrude from the outer circumferential surface of the heat insulator 400, and the plurality of cooling fins 410 may be spaced apart from each other by a predetermined distance.

외부 공기는 공기 유입구(110)를 통해서 히터 하우징(100)의 내부로 유입된다. 공기는 복수의 냉각핀(410) 사이를 따라서 흐른 후 공기 배출구(120)를 통해서 수용공간(101)으로 배출된다. 외부 공기가 단열부(400)의 외측을 따라서 유동하면서 열전 소자(500)의 저온부(520)를 냉각시키고, 저온부(520)의 온도가 하강하여 고온부(510)와의 온도차가 증가할 수 있다. 따라서 열전 소자(500)의 전력 생산량이 증대될 수 있다.External air is introduced into the heater housing 100 through the air inlet 110 . Air flows between the plurality of cooling fins 410 and then is discharged to the accommodation space 101 through the air outlet 120 . External air flows along the outside of the heat insulating part 400 to cool the low temperature part 520 of the thermoelectric element 500, and the temperature of the low temperature part 520 decreases, so that the temperature difference with the high temperature part 510 may increase. Accordingly, power output of the thermoelectric element 500 may be increased.

냉각핀(410)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 일정한 형상의 냉각핀(410)이 단열부(400)의 외주면에 복수 개 형성될 수 있다. 또한, 단열부(400)의 외주면을 따라서 나선 방향으로 냉각핀(410)이 형성될 수도 있다. 냉각핀(410)은 외부 공기가 단열부(400)의 외주면과 접촉면을 향상시킬 수 있는 적절한 형상으로 이루어질 수 있다.The cooling fin 410 may be formed in various shapes. As shown in FIG. 9 , a plurality of cooling fins 410 having a predetermined shape may be formed on the outer circumferential surface of the heat insulating part 400 . In addition, cooling fins 410 may be formed in a spiral direction along the outer circumferential surface of the heat insulating portion 400 . The cooling fin 410 may be formed in an appropriate shape in which external air can improve a contact surface with the outer circumferential surface of the heat insulating part 400 .

도 10은 실시예들에 포함된 단열부(400)를 흐르는 외부 공기를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에 도시된 단열부(400)는 히터(200)를 둘러싸도록 배치된 단열부(400)가 펼쳐진 형태이다. FIG. 10 is a diagram for explaining external air flowing through an insulator 400 included in embodiments. The heat insulating part 400 shown in FIG. 10 has a form in which the heat insulating part 400 disposed to surround the heater 200 is unfolded.

도 10을 참조하면, 냉각핀(410)은 단열부(400)의 외주면 둘레를 따라서 제1 부재(411) 및 제2 부재(412)가 번갈아가면서 배치될 수 있다. 제1 부재(411)는 단열부(400)의 외주면의 일단에서부터 길이방향을 따라 연장되고, 단열부(400)의 타단에 소정 간격 이격되도록 형성될 수 있다. 즉, 제1 부재(411)의 길이는 단열부(400)의 길이보다 짧게 형성된다. 따라서, 제1부재에 의하여 단열부(400)의 타단은 공기가 유동할 수 있도록 개방될 수 있다. Referring to FIG. 10 , in the cooling fin 410 , a first member 411 and a second member 412 may be alternately disposed along the outer circumference of the heat insulator 400 . The first member 411 may extend from one end of the outer circumferential surface of the heat insulator 400 along the longitudinal direction and be spaced apart from the other end of the heat insulator 400 by a predetermined interval. That is, the length of the first member 411 is shorter than the length of the heat insulating part 400 . Accordingly, the other end of the heat insulating unit 400 may be opened to allow air to flow by the first member.

제2 부재(412)는 단열부(400)의 타단에서부터 길이방향을 따라서 연장되되, 단열부(400)의 일단이 개방되는 정도까지 연장될 수 있다. 다시 말해, 제2 부재(412)는 제1 부재(411)가 타단에서부터 형성된 것에 해당한다. The second member 412 extends from the other end of the heat insulator 400 along the longitudinal direction, and may extend to the extent that one end of the heat insulator 400 is open. In other words, the second member 412 corresponds to the first member 411 formed from the other end.

제1 부재(411)와 제2 부재(412)는 이격되어 단열부(400)의 외주면 둘레를 따라서 반복적으로 배치될 수 있다. 외부 공기가 히터 하우징(100)의 내부로 유입되면, 제1 부재(411)와 제2 부재(412)에 의하여 단열부(400)의 외주면을 따라 흐를 수 있다. 예를 들어, 외부 공기는 제1 부재(411)를 따라서 단열부(400)의 일단에서 타단으로 흐를 수 있다. 외부 공기는 단열부(400)의 타단으로 흐른 후, 개방된 부분을 통과하고 제2 부재(412)를 따라서 단열부(400)의 타단에서 일단으로 흐를 수 있다. The first member 411 and the second member 412 may be spaced apart from each other and repeatedly disposed along the outer circumference of the heat insulating part 400 . When outside air is introduced into the heater housing 100 , it may flow along the outer circumferential surface of the heat insulating part 400 by the first member 411 and the second member 412 . For example, outside air may flow from one end of the heat insulating unit 400 to the other end along the first member 411 . External air may flow to the other end of the insulator 400 , pass through the open portion, and flow from the other end to one end of the insulator 400 along the second member 412 .

또한, 제1 부재(411)와 제2 부재(412)에 의하여 공기는 와류가 형성될 수 있다. 공기가 와류를 형성하여 단열부(400)와 접촉면이 증가될 수 있기 때문에 저온부(520)의 냉각 효과가 향상될 수 있다.In addition, a vortex may be formed in the air by the first member 411 and the second member 412 . The cooling effect of the low-temperature part 520 can be improved because the contact surface with the heat insulating part 400 can be increased by forming a vortex in the air.

외부 공기는 제1 공간(102)에서 제1 부재(411)와 제2 부재(412)를 따라서 단열부(400)의 외주면을 따라 흐른 후 공기 구멍(420)을 통해 제2 공간(103)으로 유입될 수 있다.Outside air flows from the first space 102 along the outer circumferential surface of the heat insulator 400 along the first member 411 and the second member 412, and then flows into the second space 103 through the air hole 420. can be infiltrated.

도 11은 실시예들에 포함된 히터 하우징(100)과 단열부(400)의 단면도이다. 도 11은 히터 하우징(100)의 공기 유입구(110)와 단열부(400)의 공기 구멍(420)의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.11 is a cross-sectional view of a heater housing 100 and an insulator 400 included in the embodiments. FIG. 11 is a view for explaining the positional relationship between the air inlet 110 of the heater housing 100 and the air hole 420 of the heat insulation unit 400 .

외부 공기는 공기 유입구(110)를 통해서 히터 하우징(100)의 내부로 유입된다. 외부 공기가 단열부(400)의 외주면과 최대한 접촉한 후 제2 공간(103)으로 유입될 경우 열전 소자(500)를 최대한 냉각시킬 수 있다. 공기와 단열부(400)의 접촉면을 증대시키기 위하여 공기 유입구(110)와 공기 구멍(420)의 적절한 배치관계가 요구된다.External air is introduced into the heater housing 100 through the air inlet 110 . When external air is introduced into the second space 103 after maximally contacting the outer circumferential surface of the heat insulating unit 400 , the thermoelectric element 500 can be cooled to the maximum. In order to increase the contact surface between the air and the heat insulation unit 400, an appropriate arrangement relationship between the air inlet 110 and the air hole 420 is required.

도 11을 참조하면, 공기 유입구(110)는 히터 하우징(100)의 외측에 위치될 수 있다. 공기 유입구(110)는 서로 마주보는 한 쌍이 구비될 수 있다. 공기 구멍(420)은 단열부(400)에 형성되되, 공기 유입구(110)의 위치에서 수용공간의 원주방향을 따라 일정 거리 이격된 지점에 위치될 수 있다. 공기 구멍(420)은 단열부(400)를 관통하여 형성되며, 서로 마주보는 한 쌍이 구비될 수 있다.Referring to FIG. 11 , the air inlet 110 may be located outside the heater housing 100 . A pair of air inlets 110 facing each other may be provided. The air hole 420 is formed in the heat insulating part 400 and may be located at a point spaced apart from the air inlet 110 by a predetermined distance along the circumferential direction of the accommodation space. The air hole 420 is formed through the heat insulating part 400 and may be provided with a pair facing each other.

마주보는 한 쌍의 공기 유입구(110)와 한 쌍의 공기 구멍(420)은 서로 90도 내외의 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 외부 공기는 공기 유입구(110)를 통해 히터 하우징(100)의 내부로 유입되고, 냉각핀(410)에 의하여 단열부(400)의 원주를 따라서 공기 구멍(420)이 형성된 지점까지 흐를 수 있다. 공기 유입구(110)와 공기 구멍(420)이 서로 약 90도 각도를 이루는 지점에 형성됨으로써 외부 공기가 단열부(400)의 외주면과 접촉하는 접촉면을 최대로 증가시킬 수 있다. 외부 공기가 단열부(400)의 외주면과 접촉하면서 흐르게 되어 단열부(400)에 인접하게 배치된 열전 소자(500)의 저온부(520)를 냉각시킬 수 있다. 따라서 열전 소자(500)는 고온부(510)와 저온부(520)의 온도차가 증가되어 전력 생산량이 향상될 수 있다.The pair of air inlets 110 and the pair of air holes 420 facing each other may be disposed to form an angle of about 90 degrees to each other. External air may be introduced into the heater housing 100 through the air inlet 110 and may flow along the circumference of the insulator 400 by the cooling fins 410 to a point where the air hole 420 is formed. Since the air inlet 110 and the air hole 420 are formed at an angle of about 90 degrees to each other, the contact surface at which external air contacts the outer circumferential surface of the heat insulator 400 can be maximized. External air may flow while contacting the outer circumferential surface of the heat insulating part 400 to cool the low temperature part 520 of the thermoelectric element 500 disposed adjacent to the heat insulating part 400 . Therefore, in the thermoelectric element 500, the temperature difference between the high temperature part 510 and the low temperature part 520 increases, so that power output can be improved.

공기가 제2 공간(103)을 흐를 경우에는 단열부(400)와 최대 접촉면을 가질 수 있도록 공기 유입구(110)와 공기 구멍(420)은 서로 다른 높이에 위치될 수 있다. 공기가 제1 공간(102)을 흐를 경우에는 수용공간(101)으로 배출되기 용이하도록 공기 구멍(420)과 공기 배출구(120)는 비슷한 높이에 위치될 수 있다.When air flows through the second space 103, the air inlet 110 and the air hole 420 may be located at different heights so that they have the maximum contact surface with the heat insulation unit 400. When air flows through the first space 102, the air hole 420 and the air outlet 120 may be positioned at similar heights so that air can be easily discharged to the accommodation space 101.

공기 유입구(110)는 히터 하우징(100)의 외측에서 상부에 위치될 수 있고, 공기 배출구(120)는 히터 하우징(100)에서 수용공간(101)의 하부에 위치될 수 있다. 공기 구멍(420)은 단열부(400)의 하부에 위치될 수 있다. 외부 공기는 히터 하우징(100)의 외측 상부에 위치된 공기 유입구(110)를 통해 내부로 유입되고, 냉각핀(410)을 따라서 흐른 후 단열부(400)의 하부에 형성된 공기 구멍(420)을 통과한다. 그리고 수용공간(101)의 하부에 위치된 공기 배출구(120)를 통해 배출될 수 있다. The air inlet 110 may be located at the top of the heater housing 100 from the outside, and the air outlet 120 may be located at the bottom of the accommodation space 101 in the heater housing 100 . The air hole 420 may be located under the heat insulating part 400 . External air is introduced into the inside through the air inlet 110 located on the outer upper part of the heater housing 100, flows along the cooling fin 410, and passes through the air hole 420 formed in the lower part of the heat insulating part 400. pass And it can be discharged through the air outlet 120 located in the lower portion of the accommodation space 101.

또한, 단열부(400)는 히터 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 단열부(400)의 회전 구동을 위하여 단열부(400)에서 히터 하우징(100)의 외부로 일부가 노출된 조작부가 형성될 수 있고, 히터 하우징(100)의 외주면에는 조작부가 이동하는 가이드 홈이 형성될 수 있다. 사용자가 힘을 가하여 조작부를 손으로 회전시켰을 때 단열부(400)가 회전할 수 있다. 단열부(400)의 효과적인 회전을 위하여 베어링이 포함될 수 있다. 상술한 회전 구동은 하나의 예시에 불과할 뿐, 단열부(400)가 회전되는 구조이면 공지된 어느 것이라도 적용 가능하다.In addition, the insulator 400 may be rotatably disposed inside the heater housing 100 . For example, in order to drive the rotation of the heat insulation unit 400, a control unit partially exposed to the outside of the heater housing 100 may be formed in the insulation unit 400, and the operation unit moves on the outer circumferential surface of the heater housing 100. A guide groove may be formed. When the user rotates the control unit by hand by applying force, the heat insulation unit 400 may rotate. A bearing may be included for effective rotation of the insulator 400 . The rotation drive described above is only an example, and any known structure may be applied as long as the heat insulator 400 rotates.

단열부(400)가 히터 하우징(100)의 내부에서 회전하면 냉각핀(410)을 따라서 흐르는 외부 공기의 유속이 증가할 수 있다. 외부 공기의 유속이 증가하여 저온부(520)를 더 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 따라서, 열전 소자(500)의 전력 생산량이 향상될 수 있다. 본 실시예에서 단열부(400)는 히터 하우징(100)의 단열기능과 열전 소자(500)의 냉각 기능을 동시에 수행할 수 있다.When the insulator 400 rotates inside the heater housing 100, the flow rate of external air flowing along the cooling fin 410 may increase. The flow rate of external air is increased so that the low temperature part 520 can be cooled more effectively. Accordingly, power yield of the thermoelectric element 500 may be improved. In this embodiment, the heat insulating unit 400 may simultaneously perform the heat insulating function of the heater housing 100 and the cooling function of the thermoelectric element 500 .

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art related to the present embodiment will be able to understand that it may be implemented in a modified form within a range that does not deviate from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a limiting sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be construed as being included in the present invention.

10: 에어로졸 생성 장치 100: 히터 하우징
101: 수용공간 110: 공기 유입구
120: 공기 배출구 200: 히터
300: 배터리 310: 전력 저장 소자
400: 단열부 410: 냉각핀
411: 제1 부재 412: 제2 부재
420: 공기 구멍 500: 열전 소자
510: 고온부 520: 저온부
600: 제어부 610: 샘플링부
620: 비교부 630: 컨버터10: aerosol generating device 100: heater housing
101: accommodation space 110: air inlet
120: air outlet 200: heater
300: battery 310: power storage element
400: insulator 410: cooling fin
411: first member 412: second member
420: air hole 500: thermoelectric element
510: high temperature part 520: low temperature part
600: control unit 610: sampling unit
620: comparison unit 630: converter

Claims

a heater housing including an accommodating space into which cigarettes are inserted, an air inlet through which external air flows into the inside, and an air outlet through which the air introduced into the inside is discharged into the accommodating space;
a heater for heating the cigarette inserted into the accommodation space inside the heater housing;
an insulator disposed outside the heater inside the heater housing to block heat from the heater from being transferred to an outer circumferential surface of the heater housing;
A thermoelectric element disposed between the heater and the insulator to absorb heat from the heater to generate power;
The thermoelectric element includes a high-temperature portion disposed toward the heater and a low-temperature portion disposed toward the heat insulating portion;
The aerosol generating device of claim 1 , wherein the insulator includes a plurality of cooling fins protruding from an outer circumferential surface, and the outside air flows between the plurality of cooling fins.

According to claim 1,
The aerosol generating device of claim 1 , wherein the heat insulator is disposed to surround the accommodation space and the heater.

According to claim 1,
The aerosol generating device of claim 1 , wherein the insulator includes an air hole through which air passes.

According to claim 3,
The air inlet is located outside the heater housing,
The aerosol generating device of claim 1 , wherein the air hole is formed through the heat insulation unit and is spaced apart by a predetermined distance along the circumferential direction of the accommodation space from the position where the air inlet is formed.

According to claim 1,
The heater is a planar heating element disposed to surround at least a portion of an outer circumferential surface of the accommodation space,
The aerosol generating device is disposed to surround at least a portion of an outer circumferential surface of the heater.

According to claim 1,
a battery that supplies power to the heater; and
The aerosol generating device further comprising a; controller for charging the battery based on the power produced by the thermoelectric element.

According to claim 6,
The thermoelectric element is a flexible thermoelectric element disposed to surround the heater.

According to claim 6,
The aerosol generating device of claim 1 , wherein the low-temperature portion is cooled by external air contacting an outer circumferential surface of the heat insulating portion.

According to claim 6,
The aerosol generating device further comprising a; power storage element for storing the power produced by the thermoelectric element.

According to claim 6,
The control unit,
a sampling unit that periodically generates a sampling clock to sample a half-voltage of both ends of the thermoelectric element, which corresponds to half of the voltage of both ends of the thermoelectric element;
a comparator which receives the half-voltage of both ends sampled by the sampling unit and compares the half-voltage of both ends with an output voltage of the thermoelectric element; and
and a converter for adjusting the output voltage of the thermoelectric element to be equal to the half voltage of both ends.

delete

According to claim 1,
The plurality of cooling fins extend along the longitudinal direction and are spaced apart in the circumferential direction with respect to the accommodation space.

According to claim 12,
The cooling fins are
A first member and a second member allowing air to flow along the circumferential direction of the heat insulating part,
The first member extends from one end of the outer circumferential surface of the heat insulator along the longitudinal direction to open the other end of the outer circumferential surface of the heat insulator, and the second member extends from the other end of the heat insulator along the longitudinal direction to cover the outer circumferential surface of the heat insulator. An aerosol generating device having one end open and the first member and the second member repeatedly disposed along the circumference of the outer circumferential surface of the heat insulating portion.

According to claim 1,
The aerosol generating device is rotatably disposed in the heater housing.