KR102614317B1 - 분리형 미세입자 발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리형 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
본 발명은 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체; 본체의 배터리로부터 전원을 공급받아 궐련을 가열하는 히터; 및 궐련이 삽입되는 수용 공간을 제공하며, 본체에 탈부착되는 상부 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.

Description

분리형 미세입자 발생장치{SEPERABLE MICROPARTICLE GENERATOR}
본 발명은 분리형 미세입자 발생장치에 관한 것이다.
공기 중의 미세입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자 담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.
또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 전자 담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자 담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 미세입자 발생장치는 케이스(10) 내에 배터리(11), 제어 장치(12) 및 궐련이 삽입되는 궐련 수용부(21) 및 궐련 수용부(21)를 개폐하는 슬라이드 커버(13)를 포함한다. 궐련 수용부(21) 내에는 제어 장치(12)를 통해 배터리(11)로부터 전기 에너지를 전달받아 발열하는 히터(21)가 설치된다.
제어 장치(12)는 효율적인 조작을 위해 PCB 보드와 MCU를 포함하며, 히터(21)는 MCU에 연결되어 제어되며, 배터리(11)로부터 전달되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 열을 방사한다.
그러나 히터의 발열에 의해 궐련 내부의 담뱃잎 등을 가열하면서 히터에 그을음이 발생하거나 연소된 담뱃잎이 달라붙어 흡입 시 향미를 저하시켜 종래의 미세입자 발생장치는 주기적으로 히터부의 청소가 요구되었다. 이러한 청소 과정은 사용자에게 매우 번거로운 동시에 히터를 부러뜨리거나 손상시킬 염려도 있어, 개선이 요구되고 있다.
그에 따라, 히터를 포함한 발열부가 본체로부터 분리가능하거나, 히터를 제외한 궐련 수용부가 본체로부터 분리가능하도록 함으로써 히터와 궐련 수용부의 청소가 용이한 구조가 제안되고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 히터분리형 미세입자 발생장치의 일부를 도시한 도면이다.
히터부는 본체(10a)의 케이스에 맞물리는 프레임(20a)과 프레임(20a)에 고정 설치되는 히터(미도시)를 포함한다. 프레임(20a)은 일반적인 플라스틱 사출물 등으로 형성될 수 있으나, 그 재질에 큰 제한은 없다. 프레임(20a)은 상부에 향미발생용 물질, 예를 들어 궐련과 같은 것이 삽입될 수 있는 수용부(21a)를 구비한다. 히터(미도시)의 상부는 수용부(21a) 내에 노출되어 있다. 또한 프레임(20a)의 하부에는 본체(10a) 내로 삽입되는 삽입부(22a)가 형성되는데, 삽입부(22a)는 내부가 비어있는 중공 파이프 형태이다.
본체(10a)는 프레임(20a)의 삽입부(22a)가 삽입되는 삽입홈(12a)을 구비한다. 삽입홈(12a) 내에는 터미널(13a)이 노출되어 있어, 삽입부(22a)가 삽입홈(12a)에 삽입되면 자연스럽게 히터(30)의 하부가 터미널(13)과 접촉하는 구조이다.
그러나 분리형 구조의 경우 분리되는 상부에 많은 부품을 배치하기 어려우므로 디자인에 제약이 있었다.
대한민국 특허출원 제10-2017-0161440호 대한민국 공개특허공보 10-2015-0097819
본 발명은 봉침형 히터와 궐련 수용 공간을 분리할 수 있어 청소가 용이한 분리형 미세입자 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체; 본체의 배터리로부터 전원을 공급받아 궐련을 가열하는 히터; 및 궐련이 삽입되는 수용 공간을 제공하며, 본체에 탈부착되는 상부 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 히터는, 본체에 설치되며 궐련 내에 삽입되는 봉침형 히터 및 히터는, 상부 모듈에 설치되며, 궐련의 외부에서 궐련을 가열하는 파이프형 히터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 파이프형 히터는 금속 파이프에 발열 패턴이 형성된 필름이 부착된 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 파이프형 히터는 파이프형 서셉터와 서셉터를 유도가열하는 인덕션 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 본체와 상부 모듈은 자석에 의해 탈부착되는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 본체와 상부 모듈은 서로 전기 신호를 주고받을 수 있는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 상부 모듈은, 궐련 수용 공간의 하면을 개폐하는 하부 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 상부 모듈은, 궐련 수용 공간의 상면을 개폐하는 상부 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치를 제공한다.
본 발명이 제공하는 분리형 미세입자 발생장치는 궐련 수용 공간이 형성된 상부 모듈을 분리함으로써, 궐련 수용 공간의 저면 둘레와 같이 기존 구조에서 청소가 어려웠던 부분도 쉽게 청소할 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 분리형 미세입자 발생장치는 봉형 히터는 본체에 고정된 채로, 궐련 수용 공간이 형성된 상부 모듈이 분리됨으로써 봉형 히터의 청소가 극히 용이해진다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 모식적으로 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 히터분리형 미세입자 발생장치의 일부를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 상부 모듈이 분리된 부분 단면도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 상부 모듈이 본체에 결합된 부분 단면도,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 본체의 일부를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 상부 모듈이 본체에 결합된 부분 단면도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 본체의 일부를 도시한 사시도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 사시도, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 상부 모듈이 분리된 부분 단면도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 상부 모듈이 본체에 결합된 부분 단면도, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 본체의 일부를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 디스플레이를 구비하는 분리형 미세입자 발생장치는, 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체(100)와, 본체(100)에 탈부착되는 상부 모듈(200)을 포함한다.
본체(100)에는 배터리(미도시), 제어 장치(미도시), 봉침형 히터(310)가 구비되며, 상부 모듈(200)로 전달되는 전기적 신호를 제어하는 릴레이 기판(110)과 릴레이 기판(110) 상에 배치되는 터미널(120)이 구비된다.
또한, 상부 모듈(200)에는 궐련을 수용하기 위한 수용 공간(210)이 마련된다. 상부 모듈(200)의 상면에는 수용 공간(210)을 개폐하는 커버(230)가 구비되며, 본체(100)의 터미널(120)과 접촉하여 전기적인 신호를 전달받는 접촉 패드(220)가 설치된다.
상부 모듈(200)의 수용 공간(210) 주위에는 파이프형 히터(320)가 설치된다. 배터리로부터 파이프형 히터(320)로 전력을 공급하기 위해, 본체(100)의 터미널(120)과 상부 모듈(200)의 접촉 패드(220)가 전기적으로 접속한다. 상부 모듈(200)의 접촉 패드(220)는 파이프형 히터(320)를 제어하는 제어 기판(340)에 연결되며, 제어 기판(340)은 파이프형 히터(320)와 전기적으로 연결되어 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 본체(100)에 봉침형 히터(310)가 구비되고, 상부 모듈(200)에 파이프형 히터(320)가 구비되어 있으나, 둘 중 하나만 구비되어도 무방하다. 봉침형 히터(310)를 본체(100)에 설치되고, 수용 공간(210)이 형성된 상부 모듈(200)이 본체(100)로부터 탈부착되도록 구성함으로써 봉침형 히터(310) 및 수용 공간(210) 및 봉침형 히터(310)의 청소가 용이해진다는 장점이 있다.
봉침형 히터(310)는 세라믹 몸체에 가열선이 매립된 형상인 것이 바람직하며, 봉침형 히터(310)는 수용 공간(210)에 수용된 궐련의 내부로 삽입되어 궐련을 가열한다.
파이프형 히터(320)는, 금속 재질로 이루어지는 파이프형 몸체에 가열부(330)가 설치되는 형태이다. 가열부(330)는 필름형 발열체이거나, 서셉터로 이루어지는 파이프형 몸체의 외부에 인덕션 코일이 설치되어 파이프형 몸체를 유도가열하는 방식 중 어느 하나를 채용할 수 있다.
가열부(330)는 필름형 발열체인 경우, 발열체는 절연 필름 상에 도전성 패턴이 형성된 필름을 합지하여 제조된다.
절연 필름으로는 폴리이미드 필름 또는 LCP 필름이 적당하며, 폴리이미드 필름은 비교적 열 전도도가 높아, 파이프형 몸체로 열을 전달하는 역할을 하기에 적합하다.
발열체의 절연 필름은, 대략 10~60㎛ 내외의 두께로 폴리이미드 재질로 형성된다. 발열 패턴은, 금속 소재로는, Cu, Kanthal, Inconel, SUS, Cu alloy, Ru, Pt, Ru, Ag/Pd, 비금속 소재로는 CNT, CNT/binder가 이용될 수 있다. 발열 패턴(220)의 두께는 10~60um에, 저항은 0.5~15Ω인 것이 바람직하다. 발열 패턴은 절연 필름 상에 그라비아 코팅, 스크린 인쇄, 에칭, 스프레이 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 또한 발열 패턴 소재의 TCR 범위는 100~4000ppm/deg C인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 일 실시예로, 발열체는 절연 필름 상에 20㎛ 내외의 두께로 형성되는 콘스탄탄 또는 구리로 이루어지는 발열 패턴이 부착되는 것이 바람직하다. 이때, 발열 패턴의 저항은 0.7±0.035Ω의 값을 가지는 것이 바람직하다.
이때, 파이프형 몸체는 SUS304, SUS430, SPCE 또는 SPCC인 것이 바람직하다. 유도 가열 방식을 채용하는 경우에도 파이프형 몸체의 재질은 SUS304, SUS430, SPCE 또는 SPCC인 것이 바람직하다.
한편, 본체(100)와 상부 모듈(200)은 자석이나, 후크 등을 통해 쉽게 탈부착되도록 구성할 수 있다. 이때, 본체(100)는 상부 모듈(200)의 외측 일부를 감싸는 측벽부(130)를 구비할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 상부 모듈이 본체에 결합된 부분 단면도, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치의 본체의 일부를 도시한 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치는 상부 모듈(200a)의 일부 구조를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 따라서 중복된 구성 요소의 설명은 생략한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 분리형 미세입자 발생장치는 궐련 수용 공간(210a)의 하면을 개폐하는 하부 커버(240a)를 구비한다. 하부 커버(240a)는 궐련 수용 공간(210a) 내에 잔류하는 이물질이나 각초 등을 궐련 수용 공간(210a) 내에 수집하였다가 하부 커버(240a)를 개방하고 이를 제거할 수 있다. 하부 커버(240a)를 더 구비함으로써, 본체(100) 쪽에 이물질이 쌓이는 것을 방지할 수 있다.
한편, 파이프형 히터(320)의 외측에 단열을 위한 공기층(250a)을 형성할 수 있다. 공기층(250a)은 상부 모듈(200a)을 사출 형성할 때 빈 공간을 포함함으로써 쉽게 구비할 수 있다.

Claims (8)

  1. 전력을 공급할 수 있는 배터리 및 제어 장치를 구비하는 본체;
    본체의 배터리로부터 전원을 공급받아 궐련을 가열하는 히터; 및
    궐련이 삽입되는 수용 공간을 제공하며, 본체에 탈부착되는 상부 모듈;을 포함하되,
    히터는, 본체에 설치되며 궐련 내에 삽입되는 봉침형 히터 및 상부 모듈에 설치되며, 상부 모듈의 수용 공간 주위에 설치되어 궐련의 외부에서 궐련을 가열하는 파이프형 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    본체는 상부 모듈의 외측 일부를 감싸는 측벽부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  3. 제1항에 있어서,
    파이프형 히터는 금속 파이프에 발열 패턴이 형성된 필름이 부착된 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  4. 제1항에 있어서,
    파이프형 히터는 파이프형 서셉터와 서셉터를 유도가열하는 인덕션 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  5. 제1항에 있어서,
    본체와 상부 모듈은 자석에 의해 탈부착되는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  6. 제1항에 있어서,
    본체와 상부 모듈은 서로 전기 신호를 주고받을 수 있는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상부 모듈은, 궐련 수용 공간의 하면을 개폐하는 하부 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상부 모듈은, 궐련 수용 공간의 상면을 개폐하는 상부 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 분리형 미세입자 발생장치.

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