KR102631181B1 - Porous ceramic assembly for generating aerosol and induction heating type aerosol generating device therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어로졸 발생용 카트리지 및 이러한 카트리지를 사용하는 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 친환경 소재를 포함하고 유도 가열 방식에 적합한 카트리지 및 이를 위한 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생용 카트리지는 다공성 세라믹과; 다공성 세라믹의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질과; 다공성 세라믹 표면 또는 내부에 적어도 하나의 서셉터를 포함한다.The present invention relates to an aerosol generating cartridge and an aerosol generating device using such a cartridge. In particular, it relates to a cartridge containing eco-friendly materials and suitable for an induction heating method and an induction heating type aerosol generating device therefor. The aerosol generating cartridge according to the present invention includes a porous ceramic; An aerosol generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic; It includes at least one susceptor on or within the porous ceramic surface.
Description
본 발명은 에어로졸 발생용 카트리지 및 이러한 카트리지를 사용하는 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 특히 친환경 소재를 포함하고 유도 가열 방식에 적합한 카트리지 및 이를 위한 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aerosol generating cartridge and an aerosol generating device using such a cartridge. In particular, it relates to a cartridge containing eco-friendly materials and suitable for an induction heating method and an induction heating type aerosol generating device therefor.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는데, 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입할 수 있는 에어로졸 발생장치가 있는데, 예를 들어 액상 전자담배, 네블라이져가 있다. Aerosols are small particles of liquid or solid that exist in suspension in the atmosphere and usually have a size of 0.001 to 1.0 ㎛. There are aerosol generators that allow people to inhale aerosols derived from liquids for various purposes, for example. There are liquid e-cigarettes and nebulizers.
일반적으로 에어로졸을 전기가열식으로 발생시키는 장치는, 휴대하고 사용하기 편리하도록, 배터리 및 제어 전자기기를 포함하고, 에어로졸을 형성하기 위한 액상을 저장하고 가열하는 액상 카트리지를 구비한다. 일반적으로 액상 카트리지는 플라스틱으로 형성한 액상 수용부와, 액상 수용부에 수용된 액상을 가열하기 위해 러버와 러버에 설치되는 심지와 심지에 권취되는 히터 코일 및 에어로졸 발생장치의 본체와 전기적으로 연결하기 위한 단자를 포함한다. 예를 들어 도 1을 참조하면, 액상 카트리지(10)는 액상을 저장할 수 있는 케이스(13)를 구비하고, 케이스(13) 상부에는 상부 러버(Rubber)(12)와 상부 커버(11)가 조립된다. 케이스(13)의 하부에는 케이스(13)와 조립되는 하부 러버(Rubber)(16)가 마련되며 하부 러버(16)에는 심지(14)가 설치되며 액상을 가열하기 위해 심지(14)에 히터 코일(15)이 권취된다. 하부 러버(16)의 하단에는 하부 케이스(18)가 조립되고 하부 케이스(18)에는 미도시된 에어로졸 발생기의 배터리와 전기적으로 연결되는 터미널(17)이 설치된다.In general, a device for generating an aerosol by electrical heating includes a battery and control electronics so that it is convenient to carry and use, and is equipped with a liquid cartridge that stores and heats a liquid to form an aerosol. In general, a liquid cartridge has a liquid receiving part formed of plastic, a rubber to heat the liquid contained in the liquid receiving part, a wick installed on the rubber, a heater coil wound around the wick, and a device for electrically connecting to the main body of the aerosol generating device. Includes terminals. For example, referring to Figure 1, the liquid cartridge 10 is provided with a case 13 capable of storing liquid, and an upper rubber 12 and an upper cover 11 are assembled on the upper part of the case 13. do. A lower rubber 16 that is assembled with the case 13 is provided at the bottom of the case 13. A wick 14 is installed on the lower rubber 16, and a heater coil is attached to the wick 14 to heat the liquid. (15) is wound. A lower case 18 is assembled at the bottom of the lower rubber 16, and a terminal 17 that is electrically connected to a battery of an aerosol generator (not shown) is installed in the lower case 18.
상술한 종래 기술에서는 액상이 소진되면 일반적으로 소모품인 액상 카트리지를 에어로졸 발생장치의 본체와 분리하여 버리게 되어 환경 문제를 발생시킬 수 있으며, 액상 카트리지가 여러가지 부품을 구비하기 때문에 액상 카트리지 제조 원가가 많이 발생할 수 있는 문제점이 있다.In the above-described prior art, when the liquid is exhausted, the liquid cartridge, which is a consumable, is generally separated from the main body of the aerosol generating device and discarded, which can cause environmental problems. Also, since the liquid cartridge has various parts, the manufacturing cost of the liquid cartridge is high. There are possible problems.
본 발명은 친환경 소재를 포함하며, 부품 수를 줄여 원가를 절감할 수 있는 구조를 갖는 에어로졸 발생용 카트리지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an aerosol generating cartridge that contains eco-friendly materials and has a structure that reduces costs by reducing the number of parts.
또한, 본 발명은 전기적으로 연결하기 위한 단자가 필요없이 유도 가열 방식으로 가열될 수 있는 에어로졸 발생용 카트리지 및 이러한 에어로졸 발생용 카트리지를 위한 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims to provide an aerosol generating cartridge that can be heated by induction heating without the need for a terminal for electrical connection, and an induction heating type aerosol generating device for such aerosol generating cartridge.
본 발명에 따른 에어로졸 발생용 카트리지는 다공성 세라믹과; 다공성 세라믹의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질과; 다공성 세라믹 표면 또는 내부에 적어도 하나의 서셉터(Susceptor)를 포함한다.The aerosol generating cartridge according to the present invention includes a porous ceramic; An aerosol generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic; It includes at least one susceptor on or inside the porous ceramic.
또한, 실시예에 따라 서셉터는 다공성 세라믹 표면에 형성한 강자성체 열선으로 이루어진다.Additionally, depending on the embodiment, the susceptor is made of a ferromagnetic heating wire formed on a porous ceramic surface.
또한, 실시예에 따라 강자성체 열선은 기류 통로로서 다공성 홀을 형성한다.Additionally, depending on the embodiment, the ferromagnetic hot wire forms a porous hole as an airflow passage.
또한, 실시예에 따라 다공성 세라믹에는 기류 통로를 형성한다.Additionally, depending on the embodiment, an airflow passage is formed in the porous ceramic.
또한, 실시예에 따라 기류 통로의 직경은 1.0mm 내지 3.0mm를 갖는다.Additionally, depending on the embodiment, the diameter of the airflow passage is 1.0 mm to 3.0 mm.
또한, 실시예에 따라 다공성 세라믹은 실리케이트 알갱이나 실리카 알갱이로 형성한다.Additionally, depending on the embodiment, the porous ceramic is formed of silicate grains or silica grains.
또한, 실시예에 따라 다공성 세라믹은 원통형 또는 블럭형으로 형성하고, 다공성 세라믹 표면에 하나 이상의 강자성체 패턴을 형성한다.Additionally, depending on the embodiment, the porous ceramic is formed into a cylindrical or block shape, and one or more ferromagnetic patterns are formed on the surface of the porous ceramic.
또한, 실시예에 따라 원통형 또는 블럭형으로 형성한 다공성 세라믹에 기류 통로를 형성한다.In addition, depending on the embodiment, an airflow passage is formed in a porous ceramic formed in a cylindrical or block shape.
또한, 실시예에 따라 기류 통로의 직경은 1.0mm 내지 3.0mm를 갖는다.Additionally, depending on the embodiment, the diameter of the airflow passage is 1.0 mm to 3.0 mm.
또한, 실시예에 따라 다공성 세라믹은 원통형으로 형성하고, 다공성 세라믹 내부에는 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터를 포함한다.In addition, according to the embodiment, the porous ceramic is formed in a cylindrical shape, and a susceptor made of a pipe-shaped ferromagnetic material is included inside the porous ceramic.
또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터에는 다공성 홀을 형성한다.In addition, according to the embodiment, a porous hole is formed in the susceptor made of a pipe-shaped ferromagnetic material.
또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터에서 기류 통로의 직경은 1.0mm 내지 3.0mm를 갖는다.In addition, depending on the embodiment, the diameter of the airflow passage in the susceptor made of a pipe-shaped ferromagnetic material is 1.0 mm to 3.0 mm.
또한, 본 발명에 따른 유도 가열식 에어로졸 발생장치는 에어로졸 발생용 카트리지를 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 장치 내에 제공되는, 에어로졸 발생용 카트리지가 수용되는 공동과; 공동에 수용되는 에어로졸 발생용 카트리지에 포함된 서셉터를 유도 가열하는 유도 가열 방식의 히터와; 장치 내에 제공되어, 전원 공급원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리와; 장치 내에 제공되어, 배터리로부터 전원을 공급받아 유도 가열 방식의 히터를 제어하는 제어부;를 포함한다.In addition, the induction heating type aerosol generating device according to the present invention is an aerosol generating device for an aerosol generating cartridge of a grippable and portable size, provided in the device, including a cavity in which the aerosol generating cartridge is accommodated; an induction heating type heater that inductively heats the susceptor included in the aerosol generating cartridge accommodated in the cavity; a rechargeable battery provided within the device and functioning as a power source; It includes a control unit provided in the device, which receives power from the battery and controls the induction heating type heater.
또한, 실시예에 따라 유도 가열 방식의 히터는 인덕션 코일을 포함하고, 제어부가 유도 가열 방식의 히터를 제어하여 인덕션 코일에서 교번 자기장이 발생해서 에어로졸 발생용 카트리지에 포함된 서셉터를 유도 가열한다.In addition, according to the embodiment, the induction heating type heater includes an induction coil, and the control unit controls the induction heating type heater to generate an alternating magnetic field from the induction coil to inductively heat the susceptor included in the aerosol generating cartridge.
또한, 실시예에 따라 공동에는 제어부와 전기적으로 연결되는 압력센서를 구비하고, 제어부는 압력센서로부터 입력되는 신호에 따라 압력변화를 인식하여 유도 가열 방식의 히터를 제어한다.In addition, depending on the embodiment, the cavity is provided with a pressure sensor that is electrically connected to the control unit, and the control unit recognizes pressure changes according to signals input from the pressure sensor and controls the induction heating type heater.
본 발명에 따르면 소모품인 에어로졸 발생용 카트리지에 친환경 소재인 다공성 세라믹을 포함하고, 부품 수를 획기적으로 줄여서 원가를 절감할 수 있다.According to the present invention, the aerosol generating cartridge, which is a consumable product, contains porous ceramic, an eco-friendly material, and the number of parts can be dramatically reduced, thereby reducing costs.
본 발명에 따르면 전기적으로 연결하기 위한 단자가 불필요한 유도 가열 방식에 적합한 에어로졸 발생용 카트리지를 제공한다.According to the present invention, an aerosol generating cartridge suitable for an induction heating method that does not require a terminal for electrical connection is provided.
본 발명에 따르면 유도 가열 방식에 적합한 에어로졸 발생용 카트리지를 사용할 수 있는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an induction heating type aerosol generating device that can use an aerosol generating cartridge suitable for the induction heating type.
도 1은 종래 기술의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이다.1 is a diagram for explaining an example of the prior art.
Figure 2 is a diagram for explaining an aerosol generating cartridge according to the first embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram for explaining an aerosol generating cartridge according to a second embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining an aerosol generating cartridge according to a third embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram for explaining an aerosol generating cartridge according to a fourth embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram for explaining an aerosol generating cartridge according to a fifth embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to the first embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to a second embodiment of the present invention.
Figure 9 is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to a third embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to a fourth embodiment of the present invention.
Figure 11 is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to a fifth embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
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.In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 설명하기 위한 도면이다.Figure 2 is a diagram for explaining an aerosol-generating cartridge according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a diagram for explaining an aerosol-generating cartridge according to a second embodiment of the present invention, and Figure 4 is a diagram for explaining the aerosol-generating cartridge according to the second embodiment of the present invention. Figure 5 is a drawing for explaining an aerosol generating cartridge according to a third embodiment of the present invention, Figure 5 is a drawing for explaining an aerosol generating cartridge according to a fourth embodiment of the present invention, and Figure 6 is a drawing showing the fifth embodiment of the present invention. This is a diagram for explaining an aerosol generating cartridge according to an embodiment.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)는 다공성 세라믹(21)과, 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질과, 다공성 세라믹(21) 표면 또는 내부에 적어도 하나의 서셉터(22, 23, 24)를 포함한다. 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질은 예를 들어 글리세린 및 카리기난과 겔화제를 포함하며, 니코틴이 첨가될 수 있다. 또한, 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비는 에어로졸 발생매질은 예를 들어 글리세린 VG, 글리세린 PG로 이루어지는 액상 조성물과 겔화제를 포함할 수 있다. 서셉터(22, 23, 24)는 자기장에 의해 와류(eddy current)를 발생시켜 열에너지를 방출하는 물질로 이루어지며, 후술하는 유도 가열 방식의 히터에 의해 유도 가열되어 다공성 세라믹(21)을 가열하고 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에 의해 에어로졸이 발생된다. Referring to Figures 2 to 6, the aerosol generating cartridge 20 according to the present invention includes a porous ceramic 21, an aerosol generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21, and a porous ceramic 21. ) Contains at least one susceptor (22, 23, 24) on the surface or inside. The aerosol generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21 includes, for example, glycerin, carrageenan, and a gelling agent, and nicotine may be added. In addition, the aerosol generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21 may include, for example, a liquid composition made of glycerin VG and glycerin PG and a gelling agent. The susceptors 22, 23, and 24 are made of a material that emits heat energy by generating an eddy current by a magnetic field, and are inductively heated by an induction heating type heater described later to heat the porous ceramic 21. An aerosol is generated by an aerosol generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21.
도 2를 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서 서셉터(22)는 다공성 세라믹(21) 표면에 형성한 강자성체 열선으로 이루어진다. Referring to FIG. 2, in the aerosol generating cartridge 20 according to the first embodiment of the present invention, the susceptor 22 is made of a ferromagnetic hot wire formed on the surface of the porous ceramic 21.
도 3을 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서는 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)와 마찬가지로 서셉터(22)는 다공성 세라믹(21) 표면에 형성한 강자성체 열선으로 이루어지며, 강자성체 열선은 기류 통로로서 다공성 홀(22-1)을 형성하여 공기가 서셉터(22)에 의해 가열되어 다공성 세라믹(21)으로 침투되어 가열효과를 높혀준다. 또한, 다공성 세라믹(21)에는 기류 통로(21-1)를 형성하여, 서셉터(22)에 의해 가열된 공기가 다공성 세라믹(21)에서 발생한 에어로졸과 함께 기류 통로(21-1)를 통해 후술하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치에서 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동된다. 실시예에 따라 기류 통로(21-1)의 직경은 1.0mm 내지 3.0mm를 갖는다. 또한, 실시예에 따라 다공성 세라믹은 실리케이트 알갱이나 실리카 알갱이로 형성할 수 있다. Referring to FIG. 3, in the aerosol generating cartridge 20 according to the second embodiment of the present invention, like the aerosol generating cartridge 20 according to the first embodiment, the susceptor 22 is attached to the surface of the porous ceramic 21. It is made of a ferromagnetic heating wire, and the ferromagnetic heating wire forms a porous hole 22-1 as an airflow passage, so that air is heated by the susceptor 22 and penetrates into the porous ceramic 21, thereby increasing the heating effect. In addition, an airflow passage 21-1 is formed in the porous ceramic 21, so that the air heated by the susceptor 22 passes through the airflow passage 21-1 together with the aerosol generated in the porous ceramic 21, as described later. In an induction heating type aerosol generating device, it moves upward according to the user's inhalation. Depending on the embodiment, the airflow passage 21-1 has a diameter of 1.0 mm to 3.0 mm. Additionally, depending on the embodiment, the porous ceramic may be formed of silicate grains or silica grains.
도 4를 참조하면 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서 다공성 세라믹(21)은 원통형으로 형성하고, 다공성 세라믹(21) 표면에 하나 이상의 강자성체 패턴으로 이루어지는 서셉터(23)를 포함한다. 실시예에 따라 다공성 세라믹(21)은 블럭형으로 형성할 수도 있다. 강자성체 패턴으로 이루어지는 서셉터(23)는 띠 형태로 다공성 세라믹(21) 표면에 감겨져 복수개를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 4, in the aerosol generating cartridge 20 according to the third embodiment of the present invention, the porous ceramic 21 is formed in a cylindrical shape, and the susceptor 23 is formed of one or more ferromagnetic patterns on the surface of the porous ceramic 21. ) includes. Depending on the embodiment, the porous ceramic 21 may be formed in a block shape. A plurality of susceptors 23 made of a ferromagnetic pattern may be wound around the surface of the porous ceramic 21 in a strip shape.
도 5를 참조하면 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서는 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)와 마찬가지로 다공성 세라믹(21)은 원통형으로 형성하고, 원통형으로 형성한 다공성 세라믹(21)에 기류 통로(21-2)를 형성한다. 기류 통로(21-2)는 다공성 세라믹(21)에 수직으로 형성된 중공의 형태로 형성될 수 있으며, 기류 통로(21-2)의 하부로부터 공기가 유입되고, 다공성 세라믹(21)에서 발생한 에어로졸과 함께 기류 통로(21-2)를 통해 후술하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치에서 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동된다. 실시예에 따라 기류 통로(21-2)의 직경은 1.0mm 내지 3.0mm를 갖는다.Referring to FIG. 5, in the aerosol generating cartridge 20 according to the fourth embodiment of the present invention, like the aerosol generating cartridge 20 according to the third embodiment, the porous ceramic 21 is formed in a cylindrical shape. An airflow passage (21-2) is formed in the formed porous ceramic (21). The airflow passage 21-2 may be formed in a hollow shape formed perpendicular to the porous ceramic 21, and air flows in from the lower part of the airflow passage 21-2, and aerosols generated from the porous ceramic 21 and Together, it moves upward according to the user's inhalation in the induction heating type aerosol generator described later through the airflow passage 21-2. Depending on the embodiment, the airflow passage 21-2 has a diameter of 1.0 mm to 3.0 mm.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서 다공성 세라믹(21)은 원통형으로 형성하고, 다공성 세라믹(21) 내부에는 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)를 포함한다. 실시예에 따라 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)에는 다공성 홀(24-1)을 형성한다. 파이프 형태에 의해 서셉터(24)는 하부에서 상부로 기류 통로가 형성된다. 실시예에 따라 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)에서 기류 통로의 직경은 1.0mm 내지 3.0mm를 갖는다. 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)의 하부로부터 공기가 유입되고, 다공성 세라믹(21)에서 발생한 에어로졸이 다공성 홀(24-1)을 통해 이송되어 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)의 하부로부터 유입되는 공기와 함께 후술하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치에서 사용자의 흡입에 따라 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)의 상부로 이동된다.Referring to FIG. 6, in the aerosol generating cartridge 20 according to the fifth embodiment of the present invention, the porous ceramic 21 is formed in a cylindrical shape, and inside the porous ceramic 21 is a susceptor made of a pipe-shaped ferromagnetic material ( 24). According to the embodiment, a porous hole 24-1 is formed in the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material. Due to the pipe shape, the susceptor 24 has an airflow passage from the bottom to the top. Depending on the embodiment, the diameter of the airflow passage in the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material is 1.0 mm to 3.0 mm. Air flows in from the lower part of the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material, and the aerosol generated from the porous ceramic 21 is transferred through the porous hole 24-1 to form a susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material. Along with the air flowing in from the lower part of the induction heating type aerosol generator described later, it is moved to the upper part of the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material according to the user's inhalation.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이고, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이고, 도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생용 카트리지를 사용하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치를 개념적으로 보여주는 도면이다.Figure 7 is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to the first embodiment of the present invention, and Figure 8 is a diagram showing an aerosol generating cartridge using an aerosol generating cartridge according to the second embodiment of the present invention. It is a drawing conceptually showing an induction heating type aerosol generating device, and Figure 9 is a drawing conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to the third embodiment of the present invention, and Figure 10 is a drawing showing the present invention. It is a diagram conceptually showing an induction heating type aerosol generating device using an aerosol generating cartridge according to the fourth embodiment of the invention, and Figure 11 is an induction heating type using an aerosol generating cartridge according to the fifth embodiment of the present invention. This is a conceptual drawing showing an aerosol generator.
도 7 내지 도 11을 참조하면 본 발명에 따른 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)는 상술한 에어로졸 발생용 카트리지(20)를 위한, 파지 가능하고 휴대 가능한 크기의 에어로졸 발생장치로서, 장치 내에 제공되는, 에어로졸 발생용 카트리지(20)가 수용되는 공동(110)과, 공동(110)에 수용되는 에어로졸 발생용 카트리지(20)에 포함된 서셉터(22, 23, 24)를 유도 가열하는 유도 가열 방식의 히터(120)와, 장치 내에 제공되어, 전원 공급원으로 기능하는 재충전 가능한 배터리(130)와, 장치 내에 제공되어, 배터리(130)로부터 전원을 공급받아 유도 가열 방식의 히터(120)를 제어하는 제어부(140)를 포함한다. 배터리(130)에서 전력이 유도 가열 방식의 히터(120)에 공급되며, 제어부는 배터리(130)로부터 유도 가열 방식의 히터(120)로의 전력 공급을 제어한다. 또한, 유도 가열 방식의 히터(120)는 인덕션 코일을 포함하고, 제어부(140)가 유도 가열 방식의 히터(120)를 제어하여 인덕션 코일에서 교번 자기장이 발생한다. 인덕션 코일에서 발생한 교번 자기장은 에어로졸 발생용 카트리지(20)에 포함된 서셉터(22, 23, 24)에 히스테리시스 손실(hysteresis loss)과 와류(eddy current)를 발생시켜 에어로졸 발생용 카트리지(20)에 포함된 서셉터(22, 23, 24)를 유도 가열한다. 도 7과 도 8을 참조하면 유도 가열 방식의 히터(120)는 인덕션 코일을 포함하고, 다공성 세라믹(21) 표면에 형성한 강자성체 열선으로 이루어진 서셉터(22)의 하단에 이격되어 대향되게 위치하며, 유도 가열 방식의 히터(120)에 포함된 인덕션 코일에서 발생한 교번 자기장에 의해 서셉터(22)가 유도 가열되어 에어로졸 발생용 카트리지에 포함된 다공성 세라믹(21)을 가열하고 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에 의해 에어로졸이 발생된다. 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에는 기류홀(150)이 형성될 수 있으며, 기류홀(150)을 통해 유입된 공기는 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서 발생한 에어로졸과 함께 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동하고, 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에 구비되는 마우스피스(160)의 통로(160-1)를 통해 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다. 도 8을 참조하면, 다공성 세라믹(21) 표면에 형성한 강자성체 열선으로 이루어진 서셉터(22)에 형성한 다공성 홀(22-1)을 통해 유입된 공기가 서셉터(22)에 의해 가열되어 다공성 세라믹(21)으로 침투되고, 다공성 세라믹(21)에 형성한 기류 통로(21-1)를 통해, 서셉터(22)에 의해 가열된 공기가 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에 의해 발생한 에어로졸과 함께 기류 통로(21-1)를 통해 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동하고, 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에 구비되는 마우스피스(160)의 통로(160-1)를 통해 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다.7 to 11, the induction heating type aerosol generating device 100 according to the present invention is an aerosol generating device of a grippable and portable size for the above-described aerosol generating cartridge 20, provided in the device, An induction heating method that inductively heats the cavity 110 in which the aerosol generating cartridge 20 is accommodated, and the susceptors 22, 23, and 24 included in the aerosol generating cartridge 20 accommodated in the cavity 110. A heater 120, a rechargeable battery 130 provided in the device and functioning as a power source, and a control unit provided in the device to receive power from the battery 130 and control the induction heating type heater 120. Includes (140). Power is supplied from the battery 130 to the induction heating type heater 120, and the control unit controls power supply from the battery 130 to the induction heating type heater 120. In addition, the induction heating type heater 120 includes an induction coil, and the control unit 140 controls the induction heating type heater 120 to generate an alternating magnetic field in the induction coil. The alternating magnetic field generated from the induction coil generates hysteresis loss and eddy current in the susceptors (22, 23, 24) included in the aerosol generating cartridge (20), thereby causing hysteresis loss and eddy current in the aerosol generating cartridge (20). The included susceptors (22, 23, 24) are inductively heated. Referring to FIGS. 7 and 8, the induction heating type heater 120 includes an induction coil and is positioned oppositely and spaced apart from the bottom of the susceptor 22, which is made of a ferromagnetic heating wire formed on the surface of the porous ceramic 21. , the susceptor 22 is inductively heated by the alternating magnetic field generated from the induction coil included in the induction heating type heater 120, thereby heating the porous ceramic 21 included in the aerosol generating cartridge and the porous ceramic 21. An aerosol is generated by an aerosol-generating medium provided in a gel form inside the pore. An airflow hole 150 may be formed in the induction heating type aerosol generator 100, and the air introduced through the airflow hole 150 flows upward according to the user's inhalation along with the aerosol generated from the aerosol generating cartridge 20. The user can inhale the aerosol through the passage 160-1 of the mouthpiece 160 provided in the induction heating type aerosol generator 100. Referring to FIG. 8, the air introduced through the porous hole 22-1 formed in the susceptor 22 made of a ferromagnetic heat wire formed on the surface of the porous ceramic 21 is heated by the susceptor 22 and becomes porous. The air that penetrates into the ceramic 21 and is heated by the susceptor 22 through the airflow passage 21-1 formed in the porous ceramic 21 is provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21. The aerosol generated by the aerosol generating medium moves upward according to the user's inhalation through the air flow passage 21-1, and the passage 160- of the mouthpiece 160 provided in the induction heating type aerosol generator 100 1) The user can inhale the aerosol.
도 9와 도 10을 참조하면 가열 방식의 히터(120)는 인덕션 코일을 포함하고, 다공성 세라믹(21) 표면에 하나 이상의 강자성체 패턴으로 이루어지는 서셉터(23)에 이격되어 둘러싸게 위치하며, 유도 가열 방식의 히터(120)에 포함된 인덕션 코일에서 발생한 교번 자기장에 의해 서셉터(22)가 유도 가열되어 에어로졸 발생용 카트리지(20)에 포함된 다공성 세라믹(21)을 가열하고 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에 의해 에어로졸이 발생된다. 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에는 기류홀(150)이 형성될 수 있으며, 기류홀(150)을 통해 유입된 공기는 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서 발생한 에어로졸과 함께 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동하고, 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에 구비되는 마우스피스(160)의 통로(160-1)를 통해 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다. 도 10을 참조하면 에어로졸 발생용 카트리지(20)에 포함된 다공성 세라믹(21)에 형성한 기류 통로(21-2)의 하부로부터 공기가 유입되고, 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에서 발생한 에어로졸과 함께 기류 통로(21-2)를 통해 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동하고, 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에 구비되는 마우스피스(160)의 통로(160-1)를 통해 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다.Referring to FIGS. 9 and 10, the heating type heater 120 includes an induction coil, is positioned on the surface of the porous ceramic 21 and is spaced apart from and surrounding the susceptor 23 made of one or more ferromagnetic patterns, and performs induction heating. The susceptor 22 is inductively heated by the alternating magnetic field generated from the induction coil included in the heater 120, heating the porous ceramic 21 included in the aerosol generating cartridge 20 and An aerosol is generated by an aerosol-generating medium provided in a gel form inside the pore. An airflow hole 150 may be formed in the induction heating type aerosol generator 100, and the air introduced through the airflow hole 150 flows upward according to the user's inhalation along with the aerosol generated from the aerosol generating cartridge 20. The user can inhale the aerosol through the passage 160-1 of the mouthpiece 160 provided in the induction heating type aerosol generator 100. Referring to FIG. 10, air flows in from the lower part of the airflow passage (21-2) formed in the porous ceramic 21 included in the aerosol generating cartridge 20, and is provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21. The aerosol generated from the aerosol generating medium moves upward according to the user's inhalation through the airflow passage 21-2, and the passage 160- of the mouthpiece 160 provided in the induction heating type aerosol generator 100. 1) The user can inhale the aerosol.
도 11을 참조하면 유도 가열 방식의 히터(120)는 인덕션 코일을 포함하고, 다공성 세라믹(21) 내부에 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)에 이격되어 둘러싸게 위치하며, 유도 가열 방식의 히터(120)에 포함된 인덕션 코일에서 발생한 교번 자기장에 의해 서셉터(22)가 유도 가열되어 에어로졸 발생용 카트리지(20)에 포함된 다공성 세라믹(21)을 가열하고 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에 의해 에어로졸이 발생된다. 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에는 기류홀(150)이 형성될 수 있으며, 기류홀(150)을 통해 유입된 공기는 에어로졸 발생용 카트리지(20)에서 발생한 에어로졸과 함께 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동하고, 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에 구비되는 마우스피스(160)의 통로(160-1)를 통해 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다. 또한, 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)의 하부로부터 공기가 유입되고 다공성 세라믹(21)의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질에서 발생한 에어로졸이 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)에 형성한 다공성 홀(24-1)을 통해 이송되어 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터(24)의 하부로부터 유입된 공기와 함께 사용자의 흡입에 따라 상방향으로 이동하고, 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에 구비되는 마우스피스(160)의 통로(160-1)를 통해 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있다. Referring to FIG. 11, the induction heating type heater 120 includes an induction coil, is located inside the porous ceramic 21 and is spaced apart from and surrounding the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material, and is an induction heating type heater 120. The susceptor 22 is inductively heated by the alternating magnetic field generated from the induction coil included in the heater 120, thereby heating the porous ceramic 21 included in the aerosol generating cartridge 20 and forming the inside of the pores of the porous ceramic 21. An aerosol is generated by an aerosol-generating medium provided in a gel form. An airflow hole 150 may be formed in the induction heating type aerosol generator 100, and the air introduced through the airflow hole 150 flows upward according to the user's inhalation along with the aerosol generated from the aerosol generating cartridge 20. The user can inhale the aerosol through the passage 160-1 of the mouthpiece 160 provided in the induction heating type aerosol generator 100. In addition, air flows in from the lower part of the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material, and the aerosol generated from the aerosol-generating medium provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic 21 flows into the susceptor 24 made of a pipe-shaped ferromagnetic material. ) is transferred through the porous hole 24-1 formed in the susceptor 24, which is made of a pipe-shaped ferromagnetic material, and moves upward according to the user's inhalation, along with the air flowing in from the lower part of the susceptor 24, which is made of a pipe-shaped ferromagnetic material. The user can inhale the aerosol through the passage 160-1 of the mouthpiece 160 provided in (100).
본 발명에 따른 에어로졸 발생용 카트리지(20)는 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)에서 사용이 끝난 후 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)로부터 분리하여 버려지게 된다. After the aerosol generating cartridge 20 according to the present invention is used in the induction heating type aerosol generating device 100, it is separated from the induction heating type aerosol generating device 100 and discarded.
또한, 본 발명에 따른 유도 가열식 에어로졸 발생장치(100)는 실시예에 따라 공동(110)에는 제어부(140)와 전기적으로 연결되는 압력센서(170)를 구비하고, 제어부(140)는 압력센서(170)로부터 입력되는 신호에 따라 압력변화를 인식하여 유도 가열 방식의 히터(120)를 제어한다. 제어부(140)는 압력센서(170)로부터 입력되는 신호에 의해 압력변화를 인식하고 예를 들어 사용자의 퍼프(puff) 횟수 또는 퍼프 유무를 판단해서 유도 가열 방식의 히터(120)를 제어하여 에어로졸 발생 시간 또는 에어로졸 발생량을 조절하거나 에어로졸 발생을 중지시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment, the induction heating type aerosol generator 100 according to the present invention is provided with a pressure sensor 170 in the cavity 110 that is electrically connected to the control unit 140, and the control unit 140 includes a pressure sensor ( The induction heating type heater 120 is controlled by recognizing the pressure change according to the signal input from 170). The control unit 140 recognizes the pressure change by a signal input from the pressure sensor 170, determines, for example, the number of puffs the user takes or the presence of a puff, and controls the induction heating type heater 120 to generate aerosol. The time or amount of aerosol generation can be adjusted or aerosol generation can be stopped.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
Claims (12)
입체형 다공성 세라믹체와;
적어도 액상 조성물과 겔화제를 포함하여 다공성 세라믹체의 기공 내부에 겔상으로 구비되는 에어로졸 발생매질과;
다공성 세라믹체 표면 또는 내부에 적어도 하나의 서셉터를 포함하고,
겔상의 에어로졸 발생매질이 서셉터에 의해 가열되어 에어로졸이 발생되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.In the porous ceramic assembly for aerosol generation, which is accommodated in the cavity of an aerosol generating device equipped with a mouthpiece and is heated by induction heating to generate an aerosol, the porous ceramic assembly includes:
a three-dimensional porous ceramic body;
an aerosol-generating medium that includes at least a liquid composition and a gelling agent and is provided in a gel form inside the pores of the porous ceramic body;
Comprising at least one susceptor on or inside the porous ceramic body,
A porous ceramic assembly for aerosol generation, characterized in that an aerosol is generated by heating a gel-like aerosol generating medium by a susceptor.
서셉터는 다공성 세라믹체 표면에 형성한 강자성체 열선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성 세라믹 조립체.In paragraph 1
The susceptor is a porous ceramic assembly characterized in that it consists of a ferromagnetic heat wire formed on the surface of a porous ceramic body.
강자성체 열선은 기류 통로로서 다공성 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to paragraph 2,
A porous ceramic assembly for aerosol generation, wherein the ferromagnetic heating wire forms a porous hole as an airflow passage.
다공성 세라믹에는 기류 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to paragraph 1,
A porous ceramic assembly for aerosol generation, characterized in that an airflow passage is formed in the porous ceramic.
다공성 세라믹체는 실리케이트 알갱이나 실리카 알갱이로 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to paragraph 1,
A porous ceramic assembly for generating aerosol, characterized in that the porous ceramic body is formed of silicate granules or silica granules.
다공성 세라믹체는 원통형 또는 블럭형으로 형성하고, 다공성 세라믹체 표면에 하나 이상의 강자성체 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to paragraph 1,
A porous ceramic assembly for aerosol generation, characterized in that the porous ceramic body is formed in a cylindrical or block shape, and one or more ferromagnetic patterns are formed on the surface of the porous ceramic body.
다공성 세라믹체에 기류 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to clause 6,
A porous ceramic assembly for aerosol generation, characterized in that an airflow passage is formed in a porous ceramic body.
다공성 세라믹체는 원통형으로 형성하고, 다공성 세라믹체 내부에는 파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to paragraph 1,
A porous ceramic assembly for generating an aerosol, characterized in that the porous ceramic body is formed in a cylindrical shape, and a susceptor made of a pipe-shaped ferromagnetic material is included inside the porous ceramic body.
파이프 형태의 강자성체로 이루어지는 서셉터에는 다공성 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체.According to clause 8,
A porous ceramic assembly for aerosol generation, characterized in that a porous hole is formed in a susceptor made of a pipe-shaped ferromagnetic material.
유도 가열 방식의 히터는 인덕션 코일을 포함하고, 제어부가 유도 가열 방식의 히터를 제어하여 인덕션 코일에서 교번 자기장이 발생해서 에어로졸 발생용 다공성 세라믹 조립체에 포함된 서셉터를 유도 가열하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치.According to clause 10,
The induction heating type heater includes an induction coil, and the control unit controls the induction heating type heater to generate an alternating magnetic field from the induction coil to inductively heat the susceptor included in the porous ceramic assembly for aerosol generation. Heated aerosol generator.
공동에는 제어부와 전기적으로 연결되는 압력센서를 구비하고, 제어부는 압력센서로부터 입력되는 신호에 따라 압력변화를 인식하여 유도 가열 방식의 히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 방식 에어로졸 발생장치.
According to clause 10,
An induction heating type aerosol generator comprising a pressure sensor electrically connected to the control unit in the cavity, and the control unit recognizing pressure changes according to signals input from the pressure sensor to control the induction heating type heater.
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