KR20180129676A - 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

히터 조립체는 궐련의 전체 길이의 적어도 일부에 대응하도록 연장하며 일단이 궐련에 삽입되어 전기가 인가되면 열을 발생하는 히터와, 히터에 결합하여 히터에 대한 위치를 유지하며 히터의 일단을 향하는 일측 면이 히터로부터 외측을 향하여 연장하는 제1 커버와, 히터의 타단에 결합하며 히터의 타단을 향하는 제1 커버의 타측 면을 지지하는 제2 커버를 구비한다.

Description

히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치{Heater assembly and aerosol generating apparatus having the same}
실시예들은 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조립 상태가 견고히 유지되어 내구성이 향상된 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
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.
궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에는 전기에 의해 열을 발생하는 히터 조립체가 사용된다. 궐련에 삽입된 상태에서 궐련을 가열하는 방식의 히터 조립체는 궐련에 삽입되고 궐련으로부터 분리되는 작동을 반복적으로 수행하는 과정에서 부품들의 결합 상태가 느슨해짐으로써 히터에 흔들림이 발생할 수 있다. 또한 히터를 지지하도록 히터에 결합되는 부품들의 제조공차로 인하여 에어로졸 생성 장치의 내부에 배치된 히터의 위치가 안정적으로 유지되지 않고, 궐련 장착 시 또는 궐련 분리 동작 시 히터와 부품들이 흔들릴 수 있다. 이와 같이 히터 조립체의 조립 상태가 불량한 경우 외부의 이물질이 히터 조립체를 통해 에어로졸 생성 장치의 내부로 유입됨으로써 전자 부품의 성능을 약화시킬 수 있다.
실시예들은 조립 상태가 견고히 유지되므로 내구성이 향상되며 밀봉 성능이 향상된 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
실시예들은 또한 히터를 지지하기 위한 구성요소들이 서로 견고히 결합되어 히터의 흔들림 발생이 최소화된 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
일 실시예에 관한 히터 조립체는 궐련의 전체 길이의 적어도 일부에 대응하도록 연장하며 일단이 궐련에 삽입되어 전기가 인가되면 열을 발생하는 히터와, 히터에 결합하여 히터에 대한 위치를 유지하며 히터의 일단을 향하는 일측 면이 히터로부터 외측을 향하여 연장하는 제1 커버와, 히터의 타단에 결합하며 히터의 타단을 향하는 제1 커버의 타측 면을 지지하는 제2 커버를 구비한다.
제1 커버는 히터의 외측면에 고정되며 히터의 외측면으로부터 외측을 향하여 돌출된 플랜지와, 일측 면을 형성하도록 플랜지의 위치보다 히터의 일단을 향하는 위치에 배치되어 플랜지의 외측 표면의 적어도 일부를 접촉하며 지지하는 외부 커버를 구비할 수 있고, 제2 커버가 지지하는 제1 커버의 타측 면은 플랜지에 의해 형성될 수 있다.
외부 커버는 외부 커버의 내측으로부터 돌출하여 플랜지의 외측 표면에 접촉하는 내부돌기를 더 구비할 수 있다.
제2 커버는 히터의 타단이 삽입되는 장착구멍과, 장착구멍의 외측에서 플랜지를 향하는 방향으로 돌출하여 제2 커버를 향하는 플랜지의 타측 면에 접촉하는 접촉 돌출부를 구비할 수 있다.
접촉 돌출부는 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 서로 이격되도록 복수 개가 배치될 수 있다.
접촉 돌출부는 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 연장할 수 있다.
제1 커버와 제2 커버는 접촉 돌출부의 위치의 외측에서 서로 결합할 수 있다.
제2 커버는 접촉 돌출부의 외측에서 제1 커버를 향하여 돌출하여 제1 커버에 결합하는 외부 돌출부를 더 구비할 수 있고, 제1 커버는 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 연장할 수 있고, 제2 커버의 외부 돌출부도 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 연장할 수 있다.
플랜지는 제2 커버를 향하여 돌출하여 제2 커버가 지지하는 제1 커버의 타측 면을 형성하는 접촉 돌출부를 구비할 수 있고, 제2 커버는 접촉 돌출부의 타측 면을 수용하여 타측 면을 지지하는 수용홈을 구비할 수 있다.
제2 커버는 히터의 타단이 삽입되는 장착구멍과, 히터의 외측면으로부터 이격되도록 히터로부터 외측을 향해 확장하여 히터를 둘러싸는 수용챔버와, 수용챔버의 내면으로부터 히터를 향해 돌출하여 제2 커버를 향하는 플랜지의 타측 면에 접촉하는 접촉 돌출부를 구비할 수 있다.
접촉 돌출부는 플랜지의 외측표면을 따라 서로 이격되게 복수 개가 배치될 수 있다.
접촉 돌출부는 플랜지의 외측표면의 적어도 일부분을 따라 연장할 수 있다.
히터에는 히터에 전기를 전달하기 위한 배선이 연결될 수 있으며, 제2 커버는 배선을 통과시키는 배선구멍을 구비할 수 있다.
제1 커버는 인서트 사출 공법에 의해 히터의 외측에 일체로 고정될 수 있고, 제2 커버는 히터의 타단이 삽입되는 장착구멍을 구비할 수 있으며, 히터의 타단이 장착구멍에 삽입되면 제2 커버가 제1 커버에 결합함으로써 제1 커버의 타측 면을 지지할 수 있다.
다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 상술한 실시예들에 관한 히터 조립체와, 일측에 궐련이 삽입될 수 있도록 외부로 개방된 궐련삽입구멍을 구비하며 히터 조립체가 내부에 배치된 중공형상의 케이스와, 케이스에 배치되어 히터 조립체에 전기를 공급하는 배터리를 구비한다.
상술한 바와 같은 실시예들에 관한 히터 조립체 및 이를 구비한 에어로졸 생성 장치에서는 히터에 결합되며 히터에 대한 위치를 유지하는 제1 커버의 타측 면을 제2 커버가 확실히 지지함과 동시에 제2 커버가 히터의 타단을 지지한다. 이와 같이 히터와 제1 커버와 제2 커버의 상호 결합작용이 복합적으로 이루어짐으로써 에어로졸 생성 장치의 내부에 배치된 히터의 위치가 견고히 유지될 수 있으므로 히터 조립체의 구성요소들의 상대적인 운동(흔들림, 유동)이 잘 발생하지 않는다.
또한 제1 커버와 제2 커버가 히터를 견고히 지지함으로써 에어로졸 생성 장치의 내부에 히터 조립체가 장착된 상태가 안정적으로 유지되므로 반복적인 사용으로 인해 히터 조립체의 결합 상태가 불량해지거나 이로 인하여 전기를 전달하는 배선이 단선되는 등의 불량이 잘 발생하지 않는다.
또한 인서트 사출 공법에 의해 제1 커버와 히터가 일체로 형성된 히터 조립체에서는 제1 커버와 히터가 서로 긴밀하게 결합되므로 제1 커버와 히터의 결합 부위에 유격(gap)이 발생하지 않아 완벽한 밀봉(sealing; 씰링) 효과를 얻을 수 있다.
또한 인서트 사출 공법에 의해 제1 커버와 히터가 일체로 형성된 이후에는 히터 조립체를 위한 후공정에서 제1 커버의 변형이 발생하지 않으므로, 다른 부품과의 결합 공정에서 부품들 사이의 치수가 초기의 설계에 따라 정밀하게 들어맞게 되므로 완벽한 제품 디자인을 구현할 수 있다.
도 1은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 관한 히터 조립체의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체의 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체의 내부의 일부 구성요소들을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체의 일부분의 횡단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체를 구비한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 관한 히터 조립체의 종방향 단면도이다.
도 9는 또 다른 실시예에 관한 히터 조립체의 종방향 단면도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 관한 히터 조립체의 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에 나타난 실시예에 관한 히터 조립체의 단면도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 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 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
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.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)를 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 공간에는 궐련(20000)이 삽입될 수 있다.
도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 1에는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(13000)를 가열한다. 궐련(20000) 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(13000)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 궐련(20000)의 필터(22000)를 통하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(13000)를 가열할 수 있다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 히터(13000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12000)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12000)는 배터리(11000) 및 히터(13000)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12000)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.
히터(13000)는 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 히터(13000)는 궐련의 내부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13000)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13000)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13000)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13000)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13000)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.
도 1에는 히터(13000)가 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(13000)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(20000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 히터(13000)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13000)들은 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20000)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13000)들 중 일부는 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13000)의 형상은 도 1에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련(20000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10000)가 결합된 상태에서 히터(13000)가 가열될 수도 있다.
궐련(20000)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(21000)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(22000)으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20000)의 제 2 부분(22000)에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(22000)에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에는 제 1 부분(21000) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(22000)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에 제 1 부분(21000)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(21000) 및 제 2 부분(22000)의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분(22000)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분(21000)을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분(22000)을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)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(20000)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20000)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 궐련(20000)의 일 예에 대하여 설명한다.
도 2는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 궐련(20000)은 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)를 포함한다. 도 1을 참조하여 상술한 제 1 부분(21000)은 담배 로드(21000)를 포함하고, 제 2 부분(32000)은 필터 로드(22000)를 포함한다.
도 2에는 필터 로드(22000)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22000)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22000)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(20000)은 적어도 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24000)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(20000)은 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(20000)은 2 이상의 래퍼(24000)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(21000)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(22000)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 궐련(20000) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(21000) 또는 필터 로드(22000) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(20000) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(21000)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(21000)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21000)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21000)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21000)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21000)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21000)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22000)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22000)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22000)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22000)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(22000)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(22000)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(22000)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22000)에는 적어도 하나의 캡슐(23000)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23000)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23000)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23000)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(22000)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 관한 히터 조립체의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체의 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4에 나타난 실시예에 관한 히터 조립체(70)는 궐련(7)에 삽입될 수 있으며 외부로부터 전기가 인가될 때 열을 발생하여 궐련(7)을 가열할 수 있는 히터(10)와, 히터(10)를 지지하기 위한 제1 커버(20) 및 제2 커버(30)를 구비한다.
히터(10)는 궐련(7)의 전체 길이 중 적어도 일부분에 대응하도록 궐련(7)의 길이 방향을 따라 연장하며 궐련(7)의 직경보다 작은 직경을 갖는 원통형상이나 봉형상을 가질 수 있다. 히터(10)의 축방향(여기서, '축방향'은 히터의 중심축이 연장하는 길이방향을 의미한다)의 전체 길이는 궐련(7)의 전체 길이보다 작게 설정될 수 있다.
히터(10)의 형상은 도면에 표현된 실시예들에 의해 제한되지 않으며, 히터(10)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어 히터(10)의 직경은 도 3에 도시된 것보다 더 두껍게 변형되거나 또는 더 얇게 변형될 수 있으며, 바늘과 같은 형상으로 제작될 수도 있다.
히터(10)의 일단(11)은 단부를 향하여 갈수록 뾰족한 형상을 가지므로, 히터(10)의 일단(11)이 궐련(7)에 쉽게 삽입될 수 있다. 또한 히터(10)에는 히터(10)에 전기를 전달하기 위한 배선(15)이 연결된다. 배선(15)은 예를 들어 납땜이나 초음파 용접과 같은 용접 공정에 의해 히터(10)의 외측면에 전기적으로 연결될 수 있다.
히터(10)의 외측에는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 결합된다. 제1 커버(20)와 제2 커버(30)는 예를 들어 내열성의 폴리머 소재나, 금속 소재나, 표면에 내열성 폴리머 소재가 코팅된 금속 소재나 합금 소재 등으로 제작될 수 있다.
제1 커버(20)는 히터(10)에 결합하여 히터(10)에 대한 위치를 유지한다. 제1 커버(20)의 히터(10)의 일단(11)을 향하는 일측 면(20f)은 히터(10)로부터 외측을 향하여 연장한다.
제1 커버(20)의 일측 면(20f)은 히터(10)의 일단(11)이 궐련(7)에 삽입되었을 때 히터(10)의 일단(11)이 삽입된 궐련(7)의 단부를 향하도록 배치되며 궐련(7)의 단부를 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체의 내부의 일부 구성요소들을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체의 일부분의 횡단면을 도시한 단면도이며, 도 7은 도 3에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체를 구비한 에어로졸 생성 장치의 단면도이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 히터(10)의 타단(12)에는 제2 커버(30)가 결합된다. 제2 커버(30)는 히터(10)의 타단(12)을 지지함과 아울러 제1 커버(20)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
히터 조립체(70)를 조립할 때에는 제1 커버(20)가 먼저 히터(10)에 결합됨으로써 제1 커버(20)가 히터(10)에 대한 위치를 유지한다. 히터(10)에 제1 커버(20)가 먼저 결합된 후에 제2 커버(30)를 히터(10)에 결합하면, 제2 커버(30)가 히터(10)의 타단(12)에 결합함과 동시에 제2 커버(30)가 제1 커버(20)에 결합하여 제2 커버(30)도 히터(10)에 대한 위치를 안정적으로 유지한다.
제2 커버(30)가 히터(10)의 타단(12)에 결합하면, 제2 커버(30)는 히터(10)의 타단(12)을 향하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 지지할 수 있다.
제1 커버(20)는 히터(10)의 외측면에 고정되며 히터(10)의 외측면으로부터 외측을 향하여 돌출되는 플랜지(22)와, 제1 커버(20)의 일측 면(20f)을 형성하도록 플랜지(22)의 위치보다 히터(10)의 일단(11)을 향하는 위치에 배치되어 플랜지(22)의 외측 표면(22s)의 적어도 일부를 접촉하며 지지하는 외부 커버(21)를 구비한다. 제2 커버(30)가 지지하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)은 플랜지(22)의 하측 표면에 의해 형성된다.
제1 커버(20)의 외부 커버(21)는 히터(10)의 일단(11)을 통과시키는 결합구멍(21h)을 구비한다. 또한 제1 커버(20)는 제2 커버(30)와의 결합을 위한 지지체의 기능을 하도록 히터(10)를 중심으로, 즉 결합구멍(21h)을 중심으로 원주 방향으로 연장하는 장착판(21y)을 구비한다.
플랜지(22)는 히터(10)의 일단(11)을 통과시키며 히터(10)의 외측면에 직접 결합하는 관통구멍(22h)을 구비한다. 플랜지(22)는 알루미나, 세라믹, 테프론, 내열성 플라스틱과 같은 내열성 및 내구성을 갖는 소재로 제작될 수 있다.
플랜지(22)를 히터(10)에 결합할 때에는 일차적으로 플랜지(22)의 관통구멍(22h)에 히터(10)를 삽입하여 히터(10)에 대한 플랜지(22)의 위치를 설정한 후에 플랜지(22)의 관통구멍(22h)에 세라믹 본드를 주입하여 플랜지(22)와 히터(10)를 임시 고정한다. 그 이후에는 플랜지(22)와 히터(10)의 조립체를 소결로에 배치하여 열을 가함으로써 플랜지(22)와 히터(10)를 완전히 고정할 수 있다.
실시예는 상술한 플랜지(22)와 히터(10)의 결합 방식에 의해 제한되는 것은 아니며, 다양한 방식을 이용하여 플랜지(22)와 히터(10)를 결합할 수 있다. 예를 들어 플랜지(22)와 히터(10)의 사이에 나사 결합 구조를 적용하거나, 바요넷 마운트(bayonet mount)와 같은 원터치 체결 구조를 적용하거나, 접착제를 이용하여 플랜지(22)와 히터(10)를 접합할 수도 있고, 플랜지(22)의 소재에 따라서는 인서트 사출공정을 적용하여 히터(10)의 외측에 플랜지(22)를 설치할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 커버(20)는 히터(10)에 결합된 플랜지(22)의 외측 표면(22s)을 둘러싸도록 플랜지(22)의 외측 표면(22s)을 따라 연장하는 내측 벽면(21w)을 내부에 구비한다. 내측 벽면(21w)은 플랜지(22)의 외측 표면(22s)으로부터 외측을 향해 소정 간격 이격되게 설치된다.
제1 커버(20)는 내측 벽면(21w)으로부터 돌출되어 플랜지(22)의 외측 표면(22s)을 접촉하여 외측 표면(22s)을 지지하는 내부돌기(21p)를 구비한다. 제1 커버(20)의 내부돌기(21p)는 플랜지(22)의 외측 표면(22s)을 따라 이격되도록 복수 개가 배치될 수 있다.
도면에 도시된 실시예에서 플랜지(22)와 내측 벽면(21w)의 횡방향의 단면 형상은 대략 정사각형을 갖지만, 실시예는 이와 같은 플랜지(22)와 내측 벽면(21w)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어 플랜지(22)는 원형이나, 타원형이나, 다각형의 단면 형상을 가질 수 있으며, 제1 커버(20)의 내측 벽면(21w)의 단면 형상도 플랜지(22)의 단면 형상에 대응하도록 변형될 수 있다.
제2 커버(30)도 제1 커버(20)에 대응하여 원주 방향을 따라 연장한다. 제2 커버(30)는 히터(10)의 타단(12)이 삽입되는 장착구멍(30h)과, 장착구멍(30h)의 외측에서 플랜지(22)를 향하는 방향으로, 즉 히터(10)의 일단(11)을 향하는 방향으로 돌출하는 접촉 돌출부(37)를 구비한다. 접촉 돌출부(37)는 제2 커버(30)를 향하는 플랜지(22)의 타측 면(20r)에 직접 접촉함으로써 제1 커버(20)의 플랜지(22)를 안정적으로 지지하는 기능을 수행할 수 있다.
제2 커버(30)의 접촉 돌출부(37)는 장착구멍(30h)을 중심으로 원주 방향을 따라 이격되도록 복수 개가 배치될 수 있다. 접촉 돌출부(37)의 개수나 설치 위치나 형상은 도 4에 도시된 실시예의 구성에 의해 제한되는 것은 아니며, 접촉 돌출부(37)의 개수와 설치 위치와 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
제1 커버(20)와 제2 커버(30)은 접촉 돌출부(37)의 외측에서 서로 결합할 수 있다. 제2 커버(30)는 접촉 돌출부(37)의 외측에서 제1 커버(20)를 향하여 돌출하는 외부 돌출부(38)를 구비한다. 제1 커버(20)의 장착판(21y)이 히터(10)를 중심으로 원주 방향으로 연장하며, 제2 커버(30)의 외부 돌출부(38)도 제1 커버(20)의 형상에 대응하여 원주 방향을 따라 연장할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 커버(20)와 제2 커버(30)는 체결수단의 일 예인, 볼트(50)에 의해 서로 결합될 수 있다. 볼트(50)가 제2 커버(30)에 형성된 볼트용 통공(51)을 관통한 후 제1 커버(20)에 형성된 나사구멍(미도시)에 나사 결합함으로써 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합한 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합되는 방법은 실시예에서 설명된 볼트(50)에 의한 체결 방식으로만 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 리벳이나 핀과 같은 다른 형태의 체결 수단을 이용하거나, 접착제를 이용한 본딩 방식이나, 초음파나 열을 이용한 융착 방식이나, 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 양측에 돌기, 후크, 클립, 결합홈 등의 구성을 적용하거나, 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 양측에 서로 대응하는 나사면을 설치하거나, 바요넷 마운트(bayonet mount)와 같은 원터치 체결 구조를 적용함으로 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합하는 구성을 구현할 수 있다.
또는 외부 돌출부(38)와 장착판(21y)이 서로 결합함으로써 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 고정될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(70)에서는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 히터(10)에 결합되면, 제2 커버(30)가 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 확실히 지지함과 동시에 제1 커버(20)가 히터(10)를 지지하고 제2 커버(30)도 히터(10)를 지지함으로써 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 상호 결합작용이 복합적으로 이루어진다. 따라서 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합한 상태에서는 히터(10)의 제1 커버(20) 및 제2 커버(30)에 대한 상대적인 운동(흔들림, 유동)이 잘 발생하지 않는다.
도 7을 참조하면, 도 7에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는 궐련(7)을 수용할 수 있는 케이스(80)과 케이스(80)에 배치되어 궐련(7)을 가열하는 히터 조립체(70)를 구비한다.
케이스(80)은 에어로졸 생성 장치의 외관을 형성하며 내부에 형성된 공간에 여러 가지 구성요소들을 수용하고 보호하는 기능을 수행한다. 케이스(80)은 전체적으로 내부가 비어 있는 중공의 원통형상을 가지며 전방 단부에 외부로 개방되어 궐련(7)이 삽입될 수 있는 궐련삽입구멍을 구비한다.
케이스(80)는 전기와 열을 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 플라스틱 소재가 코팅된 금속성 소재로 제작될 수 있다. 도시된 실시예에서 케이스(80)는 원형의 단면을 갖는 원통 형상을 갖지만, 실시예는 이러한 케이스(80)의 구성에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어 케이스(80)는 사각형 등의 다각형의 단면을 갖는 통 형상을 가질 수 있다.
케이스(80)는 궐련(7)을 수용하기 위한 통로(81)를 구비한다. 케이스(80)에는 궐련(7)을 가열하는 기능을 수행하는 히터 조립체(70)가 결합된다. 히터 조립체(70)의 히터(10)의 일단(11)은 케이스(80)의 통로(81)의 내부에 배치되며, 케이스(80)에 궐련(7)이 수용되는 경우 히터(10)의 일단(11)이 궐련(7)의 단부의 바닥면에 삽입된다.
히터(10)의 타단(12)은 배선(15)을 통해 케이스(80)의 후방에 배치된 배터리(90)에 전기적으로 연결된다. 제2 커버(30)는 배선(15)을 통과시키는 배선구멍(30w)을 구비한다. 배선(15)은 일단은 히터(10)에 전기적으로 연결되고 배선(15)의 타단은 제2 커버(30)의 배선구멍(30w)을 관통하여 배터리(90)에 전기적으로 연결된다.
케이스(80)의 후방에는 배터리(90)를 둘러싸는 베이스(85)가 연결된다. 히터(10)의 일단(11)에 궐련(7)이 삽입된 상태에서 배터리(90)의 전기가 히터(10)에 공급되면 히터(10)가 가열됨으로써 궐련(7)이 가열된다.
에어로졸 생성 장치의 사용자가 궐련(7)을 케이스(80)에 장착할 때에는 궐련(7)을 케이스(80)의 통로(81)에 삽입하여 궐련(7)이 통로(81)를 따라 이동하다가 궐련(7)의 단부가 히터 조립체(70)의 제1 커버(20)의 일측 면(20f)에 도달하면, 궐련(7)을 쥐고 있는 사용자의 손에 제1 커버(20)의 일측 면(20f)과 궐련(7)의 단부가 접촉하는 느낌이 전달된다. 따라서 사용자는 궐련(7)을 손에 쥐고 통로(81)에 궐련(7)을 밀어 넣는 간단한 동작을 실시함으로써 궐련(7)을 에어로졸 생성 장치에 간편하게 장착할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(70)에서는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 히터(10)의 외측에 결합한 상태에서 히터(10)에 대해 이동하지 않도록 히터(10)에 대한 위치를 확실하게 유지한다.
히터 조립체(70)가 에어로졸 생성 장치의 케이스(80)에 장착되었을 때에는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 케이스(80)의 내부에 고정됨으로써 케이스(80)의 내부에 장착된 히터 조립체(70)의 위치와 장착 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
에어로졸 생성 장치가 반복적으로 사용되는 동안에는 궐련(7)이 케이스(80)에 장착될 때에 히터(10)의 일단(11)이 궐련(7)에 삽입되는 동작과 궐련(7)이 케이스(80)로부터 분리될 때에 히터(10)의 일단(11)으로부터 궐련(7)이 빠지는 동작이 반복적으로 이루어진다.
상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(70)에서는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 히터(10)를 견고히 지지하므로 에어로졸 생성 장치의 케이스(80)의 내부에 히터 조립체(70)가 장착된 상태가 안정적으로 유지된다. 따라서 반복적인 사용으로 인해 히터 조립체(70)의 결합 상태가 불량해지거나 이로 인하여 히터(10)에 전기를 전달하는 배선(15)이 단선되는 등의 불량이 잘 발생하지 않는다.
도 8은 다른 실시예에 관한 히터 조립체의 종방향 단면도이다.
도 8에 나타난 실시예에 관한 히터 조립체(170)는 궐련에 삽입될 수 있으며 외부로부터 전기가 인가될 때 열을 발생하여 궐련을 가열할 수 있는 히터(10)와, 히터(10)에 결합하여 히터(10)에 대한 위치를 유지하며 히터(10)의 일단(11)을 향하는 일측 면(20f)이 히터(10)로부터 외측을 향하여 연장하는 제1 커버(20)와, 히터(10)의 타단(12)에 결합하며 히터(10)의 타단(12)을 향하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 지지하는 제2 커버(30)를 구비한다.
제1 커버(20)는 히터(10)의 외측면에 고정되며 히터(10)의 외측면으로부터 외측을 향하여 돌출되는 플랜지(22)와, 제1 커버(20)의 일측 면(20f)을 형성하도록 플랜지(22)의 위치보다 히터(10)의 일단(11)을 향하는 위치에 배치되어 플랜지(22)의 외측 표면을 접촉하며 지지하는 외부 커버(21)를 구비한다.
도 8에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체(170)에서는 플랜지(22)가 제2 커버(30)를 향하여 돌출하는 접촉 돌출부(127)를 구비한다. 접촉 돌출부(127)는 제1 커버(20)에서 히터(10)의 타단(12)을 향하는 타측 면(20r)의 적어도 일부를 형성한다. 제2 커버(30)는 접촉 돌출부(127)의 타측 면(20r)을 수용함으로써 접촉 돌출부(127)의 타측 면(20r)을 지지하는 수용홈(37h)을 구비한다.
접촉 돌출부(127)는 히터(10)를 중심으로 원주 방향을 따라 서로 이격되도록 복수 개가 배치될 수 있다. 접촉 돌출부(127)의 타측 면(20r)을 수용하는 제2 커버(30)의 수용홈(37h)도 접촉 돌출부(127)의 개수에 대응하여 히터(10)를 중심으로 원주 방향을 따라 서로 이격되도록 복수 개가 배치될 수 있다.
실시예는 플랜지(22)의 접촉 돌출부(127) 및 제2 커버(30)의 수용홈(37h)의 구성에 의해 제한되지 않으며, 접촉 돌출부(127)와 수용홈(37h)은 다양한 형태로 변형될 수 있다. 예를 들어, 접촉 돌출부(127)는 히터(10)를 중심으로 원주 방향으로 연장하는 원형의 링 형상이나, 히터(10)를 중심으로 원호형상을 이루도록 히터(10)를 중심으로 한 원주 방향의 일부 구간에서 연장할 수 있다. 이에 대응하여 제2 커버(30)의 수용홈(37h)도 원형의 링 형상이나 원호형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(170)에서는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 히터(10)에 결합되면, 제1 커버(20)의 플랜지(22)에서 제2 커버(30)를 향하여 돌출되는 접촉 돌출부(127)에 의해 형성된 타측 면(20r)을 제2 커버(30)가 확실히 지지함과 동시에 제1 커버(20)가 히터(10)를 지지하고 제2 커버(30)도 히터(10)를 지지함으로써 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 상호 결합작용이 복합적으로 이루어진다. 따라서 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합한 상태에서는 히터(10)의 제1 커버(20) 및 제2 커버(30)에 대한 상대적인 운동(흔들림, 유동)이 잘 발생하지 않는다.
도 9는 또 다른 실시예에 관한 히터 조립체의 종방향 단면도이다.
도 9에 나타난 실시예에 관한 히터 조립체(270)는 궐련에 삽입될 수 있으며 외부로부터 전기가 인가될 때 열을 발생하여 궐련을 가열할 수 있는 히터(10)와, 히터(10)에 결합하여 히터(10)에 대한 위치를 유지하며 히터(10)의 일단(11)을 향하는 일측 면(20f)이 히터(10)로부터 외측을 향하여 연장하는 제1 커버(20)와, 히터(10)의 타단(12)에 결합하며 히터(10)의 타단(12)을 향하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 지지하는 제2 커버(30)를 구비한다.
제1 커버(20)는 히터(10)의 외측면에 고정되며 히터(10)의 외측면으로부터 외측을 향하여 돌출되는 플랜지(22)와, 제1 커버(20)의 일측 면(20f)을 형성하도록 플랜지(22)의 위치보다 히터(10)의 일단(11)을 향하는 위치에 배치되어 플랜지(22)의 외측 표면(22s)을 접촉하며 지지하는 외부 커버(21)를 구비한다. 제2 커버(30)가 지지하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)은 플랜지(22)이 하측 표면에 의해 형성된다.
제2 커버(30)가 히터(10)의 타단(12)에 결합하면, 제2 커버(30)는 히터(10)의 타단(12)을 향하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 지지할 수 있다.
도 9에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체(270)에서는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 지지하기 위한 제2 커버(30)의 접촉 돌출부(237)의 설치 위치가 변형되었다.
제2 커버(30)는 히터(10)의 타단(12)이 삽입되는 장착구멍(30h)과, 히터(10)의 외측면으로부터 외측을 향하여 이격되도록 히터(10)로부터 외측을 향하여 확장하여 히터(10)를 둘러싸는 수용챔버(30c)와, 수용챔버(30c)의 측면의 내면으로부터 히터(10)의 외측면을 향하여 돌출하여 제2 커버(30)를 향하는 플랜지(22)의 타측 면(20r)에 접촉하는 접촉 돌출부(237)을 구비한다.
접촉 돌출부(237)는 플랜지(22)의 외측 표면(22s)을 따라 이격되도록 복수 개가 설치될 수 있다. 그러나 실시예는 접촉 돌출부(237)의 구조에 의해 제한되는 것은 아니므로, 접촉 돌출부(237)의 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들어, 접촉 돌출부(237)는 플랜지(22)의 타측 면(20r)을 따라 연장하도록 형성될 수 있다. 즉 플랜지(22)가 원형이나 타원형의 횡방향 단면을 갖는다면, 접촉 돌출부(237)가 플랜지(22)의 외측 표면(22s)의 연장 방향을 따라 원주 방향을 따라 연장하는 원형상이나 타원형상이나, 플랜지(22)의 외측 표면(22s)의 연장 방향의 원주 방향의 일부 구간에서 연장하는 원호형상을 가질 수 있다. 또한 플랜지(22)가 다각형의 횡방향 단면을 갖는 경우에는 접촉 돌출부(237)도 플랜지(22)의 타측 면(20r)을 따라 연장하는 다각형상을 가질 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(270)에서는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 히터(10)에 결합되면, 제2 커버(30)의 수용챔버(30c)의 측면의 내면에서 히터(10)를 향하여 돌출하는 접촉 돌출부(237)가 플랜지(22)에 형성된 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 확실히 지지함과 동시에 제1 커버(20)가 히터(10)를 지지하고 제2 커버(30)도 히터(10)를 지지함으로써 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 상호 결합작용이 복합적으로 이루어진다. 따라서 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합한 상태에서는 히터(10)의 제1 커버(20) 및 제2 커버(30)에 대한 상대적인 운동(흔들림, 유동)이 잘 발생하지 않는다.
도 10은 또 다른 실시예에 관한 히터 조립체의 구성요소들의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에 나타난 실시예에 관한 히터 조립체의 단면도이다.
도 10 및 도 11에 나타난 실시예에 관한 히터 조립체(370)는 궐련에 삽입될 수 있으며 외부로부터 전기가 인가될 때 열을 발생하여 궐련을 가열할 수 있는 히터(10)와, 히터(10)에 결합하여 히터(10)에 대한 위치를 유지하며 히터(10)의 일단(11)을 향하는 일측 면(20f)이 히터(10)로부터 외측을 향하여 연장하는 제1 커버(20)와, 히터(10)의 타단(12)에 결합하며 히터(10)의 타단(12)을 향하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 지지하는 제2 커버(30)를 구비한다.
도 10 및 도 11에 도시된 실시예에 관한 히터 조립체(370)에서는 제1 커버(20)의 구성이 변형되었다. 제1 커버(20)는 인서트 사출 공법(insert injection molding)에 의해 히터(10)의 외측에 일체로 고정된다. 즉 금속이나 합금 소재로 히터(10)를 먼저 제작한 이후에, 히터(10)를 미리 준비한 금형에 배치한 후, 용융한 내열성 플라스틱(수지) 용액을 금형에 주입하여 냉각시킴으로써 히터(10)의 외측에 제1 커버(20)를 설치한다. 이와 같은 인서트 사출 공법에 의하면 히터(10)와 제1 커버(20)가 한 몸으로 일체화되어 서로 완전히 고정될 수 있다.
도 10에는 인서트 사출 공법에 의해 히터(10)와 제1 커버(20)가 일체화된 이후에, 히터(10)와 제1 커버(20)의 조립체에 제2 커버(30)를 조립하는 동작이 예시적으로 도시되었다.
제2 커버(30)는 히터(10)의 타단(12)이 삽입되는 장착구멍(30h)을 구비한다. 히터(10)의 타단(12)이 제2 커버(30)의 장착구멍(30h)에 삽입되면 제2 커버(30)가 제1 커버(20)에 결합함으로써 제2 커버(30)가 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 견고히 지지할 수 있다.
제1 커버(20)와 제2 커버(30)를 서로 견고히 결합시키기 위하여, 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 사이에는 후크와 결함홈을 이용한 체결 구조가 적용되었다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 커버(20)는 방사방향의 외측 면에 결합홈(20g)을 구비한다. 제2 커버(30)는 장착구멍(30h)의 외측에서 제1 커버(20)를 향하여 돌출하는 외부 돌출부(38)를 구비하며 외부 돌출부(38)는 제1 커버(20)의 결합홈(20g)에 삽입될 수 있도록 내측을 향해 돌출된 후크(30g)를 구비한다.
제2 커버(30)는 배선(15)을 통과시키는 배선구멍(30w)을 구비한다. 배선(15)을 배선구멍(30w)에 삽입한 상태에서 제2 커버(30)의 장착구멍(30h)에 히터(10)의 타단(12)을 삽입하면 제2 커버(30)와 제1 커버(20)의 결합 동작이 함께 이루어진다. 즉 제2 커버(30)가 제1 커버(20)를 향하여 진입하는 동안 제2 커버(30)의 외부 돌출부(38)의 후크(30g)가 약간 벌어진 후에 제1 커버(20)의 결합홈(20g)에 삽입됨으로써 후크(30g)와 결합홈(20g)이 완전하게 결합된다.
이와 같이 후크(30g)와 결합홈(20g)이 서로 결합함으로써 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합한 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 제1 커버(20)에 제2 커버(30)가 결합한 상태에서는 제2 커버(30)가 히터(10)의 타단(12)을 향하는 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 견고히 지지할 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(370)에서는 인서트 사출 공법에 의해 제1 커버(20)와 히터(10)가 서로 완전하게 고정되어 일체의 한 몸을 형성한다. 인서트 사출 공법에 의해 일체로 형성된 제1 커버(20) 및 히터(10)의 조립체에 제2 커버(30)가 결합하면 제2 커버(30)가 제1 커버(20)의 타측 면(20r)을 견고히 지지함과 동시에 히터(10)의 타단(12)을 지지한다.
이와 같이 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 상호 결합작용이 복합적으로 이루어짐으로써 히터(10)와 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 서로 결합한 상태에서는 히터(10)의 제1 커버(20) 및 제2 커버(30)에 대한 상대적인 운동(흔들림, 유동)이 잘 발생하지 않는다.
또한 상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(370)에서는 제1 커버(20)와 히터(10)가 인서트 사출 공법에 의해 서로 긴밀하게 결합되어 제1 커버(20)와 히터(10)의 결합 부위에 유격(gap)이 발생하지 않으므로 더 완벽한 밀봉(sealing; 씰링) 효과를 얻을 수 있다. 즉 히터(10)가 궐련에 삽입되어 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 과정에서 발생하는 물질이나 외부로부터 에어로졸 생성 장치로 유입된 이물질이 히터(10)와 제1 커버(20)의 사이의 결합 부위를 통하여 유입되기 어려우므로, 외부의 물질이 히터(10)의 타단(12)을 향하여 유입되지 못하게 하는 밀봉 효과가 향상된다.
또한 인서트 사출 공법에 의해 제1 커버(20)와 히터(10)를 일체로 형성하는 방법을 이용하면 히터(10)와 제1 커버(20)를 소결로에서 가열하는 방식에 비해 부품들의 사이의 치수 정밀도가 향상된다. 즉 인서트 사출 공법에 의해 제1 커버(20)와 히터(10)가 일체로 형성된 이후에는 히터 조립체(370)의 제작을 위한 후공정에서 제1 커버(20)의 변형이 발생하지 않고 제1 커버(20)의 형상이 유지된다. 따라서 제1 커버(20)와 제2 커버(30)의 조립 공정이나 히터 조립체(370)를 에어로졸 생성 장치에 결합하거나 다른 부품과 결합하는 공정에서 부품들 사이의 치수가 초기의 설계에 따라 정밀하게 들어맞게 되므로 완벽한 제품 디자인을 구현할 수 있다.
또한 상술한 바와 같은 구성의 히터 조립체(370)에서는 제1 커버(20)와 제2 커버(30)가 히터(10)를 견고히 지지하며, 에어로졸 생성 장치의 내부에 히터 조립체(370)가 장착된 상태가 안정적으로 유지된다. 따라서 히터(10)가 궐련에 삽입되고 히터(10)로부터 궐련이 분리되는 동작이 반복적으로 실행되어도 히터 조립체(370)의 구성요소들의 결합 상태가 양호하게 유지되어 부품들 사이의 흔들림 현상이 잘 발생하지 않으며, 이로 인해 히터(10)에 전기를 전달하는 배선(15)이 단선되는 등의 불량이 잘 발생하지 않는다.
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.
7: 궐련 22: 플랜지
10: 히터 30w: 배선구멍
11: 일단 30c: 수용챔버
12: 타단 30h: 장착구멍
15: 배선 30: 제2 커버
20g: 결합홈 30g: 후크
20f: 일측 면 37h: 수용홈
20: 제1 커버 38: 외부 돌출부
20r: 타측 면 50: 볼트
21h: 결합구멍 51: 볼트용 통공
21p: 내부돌기 80: 케이스
21w: 내측 벽면 81: 통로
21: 외부 커버 85: 베이스
21y: 장착판 90: 배터리
22h: 관통구멍 37, 127, 237: 접촉 돌출부
22s: 외측 표면 70, 170, 270, 370: 히터 조립체

Claims (15)

  1. 궐련의 전체 길이의 적어도 일부에 대응하도록 연장하며 일단이 상기 궐련에 삽입되어 전기가 인가되면 열을 발생하는 히터;
    상기 히터에 결합하여 상기 히터에 대한 위치를 유지하며, 상기 히터의 상기 일단을 향하는 일측 면이 상기 히터로부터 외측을 향하여 연장하는 제1 커버; 및
    상기 히터의 타단에 결합하며 상기 히터의 상기 타단을 향하는 상기 제1 커버의 타측 면을 지지하는 제2 커버;를 구비하는 히터 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커버는 상기 히터의 외측면에 고정되며 상기 히터의 상기 외측면으로부터 외측을 향하여 돌출된 플랜지와, 상기 일측 면을 형성하도록 상기 플랜지의 위치보다 상기 히터의 상기 일단을 향하는 위치에 배치되어 상기 플랜지의 외측 표면의 적어도 일부를 접촉하며 지지하는 외부 커버를 구비하고,
    상기 제2 커버가 지지하는 상기 제1 커버의 상기 타측 면은 상기 플랜지에 의해 형성되는, 히터 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 커버는 상기 외부 커버의 내측으로부터 돌출하여 상기 플랜지의 상기 외측 표면에 접촉하는 내부돌기를 더 구비하는, 히터 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 커버는 상기 히터의 상기 타단이 삽입되는 장착구멍과, 상기 장착구멍의 외측에서 상기 플랜지를 향하는 방향으로 돌출하여 상기 제2 커버를 향하는 상기 플랜지의 상기 타측 면에 접촉하는 접촉 돌출부를 구비하는, 히터 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 상기 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 서로 이격되도록 복수 개가 배치되는, 히터 조립체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 상기 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 연장하는, 히터 조립체.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 커버와 상기 제2 커버는 상기 접촉 돌출부의 위치의 외측에서 서로 결합하는, 히터 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 커버는 상기 접촉 돌출부의 외측에서 상기 제1 커버를 향하여 돌출하여 상기 제1 커버에 결합하는 외부 돌출부를 더 구비하고,
    상기 제1 커버는 상기 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 연장하고, 상기 제2 커버의 상기 외부 돌출부도 상기 히터를 중심으로 원주 방향을 따라 연장하는, 히터 조립체.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 플랜지는 상기 제2 커버를 향하여 돌출하여 상기 제2 커버가 지지하는 상기 제1 커버의 상기 타측 면을 형성하는 접촉 돌출부를 구비하고, 상기 제2 커버는 상기 접촉 돌출부의 상기 타측 면을 수용하여 상기 타측 면을 지지하는 수용홈을 구비하는, 히터 조립체.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제2 커버는 상기 히터의 상기 타단이 삽입되는 장착구멍과, 상기 히터의 외측면으로부터 이격되도록 상기 히터로부터 외측을 향해 확장하여 상기 히터를 둘러싸는 수용챔버와, 상기 수용챔버의 내면으로부터 상기 히터를 향해 돌출하여 상기 제2 커버를 향하는 상기 플랜지의 상기 타측 면에 접촉하는 접촉 돌출부를 구비하는, 히터 조립체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 상기 플랜지의 외측표면을 따라 서로 이격되게 복수 개가 배치되는, 히터 조립체.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 접촉 돌출부는 상기 플랜지의 외측표면의 적어도 일부분을 따라 연장하는, 히터 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 히터에는 상기 히터에 전기를 전달하기 위한 배선이 연결되며, 상기 제2 커버는 상기 배선을 통과시키는 배선구멍을 구비하는, 히터 조립체.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커버는 인서트 사출 공법에 의해 상기 히터의 외측에 일체로 고정되고, 상기 제2 커버는 상기 히터의 상기 타단이 삽입되는 장착구멍을 구비하며, 상기 히터의 상기 타단이 상기 장착구멍에 삽입되면 상기 제2 커버가 상기 제1 커버에 결합함으로써 상기 제1 커버의 상기 타측 면을 지지하는, 히터 조립체.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 상기 히터 조립체;
    일측에 상기 궐련이 삽입될 수 있도록 외부로 개방된 궐련삽입구멍을 구비하며 상기 히터 조립체가 내부에 배치된 중공형상의 케이스; 및
    상기 케이스에 배치되어 상기 히터 조립체에 전기를 공급하는 배터리;를 구비하는, 에어로졸 생성 장치.
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