KR20190093024A - An apparatus for generating aerosols - Google Patents

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KR20190093024A
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aerosol generating
aerosol
heat
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장용준
고경민
서장원
정진철
정민석
정종성
장철호
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주식회사 케이티앤지
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Abstract

According to some embodiments, an aerosol generating device is disclosed, which comprises: a case in which an aerosol generating source can be accommodated; a heater for heating the aerosol generating source to produce an aerosol; a transfer tube forming at least a portion of an air flow path for inducing the generated aerosol to be inhaled by a user; a heat transfer medium transferring heat generated from the heater to at least a portion of the heater and a periphery of the heater. Accordingly, contamination of the aerosol generating device or performance degradation of the aerosol generating device can be minimized.

Description

에어로졸 생성 장치{An apparatus for generating aerosols}An apparatus for generating aerosols

본 개시는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to an aerosol generating device.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 액상 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 방법 또는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years there is a growing demand for alternative ways to overcome the shortcomings of common cigarettes. For example, there is an increasing demand for aerosol generation by heating a liquid aerosol generating material or aerosol generation by heating an aerosol generating material in a cigarette, rather than burning the cigarette to produce an aerosol. Accordingly, research on a heated aerosol generating device is actively progressing.

도 1은 종래기술에 따른 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 에어로졸 생성 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an example of an aerosol generating device according to the prior art, Figure 2 is a view showing another example of the aerosol generating device according to the prior art.

일 예에서, 도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10)는 케이스(110), 액체 저장부(120), 심지(130) 및 히터(140)를 포함한다. 액체 저장부(120)에 저장되어 있던 액상 에어로졸 발생원은 심지(130)를 통해 히터(140)로 전달될 수 있고, 히터(140)로 전달된 액상 에어로졸 발생원이 히터(140)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 이송관(150) 및 히터(140)의 주변부(160)를 지나는 기류 경로를 따라 사용자에게 흡입될 수 있다. In one example, referring to FIG. 1, the aerosol generating device 10 includes a case 110, a liquid reservoir 120, a wick 130, and a heater 140. The liquid aerosol generating source stored in the liquid storage unit 120 may be delivered to the heater 140 through the wick 130, and as the liquid aerosol generating source delivered to the heater 140 is heated by the heater 140. Aerosols are produced. The generated aerosol may be suctioned by the user along the air flow path passing through the transfer pipe 150 and the peripheral portion 160 of the heater 140.

한편, 에어로졸이 이송관(150) 및 히터(140)의 주변부(160)를 따라 이동하는 과정에서 이송관(150) 내부의 온도 하강 또는 에어로졸에 포함되는 입자들 간의 충돌 등으로 인해 에어로졸의 액적화가 발생될 수 있다. 에어로졸의 액적화로 인해 에어로졸 생성 장치(10) 내부에 누적 입자(170)들이 생성되므로, 에어로졸 생성 장치(10)가 오염되거나 에어로졸 생성 장치(10)의 성능이 저하될 수 있다.Meanwhile, in the process of moving the aerosol along the periphery 160 of the transfer pipe 150 and the heater 140, droplets of the aerosol are caused by a temperature drop inside the transfer pipe 150 or a collision between particles included in the aerosol. May be generated. Since cumulative particles 170 are generated inside the aerosol generating device 10 due to droplets of the aerosol, the aerosol generating device 10 may be contaminated or the performance of the aerosol generating device 10 may be degraded.

다른 예에서, 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(20)는 케이스(210), 에어로졸 발생원(220), 히터(230) 및 이송관(240)을 포함한다. 에어로졸 생성 장치(20)에 수용되는 에어로졸 발생원(220)은 고체로서, 예를 들면, 궐련일 수 있다. 에어로졸 발생원(220)이 히터(230)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸이 생성될 수 있고, 생성된 에어로졸은 이송관(240) 및 히터(230)의 주변부(250)를 지나는 기류 경로를 따라 사용자에게 흡입될 수 있다.In another example, referring to FIG. 2, the aerosol generating device 20 includes a case 210, an aerosol generating source 220, a heater 230, and a conveying pipe 240. The aerosol generating source 220 accommodated in the aerosol generating device 20 may be a solid, for example, a cigarette. As the aerosol generating source 220 is heated by the heater 230, an aerosol may be generated, and the generated aerosol is suctioned to the user along the airflow path passing through the delivery pipe 240 and the periphery 250 of the heater 230. Can be.

한편, 에어로졸이 이송관(240) 및 히터(230)의 주변부(250)를 따라 이동하는 과정에서 이송관(240) 및 히터(230)의 주변부(250) 내부의 온도 하강 또는 에어로졸에 포함되는 입자들 간의 충돌 등으로 인해 에어로졸의 액적화가 발생될 수 있다. 에어로졸의 액적화로 인해 에어로졸 생성 장치(20) 내부에 누적 입자(260)들이 생성되므로, 에어로졸 생성 장치(20)가 오염되거나 에어로졸 생성 장치(20)의 성능이 저하될 수 있다.On the other hand, in the process of moving the aerosol along the periphery 250 of the transfer tube 240 and the heater 230, the particles contained in the temperature drop or aerosol inside the periphery 250 of the transfer tube 240 and the heater 230 Collisions between them may cause droplets of the aerosol. Since the cumulative particles 260 are generated inside the aerosol generating device 20 due to droplets of the aerosol, the aerosol generating device 20 may be contaminated or the performance of the aerosol generating device 20 may be degraded.

따라서, 에어로졸의 액적화를 감소시킴으로써, 에어로졸 생성 장치의 오염 또는 에어로졸 생성 장치의 성능 저하를 최소화하기 위한 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for a technique for minimizing contamination of an aerosol generating device or performance degradation of an aerosol generating device by reducing the dropletization of the aerosol.

다양한 실시예들은 에어로졸 생성 장치를 제공하는데 있다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.Various embodiments are directed to providing an aerosol generating device. The technical problem to be solved by the present disclosure is not limited to the technical problems as described above, and further technical problems can be inferred from the following embodiments.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 발생원이 수용될 수 있는 케이스; 상기 에어로졸 발생원을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터; 상기 생성된 에어로졸이 사용자에게 흡입될 수 있도록 유도하는 공기 유동 경로의 적어도 일부를 형성하는 이송관; 및 상기 히터로부터 발생된 열을 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부에 전달하는 열 전달 매개체를 포함할 수 있다.As a means for solving the above technical problem, an aerosol generating device, a case that can accommodate an aerosol generating source; A heater for heating the aerosol generating source to generate an aerosol; A delivery tube forming at least a portion of an air flow path for inducing the generated aerosol to be inhaled by a user; And it may include a heat transfer medium for transferring the heat generated from the heater to at least a portion of the periphery of the heater and the transfer pipe.

상기 열 전달 매개체는 상기 히터와 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부를 연결하도록 형성될 수 있다.The heat transfer medium may be formed to connect at least a portion of the heater and the peripheral portion of the heater and the transfer pipe.

일부 실시예에 따르면, 상기 열 전달 매개체는 금속 소재로 구성된 외부 소재의 내부에 냉매가 포함되는 구조를 갖는 히트 파이프일 수 있다.According to some embodiments, the heat transfer medium may be a heat pipe having a structure in which a refrigerant is included in an external material made of a metal material.

상기 히트 파이프는 10,000W/mK 이상 100,000W/mK 이하 범위의 열전도도를 가질 수 있다.The heat pipe may have a thermal conductivity in a range of 10,000 W / mK or more and 100,000 W / mK or less.

또한, 상기 냉매는 물(H20), 펜탄(C5H12), 아세톤(C3H60) 및 에탄올(C2H60) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In addition, the refrigerant may include at least one of water (H 2 0), pentane (C 5 H 12 ), acetone (C 3 H 6 0), and ethanol (C 2 H 6 0).

다른 실시예에 따르면, 상기 열 전달 매개체는 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 구성되고, 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부를 코팅하도록 형성될 수도 있다.According to another embodiment, the heat transfer medium may be formed of a material including at least one of a metal material, a ceramic material, and a carbon material, and may be formed to coat at least a portion of the periphery of the heater and the transfer pipe.

또한, 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부는 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재 중 적어도 하나로 구성될 수도 있다.In addition, at least a part of the periphery of the heater and the transfer pipe may be composed of at least one of a metal material, a ceramic material, and a carbon material.

상기 금속 소재, 상기 세라믹 소재 및 상기 탄소 소재는 100W/mK 이상의 열전도도를 가질 수 있고, 상기 금속 소재는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 세라믹 소재는 질화 알루미늄(AlN), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 붕소(BN), 탄화 규소(SiC) 및 산화 베릴륨(BeO) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 탄소 소재는 그라파이트, 탄소 섬유 및 그래핀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The metal material, the ceramic material and the carbon material may have a thermal conductivity of 100 W / mK or more, and the metal material may be copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and nickel (Ni). At least one of aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3) , boron nitride (BN), silicon carbide (SiC), and beryllium oxide (BeO). The carbon material may include at least one of graphite, carbon fiber, and graphene.

상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부는 상기 열 전달 매개체로부터 전달된 열에 의해 섭씨 25도 이상 350도 이하의 온도로 유지될 수 있다.At least a portion of the periphery of the heater and the transfer pipe may be maintained at a temperature of 25 degrees Celsius or more and 350 degrees or less by heat transferred from the heat transfer medium.

또한, 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부는 상기 열 전달 매개체로부터 전달된 열에 의해 섭씨 100도 이상 350도 이하의 온도로 유지될 수도 있다.In addition, at least a portion of the peripheral portion of the heater and the transfer pipe may be maintained at a temperature of 100 degrees Celsius or more and 350 degrees or less by heat transferred from the heat transfer medium.

본 개시는 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 발생원이 수용될 수 있는 케이스, 에어로졸 발생원을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터, 생성된 에어로졸이 사용자에게 흡입될 수 있도록 유도하는 공기 유동 경로의 적어도 일부를 형성하는 이송관 및 히터로부터 발생된 열을 히터의 주변부 및 이송관의 적어도 일부에 전달하는 열 전달 매개체를 포함할 수 있다.The present disclosure can provide an aerosol generating device. Specifically, the aerosol-generating device according to the present disclosure includes a case in which an aerosol-generating source can be accommodated, a heater for heating the aerosol-generating source to generate an aerosol, and at least part of an air flow path for inducing the generated aerosol to be inhaled by a user. It may include a heat transfer medium for transferring the heat generated from the transfer pipe and the heater to the peripheral portion of the heater and at least a portion of the transfer pipe.

히터로부터 발생된 고온의 열이 열 전달 매개체를 통해 히터의 주변부 및 이송관의 적어도 일부에 전달되므로, 에어로졸이 통과하는 기류 경로 상에 위치하는 히터의 주변부 및 이송관의 온도가 에어로졸의 액적화를 감소시킬 수 있을 만큼 높은 온도로 유지될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치의 오염 또는 에어로졸 생성 장치의 성능 저하가 최소화될 수 있다.Since the high temperature heat generated from the heater is transmitted to the periphery of the heater and at least a part of the transfer pipe through the heat transfer medium, the temperature of the periphery of the heater and the transfer pipe located on the air flow path through which the aerosol passes prevents the aerosol dropletization. It can be maintained at a temperature high enough to reduce it. Accordingly, contamination of the aerosol generating device or performance degradation of the aerosol generating device can be minimized.

또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 히터의 주변부 및 이송관의 온도를 에어로졸의 액적화를 감소시킬 수 있을 만큼 높은 온도로 유지하기 위해 별도의 추가적인 히터를 이용함이 없이 열 전달 매개체를 이용하므로, 에어로졸 생성 장치의 구조가 간단해질 수 있고, 에어로졸 생성 장치의 전력 소모가 감소될 수 있다.In addition, the aerosol generating device according to the present disclosure uses a heat transfer medium without using a separate additional heater to maintain the temperature of the peripheral portion and the transfer tube of the heater at a temperature high enough to reduce the aerosol droplets, The structure of the aerosol generating device can be simplified, and the power consumption of the aerosol generating device can be reduced.

도 1은 종래기술에 따른 에어로졸 생성 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 에어로졸 생성 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 히트 파이프의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 일부 실시예에 따른 히트 파이프의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일부 실시예에 따른 히트 파이프의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an example of an aerosol generating device according to the prior art.
2 is a view showing another example of an aerosol generating device according to the prior art.
3 is a diagram illustrating an example of an aerosol generating device in accordance with some embodiments.
4 is a diagram illustrating an example of a heat pipe according to some embodiments.
5 is a diagram illustrating another example of a heat pipe according to some embodiments.
6 is a diagram illustrating another example of a heat pipe according to some embodiments.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시예로부터 당해 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the following description is only intended to embody the embodiments, but not to limit or limit the scope of the invention. It can be interpreted to fall within the scope of rights that can be easily inferred by those skilled in the art from the detailed description and examples.

본 명세서에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Terms such as “consisting of” or “comprising” as used herein are not to be construed as necessarily including all of the various components, or various steps described in the specification, some of the components or some of the steps Should not be included, or should be construed to further include additional components or steps.

본 명세서에서 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.The terminology used herein is to select general terms that are currently widely used as possible in consideration of the functions in the present invention, but may vary according to the intention or precedent of the person skilled in the art, the emergence of new technologies and the like. In addition, in certain cases, there is also a term arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning will be described in detail in the description of the invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meanings of the terms and the contents throughout the present invention, rather than the names of the simple terms.

명세서 전체에서 "에어로졸 생성 장치"는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 생성하기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. Throughout the specification, an “aerosol generating device” may be a device that generates an aerosol using an aerosol generating material to produce an aerosol that can be directly inhaled into a user's lungs through a user's mouth.

본 실시예들은 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로서 이하의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명을 생략한다.The embodiments are related to the aerosol generating device, and detailed descriptions of matters well known to those skilled in the art to which the following embodiments belong will be omitted.

도 3은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 예시를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of an aerosol generating device in accordance with some embodiments.

도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(30)는 케이스(310), 히터(320), 이송관(330) 및 열 전달 매개체(340)를 포함할 수 있다. 한편, 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(30)에는 본 실시예와 관련된 구성들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(30)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(30)는 배터리(미도시) 및 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the aerosol generating device 30 may include a case 310, a heater 320, a transfer pipe 330, and a heat transfer medium 340. Meanwhile, in the aerosol generating device 30 shown in FIG. 3, only components related to the present embodiment are shown. Accordingly, it will be understood by those skilled in the art that the general purpose components other than the components shown in FIG. 3 may be further included in the aerosol generating device 30. For example, the aerosol generating device 30 may further include a battery (not shown) and a controller (not shown).

배터리는 에어로졸 생성 장치(30)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리는 제어기 및 히터(320)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리는 에어로졸 생성 장치(30)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다. The battery can supply the power used to operate the aerosol generating device 30. For example, the battery can power the controller and heater 320. In addition, the battery may supply power required to operate a display, a sensor, a motor, and the like installed in the aerosol generating device 30. The battery may be a lithium iron phosphate (LiFePO 4) battery, but is not limited to the example described above. For example, the battery may be a lithium cobalt oxide (LiCoO 2) battery, a lithium titanate battery, or the like.

제어기는 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. 예를 들어, 프로세서는 MCU일 수 있으나 이에 제한되지 아니한다.The controller includes at least one processor. The processor may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed on the microprocessor. In addition, it will be understood by those skilled in the art that the present embodiment may be implemented in other forms of hardware. For example, the processor may be an MCU, but is not limited thereto.

제어기는 예를 들어, 경질의 회로기판이나 유연성 재질의 회로기판이나 복수 개의 회로기판들의 조합으로 구현될 수 있다. 제어기는 또한 회로기판에 장착되는 반도체칩이나, 반도체칩에 내장되어 실행 가능한 소프트웨어 등으로 구현될 수도 있다.The controller may be implemented by, for example, a hard circuit board, a flexible circuit board, or a combination of a plurality of circuit boards. The controller may also be implemented as a semiconductor chip mounted on a circuit board, or software executable in the semiconductor chip.

제어기는 에어로졸 생성 장치(30)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 히터(320) 및 배터리의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(30)에 포함된 다른 구성들의 동작도 제어할 수 있다. 제어기는 배터리가 공급하는 전력, 히터(320)의 온도 등을 제어할 수 있다. 제어기는 에어로졸 생성 장치(30)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(30)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.The controller may control the overall operation of the aerosol generating device 30. For example, the controller may control the operation of the heater 320 and the battery, and may also control the operation of other components included in the aerosol generating device 30. The controller may control power supplied by the battery, temperature of the heater 320, and the like. The controller may check the state of each of the components of the aerosol generating device 30 to determine whether the aerosol generating device 30 is in an operable state.

한편, 케이스(310)는 에어로졸 생성 장치(30)의 외관을 형성하며 내부에 형성된 공간에 여러 가지 구성요소들을 수용하여 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 케이스(310)는 열을 잘 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 열차단 물질이 코팅된 금속소재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 케이스(310)는 사출성형 방식이나, 3D 프린팅 방식이나, 사출성형으로 제작된 소형 부속을 조립하는 방식으로 제작될 수 있다.Meanwhile, the case 310 may form an exterior of the aerosol generating device 30 and may function to accommodate and protect various components in a space formed therein. Case 310 may be made of a plastic material that does not transfer heat well, or a metal material coated with a thermal barrier material on the surface. For example, the case 310 may be manufactured by injection molding, 3D printing, or by assembling small parts manufactured by injection molding.

또한, 케이스(310)는 에어로졸 발생원을 수용하는 수용 공간을 구비할 수 있다. 수용 공간은 케이스(310)에 의해 형성된 내부 공간을 포함하는 것으로서, 수용 공간에는 에어로졸 발생원이 삽입될 수 있다. 일 예에서, 에어로졸 발생원은 궐련일 수 있다.In addition, the case 310 may include an accommodation space for receiving an aerosol generating source. The accommodation space includes an internal space formed by the case 310, and an aerosol generating source may be inserted into the accommodation space. In one example, the aerosol generating source may be a cigarette.

히터(320)는 케이스(310)에 배치되어 케이스(310)에 수용된 에어로졸 발생원을 가열하여 에어로졸을 생성하는 가열 요소일 수 있다. 예를 들어, 히터(320)는 케이스(310)에 수용된 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 일 예에서, 히터(320)는 외부로부터 전기가 인가되면 열을 발생할 수 있는 전기 저항성 패턴을 구비한 필름(film) 형상으로 제작될 수 있다. 히터(320)는 예를 들어, 폴리이미드 등의 소재를 포함한 기판과, 기판의 표면을 따라 배치된 전기 저항성 패턴을 구비할 수 있다. 다만, 이는 예시에 불과할 뿐, 히터(320)는 도 2의 에어로졸 생성 장치(20)에 도시된 바와 같이 봉침형일 수도 있다.The heater 320 may be a heating element disposed in the case 310 to heat the aerosol generating source contained in the case 310 to generate an aerosol. For example, the heater 320 may generate an aerosol by heating a cigarette accommodated in the case 310. In one example, the heater 320 may be manufactured in a film shape having an electrical resistive pattern that may generate heat when electricity is applied from the outside. The heater 320 may include, for example, a substrate including a material such as polyimide, and an electrical resistive pattern disposed along the surface of the substrate. However, this is only an example, and the heater 320 may be sealed as shown in the aerosol generating device 20 of FIG. 2.

또한, 에어로졸 발생원은 액체일 수도 있으며, 히터(320)는 액상 에어로졸 발생원을 가열하기 위해 도 1의 에어로졸 생성 장치(10)에 도시된 바와 같은 와이어 코일(coil) 형태일 수 있다. 다만, 히터(320)는 메쉬(mesh) 형태일 수도 있으며, 에어로졸 발생원을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위해 적절한 임의의 형태일 수 있다.In addition, the aerosol generating source may be a liquid, and the heater 320 may be in the form of a wire coil as shown in the aerosol generating device 10 of FIG. 1 to heat the liquid aerosol generating source. However, the heater 320 may be in the form of a mesh and may be in any form suitable for generating an aerosol by heating an aerosol generating source.

이송관(330)은 생성된 에어로졸이 사용자에게 흡입될 수 있도록 유도하는 공기 유동 경로의 적어도 일부를 형성하는 관일 수 있다. 이송관(330)은 히터(320)의 주변부를 포함할 수 있는바, 이송관(330)이라는 용어는 히터(320)의 주변부 및 에어로졸이 통과하는 기류 경로를 형성하는 관을 모두 포함하는 의미로 사용될 수 있다.The delivery tube 330 may be a tube forming at least a portion of an air flow path that guides the generated aerosol to be inhaled by the user. The transfer pipe 330 may include a periphery of the heater 320, and the term transfer pipe 330 includes both the periphery of the heater 320 and a tube forming an airflow path through which the aerosol passes. Can be used.

열 전달 매개체(340)는 히터(320)로부터 발생된 열을 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부에 전달할 수 있다. 예를 들어, 열 전달 매개체(340)는 히터(320)와 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부를 연결하도록 형성됨으로써, 히터(320)로부터 발생된 열을 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부에 전달할 수 있다.The heat transfer medium 340 may transfer heat generated from the heater 320 to at least a portion of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330. For example, the heat transfer medium 340 is formed to connect the heater 320 and the periphery of the heater 320 and at least a portion of the transfer pipe 330, thereby heating the heat generated from the heater 320. At least a portion of the peripheral portion and the transfer pipe 330 can be delivered.

일부 실시예에 따르면, 열 전달 매개체(340)는 금속 소재로 구성된 외부 소재의 내부에 냉매가 포함되는 구조를 갖는 히트 파이프일 수 있다. 히트 파이프는 열을 효율적으로 전달하기 위한 파이프로서, 짧은 시간 내에 고온의 열을 전달할 수 있다. 구체적으로, 히트 파이프의 일단에 열이 가해지면 히트 파이프 내부의 냉매가 증발함으로써 열 에너지가 히트 파이프의 타단으로 이동할 수 있다. According to some embodiments, the heat transfer medium 340 may be a heat pipe having a structure in which a refrigerant is included in an external material made of a metal material. The heat pipe is a pipe for efficiently transferring heat, and can transmit high temperature heat in a short time. Specifically, when heat is applied to one end of the heat pipe, the refrigerant inside the heat pipe may evaporate, and thermal energy may move to the other end of the heat pipe.

히트 파이프의 길이변화에 따라 히트 파이프의 열전도도계수가 변하므로, 히트 파이프의 길이 또는 구조에 따라 히트 파이프의 열전도도가 달라질 수 있다. 예를 들어, 히트 파이프는 10,000W/mK 이상 100,000W/mK 이하 범위의 열전도도를 가질 수 있다.Since the thermal conductivity coefficient of the heat pipe changes as the length of the heat pipe changes, the thermal conductivity of the heat pipe may vary according to the length or structure of the heat pipe. For example, the heat pipe may have a thermal conductivity in the range of 10,000 W / mK or more and 100,000 W / mK or less.

히트 파이프의 외부 소재는 금속 소재를 포함할 수 있는데, 금속 소재는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The external material of the heat pipe may include a metal material, and the metal material may include at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and nickel (Ni).

히트 파이프의 내부에 포함되는 냉매는 물(H20), 펜탄(C5H12), 아세톤(C3H60) 및 에탄올(C2H60) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 히트 파이프는 구리로 구성된 외부 소재의 내부에 물이 포함되는 구조를 가질 수 있다. 이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 히트 파이프의 형태에 대해 보다 상세히 설명한다.The refrigerant included in the heat pipe may include at least one of water (H 2 0), pentane (C 5 H 12 ), acetone (C 3 H 6 0), and ethanol (C 2 H 6 0). For example, the heat pipe may have a structure in which water is included in an outer material made of copper. Hereinafter, the shape of the heat pipe will be described in more detail with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 일부 실시예에 따른 히트 파이프의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 일부 실시예에 따른 히트 파이프의 다른 예를 나타내는 도면이며, 도 6은 일부 실시예에 따른 히트 파이프의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a heat pipe according to some embodiments, FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a heat pipe according to some embodiments, and FIG. 6 is another example of a heat pipe according to some embodiments. It is a figure which shows.

일 예에서, 도 4를 참조하면, 히트 파이프(40)는 외부 소재(410)의 내부에 냉매(420)를 포함하는 구조로서, 얇은 판 형태일 수 있다. In an example, referring to FIG. 4, the heat pipe 40 may include a refrigerant 420 inside the outer material 410, and may have a thin plate shape.

또한, 다른 예에서, 도 5를 참조하면, 히트 파이프(50)는 외부 소재(510)의 내부에 냉매(520)를 포함하는 구조로서, 실린더(cylinder) 형태일 수 있다. 에어로졸 생성 장치에 포함되는 이송관이 실린더 형태인 경우 히트 파이프(50)는 이송관에 열을 효율적으로 전달하기 위해 이송관의 외면을 둘러싸는 실린더 형태일 수 있다.In another example, referring to FIG. 5, the heat pipe 50 may include a refrigerant 520 inside the outer material 510, and may have a cylinder shape. When the transfer pipe included in the aerosol generating device is in the form of a cylinder, the heat pipe 50 may be in the form of a cylinder surrounding the outer surface of the transfer pipe in order to efficiently transfer heat to the transfer pipe.

또한, 또 다른 예에서, 도 6을 참조하면, 히트 파이프(60)는 외부 소재(610)의 내부에 냉매(620)를 포함하는 단위 히트 파이프들 복수 개가 연결된 형태일 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 히트 파이프(60)는 단위 히트 파이프들 복수 개가 실린더 형태로 연결된 구조를 가질 수 있다. 복수 개의 단위 히트 파이프들 간의 연결 구조는 에어로졸 생성 장치에 포함되는 이송관의 형태에 따라 달라질 수 있고, 이에 따라 이송관에 열이 효율적으로 전달될 수 있다. In still another example, referring to FIG. 6, the heat pipe 60 may have a form in which a plurality of unit heat pipes including the refrigerant 620 are connected to the inside of the outer material 610. For example, as illustrated in FIG. 6, the heat pipe 60 may have a structure in which a plurality of unit heat pipes are connected in a cylinder form. The connection structure between the plurality of unit heat pipes may vary depending on the type of transfer pipe included in the aerosol generating device, and thus heat may be efficiently transferred to the transfer pipe.

도 4 내지 도 6에서 히트 파이프의 예시들에 대해 설명하였으나, 히트 파이프의 형태는 도 4 내지 도 6에 도시된 경우로 한정되지 않으며, 이송관에 열을 전달하기에 적절한 임의의 형태를 포함할 수 있다. Although examples of the heat pipes have been described with reference to FIGS. 4 to 6, the shape of the heat pipe is not limited to the case shown in FIGS. 4 to 6, and may include any form suitable for transferring heat to the transfer pipe. Can be.

다시 도 3으로 돌아와서, 열 전달 매개체(340)는 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 구성되고, 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부를 코팅하도록 형성될 수 있다. 3, the heat transfer medium 340 is formed of a material including at least one of a metal material, a ceramic material, and a carbon material, and to coat at least a portion of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330. Can be formed.

금속 소재는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하고, 세라믹 소재는 질화 알루미늄(AlN), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 붕소(BN), 탄화 규소(SiC) 및 산화 베릴륨(BeO) 중 적어도 하나를 포함하며, 탄소 소재는 그라파이트, 탄소 섬유 및 그래핀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재는 고분자 내에 포함될 수 있다.The metal material includes at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and nickel (Ni), and the ceramic material is aluminum nitride (AlN) or aluminum oxide (Al 2 O 3). ) , Boron nitride (BN), silicon carbide (SiC), and beryllium oxide (BeO), and the carbon material may include at least one of graphite, carbon fiber, and graphene. In addition, the metal material, the ceramic material and the carbon material may be included in the polymer.

금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재는 100W/mK 이상의 열전도도를 가질 수 있다. 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부는 높은 열전도도를 갖는 소재로 구성된 열 전달 매개체(340)에 의해 코팅됨으로써 히터(320)로부터 발생된 열이 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부에 효율적으로 전달될 수 있다.The metal material, ceramic material, and carbon material may have a thermal conductivity of 100 W / mK or more. At least a portion of the heater 320 and the transfer pipe 330 is coated by a heat transfer medium 340 made of a material having a high thermal conductivity so that heat generated from the heater 320 is transferred to the periphery of the heater 320 and It can be efficiently delivered to at least a portion of the delivery pipe (330).

한편, 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부도 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부 자체가 높은 열전도도를 갖는 소재로 구성됨으로써, 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 온도가 높은 온도로 유지될 수 있다. Meanwhile, at least a part of the peripheral portion of the heater 320 and the transfer pipe 330 may also be configured of at least one of a metal material, a ceramic material, and a carbon material. Since the periphery of the heater 320 and at least part of the transfer pipe 330 itself are made of a material having high thermal conductivity, the temperature of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330 may be maintained at a high temperature.

금속 소재는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하고, 세라믹 소재는 질화 알루미늄(AlN), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 붕소(BN), 탄화 규소(SiC) 및 산화 베릴륨(BeO) 중 적어도 하나를 포함하며, 탄소 소재는 그라파이트, 탄소 섬유 및 그래핀 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재는 고분자 내에 포함될 수 있다.The metal material includes at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and nickel (Ni), and the ceramic material is aluminum nitride (AlN) or aluminum oxide (Al 2 O 3). ) , Boron nitride (BN), silicon carbide (SiC), and beryllium oxide (BeO), and the carbon material may include at least one of graphite, carbon fiber, and graphene. In addition, the metal material, the ceramic material and the carbon material may be included in the polymer.

열 전달 매개체(340)에 의해 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부로 열이 전달되거나 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부 자체가 높은 열전도도 갖는 소재로 구성됨으로써, 에어로졸이 통과하는 기류 경로 상에 위치하는 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 온도가 에어로졸의 액적화를 감소시킬 수 있을 만큼 높은 온도로 유지될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치(30)의 오염 또는 에어로졸 생성 장치(30)의 성능 저하가 최소화될 수 있다.Heat is transferred to the periphery of the heater 320 and at least a portion of the transfer pipe 330 by the heat transfer medium 340, or at least a portion of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330 itself has a high thermal conductivity. By being configured, the temperature of the periphery of the heater 320 and the delivery pipe 330 located on the airflow path through which the aerosol passes can be maintained at a temperature high enough to reduce the dropletization of the aerosol. Accordingly, contamination of the aerosol generating device 30 or performance degradation of the aerosol generating device 30 may be minimized.

한편, 에어로졸의 액적화를 감소시킬 수 있을 만큼 높은 온도는 에어로졸의 주 성분에 의해 결정될 수 있다. 일반적인 에어로졸의 주성분은 글리세린, 프로필렌 글리콜(PG) 및 물이고, 글리세린의 끓는점은 섭씨 290도, 프로필렌 글리콜의 끓는점은 섭씨 188도이며, 물의 끓는점은 섭씨 100도이다. 따라서, 글리세린, 프로필렌 글리콜(PG) 및 물의 끓는점들을 고려하여 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부의 적정한 온도가 결정될 수 있다.On the other hand, a temperature high enough to reduce the aerosol dropletization can be determined by the main component of the aerosol. The main components of the general aerosol are glycerin, propylene glycol (PG) and water, the boiling point of glycerin is 290 degrees Celsius, the boiling point of propylene glycol is 188 degrees Celsius, and the boiling point of water is 100 degrees Celsius. Therefore, considering the boiling points of glycerin, propylene glycol (PG) and water, an appropriate temperature of at least a portion of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330 may be determined.

예를 들어, 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부는 열 전달 매개체(340)로부터 전달된 열에 의해 섭씨 25도 이상 350도 이하의 온도로 유지될 수 있다. 바람직하게는, 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 적어도 일부는 열 전달 매개체(340)로부터 전달된 열에 의해 섭씨 100도 이상 350도 이하의 온도로 유지될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.For example, at least a portion of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330 may be maintained at a temperature of 25 degrees Celsius or more and 350 degrees or less by the heat transferred from the heat transfer medium 340. Preferably, at least a portion of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330 may be maintained at a temperature of 100 degrees Celsius or more and 350 degrees or less by the heat transferred from the heat transfer medium 340. However, it is not limited thereto.

본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(30)는 히터(320)의 주변부 및 이송관(330)의 온도를 에어로졸의 액적화를 감소시킬 수 있을 만큼 높은 온도로 유지하기 위해 별도의 추가적인 히터를 이용함이 없이 열 전달 매개체(340)를 이용하므로, 에어로졸 생성 장치(30)의 구조가 간단해질 수 있고, 에어로졸 생성 장치(30)의 전력 소모가 감소될 수 있다.The aerosol generating device 30 according to the present disclosure does not use a separate additional heater to maintain the temperature of the periphery of the heater 320 and the transfer pipe 330 at a temperature high enough to reduce the aerosol dropletization. By using the heat transfer medium 340, the structure of the aerosol generating device 30 can be simplified, and the power consumption of the aerosol generating device 30 can be reduced.

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 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in a modified form without departing from the essential characteristics of the above-described substrate. Therefore, the disclosed methods should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (11)

에어로졸 생성 장치에 있어서,
에어로졸 발생원이 수용될 수 있는 케이스;
상기 에어로졸 발생원을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터;
상기 생성된 에어로졸이 사용자에게 흡입될 수 있도록 유도하는 공기 유동 경로의 적어도 일부를 형성하는 이송관; 및
상기 히터로부터 발생된 열을 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부에 전달하는 열 전달 매개체를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.In the aerosol generating device,
A case in which an aerosol generating source can be accommodated;
A heater for heating the aerosol generating source to generate an aerosol;
A delivery tube forming at least a portion of an air flow path for inducing the generated aerosol to be inhaled by a user; And
And a heat transfer medium transferring heat generated from the heater to at least a portion of the heater and the periphery of the heater. 제 1항에 있어서,
상기 열 전달 매개체는 상기 히터와 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부를 연결하도록 형성되는, 에어로졸 생성 장치. The method of claim 1,
The heat transfer medium is formed to connect the heater and the peripheral portion of the heater and at least a portion of the transfer pipe. 제 1항에 있어서,
상기 열 전달 매개체는 금속 소재로 구성된 외부 소재의 내부에 냉매가 포함되는 구조를 갖는 히트 파이프인, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
The heat transfer medium is an aerosol generating device is a heat pipe having a structure in which a refrigerant is contained in the outer material consisting of a metallic material. 제 3항에 있어서,
상기 히트 파이프는 10,000W/mK 이상 100,000W/mK 이하 범위의 열전도도를 갖는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 3, wherein
And the heat pipe has a thermal conductivity in the range of 10,000 W / mK or more and 100,000 W / mK or less. 제 3항에 있어서,
상기 냉매는 물(H20), 펜탄(C5H12), 아세톤(C3H60) 및 에탄올(C2H60) 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 3, wherein
Wherein the refrigerant comprises at least one of water (H 2 0), pentane (C 5 H 12 ), acetone (C 3 H 6 0) and ethanol (C 2 H 6 0). 제 1항에 있어서,
상기 열 전달 매개체는 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재 중 적어도 하나를 포함하는 소재로 구성되고, 상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부를 코팅하도록 형성되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
Wherein said heat transfer medium is comprised of a material comprising at least one of a metal material, a ceramic material and a carbon material, and is formed to coat at least a portion of said periphery of said heater and said transfer tube. 제 1항에 있어서,
상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부는 금속 소재, 세라믹 소재 및 탄소 소재 중 적어도 하나로 구성되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
At least a portion of the peripheral portion of the heater and the transfer pipe is composed of at least one of a metal material, a ceramic material and a carbon material, aerosol generating device. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 금속 소재, 상기 세라믹 소재 및 상기 탄소 소재는 100W/mK 이상의 열전도도를 갖는, 에어로졸 생성 장치.The method according to claim 6 or 7,
And the metal material, the ceramic material, and the carbon material have a thermal conductivity of 100 W / mK or more. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
상기 금속 소재는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 세라믹 소재는 질화 알루미늄(AlN), 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 붕소(BN), 탄화 규소(SiC) 및 산화 베릴륨(BeO) 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 탄소 소재는 그라파이트, 탄소 섬유 및 그래핀 중 적어도 하나를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.The method according to claim 6 or 7,
The metal material includes at least one of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and nickel (Ni),
The ceramic material includes at least one of aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3) , boron nitride (BN), silicon carbide (SiC) and beryllium oxide (BeO),
Wherein the carbon material comprises at least one of graphite, carbon fiber, and graphene. 제 1항에 있어서,
상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부는 상기 열 전달 매개체로부터 전달된 열에 의해 섭씨 25도 이상 350도 이하의 온도로 유지되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 1,
At least a portion of the periphery of the heater and the transfer tube are maintained at a temperature of 25 degrees Celsius or more and 350 degrees or less by heat transferred from the heat transfer medium. 제 10항에 있어서,
상기 히터의 주변부 및 상기 이송관의 적어도 일부는 상기 열 전달 매개체로부터 전달된 열에 의해 섭씨 100도 이상 350도 이하의 온도로 유지되는, 에어로졸 생성 장치.The method of claim 10,
At least a portion of the periphery of the heater and the transfer tube is maintained at a temperature of 100 degrees Celsius or more and 350 degrees or less by heat transferred from the heat transfer medium.
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