KR20200000980A - 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 궐련형태 전자담배를 사용하는 미세 입자 발생 장치에 관한 것으로 특히 무선 전력 유도 방식을 이용해 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있는 미세 입자 발생 장치에 관한 것이다. 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전력을 공급하는 배터리와 배터리에서 공급받은 전력을 전자기파로 송신하는 송신코일과 배터리를 제어하여 송신코일를 통해 전자기파로 전력을 송신하도록 제어하는 제어장치를 구비하는 송신부와 송신코일로부터 송신되는 전자기파를 수신하여 전력을 공급받는 수신코일과 수신코일로 공급받은 전력에 의해 발열을 하는 히터를 구비하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치{WIRELESS POWER INDUCTION TYPE MICRO PARTICLE GENERATOR}

본 발명은 궐련형태 전자담배를 사용하는 미세 입자 발생 장치에 관한 것으로 특히 무선 전력 유도 방식을 이용해 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있는 미세 입자 발생 장치에 관한 것이다.

공기 중의 미세 입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.

또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 이러한 전자담배에서는, 건조 담배잎이 채워지는 궐련부의 구성을 갖는 통상의 담배와는 다르게, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 전자담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.

도 1은 가열 방식의 미세 입자 발생 장치의 일실시예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 미세 입자 발생 장치(1)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(14)와 상기 히터(14)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(16)와 상기 히터(14)를 제어하기 위한 제어 장치(15)를 포함한다. 상기 히터(14)는, 카트리지(13)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련형태 전자담배(11)를 카트리지 개구(12)를 통해 상기 카트리지(13)에 삽입하면 상기 히터(14)가 가열되어 궐련부 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다.

상기와 같은 미세 입자 발생 장치(1)에서 히터(14)를 가열시키는 구조는 배선에 의해 연결되어 유선으로 전력을 공급하는 구조인데, 히터(14)와 메인 보드(Main Board)사이의 접촉불량이나 단선 등 배선에 이상이 발생한 경우에 히터(14)가 원활하게 동작하지 못하고, 고장의 원인이 될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 무선 전력 유도 방식으로 히터를 제어할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전력을 공급하는 배터리와 배터리에서 공급받은 전력을 전자기파로 송신하는 송신코일과 배터리를 제어하여 송신코일를 통해 전자기파로 전력을 송신하도록 제어하는 제어장치를 구비하는 송신부와 송신코일로부터 송신되는 전자기파를 수신하여 전력을 공급받는 수신코일과 수신코일로 공급받은 전력에 의해 발열을 하는 히터를 구비하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 송신부에는 제어장치에 의해 주기적으로 온오프하여 배터리로부터 송신코일에 전달되는 전력을 조절하는 MOSFET를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 제어장치는 온도센서에서 측정한 온도에 따라 MOSFET의 온오프 주기를 제어하여 배터리로부터 송신코일에 전달되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 표시수단을 더 포함하고, 제어장치는 온도센서로부터 측정된 온도에 따라 히터의 동작여부를 표시수단에 나타내는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 무선 전력 유도 방식으로 히터를 제어할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하여 접촉불량이나 단선 등 배선이상 때문에 원활한 히팅이 이루어지지 않거나 고장이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 미세 입자 발생 장치내에 무선 전력을 공급하는 송신부와 무선 전력을 공급받아 발열하는 수신부를 구비하여 송신부와 수신부가 근접한 거리에 배치되기 때문에 높은 효율로 전력을 전송하여 히터를 동작시킬 수 있다.

도 1은 가열 방식의 미세 입자 발생 장치의 일실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 주요 구성에 대한 블럭도이다.

이하에서, 본 발명은 실시예들과 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 개략적인 블럭도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 주요 구성에 대한 블럭도이다.

도 2와 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치(100)는 전력을 공급하는 배터리(22)와 배터리(22)에서 공급받은 전력을 전자기파로 송신하는 송신코일(23)과 배터리(22)를 제어하여 송신코일(23)를 통해 전자기파로 전력을 송신하도록 제어하는 제어장치(21)를 구비하는 송신부(20)와 송신코일(23)로부터 송신되는 전자기파를 수신하여 전력을 공급받는 수신코일(31)과 수신코일(31)로 공급받은 전력에 의해 발열을 하는 히터(32)를 구비하는 수신부(30)를 구비한다. 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)에서 도 1에 도시된 것과 같은 궐련형태 전자담배(11)를 카르리지(40)에 삽입하면 제어장치(21)는 배터리(22)에서 송신코일(23)로 전력이 공급되도록 제어하고, 송신코일(23)과 수신코일(31)사이에 형성된 자기장에 의해 전자기파가 전송되어 송신코일(23)으로부터 수신코일(31)로 전자기파를 통해 전력이 공급되고 수신코일(31)에서는 이에 따라 자기유도 전류가 발생되게 된다. 수신코일(31)은 수신부(30)에 구비된 히터(32) 주위에 권취되어 설치할 수 있으며, 실시예에 따라 히터(32)를 중공의 봉 형상으로 제조하고, 히터(32)내부에 설치하는 것도 가능하다. 따라서, 수신코일(31)에 자기유도 전류가 흐르면 열이 발생하여 히터(32)가 동작하게 된다. 본 발명은 실시예에 따라, 송신부(20)의 배터리(22)에서 전력이 공급되는 송신코일(23)에 연결되어 제어장치(21)에 의해 주기적으로 온오프하는 MOSFET(24)를 설치할 수 있다. 따라서, 제어장치(21)는 MOSFET(24)의 온오프 주기를 조절하여 배터리(22)에서 송신코일(23)로 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터(32)의 온도를 측정하는 온도센서(25)를 더 포함할 수 있다. 온도센서(25)는 제어장치(21)에 연결되어 히터(32)의 온도로서 감지된 저항값과 같은 신호를 제어장치(21)에 전송한다. 제어장치(21)는 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)를 사용할 때 실시간으로 온도센서(25)를 통해 히터(32)의 온도를 감지하고 온도센서(25)에서 측정한 히터(32)의 온도에 따라 MOSFET(24)의 온오프 주기를 제어하여 배터리(22)로부터 송신코일(23)에 전달되는 전력을 제어하는 것이 가능하다. 또한 본 발명은 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치(100)는 히터(32)가 정상적으로 동작하는지 나타내 줄 수 있는 표시수단(26)을 더 포함할 수 있다. 표시수단(26)은 제어장치(21)와 연결되며, 제어장치(21)는 온도센서(25)로부터 측정된 온도에 따라 히터(32)의 동작여부를 표시수단(26)을 통해 나타내는데, 예를들어 히터(32)가 정상동작하고 있을 때와 오동작하고 있을 때를 구분해서 표시수단(26)을 통해 나타낸다. 실시예에 따라 표시수단(26)은 LED를 적용할 수 있다. 미설명한 도면부호 41은 카트리지(40)를 개폐하도록 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있는 커버(41)이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 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.

1 : 미세 입자 발생 장치 11 : 궐련형태 전자담배
12 : 카트리지 개구 13 : 카트리지
14 : 히터 15 : 제어장치
16 : 축전장치 100 : 미세 입자 발생 장치
20 : 송신부 30 : 수신부
21 : 제어장치 22 : 배터리
23 : 송신코일 24 : MOSFET
25 : 온도센서 26 : 표시수단
31 : 수신 코일 32 : 히터
40 : 카트리지 41 : 커버

Claims (6)

1. 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서,
   전력을 공급하는 배터리와
   배터리에서 공급받은 전력을 전자기파로 송신하는 송신코일과
   배터리를 제어하여 송신코일를 통해 전자기파로 전력을 송신하도록 제어하는 제어장치를 구비하는 송신부와
   송신코일로부터 송신되는 전자기파를 수신하여 전력을 공급받는 수신코일과
   수신코일로 공급받은 전력에 의해 발열을 하는 히터를 구비하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치.
2. 제1항에 있어서,
   송신부에는 제어장치에 의해 주기적으로 온오프하여 배터리로부터 송신코일에 전달되는 전력을 조절하는 MOSFET를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치.
3. 제1항에 있어서,
   히터의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치.
4. 제3항에 있어서,
   제어장치는 온도센서에서 측정한 온도에 따라 MOSFET의 온오프 주기를 제어하여 배터리로부터 송신코일에 전달되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   표시수단을 더 포함하고, 제어장치는 온도센서로부터 측정된 온도에 따라 히터의 동작여부를 표시수단에 나타내는 것을 특징으로 하는 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치.
6. 제5항에 있어서,
   표시수단은 LED인 것을 특징으로 하는 무선 전력 유도 방식 미세 입자 발생 장치.
   
   
   

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