KR20200089069A - 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조에 관한 것이다.
본 발명은, 원통형 수용 공간을 형성하는 내부 파이프, 내부 파이프의 중앙에 축 방향을 따라 설치되는 히터 및 내부 파이프의 외측에 소정 간격을 두고 결합되는 외부 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

Description

미세입자 발생장치의 열 차폐 구조{HEAT SHIELD STRUCTURE OF A MICROPARTICLE GENERATOR}

본 발명은 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조에 관한 것이다.

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

또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 전자 담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자 담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 미세입자 발생장치는 케이스(10) 내에 배터리(11), 제어 장치(12) 및 궐련이 삽입되는 궐련 수용부(21) 및 궐련 수용부(21)를 개폐하는 슬라이드 커버(13)를 포함한다. 궐련 수용부(21) 내에는 제어 장치(12)를 통해 배터리(11)로부터 전기 에너지를 전달받아 발열하는 히터(21)가 설치된다.

제어 장치(12)는 효율적인 조작을 위해 PCB 보드와 MCU를 포함하며, 히터(21)는 MCU에 연결되어 제어되며, 배터리(11)로부터 전달되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 열을 방사한다.

이때, 히터(21)로부터 열이 궐련 뿐 아니라 외부로 전도되면서, 발열량이 저하된다는 단점이 있었다. 따라서 히터(21)로부터 외부로 열이 전달되는 것을 방지할 수 있는 열 차폐 구조의 개발이 요구된다.

대한민국 특허출원 제10-2017-0161440호 대한민국 공개특허공보 10-2015-0097819호

본 발명은, 히터팁에서 발생하는 열이 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 원통형 수용 공간을 형성하는 내부 파이프, 내부 파이프의 중앙에 축 방향을 따라 설치되는 히터 및 내부 파이프의 외측에 소정 간격을 두고 결합되는 외부 파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프 및 외부 파이프는 SUS로 제조되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프 및 외부 파이프는 레이저 용접되어 실링 결합되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프와 외부 파이프의 용접 후 내부 파이프와 외부 파이프 전체에 세라믹 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프의 일단이 절곡되어 외부 파이프의 내면과 결합하고, 외부 파이프의 일단이 절곡되어 내부 파이프의 외면과 결합하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 외부 파이프의 양단이 절곡되어 내부 파이프의 외면에 결합하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간에 공기층이 적용되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간에 다공성 입자가 충진되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간은 진공 상태인 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간에 열 전도율이 낮은 가스가 충진되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 파이프의 내면에는, 열을 반사하는 금속 물질이 도금되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 제공한다.

본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조는, 미세입자 발생장치의 히터 발열 시에 소모되는 전류량을 감소시켜 성능 및 배터리 사용 시간을 증가시킬 수 있다.

또한 본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조는, 외부로의 열 손실을 막을 수 있어 히터의 온도 제어가 용이해지고, 히터 발열량을 안정화하여 미세입자 발생량 및 향미를 증진시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조는, 원통형 수용 공간(130)을 형성하는 내부 파이프(110), 내부 파이프(110)의 중앙에 축 방향을 따라 히터(200)가 설치되고, 내부 파이프(110)의 외측에 소정 간격을 두고 외부 파이프(120)가 결합된다.

내부 파이프(110) 및 외부 파이프(120)는 모두 SUS로 제조되는 것이 바람직하며, 서로 단부가 레이저 용접되어 실링 결합된다. 이때, 내부 파이프(110)의 일단부(112)는 외측으로 절곡되어 외부 파이프(120)의 내면에 용접되고, 외부 파이프(110)의 일단부(122)는 내측으로 절곡되어 내부 파이프(110)의 외면에 용접된다.

내부 파이프(110)와 외부 파이프(120) 사이에 형성되는 공간(140)에 공기층이 적용되거나, 다공성 입자가 충진될 수 있다. 다공성 입자는 제올라이트 고형분을 바인더와 첨가제를 혼합하여 제조되는 미세 사이즈의 구형의 다공성 입자인 것이 바람직하다. 다공성 입자의 크기에는 큰 제한은 없으나 내부 파이프(110)와 외부 파이프(120) 사이의 간격부의 좁은 공간(140)에 쉽게 충진될 수 있도록 0.3mm이하인 것이 바람직하다. 혹은 다공성 입자를 충진하는 동시에, 기체는 존재하지 않는 진공 상태를 만들 수도 있다.

또한, 내부 파이프(110)와 외부 파이프(120) 사이에 형성되는 공간(140)에 아르곤 기체와 같이 열 전도율이 낮은 가스를 주입하여, 히터(200)로부터 발생하는 열을 차폐할 수도 있다.

내부 파이프(110)와 외부 파이프(120)가 용접 등에 의해 결합된 이후, 내부 파이프(110)의 내면에는 은, 동, 금, 알루미늄, 니켈, 아연 도금 등과 같이 열 반사를 가능하게끔 하는 금속 물질의 도금을 행하는 것이 바람직하다. 열 반사 물질이 도금되는 경우, 히터(200)에서 발생하는 복사열이 외부로 방출되지 않고 수용 공간(130) 내에 가둬둘 수 있다는 장점이 있다.

또한, 내부 파이프(110)와 외부 파이프(120) 전체에 세라믹 코팅층이 형성된다. 즉, 내부 파이프(110)의 내면과 외부 파이프(120)의 외면에 세라믹 코팅층이 형성되게 된다. 세라믹 코팅층은 내부 파이프(110)의 내면과 외부 파이프(120)의 열 변형을 방지할 수 있고, 이취를 제거할 수 있다는 효과가 있다.

이렇게, 히터(200)를 감싸는 파이프(110, 120)에 열 차폐 구조가 적용될 경우, 미세입자 발생장치의 히팅 시에 소모되는 전류량을 감소시킬 수 있다는 장점이 있고, 나아가 미세입자 발생장치의 성능을 향상시킬 수 있으며, 충전 후 배터리 사용 시간을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 외부로의 열 손실을 막을 수 있어 히터의 온도 제어가 용이해지고, 히터 발열량을 안정화하여 미세입자 발생량 및 향미를 증진시킬 수 있다는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에서는 내부 파이프(110a)와 외부 파이프(120a)의 구조를 제외하고는 제1 실시예와 동일하다. 본 발명의 제2 실시예에서는 내부 파이프(110a)와 외부 파이프(120a) 사이에 열 차폐를 위한 공간(140a)을 형성하기 위해 외부 파이프(120a)의 양단(122a, 124a)이 내측으로 절곡되어 내부 파이프(110a)의 외면에 결합된다는 점을 제외하면 공간(140a) 내를 진공으로 하거나, 공간(140a) 내를 가스나 다공성 입자의 충진하는 것은 동일하다. 또한 내부 파이프(110a)에 금속 물질을 도금하는 것이나, 내부 파이프(110a)와 외부 파이프(120a)에 세라믹 코팅층 형성하는 것 역시 동일하다.

Claims (11)

1. 원통형 수용 공간을 형성하는 내부 파이프;
   내부 파이프의 중앙에 축 방향을 따라 설치되는 히터; 및
   내부 파이프의 외측에 소정 간격을 두고 결합되는 외부 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
2. 제1항에 있어서,
   내부 파이프 및 외부 파이프는 SUS로 제조되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
3. 제2항에 있어서,
   내부 파이프 및 외부 파이프는 레이저 용접되어 실링 결합되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
4. 제3항에 있어서,
   내부 파이프와 외부 파이프의 용접 후 내부 파이프와 외부 파이프 전체에 세라믹 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
5. 제1항에 있어서,
   내부 파이프의 일단이 절곡되어 외부 파이프의 내면과 결합하고, 외부 파이프의 일단이 절곡되어 내부 파이프의 외면과 결합하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
6. 제1항에 있어서,
   외부 파이프의 양단이 절곡되어 내부 파이프의 외면에 결합하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
7. 제1항에 있어서,
   내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간에 공기층이 적용되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
8. 제1항에 있어서,
   내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간에 다공성 입자가 충진되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
9. 제8항에 있어서,
   내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간은 진공 상태인 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
10. 제1항에 있어서,
    내부 파이프와 외부 파이프 사이에 형성되는 공간에 열 전도율이 낮은 가스가 충진되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
11. 제1항에 있어서,
    내부 파이프의 내면에는, 열을 반사하는 금속 물질이 도금되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치의 열 차폐 구조.
    
    
    
    
    
    

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