KR20200109705A - Heater structure of aerosol generator - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a heater structure of an aerosol generator. The present invention provides a heater structure of an aerosol generator which comprises: a heat-resistant pipe into which an aerosol-generating substrate can be inserted; a heating pattern formed on the surface of a pipe; and a pad part formed at both ends of a heating pattern circuit and onto which power lines can be soldered. The present invention has the advantage of being easy to assemble and reducing deviation.

Description

에어로졸 발생장치의 히터 구조{HEATER STRUCTURE OF AEROSOL GENERATOR}Heater structure of aerosol generator {HEATER STRUCTURE OF AEROSOL GENERATOR}

본 발명은 에어로졸 발생장치의 히터 구조에 관한 것이다. The present invention relates to a heater structure of an aerosol generating device.

에어로졸 발생장치 내에 히터를 삽입하여 에어로졸 발생 기재를 기화시킴으로써 사용자가 흡입이 용이하도록 만들어주는 에어로졸 발생장치가 다수 개발되고 있다. A number of aerosol-generating devices have been developed that allow users to easily inhale by inserting a heater into the aerosol-generating device to vaporize the aerosol-generating substrate.

도 1 및 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 히터를 도시한 도면이다. 도 1 및 2에서, 히터는 전기 절연 기질(501)을 포함한다. 전기 절연 기질의 제1 부분(509) 상에서, 전기 전도성 트랙(503)이 존재한다. 전기 전도성 트랙(503)은 커넥션(505)을 통해서 파워 서플라이(도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 전기 절연 기질의 제2 부분(511) 상에서, 열적 절연 반사 허니콤 구조(507)가 전기 절연 기질상에 형성된다. 도 2의 히터는 왼쪽에서부터 오른쪽으로 튜브 내로 말아지도록 설계되어, 전기 전도성 트랙을 갖는 전기 절연 기질의 부분(509)은 내부에 존재하고, 열적 절연 허니콤 구조(507)를 갖는 전기 절연 기질의 부분(511)은 외부에 존재한다. 결과적인 히터가 도 2에서 개략적으로 도시된다. 이후, 허니콤 구조는 히터를 열적으로 절연하는데 이용될 수 있고, 바람직하게는 금속이다. 도 2에서 도시된 히터는 함께 사용된 전기적으로 가열되는 흡연 시스템의 외부로부터 히터를 절연하기 위해서 외부에서 열적 절연 반사 허니콤 구조(507)를 가지고 외부 히터로서 이용될 수 있다. 이것은 열 손실을 감소시키고 또한 사용자의 손을 화상으로부터 보호한다.1 and 2 are views showing a heater of an aerosol generator according to the prior art. 1 and 2, the heater comprises an electrically insulating substrate 501. On the first portion 509 of the electrically insulating substrate, an electrically conductive track 503 is present. The electrically conductive track 503 may be connected to a power supply (not shown) through a connection 505. On the second portion 511 of the electrically insulating substrate, a thermally insulating reflective honeycomb structure 507 is formed on the electrically insulating substrate. The heater of FIG. 2 is designed to be rolled into the tube from left to right, so that a portion of the electrically insulating substrate 509 having an electrically conductive track is present therein, and a portion of the electrically insulating substrate having a thermally insulating honeycomb structure 507 511 exists outside. The resulting heater is schematically shown in FIG. 2. Thereafter, the honeycomb structure can be used to thermally insulate the heater, preferably metal. The heater shown in FIG. 2 may be used as an external heater having a thermally insulating reflective honeycomb structure 507 from the outside to insulate the heater from the outside of the electrically heated smoking system used together. This reduces heat loss and also protects the user's hand from burns.

그러나, 종래의 히터 구조는 전기 절연 기질(501)에 전기 전도성 트랙(503)을 인쇄하여 튜브로 말은 다음 튜브 내에 에어로졸 발생 기재를 삽입하여 가열하는 것으로, 전기 절연 기질(501)은 일반적으로 열 전도율이 높지 않아 전기 전도성 트랙(503)이 형성된 곳과 형성되지 않은 곳 사이의 온도 편차가 크다는 단점이 있다.However, in the conventional heater structure, an electrically conductive track 503 is printed on an electrically insulating substrate 501, rolled into a tube, and then heated by inserting an aerosol-generating substrate into the tube, and the electrically insulating substrate 501 is generally heated. Since the conductivity is not high, there is a disadvantage in that the temperature difference between the area where the electrically conductive track 503 is formed and where it is not formed is large.

또는 기구물(미도시) 상에 전기 전도성 트랙(503)이 인쇄된 전기 절연 기질(501)을 감아서 사용하는 경우, 기구물(미도시)과 전기 전도성 트랙(503) 사이의 이격 때문에 승온 속도가 더디다는 단점이 있다. Alternatively, when the electrically insulating substrate 501 on which the electrically conductive track 503 is printed is wound on a device (not shown), the heating rate is slow due to the separation between the device (not shown) and the electrically conductive track 503 Has a drawback.

대한민국특허공개공보 10-2017-0021361Korean Patent Laid-Open Publication 10-2017-0021361

본 발명은 기구물에 발열패턴을 직접 인쇄하여 조립이 용이하고 온도 편차를 줄일 수 있는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a heater structure of an aerosol generating device that can be easily assembled and reduced temperature deviation by directly printing a heating pattern on a device.

본 발명은 에어로졸 발생 기재가 삽입될 수 있는 내열성 파이프; 파이프의 표면에 형성되는 발열 패턴; 및 발열 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.The present invention is a heat-resistant pipe into which an aerosol-generating substrate can be inserted; A heating pattern formed on the surface of the pipe; And pads formed at both ends of the heating pattern circuit and onto which power lines can be soldered. It provides a heater structure of an aerosol generator, comprising: a.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내열성 파이프과 발열 패턴 사이에 형성되는 절연층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, an insulating layer formed between the heat-resistant pipe and the heating pattern; provides a heater structure of an aerosol generator, characterized in that it further comprises.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 절연층은 세라믹을 포함하는 고분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, there is provided a heater structure for an aerosol generator, wherein the insulating layer is formed of a polymer material including ceramic.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 절연층은 10~60um의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the insulating layer provides a heater structure of an aerosol generator, characterized in that it has a thickness of 10 ~ 60um.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 발열 패턴과 패드부를 덮는 커버층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, there is provided a heater structure of an aerosol generating device further comprising a cover layer covering the heating pattern and the pad part.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 파이프의 표면에 형성되며 온도를 감지하는 센서 패턴; 및 센서 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, a sensor pattern formed on the surface of the pipe and sensing temperature; And a pad portion formed at both ends of the sensor pattern circuit and to which power lines can be soldered. It provides a heater structure of an aerosol generator, comprising: a.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 센서 패턴과 발열 패턴은 서로 동일한 층 또는 다른 층에 형성할 수 잇는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, there is provided a heater structure of an aerosol generator, wherein the sensor pattern and the heating pattern can be formed on the same layer or different layers.

본 발명이 제공하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조는, 평판이 아닌 곡률을 포함하는 기구물에 패턴 및 납땜부를 형성한 것으로, 기구물에 직접 발열 패턴 인쇄 시, 조립에 용이하고 편차를 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한, 필름 형태의 히터를 감아서 사용하는 것보다 기구물과의 이격을 줄여 승온 속도가 빠르다는 장점이 있다. The heater structure of the aerosol generating device provided by the present invention has the advantage of being able to easily assemble and reduce deviation when printing a heating pattern directly on the device by forming a pattern and a soldering part on a device including a curvature rather than a flat plate. . In addition, there is an advantage in that the heating rate is fast by reducing the distance from the apparatus, rather than using a film-type heater wrapped.

도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 필름이 펼침 형태를 도시한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 히터를 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 도 3에서 A-A'을 따라 절단한 단면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a view showing an unfolded form of a heater film of an aerosol generating device according to the prior art;
Figure 2 is a view schematically showing a heater of the aerosol generating device according to the prior art,
3 is a diagram schematically showing a heater structure of an aerosol generating device according to a first embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view taken along line A-A' in FIG. 3;
5 is a cross-sectional view schematically showing a heater structure of an aerosol generator according to a second 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.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 도면, 도 4는 도 3에서 A-A'을 따라 절단한 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 에어로졸 발생 기재(T)가 삽입될 수 있는 수용 공간(110)이 내부에 형성되는 내열성 파이프(100) 상에 발열 패턴(210)이 형성된다. FIG. 3 is a diagram schematically showing a heater structure of an aerosol generator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA′ in FIG. 3. In the aerosol-generating device according to an embodiment of the present invention, the heating pattern 210 is formed on the heat-resistant pipe 100 in which the accommodation space 110 into which the aerosol-generating substrate T can be inserted is formed.

발열 패턴(210)은 금속 소재로는, Cu, Kanthal, Inconel, SUS, Cu alloy, Ru, Pt, Ru, Ag/Pd, 비금속 소재로는 CNT, CNT/binder가 이용될 수 있다. 발열 패턴(210)의 두께는 10~60um에, 저항은 0.5~1.5Ω인 것이 바람직하다. 발열 패턴(210)은 파이프(100) 상에 그라비아 코팅, 스크린 인쇄, 에칭, 스프레이 코팅 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. The heating pattern 210 may be formed of Cu, Kanthal, Inconel, SUS, Cu alloy, Ru, Pt, Ru, Ag/Pd as a metal material, and CNT or CNT/binder as a non-metal material. It is preferable that the thickness of the heating pattern 210 is 10 to 60 μm and the resistance is 0.5 to 1.5Ω. The heating pattern 210 may be formed on the pipe 100 by a method such as gravure coating, screen printing, etching, or spray coating.

또한 절연을 위해, 파이프(100)와 발열 패턴(210) 사이에 절연층(120)이 형성된다. 절연층(120)은 세라믹을 포함하는 고분자 물질로, 절연 페이스트가 도포되어 경화된 후 두께는 10~60um인 것이 바람직하다. 절연층(120)의 두께가 얇을수록 승온속도 빠르다는 장점이 있으나, 너무 얇은 두께이면 전류가 통할 수 있으므로, 10~60um인 것이 적절하다. In addition, an insulating layer 120 is formed between the pipe 100 and the heating pattern 210 for insulation. The insulating layer 120 is a polymer material containing ceramic and preferably has a thickness of 10 to 60 μm after the insulating paste is applied and cured. The thinner the thickness of the insulating layer 120 is, the faster the heating rate is. However, if the thickness is too thin, since current can pass through, it is appropriate to be 10 to 60 μm.

한편, 절연층(120) 상에 발열 패턴(210)을 형성하고, 배터리(300)와 연결하는 전원선이 납땜될 수 있는 패드부(220)가 발열 패턴(210)의 양 단부에 형성된다. 발열 패턴(210)의 양 단에 패드부(220)를 형성함으로써, 전원선의 연결이 더욱 용이해진다. Meanwhile, a heating pattern 210 is formed on the insulating layer 120, and pad portions 220 to which a power line connected to the battery 300 can be soldered are formed at both ends of the heating pattern 210. By forming the pads 220 at both ends of the heating pattern 210, it becomes easier to connect the power line.

절연층(120) 상에 발열 패턴(210)과 패드부(220)가 형성된 후, 발열 패턴(210)과 패드부(220)를 보호할 수 있는 커버층(130)을 형성한다. 커버층(130)은 절연 특성을 가지며 내열성을 가지는 소재로, 필름형태로 제조되어 부착되어도 무방하며, 페이스트 형태로 도포될 수도 있다. After the heating pattern 210 and the pad part 220 are formed on the insulating layer 120, a cover layer 130 capable of protecting the heating pattern 210 and the pad part 220 is formed. The cover layer 130 is a material having insulating properties and heat resistance, and may be manufactured and attached in a film form, or may be applied in a paste form.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히터 구조는, 발열 패턴(210)의 발열을 제어할 수 있도록, 파이프(100)의 온도를 감지할 수 있는 센서 패턴(230)과 센서 패턴(230)에 연결된 패드부(240)를 더 형성할 수 있다. 센서 패턴(230)과 발열 패턴(210)은 서로 동일한 층에 서로 절연되도록 형성될 수도 있고, 추가적인 절연 필름이나 절연층으로 절연하여,서로 다른 층에 형성할 수 있다. 센서 패턴(230)과 발열 패턴(210)을 서로 다른 층에 형성할 경우, 발열 패턴(210)의 면적을 넓힐 수 있어 승온 속도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 5 is a cross-sectional view schematically showing a heater structure of an aerosol generator according to a second embodiment of the present invention. The heater structure of the aerosol generating device according to the second embodiment of the present invention includes a sensor pattern 230 and a sensor pattern capable of detecting the temperature of the pipe 100 so as to control heat generation of the heating pattern 210. The pad part 240 connected to 230 may be further formed. The sensor pattern 230 and the heating pattern 210 may be formed to be insulated from each other on the same layer, or may be insulated with an additional insulating film or an insulating layer and formed on different layers. When the sensor pattern 230 and the heating pattern 210 are formed on different layers, the area of the heating pattern 210 can be widened, thereby increasing a heating rate.

Claims (7)

에어로졸 발생 기재가 삽입될 수 있는 내열성 파이프;
파이프의 표면에 형성되는 발열 패턴; 및
발열 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조.A heat-resistant pipe into which an aerosol-generating substrate may be inserted;
A heating pattern formed on the surface of the pipe; And
A heater structure of an aerosol generator comprising: a pad portion formed at both ends of the heating pattern circuit and onto which power lines can be soldered. 제1항에 있어서,
내열성 파이프과 발열 패턴 사이에 형성되는 절연층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조.The method of claim 1,
Heater structure of an aerosol generator further comprising; an insulating layer formed between the heat-resistant pipe and the heating pattern. 제2항에 있어서,
절연층은 세라믹을 포함하는 고분자 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조. The method of claim 2,
The insulating layer is a heater structure of an aerosol generator, characterized in that formed of a polymer material including ceramic. 제3항에 있어서,
절연층은 10~60um의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조. The method of claim 3,
Heater structure of the aerosol generator, characterized in that the insulating layer has a thickness of 10 ~ 60um. 제1항에 있어서,
발열 패턴과 패드부를 덮는 커버층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조.The method of claim 1,
Heater structure of the aerosol generating device further comprising; a cover layer covering the heating pattern and the pad portion. 제1항에 있어서,
파이프의 표면에 형성되며 온도를 감지하는 센서 패턴; 및
센서 패턴 회로의 양 단에 형성되며, 전원선이 납땜될 수 있는 패드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조.The method of claim 1,
A sensor pattern formed on the surface of the pipe and sensing temperature; And
A heater structure of an aerosol generator, comprising: pads formed at both ends of the sensor pattern circuit and onto which power lines can be soldered. 제6항에 있어서,
센서 패턴과 발열 패턴은 서로 동일한 층 또는 다른 층에 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히터 구조.The method of claim 6,
The heater structure of the aerosol generator, characterized in that the sensor pattern and the heating pattern can be formed on the same layer or different layers.
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