KR20210008526A - 히터 및 이것을 구비한 담배용 가열구 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 내구성을 높이는 것이 가능한 히터 및 담배용 가열구에 관한 것이다. 본 발명의 히터(10)는 봉 형상의 제 1 부재(1)와, 상기 제 1 부재(1)의 내부에 위치하는 발열 저항체(2)와, 상기 제 1 부재(1)의 끝면에 접합되어 있으며 상기 제 1 부재(1)보다 열전도율이 낮은 제 2 부재(3)를 갖고 있다.

Description

히터 및 이것을 구비한 담배용 가열구
본 개시는, 예를 들면 피가열물에 선단부를 접촉시키거나, 또는 돌자하여 가열하는 히터, 또는 내부에 피가열물을 삽입하여 가열하는 통 형상의 히터에 관한 것이다.
종래 알려져 있는 히터는 길이 방향을 갖는 절연성의 기체와, 기체에 매설된 발열 저항체와, 발열 저항체에 전기적으로 접속된 단자를 갖고 있다.
일본 특허 공개 평11-135234호 공보
본 개시의 히터는 봉 형상의 제 1 부재와, 상기 제 1 부재의 내부 또는 표면에 위치하는 발열 저항체와, 상기 제 1 부재의 끝면에 접합되어 있으며 상기 제 1 부재보다 열전도율이 낮은 제 2 부재를 갖고 있다.
또한, 본 개시의 담배용 가열구는 상기 히터와, 상기 히터를 유지하는 플랜지를 구비한다.
본 발명의 목적, 특색 및 이점은 하기 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 개시의 히터의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8은 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 9는 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 11은 히터의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 12는 본 개시의 담배용 가열구의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13은 히터의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 14는 히터의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
이하, 히터(10)의 일례에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 본 개시의 히터(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)와, 발열 저항체(2)와, 제 2 부재(3)를 갖고 있다.
제 1 부재(1)는 발열 저항체(2)를 보호하기 위한 부재이다. 제 1 부재(1)는 봉 형상의 부재이다. 여기서, 봉 형상의 부재란 길이 방향을 갖는 부재인 것을 의미하고 있으며, 제 1 부재(1)는 판 형상 또는 기둥 형상의 부재여도 좋고, 통 형상의 부재여도 좋다. 제 1 부재(1)는 절연 재료로 이루어지며, 예를 들면 세라믹 재료를 갖고 있어도 좋다.
제 1 부재(1)의 치수는, 예를 들면 제 1 부재(1)가 판 형상인 경우에는 주면의 형상이 직사각형일 때에, 장변의 길이를 5~20㎜로, 단변의 길이를 1~10㎜로, 두께를 0.08~1㎜로 할 수 있다. 또한, 제 1 부재(1)는 단부에 피가열물을 삽입하기 쉽도록 선단이 가늘어져 있어도 좋다. 또한, 제 1 부재(1)는 선단 또는 전체가 휘어져 있어도 좋다.
또한, 제 1 부재(1)가 통 형상인 경우에는 길이 방향의 길이를 5~20㎜로, 내경을 8~20㎜로, 외경을 8.5~22㎜로 할 수 있다.
발열 저항체(2)는 피가열물을 가열하기 위한 부재이다. 발열 저항체(2)는, 예를 들면 제 1 부재(1)의 표면 또는 내부에 설치할 수 있다. 발열 저항체(2)는, 예를 들면 선 형상 또는 띠 형상의 부재여도 좋다. 발열 저항체(2)는, 예를 들면 리턴부를 갖고 있어도 좋다. 발열 저항체(2)는 외부 전원에 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 발열 저항체(2)는 전류가 흐름으로써 발열하고, 피가열물을 가열할 수 있다. 발열 저항체(2)는 제 1 부재(1)의 길이 방향을 따라 설치되어 있어도 좋다.
발열 저항체(2)는, 예를 들면 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 이들의 탄화물 또는 금, 은, 팔라듐, 백금 등의 금속으로 이루어진다. 또한, 발열 저항체(2)는 금속 이외의 성분으로서, 알루미나 또는 질화규소 등을 갖고 있어도 좋다. 발열 저항체(2)의 치수는, 예를 들면 길이가 5~50㎜, 폭이 0.2~2㎜, 두께가 0.005~0.1㎜이다.
발열 저항체(2)는 제 1 부재(1)의 선단으로부터 후단까지 설치되어 있어도 좋다. 또한, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 발열 저항체(2)는 인출부(5) 및 도선(7)에 접속되어 있어도 좋다. 이 때, 인출부(5)는 발열 저항체(2)보다 전기 저항값을 작게 할 수 있다. 이것에 의해, 인출부(5)에 있어서의 발열을 저감할 수 있다.
본 개시의 히터(10)에 있어서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)의 끝면에 접합되어 있으며 제 1 부재(1)보다 열전도율이 낮은 제 2 부재(3)를 갖고 있다. 이것에 의해, 히터(10)의 선단 온도를 낮추면서, 제 1 부재(1)의 끝면을 제 2 부재(3)에 의해 보호할 수 있다. 그 결과, 히터(10)를 피가열물에 돌자했을 때에, 피가열물의 안쪽까지 고온이 될 우려를 저감하면서 히터(10)의 내구성을 높일 수 있다.
제 2 부재(3)는 제 1 부재(1)의 끝면에 접합되어 있으며, 이것에 의해 히터(10)의 선단의 강도를 높일 수 있다. 제 2 부재(3)는, 예를 들면 판 형상, 원추 형상, 원추대 형상 또는 원기둥 형상이어도 좋고, 이들 형상을 조합한 것이어도 좋다. 도 1에 나타내는 예에서는, 제 2 부재(3)는 원기둥 형상이다. 제 2 부재(3)는, 예를 들면 지르코니아 또는 알루미나 등의 세라믹 부재여도 좋다. 제 1 부재(1)보다 열전도율이 낮은 제 2 부재(3)의 예로서는, 예를 들면 제 1 부재(1)가 알루미나인 경우에는 제 2 부재(3)를 지르코니아로, 제 1 부재(1)가 질화알루미늄인 경우에는 제 2 부재(3)를 질화규소로 할 수 있다.
또한, 제 1 부재(1)가 알루미나를 갖고 있으며, 제 2 부재(3)가 지르코니아를 갖고 있어도 좋다. 이것에 의해, 히터(10) 선단의 제 2 부재(3)가 탄성이 높은 부재이기 때문에, 히터(10)를 피가열물에 돌자했을 때에, 제 2 부재(3)가 파손될 우려를 저감할 수 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제 2 부재(3)가 선단을 향해 가늘어지는 형상을 갖고 있어도 좋다. 이것에 의해, 피가열물을 히터(10)의 선단으로 돌자하기 쉬울 수 있다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제 2 부재(3)는 원추 형상이다.
또한, 제 2 부재(3)가 선단을 향해 가늘어지는 형상으로서는 도 3에 나타내는 바와 같이, 원기둥 부분과 원추 부분이 조합된 형상이어도 좋다. 도 3에 나타내는 예에서는 원기둥 부분의 저면이 제 1 부재(1)의 끝면과 같은 지름의 원 형상이며, 원추 부분의 저면도 같은 지름의 원 형상이다. 본 예의 제 2 부재(3)의 형상은 도 2에 나타내는 형상과 비교해서, 제 2 부재(3)의 체적을 크게 할 수 있다. 열전도율이 낮은 제 2 부재(3)의 체적을 크게 함으로써, 히터(10)의 선단 온도를 더욱 낮추면서 제 1 부재(1)의 끝면을 제 2 부재(3)에 의해 보호할 수 있다.
상기와 같은 제 2 부재(3)가 테이퍼 형상인 경우, 선단 부분은 곡면 형상(R 형상)이어도 좋다. 이것에 의해, 히터(10)를 피가열물 돌자했을 때에, 제 2 부재(3)의 선단 부분이 파손될 우려를 저감할 수 있다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)와 제 2 부재(3)가 유리 재료(4)에 의해 접합되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 제 1 부재(1)와 제 2 부재(3)의 접합의 강도를 높일 수 있다. 또한, 도 13 및 도 14에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)는 원기둥 형상의 부재이고, 제 1 부재(1)의 끝면의 형상은 원 형상이며, 제 2 부재(3) 중 제 1 부재(1)에 접합하는 면의 형상도 원 형상이어도 좋다. 이 경우, 유리 접합의 접합 면적을 넓게 할 수 있기 때문에, 히터(10)의 강도를 보다 높일 수 있다.
또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)와 제 2 부재(3)가 유리 재료(4)에 의해 접합되어 있음과 아울러, 제 1 부재(1)와 제 2 부재(3)의 외주면이 유리 재료(4)로 덮여 있어도 좋다. 이것에 의해, 히터(10)를 피가열물에 돌자했을 때에, 히터(10)의 표면에 피가열물이 부착할 우려를 저감할 수 있다. 그 결과, 피가열물이 부착한 부위에 있어서의 히터(10)의 부식을 저감하고, 히터(10)가 파손될 우려를 저감할 수 있다. 그 결과, 히터(10)의 내구성을 높일 수 있다. 또한, 히터(10)는 제 1 부재(1)의 외주면의 일부 또는 전부와 제 2 부재(3)의 외주면의 일부 또는 전부가 유리 재료(4)로 덮여 있어도 좋다. 또한, 히터(10)는 제 1 부재(1)의 외주면의 일부 또는 전부가 유리 재료(4)로 덮여 있고, 제 2 부재(3)의 외주면은 유리 재료(4)로 덮여 있지 않아도 좋고, 제 2 부재(3)의 외주면의 일부 또는 전부가 유리 재료(4)로 덮여 있고, 제 1 부재(1)의 외주면은 유리 재료(4)로 덮여 있지 않아도 좋다.
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)가 끝면에 볼록부(11)를 갖고, 제 2 부재(3)가 끝면에 오목부(31)를 가짐과 아울러, 볼록부(11)가 오목부(31)에 삽입되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 제 1 부재(1)가 제 2 부재(3)에 끼워 맞춰지기 때문에, 제 1 부재(1)로부터 제 2 부재(3)가 박리될 우려를 저감할 수 있다. 그 결과, 히터(10)의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 2 부재(3)가 끝면에 볼록부(32)를 갖고, 제 1 부재(1)가 끝면에 오목부(12)를 가짐과 아울러, 볼록부(32)가 오목부(12)에 삽입되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 제 2 부재(3)가 제 1 부재(1)에 끼워 맞춰지기 때문에, 제 1 부재(1)로부터 제 2 부재(3)가 박리될 우려를 저감할 수 있다. 그 결과, 히터(10)의 내구성을 높일 수 있다.
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 2 부재(3)가 끝면에 오목부(31)를 가짐과 아울러, 제 1 부재의 끝면을 평탄면으로 해도 좋다. 이것에 의해, 오목부(31) 내가 공간이 되어, 제 1 부재(1)로부터 제 2 부재(3)로의 열전도성을 저하시켜서 히터(10)의 선단 온도를 낮출 수 있다.
또한, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)가 끝면에 오목부(12)를 가짐과 아울러, 제 2 부재의 끝면을 평탄면으로 해도 좋다. 이것에 의해, 오목부(12) 내가 공간이 되어, 제 1 부재(1)로부터 제 2 부재(3)로의 열전도성을 저하시켜서 히터(10)의 선단 온도를 낮출 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 부재(1)와 제 2 부재(3)를 유리 재료(4)에 의해 접합하는 경우, 오목부(31) 및 오목부(12) 내에 유리 재료(4)가 들어가 있어도 좋다.
또한, 도 10에 나타내는 바와 같이, 제 1 부재(1)가 통 형상이어도 좋다. 이것에 의해, 히터(10)의 열 용량을 감소시킬 수 있다. 그 때문에, 피가열물에 열을 전달하기 쉬워질 수 있다. 그 결과, 피가열물의 가열의 속도를 높일 수 있다.
또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 제 2 부재(3)가 끝면에 볼록부(32)를 가짐과 아울러, 볼록부(32)가 통 형상의 제 1 부재(1)의 내측에 삽입되어 있어도 좋다. 이것에 의해, 히터(10)의 열 용량을 감소시키면서, 제 1 부재(1)와 제 2 부재(3)의 접합 강도를 높일 수 있다.
또한, 본 개시의 일례의 담배용 가열구(100)는 도 12에 나타내는 바와 같이, 히터(10)와, 히터(10)를 유지하는 플랜지(6)를 구비하고 있다. 이것에 의해, 담배의 흡입구 근방이 과승온될 우려를 저감하면서, 담배용 가열구의 내구성을 높일 수 있다. 또한, 도 12에 나타내는 담배용 가열구(100)는 도 11에 나타낸 히터(10)를 구비하는 구성이지만, 본 개시의 담배용 가열구(100)는 상술의 도 1~10에 나타낸 어느 히터(10)를 구비한 구성이어도 좋다.
본 개시는 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고 다른 여러가지의 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 상술의 실시형태는 모든 점에서 단순한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 조금도 구속되지 않는다. 또한, 특허청구의 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.
1: 제 1 부재 11: 볼록부
12: 오목부 2: 발열 저항체
3: 제 2 부재 31: 오목부
32: 볼록부 4: 유리 재료
5: 인출부 6: 플랜지
7: 도선 10: 히터
100: 담배용 가열구

Claims (10)

  1. 봉 형상의 제 1 부재와,
    상기 제 1 부재의 내부 또는 표면에 위치하는 발열 저항체와,
    상기 제 1 부재의 끝면에 접합되어 있으며 상기 제 1 부재보다 열전도율이 낮은 제 2 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부재가 알루미나를 갖고 있고, 상기 제 2 부재가 지르코니아를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 부재가 선단을 향해 가늘어지는 형상을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 유리 재료에 의해 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 유리 재료에 의해 접합되어 있음과 아울러, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재의 외주면이 상기 유리 재료로 덮여 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부재가 끝면에 볼록부를 갖고, 상기 제 2 부재가 끝면에 오목부를 가짐과 아울러, 상기 볼록부가 상기 오목부에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 부재가 끝면에 볼록부를 갖고, 상기 제 1 부재가 끝면에 오목부를 가짐과 아울러, 상기 볼록부가 상기 오목부에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 부재가 통 형상인 것을 특징으로 하는 히터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 부재가 끝면에 볼록부를 가짐과 아울러, 상기 볼록부가 상기 제 1 부재의 내측에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 히터.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 히터와, 상기 히터를 유지하는 플랜지를 구비한 것을 특징으로 하는 담배용 가열구.
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