KR20210052200A - Ceramic heater sturucture for microparticle generator - Google Patents

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Abstract

Provided is a ceramic heater installation structure for a fine particle generator, which comprises: a liquid storage unit in which a liquid is stored; a vaporization space provided inside the liquid storage unit, and heating and vaporizing the liquid; an introduction passage for introducing air into the vaporization space; an exhaust passage for discharging air from the vaporization space; and a ceramic heater including a ceramic body disposed on a bottom surface of the vaporization space and a heating coil installed on the ceramic body. The ceramic heater installation structure of the present invention is capable of reducing liquid leakage and clogging of an airflow hole connected to a pressure sensor.

Description

미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조{CERAMIC HEATER STURUCTURE FOR MICROPARTICLE GENERATOR}Ceramic heater installation structure for fine particle generator {CERAMIC HEATER STURUCTURE FOR MICROPARTICLE GENERATOR}

본 발명은 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a ceramic heater installation structure for a device for generating fine particles.

현재 시중의 전자담배 카트리지는 액상을 코일이 직접 가열 시켜 기화되는 구조이다. Current electronic cigarette cartridges have a structure in which a liquid is heated directly by a coil to evaporate it.

이러한 구조의 단점은 코일이 직접 가열되면 열에너지를 그대로 낮은 온도의 액상이 모두 받게 된다. 따라서 갑작스런 에너지 유입으로 액상 분자 중 물 분자의 부피가 급속도로 커져 터지는 것처럼 보이게 된다. 이렇게 터지게 된 입자들은 흡연자의 입으로 들어와 뜨거움 및 불쾌감을 줄 수 있다. The disadvantage of this structure is that when the coil is directly heated, all of the low temperature liquid is received as it is. Therefore, the volume of water molecules in the liquid molecule rapidly increases due to the sudden influx of energy, making it appear as if it bursts. These explode particles can enter the smoker's mouth and cause heat and discomfort.

도 1은 종래 기술에 따른 세라믹 히터를 도시한 도면이다. 기존 세라믹 히터(10)는 파이프 형상으로, 내주면이 가열면이 된다. 이때, 가열면과 코일(12)이 닿아있는 형상이다. 따라서 코일 가열 시 액상이 빠르게 승온되며, 히터의 표면과 액상이 맞닿아 기화 과정에서 액상이 튀거나, 액상이 마우스 피스를 통해 사용자의 입안으로 들어오게 되는 액 넘김 현상이 발생한다. 또한, 직접 액상에 열을 전달하여 기화된 입자의 크기가 크다는 문제점이 있었다. 1 is a view showing a ceramic heater according to the prior art. The existing ceramic heater 10 has a pipe shape, and its inner circumferential surface becomes a heating surface. In this case, the heating surface and the coil 12 are in contact with each other. Therefore, when the coil is heated, the liquid phase rises rapidly, and the liquid phase splashes during the vaporization process due to the contact between the surface of the heater and the liquid phase, or a liquid overflow phenomenon occurs in which the liquid phase enters the user's mouth through the mouthpiece. In addition, there is a problem in that the size of the vaporized particles by directly transferring heat to the liquid phase is large.

또한, 종래의 전자담배 카트리지는 홀 타입, 욕조 타입 등 액상 기화 구조가 액상의 기화가 이루어지는 기화 공간의 상면 또는 측면에 위치해있다. 따라서 이때 기화되지 못한 액상(A)은 그대로 히터(10)의 아래로 흐르게 되어 내부에 고이게 된다는 문제가 있었다. 그에 따라, 제품 내에 액상의 침점으로 인해 제품이 오동작할 수 있으며, 액상의 점도에 따라 액 넘침 시에 압력 센서(20)와 기류 패스(14)를 연결하는 기류 홀을 차단하여 퍼프(Puff) 인식을 하지 못한다는 문제도 발생하였다. 한편 압력 센서(20) 뿐 아니라 압력 센서(20)의 결과값을 전송받아 코일(12)의 발열량을 제어하는 제어 회로(30) 쪽으로 액상이 유입될 우려도 있었다. In addition, in the conventional electronic cigarette cartridge, a liquid vaporization structure such as a hole type or a bath type is located on the top or side of the vaporization space in which the liquid vaporization occurs. Therefore, at this time, there is a problem that the liquid phase (A), which cannot be vaporized, flows under the heater 10 as it is and is collected inside. Accordingly, the product may malfunction due to the deposition of the liquid in the product, and when the liquid overflows depending on the viscosity of the liquid, the airflow hole connecting the pressure sensor 20 and the airflow path 14 is blocked to recognize the puff. There was also a problem of not being able to do it. On the other hand, there is a concern that a liquid phase may flow into the control circuit 30 that controls the heating value of the coil 12 by receiving the result value of the pressure sensor 20 as well as the pressure sensor 20.

본 발명은 액상 누액 및 압력 센서와 연결된 기류 홀의 막힘 현상을 개선할 수 있는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a ceramic heater installation structure for a fine particle generator capable of improving liquid leakage and clogging of an airflow hole connected to a pressure sensor.

본 발명은 액상이 저장되는 액상 저장부; 액상 저장부 내측에 마련되며 액상이 가열되어 기화되는 기화 공간; 기화 공간으로 공기를 유입하는 도입 유로; 기화 공간으로부터 공기를 배출하는 배출 유로; 및 기화 공간의 저면에 배치되는 세라믹 바디와 세라믹 바디에 설치된 가열 코일을 구비하는 세라믹 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 제공한다. The present invention is a liquid storage unit in which the liquid phase is stored; A vaporization space provided inside the liquid storage unit and in which the liquid is heated and vaporized; An introduction passage for introducing air into the vaporization space; A discharge passage for discharging air from the vaporization space; And a ceramic heater including a ceramic body disposed on a bottom surface of the vaporization space and a heating coil installed on the ceramic body.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 세라믹 히터는 상면을 제외한 나머지 면이 액상과 접하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, the ceramic heater provides a ceramic heater installation structure for a fine particle generating device, characterized in that the surface other than the upper surface is in contact with the liquid phase.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 도입 유로는, 액상 저장부의 측면을 관통하여 기화 공간으로 연결되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, the introduction passage provides a ceramic heater installation structure for a fine particle generating device, characterized in that it is connected to a vaporization space through a side surface of the liquid storage unit.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 세라믹 바디의 상면은 중앙이 오목하게 구배를 가지는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, there is provided a ceramic heater installation structure for a fine particle generating device, characterized in that the upper surface of the ceramic body has a concave gradient in the center.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 가열 코일은 세라믹 바디 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, the heating coil provides a ceramic heater installation structure for a fine particle generating device, characterized in that it is not exposed outside the ceramic body.

본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조는 히터를 기화 공간의 저면에 설치함으로써 액상 누수나 누액으로 인한 기류 홀의 막힘을 방지할 수 있다. The ceramic heater installation structure for a device for generating fine particles provided by the present invention can prevent clogging of airflow holes due to liquid leakage or leakage by installing the heater on the bottom of the vaporization space.

또한 본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 서리 구조는 세라믹 바디의 중앙부에 오목하게 경사를 주어, 누액이 중앙부에 고일 수 있도록 함으로써, 기류홀로 액상이 누액되는 것을 방지하는 효과를 높일 수 있다. In addition, the ceramic heater frost structure for the microparticle generating device provided by the present invention has a concave inclination in the center of the ceramic body so that the leakage liquid can be collected in the center, thereby increasing the effect of preventing liquid from leaking into the airflow hole. .

또한 본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조는 가열 코일이 세라믹 바디의 표면과 간격을 두고 세라믹 바디의 내측에 위치함으로써 기화되는 액상 입자를 작게 하고, 급속도로 가열되어 액상이 튀는 현상을 예방할 수 있다. In addition, the ceramic heater installation structure for the microparticle generating device provided by the present invention reduces the vaporized liquid particles by placing the heating coil inside the ceramic body at a distance from the surface of the ceramic body, and rapidly heats the liquid to splash. Can be prevented.

도 1은 종래의 미세입자 발생장치용 세라믹 히터를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치용 세라믹 히터가 구비하는 액상 저장부를 외측에서 바라본 도면. 1 is a view showing a ceramic heater for a conventional fine particle generating device,
2 is a cross-sectional view showing a ceramic heater installation structure for a fine particle generator according to an embodiment of the present invention;
3 is a view as viewed from the outside of a liquid storage unit provided in a ceramic heater for a fine particle generating device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치용 세라믹 히터가 구비하는 액상 저장부를 외측에서 바라본 도면이다. 2 is a cross-sectional view showing the installation structure of a ceramic heater for a fine particle generating device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a liquid storage unit provided in the ceramic heater for a fine particle generating device according to an embodiment of the present invention. It is a view seen from.

본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치용 세라믹 히터는, 액상이 저장되는 액상 저장부(200), 액상 저장부(200) 내측에 마련되며 액상이 가열되어 기화되는 기화 공간(320), 기화 공간(320)으로 공기를 유입하는 도입 유로(310), 기화 공간(320)으로부터 공기를 배출하는 배출 유로(330) 및 기화 공간(320)의 저면에 배치되는 세라믹 바디(110)와 세라믹 바디(110)에 설치된 가열 코일(120)을 구비하는 세라믹 히터(100)를 포함한다. The ceramic heater for a fine particle generator according to an embodiment of the present invention includes a liquid storage unit 200 in which a liquid is stored, a vaporization space 320 provided inside the liquid storage unit 200 and in which the liquid is heated and vaporized, An introduction flow path 310 for introducing air into the vaporization space 320, a discharge flow path 330 for discharging air from the vaporization space 320, and a ceramic body 110 and a ceramic body disposed on the bottom of the vaporization space 320 It includes a ceramic heater 100 having a heating coil 120 installed in (110).

이때, 세라믹 히터(100)는 기화 공간(320)의 저면에 위치하여, 세라믹 히터(100)에서 액상이 가열되면서 발생한 미세 입자가 도입 유로(310)를 통해 유입된 외기와 함께 배출 유로(330)로 배출된다. At this time, the ceramic heater 100 is located at the bottom of the vaporization space 320, and the fine particles generated as the liquid phase is heated in the ceramic heater 100 are discharged together with the outside air introduced through the introduction flow path 310. Is discharged as.

세라믹 히터(100)는, 가열면이 되는 상면을 제외하고 나머지 면이 모두 액상 저장부(200)에 저장된 액상과 접촉하고 있으며, 세라믹 바디(110)에 형성된 무수한 기공들의 모세관 효과와, 액상의 자중 의해 액상이 가열면인 상면까지 유입된다. The ceramic heater 100 is in contact with the liquid phase stored in the liquid storage unit 200 except for the upper surface which becomes the heating surface, and the capillary effect of the countless pores formed in the ceramic body 110 and the self-weight of the liquid As a result, the liquid flows into the upper surface, which is the heating surface.

이때, 액상을 가열하는 세라믹 히터(100)가 기화 공간(320)의 저면에 형성됨에 따라, 배출 유로(330)의 하류(사용자가 흡입하는 마우스 피스 근처)에서 액적이 발생하면, 액적(A)은 다시 세라믹 히터(100)로 흐르게 된다. 그에 따라 액적(A)은 다시 세라믹 히터(100)에 의해 가열되어 미세입자화 될 수 있다. At this time, as the ceramic heater 100 for heating the liquid phase is formed on the bottom surface of the vaporization space 320, when droplets are generated in the downstream of the discharge passage 330 (near the mouthpiece sucked by the user), the droplet (A) Is flowed back to the ceramic heater 100. Accordingly, the droplet A may be heated again by the ceramic heater 100 to become fine particles.

이때, 세라믹 바디(110)의 상면은 중앙이 오목하게 구배를 가지는 것이 바람직하다. 그에 따라 발생한 액적(A)은 세라믹 바디(110)의 상면 중앙에 고일 수 있게 된다. In this case, it is preferable that the upper surface of the ceramic body 110 has a concave gradient in the center. The droplet A thus generated may be collected in the center of the upper surface of the ceramic body 110.

도입 유로(310)는, 액상 저장부(200)의 측면을 관통하며, 기화 공간(320)으로 연결된다. 이대, 도입 유로(310)는 적어도 세라믹 히터(100)와 높이가 같거나 더 높은 위치에 위치해야 액상이 도입 유로(310)를 통해 유출되는 것을 방지할 수 있다. The introduction passage 310 passes through the side surface of the liquid storage unit 200 and is connected to the vaporization space 320. The introduction passage 310 must be positioned at a position that is at least equal to or higher in height than the ceramic heater 100 to prevent a liquid from flowing out through the introduction passage 310.

한편, 가열 코일(120)은 세라믹 바디(110) 외부로 노출되지 않는 것이 바람직하다. 가열 코일(120)이 세라믹 바디(110)의 상면으로부 소정 간격을 두고 내부에 매립되는 것이 특징이다. 그에 따라 가열 코일(120)이 액상을 직접 가열하는 형태에 비해, 고르게 가열된 세라믹 바디(110)의 표면에서 액상이 천천히 승온되므로, 액상이 갑자기 끓어서 튀거나, 마우스 피스를 통해 액이 넘어가는 액 넘김 현상을 방지할 수 있다. Meanwhile, it is preferable that the heating coil 120 is not exposed to the outside of the ceramic body 110. The heating coil 120 is characterized in that it is buried in the upper surface of the ceramic body 110 at a predetermined interval. Accordingly, compared to the form in which the heating coil 120 directly heats the liquid phase, the liquid phase is slowly heated on the surface of the ceramic body 110 that is evenly heated, so that the liquid phase suddenly boils and splashes, or the liquid passes through the mouthpiece. It can prevent the flipping phenomenon.

또한 가열 코일(120)이 세라믹 바디(120)를 가열하고, 세라믹 바디(120)가 간접적으로 액상에 열을 전달하기 때문에, 기화되는 입자의 크기를 작게 할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 세라믹 바디(110)는 단일 재료로 이루어지거나, 2중, 3중의 다른 재료로 만들 수 있다. 예를 들어 가열 코일(120)의 내측에 위치하는 세라믹 바디(110)는 Al2O3 소재로 이루어지고, 가열 코일(120)의 외측에 위치하는 세라믹 바디(110)는 SiO2로 이루어지도록 2중으로 구성할 수 있다. 이렇게 세라믹 바디(110)의 구성을 단일, 이중, 삼중으로 변경함으로써, 액상의 점성이나 연무량에 따라 다른 가열 양상의 히터를 구비할 수 있다. In addition, since the heating coil 120 heats the ceramic body 120 and the ceramic body 120 indirectly transfers heat to the liquid phase, there is an advantage in that the size of the vaporized particles can be reduced. In addition, the ceramic body 110 may be made of a single material, or may be made of two or three different materials. For example, the ceramic body 110 positioned inside the heating coil 120 is made of Al 2 O 3 material, and the ceramic body 110 positioned outside the heating coil 120 is made of SiO 2. It can be composed of medium. By changing the configuration of the ceramic body 110 to single, double, or triple, it is possible to provide a heater having a different heating mode depending on the viscosity of the liquid or the amount of mist.

본 발명에 따른 세라믹 히터(100)는 기화 공간(320)의 바닥면에 장치됨으로써, 액상 누수나 누액으로 인한 기류홀 막힘을 방지할 수 있다. 또한 세라믹 히터는 다공성 세라믹으로 제조되며, 바닥에서 모세관 현상으로 세라믹 바디(110) 내로 액상 유입된다. 또한 액상이 유입되는 반대쪽, 즉 상면에 가열 코일(120)을 위치 시켜 연무를 발생 시킨다. The ceramic heater 100 according to the present invention is installed on the bottom surface of the vaporization space 320, so that it is possible to prevent the airflow hole from being clogged due to liquid leakage or leakage. In addition, the ceramic heater is made of porous ceramic, and a liquid flows into the ceramic body 110 due to a capillary phenomenon at the bottom. In addition, by placing the heating coil 120 on the opposite side, that is, the upper surface where the liquid is introduced, to generate mist.

한편, 세라믹 바디(110)는 중앙부가 오목하게 경사를 주어, 누액이 중앙부에 고일 수 있도록 함으로써, 기류홀로 액상이 누액되는 것을 방지하는 효과를 높일 수 있다. On the other hand, the ceramic body 110 has a concave inclination in the central portion so that the leakage liquid can be accumulated in the central portion, thereby increasing the effect of preventing the liquid from leaking into the airflow hole.

Claims (5)

액상이 저장되는 액상 저장부;
액상 저장부 내측에 마련되며 액상이 가열되어 기화되는 기화 공간;
기화 공간으로 공기를 유입하는 도입 유로;
기화 공간으로부터 공기를 배출하는 배출 유로; 및
기화 공간의 저면에 배치되는 세라믹 바디와 세라믹 바디에 설치된 가열 코일을 구비하는 세라믹 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조.A liquid storage unit in which a liquid is stored;
A vaporization space provided inside the liquid storage unit and in which the liquid is heated and vaporized;
An introduction passage for introducing air into the vaporization space;
A discharge passage for discharging air from the vaporization space; And
Ceramic heater installation structure for a fine particle generating device comprising a; ceramic heater having a ceramic body disposed on the bottom of the vaporization space and a heating coil installed in the ceramic body. 제1항에 있어서,
세라믹 히터는, 상면을 제외한 나머지 면이 액상과 접하는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조.The method of claim 1,
The ceramic heater is a ceramic heater installation structure for a fine particle generator, characterized in that the surface other than the upper surface is in contact with the liquid phase. 제1항에 있어서,
도입 유로는, 액상 저장부의 측면을 관통하여 기화 공간으로 연결되는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조.The method of claim 1,
The introduction flow path is a ceramic heater installation structure for a fine particle generator, characterized in that connected to the vaporization space through the side of the liquid storage unit. 제1항에 있어서,
세라믹 바디의 상면은 중앙이 오목하게 구배를 가지는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조.The method of claim 1,
Ceramic heater installation structure for a fine particle generator, characterized in that the upper surface of the ceramic body has a concave gradient in the center. 제1항에 있어서,
가열 코일은 세라믹 바디 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조.
The method of claim 1,
The heating coil is a ceramic heater installation structure for a fine particle generator, characterized in that not exposed to the outside of the ceramic body.
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