KR20220008293A - 세라믹 발열체 및 이를 구비한 비접촉식 전자담배 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일종의 세라믹 발열체을 공개하였는데, 이에 아래 요소가 포함되었다. 발열본체, 상기 발열본체는 기둥형으로 형성되고 상기 발열본체 내부에는 다공 통로가 설치되었다. 발열 회로, 상기 발열 회로는 상기 다공 통로의 공기를 가열할 수 있도록 상기 발열본체에 설치되었다. 본 발명의 실시예중의 세라믹 발열체는 발열본체와 공기의 접촉면적을 증가시켜 공기에 대한 충분한 가열이 실현됨으로 가열효율과 열전도율이 높아 에너지 절감, 전기소모가 줄어들 뿐만 아니라 치밀성도 좋고 담배연기 입자가 흡착되지 않아 이상한 냄새가 없다. 본 발명은 또 해당 세라믹 발열체를 구비한 비접촉식 전자담배 히터를 공개하였다.

Description

세라믹 발열체 및 이를 구비한 비접촉식 전자담배 히터

본 발명은 전자담배 기술분야에 해당되고, 특히 일종의 세라믹 발열체 및 일종의 해당 세라믹 발열체를 구비한 비접촉식 전자담배 히터에 관한 것이다.

담배, 시가와 같은 발연제품은 사용기간에 연초를 태워 담배연기를 발생시키는데 담배를 태워 나오는 연기중에는 타르와 같은 발암물질들이 많이 들어있어 장기간 흡입하면 이런 물질들이 인체에 큰 위해가 될수 있다. 과학기술의 진보와 사람들의 웰빙생활에 대한 꾸준한 욕구로 인해 현재 담배의 대체품인 전자담배가 등장했다. 그 중 대표적인 전자담배 방안은 가열 비연소 방식으로 발연제품 중의 니코틴과 같은 유효물질을 방출하는 제품이다.

가열 비연소 전자담배는 주로 저온 가열의 작동 원리를 이용하여 발연제품을 약 300℃까지 올려 발연제품 중의 니코틴과 같은 유효성분을 구워 나오게 하고 아직 연소 온도에 도달하지 않기 때문에 발연제품중의 타르와 같은 유해 물질이 크게 감소된다.

관련 기술 중 가열 비연소 전자담배는 일반적으로 접촉식 가열방안으로 발연제품을 굽는다. 예를 들어, 검 모양, 바늘 모양 등의 발열체를 발연제품 내부에 삽입하여 가열하는 방식이다. 그러나 접촉식 가열 방안은 가열이 불균일하다는 단점이 있다. 즉, 발열체와 직접 접촉하는 부분의 온도가 높고 발열체에서 멀리 떨어진 부분의 온도가 급격히 떨어지기 때문에 발열체와 가까운 담배 부분만 충분히 구워지므로 발연제품중의 담배사가 완전히 구워지지 않는다. 이는 담배사의 낭비가 많아질 뿐만 아니라 담배연기량도 부족하다. 발열체의 온도를 높여 로스팅 효율을 높이면 발열체 근처의 담배사가 타게 되어 담배맛에 영향을 줄 뿐만 아니라 유해성분이 대량 증가하여 건강에도 해롭다.

본 발명의 출원에는 발명자가 아래 문제점에 대한 인식과 연구가 기반이 되었다.

가열 비연소 전자담배의 작동 과정에서 접촉식 가열 방안은 가열이 불균일하다는 단점이 있어 필연적으로 발연제품이 충분히 구워지지 않으므로 이는 담배사의 낭비가 많아질 뿐만 아니라 담배연기량도 부족하다.

이러한 이유로 발명자는 대량 연구와 실험을 통하여 흡연 과정 자체가 공기의 유동 과정이므로 발연제품에 유입되는 공기 자체 온도가 높으면 뜨거운 공기가 직접 발연제품을 가열하는 역할을 할 수 있고 뜨거운 공기가 흡연과정에서 발연제품의 모든 연초에 비교적 완벽하고 균일하게 침투됨에 따라 가열이 불균일한 문제점이 효과적으로 해결될 수 있다는 것을 발견했다. 따라서, 공기를 가열한 후 흡연과정에서 뜨거운 공기의 유동을 이용하여 발연제품을 가열하는 방식을 채용하면 전체 가열 효과가 더 좋아질 수 있다.

본 발명은 상기 기줄의 기술적 문제점 중 하나를 일정한 수준에서 해결하는 것을 목적으로 삼는다. 이를 위해, 본 발명의 목적은 발열본체와 공기의 접촉면적을 증가시켜 공기에 대한 충분한 가열을 실현함으로 가열효율과 열전도율이 높아 에너지 절감, 전기소모가 줄어들 뿐만 아니라 치밀성도 좋고 담배연기 입자가 흡착되지 않아 이상한 냄새가 없는 세라믹 발열체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일종의 비접촉식 전자담배 히터를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 실현하기 위해 본 발명의 첫 번째 실시예에서 제안한 세라믹 발열체에는 발열본체와 발연 회로가 포함되는데, 상기 발열체는 기둥형으로 형성되고 상기 발열본체 내부에는 다공 통로가 설치되었다. 상기 발열 회로는 상기 다공 통로의 공기를 가열할 수 있도록 상기 발열본체에 설치되었다.

본 발명의 실시예의 세라믹 발열체에 따르면, 발열본체 내부에 다공 통로가 구비되어, 발열 회로가 다공 통로 내 공기를 가열할 때 발열본체와 공기의 접촉 면적이 커져 벌집형 세라믹 본체의 비표면적이 커지면서 공기에 대한 충분한 가열이 실현되고 가열 효율이 높을 뿐만 아니라 세라믹 발열본체의 양호한 열전도성으로 공기를 가열하는 목적을 더욱 빨리 달성할 수 있으며, 다공 통로 구조의 존재로 공기의 유동 속도가 어느 정도 제한되어 발연제품에 대해 로스팅할 경우 뜨거운 공기와 발연제품의 접촉시간이 더 길어져 열의 손실 속도가 늦어지고 에너지 절감이 되며 또 흡연동작을 안 할 경우 세라믹 발열본체의 다공형상은 동시에 뜨거운 공기를 막아주고 뜨거운 기체의 유출을 줄여주어 에너지를 더 절약할 수 있다. 그 이외 세라믹 발열본체의 표면 치밀성이 매우 높아 담배연기 입자의 흡착을 효과적으로 막아주며 이상한 냄새를 방지하는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 상기 실시예에서 제안된 세라믹 발열체는 다음과 같은 추가적인 기술적 특징이 있다.

또한, 상기 발열체는 원통형으로 형성되고, 상기 다공 통로는 축방향을 따라 상기 발열본체 내부에 배치되었다.

구체적으로, 상기 다공 통로의 관통 구멍은 원형 구멍 또는 다변형 구멍으로 형성되었다.

구체적으로, 상기 다공 통로의 관통 구멍은 상기 발열본체 내부에 규칙적으로 분포되어 있다.

그중, 상기 관통 구멍의 구멍 직경은 0.1-2mm이며, 인접된 두 관통 구멍 사이의 거리는 0.1-0.5mm일 수 있다.

또한, 상기 발열본체는 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작된다.

구체적으로, 상기 산화알루미늄 세라믹중의 산화알루미늄 함량은 99%를 초과하고, 상기 산화알루미늄 세라믹의 밀도가 3.86g/cm³이상이다.

선택적으로, 상기 발열 회로는 후막 회로 방식으로 상기 발열본체의 외부 표면에 인쇄한다.

그중, 상기 발열 회로의 인쇄 재료에는 은, 텅스텐, 몰리브덴 망간이 포함된다.

이러한 목적을 실현하기 위해 본 발명의 또 하나의 실시예에서 제안한 비접촉식 전자담배 히터는 상기 세라믹 발열체, 발연제품 적재 구성 요소 및 밀봉 슬리브가 포함된다. 상기 발연제품 적재 구성 요소는 발연제품을 플레이싱하기에 적합한 캐비티가 구비되고, 상기 발연제품 적재 구성 요소는 발연제품과 상기 세라믹 발열체를 분리시킨다. 밀봉 슬리브의 중앙이 비어있는 설계로 내부에 상기 세라믹 발열체와 상기 발연제품 적재 구성 요소가 배치되도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 비접촉 공기가열식 전자담배 히터는 세라믹 발열체를 통해 공기를 가열하고 가열된 유동 공기가 발연제품을 균일하게 로스팅함으로 발연제품의 담배사 낭비를 방지하고 담배연기량이 증가될 수 있다. 동시에 세라믹 발열체는 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작되었기 때문에 고순도 산화알루미늄 세라믹은 높은 치밀성을 가져 미세 구조 상 구멍이나 틈새가 거의 없어 유체중의 오염물은 그 안에 침투될 수 없고 표면에 오염과 냄새를 남길 수도 없으며 발연제품 적재 구성 요소가 발연제품과 세라믹 발열체를 분리시켜 비접촉식 공기 가열을 완벽하게 구현하고 제품에 오염이 없음을 보장해준다. 그 이외, 세라믹 발열체는 다공성 설계를 적용하여, 벌집형 세라믹 본체의 비표면적이 커지면서 공기에 대한 충분한 가열이 실현되고 가열 효율이 높을 뿐만 아니라 세라믹 발열본체의 양호한 열전도성으로 공기를 가열하는 목적을 더욱 빨리 달성할 수 있으며, 다공 통로 구조의 존재로 공기의 유동 속도가 어느 정도 제한되어 발연제품에 대해 로스팅할 경우 뜨거운 공기와 발연제품의 접촉시간이 더 길어져 열의 손실 속도가 늦어지고 에너지 절감이 되며 또 흡연동작을 안 할 경우 세라믹 발열본체의 다공형상은 동시에 뜨거운 공기를 막아주고 뜨거운 기체의 유출을 줄여주어 에너지를 더 절약할 수 있다.

선택적으로, 상기 발연제품 적재 구성 요소는 세라믹관과 배플이 포함된다. 상기 세라믹관에는 발연제품을 플레이싱하기에 적합한 캐비티가 마련되어 있다. 상기 배플은 상기 세라믹관과 연결되고 상기 세라믹 발열체와 인접하여 설치되어 상기 발연제품과 상기 세라믹 발열체를 분리시킨다.

세라믹관에 마련된 캐비티에 발연제품을 플레이싱하고 배플로 캐비티내에 플레이싱된 발연제품과 세라믹 발열체를 분리시키면 세라믹 발열체가 직접 발연제품과 접촉하거나 너무 가까와 지는 것을 방지할 수 있어 발연제품과 세라믹 발열체가 가까운 부분이 320℃이상으로 가열되어 타버리는 것을 방지할 수 있고, 사용자가 발연제품을 피울 경우 뜨거운 공기가 신속하게 캐비티에 유입되어 발연제품을 균일하고 빠르게 로스팅하여 세라믹 발열체에 의해 가열된 뜨거운 공기가 효과적으로 발연제품을 로스팅함으로 높은 로스팅 효율과 충분한 담배연기량이 보장된다. 그 이외, 세라믹관의 표면 치밀성이 매우 높아 담배연기 입자의 흡착을 효과적으로 막아주며 이상한 냄새를 방지하는 효과가 있다.

선택적으로, 상기 세라믹관은 상기 발연제품에 대한 예열에도 사용된다.

예열관은 캐비티를 예열하는 효과가 있고 가열효율을 높여준다. 사용자가 발연제품을 피울 경우 뜨거운 공기가 신속하게 캐비티에 유입되어 발연제품을 균일하고 빠르게 로스팅하여 세라믹 발열체에 의해 가열된 뜨거운 공기가 효과적으로 발연제품을 로스팅함으로 높은 로스팅 효율과 충분한 담배연기량이 보장된다.

선택적으로, 상기 배플은 기체 유동 가이드이며, 상기 기체 유동 가이드는 세라믹관의 한쪽 개구부에 위치하고 상기 세라믹관과 결합되어 컵이 형성되며, 상기기체 유동 가이드에는 복수개의 기체 유동 가이드 홀이 배치되어 있다.

선택적으로, 상기 배플의 구조는 상기 세라믹관의 관벽을 따라 중심으로 연장되는 계단면을 가진 구조이다.

선택적으로, 상기 세라믹관의 관벽은 상기 배플보다 축방향을 따라 외부로 연장되며, 상기 세라믹 발열체의 적어도 일부를 수용한다.

선택적으로, 상기 세라믹관과 상기 기체 유동 가이드는 전부 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작된다.

그 이외, 본 발명의 실시예에서 제안한 비접촉 공기가열식 전자담배 히터는 가열 구성 요소, 밀봉 슬리브와 열 에너지 회수장치를 포함하고, 그중 상기 열 에너지 회수장치의 측벽에는 제1 벌집형 다공 통로가 제공되고, 상기 제1 벌집형 다공 통로는 열 에너지 회수장치를 외벽과 내벽으로 나눈다. 상기 열 에너지 회수장치의 내벽안에는 밀봉 슬리브가 설치되고, 상기 밀봉 슬리브 내부에는 가열 구성 요소가 배치되며, 상기 가열 요소는 밀봉 슬리브를 통하여 열 에너지 회수장치와 서로 연결된다. 상기 가열 구성 요소 내에 발열체가 설치되어 있다. 상기 발열본체에 발열 회로가 설치되고, 상기 발열 회로의 단부에 리드선이 설치되며, 상기 발열본체 내부에 제2 벌집형 다공 통로가 설치되어 있다.

또한, 상기 가열 구성 요소는 위에서 아래까지 순서대로 예열관, 기체 유동 가이드와 발열체가 포함되고, 상기 기체 유동 가이드에는 복수의 기체 유동 가이드 홀이 배치되어 있다.

또한, 상기 가열 구성 요소와 열 에너지 회수장치는 전부 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작되었고, 그 밀도가 3.86g/cm3이상이다.

또한, 상기 제1 벌집형 다공 통로와 제2 벌집형 다공 통로는 균일하게 배열된 사각형 구멍 또는 기타 다변형 구멍으로 형성되었고, 구멍 직경 범위는 0.1-2mm이며, 인접된 두 구멍 사이의 최소 거리는 0.1-0.5mm이다.

또한, 상기 발열 회로의 인쇄 재료에는 은, 텅스텐, MoMn(몰리브덴 망간)이 포함되지만 이에 한하지 않는다.

또한, 상기 리드선 재료에는 은, 동, 니켈이 포함되지만 이에 한하지 않는다.

본 발명의 실시예에 따른 비접촉 공기가열식 전자담배 히터는 가열 구성 요소를 통해 공기를 가열하고 가열된 유동 공기가 담배를 균일하게 로스팅함으로 담배연기량이 증가되는 효과를 얻을 수 있다. 동시에 가열 구성 요소와 열 에너지 회수장치는 전부 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작되어 고순도 산화알루미늄 세라믹은 높은 치밀성을 가져 미세 구조 상 구멍이나 틈새가 거의 없어 유체중의 오염물은 그 안에 침투될 수 없고 표면에 오염과 냄새를 남길 수도 없으며 공기 가열 방식이기 때문에 담배 카트리지와 접촉하지 않아 장치가 전혀 오염되지 않는다.

도1은 본 발명에 의한 실시예중의 비접촉 공기가열식 전자담배 히터의 구조 설명도이다.
도2은 본 발명에 의한 실시예중의 세라믹 발열체의 설명도이다.
도3은 본 발명에 의한 실시예중의 기체 유동 가이드의 설명도이다.
도4은 본 발명에 의한 실시예중의 열 에너지 회수장치의 설명도이다.
도5은 본 발명에 의한 실시예중의 발연제품 적재 구성 요소의 구조 설명도이다.
도6는 본 발명에 의한 다른 실시예중의 발연제품 적재 구성 요소의 구조 설명도이다.
도7은 본 발명에 의한 실시예중의 세라믹 발열체와 발연제품 적재 구성 요소 사이 위치관계의 설명도이다.
도8은 본 발명에 의한 또 다른 실시예중의 발연제품 적재 구성 요소의 구조 설명도이다.
도9는 본 발명에 의한 다른 실시예중의 비접촉 공기가열식 전자담배 히터의 구조 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명하며, 상기 실시예중의 예시는 첨부 도면으로 도시하였으며, 그중 시종일관 동일하거나 유사한 부호는 동일하거나 유사한 구성요소 또는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 구성요소를 나타낸다. 아래 참고 도면을 통해 설명한 실시예는 예시적인 것이고, 그 목적은 본 발명을 해석하는 데 사용되며, 본 발명에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.

상기 기술 방안이 더욱 잘 이해되도록 이하 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하고자 한다. 첨부 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 나타냈지만, 여기에서 서술된 실시예에 제한되지 않은 다양한 형식으로 본 발명을 실현할 수 있음을 이해해야 한다. 반면, 이러한 실시예를 제공함은 본 발명을 보다 투철하게 이해시키고 본 발명의 범위를 본 분야의 기술자들에게 완벽하게 전달하기 위함이다.

상기 기술 방안이 더욱 잘 이해되도록, 이하 설명서 첨부 도면 및 구체적인 실시방식으로 상기 기술 방안에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

우선, 본 발명을 출원한 발명자는 대량의 연구와 실험을 통하여, 공기를 가열한 후 흡연과정에서 뜨거운 공기의 유동을 이용하여 발연제품을 가열하는 방식을 채용하면 전체 가열 효과가 더 좋아질 수 있다는 것을 발견했다.

그러나, 공기 가열 방식을 적용할 경우, 첫 번째, 공기를 가열하기 위한 적절한 발열체을 선택해야 하는데 발열체가 공기를 가열할 때 실내 온도의 공기가 발열체에 유입되어야 하고 발열체에서 유출되는 공기 온도가 300°C 이상 되어야 한다. 두 번째, 일반적인 흡연 습관을 고려해야 하는데, 즉, 온도 상승 과정은 초당 약 20ml, 한 모금에 3초를 유지해야 하므로 발열체는 약 60ml 공기의 가열효율이 필요하다는 것이다.

상기와 같은 효과를 얻기 위해 발명자는 대량의 실험을 통해 전열선을 이용하여 공기를 가열할 경우, 전열선만으로 공기를 가열하기 위해서는 높은 전열선 온도가 필요하며, 전열선의 온도가 600°C 이상 도달 시 유입되는 공기가 300°C이상으로 가열될 수 있으며 일단 기류가 경과되면 전열선이 빠르게 냉각되고 매회 흡연 동작으로 인해 온도가 200-300℃까지 내려갈 수 있다는 결론을 내렸다. 이러한 원인으로 흡연 시 전열선 전력 보상이 필요하며, 그렇지 않으면 흡연 시 필요한 공기 가열 효과를 얻기 어렵다. 하지만 기류 센서로 기류 크기를 감지하면서 전열선의 전력을 보상할 경우 전열선과 공기의 접촉 면적이 작아 이러한 전력 보상 방안은 높은 전력을 사용하여만 원하는 가열 효과를 얻을 수 있고 동시에 가열 후 기체 온도 측정이 정확하기 않고 보상 반응이 제때에 이루어지지 않아 각 방향의 기체 온도가 균일하지 않은 문제점이 있다.

그리고, 전열선 온도를 높혀 경과되는 공기를 300℃이상으로 가열할 경우 전열선의 높은 온도 및 직접 공기와 접촉하므로 인해 전열선에서 분리된 금속 이온이 흡연 기류와 함께 인체에 유입되어 인체의 건강을 위협할 수 있다.

상기 내용을 요약하자면, 본 발명을 출원한 발명자는 대량의 연구를 통해 공기 가열 방식으로 발연제품을 가열할 경우, 공기를 가열하는 발열체가 공기와의 온도 차를 줄이려면 큰 가열면적이 필요하고 동시에 발열체는 큰 열용량으로 흡연 기류가 경과한 후에 내려간 온도에 저항해야 하며 발열체도 가열 준비시간을 줄이기 위해 높은 열전도율이 필요하다는 결론을 내렸다.

이러한 원인으로 본 발명 출원인은 다년간 세라믹에 대한 심도 있는 연구를 기반으로 하여 벌집형 세라믹 다공 구조 설계를 통해 발열체가 더욱 큰 가열 표면 면적 뿐만 아니라 더욱 높은 가열 공기 효율을 얻을 수 있고 다공 구조의 벌집형 세라믹 발열체는 실심 구조에 더욱 가깝고 동일한 부피의 세라믹관보다 더욱 높은 열용량을 가지며, 또한 산화알루미늄재료의 열전도율이 30W/MK이상으로 열이 더욱 빠르고 균일하게 전달되고 열전도율이 높아 다공성 구조의 벌집 발열체를 적용하면 공기 가열 방식으로 발연제품을 가열하는 수요을 충족할 수 있음을 발견했다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에서 제출한 세라믹 발열체 및 그 세라믹 발열체를 구비한 비접촉식 전자담배 히터를 설명하고자 한다.

도1과 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예중의 세라믹 발열체10에는 발열본체11와 발열 회로12가 포함된다.

그중 발열본체11는 기둥형으로 형성되었고, 발열본체11 내부에 다공 통로101가 배치되었다. 발열 회로12는 다공 통로101의 공기를 가열할 수 있도록 발열본체11에 설치되었다.

즉, 발열 회로12는 전기가 인가된 후 가열작업을 수행함으로는 다공 통로101의 공기를 가열하여 공기의 균일한 가열 기능을 실현한다.

선택적으로, 발열본체11는 원통형일 수도 있고, 능형 기둥, 사각형 기둥, 오각형 기둥 등 다변형 기둥일 수도 있으며, 본 발명은 이에 대하여 구체적으로 제한하지 않는다.

하나의 실시예로서, 도2에 도시된 바와 같이, 발열본체11는 원통형으로 형성되고, 다공 통로101는 축방향을 따라 발열본체11 내부에 배치되었다.

그리고, 도2에 도시된 바와 같이, 발열 회로12는 후막 회로 방식으로 발열본체11의 외표면에 인쇄한다. 예를 들면, 가열선 방식으로 발열본체11의 외표면에 둘러싸 발열본체11와 일체화된다.

본 발명의 실시예에 의해, 발열 회로12의 인쇄 재료에는 은, 텅스텐, 몰리브덴 망간이 포함된다.

구체적으로, 원통형 벌집형 세라믹 발열본체의 외벽에 발열 은페이스트 후막 발열 회로를 인쇄하여 가열하고, 세라믹 발열본체11에 다공 벌집형 구조를 적용하였기 때문에 발열체의 가열 표면적이 크게 증가되었다. 실험을 통해 검증한 결과, 발열본체11를 약 380℃까지 가열하면 공기가 300℃이상까지 가열될 수 있고, 세라믹 발열본체11의 큰 열용량으로 인해 한모금 빨아들일 때 기류(예, 50ml)가 세라믹 발열체를 경과되면서 온도가 불과 20-30℃만 내려가는 것으로 알려졌다.

발열 회로12가 후막 회로 방식을 이용하여 발열본체11의 외표면에 인쇄할 경우, 발열저항은 일반적으로 PTC서미스터이다. 즉, 온도가 올라가면 저항도 커진다. 여러 차례 상승 및 하강 실험을 거쳐 세라믹 발열체 온도는 저항과 관련되며, 세라믹 발열체의 온도를 저항값 측정을 통해 표시할 수 있음을 발견했다. 이와 같이 DC전원의 안정적인 전압 공급 상황에서 후막 가열 회로의 자체 보상 효과(발열체 온도가 내려가면 저항값이 감소되고, 전류가 증가되면서 출력 증가)를 이용하면 발열체 온도를 몇 초 이내에 다시 원래 온도로 회복시킬 수 있다. 그리고 기류가 통과되지 않을 때 발열체 온도는 변동 없이 안정적으로 유지될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 발열본체11가 벌집형 구조를 적용했기에 세라믹 발열체가 충분한 열용량을 제공할 수 있어 모의 흡연과정에서 기류가 발열체에 대한 온도 영향이 매우 작아 출력 보상 필요없이도 자체적 조정으로 담배를 피울 때 공기를 가열하는 효과를 얻을 수 있었다.

그리고, 후막 회로 방식으로 발열본체11에 인쇄한 발열 회로12는 분명히 열에 민감한 효과가 있어, 온도가 올라갈수록 저항이 커지고, 온도가 내려가면 저항이 작아진다. 그 자체가 열센서로 사용 가능하므로 발열체의 온도를 제어하기 위한 온도센서가 필요 없다.

상기 내용을 요약하면, 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 발열체는 기류 센서가 기반이 된 동적 출력 보상이 필요 없고, 온도 센서가 기반이 된 온도 감지 및 제어도 필요 없으며, 복잡한 제어시스템을 단순화할 뿐만 아니라 더욱 나은 제어 응답 효과도 구비한다.

선택적으로, 분 발명의 하나의 실시예로서, 다공 통로101의 관통 구멍은 원형 구멍 또는 다변형 구멍으로 형성되었다.

그리고, 하나의 실시예로서, 도2에 도시된 바와 같이, 다공 통로101는 축방향을 따라 발열본체11 내부에 규칙적으로 배치되었다.

선택적으로, 발열본체11가 원통형일 경우, 다공 통로101는 원주 방향을 따라 균일하게 배열될 수 있다. 또는, 도2에 도시된 바와 같이, 다공 통로101가 다변형 구멍일 경우 중심 대칭의 방식으로 원통형 내에 분포될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 다공 통로101의 관통 구멍의 분포상황에 대하여 제한하지 않으며, 발열본체11를 다공성 벌집형 구조로 형성하기만 하면 되는 것으로 이해할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 하나의 실시예중, 다공 통로101의 관통 구멍의 직경은 0.1-2mm일 수 있다. 예를 들면 0.5mm, 1mm 등. 인접된 두 관통 구멍사이의 거리는 0.1-0.5mm일 수 있다. 예를 들면 0.2mm, 0.4mm 등. 다공 통로101의 관통 구멍의 직경과 인접된 두 관통 구멍사이의 거리는 발열본체11의 구체적 상황에 따라 한정할 수 있으며, 공기 유통이 가능하고 공기와 표면의 접촉면적을 늘일 수만 있으면 되는 것으로 이해할 수 있다.

선택적으로, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 발열본체11는 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작된다.

그중, 산화알루미늄 세라믹중의 산화알루미늄 함량은 99%를 초과하고, 산화알루미늄 세라믹의 밀도가 3.86g/cm³이상이다.

구체적으로, 하나의 예시로서, 상기 세라믹 발열체는 산화알루미늄 세라믹으로 제작된 벌집형 발열본체11, 발열 회로12와 리드선 13이 포함된다. 그중, 벌집형 발열본체11의 중심에 다공통로101가 설치되고, 다공 통로101는 균일하게 배열된 사각형 구멍으로 형성되었으며, 발열 회로12는 발열본체11의 외부 표면를 둘러싸 배치되었고, 발열 회로12의 시작 부분과 말단 부분에 리드선3이 설치되었다.

그리고, 발열본체11 제작용 산화알루미늄 세라믹의 밀도는 3.9 g/cm³이고, 발열본체11의 저항은 0.1-2Ω일 수 있다. 예를 들면 0.6Ω, 0.8Ω 등. 다공 통로101의 사각형 구멍의 직경은 1.5mm이다. 즉, 사각형 구멍 변의 길이가 1.5mm이다. 다공 통로101의 벽 두께는 0.2mm인데, 도2에 도시된 바와 같이, 인접된 두 사각형 구멍의 대응되는 변사이의 거리가 바로 다공 통로101의 벽 두께이다.

또한, 발열 회로12의 재질은 은이다. 그중, 발열 회로2의 인쇄두께가 0.01-0.02mm이고, 리드선13의 재질은 은이며 그 직경은 0.2mm이다.

본 발명의 실시예중의 발열본체11를 제작하는 산화알루미늄 세라믹의 순도는 99%이상, 즉 고순도 산화알루미늄 세라믹이므로 그 벌집형 세라믹의 표면 치밀성이 매우 높아 담배연기 입자의 흡착을 효과적으로 막아주며 이상한 냄새를 방지하는 효과가 있다. 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작된 벌집형 발열본체는 열전도성이 우수하며 열전도율이 33W/m.k이고 벌집형 세라믹 발열체 구조중의 벽 두께와 구멍 크기가 아주 작아 열전도효과가 극히 좋다. 동시에 벌집형 다공 형상으로 공기와의 접촉면적이 크므로 산화알루미늄 벌집형 세라믹의 비표면적이 커서 가열효율이 높고 공기를 가열하는 목적을 더욱 빨리 달성할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서 제시한 벌집형 세라믹 발열체는 가열하고자 하는 발연제품의 하부에 배치되어 가열되는 발연제품과 접촉하지 않으며 사용자가 담배를 피우면 공기가 발열체 벌집형의 구멍안에서 흐르면서 특정 온도까지 가열되고 뜨거운 공기가 발연제품에 흘러 지나가면서 발연제품이 신속하게 320℃까지 가열됨으로 발연제품의 열접수면적과 열접수효율이 크게 높아지고 가열이 더욱 균일해지며 담배사 탄화가 더욱 완벽하게 이루어지고, 담배사의 낭비를 방지하여, 사용자가 느끼는 담배맛이 좋아지고, 담배연기량도 충분하며, 발연제품 종류의 제한도 받지 않는다. 그리고, 벌집형 다공 구조의 존재로 인해 기체의 유동 속도가 어느 정도 제한되어 뜨거운 공기와 발연제품의 접촉 시간이 더 길어져 열의 손실이 느려지면서 에너지가 절감된다. 흡연 동작을 안 할 경우 벌집형 세라믹의 다공 형상은 동시에 뜨거운 공기를 막아주어 뜨거운 공기의 유출이 감소됨으로 에너지가 더욱 절감될 수 있다.

상기한 내용을 종합하여 본 발명의 실시예의 세라믹 발열체에 따르면, 발열본체 내부에 다공 통로가 구비되어, 발열 회로가 다공 통로 내 공기를 가열할 때 발열본체와 공기의 접촉 면적이 커져 벌집형 세라믹 본체의 비표면적이 커지면서 공기에 대한 충분한 가열이 실현되고 가열 효율이 높을 뿐만 아니라 세라믹 발열본체의 양호한 열전도성으로 공기를 가열하는 목적을 더욱 빨리 달성할 수 있으며, 다공 통로 구조의 존재로 공기의 유동 속도가 어느 정도 제한되어 발연제품에 대해 로스팅할 경우 뜨거운 공기와 발연제품의 접촉시간이 더 길어져 열의 손실 속도가 늦어지고 에너지 절감이 되며 또 흡연동작을 안 할 경우 세라믹 발열본체의 다공형상은 동시에 뜨거운 공기를 막아주고 뜨거운 기체의 유출을 줄여주어 에너지를 더 절약할 수 있게 된다. 그 이외 세라믹 발열본체의 표면 치밀성이 매우 높아 담배연기 입자의 흡착을 효과적으로 막아주며 이상한 냄새를 방지하는 효과가 있다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 일종의 비접촉식 전자담배 히터를 더 제안하였는데, 이에는 상기 실시예에서 설명한 세라믹 발열체10, 발연제품 적재 구성 요소20와 밀봉 슬리브30가 포함된다.

그중, 발연제품 적재 구성 요소20에는 발연제품을 플레이싱하기에 적합한 캐비티가 마련되어 있고, 발연제품 적재 구성 요소20는 발연제품과 세라믹 발열체10를 분리시킨다.

선택적으로, 하나의 실시예로서, 도1부터 도8에 도시된 바와 같이, 발연제품 적재 구성 요소20는 세라믹관21과 배플22이 포함되고, 세라믹관21에는 발연제품을 플레이싱하기에 적합한 캐비티가 마련되어 있으며, 배플22은 세라믹관21과 연결되고 세라믹 발열체10와 인접하여 설치되어 발연제품과 세라믹 발열체10를 분리시킨다.

그중, 도1, 도3과 도5에 도시된 바와 같이, 배플22은 기체 유동 가이드이며, 기체 유동 가이드는 세라믹관21의 한쪽 개구부에 위치하고 세라믹관21과 결합되어 컵이 형성되며, 기체 유동 가이드에는 복수개의 기체 유동 가이드 홀202이 배치되어 있다.

또한, 도1 또는 도3에 도시된 바와 같이, 복수개의 기체 유동 가이드 홀202은 원주방향에 따라 균일하게 배열되었다.

구체적으로, 하나의 예시로서, 도1 또는 도3에 도시된 바와 같이, 기체 유동 가이드 홀202은 원형 구멍이며, 구멍 직경이 0.1-2mm이다.

따라서, 세라믹 발열체10가 가열 작억 수행 시, 기체 유동 가이드가 세라믹 발열체10와 발연제품을 분리시켜 세라믹 발열체10가 직접 발연제품과 접촉하거나 너무 가까와 지는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 발열제품과 세라믹 발열체가 가까운 부분이 320℃이상으로 가열되어 타버리는 것을 방지할 수 있고, 또한 사용자가 발연제품을 피울 경우 뜨거운 공기가 신속하게 캐비티에 유입되어 발연제품을 균일하고 빠르게 로스팅할 수 있다.

선택적으로, 다른 하나의 실시예로서, 도6에 도시된 바와 같이, 배플22은 세라믹관21의 관벽을 따라 중심으로 이어지는 계단면을 가진 구조이다.

구체적으로, 배플22은 두개일 수 있고, 배플22 두개를 상대적으로 배치하여 세라믹 발열체10와 발연제품을 분리시켜 세라믹 발열체10가 직접 발연제품과 접촉하거나 너무 가까와 지는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 발열제품과 세라믹 발열체가 가까운 부분이 320℃이상으로 가열되어 타버리는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 사용자가 발연제품을 피울 경우, 뜨거운 공기가 2개의 배플사이의 틈새에서 신속하게 유입되어 발연제품을 균일하고 빠르게 로스팅할 수 있다.

선택적으로, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 세라믹관21은 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작된다.

또한, 기체 유동 가이드도 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작될 수 있다.

그중, 산화알루미늄 세라믹중의 산화알루미늄 함량은 99%를 초과하고, 산화알루미늄 세라믹의 밀도가 3.86g/cm³이상이다.

본 발명의 실시예중의 산화알루미늄 세라믹의 순도는 99%이상이므로 그 세라믹의 표면 치밀성이 매우 높아 담배연기 입자의 흡착을 효과적으로 막아주며 이상한 냄새를 방지하는 효과가 있다. 그리고, 산화알루미늄 세라믹의 양효한 열전도성으로 열전도율이 33W/MK까지 달해 가열효율이 높아 캐비티 내부 공기의 승온이 더욱 빠르게 이루어질 수 있다.

동시에 산화알루미늄 세라믹관21은 가열 요소가 아니며 열의 손실의 줄일 수 있고, 또한 적용된 뜨거운 기류 통과 구멍은 한편으로는 뜨거운 공기의 유동에 편리하고, 또 다른 한편으로는 흡연 동작을 하지 않을 때 뜨거운 공기의 직접적인 확산을 막아주어 보온 효과도 있는 것이다.

본 발명을 출원한 발명자는 세라믹 발열체 및 발연제품 적재 구성 요소20에 대한 꾸준한 심도 있는 연구를 통해 현재 일반적으로 사용되는 가열 비연소 전자담배가 적용한 발연제품의 외부를 감싼 담배종이의 탄화 온도가 내부 담배사보다 낮고, 발연제품 외부를 감싼 담배종이는 240℃를 초과하면 타는 냄새가 나지만, 내부 담배사는 약 330℃에서 로스팅할 경우 효과적으로 담배연기가 생성된다는 사실을 발견했다. 당배사를 이상적인 온도에서 가열할 때 담배종이가 타지 않도록 하는 문제를 해결한 필요가 있다. 또한, 발명자는 실험을 통해 전체 발연제품에 200~220℃와 같은 이상적인 작업 준비 온도가 주어진다면 사용자가 실제 흡연과정에서 더욱 나은 체험을 느낄 수 있음을 발견했다.

이러한 이유로 발연제품이 세라믹 발열체와 접촉하지 않는 전자담배 가열 방안 적용 시, 발연제품 적재 구성 요소20가 200~220℃의 작업 준비 온도을 제공해야 하고, 세라믹관이 예열기능도 구비해야 한다. 발연제품과 세라믹 발열체의 직접적인 접촉을 방지하기 위하여 세라믹관 하부 또는 한정된 캐비티 내에 배플을 설치하여 위치를 제한해야 한다. 반복된 실험을 통해, 배플은 발연제품과 세라믹 발열체를 효과적으로 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 발연제품 흡연과정 중 생성된 담뱃진 석출물이 세라믹 발열체와 배플에 응집되지 않고, 반복적인 흡연중에서 자연적으로 자가세척효과가 있어 냄새를 남기지 않으며, 자추 청소할 필요가 없고, 높은 활용가치가 있음을 발견했다.

가열효과 측면에서, 많은 실험을 거쳐, 산화알루미늄 세라믹관은 발연제품의 용기로서 산화알루미늄 재질의 높은 열전도율을 통해 발연제품에 이상적인 작업 준비 온도를 제공할 뿐만 아니라, 산화알루미늄 세라믹관 재질이 치밀하여 담뱃진 잔류가 생기기 어렵고 연속 사용 시 냄새가 나는 문제를 피할 수 있음을 발견했다.

또한, 승온속도를 높이기 위해 세라믹 발열체를 제어하여 가열 작업 진행 시, 본 발명의 실시예중의 비접촉식 전자담배 히터는 초기에 고출력으로 온도를 높힌 후 작업온도에 도달한 후 저출력으로 해당 작업온도를 유지하는 가열 방법을 채택했다. 온도는 열의 전달과정이기 때문에 세라믹 발열체가 작업 온도에 도달한 이외 발연제품과 발연제품 적재 구성 요소는 아직 작업온도에 도달되지 않아 세라믹 발열체을 제어하여 저출력으로 해당 작업온도 유지 시, 바로 전압을 보온단계의 전압으로 내리면 안되고 천천히 내려야 한다.

따라서 세라믹 발열체를 제어하여 보온단계로 진입 시, 전압을 내리는 과정을 여러 단계로 나누어 완성하는 것이 바람직하다. 예를 들어 2단계식 강압이 필요한다. 1단계에서 전압이 빠르게 내려가고, 2단계에서는 보온단계에 해당되는 전압으로 천천히 내려 작업온도를 유지할 수 있는 보온단계로 진입한다. 그 이유는 초기에 빠르게 승온하면 출력이 열균형 출력보다 훨씬 높고, 만약 감압이 너무 느리면 사용자가 첫 번째 모금 흡입 후 다시 연속 흡입하면 발연제품 온도가 330℃이상으로 올라가 발연제품이 타는 현상이 쉽게 유발될 수 있기 때문이다. 먼저 빠르게 감압한 후 천천히 감압하는 제어과정이 효과적으로 이런 상황을 방지할 수 있다.

상기 내용을 요약하면, 본 발연의 다른 실시예에 따라 세라믹관21은 예열역할도 하며 발연제품에 대한 예열이 가능하므로 에열관이라고 할 수 있다.

선택적으로, 도7에 도시된 바와 같이, 더욱 나은 예열효과를 얻기 위하여 세라믹관의 관벽은 배플보다 축방향을 따라 외부로 연장되며, 세라믹 발열체10의 적어도 일부를 수용한다.

즉, 배플22은 세라믹관21의 한정된 캐비티 내에 설치되어 캐비티를 두 부분으로 나누고, 한 부분은 발연제품을 플레이싱하는 데 사용되고, 다른 부분은 세라믹 발열체10의 적어도 일부를 수용하는 데 사용된다.

구체적으로, 도8에 도시된 바와 같이, 배플22이 기체 유동 가이드일 경우, 복수개의 기체 유동 가이드 홀202이 구비된 기체 유동 가이드가 세라믹관21의 한정된 캐비티 내에 배치된다.

이와 같이 세라믹 발열체10가 가열작업 진행 시, 기체 유동 가이드와 세라믹관이 전부 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작되었기 때문에 신속하게 가열되어 캐비티가 예열되는 효과를 얻을 수 있고, 가열 효율이 높아 발연제품의 균일한 로스팅에 유리하다.

도1과 도9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 밀봉 슬리브30의 중앙이 비어있는 설계로 세라믹 발열체10와발연제품 적재 구성 요소20를 내부에 배치되도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 비접촉 공기가열식 전자담배 히터는 세라믹 발열체를 통해 공기를 가열하고 가열된 유동 공기가 발연제품을 균일하게 로스팅함으로 발연제품의 담배사 낭비를 방지하고 담배연기량이 증가될 수 있다. 동시에 세라믹 발열체는 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작되었기 때문에 고순도 산화알루미늄 세라믹은 높은 치밀성을 가져 미세 구조 상 구멍이나 틈새가 거의 없어 유체중의 오염물은 그 안에 침투될 수 없고 표면에 오염과 냄새를 남길 수도 없으며 발연제품 적재 구성 요소가 발연제품과 세라믹 발열체를 분리시켜 비접촉식 공기 가열을 완벽하게 구현하고 제품에 오염이 없음을 보장해준다. 그 이외, 세라믹 발열체는 다공성 설계를 적용하여, 벌집형 세라믹 본체의 비표면적이 커지면서 공기에 대한 충분한 가열이 실현되고 가열 효율이 높을 뿐만 아니라 세라믹 발열본체의 양호한 열전도성으로 공기를 가열하는 목적을 더욱 빨리 달성할 수 있으며, 다공 통로 구조의 존재로 공기의 유동 속도가 어느 정도 제한되어 발연제품에 대해 로스팅할 경우 뜨거운 공기와 발연제품의 접촉시간이 더 길어져 열의 손실 속도가 늦어지고 에너지 절감이 되며 또 흡연동작을 안 할 경우 세라믹 발열본체의 다공형상은 동시에 뜨거운 공기를 막아주고 뜨거운 기체의 유출을 줄여주어 에너지를 더 절약할 수 있다.

도1에서 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명 실시예에서 제안한 또 하나의 비접촉 공기가열식 전자담배 히터는 가열 구성 요소1, 밀봉 슬리브30와 열 에너지 회수장치3를 포함하고, 그중 상기 열 에너지 회수장치3의 측벽에는 제1 벌집형 다공 통로31가 제공되며, 상기 제1 벌집형 다공 통로31는 열 에너지 회수장치3를 외벽32과 내벽33으로 나눈다. 상기 열 에너지 회수장치3의 내벽33안에는 밀봉 슬리브30가 설치되고, 상기 밀봉 슬리브30 내부에는 가열 구성 요소1가 배치되며, 가열 구성 요소1는 밀봉 슬리브30를 통하여 열 에너지 회수장치3와 서로 연결된다. 상기 가열 구성 요소1 내에 발열본체11가 설치되어 있다. 상기 발열본체11에 발열 회로12가 설치되고, 상기 발열 회로12의 단부에 리드선13이 설치되며, 상기 발열본체11 내부에 제2 벌집형 다공 통로101가 설치되어 있다.

또한, 상기 가열 구성 요소1는 위에서 아래까지 순서대로 예열관21, 기체 유동 가이드22와 발열체20가 포함되고, 상기 기체 유동 가이드22에는 복수의 기체 유동 가이드 홀202이 배치되어 있다.

또한, 상기 가가열 구성 요소1와 열 에너지 회수장치3는 전부 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 제작되었고, 그 밀도가 3.86g/cm³이상이다.

또한, 상기 제1 벌집형 다공 통로31와 제2 벌집형 다공 통로101는 균일하게 배열된 사각형 구멍 또는 기타 다변형 구멍으로 형성되었고, 구멍 직경 범위는 0.1～2mm이며, 인접된 두 구멍 사이의 최소 거리는 0.1～0.5mm이다.

또한, 상기 발열 회로12의 인쇄 재료에는 은, 텅스텐, MoMn(몰리브덴 망간)이 포함되지만 이에 한하지 않는다.

또한, 상기 리드선13 재료에는 은, 동, 니켈이 포함되지만 이에 한하지 않는다.

본 실시예에 의해, 도1에 도시된 바와 같이, 열 에너지 회수장치3의 측벽에는 제1 벌집형 다공 통로31가 제공되며, 상기 제1 벌집형 다공 통로31는 열 에너지 회수장치3를 외벽32과 내벽33으로 나눈다. 상기 열 에너지 회수장치3의 내벽33안에는 밀봉 슬리브30가 설치되고, 상기 밀봉 슬리브30 내부에는 가열 구성 요소1가 배치되며, 가열 구성 요소1는 밀봉 슬리브30를 통하여 열 에너지 회수장치3와 서로 연결된다. 상기 가열 구성 요소1는 위에서 아래까지 순서대로 예열관21, 기체 유동 가이드22 및 발열본체11이고, 상기 발열본체11에 발열 회로12가 설치되며, 상기 발열 회로12의 단부에 리드선13이 설치되고, 상기 발열본체11내부에 제2 벌집형 다공 통로101가 설치되어 있다. 흡연자가 흡연할 경우 발연제품(예: 담배 카트리지)를 예열관21에 넣어 담배 카트리지가 떨어지지 않도록 한다. 전기가 인가된 후 발열 회로12가 가열되기 시작하고 담배 카트리지는 280℃-320℃에서 로스팅이 되어야만 니코틴 등 유효성분을 구워내어 빨아들일 수 있는 연기가 생성되므로 장치에 대한 예열이 필요한 것이다. 예열관21과 기체 유동 가이드22의 온도가 200℃에 도달하면 예열이 완료되고 예열이 완료되었기 때문에 첫 번째 모금, 두 번째 모금, 즉 처음 가열할 때 담배 카트리지는 200°C에서 320°C로 승온하면 되므로 이는 실온에서 승온하는 것보다 빠르고 첫 번째, 두 번째 모금에서 발생하는 연기량도 보장된다. 빠른 가열을 위하여 발열본체11내부에 제2 벌집형 다공 통로101가 배치되어 있고 이 다공 통로는 균일하게 배열된 사각형 구멍 또는 기타 다변형 구멍이며, 구멍 직경 범위는 0.1～2mm이고, 인접된 두 구멍 사이의 최소 거리가 0.1～0.5mm로써 전개면적이 크므로 가열 공기의 효율이 매우 높을 뿐만 아니라 뜨거운 공기가 벌집형 중심에서 흘러가면서 발열 인쇄회로12와 접촉되지 않으므로 오염 발생이 없다. 동시에 가열 구성 요소1와 열 에너지 회수장치3가 전부 고순도 산화알루미늄 세라믹으로 만들어지기 때문에, 고순도 산화알루미늄 세라믹은 우수한 전기절연성, 고강도 및 우수한 열전도성을 가지므로 발열체20가 가열될 경우 누전이 안되고 예열관21 및 기체 유동 가이드22도 고순도 산화알루미늄 세라믹의 우수한 열전도율로 인해 빠르게 승온되고 오래 기다리지 않아도 담배를 피울 수 있다. 담배를 피울 때 기류가 발열체20를 통과하면서 320℃로 가열된 후 기체 유동 가이드22상의 기체 유동 가이드 홀202을 경과하면서 더욱 균일화 및 분류되고, 더욱 균일하게 담배 카트리지에 들어가서 담배사를 가열하여 담배연기량이 늘어나며, 가열과정 중 담배 카트리지에 작용되지 않은 열은 열 에너지 회수장치3의 내벽33에 설치된 밀봉 슬리브30, 밀봉 슬리브30 내부에 설치된 가열 구성 요소1로 인해 가열 구성 요소1에서 생성된 담배 카트리지에 작용되지 않은 열이 제1 벌집형 다공 통로31에 열을 전달하게 되며, 이 다공 통로는 균일하게 배열된 사각형 구멍 또는 기타 다변형 구멍으로 형성되었고, 구멍 직경 범위는 0.1～2mm이며, 인접된 두 구멍사이의 최소 거리가 0.1～0.5mm이고, 전개 면적이 크기 때문에 승온 효율이 매우 높으며, 보온역할뿐만 아니라 승온시간도 줄어 열 에너지를 줄여준다. 공기를 빨아들일 경우 가열된 공기가 제2 벌집형 다공 통로101에서 흐르고 공기가 열 에너지 회수장치3로 유입되어 제1 벌집형 다공 통로31의 열을 더 가져가면서 열 회수가 실현된다. 그중 밀봉 슬리브30는 열 에너지 회수장치3와 가열 요소1사이의 밀봉역할을 하여 뜨거운 공기가 다른 곳에 흘러가지 않도록 한다. 흡연과정에서 담배 카트리지에서 내뽐는 유체 오염물은 장치 내에 남아 있을 수 밖에 없지만 고순도 산화알루미늄 세라믹은 높은 치밀성을 가지고 밀도가 3.86g/cm³이상이며 미세 구조에서 구멍이나 틈새가 거의 없어 유체중의 오염물은 그 안에 침투될 수 없으며 표면에 오염과 냄새를 남길 수도 없다.

본 발명의 설명중에서, 용어 "중심", "세로", "가로", "길이", "너비", "두께", "상", "하", "전", "후", "좌", "우", "수직", "수평", "위", "아래", "내부" , "외부" , "시계 방향", "반시계 방향" 등 방향 지시 또는 위치 관계는 첨부 도면에 표시된 방향 또는 위치 관계에 기초한 것으로, 본 발명을 용이하게 설명하고 설명을 단순화하기 위해 사용된 것으로, 언급된 장치 또는 요소는 특정 방향 및 특정 방향을 가져야 하고 특정한 방향의 구조 또는 조작을 지시하거나 암시하지 않으므로 본 발명에 대한 제한으로 이해될 수 없다.

이 밖에 "첫 번째"나 "두 번째"는 설명의 목적으로만 사용될 뿐, 상대적인 중요성을 지시 또는 암시하거나, 표시하는 기술적 특징의 수량을 암시적으로지정하는 뜻으로 이해될 수 없다. 따라서 "첫 번째", "두 번째"를 한정하는 특징은 하나 또는 복수개의 해당 특징이 포함되는 것을 명시하거나 암시할 수 있다. 본 발명의 설명에서 "복수개"는 명확하게 구체적으로 한정하지 않는 한 두개 또는 두개 이상을 의미한다.

본 발명중에 명확한 규정이나 한정이 따로 있지 않는 한, 용어 “설치”, “상호 연결”, “연결”, “고정” 등은 폭넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어 고정적인 연결일 수도 있고, 탈착식 연결, 또는 일체형 연결일 수도 있다. 기계적 연결 또는 전기적 연결일 수도 있다. 직접적인 연결 또는 중간 매개를 통한 간적적 연결, 또는 2개 요소 내부의 연통 또는 2개 요소의 상호 작용관계일 수도 있다. 본 분야의 일반 기술자에 있어서 구체적인 상황에 따라 상기 용어의 본 발명중의 구체적인 의미를 이해해야 한다.

본 발명중에 따로 명확한 규정이나 한정이 있지 않은 한, 제1특징이 제2특징의 "위" 또는 "아래"는 제1과 제2 특징의 직접적인 접촉을 포함하고, 제1과 제2특징이 직접적인 접촉이 아닌 그들사이의 다른 특징의 접촉도 포함할 수 있다. 또한 제1특징이 제1특징의 "위", "상부" 와 "상측"에 있음은 제1특징이 제2특징의 바로 위에 있거나 비스듬하게 위에 있는 것을 포함하거나 단순히 제1특징의 수평높이가 제2특징보다 높음을 의미한다. 또한 제1특징이 제1특징의 "아래", "하부" 와 "하측"에 있음은 제1특징이 제2특징의 바로 아래에 있거나 비스듬하게 아래에 있는 것을 포함하거나 단순히 제1특징의 수평높이가 제2특징보다 낮음을 의미한다.

본 설명서의 진술중에 "하나의 실시예", "일부 실시예", "예시", "구체적인 예시", 또는 "일부 예시" 등의 진술은 해당 실시예 또는 예시와 관련되어 진술된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 틀징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함된 것을 의미한다. 본 설명서중에서 상기 용어에 대한 설명적인 진술은 반드시 동일한 실시예 또는 예시를 지칭하는 것으로 이해되어서는 안된다. 더욱이, 진술된 구체적인 특징, 구조, 재료 또는 특성은 임의의 하나 또는 여러 실시예 또는 예시에서 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 본 분야의 기술자는 본 설명서중에서 진술한 상이한 실시예 또는 예시를 결합 및 조합할 수 있다.

위에서 본 발명의 실시예를 도시하고 설명하였지만, 상기 실시예는 예시적인 것이며 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안됨을 이해해야 한다. 본 분야의 일반 기술자는 본 발명의 범위내에서 상기 실시예를 변경, 수정, 교체 및 변형을 할 수 있다.

Claims (15)

1. 세라믹 발열체에 있어서,
   발열본체, 상기 발열본체는 기둥형으로 형성되고 상기 발열본체 내부에는 다공 통로가 설치됨,
   발열 회로, 상기 발열 회로는 상기 다공 통로를 통과하는 공기에 대해 가열을 수행할 수 있도록 상기 발열본체에 설치됨,
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
2. 청구항1에 있어서, 상기 발열본체는 원통형으로 형성되고, 상기 다공 통로는 축방향을 따라 상기 발열본체 내부에 배치된 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
3. 청구항1에 있어서, 상기 다공 통로의 관통 구멍이 원형 또는 다변형 구멍인 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
4. 청구항1에 있어서, 상기 다공 통로의 관통 구멍이 상기 발열본체에 규칙적으로 분포된 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
5. 청구항4에 있어서, 상기 관통 구멍의 직경은 0.1-2mm이며, 인접된 두 관통 구멍 사이의 거리는 0.1-0.5mm인 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
6. 청구항1에 있어서, 상기 발열본체는 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작된 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
7. 청구항6에 있어서, 상기 산화알루미늄 세라믹중의 산화알루미늄 함량은 99%를 초과하고, 상기 산화알루미늄 세라믹의 밀도가 3.86g/cm³이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
8. 청구항1-7중 어느 한 항에 있어서, 상기 발열 회로는 후막 회로 방식으로 상기 발열본체의 외부 표면에 인쇄한 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체.
9. 비접촉식 전자담배 히터에 있어서,
   청구항1-8중 어느 한 항의 상기 세라믹 발열체;
   발연제품 적재 구성 요소, 상기 발연제품 적재 구성 요소에는 발연제품을 플레이싱하기에 적합한 캐비티가 마련되어 있고, 상기 발연제품 적재 구성 요소는 발연제품과 세라믹 발열체를 분리시킴;
   밀봉 슬리브, 상기 밀봉 슬리브의 중앙이 비어있는 설계로 세라믹 발열체와 발연제품 적재 구성 요소가 내부에 배치됨,
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.
10. 청구항9에 있어서, 상기 발연제품 적재 구성 요소는,
    세라믹관，상기 세라믹관에 발연제품 플레이싱에 적합한 캐비티가 마련됨,
    배플, 상기 배플은 상기 세라믹관과 연결되고 상기 세라믹 발열체와 인접하여 설치되어 상기 발연제품과 상기 세라믹 발열체를 분리시킴,
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.
11. 청구항10에 있어서, 상기 세라믹관은 상기 발연제품에 대한 예열에 사용되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.
12. 청구항10에 있어서, 상기 배플은 기체 유동 가이드이며, 상기 기체 유동 가이드는 세라믹관의 한쪽 개구부에 위치하고 상기 세라믹관과 결합되어 컵이 형성되며, 상기 기체 유동 가이드에는 복수개의 기체 유동 가이드 홀이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.
13. 청구항10에 있어서, 상기 배플의 구조는 상기 세라믹관의 관벽을 따라 중심으로 이어지는 계단면을 구성하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.
14. 청구항10에 있어서, 상기 세라믹관의 관벽은 상기 배플보다 축방향을 따라 외부로 연장되며, 상기 세라믹 발열체의 적어도 일부를 수용한 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.
15. 청구항12에 있어서, 상기 세라믹관과 상기 기체 유동 가이드는 전부 산화알루미늄 세라믹, 질화알루미늄 세라믹, 질화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 산화베릴륨 세라믹 또는 산화지르코늄 세라믹으로 제작된 것을 특징으로 하는 비접촉식 전자담배 히터.

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