KR20220127913A - 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

Abstract

에어로졸 생성 장치에 있어서, 발열체(4)를 포함하며, 상기 발열체(4)는 베이스 바디(41), 적외선 방사층(42), 및 적어도 하나의 집광 기구(43)를 포함하며, 상기 베이스 바디(41)는 에어로졸 매트릭스 재료를 수용하기 위한 챔버(411)를 구비하며; 상기 적외선 방사층(42)은 상기 베이스 바디(41) 표면에 구성되어, 적외선을 발생시켜 상기 챔버(411) 내부에 수용된 에어로졸 매트릭스 재료를 가열하는 데 사용되며; 상기 적어도 하나의 집광 기구(43)는 상기 베이스 바디(41) 상에 결합되어, 상기 방사된 적외선을 상기 챔버(411) 내부로 집결하여, 상기 에어로졸 매트릭스 재료의 적어도 일부를 가열해 주는 구조를 구성한다. 해당 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 속도를 증가시킬 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치

본 발명은 에어로졸 생성 기술 분야에 관한 것으로, 특히 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

본 발명은 2020년 01월 18일에 중국 특허청에 제출된 출원번호 2020100561887, 발명 명칭이 "에어로졸 생성 장치"인 특허에 대한 중국 특허출원의 우선권을 청구하며, 해당 특허의 전부 내용은 인용의 방식으로 본 발명과 결합된다.

비연소 가열형 담배는 일반적으로 “비연소적인 가열” 방식을 통해 담배 향과 맛을 소비자에게 전달해 주며, 외관 및 소비 방식 상 전통 담배와 유사하며, 어느 정도로 소비자의 생리적, 심리적 욕구에 적응하면서 충족시키고 있다. 이와 같은 "비연소형 가열" 방식은 담배가 더 낮은 온도(일반적으로 500°C 미만)에서만 가열되는 것을 의미하며, 전통적인 담배를 연소할 때 연기를 방출하는 방식에 비해, 비연소형 가열 방식을 적용한 담배 장치로 흡연할 경우, 담배가 가열되는 온도가 전통적인 궐련 담배를 연소하는 온도보다 훨씬 낮아, 담배가 고온에서 연소되면서 방출하는 타르 및 다량 유해 물질의 생성을 대폭 줄여주며, 기본상 주변으로 방출되는 측류 담배 연기가 없어 간접흡연을 발생하지 않으며 공공 환경에 영향을 미치지 않는다.

기존 비연소적 가열형 담배 장치는 통상적으로 전기 저항 가열 소자를 포함하며, 사용 시 전기저항 가열 소자를 비연소적 가열형 담배 내부에 삽입하거나 비연소적 가열형 담배의 외주면에 슬리빙으로 구성하여, 작동 시, 전기 저항 가열 소자 상의 발열 회로가 통전되면서 열을 방출하여, 비연소적 가열형 담배를 가열해 주어, 비연소적 가열형 담배가 에어로졸을 형성하도록 한다. 단, 기존의 비연소적 가열형 담배 장치는 비연소적 가열형 담배를 가열할 때 전기저항 가열 소자를 통해 내부로부터 외부로 비연소적 가열형 담배를 점차적으로 가열해 주거나, 전기저항 가열소자를 통해 비연소적 가열형 담배를 외부로부터 내부로 점차적으로 가열해 주어, 에어로졸 형성 속도가 느려진다.

종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 에어로졸 형성 속도를 증가시킬 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공한다.

제1 측면에서, 본 발명은 발열체를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제공하며, 상기 발열체는 베이스 바디, 적외선 방사층 및 적어도 하나의 집광 기구을 포함하고, 상기 베이스 바디는 챔버를 구비하며, 상기 챔버는 에어로졸 매트릭스 재료를 수용하는 데 사용되며; 상기 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 표면에 구성되어, 상기 챔버에 수용된 에어로졸 매트릭스 재료를 가열하기 위한 적외선 방사를 생성하며; 상기 적어도 하나의 집광 기구는 상기 베이스 바디 상에 결합되어, 상기 방사된 적외선을 상기 챔버 내부로 집결시켜, 상기 에어로졸 매트릭스 재료의 적어도 일부를 가열하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 집광 기구는 상기 적외선 방사층과 상기 챔버 사이에 위치하는 집광 렌즈를 포함하며, 상기 적외선 방사층은 상기 챔버로부터 멀어지는 상기 베이스 바디 일측 포면상에 위치한다.

바람직하게는, 상기 집광 렌즈는 상기 챔버 하부에 위치하며, 상기 적외선 방사층은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디 외표면의 하단면 부위에 위치한다.

바람직하게는, 상기 집광 렌즈는 볼록 렌즈 또는/및 프레넬 렌즈를 포함한다.

바람직하게는, 상기 베이스 바디는 상기 챔버에 인접한 내표면, 및 상기 내표면과 대향되게 구성된 외표면을 포함하며, 상기 집광 렌즈는 상기 내표면과 외표면 사이에 형성된다.

바람직하게는, 상기 내표면 또는 외표면은 챔버 내부로 돌출되거나 챔버로부터 배향되게 오목한 호면을 포함한다.

바람직하게는, 상기 외표면은 챔버를 향하여 돌출되거나 챔버로부터 배향되는 오목한 호면을 포함하며, 상기 적외선 방사층은 상기 호면 상에 구성된다.

바람직하게는, 상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며 세로 방향으로 연장되는 상기 챔버가 형성되며, 상기 집광 렌즈는 상기 베이스 바디 내표면 상에 형성되고 상기 챔버의 세로 방향을 따라 연장 구성되는 돌출되거나 오목한 스트립 형상의 호면을 포함한다.

바람직하게는, 상기 스트립 형상의 호면은 약간의 수량을 가지며, 약간 수량의 상기 스트립 형상의 호면은 상기 챔버의 원주를 따라 등간격으로 구성되며, 상기 적외선 방사층은 적어도 일부를 상기 베이스 바디의 외주면을 둘러싸도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 본체는 둥근 관 형상을 가지며, 상기 스트립 호면은 상기 챔버의 세로 방향을 따라 돌출 연장되어 구성되며, 상기 스트립 형상의 호면이 소재한 원의 원심은 상기 베이스 바디의 외주면 상에 위치된다.

바람직하게는, 스트립 호면의 호 높이는 0.03-0.3 mm이다.

바람직하게는, 상기 집광 기구와 상기 베이스 바디는 일체 구조로 형성되거나, 또는 상기 집광 기구와 베이스 바디는 억지 끼워맞춤으로 연결된다.

바람직하게는, 상기 집광 기구는 상기 챔버 내에 위치하는 제1 광 반사 오목면을 포함한다.

바람직하게는, 상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 상기 제1 광 반사 오목면은 상기 챔버의 하부벽 부위에 위치하며, 상기 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 측면 부위에 위치한다.

바람직하게는, 제1 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 외주면을 둘러싸도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 에어로졸 생성 장치는 단열 튜브를 더 포함하며, 상기 단열 튜브는 베이스 바디 상에 슬리빙되고, 상기 단열 튜브는 상기 챔버를 향하는 제2 광 반사 오목면을 구비하며, 상기 제2 광 반사 오목면은 상기 적외선 방사층에 의해 생성된 적외선을 에어로졸 매트릭스 재료에 집결시키는 데 사용된다.

바람직하게는, 상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 상기 베이스 바디의 상단은 개구단이고, 상기 베이스 바디의 하단은 폐쇄단이며; 상기 적외선 방사층은 제1 적외선 방사층 및 제2 적외선 방사층을 포함하며, 상기 제1적외선 방사층은 상기 베이스 바디 외표면의 하단면 부위에 위치하며, 상기 제2 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 측면 부위에 위치한다.

바람직하게는, 상기 제2 적외선 방사층은 상기 베이스 바디의 측벽을 둘러싸도록 구성되며, 상기 제2 광 반사 오목면은 상기 베이스 바디의 외주면을 둘러싸도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 상기 베이스 바디의 상단은 개구단이고, 상기 베이스 바디 하단은 폐쇄단이며; 상기 적외선 방사층은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디의 하부면 부위에 위치하며; 상기 에어로졸 생성 장치는 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 적외선 방사층의 외주 가장자리를 둘러싸도록 구성되고 상기 적외선 방사층과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 전극은 상기 베이스 바디의 하부면 부위에 있는 상기 적외선 방사층과 대략 중앙 영역에서 탄성적으로 맞닿아 접속된다.

바람직하게는, 상기 에어로졸 생성 장치는 상기 베이스 바디에 탈착 가능하게 연결되는 지지부재를 더 포함하며, 상기 지지부재는 적어도 부분적으로 상기 챔버 내부로 연장되며, 상기 집광 기구로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되며, 상기 지지부재 상에는 에어로졸 매트릭스 재료를 방치하기 위한 방치홈이 구성된다.

본 발명은 다음과 같은 유익한 효과를 가진다: 우선, 상기 적외선 방사층을 통해 상기 베이스 바디 상에 구성되어, 상기 궐련에 대한 적외선 가열을 수행하며, 상기 적외선은 상대적으로 우수한 재료 침투력을 가지며 궐련 내부와 외부를 동시에 가열할 수 있으므로, 에어로졸 형성 속도가 빠르며; 다음으로, 상기 발열체는 상기 베이스 바디 상에 위치한 집광 기구를 더 포함하고 있기 때문에, 상기 집광 기구를 사용하여 상기 적외선을 상기 에어로졸 매트릭스 재료로 집결시켜 주어, 에너지를 에어로졸 매트릭스 재료에 충분히 집중 시킬 수 있어, 에너지 이용률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 에어로졸 형성 속도도 진일보 높여 줄 수 있다.

1개 또는 다수 실시예는 대응된 도면 중의 이미지에 의해 예시적으로 설명되며, 이러한 예시적인 설명은 실시예를 한정하는 것이 아니며, 도면에서 동일한 참조 숫자로 표기된 부호를 갖는 소자는 유사한 소자를 나타내며, 별도의 언급이 없는 한 첨부된 도면에 대하여 축척 제한을 구성하지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치 단면도;
도 2는 도 1에 도시된 상기 에어로졸 생성 장치의 K영역 확대도;
도 3은 도 1에 도시된 상기 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 입체도;
도 4는 도 3에 도시된 다른 시야각에서 본 입체도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 입체도;
도 11은 도 10에 도시된 에어로졸 생성 장치의 베이스 바디와 궐련이 매칭된 구조를 나타내는 개략도;
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도;
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면 및 구체적인 실시방식을 참조하여 다음과 같이 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명을 통해 제공되는 에어로졸 생성 장치는 하우징 어셈블리(1), 홀더(2), 배터리(3), 발열체(4), 지지부재(5), 제1 전극(61), 제2 전극(62), 및 제3 전극(63)을 포함하며, 상기 하우징 어셈블리(1)는 하우징 슬리브(11) 및 엔드캡(12)을 포함하며, 엔드캡(12)는 상기 하우징 스리브(11) 일단 단부면 부위에 덮어 구성하며, 상기 엔드캡(12)은 연기 배출공(121)을 개설하며, 사용 시, 사용자는 상기 연기 배출공(121)를 통해 에어로졸을 흡식할 수 있다. 상기 홀더(2)은 상이 하우징 슬리브(11) 내부에 수용되어 상기 하우징 슬리브(11)에 연결되며, 상기 배터리(3)는 상기 하우징 슬리브(11) 내부에 위치되어 상기 홀더(2) 상에 장착된다.

본 실시예에서, 상기 엔드캡(12) 및 상기 홀더(2)는 모두 상기 하우징 슬리브(11)에 탈착 가능하게 연결된다. 특정 일 실시예에서, 상기 엔드캡(12)을 구성되지 않을 수 있고, 상기 홀더(2)과 상기 하우징 슬리브(11)는 일체 구조로 구성된다. 따라서, 이 부분을 통해 상기 하우징 어셈블리(1) 및 홀더(2) 구조를 특별 제한하지 않는다. 또한, 사용 중에 상기 엔드캡(12)은 에어로졸을 흡식하기 위한 흡입 노즐로도 사용될 수 있다. 에어로졸은 또한 별도의 흡입 노즐을 통해, 상기 엔드캡(12)과의 배합을 통해 에어로졸을 흡식할 수 있으며, 여기서 구체적으로 한정하지 않음을 이해 가능하다.

상기 발열체(4)는 상기 홀더(2) 상에 장착되며, 베이스 바디(41), 적외선 방사층(42) 및 적어도 하나의 집광기구(43)를 포함하며, 상기 베이스 바디(41)는 관 형상을 가지며, 상기 베이스 바디(41) 상단은 개구단이며, 상기 베이스 바디(41) 하단은 폐쇄단이다. 베이스 바디(41) 내부에는 챔버(411)가 형성되고, 상기 챔버(411)는 에어로졸 매트릭스 재료를 수용하기 위해 사용된다. 상기 에어로졸 매트릭스 재료은 가열 후 미리 설정된 온도에서 에어로졸을 형성할 수 있는 살담배, 담배 크림 또는 궐련 등일 수 있다. 상기 에어로졸 매트릭스 재료은 상기 챔버(411) 내벽과 직접 접착하여 구성하거나, 또는 상기 챔버(411)의 내벽으로부터 이격 구성될 수 있는 것으로 이해될 수 있으며, 여기서 특별히 제한하지 않는다.

상기 적외선 방사층(42)은 상기 챔버(411) 내부에 위치한 상기 에어로졸 매트릭스 재료를 가열하기 위한 적외선 방사를 발생하기 위해 상기 베이스 바디(41) 표면에 구성된다. 상기 적외선 방사층(42)은 통전에 따라 스스로 열을 발생시켜 적외선을 방사할 수 있으며, 기타 발열 부재를 통해 열 전도를 여기하여 발생하는 적외선을 방사할 수도 있는 것으로 이해할 수 있으며, 여기서 특별하게 제한하지 않는다. 본 실시예에서, 상기 적외선 방사층(42)은 전력을 공급받아 열을 발생시켜 적외선을 방사하며, 적어도 적외선의 방식으로 상기 적외선의 에너지를 상기 에어로졸 매트릭스 재료에 전달한다. 구체적으로, 상기 적외선 방사층(42)은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디(41) 외표면의 하단면 부위에 구성하며, 즉, 상기 적외선 방사층(42)은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디(41)의 하부면에 위치하며, 상기 베이스 바디(41) 외표면의 하단면에 코팅된 적외선 방사 코팅층일 수 있으며, 베이스 바디(41) 외표면의 하단면에 접착되는 적외선 박막일 수도 있다.

상기 적외선 방사층(42)은 통전된 상황에서, 열 에너지를 발생시켜 특정 파장의 적외선을 생성하게 되며, 예를 들어 8nm 내지 15nm의 원적외선을 생성할 수 있다. 적외선의 파장이 에어로졸 매트릭스 재료의 흡수 파장에 매칭되면, 적외선 에너지는 에어로졸 매트릭스 재료에 쉽게 흡수된다. 본 발명의 실시 방식에 있어서, 적외선의 파장에 대하여 제한하지 않으며, 0.75μm 내지 1000μm의 적외선일 수 있으며, 바람직하게는 1.5μm 내지 400μm의 원적외선일 수 있다.

상기 적외선 방사층(42)은 원적외선 전열 잉크, 세라믹 분말 및 무기계 접착제를 충분히 교반하여 베이스 바디(41) 외표면에 균일하게 코팅한 후, 일정 시간 동안 건조 및 경화시킨 후 제조를 완료하고, 적외선 방사층(42)의 두께를 30μm 내지 50μm로 유지하는 것이 바람직하다; 물론, 적외선 방사층(42)은 사염화주석, 산화주석, 삼염화안티몬, 사염화티타늄 및 무수황산구리를 일정 비율로 혼합 및 교반하여 베이스 바디(41)의 외표면에 코팅하여 얻을 수도 있거나; 또는, 탄화규소 세라믹층, 탄소섬유 복합층, 지르코늄-티타늄계 산화물 세라믹층, 지르코늄-티타늄계 질화물 세라믹층, 지르코늄-티타늄계 붕화물 세라믹층, 지르코늄-티타늄 탄화물 세라믹층, 철계 산화물 세라믹층, 철계 질화물 세라믹층, 철계 붕화물 세라믹층, 철계 탄화물 세라믹층, 희토계 산화물 세라믹층, 희토계 질화물 세라믹층, 희토계 붕화물 세라믹층, 희토계 탄화물 세라믹층, 니켈-코발트계 산화물 세라믹층, 니켈 코발트계 질화물 세라믹층, 니켈-코발트계 붕화물 세라믹층, 니켈-코발트계 탄화물 세라믹층 또는 고규소 분자체 세라믹층 중 1종일 수 있으며; 적외선 방사 층(42)은 기존의 기타 재료 코팅일 수도 있다.

상기 집광 기구(43)는 상기 베이스 바디(41) 상에 결합되어 상기 적외선 방사선을 상기 챔버(411) 내부로 집중시켜 상기 에어로졸 매트릭스 재료의 적어도 일부를 가열해 준다. 상기 집광 기구(43)는 상기 적외선 방사층(42)과 상기 챔버(411) 사이에 위치한 집광 렌즈를 포함하며, 상기 적외선 방사층(42)은 상기 베이스 바디(411) 상의 상기 챔버(411)로부터 멀어지는 일측 표면에 위치하기에, 구조가 상대적으로 컴팩트하고, 생산에 편리하다.

구체적으로, 베이스 바디(41)는 상기 챔버(411)에 인접한 내표면 및 상기 내표면에 대향되게 구성된 외표면을 가지며, 상기 집광 렌즈는 해당 내표면과 외표면 사이에 형성되며, 상기 챔버(411) 하부면에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)의 상표면은 즉 상기 내표면이고, 상기 베이스 바디(41)의 하부벽의 하부표면은 상기 외표면에 해당하며, 다시말하면, 상기 집광 기구(43)는 상기 베이스 바디(41)를 일체화한 구조를 가지고 있어, 상기 베이스 바디(41) 제조 시, 상기 집광렌즈를 직접 형성하므로 다른 고정기구를 통해 상기 집광렌즈를 고정할 필요가 없어 생산이 더 편리해 지고, 더 나은 신뢰성을 갖추고 있어 적외선을 미리 설정된 위치로 더 충분히 집결할 수 있도록 보장할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 집광 렌즈는 볼록 렌즈이며, 구체적으로 평면 볼록 렌즈이다.

적외선을 상기 에어로졸 매트릭스 재료에 보다 정확하게 조준시켜 주고, 상기 챔버(411)를 용이하게 청소할 수 있도록 하기 위해, 상기 지지부재(5)를 통해 상기 에어로졸 매트릭스 재료를 상기 챔버(411) 내부의 사전 설정된 위치에 지지해 준다. 상기 지지부재(5)의 상단은 분리 가능한 연결을 구현하기 위해 베이스 바디(41)와 버클링 방식으로 연결되며, 상기 지지부재(5)는 적어도 부분적으로 상기 챔버(411) 내부로 연장되며, 상기 집광 기구(43)로부터 사전 설정된 거리만큼 이격되어, 더 많은 적외선을 집결시킬 수 있다. 상기 지지부재(5)는 에어로졸 매트릭스 재료를 방치시키기 위한 방치홈(51)을 가지며, 상기 안착홈(51)의 깊이는 필요에 따라 설정될 수 있으며, 여기서 특별히 한정하지 않는다. 본 실시예에서, 상기 지지부재(5)는 금속망을 채택한다. 특정 일 실시예에서 상기 지지부재(5)가 구성하지 않거나 상기 지지부재(5)와 상기 발열체(4)를 고정 연결할 수 있음을 이해 가능하다.

상기 제1 전극(61)은 상기 적외선 방사층(42)의 외주연 가장자리를 둘러싸도록 구성되어 상기 적외선 방사층(42)과 전기적으로 연결되며, 구체적으로, 상기 적외선 방사층(42)은 원판 형상을 가지며, 상기 제1 전극(61)은 원환 형상을 가지며, 상기 제1 전극(61)의 내주면은 상기 적외선 방사층(42)의 외주면과 접촉하여 전기적인 연결을 구현한다. 상기 제2 전극(62)은 상기 베이스 바디(41)의 하부면 부위에 있는 적외선 방사층(42)의 대략 중앙 영역에 탄성적으로 맞닿아 접하고, 즉, 상기 제2 전극(62)은 상기 적외선 방사층(42)의 중심에 맞닿을 수 있으며, 적외선 방사층(42)의 중심에서 약간 벗어나 구성될 수도 있다. 상기 제3 전극(63)은 환형을 가지며, 상기 베이스 바디(41) 상단에 슬리빙으로 구성되며, 상기 베이스 바디(41) 측면에 구성된 전도성 라인(60)을 통해 상기 제1 전극(61)에 전기적으로 연결된다. 상기 제2 전극(62)은 상기 홀더(2)에 고정되는 스프링 핀이며, 상기 제2 전극(62)은 상기 배터리(3)와 전기적으로 연결되어 상기 적외선 방사층(42)에 전력을 공급한다.

상기 에어로졸 생성 장치는 상기 제3 전극(63) 및 배터리(3)에 전기적으로 연결되어 상기 적외선 방사층(42)에 전력을 공급하도록 배터리(3)를 제어하는 데 사용되는 스위치(미도시)를 더 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, 사용자가 에어로졸 흡식이 필요할 경우, 상기 스위치를 켜지면서 상기 배터리(3)를 통해 적외선 방사층(42)에 전력을 공급하여 상기 적외선 방사층(42)이 적외선을 방사하도록 하여 에어로졸 매트릭스 재료의 분무화를 구현하여 에어로졸을 형성한다. 일 실시예에서, 상기 제1 전극(61), 제2 전극(62) 및 제3 전극(63)이 구성하지 않아도 되며, 상기 적외선 방사층(42)은 도선을 통해 상기 배터리(3)와 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 5를 참조하면, 해당 실시예에 기재된 집광렌즈는 볼록렌즈이며, 해당 볼록렌즈는 베이스 바디(41)의 챔버(411) 내부에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)와는 억지끼움 방식으로 연결되며, 해당 볼록 렌즈의 적외선 방사층(42)을 향한 표면은 평면이고, 해당 볼록 렌즈의 적외선 방사층(42)과 배향된 표면은 구면이며, 즉, 볼록렌즈는 평면 볼록렌즈이므로 베이스 바디(41)의 내부와 밀착되도록 배합된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 6을 참조하면, 본 실시예의 집광렌즈는 볼록렌즈이고, 해당 볼록렌즈는 베이스 바디(41)의 챔버(411) 내부에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)와 억지 끼워맞춤 방식으로 연결되며, 해당 볼록렌즈의 적외선 방사층(42)을 향하는 표면은 오목면이고, 해당 볼록렌즈의 적외선 방사층(42)과 배향되는 표면은 구면이며, 즉, 볼록 렌즈는 오목-볼록 렌즈이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 7을 참조하면, 본 실시예에서 집광렌즈는 볼록렌즈이고, 해당 볼록렌즈는 베이스 바디(41)의 챔버(411) 내부에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)와 억지 끼워 맞춤 방식으로 연결되며, 해당 볼록 렌즈의 적외선 방사층(42)과 대향하는 표면 및 적외선 방사층(42)과 배향되는 표면은 구면이며, 즉, 볼록 렌즈는 양면 볼록 렌즈이므로 적외선을 비교적 충분하게 집결할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 8을 참조하면, 본 실시예의 집광렌즈는 프레넬 렌즈이고, 해당 프레넬 렌즈는 베이스 바디(41)의 챔버(411) 내부에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)와 억지 끼워맞춤 방식으로 연결되며, 해당 프레넬 렌즈의 적외선 방사층(42)을 향하는 표면은 평면이고, 해당 프레넬 렌즈의 적외선 방사층(42)과 배향되는 표면에는 동축으로 구성된 약간의 원형 요홈을 구비한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 9를 참조하면, 본 실시예의 집광렌즈는 프레넬렌즈이고, 해당 프레넬렌즈는 챔버(411)의 하부벽 부위에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)와 일체 구조를 형성하고 있어, 구조가 상대적으로 컴팩트하고, 생산 중, 상기 프레넬 렌즈를 별도로 장착할 필요가 없어 생산 효율이 높다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 이 중, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 나타내며, 본 실시예의 베이스 바디(41)는 관 형상을 나타내며, 세로 방향으로 연장된 상기 챔버(411)를 형성하며, 상기 집광렌즈는 상기 베이스 바디(41) 내표면 상에 형성되어 챔버(411)의 세로 방향으로 연장되어 돌출되게 구성된 스트립 형상의 호면을 포함하며, 즉, 상기 스트립 형상의 호면은 상기 챔버의 세로 방향을 따라 돌출 연장되어 구성되며, 즉, 상기 집광 렌즈와 상기 베이스 바디(41)는 일체 구조로 형성되며, 상기 챔버(411) 내부에 구성된다. 상기 스트립 형상의 호면 수와 라디안은 필요에 따라 설정될 수 있음을 이해 가능하다. 실제 운용 중에, 궐련(10)은 통상적으로 가늘고 긴 모양을 가지기에, 궐련(10)을 가열해 줄 때 양자는 상대적으로 잘 매칭되며, 궐련 외표면의 대부분 영역은 집결된 적외선을 얻을 수 있어 에어로졸 형성 속도가 더 빨라 진다.

본 실시예에서, 상기 에어로졸 생성 장치는 제4 전극(64)을 더 포함하며, 상기 베이스 바디(41)는 양단이 개방된 관 형상을 가지며, 상기 스트립 형상의 호면은 약간의 수량을 가지며, 약간 수량의 상기 스트립 호면은 상기 챔버(411)의 원주를 따라 등간격으로 구성되며, 제3 전극(63) 및 제4 전극(64)은 환형 형상을 가지며, 각각 상기 베이스 바디(41)의 위치가 대향된 양단에 각각 슬리빙으로 구성되며, 상기 적외선 방사층(42)은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디(41)의 외주면을 둘러싸도록 구성되며, 상기 제3 전극(63) 및 제4 전극(64)과 전기적으로 연결되어 가능한 더 많은 적외선을 궐련(10)에 집결 시킨다. 상기 스트립 형상의 호면의 원의 원심은 상기 베이스 바디(41)의 외주면 상에 위치하며, 상기 스트립 형상 호면의 호 높이는 0.03-0.3mm이므로 스트립 형상의 호면은 궐련(10)의 외주면 상에 맞닿아 구성되어, 궐련이 챔버(411) 내부에서 어느 한으로로 흔들리지 않도록 한다. 바람직하게는, 상기 스트립 형상을 가진 호면의 호 높이는 0.05-0.1 mm이다.

스트립 형상의 호면이 상기 챔버(411)의 원주를 따라 등간격으로 구성되기에, 스트립 호면 사이에 공간이 형성되는 데, 해당 공간을 궐련의 변형 공간으로 활용될 수 있어 궐련을 쉽게 삽입할 수 있을 뿐만 아니라 지름이 상이한 궐련(10)을 적용할 수 있어, 제품의 호환성이 향상된다. 일 실시예에서, 상기 집광 렌즈는 해당 베이스 바디(41)의 내표면 상에서 챔버(411)의 세로 방향을 따라 연장되어 오목하게 구성된 스트립 형상의 호면을 포함함을 이해 가능하다.

도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 점 A, B, C에서 방출된 적외선이 베이스 바디(41) 내벽을 투과할 때, 집광 렌즈의 작용에 의해, 점 B, C에서 방출된 적외선은 베이스 바디(41)의 내벽에 의해 굴절된다. 베이스 바디(41)는 광학 고밀도 매질을 채택하고 있어, 베이스 바디(41)의 내벽에서 방사되는 적외선의 출사각은 입사각보다 크고 적외선은 집결된다.

집광 렌즈를 장착하지 않은 경우과 비교해 볼 경우, 베이스 바디(41) 상의 B점과 C점 사이의 동일한 범위내에서 적외선은 베이스 베이스 바디(41)의 내벽에 있는 집광 렌즈의 집광 작용에 의해 궐련(10) 외벽을 조사하는 범위를 20°에서 16°로 전환시켜 주며, 즉, 동일한 적외선을 더 작은 범위 내로 집결 시켜준다. 다시 말하면, 동일한 에너지가 더 작은 범위 내로 집중되므로 조사된 국부적인 온도가 더 빨리 변하면서 온도가 급속 상승하는 효과를 얻게 되며, 온도의 빠른 상승으로, 이 부분의 에어로졸 매트릭스 재료가 에어로졸을 더 빨리 방출하고 전체적으로 에어로졸 방출 속도가 가속화된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 12를 참조하면, 해당 실시예에서 집광 기구(43)은 챔버(411) 내부에 위치된 제1 광 반사 오목면이다. 구체적으로, 본 실시예에서 베이스 바디(41)는 관 형상을 가지며, 상기 적외선 방사층(42)은 상기 베이스 바디(41)의 측면 부위에 위치하고 상기 베이스 바디(41)의 외주면을 둘러싸도록 구성된다. 제1 광 반사 오목면은 챔버(411)의 하부벽 부위에 위치하며, 상기 적외선 방사층(42)에 의해 방사된 광선을 상기 에어로졸 매트릭스 재료에 집결시키는데 사용된다. 본 실시예에서, 상기 챔버(411)의 하부벽의 내표면은 제1 반사층(412)을 코팅하며, 제1 반사층(412)은 은, 알루미늄 또는 이들의 합금과 같은 재료로 제조될 수 있으며, 여기서 특별 제한을 하지 않는다. 상기 챔버(411)의 하부벽도 광 반사 재료로 제조될 수 있음을 이해 가능하다. 바람직하게는, 제1 광 반사 오목면은 구면이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 13을 참조하면, 본 실시예의 에어로졸 생성 장치는 단열 튜브(7)를 더 포함하고, 상기 단열 튜브(7)는 베이스 바디(41)에 슬리빙되고, 상기 단열 튜브(7)는 챔버(411)와 마주하는 제2 광 반사 오목면(71)을 가지며, 상기 제2 광 반사 오목면(71)은 상기 베이스 바디(41)의 외주면을 둘러싸도록 구성되고, 상기 제2 광 반사 오목면(71)은 상기 적외선 복사층(42)에 의해 생성된 적외선을 에어로졸 매트릭스 재료에 집결하는데 사용된다. 본 실시예에서, 상기 단열 튜브(7) 내표면은 은, 알루미늄 또는 이들의 합금과 같은 재료로 제조될 수 있는 제2 반사층(72)이 코팅되며, 여기에 특별히 제한되지 않는다. 상기 단열 튜브(7)도 광 반사 재료로 제조될 수 있음을 이해 가능하다. 바람직하게는, 상기 제2 광 반사 오목면(71)은 구면이다.

본 실시예의 베이스 바디(41)는 관 형상을 가지며, 상기 베이스 바디(41)의 상단은 개구단이며, 상기 베이스 바디(41)의 하단은 폐쇄단이다. 상기 베이스 바디(41)의 양단에는 제3 전극(63) 및 제4 전극(64)을 각각 슬리빙으로 구성하며, 상기 베이스 바디(41) 하부에 제2 전극(62)을 구성하며, 상기 제2 전극(62), 제3 전극(63) 및 제4 전극(64)은 도선을 통해 배터리(3)에 전기적으로 연결된다. 상기 제3 전극(63) 및 제4 전극(64)은 모두 상기 베이스 바디(41)와 상기 단열 튜브(7) 사이에 위치한다. 상기 적외선 방사층(42)은 제1 적외선 방사층(421)과 제2 적외선 방사층(422)을 포함하며, 상기 제1 적외선 방사층(421)은 상기 베이스 바디(41) 외표면의 하단면 부위에 위치하며, 상기 제2 전극(62) 및 상기 제4 전극(64)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 적외선 방사층(422)은 상기 베이스 바디(41)의 측면 부위에 위치하며 상기 제3 전극(63) 및 상기 제4 전극(64)과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 적외선 방사층(422)은 상기 베이스 바디(41)의 측벽을 둘러싸도록 구성된다. 상기 집광 렌즈와 베이스 바디(41)는 일체 구조로 형성되어 상기 챔버(411)의 하부에 위치한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 14를 참조하면, 본 실시예는 이전 실시예와 구조가 유사하며, 상기 베이스 바디(41)는 상기 챔버(411)에 인접한 내표면, 및 상기 내표면에 대향 구성되는 외표면을 포함하며, 집광 렌즈는 해당 내표면과 외표면 사이에 형성되며, 이 중, 상기 외표면은 상기 베이스 바디(41)의 하단면을 포함한다. 차이점이라면: 본 실시예에서 베이스 바디(41)의 하단면은 챔버(411) 내부로 돌출된 호면이고, 제1 적외선 방사층(421)은 상기 호면 상에 구성되는 데 있다. 구체적으로, 상기 베이스 바디(41)의 하부벽은 오목-볼록 렌즈이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 15를 참조하면, 본 실시예는 이전 실시예와 구조가 유사하며, 상이한 점이라면: 본 실시예에서 베이스 바디(41)의 하단면은 챔버(411)에 배향된 오목한 호면을 가지며, 제1 적외선 방사층(421)은 상기 호면 상에 구성된다. 구체적으로, 상기 베이스 바디(41)의 하부벽은 양면 볼록 렌즈이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 16을 참조하면, 본 실시예는 이전 실시예와 구조가 유사하며, 상이한 점이라면: 본 실시예에서 베이스 바디(41)의 하단면은 평면이고, 상기 베이스 바디(41)의 하부벽은 프레넬 렌즈이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 부분적인 구조 단면도를 도시한 도 17를 참조하면, 본 실시예는 이전 실시예와 구조가 유사하며, 상이한 점이라면: 본 실시예에서 집광 기구(43)는 챔버(411) 내부에 위치된 제1 광 반사 오목면을 포함한다. 구체적으로, 본 실시예에서 베이스 바디(41)는 관 형상을 가지며, 제1 광 반사 오목면은 상기 챔버(411)의 하부벽 부위에 위치하며, 적외선 방사층(42)이 베이스 바디(41)의 측면 부위에 위치하며, 상기 베이스 바디(41)의 외주면을 둘러싸도록 구성된다. 본 실시예에서, 상기 챔버(411)의 하부벽 내표면에는 은, 알루미늄 또는 이들의 합금과 같은 재료로 제조될 수 있는 1층의 제3 광 반사층(413)을 코팅하며, 여기서 특별 제한을 하지 않는다. 상기 챔버(411)의 하부벽도 광 반사 재료로 제조될 수 있음을 이해 가능하다.

이상과 같은 설명을 요약해 보면, 우선, 상기 적외선 방사층(42)을 통해 상기 베이스 바디(41)상에 구성되어, 상기 궐련에 대한 적외선 가열을 수행하며, 상기 적외선은 상대적으로 우수한 재료 침투력을 가지며 궐련 내부와 외부를 동시에 가열할 수 있으므로, 에어로졸 형성 속도가 빠르며; 다음으로, 상기 발열체(4)는 상기 베이스 바디(4) 상에 위치한 집광 기구(43)를 더 포함하고 있기 때문에, 상기 집광 기구(43)를 사용하여 상기 적외선을 상기 에어로졸 매트릭스 재료로 집결시켜 주어, 에너지를 에어로졸 매트릭스 재료에 충분히 집중 시킬 수 있어, 에너지 이용률을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 에어로졸 형성 속도도 진일보 높여 줄 수 있다.

본 발명의 명세서 및 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 제공하고 있지만, 본 명세서에 기재된 실시예에 제한되지 않음에 유의해야 한다. 또한, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 위의 설명에 기반하여 개선하거나 변형할 수 있으며, 이와 같은 모든 개선 및 변형은 본 발명에 기재된 특허 청구 보호 범위에 속함은 자명하다.

Claims (20)

1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
   상기 에어로졸 생성 장치는 발열체를 포함하며, 상기 발열체는 베이스 바디, 적외선 방사층 및 적어도 하나의 집광 기구을 포함하고, 상기 베이스 바디는 챔버를 구비하며, 상기 챔버는 에어로졸 매트릭스 재료를 수용하는 데 사용되며; 상기 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 표면에 구성되어, 챔버에 수용된 에어로졸 매트릭스 재료를 가열하기 위한 적외선 방사를 생성하며; 상기 적어도 하나의 집광 기구는 베이스 바디 상에 결합되어, 상기 방사된 적외선을 상기 챔버 내부로 집결시켜, 상기 에어로졸 매트릭스 재료의 적어도 일부를 가열하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 집광 기구는 상기 적외선 방사층과 상기 챔버 사이에 위치하는 집광 렌즈를 포함하며, 상기 적외선 방사층은 상기 챔버로부터 멀어지는 상기 베이스 바디 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 집광 렌즈는 상기 챔버 하부에 위치하며, 상기 적외선 방사층은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디 외표면의 하단면 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 집광 렌즈는 볼록 렌즈 또는/및 프레넬 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 베이스 바디는 상기 챔버에 인접한 내표면, 및 상기 내표면과 대향되게 구성된 외표면을 포함하며, 상기 집광 렌즈는 상기 내표면과 외표면 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 내표면 또는 외표면은 챔버 내부로 돌출되거나 챔버로부터 배향되게 오목한 호면을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 적외선 방사층은 제1 적외선 방사층을 포함하며, 상기 제1 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 외표면의 하단면 부위에 위치하며;
   상기 외표면은 챔버를 향하여 돌출되거나 챔버로부터 배향되는 오목한 호면을 포함하며, 상기 제1 적외선 방사층은 상기 호면 상에 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 세로 방향으로 연장되는 상기 챔버가 형성되며, 상기 집광 렌즈는 상기 베이스 바디 내표면 상에 형성되고 상기 챔버의 세로 방향을 따라 연장 구성되는 돌출되거나 오목한 스트립 형상의 호면을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 스트립 형상의 호면 수량은 여러 개이며, 다수의 상기 스트립 형상의 호면은 상기 챔버의 원주를 따라 등간격으로 구성되며, 상기 적외선 방사층은 적어도 일부를 상기 베이스 바디의 외주면을 둘러싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 바디는 둥근 관 형상을 가지며, 상기 스트립 호면은 상기 챔버의 세로 방향을 따라 돌출 연장되어 구성되며, 상기 스트립 형상의 호면이 소재한 원의 원심은 상기 베이스 바디의 외주면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 스트립 형상 호면의 호 높이는 0.03-0.3mm인 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집광 기구와 상기 베이스 바디는 일체 구조로 형성되거나, 또는 상기 집광 기구와 베이스 바디는 억지 끼워맞춤으로 연결되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 집광 기구는 상기 챔버 내에 위치하는 제1 광 반사 오목면을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 상기 제1 광 반사 오목면은 상기 챔버의 하부벽 부위에 위치하며, 상기 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 측면 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
15. 제14항에 있어서,상기 적외선 방사층은 상기 베이스 바디의 외주면을 둘러싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는 단열 튜브를 더 포함하며, 상기 단열 튜브는 베이스 바디 상에 슬리빙되고, 상기 단열 튜브는 상기 챔버를 향하는 제2 광 반사 오목면을 구비하며, 상기 제2 광 반사 오목면은 상기 적외선 방사층에 의해 생성된 적외선을 에어로졸 매트릭스 재료에 집결시키는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 상기 베이스 바디의 상단은 개구단이고, 상기 베이스 바디의 하단은 폐쇄단이며; 상기 적외선 방사층은 제2 적외선 방사층을 더 포함하며, 상기 제2 적외선 방사층은 상기 베이스 바디 측면 부위에 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 적외선 방사층은 상기 베이스 바디의 측벽을 둘러싸도록 구성되며, 상기 제2 광 반사 오목면은 상기 베이스 바디의 외주면을 둘러싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
19. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베이스 바디는 관 형상을 가지며, 상기 베이스 바디의 상단은 개구단이고, 상기 베이스 바디 하단은 폐쇄단이며; 상기 적외선 방사층은 적어도 부분적으로 상기 베이스 바디의 하부면 부위에 위치하며; 상기 에어로졸 생성 장치는 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 적외선 방사층의 외주 가장자리를 둘러싸도록 구성되고 상기 적외선 방사층과 전기적으로 연결되며, 상기 제2 전극은 상기 베이스 바디의 하부면 부위에 있는 상기 적외선 방사층과 대체적으로 중앙 영역에서 탄성적으로 맞닿아 접속되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
20. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는 상기 베이스 바디에 탈착 가능하게 연결되는 지지 부재를 더 포함하며, 상기 지지 부재는 적어도 부분적으로 상기 챔버 내부로 연장되며, 상기 집광 기구로부터 미리 설정된 거리만큼 이격되며, 상기 지지 부재 상에는 에어로졸 매트릭스 재료를 방치하기 위한 방치홈이 구성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.

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