KR20220139864A - 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자와 온도 제어방법 - Google Patents
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Abstract
복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자(1)와 온도 제어방법에 있어서, 발열소자(1)는 2개의 서로 다른 전기 전도재를 통해 용접점(3) 지점에서 용접해 일체식으로 형성된 발열체(4)를 포함하고, 발열소자(1)에는 발열체(4)를 제외한 온도 측정소자를 설치하지 않는다. 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자(1)의 발열체(4)는 2개의 전기 전도재를 용접해 구성되고, 높은 전압이 통할 경우, 2개의 전기 전도재를 발열체(4)로 삼아 발열을 진행하며; 전압 공급이 정지될 경우, 2개의 전기 전도재를 서모커플(Thermocouple) 온도 측정센서로 삼아 발열소자(1)의 온도를 측정한다. 종래의 발열소자에 대비해, 온도 측정 센서를 줄이고, 발열소자(1)의 제조공정을 간소화하고, 가열소자의 성능을 높이고, 담배의 베이킹 효과를 향상시키고, 생산 원가를 낮추고, 소비자들에게 더 우수한 사용감을 제공한다.
Description
본 발명은 신형 흡연도구의 발열소자 기술분야에 속하고, 특히, 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자와 온도 제어방법에 관한 것이다.
종래기술에 따른 가열 불연소 궐련 흡연도구의 발열소자는 주로 기본상 발열사와 서모커플(Thermocouple)을 포설해 발열과 온도 측정을 실현한다. 서모커플과 발열사 간의 거리가 비교적 가깝고, 발열소자에 단락(short circuit) 현상이 쉽게 발생하고, 발열소자의 제조공정이 복잡하다. 또한, 발열 전기회로와 온도측정 전기회로를 별도로 설계하므로, 전기회로가 복잡하다.
상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명을 창출한다.
본 발명은 제1 측면에서 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자를 제공하며, 상기 발열소자(1)는 2개의 서로 다른 전기 전도재를 통해 용접점(3) 지점에서 용접해 일체식으로 구성된 발열체(4)를 포함하고, 상기 발열소자(1)에는 상기 발열체(4)를 제외한 온도 측정소자를 설치하지 않는다.
2개의 금속 또는 합금 재료는 용접한 후, 전기가 통하는 상황에서 온도 상승 및 발열을 진행하고, 전기가 통하지 않는 상황에서 서모커플(Thermocouple) 온도 측정센서로 삼아 온도 측정을 진행하는 재료로 삼을 수 있다.
상기 용접점(3)은 상기 발열소자의 온도장 분포에 의해 위치를 선택할 수 있다. 통상적인 상황에서, 용접점(3)의 위치는 전체 발열소자의 고온 위치이다.
바람직하게, 상기 2개의 서로 다른 전기 전도재는 2개의 서로 다른 금속, 2개의 서로 다른 합금이거나 또는 2개 재료 중 하나가 금속이고 다른 하나가 합금인 경우가 포함된다.
바람직하게, 상기 발열소자(1)의 형상은 편 형상 구조, 막대 형상 구조 또는 컵 형상 구조를 포함하고, 상기 발열체(4)는 상기 편 형상 구조, 막대 형상 구조 또는 컵 형상 구조의 중공 내부 또는 외벽에 설치한다.
바람직하게, 상기 발열소자(1)는 케이스(2)를 더 포함하며;
여기에서, 상기 케이스(2)는 중공 챔버를 구비하며;
상기 발열체(4)는 상기 케이스(2)의 중공 챔버 내부에 설치한다.
상기 발열체(4)의 말단은 상기 케이스(2)를 노출한 2개의 발열회로 핀(pin)(6)을 구비한다.
바람직하게, 상기 발열체(4)의 구조는 한 구간 나선 권선의 구조 또는 구간별 나선 권선의 구조 또는 지그재그식 구조를 포함한다.
바람직하게, 상기 발열체(4)의 2개의 서로 다른 전기 전도재의 조합은 백금-로듐 합금과 백금, 니켈-크롬 합금과 니켈-실리콘 합금, 니켈-크롬-실리콘 합금과 니켈-실리콘 합금의 3개를 포함한다.
바람직하게, 상기 케이스(2)의 중공 챔버 내벽은 절연층을 구비한다.
바람직하게, 상기 케이스(2) 재료는 세라믹, 금속, 금속산화물 또는 합금에서부터 선택된다.
상기 케이스(2)의 형상은 팁을 구비한 중공 원기둥형 또는 보검형이고,
바람직하게, 상기 케이스(2)는 다수 개의 재료를 압착 접합해 구성되고, 일체식으로 성형될 수도 있다.
바람직하게, 상기 발열소자는 상기 발열소자의 바닥부에 설치한 베이스(5)를 더 포함한다. 베이스(5)는 발열체(4)를 고정시켜 보호하는 역할을 한다.
본 발명은 제2 측면에서 복합형 승온 및 제어 일체식 발열소자의 온도 제어방법을 제공하고, 제1 측면에 기재된 발열소자(1)를 그 상부의 2개의 발열회로 핀(pin)(6)을 통해 회로 제어장치의 양극 및 음극과 전기적으로 연결하고, 상기 온도 제어방법은 아래의 단계를 포함한다.
단계 A: 상기 회로 제어장치를 조절해 그가 상기 발열소자(1)에 제1 전압
을 제공하도록 하고, 이 때 상기 발열체(4)에 전류가 통과하고, 상기 발열체(4)에 대한 온도 상승 및 발열을 이루어 발열체로 삼고 온도 제어를 실현하며;
단계 B: 상기 회로 제어장치를 조절하고, 상기 발열소자(1)에 대한 전압 공급을 정지하고, 이 때 상기 발열체(4)를 서모커플 온도 측정센서로 삼고, 상기 발열소자(1)의 온도에 대한 검측을 진행하여 온도 검측을 실현한다.
바람직하게, 일정한 시간 내에 회로 제어장치를 통해 상기 발열체(4)에 공급하는 전압을 주기적으로 조절하고, 상기 온도 제어와 상기 온도 검측의 과정을 주기적으로 실현한다.
상기 기술방안은 서로 모순되지 않는 전제하에 자유로운 조합이 가능하다.
본 발명은 아래의 유익한 효과를 이룬다.
본 발명은 최초로 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자를 설계하여 가열 불연소 궐련 발열소자의 온도 제어 아이디어에 새로운 방법을 제공한다. 발열체는 2개의 전기 전도재를 용접해 형성되고, 높은 전압이 통할 경우, 2개의 전기 전도재가 발열체로 되어 발열을 진행하며; 전압 공급이 정지될 경우, 2개의 전기 전도재를 서모커플(Thermocouple) 온도 측정센서로 삼고 발열소자의 온도를 측정한다. 종래의 발열소자에 대비해, 온도 측정 센서를 줄이고, 발열소자의 제조공정을 간소화하고, 가열소자의 성능을 높이고, 담배의 베이킹 효과를 향상시키고, 생산 원가를 낮추고, 소비자들에게 더 우수한 사용감을 제공한다.
도 1은 실시예 1에 따른 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자의 설명도이고;
도 2는 실시예 2에 따른 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자의 온도제어 및 검측신호 파형도이다.
도 2는 실시예 2에 따른 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자의 온도제어 및 검측신호 파형도이다.
이하, 구체적인 실시방식을 통해 본 발명의 내용을 더 설명한다.
실시예 1
도 1에 도시된 바와 같이, 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자(1)는 케이스(2), 용접점(3), 발열체(4), 베이스(5)를 포함한다. 상기 발열소자(1)에는 상기 발열체(4)를 제외한 온도 측정소자를 설치하지 않는다.
상기 발열소자(1)는 팁을 구비한 막대형이다. 상기 케이스(2)는 2개의 금속편을 압착 접합해 구성하고, 2개의 경계를 압착 접합해 완전히 밀폐시키고, 중간에 캐비티를 남기고, 그 내부에 발열체(4)를 설치한다. 상기 발열체(4)는 2개의 서로 다른 합금 재료인 니켈-크롬 합금과 니켈-실리콘 합금을 용접점(3) 지점에 용접해 일체식으로 구성한다. 상기 발열체(4)는 한 구간 나선 권선식 필라멘트(filament)형상의 구조이고, 말단은 상기 케이스(2)와 상기 베이스(5)를 노출한 2개의 발열회로 핀(pin)(6)을 구비한다. 상기 베이스(5)는 상기 발열소자(1)의 바닥부에 설치한다.
실시예 2
복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자의 온도 측정방법은, 실시예 1에 기재된 발열소자(1)를 그 상부의 2개의 발열회로 핀(pin)(6)을 통해 회로 제어장치의 양극 및 음극과 전기적으로 연결하고, 상기 온도 제어방법은 아래의 단계를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 온도 제어에 있어서(전압이 배터리 전압인 상태에서), PWM를 통해 전자 스위치를 조절하고, 더 나아가, 상기 발열체(4)에 제공하는 전압을 조절하고, 그에 대한 온도 제어를 진행하며; 온도 검측에 있어서(전압이 0인 상태에서), 상기 발열체(4)는 t0 시간 내에 발열소자의 온도에 대한 테스트를 진행한다.
상술한 내용은 본 발명의 구체적인 실시방식일 뿐으로서, 본 발명의 보호범위는 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야를 숙지하고 있는 모든 기술자들이 본 발명이 게재한 기술범위 내에서 어려움 없이 진행한 변경 또는 치환은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 청구항의 보호범위를 기준으로 확정되어야 한다.
1: 발열소자
2: 케이스
3: 용접점
4: 발열체
5: 베이스
6: 발열회로 핀(pin)
2: 케이스
3: 용접점
4: 발열체
5: 베이스
6: 발열회로 핀(pin)
Claims (10)
- 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자에 있어서,
상기 발열소자(1)는 2개의 서로 다른 전기 전도재를 통해 용접점(3) 지점에서 용접해 일체식으로 구성된 발열체(4)를 포함하고, 상기 발열소자(1)에는 상기 발열체(4)를 제외한 온도 측정소자를 설치하지 않는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제1항에 있어서,
상기 2개의 서로 다른 전기 전도재는 2개의 서로 다른 금속, 2개의 서로 다른 합금이거나 또는 2개 재료 중 하나가 금속이고 다른 하나가 합금인 경우가 포함되는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제1항에 있어서,
상기 발열소자(1)의 형상은 편 형상 구조, 막대 형상 구조 또는 컵 형상 구조를 포함하고, 상기 발열체(4)는 상기 편 형상 구조, 막대 형상 구조 또는 컵 형상 구조의 중공 내부 또는 외벽에 설치하는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제1항에 있어서,
상기 발열소자(1)는 케이스(2)를 더 포함하며;
여기에서, 상기 케이스(2)는 중공 챔버를 구비하며;
상기 발열체(4)는 상기 케이스(2)의 중공 챔버 내부에 설치되고;
상기 발열체(4)의 말단은 상기 케이스(2)를 노출한 2개의 발열회로 핀(pin)(6)을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제1항에 있어서,
상기 발열체(4)의 구조는 한 구간 나선 권선의 구조 또는 구간별 나선 권선의 구조 또는 지그재그식 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제1항에 있어서,
상기 발열체(4)의 2개의 서로 다른 전기 전도재의 조합은 백금-로듐 합금과 백금, 니켈-크롬 합금과 니켈-실리콘 합금, 니켈-크롬-실리콘 합금과 니켈-실리콘 합금의 3개를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제4항에 있어서,
상기 케이스(2)의 중공 챔버 내벽은 절연층을 구비하는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 제4항에 있어서,
상기 케이스(2) 재료는 세라믹, 금속, 금속산화물 또는 합금에서부터 선택되는 것을 특징으로 하는 복합형 온도 상승 및 제어 일체식 발열소자. - 복합형 승온 및 제어 일체식 발열소자의 온도 제어방법에 있어서,
제1항의 발열소자(1)를 그 상부의 2개의 발열회로 핀(pin)(6)을 통해 회로 제어장치의 양극 및 음극과 전기적으로 연결하고, 상기 온도 제어방법은 아래의 단계,
단계 A: 상기 회로 제어장치를 조절해 그가 상기 발열소자(1)에 제1 전압을 제공하도록 하고, 이 때 상기 발열체(4)에 전류가 통과하고, 상기 발열체(4)에 대한 온도 상승 및 발열을 이루어 발열체로 삼고 온도 제어를 실현하는 단계;
단계 B: 상기 회로 제어장치를 조절하고, 상기 발열소자(1)에 대한 전압 공급을 정지하고, 이 때 상기 발열체(4)를 서모커플 온도 측정센서로 삼고, 상기 발열소자(1)의 온도에 대한 검측을 진행하여 온도 검측을 실현하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합형 승온 및 제어 일체식 발열소자의 온도 제어방법. - 제9항에 있어서,
일정한 시간 내에 회로 제어장치를 통해 상기 발열체(4)에 공급하는 전압을 주기적으로 조절하고, 상기 온도 제어와 상기 온도 검측의 과정을 주기적으로 실현하는 것을 특징으로 하는 복합형 승온 및 제어 일체식 발열소자의 온도 제어방법.
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