KR20230055307A - 권선 가이드 일체형 히터 프레임 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 권선 가이드 일체형 히터 프레임에 관한 것이다.
본 발명은 저항 가열 또는 유도 가열에 사용되는 코일이 권선되는 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 있어서, 박판 압출 형성되는 원통형 프레임 본체; 프레임 본체의 압출 형성 시 일체로 성형되며 종방향으로 돌출 형성되는 가이드 리브; 및 가이드 리브에 형성되며 코일이 프레임 본체에 권선될 때 코일이 삽입되어 위치가 안내되는 가이드 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 제공한다.
본 발명은 저항 가열 또는 유도 가열에 사용되는 코일이 권선되는 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 있어서, 박판 압출 형성되는 원통형 프레임 본체; 프레임 본체의 압출 형성 시 일체로 성형되며 종방향으로 돌출 형성되는 가이드 리브; 및 가이드 리브에 형성되며 코일이 프레임 본체에 권선될 때 코일이 삽입되어 위치가 안내되는 가이드 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 제공한다.
Description
본 발명은 권선 가이드 일체형 히터 프레임에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 장치를 도시한 도면, 도 2는 인덕터 코일과 서셉터 및 인턱터 코일에 의해 발생하는 자기장을 도시한 도면이다. 유도 가열 장치(1)는, 플라스틱으로 형성될 수 있는 장치 하우징(10), 및 충전식 배터리(11a)를 포함하는 DC 전원(11)(도 2 참조)을 포함하고 있다.
유도 가열 장치(1)는, 충전식 배터리(11a)를 충전하기 위한 충전 스테이션(charging station) 또는 충전 장치에 유도 가열 장치를 도킹하기 위한 핀(12a)을 포함하는 도킹 포트(docking port; 12)를 더 포함하고 있다. 또한, 유도 가열 장치(1)는 원하는 주파수, 예를 들어 상기에서 언급한 바와 같이 5MHz의 주파수에서 작동하도록 구성된 전력 공급 전자기기(13)를 포함하고 있다. 전력 공급 전자기기(13)는, 적절한 전기 연결부(13a)를 통해 충전식 배터리(110)에 전기적으로 연결되어 있다.
서셉터(21)를 포함하는 담배-함유 고체 에어로졸 형성 기재(20)는 장치 하우징(10)의 근위 말단에서 공동(14) 내에 수용되어서, 작동하는 동안, 인덕터(L2)(나선형으로 권선된 원통형 인덕터 코일(L2)이 흡연 물품(2)의 담배-함유 고체 에어로졸 형성 기재(20)의 서셉터(21)에 유도 결합된다. 흡연 물품(2)의 필터부(22)는 유도 가열 장치(1)의 공동(14) 외부에 배열되어서, 작동 동안, 소비자가 필터부(22)를 통해 에어로졸을 흡인할 수도 있다.
유도 가열 장치는 에어로졸 형성 기재에 열적으로 인접하여 배열되어 있는 인덕터(inductor)를 포함하고, 에어로졸 형성 기재는 서셉터(susceptor)를 포함하고 있다. 인덕터의 교번 자기장은 서셉터에 히스테리시스 손실(hysteresis loss)과 와류(eddy current)를 발생시켜, 서셉터로 하여금, 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 성분을 방출할 수 있는 온도까지 에어로졸 형성 기재를 가열하게 한다.
그런데 유도 가열 장치의 발열 효율은 인덕터 코일(L2)에 의해 형성된 자속이 지나는 단면에 비례한다. 도 2를 참조하면, 종래의 원통형 인덕터 코일(L2)이 원통형 서셉터(21) 주위에 배치될 경우, 인덕터 코일(L2)의 자속은 파란 화살표로 표시한 것과 같이 형성된다.
그런데, 인덕터 코일(L2)의 간격이 불균일할 경우, 히터의 발열이 불균일해진다는 단점이 있다. 인덕터 코일(L2)의 권선 간격을 일정 간격으로 유지할 수 있도록 히터에 권선 가이드를 부착할 경우 권선 가이드를 가열하는데 히터의 열을 빼앗기게 된다는 단점이 있다.
도 3은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 히터 프레임과 권선 가이드를 도시한 도면, 도 4는 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 코일이 권선된 모습을 도시한 도면이다.
종래 기술에 따르면 원통형 메인 프레임(30)에 권선 가이드(40)가 결합되며, 권선 가이드(40)에 의해 코일(50)이 가이드되며 권선된다. 권선 가이드(40)는 메인 프레임(30)의 외주에 결합하기 위한 결합부(41)와 메인 프레임(30)의 외면에 접하며 종방향으로 연장된 가이드부(42), 가이드 부에(42)에 돌출 형성된 리브(43)와 리브(43)에 형성된 복수 개의 가이드 홈(44)을 구비한다. 가이드 홈(44) 내에 코일(50)이 끼워지며 코일(50)의 권선 위치가 안내된다. 원통형 메인 프레임(30)은 프레임 홀(60)에 설치된다.
본 발명은 인덕터 코일의 권선 간격을 일정하게 유지해주는 권선 가이드를 박판 압출 성형하여 히터의 메인 프레임과 일체화한 권선 가이드 일체형 인덕션 히터 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 저항 가열 또는 유도 가열에 사용되는 코일이 권선되는 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 있어서, 박판 압출 형성되는 원통형 프레임 본체; 프레임 본체의 압출 형성 시 일체로 성형되며 종방향으로 돌출 형성되는 가이드 리브; 및 가이드 리브에 형성되며 코일이 프레임 본체에 권선될 때 코일이 삽입되어 위치가 안내되는 가이드 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 프레임 본체는 0.4mm 이하의 박판으로 제조되는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 가이드 홈은 절삭, 레이저, 타발, 드릴링 중 어느 한 방법으로 가이드 리브의 일부를 삭제하여 형성되는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 제공한다.
본 발명이 제공하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임은 히터를 구성하는 프레임 본체와 권선의 위치를 고정 시켜주는 권선 가이드를 일체화 해 박판 압출 성형 함으로써, 권선의 형상 유지 및 권선의 위치 제어를 한 부품으로 수행할 수 있다는 장점이 있다.
또한 별도의 권선 가이드를 생략함으로써, 권선 가이드를 통해 발생하는 열 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 히터 권선 가이드를 제거함으로써, 충분한 에어갭을 확보하여 단열 성능을 높일 수 있고, 조립 부품 수를 줄여 원가 절감 및 조립 공수 절감 효과를 누릴 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 형성 기재를 가열하기 위한 유도 가열 장치를 도시한 도면,
도 2는 인덕터 코일과 서셉터 및 인턱터 코일에 의해 발생하는 자기장을 도시한 도면,
도 3은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 히터 프레임과 권선 가이드를 도시한 도면,
도 4는 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 코일이 권선된 모습을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임의 가이드 홈 형성 전 압출 제품을 도시한 도면,
도 7은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 레이저 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 8은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 타발 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 9는 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 드릴링 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 10은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 절삭 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 인덕터 코일과 서셉터 및 인턱터 코일에 의해 발생하는 자기장을 도시한 도면,
도 3은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 히터 프레임과 권선 가이드를 도시한 도면,
도 4는 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 코일이 권선된 모습을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임의 가이드 홈 형성 전 압출 제품을 도시한 도면,
도 7은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 레이저 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 8은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 타발 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 9는 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 드릴링 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 10은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 절삭 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하세 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임(100)은, 박판 압출 형성되는 원통형 프레임 본체(110)와, 프레임 본체(110)의 압출 형성 시 일체로 성형되며 종방향으로 돌출 형성되는 가이드 리브(120)와, 가이드 리브(120)에 형성되며 코일이 프레임 본체(110)에 권선될 때 코일이 삽입되어 위치가 안내되는 가이드 홈(122)을 포함한다.
이때, 프레임 본체(110)는 0.4mm의 박판이 압출되어 형성되며, 가이드 리브(120)는 본체(110)의 압출 형성 시에 동시에 일체로 형성된다.
가이드 리브(120)는 본체(110)의 압출 형성 후에 가이드 홈(122)은 별도 가공을 통해 이루어진다.
가이드 리브(120)는 본체(110)의 마주보는 위치에 한 쌍이 대칭 형성된다. 가이드 홈(122)의 배치에 따라 코일이 프레임 본체(110)에 권선될 때, 일정한 각도록 경사지게 고정된다.
이때, 가이드 홈(122)의 깊이는 코일의 지름보다 커서, 코일이 가이드 홈(122) 내로 완전히 삽입되어 가이드 리브(120) 밖으로 돌출되지 않는 것이 바람직하다.
같은 가이드 리브(120)에 형성된 이웃하는 가이드 홈(122)들은 h의 높이 차로 이격 형성된다. 서로 다른 가이드 리브(120)에 형성되는 가이드 홈(122)들은 반대편 가이드 리브(120)의 이웃하는 가이드 홈(122)들의 중간 위치에 형성된다. 즉, 일측 가이드 리브(120)에 형성된 가이드 홈(122)과 반대측 가이드 리브(120)에 형성된 이웃하는 가이드 홈(122)들은 높이 차가 h/2가 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 권선 가이드 일체형 히터 프레임의 가이드 홈 형성 전 압출 제품을 도시한 도면이다. 압출 성형 후에는 프레임의 본체(110a) 외면에 가이드 리브(120a)만 돌출 형성되어 있으며, 가이드 홈은 형성되어 있지 않다. 가이드 홈은 레이저 가공, 타발 가공, 드릴링 가공, 절삭 가공 등 별도의 공정을 통해서 형성된다.
도 7은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 레이저 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
프레임의 본체(110a) 외면에 가이드 리브(120a)가 형성된 압출 제품을 지그에 안착시킨 다음 레이저를 이용하여 홈을 가공한다.
도 8은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 타발 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
프레임 본체(110a)의 외면에 가이드 리브(120a)가 형성된 압출 제품을 지그에 안착시킨 다음 프레스 기계를 이용해 가이드 리브(120a)의 일부를 타발하여 홈을 가공한다.
도 9는 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 드릴링 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
프레임 본체(110a)의 외면에 가이드 리브(120a)가 형성된 압출 제품을 지그에 안착시킨 다음 드릴을 이용해 가이드 리브(120a)의 일부를 드릴링하여 홈을 가공한다.
도 10은 도 6의 압출 제품에 가이드 홈을 절삭 가공하는 모습을 개략적으로 도시한 도면.
프레임 본체(110a)의 외면에 가이드 리브(120a)가 형성된 압출 제품의 양단을 고정한 다음, 홈을 가공하기 위한 공구를 고속으로 회전시키면서 가이드 리브(120a)로 접근시킨다. 고속회전하는 공구가 가이드 리브(120a)에 닿으면 공구의 모양을 따라 절삭되어 홈이 형성된다.
Claims (3)
- 저항 가열 또는 유도 가열에 사용되는 코일이 권선되는 미세입자 발생장치의 히터 프레임에 있어서,
박판 압출 형성되는 원통형 프레임 본체;
프레임 본체의 압출 형성 시 일체로 성형되며 종방향으로 돌출 형성되는 가이드 리브;
가이드 리브에 형성되며 코일이 프레임 본체에 권선될 때 코일이 삽입되어 위치가 안내되는 가이드 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임. - 제1항에 있어서,
프레임 본체는 0.4mm 이하의 박판으로 제조되는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임. - 제1항에 있어서,
가이드 홈은 절삭, 레이저, 타발, 드릴링 중 어느 한 방법으로 가이드 리브의 일부를 삭제하여 형성되는 것을 특징으로 하는 권선 가이드 일체형 히터 프레임.
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