KR20230116426A - 궐련형 전자담배장치용 히터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 궐련형 전자담배장치용 히터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 궐련형 전자담배장치에 체결되는 궐련의 담뱃잎을 가열하기 위한 온도로 신속하게 도달할 수 있어 대기시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 저전력으로 충분한 발열이 가능하여 사용횟수를 증가시킬 수 있는 궐련형 전자담배장치용 히터에 관한 것이다.
Description
본 발명은 궐련형 전자담배장치용 히터에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 궐련형 전자담배장치에 체결되는 궐련의 담뱃잎을 가열하기 위한 온도로 신속하게 도달할 수 있어 대기시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 저전력으로 충분한 발열이 가능하여 사용횟수를 증가시킬 수 있는 궐련형 전자담배장치용 히터에 관한 것이다.
전기를 이용해 피우는 전자담배는 열을 이용해 발생한 증기를 흡입하는 방식의 담배로서 대중적으로 이용하는 전자담배의 유형에는 액상형과 궐련형 두 가지가 있다.
여기서, 액상형 전자담배는 니코틴이 들어있는 액상을 끓여 그 수증기를 흡입하는 방식이고, 궐련현 전자담배는 기존의 담배처럼 담뱃잎을 사용하지만 담뱃잎을 태워서 피우는 기존의 연초와 달리 담뱃잎을 찌거나 가열해서 피우는 방식이다.
특히 궐련형 전자담배의 경우 액상형 전자담배에 사용되는 니코틴 액상물질의 오사용 문제를 해결하면서 기존 담배와 비슷한 맛을 느낄 수 있는 장점이 있다.
그러나, 종래 궐련형 전자담배장치는 히터로서 세라믹 재질을 사용하기 때문에 궐련을 가열하기 위한 온도로 도달하는 시간이 지연되어 대기시간이 장시간 소요되고, 해당 온도를 유지하기 위해서는 많은 양의 소비전력이 요구되어 배터리 사용시간 단축에 의해 사용횟수가 제한되는 문제가 있다.
따라서, 궐련의 담뱃잎을 가열하기 위한 온도로 신속하게 도달할 수 있어 대기시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 저전력으로 충분한 발열이 가능하여 사용횟수를 증가시킬 수 있는 궐련형 전자담배장치용 히터가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 궐련의 담뱃잎을 가열하기 위한 온도로 신속하게 도달할 수 있어 대기시간을 단축할 수 있는 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 저전력으로 충분한 발열이 가능하여 사용횟수를 증가시킬 수 있는 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
베이스 필름; 상기 베이스 필름의 상부면에 형성된 금속 발열층; 상기 금속 발열층 위에 형성된 절연층; 및 상기 절연층 위에 형성된 탄소계 발열층을 포함하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
여기서, 상기 금속 발열층은 전도성 금속 소재로 이루어진 금속 열선이 특정 패턴으로 배열됨으로써 형성되고, 상기 금속 열선의 양 말단은 각각 서로 다른 극성의 전원이 인가될 수 있으며, 상기 절연층은 상기 금속 열선을 적어도 부분적으로 노출시키는 제1 타공부 및 제2 타공부를 구비하고, 상기 탄소계 발열층은 상기 제1 타공부 및 제2 타공부 각각을 통해 서로 다른 극성의 전원이 인가되는 금속 열선과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
또한, 상기 베이스 필름은 궐련의 측면과 접촉하는 평면 필름, 전원 단자가 결합되는 연장 필름 및 궐련의 하부에서 담뱃잎이 노출된 부분과 접촉하는 원형 필름을 포함하고, 상기 금속 발열층은 상기 평면 필름의 상부면에 복수 회 굴곡되는 패턴으로 배열된 제1 금속 패턴 및 상기 연장 필름의 상부면과 상기 원형 필름에 배열된 제2 금속 패턴을 포함하며, 상기 제1 타공부는 상기 제1 금속 패턴 중 최상부 금속 열선이 적어도 부분적으로 노출되도록 구비되고, 상기 제2 타공부는 상기 제2 금속 패턴의 금속 열선이 적어도 부분적으로 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
여기서, 상기 원형 필름의 중앙부에는 중공홀이 구비되고, 상기 제2 금속 패턴은 상기 원형 필름에서 상기 중공홀 둘레를 나선형으로 회전하는 금속 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
또한, 상기 제2 금속 패턴은 상기 베이스 필름의 하부면 중 일부에 형성된 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 추가로 포함하고, 상기 제1 금속 패턴은 일 말단이 제1 비아홀 및 제2 비아홀을 통해 상기 제1 연결 전극을 매개로 양극 전원 단자부에 연결되고, 타 말단이 제3 비아홀 및 제4 비아홀을 통해 제2 연결 전극 및 제2 금속 패턴을 매개로 음극 전원 단자부에 연결되는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
그리고, 상기 제2 연결 전극은 상기 베이스 필름 중 상기 원형 필름의 하부면에 형성되고, 상기 중공홀 둘레를 나선형으로 회전하는 금속 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
나아가, 상기 베이스 필름은 폴리이미드로 이루어지고, 상기 전도성 금속 소재는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 스틸(steel)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하며, 상기 탄소계 발열층은 혼합 바인더와 전도성 입자를 포함하는 발열체 조성물을 인쇄한 후 건조시켜 형성하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
한편, 상기 베이스 필름의 하부면에 온도 센서층이 형성되고, 상기 온도 센서층은 전도성 금속 소재로 이루어지고 복수 회 굴곡하고 전체적으로 연결된 패턴으로 배치된 금속선을 포함하며, 상기 금속선의 양 말단은 각각 저항측정기가 연결되는 단자부에 접속하고, 상기 저항측정기에서 측정된 상기 금속선의 저항 변화로부터 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
여기서, 상기 탄소계 발열층의 상부면 및 상기 온도 센서층의 하부면 각각에는 커버층이 구비되고, 상기 커버층은 상기 베이스 필름과 동일한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터를 제공한다.
한편, 상기 궐련형 전자담배장치용 히터가 구비된 궐련형 전자담배장치를 제공한다.
본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터는 탄소계 발열층와 금속 발열층의 조합을 통해 궐련의 담뱃잎을 가열하기 위한 온도로 신속하게 도달할 수 있어 대기시간을 단축할 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터는 탄소계 발열층와 금속 발열층의 조합을 통해 저전력으로 충분한 발열이 가능하여 사용횟수를 증가시킬 수 있는 우수한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터에 궐련이 체결되는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 상부면에 형성된 금속 발열층를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 절연층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 탄소계 발열층를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 상부 커버층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 하부면에 형성된 온도 센서층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 하부 커버층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 도 2 내지 7에서 A-A' 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 실시예 및 비교예에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터의 열화상 카메라 사진이다.
도 2는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 상부면에 형성된 금속 발열층를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 절연층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 탄소계 발열층를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 상부 커버층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 하부면에 형성된 온도 센서층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 하부 커버층을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 도 2 내지 7에서 A-A' 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 실시예 및 비교예에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터의 열화상 카메라 사진이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터에 궐련이 체결되는 모습을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터는 궐련형 전자담배장치 내부에 구비되고, 궐련이 전자담배장치에 삽입된 상태에서 궐련의 말단부를 가열할 수 있도록 상기 말단부를 전체적으로 감싸는 형상, 즉 궐련의 말단부에 상응하는 형상인 원기둥 형상을 보유할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 상부면에 형성된 금속 발열층를 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 절연층을 개략적으로 도시한 것이며, 도 4는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 탄소계 발열층를 개략적으로 도시한 것이고, 도 5는 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 상부 커버층을 개략적으로 도시한 것이며, 도 6은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 베이스 필름 및 상기 베이스 필름 하부면에 형성된 온도 센서층을 개략적으로 도시한 것이고, 도 7은 도 1에 도시된 궐련형 전자담배장치용 히터를 펼친 전개도에서 하부 커버층을 개략적으로 도시한 것이며, 도 8은 도 2 내지 7에서 A-A' 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터(1000)는 베이스 필름(100), 상기 베이스 필름(100)의 상부면에 금속 발열층(200), 절연층(300), 탄소계 발열층(400), 상부 커버층(500) 등이 하부로부터 상부로 순차적으로 적층되고, 상기 베이스 필름(100)의 하부면에 온도 센서층(600), 하부 커버층(700) 등이 상부로부터 하부로 순차적으로 적층됨으로써 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 필름(100)은 상기 궐련의 측면과 접촉하는 평면 필름(110), 전원 단자가 결합되는 연장 필름(120), 상기 궐련의 하부에서 담뱃잎이 노출된 부분과 접촉하는 원형 필름(130) 등을 포함할 수 있고, 상기 원형 필름(130)의 중앙부에는 상기 담뱃잎의 가열에 의한 연소시 필요한 공기가 흡입될 수 있도록 중공홀(132)이 구비될 수 있다.
여기서, 상기 베이스 필름(100)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethyelene terepthalate; PET), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리아크릴로니트릴(poly acrylonitrile; PAN), 폴리우레탄(polyurethane; PU), 실리콘, 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 테프론(tefron), 액정고분자(liquid crystal polymer; LCP), 폴리에테르에테르케톤(poly ether ether ketone; PEEK), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리아크릴레이트(polyacrylate: PAR), 폴리에테르이미드(polyetherimide; PEI), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethyelenen napthalate; PEN), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 셀룰로오스 트리아세테이트(cellulose triacetate; CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propinonate; CAP) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 플라스틱 소재, 바람직하게는 폴리이미드(PI)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 금속 발열층(200)은 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al), 스틸(steel) 등의 전도성 금속 소재로 이루어진 금속 열선이 특정 패턴으로 배열됨으로써 형성될 수 있고, 예를 들어, 상기 평면 필름(110)의 상부면에 복수 회 굴곡되는 패턴으로 배열된 제1 금속 패턴(210) 및 상기 베이스 필름(100)의 하부면 중 일부, 상기 연장 필름(120) 및 상기 원형 필름(130)에 배열된 제2 금속 패턴(220)을 포함할 수 있다.
나아가, 상기 금속 열선을 형성하는 전도성 금속 소재는 비중이 2.7 g/cm3 이상, 예를 들어, 2.7 내지 8.9 g/cm3, 전기전도도가 1.72×10-6 Ω·cm 이상, 예를 들어, 1.72×10-6 내지 2.72×10-6 Ω·cm, 내열성은 260℃ 이상, 예를 들어, 260 내지 500℃, 열전도율이 12 W/m·K 이상, 예를 들어, 12 내지 400 W/m·K 일 수 있다.
상기 제1 금속 패턴(210)은 우측 상단의 말단이 제1 비아홀(111) 및 제2 비아홀(121)을 통해 도 6에 도시된 제1 연결 전극(280)을 매개로 양극 전원 단자부(230a)에 연결되고, 우측 하단의 말단이 제3 비아홀(112) 및 제4 비아홀(131)을 통해 도 6에 도시된 제2 연결 전극(290) 및 제2 금속 패턴(220)을 매개로 음극 전원 단자부(230b)에 연결됨으로써, 상기 양극 전원 단자부(230a) 및 상기 음극 전원 단자부(230b)에 전원이 인가될 때 상기 제1 금속 패턴(210)을 형성하는 금속 열선이 보유한 체적저항에 의해 발열을 수행하여 상기 궐련의 측면을 가열하는 기능을 수행한다.
상기 제2 금속 패턴(220)은 상기 연장 필름(120)에 형성되어 상기 음극 전원 단자부(230b)를 형성하는 금속 열선을 포함하고, 특히 상기 원형 필름(130)에 형성되어 나선형으로 회전하는 금속 열선을 포함하며, 상기 나선형으로 회전하는 금속 열선 각각의 말단은 상기 양극 전원 단자부(230a) 및 상기 음극 전원 단자부(230b)에 연결됨으로써 상기 양극 전원 단자부(230a) 및 상기 음극 전원 단자부(230b)에 전원이 인가될 때 보유한 체적저항에 의해 발열을 수행하여 상기 궐련의 하부에서 담뱃잎이 노출된 부분을 가열하는 기능을 수행한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 금속 발열층(200) 상부에는 절연층(300)이 형성될 수 있고, 상기 절연층(300)에는 상기 제1 금속 패턴(210) 중 최상부 금속 열선이 적어도 부분적으로 노출되도록 하는 제1 타공부(310) 및 상기 평면 필름(110)에 형성된 제2 금속 패턴(220)의 금속 열선이 적어도 부분적으로 노출되도록 하는 제2 타공부(320)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 타공부(310) 및 상기 제2 타공부(320)는 레이저장치에 의한 식각 등에 의해 형성될 수 있다.
이로써, 상기 제1 타공부(310)를 통해 제1 금속 패턴(210) 중 최상부 금속 열선의 노출된 부분 및 상기 제2 타공부(320)를 통해 평면 제2 금속 패턴(220)의 노출된 부분은 각각 도 4에 도시된 탄소계 발열층(400)의 발열체 양 말단에 연결되어 상기 탄소계 발열체에 전원을 인가하는 전극의 기능을 수행할 수 있다.
특히, 상기 탄소계 발열층(400)은 혼합 바인더와 전도성 입자를 포함하는 발열체 조성물을 인쇄한 후 건조시켜 형성할 수 있고, 이렇게 형성된 탄소계 발열층(400)에 포함되는 발열체 각각의 두께는 약 1 내지 20 ㎛일 수 있다.
상기 혼합 바인더는 300℃ 가량의 온도에서도 내열성을 가질 수 있도록, 페놀계 수지, 아세탈계 수지, 이소시아네이트계 수지, 에폭시계 수지 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 2종 이상을 포함할 수 있고, 상기 전도성 입자는 상기 탄소계 발열층(400)의 발열체 내열성도 향상시킬 수 있는 탄소 입자를 포함하고, 추가로 금속 분말을 포함할 수 있다.
상기 탄소 입자로는 카본블랙, 탄소나노튜브, 그라파이트, 활성탄소 등, 바람직하게는 탄소나노튜브와 그라파이트를 포함할 수 있고, 상기 탄소 입자로서 탄소나노튜브는 종횡비가 크기 때문에 소량으로 충분한 전기적 네트워크 형성을 가능하게 할 뿐만 아니라 발열체 조성물의 유리전이온도 및 내열도를 증대시키는 효과가 있고, 그라파이트는 탄소나노튜브만으로 도달할 수 없는 저저항을 달성할 수 있도록 한다.
도 5에 도시된 상부 커버층(500)은 상기 탄소계 발열층(400)을 외부의 충격이나 압력으로부터 보호하는 기능을 수행하고 상기 베이스 필름(100)과 동일하거나 상이한 소재로 이루어질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 필름(100)의 하부면에는 온도 센서층(600)이 형성될 수 있다. 상기 온도 센서층(600)은 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등의 전도성 금속 소재로 이루어지고 복수 회 굴곡하고 전체적으로 연결된 패턴으로 배치된 금속선을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속선은 반복적인 가열과 냉각 과정에서 산화에 의해 저항이 변화되는 것을 방지하기 위해 상기 금속선 표면을 금(Au) 도금이 형성될 수 있다.
상기 금속선의 양 말단은 각각 저항측정기 후면 단자부(260,270)에 접속하고, 상기 저항측정기 후면 단자부(260,270) 각각은 제5 비아홀(122) 및 제6 비아홀(123)을 통해 상기 베이스 필름(100)의 상부면에 구비된 저항측정기 전면 단자부(240,250)에 연결된다.
상기 금속 발열층(200) 및 상기 탄소계 발열층(400)의 발열에 의해 상기 베이스 필름(100)의 승온시 상기 베이스 필름(100)의 하부면에 구비된 상기 온도 센서층(400)의 금속선의 온도가 승온하게 되고 상기 금속선의 온도 상승에 따라 저항이 변화하게 된다.
따라서, 상기 금속선 양 말단에 연결된 저항측정기 단자부(240,250,260,270)에 연결된 저항측정기로 상기 금속선의 저항을 실시간으로 측정함으로써 상기 금속선의 온도를 측정할 수 있고 이로써 전자담배장치용 히터의 전체 온도를 간접적으로 측정할 수 있으며, 상기 온도 센서층(600)이 감지할 수 있는 온도 범위는 약 -50℃ 내지 300℃이다.
이로써, 궐련형 전자담배장치에 별도로 구비된 제어부는 전자담배장치용 히터의 온도를 감지하여 해당 온도가 약 250 내지 300℃에 도달하면 상기 금속 발열층(200) 및 상기 탄소계 발열층(400)으로의 전원을 선택적으로 차단함으로써 과도한 온도 상승에 의한 히터의 손상을 방지할 수 있다.
상기 베이스 필름(100)의 하부면에는 상기 온도 센서층(600) 이외에 앞서 기술한 제1 연결 전극(280) 및 제2 연결 전극(290)이 배치될 수 있고, 상기 제1 연결 전극(280)은 상기 제1 비아홀(111) 및 제2 비아홀(121)을 통해 상기 제1 금속 패턴(210)을 상기 양극 전원 단자부(230a)에 연결하는 기능을 수행하고, 상기 제2 연결 전극(290)은 제3 비아홀(112) 및 제4 비아홀(131)을 통해 상기 제2 금속 패턴(220)과 상기 음극 전원 단자부(230b)에 연결하는 기능을 수행한다.
특히, 상기 제2 연결 전극(290)은 상기 금속 발열층(200)과 같이 전원 인가에 의해 발열함으로써 상기 원형 필름(130) 부분에서의 발열량을 추가로 향상시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 원형 필름(130) 부분에는 상기 평면 필름(110) 부분과 같이 탄소계 발열층(400)이 구비되어 있지 않기 때문에 상대적으로 발열량이 낮은데 상기 제2 연결 전극(290)의 발열을 통해 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
상기 베이스 필름(100)의 상부면에 형성된 상기 제1 금속 패턴(210) 및 상기 제2 금속 패턴(220), 그리고 상기 베이스 필름(100)의 하부면에 형성된 상기 온도 센서층(600), 상기 제1 연결 전극(280) 및 상기 제2 연결 전극(290)은 상부면 및 하부면 각각에 동박이 형성된 유연성 구리피복 필름(Flexible Copper Clad Laminated; FCCL)에서 동박의 포토리소그래피에 의한 에칭 등에 의한 패턴 형성으로 제조될 수 있다.
도 7에 도시된 하부 커버층(700)은 상기 온도 센서층(600)을 외부의 충격이나 압력으로부터 보호하는 기능을 수행하고 상기 베이스 필름(100)과 동일하거나 상이한 소재로 이루어질 수 있다.
[실시예]
1. 발열 테스트
탄소계 발열층과 금속 발열층이 모두 적용된 실시예의 본 발명에 따른 궐련형 전자담배장치용 히터와 탄소계 발열층만 적용된 비교예의 궐련형 전자담배장치용 히터에 대해 전압을 인가한 후 시간에 따른 발열온도를 측정했고, 측정결과는 아래 표 1 및 도 9에 나타난 바와 같다.
| 실시예 | 비교예 | ||
| 인가전압 | 2.2V | 2.2V | 2.8V |
| 시간 | 발열온도(℃) | ||
| 5초 | 181.4 | 118.4 | 165.1 |
| 10초 | 232.5 | 157.6 | 221.2 |
| 30초 | 253.5 | 183.1 | 249.7 |
| 60초 | 253.6 | 184.0 | 249.4 |
| 180초 | 253.7 | 184.0 | 249.1 |
| 300초 | 253.8 | 183.9 | 249.4 |
상기 표 1 및 도 9에 나타난 바와 같이, 실시예 및 비교예 각각의 궐련형 전자담배장치용 히터는 전압 인가 후 30초 경과시 발열온도가 최고로 수렴했으나, 실시예의 궐련형 전자담배장치용 히터는 비교예 대비 동일 전압 인가시 발열온도가 약 70℃ 정도 높아 저전력으로 충분한 발열이 가능한 것을 확인된 반면, 비교예의 궐련형 전자담배장치용 히터는 발열이 불충분하고 실시예 수준의 발열온도를 달성하기 위해 높은 전압을 인가해야 하는 것을 확인되었다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100 : 베이스 필름
200 : 금속 발열층
300 : 절연층
400 : 탄소계 발열층
500 : 상부 커버층
600 : 온도 센서층
700 : 하부 커버층
200 : 금속 발열층
300 : 절연층
400 : 탄소계 발열층
500 : 상부 커버층
600 : 온도 센서층
700 : 하부 커버층
Claims (10)
- 베이스 필름;
상기 베이스 필름의 상부면에 형성된 금속 발열층;
상기 금속 발열층 위에 형성된 절연층; 및
상기 절연층 위에 형성된 탄소계 발열층을 포함하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제1항에 있어서,
상기 금속 발열층은 전도성 금속 소재로 이루어진 금속 열선이 특정 패턴으로 배열됨으로써 형성되고, 상기 금속 열선의 양 말단은 각각 서로 다른 극성의 전원이 인가될 수 있으며,
상기 절연층은 상기 금속 열선을 적어도 부분적으로 노출시키는 제1 타공부 및 제2 타공부를 구비하고,
상기 탄소계 발열층은 상기 제1 타공부 및 제2 타공부 각각을 통해 서로 다른 극성의 전원이 인가되는 금속 열선과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제2항에 있어서,
상기 베이스 필름은 궐련의 측면과 접촉하는 평면 필름, 전원 단자가 결합되는 연장 필름 및 궐련의 하부에서 담뱃잎이 노출된 부분과 접촉하는 원형 필름을 포함하고,
상기 금속 발열층은 상기 평면 필름의 상부면에 복수 회 굴곡되는 패턴으로 배열된 제1 금속 패턴 및 상기 연장 필름의 상부면과 상기 원형 필름에 배열된 제2 금속 패턴을 포함하며,
상기 제1 타공부는 상기 제1 금속 패턴 중 최상부 금속 열선이 적어도 부분적으로 노출되도록 구비되고, 상기 제2 타공부는 상기 제2 금속 패턴의 금속 열선이 적어도 부분적으로 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제3항에 있어서,
상기 원형 필름의 중앙부에는 중공홀이 구비되고,
상기 제2 금속 패턴은 상기 원형 필름에서 상기 중공홀 둘레를 나선형으로 회전하는 금속 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제3항에 있어서,
상기 제2 금속 패턴은 상기 베이스 필름의 하부면 중 일부에 형성된 제1 연결 전극 및 제2 연결 전극을 추가로 포함하고,
상기 제1 금속 패턴은 일 말단이 제1 비아홀 및 제2 비아홀을 통해 상기 제1 연결 전극을 매개로 양극 전원 단자부에 연결되고, 타 말단이 제3 비아홀 및 제4 비아홀을 통해 제2 연결 전극 및 제2 금속 패턴을 매개로 음극 전원 단자부에 연결되는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제4항에 있어서,
상기 제2 연결 전극은 상기 베이스 필름 중 상기 원형 필름의 하부면에 형성되고, 상기 중공홀 둘레를 나선형으로 회전하는 금속 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 필름은 폴리이미드로 이루어지고,
상기 전도성 금속 소재는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 스틸(steel)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 탄소계 발열층은 혼합 바인더와 전도성 입자를 포함하는 발열체 조성물을 인쇄한 후 건조시켜 형성하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스 필름의 하부면에 온도 센서층이 형성되고,
상기 온도 센서층은 전도성 금속 소재로 이루어지고 복수 회 굴곡하고 전체적으로 연결된 패턴으로 배치된 금속선을 포함하며,
상기 금속선의 양 말단은 각각 저항측정기가 연결되는 단자부에 접속하고,
상기 저항측정기에서 측정된 상기 금속선의 저항 변화로부터 온도를 감지하는 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제8항에 있어서,
상기 탄소계 발열층의 상부면 및 상기 온도 센서층의 하부면 각각에는 커버층이 구비되고,
상기 커버층은 상기 베이스 필름과 동일한 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는, 궐련형 전자담배장치용 히터. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 궐련형 전자담배장치용 히터가 구비된 궐련형 전자담배장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220013351A KR20230116426A (ko) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 궐련형 전자담배장치용 히터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220013351A KR20230116426A (ko) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 궐련형 전자담배장치용 히터 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230116426A true KR20230116426A (ko) | 2023-08-04 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220013351A KR20230116426A (ko) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | 궐련형 전자담배장치용 히터 |
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-
2022
- 2022-01-28 KR KR1020220013351A patent/KR20230116426A/ko not_active Application Discontinuation
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