KR20230127441A - 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스 - Google Patents

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박해동
채한석
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주식회사 이노아이티
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Abstract

본 발명은 서셉터의 가열 부분인 고 열전도도 세그먼트에서의 열 에너지가 서셉터의 저 열전도도 세그먼트로 전달되어 서셉터 전체의 온도가 균일하게 상승하도록 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스에 관한 것이다.
본 발명인 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스는 제 1 열전도도 세그먼트와, 제 1 열전도도 세그먼트와 중첩되는 제 2 열전도도 세그먼트와, 제 1 열전도도 세그먼트와 제 2 열전도도 세그먼트의 사이에 형성된 절연층을 포함하는 서셉터를 구비하고, 서셉터는 중공 형태인 가열 공간이 형성하고, 제 1 열전도도 세그먼트의 열전도도가 제 2 열전도도 세그먼트의 열전도도보다 크다.

Description

에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스{HEATING DEVICE FOR AEROSOL GENERATING APPARATUS}
본 발명은 히팅 디바이스에 관한 것으로서, 특히 서셉터의 가열 부분인 고 열전도도 세그먼트에서의 열 에너지가 서셉터의 저 열전도도 세그먼트로 전달되어 서셉터 전체의 온도가 균일하게 상승하도록 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스에 관한 것이다.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 궐련형 에어로졸 발생 물품으로부터 유래하는 에어로졸을 사람이 흡입하는 경우가 있다. 예를 들어 궐련형 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자 담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 에어로졸 발생 장치(100)에는 궐련형 에어로졸 발생 물품(10)이 삽입되는 공동(20)이 구비되며, 에어로졸 발생 장치(100)에 삽입된 궐련형 에어로졸 발생 물품(10)을 가열하여 에어로졸을 발생시키기 위해 예를 들어 공동(20) 외주에는 파이프 형태의 히터(30)가 구비된다. 또한, 에어로졸 발생 장치(100)에는 히터(30)에 전력을 공급하기 위한 배터리(40)와, 이 배터리(40)로부터 히터(30)에 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 제어부(50)를 포함한다. 상술한 종래 기술에서는 제어부(50)의 제어에 의해 배터리(40)로부터 히터(30)에 전력을 공급하여 히터(30)에서 발생하는 열에 의해 궐련형 에어로졸 발생 물품(10)이 가열되어 궐련형 에어로졸 발생 물품(10) 내의 에어로졸 발생 기질로부터 에어로졸이 발생한다.
히터(30)는 에어로졸 발생 장치에 있어서 사용자 경험과 직결되는 핵심 요소로서, 특히 그 내부로 삽입되는 에어로졸 발생 물품(10)으로의 열 전달 능력을 개선할 필요가 있다.
본 발명은 서셉터의 가열 부분인 고 열전도도 세그먼트에서의 열 에너지가 서셉터의 비가열 부분인 저 열전도도 세그먼트로 전달되어 서셉터 전체의 온도가 균일하게 상승하도록 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명인 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스는 제 1 열전도도 세그먼트와, 제 1 열전도도 세그먼트와 중첩되는 제 2 열전도도 세그먼트와, 제 1 열전도도 세그먼트와 제 2 열전도도 세그먼트의 사이에 형성된 절연층을 포함하는 서셉터를 구비하고, 서셉터는 중공 형태인 가열 공간이 형성하고, 제 1 열전도도 세그먼트의 열전도도가 제 2 열전도도 세그먼트의 열전도도보다 크다.
또한, 제 1 열전도도 세그먼트와 제 2 열전도도 세그먼트가 서로 중첩되는 영역의 면적은 제 1 열전도도 세그먼트의 면적의 10% 이상이면서 50% 미만인 것이 바람직하다.
또한, 히팅 디바이스는 제 1 열전도도 세그먼트를 가열하는 가열 소자를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 가열 소자는 제어 장치로부터 전원을 인가하는 복수의 전기 연결선에 전기적으로 연결된 제 1 열전도도 세그먼트이거나, 제 1 열전도도 세그먼트의 외측에 형성된 유도 가열 코일인 것이 바람직하다.
또한, 히팅 디바이스는 제 2 열전도도 세그먼트를 가열하는 가열 소자를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 열전도도 세그먼트는 그래핀 또는 그라파이트를 포함하여 구성되며, 제 2 열전도도 세그먼트는 그라파이트, 구리, 알루미늄, 은, 동 중의 어느 하나 또는 이들의 합금인 것이 바람직하다.
본 발명은 서셉터의 고 열전도도 세그먼트에서의 열 에너지가 서셉터의 저 열전도도 세그먼트로 전달되어 서셉터 전체의 온도가 균일하게 상승하고, 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트 간의 중첩 면적의 비율에 따라서 온도 상승 정도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고 열전도도 세그먼트를 제 1 유도 가열 소자로, 저 열전도도 세그먼트를 제 2 유도 가열 소자로 이용하여, 예열 시에는 에어로졸 형성 물품의 상단에 대하여 고 열전도도 세그먼트를 이용하여 신속한 온도 상승을 수행하고 에어로졸 형성 물품의 하단으로는 열 확산이 이루어지도록 하고, 저 열전도도 세그먼트를 이용하여 에어로졸 형성 물품의 하단에 대한 가열 시에 전력 소비를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생 장치의 일 예를 설명하기 위한 내부 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스의 제 1 실시예의 전개도이다.
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스의 제 1 실시예들의 전개도이다.
도 4는 도 2의 히팅 디바이스의 제 3 실시예의 전개도이다.
도 5는 도 4의 히팅 디바이스에 전원 인가 시의 온도 그래프들이다.
이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
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어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명에서, 에어로졸 형성 물품은 일련의 적층 구조인 필터부와, 냉각부 및 에어로졸 형성 기재층(예를 들면, 각초, 향료, 니코틴, VG(식물성 글리세린), PG(프로필렌 글리콜) 등 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 혼합 물질임)을 포함하여 구성된다. 에어로졸 형성 물품은 종래의 전자담배용 궐련, 필터 등을 포함한다.
본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치는 상측이 개방되며 통형(원통형, 사각 통형)의 삽입 공간이 형성된 케이스와, 케이스의 삽입 공간 내에 장착되며 중공으로 이루어진 가열 공간에 대한 가열을 수행하는 히팅 디바이스를 포함하여 구성된다. 케이스는 삽입 공간 및 가열 공간의 저면 또는 측면과 외부 공간을 연통하도록 하는 기류 패스를 구비한다. 가열 공간 및 삽입 공간으로 에어로졸 형성 물품이 삽입되거나 분리 이탈된다. 에어로졸 발생 장치는 히팅 디바이스로의 전원 공급 및 공급 차단을 수행하는 제어 장치를 구비한다.
본 발명에서의 히팅 디바이스는 저면에 기류 패스와 연통되며 중공이 형성된 서셉터만을 포함할 수도 있고, 이러한 서셉터와 가열 공간 내에 저면에서 상측으로 돌출 장착되는 가열봉침을 추가적으로 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 히팅 디바이스의 서셉터는 그래핀 또는 그라파이트 등을 포함하는 고 열전도도 세그먼트와, 고 열전도도 세그먼트와 이격되거나 접하거나 적어도 일부분이 중첩되는 저 열전도도 세그먼트와, 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트 사이에 형성되는 절연층을 포함한다. 가열 본체는 내부에 상하 방향의 중공이 형성된다. 고 열전도도 세그먼트의 열전도도는 저 열전도도 세그먼트의 열전도도보다 크며, 본 발명에서의 그래핀인 고 열전도도 세그먼트의 열전도도는 4800 ~ 5300 W/mK이다. 저 열전도도 세그먼트는 예를 들면, 구리 패턴으로 구성되며, 고 열전도도 세그먼트의 열 에너지를 전달 받아 가열된다. 저 열전도도 세그먼트는 구리 재질 이외에도 그라파이트, 은, 금, 동, 알루미늄 중의 어느 하나 또는 이들 간의 합금 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 저 열전도도 세그먼트의 열전도도는 SPCC와 스테인레스의 열전도도보다 높도록, 저 열전도도 세그먼트의 재질이 선택되는 것이 바람직하다.
위와 같이, 고 열전도도 세그먼트에서 저 열전도도 세그먼트로 열 에너지는 확산되거나 전달되지만, 전류 등의 전기 에너지가 전달되지 않아야 하므로, 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트가 접하거나 중첩되는 부분에는, 절연층이 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트 사이에 형성되어서, 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트 사이를 전기적으로 절연시킨다. 이러한 절연층은 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트 간의 접착 기능도 수행한다. 또한, 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트가 이격되는 경우에는 절연 기능이 없는 접착층이 형성되어도 되나, 에어로졸의 수분 등을 고려할 때, 서로 이격된 고 열전도도 세그먼트와 저 열전도도 세그먼트 사이에 절연층이 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 히팅 디바이스는 서셉터의 상단 또는 중단 또는 하단에는 저항 가열이나 유도 가열에 의해 가열 동작을 수행하여 가열 소자를 구비한다.
가열 소자를 마주하거나 대응하는 부분이 서셉터의 가열 부분에 해당되며, 서셉터의 가열 부분 이외의 부분이 비가열 부분에 해당된다. 고 열전도도 세그먼트는 가열 부분에 형성되며, 저 열전도도 세그먼트의 모두 또는 대부분은 비가열 부분에 형성된다.
도 2는 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스의 제 1 실시예의 전개도이다.
히팅 디바이스는 서셉터(210)를 구비하고, 도 2의 전개도에서, 서셉터(210)는 평판 형태의 고 열전도도 세그먼트(212)와, 고 열전도도 세그먼트(212)에 일부분이 중첩되는 평판 형태의 저 열전도도 세그먼트(214) 및 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 사이에 형성된 절연층(216)을 포함하여 구성된다. 삽입 공간에 장착되기 위해서, 서셉터(210)의 좌측 단부와 우측 단부가 중첩되거나 마주하도록 말아서 결합되어, 상하 방향으로 중공된 가열 공간을 형성하며, 고 열전도도 세그먼트 (212)와 저 열전도도 세그먼트 (214) 각각은 상측 가열 공간과 하측 가열 공간을 형성한다. 즉, 서셉터(210)는 중공 형태의 가열 공간을 구비하는 원 기둥 형태이며, 중공의 형태도 원 기둥 형태이다.
본 발명에서, 히팅 디바이스는 가열 소자를 구비한다. 가열 소자가 형성되거나 장착되는 서셉터(210)의 부분은 가열 부분이고, 그 이외에 가열 소자가 형성되지도 장착되지도 않은 서셉터(210)의 부분은 비가열 부분으로 지칭된다. 도 2에서, 가열 부분에만 고 열전도도 세그먼트(212)가 배치되고, 저 열전도도 세그먼트(214)의 대부분이 비가열 부분에 형성되나 일부분이 가열 부분과 중첩 영역(절연층(216)에 대응하는 영역)에서 중첩된다.
고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214)은 면상 이나 평판 구조이다.
적어도 중첩 영역에서, 절연층(216)이 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 사이에 형성되어 전기 에너지가 인가되지 않도록 하며, 열 에너지는 전달되거나 확산되도록 한다.
에어로졸 형성 물품(T)이 가열 공간에 삽입된 경우에, 도 2와 같이 위치되며, 기류 패스 상에서 사용자의 퍼프에 의한 흡입 방향은 점선 화살표와 같다. 가열 부분이 에어로졸 형성 물품(T)의 상단에 위치되며 비가열 부분이 에어로졸 형성 물품(T)의 하단에 위치된 경우이다. 이 경우, 가열 부분의 열 에너지는 고 열전도도 세그먼트(212)에 의해 가열 부분 전체에 균일하게 전달되면서 저 열전도도 세그먼트(214)를 통하여 비가열 부분에 신속하면서 균일하게 전달되어, 에어로졸 형성 물품(T)에 대한 전체적인 균일한 가열이 가능하다. 또한, 가열 소자에 의한 열 에너지가 비가열 부분으로 전달되어, 사용자의 퍼프 시에 에어로졸과 함께 외부로 배출되는 과정에 의해, 즉 에어로졸 형성 물품(T)의 부분이 타게 되는 것을 방지할 수 있으며, 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 간의 중첩 영역의 두께와 면적에 따라서 열확산 속도가 조절된다. 도 2의 실시예에서는 고 열전도도 세그먼트(212) 면적의 10%가 저 열전도도 세그먼트(214)와 중첩되어 있다.
도 2에서, 고 열전도도 세그먼트(212)의 폭은 저 열전도도 세그먼트(214)의 폭보다 크게 되어, 고 열전도도 세그먼트(212)에 가장 근접한 저 열전도도 세그먼트(214)의 상측 및/또는 측면으로 열 확산이 이루어지도록 한다.
히팅 디바이스는 고 열전도도 세그먼트(212)에 전기적으로 연결되어 제어 장치로부터의 전원을 인가하도록 복수의 전기 연결선(216a, 216b)을 포함하여, 고 열전도도 세그먼트(212) 자체가 저항 가열(직접 가열) 동작을 수행할 수도 있다.
다른 실시예로, 히팅 디바이스는 고 열전도도 세그먼트(212)의 외측면에 저항 가열을 수행하는 필름 히터 등과 같은 가열 소자를 구비할 수도 있다.
다른 실시예로, 히팅 디바이스는 고 열전도도 세그먼트(212)의 외측에 배치된 유도 가열 코일(300)를 구비하며, 유도 가열 코일(300)이 제어 장치로부터 교류 전원을 인가 받아, 고 열전도도 세그먼트(212)가 유도 가열 동작을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스의 제 1 실시예들의 전개도이다.
도 3의 (a)의 서셉터(210a)는 도 2의 서셉터(210)와 비교하여, 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 간에 중첩 영역이 없이, 절연층(216a)에 의해 서로 연결된 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214)를 포함하여 구성된다. 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 간의 중첩 영역이 없더라도 열확산은 발생되나, 중첩 영역이 있는 경우인 도 2의 서셉터(210)에서의 열확산 속도보다는 느리게 된다.
도 3의 (b)의 서셉터(210b)는 도 2의 서셉터(210)와 비교하여, 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 간에의 중첩 영역이 고 열전도도 세그먼트(212)의 면적의 50% 이면서, 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214)의 중첩 영역에 배치된 절연층(216b)을 포함하여 구성된다. 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214) 간의 중첩 영역이 과도하게 크게 되면, 중첩 영역에서 고 열전도도 세그먼트(212)로부터 저 열전도도 세그먼트(214)로의 열확산 속도는 도 2에서의 열확산 속도보다 빠르나, 고 열전도도 세그먼트(212) 내에서 열확산 속도가 느려질 수 있다.
본 실시예에서, 고 열전도도 세그먼트(212)와 저 열전도도 세그먼트(214)의 중첩 영역의 면적은 고 열전도도 세그먼트(212)의 면적의 10% 이상이면서 50% 미만은 범위에 속하는 것이 바람직하다.
도 4는 도 2의 히팅 디바이스의 제 3 실시예의 전개도이다.
히팅 디바이스(200)는 도 2의 서셉터(210)에 추가하여, 고 열전도도 세그먼트(212)의 외측에 배치된 제 1 유도 가열 코일(300a)과, 제 1 유도 가열 코일(300a)과 전기적으로 분리되며 저 열전도도 세그먼트(214)의 외측에 배치된 제 2 유도 가열 코일(300b)을 구비한다. 제 1 유도 가열 코일(300a)은 서셉터(210)의 상단 외측부터 중첩 영역까지 나선형으로 복수회 감는 형태로 배치되며, 제 2 유도 가열 코일(300a)은 중첩 영역부터 서셉터(210)의 하단 외측까지 나선형으로 복수회 감는 형태로 배치된다. 제 1 유도 가열 코일(300a)과 서셉터(210) 사이와, 제 2 유도 가열 코일(300b)과 서셉터(210) 사이에 절연 튜브(미도시)가 구비될 수 있다.
제어 장치는 제 1 및 제 2 유도 가열 코일(300a), (300b) 각각에 개별적으로 교류 전원의 공급 및 공급 차단을 독립적으로 제어한다. 이러한 제어 장치의 독립적인 제어에 의해, 저 열전도도 세그먼트(214)는 비가열 부분일 수도 가열 부분일 수도 있다.
다른 실시예로, 히팅 디바이스는 고 열전도도 세그먼트(212)의 외측에 배치된 필름 히터와 같은 제 1 저항 가열체와, 제 1 저항 가열체와 전기적으로 분리되며 저 열전도도 세그먼트(214)의 외측에 배치된 제 2 저항 가열체를 구비할 수도 있다.
위의 실시예에 대하여 또 다른 실시예로, 히팅 디바이스는 고 열전도도 세그먼트(212)의 외측에 저항 가열체 또는 유도 가열 코일을 포함하거나, 저 열전도도 세그먼트(212)의 외측에 유도 가열 코일 또는 저항 가열체를 포함할 수도 있다.
도 5는 도 4의 히팅 디바이스에 전원 인가 시의 온도 그래프들이다.
도 4의 히팅 디바이스가 장착된 에어로졸 발생 장치의 제어 장치가 우선적으로 시간(t1)에서 제 1 유도 가열 코일(300a)에만 제 1 크기의 교류 전원 인가하여 유도 가열을 수행한다. 고 열전도도 세그먼트(212)의 온도(HT)는 현재의 온도(T1)에서 상승한다. 다만, 저 열전도도 세그먼트(214)의 온도(NTH)는 가열 부분에 열확산이 이루어지는 시간(t2)까지는 상승되지 않거나 아주 작게 상승한다.
시간(t2)에서, 고 열전도도 세그먼트(212)의 열 에너지가 저 열전도도 세그먼트(214)로 확산(전달)되기 시작하면서, 저 열전도도 세그먼트(214)의 온도(NTH)도 상승하기 시작한다.
시간(t2) 이후부터 시간(t3)으로 진행함에 따라서, 열확산이 계속 진행됨에 따라서, 고 열전도도 세그먼트(212)의 온도(HT)는 온도(T3)에 도달한 이후 또는 기설정된 시간(예를 들면, 시간(t1)으로부터 20초 경과된 이후)에, 제어 장치는 제 1 유도 가열 코일(300a)로의 교류 전원의 크기를 감소시켜 제 2 크기의 교류 전원을 인가시키면서, 이러한 교류 전원의 인가에 의해, 고 열전도도 세그먼트(212)의 온도(HT)는 서서히 하강하고 저 열전도도 세그먼트의 온도(NHT)는 계속 상승한다.
시간(t2)와 시간(t3) 사이에서, 제어 장치는 제 2 유도 가열 코일(300b)로 제 3 크기의 교류 전원을 인가하고, 제 1 유도 가열 코일(300a)로는 상술된 제 2 크기의 교류 전원을 인가하여 본 가열을 수행한다. 여기서, 제 3 크기는 제 2 크기보다 크며, 제 1 크기보다 작거나 같다. 이러한 제어 장치의 전원 인가에 의해, 고 열전도도 세그먼트(212)의 온도(HT)는 서서히 하강하고 저 열전도도 세그먼트(214)의 온도(NHT)는 더 상승한다. 이러한 저 열전도도 세그먼트(214)에 대한 제 3 크기의 교류 전원에 의한 유도 가열에 의해서, 시간(t3)에서, 고 열전도도 세그먼트(212)의 온도(HT)와 저 열전도도 세그먼트(2140의 온도(NTH)가 온도(T2)에서 동일하게 된다. 시간(t3) 이후에는, 제 1 및 제 2 유도 가열 코일(300a), (300b) 각각에 인가되는 교류 전원의 크기의 차이에 의해서, 저 열전도도 세그먼트(214)의 온도(NHT)가 고 열전도도 세그먼트(212)의 온도(HT)와 같거나 높게 될 수 있다.
위의 과정에서, 에어로졸 형성 물품(T)의 상단이 먼저 가열되어, 예열 동작이 이루어지면서, 에어로졸 형성 물품(T)의 하단으로 열확산이 됨으로써, 에어로졸 형성 물품(T)의 하단에 대한 유도 가열을 수행할 시에, 보다 작은 크기의 교류 전원을 사용하여 에어로졸 형성 물품(T)의 하단에 대한 가열을 수행할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
200: 히팅 디바이스

Claims (9)

  1. 제 1 열전도도 세그먼트와, 제 1 열전도도 세그먼트와 중첩되는 제 2 열전도도 세그먼트와, 제 1 열전도도 세그먼트와 제 2 열전도도 세그먼트의 사이에 형성된 절연층을 포함하는 서셉터를 구비하고,
    서셉터는 중공 형태인 가열 공간이 형성하고,
    제 1 열전도도 세그먼트의 열전도도가 제 2 열전도도 세그먼트의 열전도도보다 큰 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 열전도도 세그먼트와 제 2 열전도도 세그먼트가 서로 중첩되는 영역의 면적은 제 1 열전도도 세그먼트의 면적의 10% 이상이면서 50% 미만인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    히팅 디바이스는 제 1 열전도도 세그먼트를 가열하는 가열 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    가열 소자는 제어 장치로부터 전원을 인가하는 복수의 전기 연결선에 전기적으로 연결된 제 1 열전도도 세그먼트이거나, 제 1 열전도도 세그먼트의 외측에 형성된 유도 가열 코일인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스.
  5. 제 3 항에 있어서,
    히팅 디바이스는 제 2 열전도도 세그먼트를 가열하는 가열 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    제 1 열전도도 세그먼트는 그래핀 또는 그라파이트를 포함하여 구성되며,
    제 2 열전도도 세그먼트는 그라파이트, 구리, 알루미늄, 은, 동 중의 어느 하나 또는 이들의 합금인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스.
  7. 제 5 항에 따른 에어로졸 발생 장치의 히팅 디바이스와;
    제 1 및 제 2 가열 소자 각각으로의 전원 공급 및 차단을 수행하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    제어 장치는 제 1 가열 소자로 제 1 크기의 전원을 공급하여 예열 동작을 수행한 이후에, 제 1 가열 소자로 제 2 크기의 전원을 공급하면서 제 2 가열 소자로 제 3 크기의 전원을 공급하여 본 가열을 수행하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 1 크기와 제 3 크기는 제 2 크기보다 크고,
    제 3 크기는 제 1 크기보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
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