KR20230155931A - 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 - Google Patents
기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230155931A KR20230155931A KR1020220081465A KR20220081465A KR20230155931A KR 20230155931 A KR20230155931 A KR 20230155931A KR 1020220081465 A KR1020220081465 A KR 1020220081465A KR 20220081465 A KR20220081465 A KR 20220081465A KR 20230155931 A KR20230155931 A KR 20230155931A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ceramic
- generating device
- aerosol generating
- atomizer
- aerosol
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 91
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 24
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 12
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical group [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 3
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 description 2
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910000953 kanthal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008263 liquid aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
- A24F40/44—Wicks
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/10—Devices using liquid inhalable precursors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
- A24F40/42—Cartridges or containers for inhalable precursors
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
- A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
- A24F40/48—Fluid transfer means, e.g. pumps
- A24F40/485—Valves; Apertures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
- A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
- A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
- A24F40/50—Control or monitoring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/64—Burning or sintering processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
실시예들은 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기에 관한 것이로, 더욱 상세하게는, 흡습면은 기공을 크게 하고, 무화면은 기공 크기를 작게 하여 누액을 방지하면서도 액상 이송을 원활하게 할 수 있는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기에 관한 것이다.
실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는 액상을 흡습하기 위한 다공성의 흡수부와 흡습된 액상을 가열하여 무화를 발생시키기 위한 다공성의 무화부를 포함하는 단일 구조체인 세라믹 흡습체와 무화부의 일측에 형성되는 열원을 포함하고, 흡수부의 기공 크기는 무화부의 기공 크기보다 큰 것을 특징으로 한다.
실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는 액상을 흡습하기 위한 다공성의 흡수부와 흡습된 액상을 가열하여 무화를 발생시키기 위한 다공성의 무화부를 포함하는 단일 구조체인 세라믹 흡습체와 무화부의 일측에 형성되는 열원을 포함하고, 흡수부의 기공 크기는 무화부의 기공 크기보다 큰 것을 특징으로 한다.
Description
실시예들은 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 흡습면은 기공을 크게 하고, 무화면은 기공 크기를 작게 하여 누액을 방지하면서도 액상 이송을 원활하게 할 수 있는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기에 관한 것이다.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는데, 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입할 수 있는 에어로졸 발생 장치가 있는데, 예를 들어 액상 전자담배, 네블라이져가 있다.
일반적으로 에어로졸 발생 장치는, 배터리 및 제어 전자기기를 포함하고, 에어로졸을 형성하기 위한 액상을 저장하는 액상 카트리지를 구비한다. 또한 액상 카트리지 내의 액상을 흡수하는 심지부와 심지부를 가열하기 위한 액상 히터를 포함할 수 있다.
심지부와 액상 히터는 실질적으로 에어로졸을 발생시키는 요소라는 점에서 무화기라 불린다. 무화기는 에어로졸 발생 장치에 있어서 사용자 경험과 직결되는 핵심 요소로서, 특히 무화량, 에너지 효율, 예열 시간, 맛의 균일함 등의 에어로졸 발생 장치의 주요 품질을 좌우한다. 또한 구조 단순화나 소형화 등의 설계 요구사항을 충족시킬 필요가 있어 특히 그 개선이 요구되는 요소이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2021-0052200호는 미세입자 발생장치용 세라믹 히터 설치 구조에 대하여 개시하고 있다. 세라믹 무화기는 다공성 세라믹의 미세 기공을 에어로졸 발생 장치에서 유리하게 활용할 수 있다는 점에서 착안하여 연구되었다. 그러나 아직은 신규한 기술로서, 세라믹 무화기의 에너지 효율을 높이면서도 양산성을 확보할 무화기 구조의 연구개발이 필요하다.
실시예들은 더욱 개선된 구조와 성능의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 실시예들은 세라믹 재질의 무화기에 있어서 단순한 구조와 공정으로 누액 방지가 가능한 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 실시예들은 세라믹 재질을 채택하여 흡습성과 열전달력, 내열성이 개선된 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 액상을 흡습하기 위한 다공성의 흡수부와 흡습된 액상을 가열하여 무화를 발생시키기 위한 다공성의 무화부를 포함하는 단일 구조체인 세라믹 흡습체 및 무화부의 일측에 형성되는 열원을 포함하고, 흡수부의 기공 크기는 무화부의 기공 크기보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 세라믹 흡습체의 재질은 실리케이트인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 흡수부의 기공 크기는 10 ㎛ 내지 150 ㎛인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 흡수부는 직경이 10 ㎛ 내지 300 ㎛인 세라믹 비드를 소결하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 세라믹 흡습체의 재질은 마그네슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 규산 실리케이트, 제올라이트, 산화 티탄, 탄화 티탄, 지르코니아, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 뮬라이트, 코디어라이트, 탄화 텅스텐, 탄화 지르코늄, 질화 알루미늄 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 무화부의 기공 크기는 5 ㎛ 내지 75 ㎛이고, 흡수부의 기공 크기의 0.5배보다 작거나 같은 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 무화부는 그 적어도 일부가 전도성 세라믹 재질로 형성되고 열원은 상기 전도성 세라믹 재질로 형성된 무화부인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 열원은 강자성체 금속 재질의 열선인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는, 흡수부의 재질은 친수성의 금속-실리케이트인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치는, 상기 어느 실시예의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기, 에어로졸로 변환되기 위한 액상을 저장하는 액상 탱크, 에어로졸이 사용자에게 흡입되기 위한 흡입 유동을 제공하는 기류패스, 적어도 세라믹 무화기의 발열을 제어하기 위한 제어부 및 전원 공급을 위한 배터리를 포함하고, 액상 탱크에 저장된 액상이 세라믹 무화기의 흡수부로 흡수될 수 있도록 세라믹 무화기와 액상 탱크가 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
실시예들에 따르면, 액상 흡수부와 무화부의 기공 크기를 달리하여 액상 형태의 에어로졸 발생 기재를 잘 흡수하면서도 외부로는 누출되지 않도록 하여 기기 내부의 청결을 유지할 수 있는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공할 수 있다.
또한 실시예들에 따르면, 한번의 소결 공정으로 기공 크기가 다른 실리케이트 구조로 세라믹 무화기를 제조할 수 있어 구조와 공정이 단순한 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도(a)와 측단면도(b),
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(1)를 개념적으로 도시한 내부 구성도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(1)를 개념적으로 도시한 내부 구성도이다.
이하 도면을 참조하여 실시예들에 대해 설명한다.
실시예들의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 실시예들에서의 에어로졸 형성 기재는 예를 들면, 각초, 향료, 니코틴, VG(식물성 글리세린), PG(플로필렌 글리콜) 등 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 혼합 물질이며, 에어로졸 형성 물품 또는 흡연 물품은 일련의 적층 구조인 필터부와, 냉각부 및 에어로졸 형성 기재층(예를 들면, 각초, 향료, 니코틴, VG(식물성 글리세린), PG(플로필렌 글리콜) 등 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 혼합 물질임)을 포함하여 구성된다. 또는 에어로졸 형성 기재는 액상이나 겔(gel)의 형태로 액상 탱크 내에 저장될 수 있다.
실시예들의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기는 에어로졸 발생 장치 내에 배터리와 제어부와 함께 포함되어 사용자 또는 자동적인 제어에 의해 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시켜 사용자가 이를 흡입할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도(a)와 측단면도(b)이다. 실시예에서 세라믹 무화기(100)는 액상을 흡습하기 위한 다공성의 흡수부(111)와 흡습된 액상을 가열하여 무화를 발생시키기 위한 다공성의 무화부(112)를 포함하는 단일 구조체인 세라믹 흡습체(110)와, 무화부(112)에 형성되는 열원(120)을 포함한다. 특히 흡수부(111)와 무화부(112)는 다공성 세라믹으로 형성되어 수많은 기공을 가지고 있으며, 흡수부(111)의 기공 크기는 무화부(112)의 기공 크기보다 큰 것이 바람직하다. 여기에서 기공 크기는 예를 들어 각 부분이 가진 기공의 평균 직경을 의미할 수 있다. 또한 무화부(112)에는 열원(120)과 전기적으로 연결되는 접속 패드(130)도 형성될 수 있다.
세라믹 흡습체(110)의 재질은 실리케이트인 것이 바람직하다. 세라믹 흡습체(110)의 재질을 예로 들면, 마그네슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 규산 실리케이트, 제올라이트, 산화 티탄, 탄화 티탄, 지르코니아, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 뮬라이트, 코디어라이트, 탄화 텅스텐, 탄화 지르코늄, 질화 알루미늄 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. 세라믹 흡습체(110)는 파우더형 또는 비드형의 상기의 예시와 같은 세라믹 재질을 적층하고 소결하여 제조할 수 있다.
상술된 비드의 제조 공정으로, 실리케이트 파우더와 바인더 및 기공재를 혼합하여, 스프레이 드라이어(spray drier)나, 질소 drip 이후에 냉동 건조되어 비드로 제조된다. 다음으로, 비드와 바인더 및 기공재를 혼합하여 프레스 금형이나 사출 금형을 통하여 원하는 형태에서 자연 건조 또는 열풍 건조하여 소결시킨다.
파우더 형의 제조 공정으로, 분말과 조공제(기공형성제)을 혼합하여 프레스 금형이나 사출 금형을 통하여 원하는 형태에서 자연 건조 또는 열풍 건조하여 소결시킨다.
혼합형의 제조 공정으로, 실리케이트 비드와 파우더와 바인더 및 조공제를 혼합하여 프레스 금형이나 사출 금형을 통하여 원하는 형태에서 자연 건조 또는 열풍 건조하여 소결시킨다.
특히 흡수부(111)는 친수성의 금속-실리케이트 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 흡수부(111)는 모세관 현상으로 액상을 흡수하여 담지하는(상온에서 공기 중에 노출시켰을 때 액상이 흘러나오지 않는 정도로 액상을 보유하는) 기공을 포함하여, 소정의 기공률을 형성한다. 흡수부(111)가 친수성 재질인 경우, 표면장력이 작아져 액상의 흡수력이 증가할 수 있다. 파우더형 또는 비드형의 다공성 세라믹을 적층하고 소결하여 흡수부(111)를 제조할 수 있다. 다공성 세라믹은 흡습되는 액상의 점도에 고려한 기공 직경, 기공율, 비드 크기 등을 지닌다.
흡수부(111)의 기공 크기는 액상을 많이, 그리고 빠르게 흡수할 수 있도록 충분히 큰 것이 바람직하며, 예를 들어 10 ㎛ 내지 150 ㎛인 것이 바람직하다. 이를 위하여 흡수부(111)는 직경이 10 ㎛ 내지 300 ㎛인 세라믹 비드를 소결하여 형성할 수 있다.
무화부(112)의 기공 크기는 흡수부(111)의 기공 크기보다 작으며, 이에 따라 흡수한 액상이 무화부(112)에서 누출되는 것이 방지되고, 모세관 현상에 의해 흡수부(111)에서 무화부(112)로의 액상 이송이 원활해진다. 또한 단위 부피당 무화부(112)가 담지하는 액상의 양이 단위 부피당 흡수부(111)가 담지하는 액상의 양보다 적어 열원(120)의 가열에 의한 에어로졸의 발생 효율이 개선될 수 있다. 바람직하게는 무화부(112)의 기공 크기는 5 ㎛ 내지 75 ㎛이고, 흡수부(111)의 기공 크기의 0.5배보다 작거나 같다. 무화부(112)는 역시 세라믹을 적층하고 소결하여 형성될 수 있다. 따라서 흡수부(111)와 무화부(112)는 동일한 소결 공정을 거쳐 동시에 하나의 구조체인 세라믹 흡습체(110)로 제조될 수 있다.
실시예에 따라 열원(120)은 세라믹 흡습체(110) 중 무화부(112)의 표면 또는 표면 인근에 형성되며, 특히 바람직하게는 프린팅 공정으로 형성된다. 열원(120)은 강자성체 금속 재질의 열선일 수 있으며, 예를 들어 SUS, 칸탈(Kanthal), Ni-Cr, 또는 그래핀 중 어느 하나의 재질일 수 있다. 상기 재질의 잉크를 사용하여 무화부(112)의 일면에 열선 패턴을 인쇄하여, 일단 소결 후에는 가공이 어려운 세라믹 흡습체(110)의 표면에 복잡한 형태의 열원(120)을 용이하게 형성할 수 있다. 또는 열원(120)은 세라믹 흡습체(110)의 소결 전 또는 소결 중, 열선을 인서트하여 형성될 수 있다. 상기 열원(120)과 전기적으로 연결되는 접속 패드(130)도 동일한 방식으로 무화부(112)의 일면에 형성하여 전력을 공급받게 할 수 있다.
실시예에 따라 열원(120)은 무화부(112)의 평평한 표면에, 또는 볼록한 표면에 또는 오목한 표면에 형성될 수 있다. 열선(120)은 전기가 흐르며 발열하여, 액상 형태로 흡수부(111)에 흡수되어 무화부(112)로 이송된 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도이다. 본 실시예에서 열원(120)은 전도성 세라믹 재질로 형성된다. 즉 무화부(112)의 적어도 일부가 열원의 역할을 하도록 전도성 세라믹 재질로 형성될 수 있다. 상기 전도성 세라믹 재질의 열원(120)은 세라믹 흡습체(110)의 소결 공정시 역시 동시에 소결되어 제조될 수 있어 한번의 소결로, 흡수부(111)와 무화부(112), 열원(120)을 한번에 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도이다. 본 실시예에서 흡수부(111)는 중앙에 액상 저장구(H)를 보유한다. 에어로졸로 변환되기 위한 액상은 상기 액상 저장구(H)로 유입되고 그 내벽으로 흡수되어 최종적으로 무화부(112)로 흡수될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)의 사시도이다. 도 4의 (a)에서 세라믹 흡습체(110)의 전체적인 외곽(단면 형상)은 원형이다. 또한 열원(120)의 형상 역시 무화부(112)를 전체적으로 가열할 수 있도록 세라믹 흡습체(110)의 외곽 형상에 대응하도록 바뀌었다. 도 4의 (b)에서는 세라믹 흡습체(110)의 중앙에 관통구(P)를 형성하여, 무화부(112)에서 발생한 에어로졸이 상기 관통구(P)를 지나 이동할 수 있도록 하였다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기(100)를 포함하는 에어로졸 발생 장치(1)의 내부 구성도를 개념적으로 도시한 것이다. 본 실시예에서 에어로졸 발생 장치(1)는 다른 구성요소들을 수용하고 보고하는 케이스(10)와 본 발명의 어느 실시예의 세라믹 무화기(100)와 에어로졸로 변환되기 위한 액상(에어로졸 형성 기재)을 저장하는 액상 탱크(200)와, 에어로졸이 사용자에게 흡입되기 위한 흡입 유동을 제공하는 기류패스(300)와, 적어도 세라믹 무화기(100)의 발열을 제어하기 위한 제어부(400)와 전원 공급을 위한 배터리(500)를 포함할 수 있다. 특히 세라믹 무화기(100)와 액상 탱크(200)는 액상 탱크(200)에 저장된 액상이 세라믹 무화기(100)의 흡수부(111)로 흡수될 수 있도록 서로 결합되어 액상 탱크(200)의 액상을 세라믹 무화기(100)의 세라믹 흡습체(110), 특히 흡수부(111)가 흡수하며 심지 역할을 한다. 제어부(400)는 세라믹 무화기(100)의 접속 패드(130)와 전기적으로 연결되어 최종적으로 열원(120)이 발열할 수 있도록 전기를 공급하고, 이에 따라 세라믹 흡습체(110)의 무화부(112)로 이송된 액상이 가열될 수 있다. 액상이 가열되며, 무화공간(S)에서 에어로졸이 발생하고, 도 4의 (b)와 같은 관통구(P)를 통해 기류가 상승하여, 사용자는 필터 또는 드립팁(1000)을 통하여 에어로졸을 흡입할 수 있고, 이 때의 흡입 유동은 기류패스(300)에 의해 공급될 수 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.
100: 세라믹 무화기
110: 세라믹 흡습체
111: 흡수부 112: 무화부
120: 열원 130: 접속 패드
200: 액상 탱크 300: 기류패스
400: 제어부 500: 배터리
111: 흡수부 112: 무화부
120: 열원 130: 접속 패드
200: 액상 탱크 300: 기류패스
400: 제어부 500: 배터리
Claims (10)
- 액상을 흡습하기 위한 다공성의 흡수부와 흡습된 액상을 가열하여 무화를 발생시키기 위한 다공성의 무화부를 포함하는 단일 구조체인 세라믹 흡습체; 및
무화부의 일측에 형성되는 열원;을 포함하고,
흡수부의 기공 크기는 무화부의 기공 크기보다 큰 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
세라믹 흡습체의 재질은 실리케이트인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
흡수부의 기공 크기는 10 ㎛ 내지 150 ㎛인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
흡수부는 직경이 10 ㎛ 내지 300 ㎛인 세라믹 비드를 소결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
세라믹 흡습체의 재질은 마그네슘 실리케이트, 알루미늄 실리케이트, 규산 실리케이트, 제올라이트, 산화 티탄, 탄화 티탄, 지르코니아, 실리카, 탄화규소, 질화규소, 뮬라이트, 코디어라이트, 탄화 텅스텐, 탄화 지르코늄, 질화 알루미늄 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제3항에 있어서,
무화부의 기공 크기는 5 ㎛ 내지 75 ㎛이고, 흡수부의 기공 크기의 0.5배보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
무화부는 그 적어도 일부가 전도성 세라믹 재질로 형성되고 열원은 상기 전도성 세라믹 재질로 형성된 무화부인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
열원은 강자성체 금속 재질의 열선인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
흡수부의 재질은 친수성의 금속-실리케이트인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기;
에어로졸로 변환되기 위한 액상을 저장하는 액상 탱크;
에어로졸이 사용자에게 흡입되기 위한 흡입 유동을 제공하는 기류패스;
적어도 세라믹 무화기의 발열을 제어하기 위한 제어부; 및
전원 공급을 위한 배터리;를 포함하고,
액상 탱크에 저장된 액상이 세라믹 무화기의 흡수부로 흡수될 수 있도록 세라믹 무화기와 액상 탱크가 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220055771 | 2022-05-04 | ||
| KR20220055771 | 2022-05-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230155931A true KR20230155931A (ko) | 2023-11-13 |
Family
ID=88746806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220081465A KR20230155931A (ko) | 2022-05-04 | 2022-07-01 | 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230155931A (ko) |
-
2022
- 2022-07-01 KR KR1020220081465A patent/KR20230155931A/ko not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3563701B1 (en) | Heater, cartridge, atomizer and electronic cigarette having same | |
| KR102639001B1 (ko) | 액체 저장체 및 증발기로서의 사용을 위한 다공성 소결체 | |
| KR102595442B1 (ko) | 전기 가열식 흡연 시스템용의 분할형 기류 시스템 및 전기 가열식 흡연 시스템 내부 기류를 안내하기 위한 방법 | |
| CN103960782B (zh) | 电子烟 | |
| EP3881692A1 (en) | Porous wick, vaporizer comprising same, and aerosol generating device | |
| WO2020248230A1 (zh) | 电子雾化装置及其雾化器和发热组件 | |
| JP7327830B2 (ja) | 蒸気化器およびこれを含むエアロゾル発生装置 | |
| WO2020056826A1 (zh) | 一种无机三维储油体、雾化装置及电子烟 | |
| KR20230155931A (ko) | 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 | |
| KR20240110332A (ko) | 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 및 그 제조방법 | |
| KR20230156240A (ko) | 세라믹 열선을 포함하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 | |
| KR20230155928A (ko) | 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 무화기 | |
| KR20230156239A (ko) | 에어로졸 발생 장치용 금속 프린팅을 이용한 세라믹 무화기 | |
| KR20230156241A (ko) | 다공성 금속 열원을 포함하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 | |
| WO2023214805A1 (ko) | 에어로졸 발생 장치용 금속 프린팅을 이용한 세라믹 무화기 | |
| WO2023214834A1 (ko) | 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 무화기 | |
| KR20240029197A (ko) | 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 | |
| KR102706707B1 (ko) | 세라믹 무화기 | |
| KR102647540B1 (ko) | 에어로졸 발생 장치 | |
| KR20240016718A (ko) | 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 액상 카트리지 | |
| KR20240084691A (ko) | 다공성 흡습체 히터를 포함하는 액상 카트리지 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 장치 | |
| KR20230150716A (ko) | 다공성 흡습체 | |
| KR20240025899A (ko) | 다공성 세라믹 시트 필터를 포함하는 세라믹 무화기 | |
| WO2024050719A1 (zh) | 一种发热组件、雾化器及电子雾化装置 | |
| JP7568739B2 (ja) | エアロゾル生成用面状発熱体、この製造方法及びこれを含むエアロゾル発生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |