KR20240004635A - 무화 가열 어셈블리 및 이의 무화 가열 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 무화 가열 어셈블리 및 이의 무화 가열 장치에 있어서, 무화 가열 어셈블리는 다공성 액체 가이드 바디(100)와 다공성 자기 유도 가열체(200)를 포함하고, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 무기 비금속 골재와 응집제(agglomerant)가 고온 소결되어 형성된 미크론급의 홀을 구비한 다공성 구조체이고; 다공성 자기 유도 가열체(200)는 자기 유도 재료 입자를 직접 고온 소결하거나, 접착제가 매칭된 자기 유도 재료 입자를 고온 소결하여 생성된 다공성 자기 유도 구조체이고; 다공성 자기 유도 가열체(200)가 적어도 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면에 내장되거나 부착되면서, 무화 통로에 위치된 다공성 자기 유도 가열체(200)의 노출 표면에는 무화면(21)이 형성된다. 이 무화 가열 어셈블리가 전자기 가열 방식을 채택하면 무화기 구조가 더 간단해지면서 비용을 더 낮출 수 있다.
Description
본 발명은 무화 기술 분야에 관한 것으로, 특히 무화 가열 어셈블리 및 이의 무화 가열 장치에 관한 내용이다.
전기 가열 무화 기술은 최근 몇 년 동안 유행한 새로운 무화 기술이다. 무화 기술 원리는 전기 저항의 열 효과를 통해 열 에너지를 생성하고, 열 에너지는 다시 액체를 가열 및 무화하여 무화 증기로 만드는 것이며, 현재 의료, 스마트 가전, 소비 전자 유형 제품에 폭넓게 응용되고 있다. 전기 가열 방식은 전기 저항 가열 이외에도 전자기를 통해 가열할 수 있으며, 자기 유도 가열 원리는 전자회로기판의 구성 부분을 통해 교번 자기장이 형성되고, 자기 유도 유형의 금속 재료가 교번 자기장에 놓일 경우, 자기 유도체 재료 표면에 교류 전류 및 와류가 생성되고, 와류로 인해 자기 유도체 내부에 있는 대전체(carrier)가 고속으로 불규칙하게 이동되고, 대전체와 원자가 서로 충돌한다. 마찰로 열 에너지가 생성되고, 전기 저항 가열은 발열체의 저항값 크기에 제한을 받아 재료 선택이 제한되는 경우가 종종 발생하며, 이 발열체에서 생성된 열량은 전도체의 단면적 등 요소와 관련성이 깊어, 종종 외부 전원이 필요하고, 생성된 열량이 제품의 저항 값에 제한을 받을 수 있어, 액체 가이드 재료와 다공성 재료가 접합되거나 상감되어야 할 경우가 종종 필요하고, 발열로 발열체에서 이탈되면 코어는 액상이 타면서 눌러붙는 문제를 초래할 수 있다.
본 발명에서 해결해야 할 기술 문제는 종래 기술의 문제점에 착안하여 무화 가열 어셈블리 및 이의 무화 가열 장치를 제공하는 것으로, 전자기 가열 방식을 채택하면 비교적 간편하게 사용할 수 있는 액체 가이드 및 발열체를 제공할 수 있어, 액체 가이드 및 발열체의 기능이 하나로 통합되어, 무화기 구조가 더 간단해지면서 비용을 더 낮출 수 있다.
본 발명이 이 기술 문제를 해결하기 위해 채택한 기술 방안은 다음과 같다. 본 발명에서 제공하는 무화 가열 어셈블리는 다공성 액체 가이드 바디와 다공성 자기 유도 가열체를 포함하고, 상기 다공성 액체 가이드 바디는 무기 비금속 골재와 응집제(agglomerant)가 고온 소결되어 형성된 미크론급의 홀을 구비한 다공성 구조체이고; 상기 다공성 자기 유도 가열체는 자기 유도 재료 입자를 직접 고온 소결하거나, 접착제가 매칭된 자기 유도 재료 입자를 고온 소결하여 생성된 다공성 자기 유도 구조체이고; 상기 다공성 자기 유도 가열체가 적어도 다공성 액체 가이드 바디 표면에 내장되거나 부착되면서, 무화 통로에 위치된 상기 다공성 자기 유도 가열체의 노출 표면에는 무화면이 형성된다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 자기 유도 가열체는 자기 유도성 금속 분말 50 내지 100부, 세라믹 분말 0 내지 30부, 연소 촉진제 0 내지 40부, 파라핀(paraffin) 0 내지 30부를 원료로 제조된다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 자기 유도성 금속 분말은 순철(pure iron), 저탄소강, 철 알루미늄 합금, 철 실리콘 합금, 철 니켈 합금, 철 코발트 합금, 페라이트(ferrite), 금속 니켈, 금속 코발트 중 적어도 하나이다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 응집제가 유리 분말 또는 유약이고, 상기 응집제의 융점이 600℃ 내지 1300℃이다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 액체 가이드 바디 표면과 실링 부재가 접촉되는 부분에 상기 다공성 자기 유도 가열체가 없다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 액체 가이드 바디의 두께가 상기 다공성 자기 유도 가열체의 두께보다 두껍다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 무화면이 설치된 상기 다공성 자기 유도 가열체의 두께가 다른 위치에 있는 상기 다공성 자기 유도 가열체의 두께보다 두껍다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 자기 유도 가열체의 무화면에는 에어를 가이드하고 무화 면적을 증가시키는 데 사용되는 기류 방향을 따르는 에어 가이드 부재가 설치된다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 에어 가이드 부재는 기류 방향을 따라 여러 열로 설치되고, 여러 열 사이에는 간격이 존재한다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 기류 방향에서, 동일한 열에 있는 상기 에어 가이드 부재는 간격을 두고 배열되거나 연속으로 배열된다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 에어 가이드 부재가 평행 배열, 방사성(radioactivity) 배열 또는 엇갈리게 배열된다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 에어 가이드 부재의 횡단면 형상이 다각형, 곡면형 또는 이들의 조합이다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 에어 가이드 부재가 에어 가이드 홈, 에어 가이드 리브, 에어 가이드 돌기 중 적어도 하나이다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 액체 가이드 바디가 플레이트형 구조, 보울(bowl)형 구조, 홈체 구조 또는 원통형 구조이고;
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 자기 유도 가열체는 상기 다공성 액체 가이드 바디의 측벽 중간부에 내장된 플레이트형 구조이거나, 상기 다공성 자기 유도 가열체는 상기 다공성 액체 가이드 바디의 내측벽 중간부 또는 외측벽 중간부에 내장되는 원통형 구조이고;
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 자기 유도 가열체의 무화면이 다공성 액체 가이드 바디의 측벽면을 초과하거나 다공성 액체 가이드 바디의 측벽면과 나란하다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 액체 가이드 바디에 설치된 액체 유입면은 평면, 곡면, 홈면 중 적어도 하나이고; 상기 무화면이 평면, 곡면 중 적어도 하나이다.
더 나아가서, 상기 가열 무화 어셈블리에서, 바람직하게는, 상기 다공성 액체 가이드 바디의 액체 유입면에는 액체 가이드 홀 또는 액체 가이드 홈이 설치된다.
본 발명의 무화 가열 장치에 있어서, 하우징, 드립팁, 오일 저장 챔버를 포함하고, 상기 오일 저장 챔버의 하방에는 상술한 무화 가열 어셈블리가 설치되고, 상기 무화 가열 어셈블리와 상기 오일 저장 챔버 사이에는 실링 부재가 설치된다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다. 본 발명에서 제공하는 무화 가열 어셈블리는 다공성 액체 가이드 바디와 다공성 자기 유도 가열체를 포함하고, 다공성 액체 가이드 바디는 무기 비금속 골재와 응집제(agglomerant)가 고온 소결되어 형성된 미크론급의 홀을 구비한 다공성 구조체이고; 다공성 자기 유도 가열체는 자기 유도 재료 입자를 직접 고온 소결하거나, 접착제가 매칭된 자기 유도 재료 입자를 고온 소결하여 생성된 다공성 자기 유도 구조체이고; 다공성 자기 유도 가열체가 적어도 다공성 액체 가이드 바디 표면에 내장되거나 부착되면서, 무화 통로에 위치된 상기 다공성 자기 유도 가열체의 노출 표면에는 무화면이 형성되고; 전자기 가열 방식을 채택하면 비교적 간편하게 사용할 수 있는 액체 가이드 및 발열체를 제공할 수 있어, 액체 가이드 및 발열체의 기능이 하나로 통합되어, 무화기 구조가 더 간단해지면서 비용을 더 낮출 수 있다.
아래는 도면과 실시예를 결합하여 본 발명을 진일보 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제3 실시예를 나타내는 입체 구조 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제4 실시예를 나타내는 입체 구조 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제4 실시예를 나타내는 조감도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제5 실시예를 나타내는 입체 구조 개략도이다.
도 8은 본 발명 실시예 2에서 무화 가열 장치를 나타내는 분해도이다.
도 9는 본 발명 실시예 2에서 무화 가열 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제1 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제2 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제3 실시예를 나타내는 입체 구조 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제3 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제4 실시예를 나타내는 입체 구조 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제4 실시예를 나타내는 조감도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에서 무화 가열 어셈블리의 제5 실시예를 나타내는 입체 구조 개략도이다.
도 8은 본 발명 실시예 2에서 무화 가열 장치를 나타내는 분해도이다.
도 9는 본 발명 실시예 2에서 무화 가열 장치를 나타내는 단면도이다.
본 발명은 본 발명의 기술 특징, 목적 및 효과를 더욱 명확하게 이해하기 위해 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
부재는 다른 하나의 부재에 "고정" 또는 "설치"되도록 지칭되므로, 직접 또는 간접적으로 다른 하나의 부재에 위치될 수 있고, 또한 하나의 부재가 다른 하나의 부재에 "연결"되도록 지칭되므로, 직접 또는 간접적으로 다른 하나의 부재에 연결될 수 있다.
전문 용어인 "상", "하", "좌", "우", "전", "후", "수직", "수평", "꼭대기", "바닥", "내", "외" 등의 지시를 나타내는 방위 또는 위치는 도면에 도시된 방위 또는 위치를 의미한다.
"축방향" 및 "방사 방향"은 전체 장치 또는 부품의 길이 방향을 "축방향"으로 간주하고, 축방향에 수직인 방향을 "방사 방향"으로 간주한다.
또한, 전문 용어 "제1", "제2'" 단지 설명 목적으로 사용된 것으로, 상대적 중요성을 지시 또는 암시하거나 가리키는 기술 특징의 수량을 암시하는 것으로 이해해서는 안 된다. 달리 명확하게 한정하지 않는 한 전문 용어인 "복수 개"는 두개 또는 두개 이상을 의미한다.
상술한 전문 용어는 설명을 편리하게 하기 위한 것일 뿐, 본 기술 방안을 제한하는 것으로 이해해서는 안 된다.
실시예 1에서, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무화 가열 어셈블리는 다공성 액체 가이드 바디(100)와 다공성 자기 유도 가열체(200)를 포함하고, 여기에서, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 무기 비금속 골재와 응집제(agglomerant)가 고온 소결되어 형성된 미크론급의 홀을 구비한 다공성 구조체이고, 무기 비금속 골재와 응집제가 고온 소결된 후 형성된 미크론급의 홀은 무화액이 통과되는 통로를 제공하는 동시에, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 높은 강도를 구비하여 구조적인 지지 및 단열 작용을 제공할 수 있고; 다공성 자기 유도 가열체(200)는 자기 유도 재료 입자를 직접 고온 소결하거나, 접착제가 매칭된 자기 유도 재료 입자를 고온 소결하여 생성된 다공성 자기 유도 구조체이고, 이는 즉, 다공성 자기 유도 구조체가 두가지 실시예를 구비하여, 하나는 자기 유도 재료 입자가 직접적으로 고온 소결되고, 두번째는 접착제가 매칭된 자기 유도 재료 입자가 고온 소결되어 미크론급의 홀이 모두 형성되고, 이때 형성된 다공성 자기 유도 구조체는 전자기 유도를 통해 열량을 생성할 뿐만 아니라, 미크론급의 홀을 통해 액체 가이드 기능을 구비할 수 있고; 다공성 자기 유도 가열체(200)가 적어도 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면에 내장되거나 부착되어, 이해할 수 있게는, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 다공성 액체 가이드 바디(100) 임의의 표면에 내장되거나 부착될 수 있고, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 복수 개가 이격 설치되거나, 하나가 연속 설치될 수도 있고, 복수 개의 다공성 자기 유도 가열체(200)가 적어도 다공성 액체 가이드 바디(100)의 하나의 표면에 내장되거나 부착되거나, 복수 개의 다공성 자기 유도 가열체(200)가 다공성 액체 가이드 바디(100)의 서로 다른 표면에 내장되거나 부착될 수도 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 내장은 일부가 내장될 수 있어, 즉, 다공성 자기 유도 가열체(200) 일부분이 다공성 액체 가이드 바디(100) 내에 매립되고, 일부분이 다공성 액체 가이드 바디(100)의 표면 밖을 초과하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 내장은 전체가 내장될 수 있어, 즉, 다공성 자기 유도 가열체(200) 전체가 다공성 액체 가이드 바디(100) 내에 설치되어, 다공성 자기 유도 가열체(200) 표면과 다공성 액체 가이드 바디(100)가 나란하다. 다공성 자기 유도 가열체(200)가 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면에서 연속 설치되거나 비연속 설치될 수도 있고, 다공성 액체 가이드 바디(100) 전체 표면에 설치될 수도 있다. 여기에서, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 각각의 면에 모두 설치될 수 있고, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 일부 표면에 설치되거나, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 임의의 일면에 부분적으로 설치되는 것을 포함하고; 무화 통로에 위치된 다공성 자기 유도 가열체(200)의 노출 표면에는 무화면(21)이 형성되어, 이해할 수 있게는, 무화 통로 내부에 다공성 자기 유도 가열체(200)가 설치되고, 이 다공성 자기 유도 가열체(200)의 노출 표면이 무화면(21)이다. 다공성 자기 유도 가열체(200)가 가열층 역할을 하고, 이는 다공성의 특징을 구비하며, 이 내부에 있는 자기 유도성 금속 입자는 전자기 효과로 열량이 생성되므로, 다공성의 특징은 액체가 충분히 공급되고 무화 증기가 미세 홀에서 원활하게 내뿜어질 수 있도록 보장할 수 있어, 이 가열층은 하나의 전체면이 발열되는 효과를 만들 수 있어, 동일 면적의 열 효율이 비교적 높고, 다른 위치에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200) 또한 액체 가이드 기능 및 가열 기능을 구비하고, 다른 위치에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)가 가열 및 예열 부재의 역할을 할 수 있고, 부착되거나 내장된 다공성 액체 가이드 바디(100)의 무화액이 예열 및 무화되어 무화 효과가 향상되고 무화 증기의 맛이 개선될 수 있고; 무화 가열 어셈블리가 작동될 때, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 무화된 액상을 다공성 자기 유도 가열체(200)의 무화면(21)으로 유도하고, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 전자기 효과를 통해 열량을 생성하고, 액상을 무화시켜 무화 증기가 형성되고, 무화 증기와 공기가 에어로졸을 형성하여, 최종적으로 사용자에 의해 흡입될 수 있다.
다공성 자기 유도 가열체(200)가 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면에 내장되거나 부착되는 것 이외에도, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 다공성 액체 가이드 바디(100) 내부에 매설될 수 있어, 액체를 예열시키는 데 사용되고, 이의 유동 속도를 높여 빠르게 무화면(21)으로 유도된다.
바람직하게는, 실링 부재(50)와 접촉된 부분에는 다공성 자기 유도 가열체(200)가 설치되지 않으며, 실링 부재(50)가 고무, 플라스틱 등으로 제조되고 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면과 실링 부재(50)가 접촉되는 지점에는 다공성 자기 유도 가열체(200)가 설치되지 않으므로, 다공성 자기 유도 가열체(200)의 지속적인 발열로 실링 부재(50)가 연소로 변형되거나 소실되어 실링 부재(50)의 실링 효과에 지장을 초래하는 것을 방지할 수 있다.
다공성 액체 가이드 바디(100)의 두께가 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께보다 두껍다. 다공성 액체 가이드 바디(100)의 공극율이 30% 내지 70% 사이이고, 미세 홀의 직경이 5 내지 100μm에 분포되고, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 두께가 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께보다 큰 것은 액상의 무화 온도가 일반적으로 180℃ 내지 260℃이기 때문이다. 다공성 자기 유도 가열체(200)의 온도가 무화 온도에 도달될 때 이 온도가 비교적 높으며, 부피가 크거나 비교적 두꺼운 부피를 구비한 다공성 액체 가이드 바디(100)는 온도 상승이 비교적 느리고, 다공성 액체 가이드 바디(100)와 무화 장치의 액체 저장 챔버가 연결되고, 일반적으로, 액체 저장 챔버의 재질은 약 120℃의 내열성을 지니며, 이때 단열 재료로 역할을 하는 두꺼운 다공성 액체 가이드 바디(100)가 필요하다.
이외에도, 무화면(21)이 설치된 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께가 다른 위치에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께보다 두꺼우므로, 무화면(21)에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)의 단위 면적 가열 온도가 다른 위치에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)의 온도보다 높고, 무화면(21)에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)가 가열 무화에 더 많은 작용을 하고, 이의 단위 면적은 가열 온도가 높아야 하므로, 더 두껍게 설치되어야 하며, 다른 위치에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)는 무화액을 예열하는 작용을 하고, 단위 면적의 가열 온도가 다소 낮기 때문에, 이의 두께가 무화면(21)에 있는 다공성 자기 유도 가열체(200)보다 얇다.
다공성 자기 유도 가열체(200)의 무화면(21)에는 에어를 가이드하고 무화 면적을 증가시키는 데 사용되는 기류 방향을 따르는 에어 가이드 부재(300)가 설치된다. 다공성 자기 유도 가열체(200)는 전자기를 통해 가열되므로 종래의 가열체와 상이하고, 이는 전기 저항과 관련이 없으며, 단지 투자율(Magnetic Permeability) 및 전자기의 스위칭 주파수와 관련이 있고, 가열 및 무화 과정에서, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 가열 시간이 연장됨에 따라 온도가 끊임없이 올라가고, 무화되려면 비교적으로 일정한 온도를 유지해야 하므로, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 열 발산을 더 빠르게 할 필요가 있기에, 바람직하게는, 다공성 자기 유도 가열체(200)의 무화면(21)에는 에어 가이드 부재(300)가 설치되고, 에어 가이드 부재(300)가 설치되면 에어를 가이드하는 데 유용한 한편, 무화 면적을 증가시킬 수 있어, 무화 면적이 증대되면 무화량이 증가하여 가열면과 공기의 접촉 면적이 더 커지므로, 다공성 자기 유도 가열체(200)의 열 발산에 유리하고, 공기가 빠르게 무화 증기를 가져가므로, 무화 증기가 무화 캐비티에 쌓이는 것을 방지할 뿐만 아니라, 고온으로 인해 타는 문제를 방지할 수 있다.
에어 가이드 부재(300)가 에어 가이드 홈, 에어 가이드 리브, 에어 가이드 돌기 중 적어도 하나이고, 도 2에 도시된 바와 같이, 에어 가이드 부재(300)가 에어 가이드 홈일 수 있고, 에어 가이드 홈에서 홈이 향하는 방향이 기류 방향과 동일하고, 에어 가이드 홈이 에어 가이드 통로를 형성하고, 에어 가이드 홈은 복수 개가 설치될 수 있고, 에어 가이드 홈과 에어 가이드 홈 사이에는 간격이 존재하고, 기류는 에어 가이드 홈이 향하는 방향을 따라 기류의 유동 속도를 가속화할 수 있고; 도 3에 도시된 바와 같이, 에어 가이드 부재(300)가 에어 가이드 리브이고, 에어 가이드 리브는 복수 개가 설치되고, 에어 가이드 리브와 에어 가이드 리브 사이에 간격이 존재하여 에어 가이드 통로가 형성될 수 있고, 기류는 에어 가이드 통로를 따라 유동되어 기체의 유동 속도를 가속화할 수 있고; 에어 가이드 부재(300)가 에어 가이드 돌기이고, 에어 가이드 돌기는 복수 개가 설치되고, 에어 가이드 돌기와 에어 가이드 돌기 사이에 간격이 존재하여 에어 가이드 통로가 형성될 수 있고, 기류는 에어 가이드 통로를 따라 유동되어 기체의 유동 속도를 가속화할 수 있고; 에어 가이드 부재(300)는 기류 방향을 따라 여러 열로 설치되고, 여러 열 사이에는 간격이 존재하여, 에어 가이드 통로가 형성될 수 있고, 기류 방향에서, 동일한 열에 있는 에어 가이드 부재(300)는 간격을 두고 배열되거나 연속으로 배열될 수 있어, 바람직하게는, 연속으로 배열해야, 에어 가이드 효과가 더 우수하고; 배열 방식에서, 에어 가이드 부재(300)는 다양한 실시예를 구비하고, 에어 가이드 부재(300)가 평행으로 배열될 수 있어, 즉, 에어 가이드 부재(300)와 에어 가이드 부재(300) 사이가 평행을 이루고, 에어 가이드 부재(300)는 방사성(radioactivity) 배열일 수 있고, 여기서 방사성 배열이란 복수 개의 에어 가이드 부재(300)가 다공성 자기 유도 가열 부재의 일측을 따라 다른 일측으로 방사하는 것을 의미하고, 이 방사 방향은 여전히 기류 방향을 따르거나, 에어 가이드 부재(300)가 엇갈리게 배열되어, 에어 가이드 부재(300)와 에어 가이드 부재(300) 사이가 엇갈리게 배열되어 형성된 에어 가이드 통로가 기류 방향을 따르고; 에어 가이드 부재(300)의 횡단면 형상이 다각형, 곡면형 또는 이들의 조합이다.
다공성 액체 가이드 바디(100)는 다양한 실시예를 구비하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 플레이트형 구조이고, 이때, 다공성 액체 가이드 바디(100)에 설치된 액체 유입면(11)이 평면 구조로 이와 매칭되며, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 다공성 액체 가이드 바디(100)의 측벽 중간부에 내장된 플레이트형 구조이거나, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 다공성 액체 가이드 바디(100)의 측벽 중간부에 부착된 플레이트형 구조이며, 무화면(21)은 평면 구조이고; 또는, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 원통형 구조이고, 이때, 다공성 액체 가이드 바디(100)에 설치된 액체 유입면(11)이 곡면 구조로 이와 매칭되며, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 다공성 액체 가이드 바디(100) 내측벽 중간부에 내장 또는 부착된 원통형 구조이거나, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 다공성 액체 가이드 바디(100) 외측벽 중간부에 부착 또는 내장된 원통형 구조이고, 이때, 무화면(21)은 곡면 구조이고; 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 홈체 구조일 수 있고, 이해할 수 있게는, 다공성 액체 가이드 바디(100)가 액체 가이드 홈(13)을 구비하고, 이때, 다공성 액체 가이드 바디(100)에 설치된 액체 유입면(11)이 홈면 구조로 이와 매칭되고, 다공성 자기 유도 가열체(200)가 액체 유입홈에 대응되는 다공성 액체 가이드 바디(100)에 내장 또는 부착되고; 또는, 도 7에 도시된 바와 같이, 다공성 액체 가이드 바디(100)가 보울(bowl)형 구조로 이와 매칭되고, 다공성 자기 유도 가열체(200)가 다공성 액체 가이드 바디(100)의 보울 바닥 또는 외측벽에 내장 또는 부착되고; 다공성 액체 가이드 바디(100)에 설치된 액체 유입면(11)이 평면이거나 곡면, 심지어는 홈면일 수 있으며, 또한, 기타 구조일 수도 있으므로, 여기에서 구체적으로 한정하지 않고; 무화면(21)은 평면 및 곡면이거나 경사면일 수 있고, 또한 상술한 여러개를 결합한 것일 수도 있으므로, 여기에서 구체적으로 한정하지 않으며, 실제 필요에 따라 설계된다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 액체 유입면(11)에는 액체 가이드 홀(12) 또는 액체 가이드 홈(13)이 설치되어 액체 유입 효과가 더 우수해질 수 있고, 다공성 구조인 액체 가이드 바디에 있어서, 액체 가이드 홈(13) 및/또는 액체 가이드 홀(12)을 설계하는 것이 매우 중요하며, 액체 가이드 홈(13) 및/또는 액체 가이드 홀(12)을 설계함으로써, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 액체 유입면(11)의 표면적이 증대되어 액체 유입 속도를 조절하는 데 유용하고, 액체 유입의 안정성이 향상되며; 특히, 일부 다공성 액체 가이드 바디(100)의 액체 유입면(11)이 경사지게 설치되어, 전체 액체 유입면(11)이 액체를 유지하는 시간이 평면 구조와 보울형 구조보다 적어, 액체 가이드 홈(13) 및/또는 액체 가이드 홀(12)이 증가되어 전체 액체 유입 효율성 및 액체 유입의 안정성이 향상될 수 있다.
무화 가열 어셈블리의 제조 방법은, 무기 비금속 골재와 응집제를 취해 다공성 액체 가이드 바디(100)의 페이스트(paste)를 제조하고, 자기 유도 재료 입자를 취하거나 자기 유도 재료 입자와 응집제를 취해 다공성 자기 유도 가열체(200)의 페이스트를 제조하고, 다공성 자기 유도 가열체(200)의 페이스트가 금형을 통해 가열 압축 성형되어 다공성 자기 유도 가열체(200)를 얻을 수 있고, 다공성 자기 유도 가열체(200)가 냉각 및 고정된 후, 다공성 액체 가이드 바디(100)의 페이스트를 주입하여 금형을 통해 성형되어 무화 가열 어셈블리 반제품을 얻고, 반제품이 고온 소결로에 배치되어 고온 소결로 무화 가열 어셈블리를 얻을 수 있다.
무기 비금속의 골재로 자주 사용되는 재료는 용융 실리카 샌드(silica sand), 규조토, 활석, 제올라이트(zeolite), 해포석(meerschaum), 맥반석, 근청석, 실리콘 산화물(silicon oxide), 산화지르코늄(zirconium oxide) 등 쉽게 녹지 않고 내열성을 지닌 세라믹 분말을 사용하고, 응집제가 유리 분말 또는 유약이고, 응집제의 융점이 600℃ 내지 1300℃이다.
다공성 자기 유도 가열체(200)가 다음과 같은 원료, 즉 자기 유도성 금속 분말 50 내지 100부, 세라믹 분말 0 내지 30부, 연소 촉진제 0 내지 40부, 파라핀(paraffin) 0 내지 30부로 제조되고; 자기 유도성 금속 분말이 순철(pure iron), 저탄소강, 철 알루미늄 합금, 철 실리콘 합금, 철 니켈 합금, 철 코발트 합금, 페라이트(ferrite), 금속 니켈, 금속 코발트 중 적어도 하나이고, 이 금속들은 초기 투자율의 주파수가 변함에 따라 우수한 안정을 구비하고, 자기 유도가 강하며 투자율이 높고; 이해할 수 있게는, 자기 유도성 금속 분말이 위와 같은 금속 분말 중 임의의 하나일 수 있고, 임의의 두개 또는 두개 이상의 금속 분말이 조합될 수도 있고; 다공성 자기 유도 가열체(200)의 제조 방법은, 자기 유도성 금속 분말 몇 부, 세라믹 분말 몇 부, 연소 촉진제 몇 부, 파라핀 몇 부를 취해 원료를 혼합해 고온 소결시키고, 소결 온도가 600℃ 내지 1300℃이며, 다공성 자기 유도 구조가 형성되고, 하기 표는 일부 구체적인 실시예 및 성능 테스트 결과이다.
표1. 다공성 자기 유도 가열체의 구체적인 실시예 및 성능 테스트 결과
실시예 2에서, 도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무화 가열 장치에 있어서, 하우징(10), 드립팁(20), 오일 저장 챔버(30)를 포함하고, 오일 저장 챔버(30)의 하방에는 실시예 1의 무화 가열 어셈블리(40)가 설치되고, 무화 가열 어셈블리(40)는 다공성 액체 가이드 바디(100)와 다공성 자기 유도 가열체(200)를 포함하고, 무화 가열 어셈블리(40)와 오일 저장 챔버(30) 사이에는 실링 부재(50)가 설치되고, 오일 저장 챔버(30)와 드립팁(20) 사이에도 실링 부재(50)가 설치되어, 실링 부재(50)와 드립팁(20) 사이에 기류 통로가 존재하고, 실링 부재(50)의 에어 배출단에는 무화되지 않은 액상을 흡착시킬 수 있는 오일 흡착 패드(60)가 더 설치되어, 사용자의 흡입 체험감을 향상시키고, 오일 저장 챔버(30) 내부에 액상을 저장할 수 있고, 오일 저장 챔버(30)가 무화 가열 어셈블리(40)에 오일을 공급하고, 실링 부재(50)가 무화 가열 어셈블리(40)를 실링시켜, 무화 가열 어셈블리(40)에서 오일이 누출되거나 오일이 스며드는 것을 방지할 수 있고; 무화 가열 장치가 작동될 때, 공기는 하우징(10)에서 무화 가열 어셈블리(40)로 유입되고, 오일 저장 챔버(30)가 무화 가열 어셈블리(40)에 오일을 공급하고, 다공성 액체 가이드 바디(100)는 액상을 다공성 자기 유도 가열체(200)로 유도하고, 다공성 자기 유도 가열체(200)는 전자기 유도를 통해 열량을 생성하고, 액상을 무화시켜 무화 증기가 형성되고, 무화 증기와 공기가 에어로졸을 형성하여, 에어로졸이 기류 통로를 따라 드립팁(20)으로 흘러 최종적으로 사용자에 의해 흡입될 수 있다.
Claims (17)
- 무화 가열 어셈블리에 있어서,
다공성 액체 가이드 바디(100)와 다공성 자기 유도 가열체(200)를 포함하고, 상기 다공성 액체 가이드 바디(100)는 무기 비금속 골재와 응집제(agglomerant)가 고온 소결되어 형성된 미크론급의 홀을 구비한 다공성 구조체이고; 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)는 자기 유도 재료 입자를 직접 고온 소결하거나, 접착제가 매칭된 자기 유도 재료 입자를 고온 소결하여 생성된 다공성 자기 유도 구조체이고; 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)가 적어도 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면에 내장되거나 부착되면서, 무화 통로에 위치된 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)의 노출 표면에는 무화면(21)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 자기 유도 가열체(200)는 자기 유도성 금속 분말 50 내지 100부, 세라믹 분말 0 내지 30부, 연소 촉진제 0 내지 40부, 파라핀(paraffin) 0 내지 30부를 원료로 제조되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제2항에 있어서,
상기 자기 유도성 금속 분말은 순철(pure iron), 저탄소강, 철 알루미늄 합금, 철 실리콘 합금, 철 니켈 합금, 철 코발트 합금, 페라이트(ferrite), 금속 니켈, 금속 코발트 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 응집제가 유리 분말 또는 유약이고, 상기 응집제의 융점이 600℃ 내지 1300℃인 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 액체 가이드 바디(100) 표면과 실링 부재가 접촉되는 부분에 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)가 없는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 액체 가이드 바디(100)의 두께가 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 무화면(21)이 설치된 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께가 다른 위치에 있는 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 자기 유도 가열체(200)의 무화면(21)에는 에어를 가이드하고 무화면(21) 면적을 증가시키는 데 사용되는 기류 방향을 따르는 에어 가이드 부재(300)가 설치되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제8항에 있어서,
상기 에어 가이드 부재(300)는 기류 방향을 따라 여러 열로 설치되고, 여러 열 사이에는 간격이 존재하는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제9항에 있어서,
기류 방향에서, 동일한 열에 있는 상기 에어 가이드 부재(300)는 간격을 두고 배열되거나 연속으로 배열되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제8항에 있어서,
상기 에어 가이드 부재(300)가 평행 배열, 방사성(radioactivity) 배열 또는 엇갈리게 배열되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어 가이드 부재(300)의 횡단면 형상이 다각형, 곡면형 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어 가이드 부재(300)가 에어 가이드 홈, 에어 가이드 리브, 에어 가이드 돌기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 액체 가이드 바디(100)가 플레이트형 구조, 보울(bowl)형 구조, 홈체 구조 또는 원통형 구조이고;
상기 다공성 자기 유도 가열체(200)는 상기 다공성 액체 가이드 바디(100)의 측벽 중간부에 내장된 플레이트형 구조이거나, 상기 다공성 자기 유도 가열체(200)는 상기 다공성 액체 가이드 바디(100)의 내측벽 중간부 또는 외측벽 중간부에 내장되는 원통형 구조이고;
상기 다공성 자기 유도 가열체(200)의 무화면(21)이 다공성 액체 가이드 바디(100)의 측벽면을 초과하거나 다공성 액체 가이드 바디(100)의 측벽면과 나란한 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제14항에 있어서,
상기 다공성 액체 가이드 바디(100)에 설치된 액체 유입면(11)은 평면, 곡면, 홈면 중 적어도 하나이고; 상기 무화면(21)이 평면, 곡면 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 제1항에 있어서,
상기 다공성 액체 가이드 바디(100)의 액체 유입면(11)에는 액체 가이드 홀(12) 또는 액체 가이드 홈(13)이 설치되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 어셈블리. - 무화 가열 장치에 있어서,
하우징(10), 드립팁(20), 오일 저장 챔버(30)를 포함하고, 상기 오일 저장 챔버(30)의 하방에는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 무화 가열 어셈블리가 설치되고, 상기 무화 가열 어셈블리와 상기 오일 저장 챔버(30) 사이에는 실링 부재(50)가 설치되는 것을 특징으로 하는 무화 가열 장치.
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