KR20240020016A - 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어로졸 발생장치에 적용되는 히팅 디바이스에 관한 것으로 특히 공기를 가열하여 에어로졸 발생량을 증가시켜 줄 수 있는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스는 상부에 중공이 형성된 케이스와; 케이스 내에 설치되며, 케이스에 형성된 중공과 연통하는 파이프 형태의 히터와; 케이스 내에 설치되며, 파이프 형태의 히터의 하부에서 파이프 형태의 히터와 연통하고, 복수의 통기공을 갖는 열선부와, 열선부와 연결되는 단자부를 구비하는 공기 가열 히터와; 공기 가열 히터에 구비되는 단자부와 접촉하는 터미널;을 포함한다.

Description

에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스{HEATING DEVICE OF AEROSOL GENERATOR}
본 발명은 에어로졸 발생장치에 적용되는 히팅 디바이스에 관한 것으로 특히 공기를 가열하여 에어로졸 발생량을 증가시켜 줄 수 있는 에어로졸 발생장치의 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 궐련으로부터 유래하는 에어로졸을 사람이 흡입하는 경우가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 에어로졸 발생장치(10, 20)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(14, 24)와, 히터(14, 24)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리(16, 26)와, 히터(14, 24)를 제어하기 위한 제어부(15, 25)를 포함한다. 히터(14, 24)는, 공동(13, 23)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 에어로졸을 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련(11, 21)을 개구(12, 22)를 통해 공동(13, 23)에 삽입하면 히터(14, 24)가 가열되어 궐련(11, 21) 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 궐련(11, 21)의 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 도 1에 도시된 히터(14)는 봉침형 히터로 제공되어 공동(13)에 삽입된 궐련(11)에 침투하여 궐련(11)을 가열하며, 도 2에 도시된 히터(24)는 파이프 히터로 제공되어 궐련(21)을 가열한다. 봉침형 히터로 제공되는 히터(14)는 궐련(11)의 내부는 효과적으로 가열할 수 있으나 궐련(11)의 외부 및 외부 근처는 가열이 잘 되지 않는 부분이 있는 문제점이 있다. 또한, 궐련(11)으로부터 발생한 에어로졸 발생기질 찌꺼기가 부착되어 히터(14)의 성능을 저하시키고, 악취가 발생할 수 있는 문제점이 있다. 파이프 히터로 제공되는 히터(24)의 경우 궐련(21)의 외부 및 외부 근처의 부분은 효과적으로 가열할 수 있지만 궐련(21)의 내부 중심 부분은 가열이 잘 되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 궐련을 직접 가열함과 더불어 가열된 공기에 의해 궐련의 내부를 가열하여 궐련의 내외부를 골고루 가열할 수 있는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스는 상부에 중공이 형성된 케이스와; 케이스 내에 설치되며, 케이스에 형성된 중공과 연통하는 파이프 형태의 히터와; 케이스 내에 설치되며, 파이프 형태의 히터의 하부에서 파이프 형태의 히터와 연통하며, 복수의 통기공을 갖는 열선부와, 열선부와 연결되는 단자부를 구비하는 공기 가열 히터와; 공기 가열 히터에 구비되는 단자부와 접촉하는 터미널;을 포함한다.
또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 히터는 그래핀 히터로 제공된다.
또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 히터는 필름 히터로 제공된다.
또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 히터는 서셉터(susceptor)로 제공된다.
또한, 실시예에 따라 열선부는 메쉬 구조를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 열선부는 Cu, KANTHAL, SUS, Ni-Cr 합금 중 적어도 하나를 포함한다.
또한, 실시예에 따라 단자부는 열선부의 외주에 형성되는 패드 형태로 이루어진다.
또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 히터 하부에는 중공이 형성된 하부 지지 부재가 설치되고, 공기 가열 히터는 하부 지지 부재에서 중공에 열선부가 노출되게 설치된다.
또한, 실시예에 따라 케이스의 하부에 결합하는 하부 커버를 포함하고, 하부 커버에는 공기 가열 히터와 연통하는 적어도 하나의 공기 인입 통로가 형성된다.
또한, 실시예에 따라 히팅 디바이스는 에어로졸 발생장치에 탈착 가능하게 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면 공기 가열 수단을 포함하여, 가열된 공기에 의해 궐련 내부를 가열해서 에어로졸 발생량을 증가시켜 줄 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 히팅 디바이스가 에어로졸 발생장치에 탈착 가능하게 제공되어 청소 및 교체가 용이하다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 에어로졸 발생장치의 일 예를 개략적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 디바이스를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 디바이스에서 공기 가열 히터의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히팅 디바이스를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 6에 도시된 히팅 디바이스가 에어로졸 발생장치에 탈착되는 실시예를 설명하기 위한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 에어로졸 발생장치의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면 에어로졸 발생장치(30)는 궐련(31)이 삽입된 상태에서 예를 들어 가열 수단으로서 미도시된 히터에 의해 궐련(31)이 가열되어 에어로졸이 발생되는데, 전력 공급 수단으로서 배터리(32)를 포함하고, 제어 수단으로서 마이크로컨트롤러(33)를 포함하여 마이크로컨트롤러(33)의 제어에 의해 배터리(32)로부터 히터에 전력이 공급되어 궐련(31)을 가열하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 디바이스를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 히팅 디바이스에서 공기 가열 히터의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스(100)는 상부에 중공(111)이 형성된 케이스(110)와; 케이스(110) 내에 설치되며, 케이스(110)에 형성된 중공(111)과 연통하는 파이프 형태의 히터(120)와, 케이스(110) 내에 설치되며, 파이프 형태의 히터(120)의 하부에서 파이프 형태의 히터(120)와 연통하고, 복수의 통기공을 갖는 열선부(131)와, 열선부(131)와 연결되는 단자부(132)를 구비하는 공기 가열 히터(130)와, 공기 가열 히터(130)에 구비되는 단자부(132)와 접촉하는 터미널(140)을 포함한다. 히팅 디바이스(100)가 에어로졸 발생장치에 적용될 때 파이프 형태의 히터(120)는 에어로졸 발생장치에 구비될 수 있는 배터리로부터 전력을 공급받아 파이프 형태의 히터(120)에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 파이프 형태의 히터(120)는 실시예에 따라 그래핀 히터나 필름 히터로 제공될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 파이프 형태의 히터(120)는 서셉터로 제공된다. 서셉터는 자기장에 의해 와류(eddy current)를 발생시켜 열에너지를 방출하는 물질로 이루어진다. 예를 들어, 히팅 디바이스(100)가 적용되는 에어로졸 발생장치에는 파이프 형태의 히터(120)와 이격되어 히팅 디바이스(100)을 둘러싸는 인덕션 코일이 구비될 수 있으며, 에어로졸 발생장치에 구비될 수 있는 마이크로컨트롤러의 제어에 의해 인덕션 코일에 교류 전류가 흐르면 교번 자기장에 의해 서셉터로 제공되는 파이프 형태의 히터(120)가 유도 가열되어 파이프 형태의 히터(120)에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다.
공기 가열 히터(130)는 궐련이 파이프 형태의 히터(120)에 삽입된 상태에서 에어로졸 발생장치에 구비될 수 있는 배터리로부터 포고핀(140)을 통해 단자부(132)로 전력을 공급받고, 단자부(132)에 연결된 열선부(131)에 의해 공기가 가열되어 사용자의 흡입 과정에서 궐련으로 가열된 공기가 침투하여 궐련 내부를 가열하게 된다. 예를 들어 열선부(131)는 메쉬 구조를 포함하여 열선부(131)에 의해 가열된 공기가 메쉬 구조를 통해 용이하게 이송될 수 있다. 실시예에 따라 열선부(131)는 Cu, KANTHAL, SUS, Ni-Cr 합금 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 실시예에 따라 단자부(132)는 열선부(131)의 외주에 형성되는 패드 형태로 이루어져서, 포고핀(140)과 안정적으로 접촉하고 열선부(131)를 지지할 수 있다. 실시예에 따라 단자부(132)는 열선부(131)에 용접된 와이어(Wire) 형태로 구비될 수도 있다. 실시예에 따라 단자부(132)는 도금 처리되어 구비될 수도 있다. 실시예에 따라 파이프 형태의 히터(120) 하부에는 중공(151)이 형성된 하부 지지 부재(150)가 설치되고, 공기 가열 히터(130)는 하부 지지 부재(150)에서 중공(151)에 열선부(131)가 노출되게 설치된다. 따라서, 열선부(131)에 의해 가열된 공기가 사용자의 흡입 과정에서 하부 지지 부재(150)에 형성된 중공(151)을 통해 파이프 형태의 히터(120)에 삽입된 궐련으로 침투할 수 있다. 실시예에 따라 하부 지지 부재(150)는 PI 레진(polyimide resin)으로 이루어진다. 실시예에 따라 케이스(110)의 하부에 결합하는 하부 커버(160)를 포함하고, 하부 커버(160)에는 공기 가열 히터(130)와 연통하는 적어도 하나의 공기 인입 통로(161)가 형성된다. 사용자의 흡입 과정에서 공기 인입 통로(161)를 통해 인입된 공기는 공기 가열 히터(130)에 의해 가열되어 상술한 바와 같이 파이프 형태의 히터(120)에 삽입된 궐련으로 침투할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 히팅 디바이스를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 히팅 디바이스가 에어로졸 발생장치에 탈착되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 실시예에 따라 히팅 디바이스(100)는 에어로졸 발생장치(1000)에 탈착 가능하게 제공된다. 예를 들어 에어로졸 발생장치(1000)에는 히팅 디바이스(100)가 장착될 수 있는 공동(310)이 구비되고, 히팅 디바이스(100)는 공동(310)에 탈착이 용이하도록 케이스(110)의 두께를 설계하고, 파이프 형태의 히터(120)에 연결되고 케이스(110)를 관통하는 케이블(121)과, 케이블(121)에 연결되며 케이스(110)의 외벽에 노출되는 단자(122)를 구비하여, 히팅 디바이스(100)가 공동(310)에 장착되면, 단자(122)가 에어로졸 발생장치(1000)에 구비되는 단자(320)를 통해 배터리(340)와 연결되어, 마이크로컨트롤러(350)의 제어에 의해 배터리(340)로부터 단자(122)를 통해 파이프 형태의 히터(120)가 전력을 공급받아 파이프 형태의 히터(120)에 궐련(200)이 삽입된 상태에서 궐련(200)을 가열할 수 있다. 또한, 히팅 디바이스(100)가 공동(310)에 장착되면 포고핀(140)은 에어로졸 발생장치(1000)에 구비되는 단자(330)를 통해 배터리(340)와 연결되며, 궐련(200)이 파이프 형태의 히터(120)에 삽입된 상태에서 공기 가열 히터(130)가 마이크로컨트롤러(350)의 제어에 의해 배터리(340)로부터 포고핀(140)을 통해 전력을 공급받아 공기를 가열할 수 있다. 예를 들어 에어로졸 발생장치(1000)에는 공기 인입 통로(161)와 연통하여 기류 통로(360)가 형성되며, 사용자의 흡입 과정에서 기류 통로(360)를 통해 외부 공기가 유입되어 공기 인입 통로(161)를 통해 공기 가열 히터(130)에 의해 가열되어 파이프 형태의 히터(120)에 궐련(200)이 삽입된 상태에서 궐련(200)으로 침투할 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (10)

  1. 상부에 중공이 형성된 케이스와;
    케이스 내에 설치되며, 케이스에 형성된 중공과 연통하는 파이프 형태의 히터와;
    케이스 내에 설치되며, 파이프 형태의 히터의 하부에서 파이프 형태의 히터와 연통하고, 복수의 통기공을 갖는 열선부와, 열선부와 연결되는 단자부를 구비하는 공기 가열 히터와;
    공기 가열 히터에 구비되는 단자부와 접촉하는 터미널;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    파이프 형태의 히터는 그래핀 히터로 제공되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    파이프 형태의 히터는 필름 히터로 제공되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    파이프 형태의 히터는 서셉터로 제공되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    열선부는 메쉬 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    열선부는 Cu, KANTHAL, SUS, Ni-Cr 합금 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    단자부는 열선부의 외주에 형성되는 패드 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    파이프 형태의 히터 하부에는 중공이 형성된 하부 지지 부재가 설치되고, 공기 가열 히터는 하부 지지 부재에서 중공에 열선부가 노출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    케이스의 하부에 결합하는 하부 커버를 포함하고, 하부 커버에는 공기 가열 히터와 연통하는 적어도 하나의 공기 인입 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    히팅 디바이스는 에어로졸 발생장치에 탈착 가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치의 히팅 디바이스.


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