KR20240029197A - 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 - Google Patents
다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240029197A KR20240029197A KR1020220107364A KR20220107364A KR20240029197A KR 20240029197 A KR20240029197 A KR 20240029197A KR 1020220107364 A KR1020220107364 A KR 1020220107364A KR 20220107364 A KR20220107364 A KR 20220107364A KR 20240029197 A KR20240029197 A KR 20240029197A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ceramic
- atomizer
- ceramic sheet
- heat source
- paragraph
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 8
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910000953 kanthal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 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 4
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 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 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 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 4
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 claims description 4
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 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 4
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IHWJXGQYRBHUIF-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Pt] Chemical compound [Ag].[Pt] IHWJXGQYRBHUIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 3
- SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N palladium silver Chemical compound [Pd].[Ag] SWELZOZIOHGSPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 7
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 3
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000000391 smoking effect Effects 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
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003571 electronic cigarette Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 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
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- -1 but recently Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 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
- A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
- A24F40/465—Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
-
- 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
-
- 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
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
실시예들은 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 에어로졸만을 통과시키고, 액상이나 수분, 찌꺼기를 필터링할 수 있는 다공성 세라믹 시트부가 부착된 세라믹 무화기에 관한 것이다.
실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 재질로 형성되며 액상을 흡습하여 담지하는 다공성 흡습체, 액상을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 열원, 다공성 흡습체를 상하로 관통하도록 연장하며, 열원에 의해 발생한 에어로졸이 흡입 유동에 의해 상단으로 이동하는 공간인 하나 이상의 기류 홀, 액적을 필터링하기 위하여 기류 홀을 가로막도록 다공성 흡습체의 일면에 부착되는 세라믹 시트부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 재질로 형성되며 액상을 흡습하여 담지하는 다공성 흡습체, 액상을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 열원, 다공성 흡습체를 상하로 관통하도록 연장하며, 열원에 의해 발생한 에어로졸이 흡입 유동에 의해 상단으로 이동하는 공간인 하나 이상의 기류 홀, 액적을 필터링하기 위하여 기류 홀을 가로막도록 다공성 흡습체의 일면에 부착되는 세라믹 시트부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
실시예들은 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 에어로졸만을 통과시키고, 액상이나 수분, 찌꺼기를 필터링할 수 있는 다공성 세라믹 시트부가 부착된 세라믹 무화기에 관한 것이다.
공기 중의 미세 입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자 담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 에어로졸을 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.
에어로졸 발생 장치는 심지에 적셔진 액상을 열로 기화하거나 초음파로 기화하여 에어로졸을 만들고, 사용자가 입으로 흡입력을 가하여 흡입 유동을 발생시켜 흡입한다. 이 과정에서 불완전 기화되어 발생한 액적 역시 흡입 유동에 섞여 입으로 흡입될 수 있다. 에어로졸 발생 장치에 사용되는 액상은 에어로졸 형태로 흡입될 것을 가정하여 농도가 조절되는데, 불완전 기화된 액적이 사용자의 입으로 흡입될 경우, 불쾌한 경험을 유발할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 기호제품으로서 사용자 경험이 품질의 중요한 요소로 작용한다는 점에서 이는 반드시 해결이 요구되는 문제이다. 종래기술인 대한민국 등록특허 제10-2080137호에서는 공기 흐름을 전달하기 위한 가이드를 포함하는 흡연 시스템에 대하여 개시하고 있으나 더욱 개선된 효과가 요구된다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예들은, 더욱 개선된 구조와 성능의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 실시예들은 세라믹 재질을 채택하여 흡습성과 열전달력, 내열성이 개선된 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 실시예들은 미세 기류홀을 포함하는 다공성 세라믹 시트부를 이용하여 불완전 기화된 액적이 흡입되는 것을 방지할 수 있는 세라믹 무화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
어느 실시예의 세라믹 무화기는 세라믹 재질로 형성되며 액상을 흡습하여 담지하는 다공성 흡습체, 액상을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 열원, 다공성 흡습체를 상하로 관통하도록 연장하며, 열원에 의해 발생한 에어로졸이 흡입 유동에 의해 상단으로 이동하는 공간인 하나 이상의 기류 홀, 액적을 필터링하기 위하여 기류 홀을 가로막도록 다공성 흡습체의 일면에 부착되는 세라믹 시트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 시트부는 다공성 흡습체의 하면에 부착되고, 열원은 세라믹 시트부의 하면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 시트부는 친수성 세라믹 재질인 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 시트부는 하나 이상의 세라믹 시트층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 시트층 각각의 두께는 1 ~ 100 ㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 어느 세라믹 시트층은 친수성 재질이거나 소수성 재질인 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 세라믹 시트부는 열원에 의해 발생한 에어로졸은 통과시키며, 불완전 무화된 액적은 통과시키지 않는 미세기공을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 다공성 흡습체의 재질은 친수성 세라믹 재질인 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 다공성 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 둘 이상의 조합인 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 열원은 니켈-크롬, 칸탈(Kanthal), 은, 은-백금, 은-팔라듐 중 선택되는 어느 하나의 금속 페이스트를 이용한 프린팅 공정으로, 세라믹 시트부의 일면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 열원은 SUS, 니켈-크롬, 칸탈(Kanthal) 중 선택되는 어느 하나의 재질로, 세라믹 시트부의 일면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 열원은 전자기 유도 가열에 의해 가열되는 금속인 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 열원은 다공성 흡습체와 세라믹 시트부 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 어느 실시예의 세라믹 무화기는, 열원은 직렬 회로를 형성하도록, 세라믹 시트부의 일면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
실시예들의 세라믹 무화기는 흡입 유동에 포함될 수 있는 불완전 기화된 액적이나 수분을 다공성 세라믹 시트부로 필터링하여 사용자에게 흡입되는 것을 방지할 수 있다.
특히 다공성 세라믹 시트부는, 액적을 필터링할 뿐만 아니라 효과적으로 흡수하여, 기류 패스가 액적에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한 실시예들의 세라믹 무화기는, 다공성 구조로 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 내부 구성도,
도 2는 동일한 실시예의 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 흡습체(110)의 사시도,
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 시트부(1000)의 평면도, 도 4의 (b)는 그 사시도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 내부 구성도,
도 6은 본 발명의 세라믹 시트부(1000)의 일면에 형성된 다양한 형상의 열원(120)을 나타내는 평면도이다.
도 2는 동일한 실시예의 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 흡습체(110)의 사시도,
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 시트부(1000)의 평면도, 도 4의 (b)는 그 사시도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 내부 구성도,
도 6은 본 발명의 세라믹 시트부(1000)의 일면에 형성된 다양한 형상의 열원(120)을 나타내는 평면도이다.
이하 도면을 참조하여 실시예들에 대해 설명한다.
실시예들의 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 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 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 내부 구성도, 도 2는 동일한 실시예의 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 사시도이다. 실시예에서 세라믹 무화기(100)는 세라믹 재질로 형성되며 액상을 흡습하여 담지하는 다공성 흡습체(110)와 불완전 무화된 액적을 필터링하기 위해 다공성 흡습체(110)의 일면에 부착되는 세라믹 시트부(1000)를 포함한다. 또한 세라믹 시트부(1000)의 일면에, 또는 다공성 흡습체(110)의 일면에 형성되며, 액상을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 열원(120)을 포함한다. 또한 다공성 흡습체(110)를 상하로 관통하도록 연장하며, 열원(120)에 의해 발생한 에어로졸이 사용자의 흡입 유동에 의해 이동하는 공간인 하나 이상의 기류 홀(115)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 세라믹 시트부(1000)는 다공성 흡습체(110)의 하면에 부착되고, 열원은 세라믹 시트부(1000)의 하면에 형성되었다. 이 경우, 다공성 흡습체(110)가 흡습하여 담지하는, 에어로졸 형성 기재를 포함하는 액상은, 중력에 의해 하단의 세라믹 시트부(1000)와 열원(120) 인근으로 점차 이동한다. 이 때 열원(120)이 외부 전원을 공급받아 발열하면, 상기 액상은 에어로졸로 변환되어 다공성 흡습체(110)의 하단의 소정의 공간인 무화 공간(130)으로 방출되고, 사용자의 흡입 행위에 의해 상기 무화 공간(130)과 외부 공간을 연결하는 기류 홀(115)을 따라 외기와 섞인 에어로졸이 이동하여 사용자에게 흡입될 수 있다.
다공성 흡습체(110)는 바람직하게는 친수성 세라믹 재질로 형성되며, 그 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 둘 이상의 조합일 수 있다. 다공성 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.
다공성 흡습체(110)는 모세관 현상으로 액상을 흡수하여 담지하는(상온에서 공기 중에 노출시켰을 때 액상이 흘러나오지 않는 정도로 액상을 보유하는) 미세기공을 포함하여, 소정의 기공률을 형성한다. 다공성 흡습체(110)가 친수성 세라믹 재질로 형성될 경우, 표면장력이 작아져 액상의 흡수력이 증가할 수 있다. 파우더형 또는 비드형의 다공성 세라믹을 적층하여 소결하여 다공성 흡습체(110)를 제조할 수 있다. 다공성 흡습체(110)는 흡습되는 액상의 점도에 고려한 기공 직경, 기공율, 비드 크기 등을 지닌다.
다공성 흡습체(110)는 특히 직경이 10 ㎛ 내지 300 ㎛인 세라믹 비드를 소결하여 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 다공성 흡습체(110)가 보유하는 미세기공의 직경은 5 ㎛ 내지 75 ㎛인 것이 액상 형태의 에어로졸 형성 기재를 잘 흡수할 수 있어 바람직하다. 또한 다공성 흡습체(110)의 기공률은 30 % 내지 70 %인 것이 바람직하다. 또한 다공성 흡습체(110)는 기공 형성을 위한 조공제를 첨가한 세라믹 파우더를 소결하여 형성될 수 있으며, 이 때 기공 형성을 위한 조공제의 첨가량은 원료 분말 대비 중량비 10 wt% 내지 40 wt%인 것이 바람직하다.
다공성 흡습체(110)는 실시예에 따라 친수성 세라믹 재질로 형성되는 흡수부와 소수성 세라믹 재질로 형성되는 방수부의, 재질을 달리하는 두 부분으로 형성될 수 있다. 이 때 방수부가 흡수부를 둘러싸도록 형성되면, 흡수부에 담지된 액상이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 다공성 흡습체(110)가 재질을 달리하는 다수의 부분으로 형성되어도, 다공성 흡습체(110)는 상기 재질을 달리하는 세라믹 분말 또는 비드를 적절히 적층하여 단 한 번의 소결 공정으로 한 몸으로 형성할 수 있다.
열원(120)은 다공성 흡습체(110) 또는 세라믹 시트부(1000)의 일면에 형성되며, 바람직하게는 세라믹 시트부(1000)의 일면에 형성된다. 열원(120)이 형성된 일면은 열원(120)의 가열에 의해 에어로졸이 발생하는 무화면으로서의 역할을 수행할 수 있다. 다공성 흡습체(110)는 바람직하게는 그 측면이나 상면이 액상과 접촉하고, 이를 통하여 액상을 공급받을 수 있다.
실시예에 따라, 열원(120)은 세라믹 시트부(1000)의 표면 또는 표면 인근에 형성되며, 특히 바람직하게는 금속 페이스트를 이용하는 금속 프린팅 공정으로 형성된다. 이 때의 금속 페이스트는 니켈-크롬, 칸탈(Kanthal), 은, 은-백금, 은-팔라듐 중 선택되는 재질일 수 있다.
실시예에 따라, 열원(120)은 세라믹 시트부(1000)의 소결 전 또는 소결 중, 열선을 인서트하여 형성될 수 있다. 이 때의 열원(120)의 재질은 SUS, 니켈-크롬, 칸탈(Kanthal) 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 상기 열원(120)과 전기적으로 연결되는 접속 패드(미도시)도 동일한 방식으로 형성하여 전력을 공급받게 할 수 있다.
또한 실시예에 따라, 열원(120)은 직접 전기를 공급받기 보다는, 주변의 전자기 유도 코일(미도시)에 의해 유도 가열되는 금속일 수 있다.
실시예에 따라 열원(120)은 세라믹 시트부(1000)의 평평한 표면에, 또는 볼록한 표면에 또는 오목한 표면에 형성될 수 있다. 접속 패드(미도시)를 통해 외부 전력을 공급받아 열원(120)은 전기가 흐르며 발열하여, 액상 형태로 다공성 흡습체(110)와 세라믹 시트부(1000)에 흡수된 에어로졸 형성 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
기류 홀(115)는 다공성 흡습체(110)를 상하로 관통하는, 외기와 섞인 에어로졸이 사용자의 흡입 유동에 의해 이동할 수 있는 통로로서, 하나 또는 다수가 형성될 수 있다. 특히 기류 홀(115)는 세라믹 시트부(1000)의 하면인 무화면 내지 무화 공간(130)과 외부(도면상 상단 방향)를 연결하여, 사용자가 무화 공간(130)에 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있도록 한다. 이 때의 기류의 흐름을 도 1과 도 2에서 화살표로 참고적으로 도시하였다. 도면상 명시하지는 않았으나, 외기를 유입시키기 위한, 예를 들어 무화 공간(130)과 외부 공간을 연결하는 외기 유입로가 무화 공간(130) 일측에 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다공성 흡습체(110)의 사시도이다. 다공성 흡습체(110)는 도면에 그려진 원통형과 같은 입체적 형상일 수 있으며 상하로 관통하는 기류 홀(115a, 115b)을 하나 이상 포함할 수 있다. 기류 홀은 본 도면과 같이 중앙의 주 기류 홀(115a)와 그 주변에 방사형으로 배치되는 다수의 부 기류 홀(115b)을 포함할 수 있다. 이는 예시적인 배치로서 기류 홀(115)의 형상과 배치는 설계 요구에 따라 다양할 수 있다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 시트부(1000)의 평면도이고, 도 4의 (b)는 그 사시도이다. 세라믹 시트부(1000)는 기류 홀(115)을 가로막도록 다공성 흡습체(110)의 일면에 부착되며, 사용자의 흡입 행위로 발생한 흡입 유동을 필터링한다. 흡입 유동을 효과적으로 필터링하기 위해 세라믹 시트부(1000)는 다공성 흡습체(110)가 포함하는 기류 홀(115)를 모두 가로막도록, 또한 기류 홀(115)과 직교하는 단면을 빈틈없이, 완전히 가로막도록 배치되는 것이 바람직하다. 세라믹 시트부(1000)는 바람직하게는 부착될 다공성 흡습체(110)의 일면과 동일한 평면도를 갖는다.
세라믹 시트부(1000)는 하나의 세라믹 시트층(1010)으로 형성되거나, 또는 다수의 세라믹 시트층(1010a, 1010b, 1010c)을 적층하여 형성될 수 있다. 상기 다수의 세라믹 시트층(1010a, 1010b, 1010c)은 서로 재질을 달리하거나, 성질을 달리거나, 두께를 달리할 수 있으며, 설계 요구에 따라 다양하게 조합되어 실시될 수 있다. 세라믹 시트층(1010)은 외기와 흡입 목적의 에어로졸은 통과시키고 그 외 액적, 찌꺼기 등의 이물질은 통과시키지 않는 것이 바람직하다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 세라믹 시트층(1010)은 다수의 미세기공을 포함하는, 다공성 특성을 지니는 것이 바람직하며, 전술한 대로 필요에 따라 성질을 달리하는 여러 층이 적층될 수 있다. 예를 들어, 친수성 세라믹 시트층(1010)은 액상 내지 액적을 잘 흡수하여, 열원(120)에 의한 에어로졸의 발생을 원활하게 할 수 있다. 또한 예를 들어, 소수성 세라믹 시트층(1010)은 액상을 잘 흡수하지 않아, 다공성 흡습체(110)가 흡수한 액상이 누수되지 않도록 누액 방지의 역할을 할 수 있다.
세라믹 시트층(1010)의 재질과 제법은 앞서 설명한 다공성 흡습체(110)의 재질과 제법에 대한 설명으로 대체할 수 있다. 또한 세라믹 시트층(1010)은 친수성 재질이거나 또는 소수성 재질일 수 있다. 예를 들어 세라믹 시트층(1010)의 재질은 친수성 재질로서, 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. 또는 세라믹 시트층(1010)의 재질은 소수성 재질로서, 실리카(이산화규소)이거나 또는 상기에서 예시한 친수성 재질과 유리(glass) 분말의 혼합물로 구성될 수 있다. 세라믹 시트층(1010) 하나의 두께는 1 ~ 100 ㎛ 범위에 속하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세라믹 무화기(100)를 개념적으로 나타낸 내부 구성도이다. 도 5의 실시예는 도 1의 실시예와 유사하지만, 다수의 기류 홀(115)을 포함한다는 점과, 열원(120)이 다공성 흡습체(110)와 세라믹 시트부(1000) 사이에 형성된다는 점을 달리한다. 이 때 열원(120)은 세라믹 시트부(1000)의 상면에 형성된 후, 다공성 흡습체(110)의 하면에 부착될 수 있다. 또는 열원(120)은 다공성 흡습체(110)의 하면에 형성된 후, 세라믹 시트부(1000)가 그 하단으로 부착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 세라믹 시트부(1000)의 일면에 형성된 다양한 형상의 열원(120)을 나타내는 평면도이다. 도 6의 (a), (b), (c), (d)와 같이 열원(120)은, 세라믹 시트부(1000)의 일면에, 직렬 회로를 형성하도록 형성될 수 있다. 이처럼 열원(120)의 형상은 에어로졸 발생을 원활하게 하기 위한 설계요구사항에 따라 다양한 형상 가운데서 선택될 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: 다공성 흡습체
115: 기류 홀 120: 열원
1000: 세라믹 시트부 1010: 세라믹 시트층
115: 기류 홀 120: 열원
1000: 세라믹 시트부 1010: 세라믹 시트층
Claims (14)
- 세라믹 재질로 형성되며 액상을 흡습하여 담지하는 다공성 흡습체;
액상을 가열하여 에어로졸을 생성하기 위한 열원;
다공성 흡습체를 상하로 관통하도록 연장하며, 열원에 의해 발생한 에어로졸이 흡입 유동에 의해 상단으로 이동하는 공간인 하나 이상의 기류 홀;
액적을 필터링하기 위하여 기류 홀을 가로막도록 다공성 흡습체의 일면에 부착되는 세라믹 시트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
세라믹 시트부는 다공성 흡습체의 하면에 부착되고, 열원은 세라믹 시트부의 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
세라믹 시트부는 친수성 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
세라믹 시트부는 하나 이상의 세라믹 시트층을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제4항에 있어서,
세라믹 시트층 각각의 두께는 1 ~ 100 ㎛ 범위에 속하는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제4항에 있어서,
어느 세라믹 시트층은 친수성 재질이거나 소수성 재질인 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
세라믹 시트부는 열원에 의해 발생한 에어로졸은 통과시키며, 불완전 무화된 액적은 통과시키지 않는 미세기공을 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
다공성 흡습체의 재질은 친수성 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
다공성 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 둘 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
열원은 니켈-크롬, 칸탈(Kanthal), 은, 은-백금, 은-팔라듐 중 선택되는 어느 하나의 금속 페이스트를 이용한 프린팅 공정으로, 세라믹 시트부의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
열원은 SUS, 니켈-크롬, 칸탈(Kanthal) 중 선택되는 어느 하나의 재질로, 세라믹 시트부의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
열원은 전자기 유도 가열에 의해 가열되는 금속인 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
열원은 다공성 흡습체와 세라믹 시트부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기. - 제1항에 있어서,
열원은 직렬 회로를 형성하도록, 세라믹 시트부의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 세라믹 무화기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220107364A KR20240029197A (ko) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220107364A KR20240029197A (ko) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240029197A true KR20240029197A (ko) | 2024-03-05 |
Family
ID=90298742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220107364A KR20240029197A (ko) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240029197A (ko) |
-
2022
- 2022-08-26 KR KR1020220107364A patent/KR20240029197A/ko unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7228013B2 (ja) | 装置および方法 | |
| KR102639001B1 (ko) | 액체 저장체 및 증발기로서의 사용을 위한 다공성 소결체 | |
| CN105939626B (zh) | 气溶胶形成构件 | |
| CN103960782B (zh) | 电子烟 | |
| JP2022500082A (ja) | エアロゾル送達装置用のウィッキング要素 | |
| 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 | |
| CN113573600A (zh) | 汽化器与包括该汽化器的气溶胶生成装置 | |
| JP2022521656A (ja) | 蒸気化器およびこれを含むエアロゾル発生装置 | |
| KR102487584B1 (ko) | 증기화기 및 이를 포함하는 에어로졸 발생 장치 | |
| KR20240029197A (ko) | 다공성 세라믹 시트가 부착된 세라믹 무화기 | |
| KR20240025899A (ko) | 다공성 세라믹 시트 필터를 포함하는 세라믹 무화기 | |
| KR20230155928A (ko) | 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 무화기 | |
| CN212697683U (zh) | 一种二次雾化的电子烟 | |
| KR20230076056A (ko) | 에어로졸 발생 장치의 세라믹 무화기 | |
| WO2023214834A1 (ko) | 에어로졸 발생 장치용 친수성과 소수성 복합 성질의 세라믹 무화기 | |
| KR20230155931A (ko) | 기공 크기가 상이한 구조의 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 | |
| KR20230156240A (ko) | 세라믹 열선을 포함하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 | |
| KR20230150716A (ko) | 다공성 흡습체 | |
| WO2023214805A1 (ko) | 에어로졸 발생 장치용 금속 프린팅을 이용한 세라믹 무화기 | |
| KR20230153204A (ko) | 흡연 물품 및 이를 가열하는 에어로졸 발생 장치 | |
| KR20230156239A (ko) | 에어로졸 발생 장치용 금속 프린팅을 이용한 세라믹 무화기 | |
| CN216493510U (zh) | 一种集成控制电路的发热片及包含其的电子烟 | |
| KR20230153214A (ko) | 세라믹 무화기 | |
| KR20230156241A (ko) | 다공성 금속 열원을 포함하는 에어로졸 발생 장치용 세라믹 무화기 |