KR20240060131A

KR20240060131A - Aerosol generating device

Info

Publication number: KR20240060131A
Application number: KR1020220141403A
Authority: KR
Inventors: 이창현; 장일환
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2022-10-28
Filing date: 2022-10-28
Publication date: 2024-05-08

Abstract

본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 인입 공기를 가열하는 히터의 복사열을 반사시켜 가열 효율을 향상할 수 있는 에어로졸 발생장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 궐련이 삽입되는 파이프와; 상기 파이프에 삽입된 궐련을 가열하는 히터와; 상기 파이프의 하부와 연통하는 기류 인입 부재와; 상기 기류 인입 부재의 하부와 연통해서 결합하는 반사판과; 상기 기류 인입 부재와 상기 반사판에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 인입 공기 가열 히터와; 상기 히터와 상기 인입 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하는 배터리와; 상기 배터리로부터 상기 히터와 상기 인입 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러;를 포함한다.The present invention relates to an aerosol generator, and more specifically, to an aerosol generator that can improve heating efficiency by reflecting radiant heat from a heater that heats incoming air. An aerosol generating device according to an embodiment of the present invention includes a pipe into which a cigarette is inserted; a heater that heats the cigarette inserted into the pipe; an airflow inlet member communicating with the lower part of the pipe; a reflector coupled to and in communication with a lower portion of the airflow inlet member; an inlet air heating heater installed in an internal space formed by the airflow inlet member and the reflector; a battery supplying power to the heater and the inlet air heating heater, respectively; It includes a microcontroller that controls power to be supplied from the battery to the heater and the inlet air heater, respectively.

Description

Aerosol generating device {AEROSOL GENERATING DEVICE}

본 발명은 에어로졸 발생장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 인입 공기를 가열하는 히터의 복사열을 반사시켜 가열 효율을 향상할 수 있는 에어로졸 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to an aerosol generator, and more specifically, to an aerosol generator that can improve heating efficiency by reflecting radiant heat from a heater that heats incoming air.

에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 궐련으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입하는 경우가 있다.Aerosols are small liquid or solid particles that exist in suspension in the atmosphere and usually have a size of 0.001 to 1.0 ㎛. In particular, there are cases where people inhale aerosols derived from various types of cigarettes for various purposes.

도 1은 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래 기술에 따른 에어로졸 발생장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram for explaining an example of an aerosol generating device according to the prior art, and Figure 2 is a diagram for explaining another example of an aerosol generating device according to the prior art.

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 근처의 부분은 가열이 잘 되지 않는 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. 도 1과 도 2를 참조하여 상술한 종래 기술에서는 가열 효율이 높지 않아 에어로졸 발생량이 적을 수 있는 문제점이 있다.Referring to Figures 1 and 2, the aerosol generator 10, 20 can instantly supply high power to the heaters 14, 24, which generate heat by resistance when current is applied, and the heaters 14, 24. It includes batteries 16 and 26 and control units 15 and 25 for controlling the heaters 14 and 24. The heaters 14 and 24 generate an aerosol by heating the vaporization material contained in the cavities 13 and 23 containing a substance (vaporizing material) that vaporizes when heated above a certain temperature. For example, when a cigarette (11, 21) impregnated with an inhalation substance or filled with paper embedded on the surface is inserted into the cavity (13, 23) through the opening (12, 22), the heater (14, 24) is heated to heat the cigarette ( 11, 21) When the inhalation material inside is vaporized, the user can inhale the vaporized inhalation material through the filter part of the cigarette (11, 21). The heater 14 shown in FIG. 1 is provided as a needle-type heater and penetrates into the cigarette 11 inserted into the cavity 13 to heat the cigarette 11. The heater 24 shown in FIG. 2 is a pipe heater. is provided to heat the cigarette 21. The heater 14 provided as a needle-type heater can effectively heat the inside of the cigarette 11, but has a problem in that the outside of the cigarette 11 and parts near the outside are not heated well. In addition, there is a problem in that aerosol-generating substrate residue generated from the cigarette 11 may adhere to the heater 14, deteriorating the performance of the heater 14, and generating a bad odor. In the case of the heater 24 provided as a pipe heater, the outside and near the outside of the cigarette 21 can be effectively heated, but there is a problem in that the inner center part of the cigarette 21 is not heated well. In the prior art described above with reference to FIGS. 1 and 2, there is a problem in that the heating efficiency is not high and the amount of aerosol generated may be small.

본 발명은 인입된 공기를 가열하여 가열된 공기를 궐련으로 침투시켜 에어로졸 발생량을 증가시키며, 인입 공기를 가열하는 히터의 복사열을 반사시켜 가열 효율을 향상할 수 있는 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide an aerosol generating device that can increase the amount of aerosol generated by heating the incoming air and allowing the heated air to penetrate the cigarette, and improve heating efficiency by reflecting the radiant heat of the heater that heats the incoming air. do.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치는 궐련이 삽입되는 파이프와; 상기 파이프에 삽입된 궐련을 가열하는 히터와; 상기 파이프의 하부와 연통하는 기류 인입 부재와; 상기 기류 인입 부재의 하부와 연통해서 결합하는 반사판과; 상기 기류 인입 부재와 상기 반사판에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 인입 공기 가열 히터와; 상기 히터와 상기 인입 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하는 배터리와; 상기 배터리로부터 상기 히터와 상기 인입 공기 가열 히터에 각각 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러;를 포함한다.An aerosol generating device according to an embodiment of the present invention includes a pipe into which a cigarette is inserted; a heater that heats the cigarette inserted into the pipe; an airflow inlet member communicating with the lower part of the pipe; a reflector coupled to and in communication with a lower portion of the airflow inlet member; an inlet air heating heater installed in an internal space formed by the airflow inlet member and the reflector; a battery supplying power to the heater and the inlet air heating heater, respectively; It includes a microcontroller that controls power to be supplied from the battery to the heater and the inlet air heating heater, respectively.

또한, 실시예에 따라 상기 인입 공기 가열 히터는 저항 가열 방식 히터로 제공된다.In addition, according to the embodiment, the incoming air heater is provided as a resistance heating type heater.

또한, 실시예에 따라 상기 인입 공기 가열 히터는 코일형 히터로 이루어진다.Additionally, according to the embodiment, the incoming air heater is made of a coil-type heater.

또한, 실시예에 따라 상기 인입 공기 가열 히터는 판상형 히터로 이루어진다.In addition, according to the embodiment, the incoming air heater is made of a plate-shaped heater.

또한, 실시예에 따라 상기 인입 공기 가열 히터는 할로겐 히터, 카본 히터, 근적외선 히터 중 어느 하나로 이루어진다.Additionally, depending on the embodiment, the incoming air heater is comprised of one of a halogen heater, a carbon heater, and a near-infrared heater.

또한, 실시예에 따라 상기 반사판은 플라스틱 사출물에 인서트 형태로 이루어진다.Additionally, depending on the embodiment, the reflector is formed as an insert into a plastic injection molded product.

또한, 실시예에 따라 상기 반사판은 고내열 플라스틱 사출물에 금속 코팅되어 이루어진다.In addition, depending on the embodiment, the reflector is made by coating a metal on a highly heat-resistant plastic injection molded product.

또한, 실시예에 따라 상기 기류 인입 부재에 형성되는 적어도 하나의 기류홀 및/또는 상기 반사판에 형성되는 적어도 하나의 기류홀을 포함한다.Additionally, depending on the embodiment, it includes at least one airflow hole formed in the airflow inlet member and/or at least one airflow hole formed in the reflector.

또한, 실시예에 따라 상기 반사판의 하부면에 형성되는 적어도 하나의 기류홀을 포함한다.Additionally, depending on the embodiment, it includes at least one airflow hole formed on the lower surface of the reflector.

또한, 실시예에 따라 외부 공기가 유입되는 적어도 하나의 개구와, 상기 적어도 하나의 개구와 연통하여 상기 궐련이 삽입되는 파이프의 외벽을 경유하여 상기 기류 인입 부재에 형성되는 상기 기류홀 및/또는 상기 반사판에 형성되는 상기 기류홀에 연통하는 기류 통로를 포함한다.In addition, depending on the embodiment, at least one opening through which external air flows in, and the airflow hole formed in the airflow inlet member through the outer wall of the pipe through which the cigarette is inserted in communication with the at least one opening, and/or the It includes an airflow passage communicating with the airflow hole formed in the reflector.

본 발명의 실시예에 따르면 인입 공기 가열 히터를 포함하여 가열된 공기를 궐련으로 침투시켜 에어로졸 발생량을 증가시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the amount of aerosol generated can be increased by infiltrating heated air into the cigarette by including an inlet air heating heater.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면 반사판을 포함하여 인입 공기 가열 히터의 복사열을 반사시켜 예열 시간을 단축할 수 있고, 가열 효율을 향상할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the preheating time can be shortened and heating efficiency can be improved by reflecting the radiant heat of the incoming air heater by including a reflector.

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 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도.1 is a diagram illustrating an example of an aerosol generating device according to the prior art;
Figure 2 is a diagram for explaining another example of an aerosol generating device according to the prior art;
3 is a diagram conceptually illustrating an aerosol generating device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a block diagram for explaining an aerosol generating device according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

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.In the drawings, the sizes of components may be exaggerated or reduced for convenience of explanation. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are shown arbitrarily for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 개념적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치를 설명하기 위한 블럭도이다.Figure 3 is a diagram for conceptually explaining an aerosol generating device according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a block diagram for explaining an aerosol generating device according to an embodiment of the present invention.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어로졸 발생장치(100)는 궐련(101)이 삽입되는 파이프(102)와, 파이프(102)에 삽입된 궐련(101)을 가열하는 히터(103)와, 파이프(102)의 하부와 연통하는 기류 인입 부재(104)와, 기류 인입 부재(104)의 하부와 연통해서 결합하는 반사판(105)과, 기류 인입 부재(104)와 반사판(105)에 의해 형성되는 내부 공간에 설치되는 인입 공기 가열 히터(106)와, 히터(103)와 인입 공기 가열 히터(106)에 각각 전력을 공급하는 배터리(107)와, 배터리(107)로부터 히터(103)와 인입 공기 가열 히터(106)에 각각 전력을 공급하도록 제어하는 마이크로컨트롤러(108)를 포함한다.Referring to Figures 3 and 4, the aerosol generating device 100 according to an embodiment of the present invention heats the pipe 102 into which the cigarette 101 is inserted, and the cigarette 101 inserted into the pipe 102. a heater 103, an airflow inlet member 104 in communication with the lower part of the pipe 102, a reflector 105 in communication with the lower part of the airflow inlet member 104, and an airflow inlet member 104; An inlet air heating heater 106 installed in the internal space formed by the reflector 105, a battery 107 that supplies power to the heater 103 and the inlet air heating heater 106, respectively, and the battery 107 It includes a microcontroller 108 that controls power to be supplied to the heater 103 and the inlet air heating heater 106, respectively.

궐련(101)을 가열하는 히터(103)는 예를 들어 저항 가열 방식 히터로 제공되며, 파이프(102)의 내주 또는 외주에 설치될 수 있다. 궐련(101)이 파이프(102)에 삽입되고, 마이크로컨트롤러(108)의 제어에 의해 배터리(107)로부터 히터(103)에 전력이 공급되면, 히터(103)에 의해 파이프(102)에 삽입된 궐련(101)이 가열된다. 또한, 마이크로컨트롤러(108)의 제어에 의해 배터리(107)로부터 인입 공기 가열 히터(106)에 전력이 공급되어 사용자의 흡입 과정에서 기류 인입 부재(104)와 반사판(105)에 의해 형성되는 내부 공간으로 인입된 공기가 인입 공기 가열 히터(106)에 의해 가열되고, 상방향으로 이동하여 가열된 공기가 파이프(102)에 삽입된 궐련(101)의 하단을 가열하고, 궐련(101)의 내부로 침투하여 궐련(101)을 가열한다. 따라서, 파이프에 삽입된 궐련(101)을 가열하는 히터(103)와, 기류 인입 부재(104)와 반사판(105)에 의해 형성되는 내부 공간으로 인입된 공기를 가열하는 인입 공기 가열 히터(106)에 의해 궐련(101)의 내외부가 골고루 가열될 수 있다. 또한, 인입 공기 가열 히터(106)의 복사열이 반사판(105)에 의해 반사되어 궐련(101)으로 전달되어 가열 효율을 더욱 높혀줄 수 있으며, 사용자의 흡입이 없는 예열이나 사용자의 흡입과 흡입 사이에도 반사판에 의해 반사되는 복사열에 의해 가열 효율을 높혀줄 수 있다. 실시예에 따라 인입 공기 가열 히터(106)는 저항 가열 방식 히터로 제공되며, 예를 들어 코일형 히터나 판상형 히터로 이루어진다. 또한, 실시예에 따라 인입 공기 가열 히터(106)는 할로겐 히터, 카본 히터, 근적외선 히터 중 어느 하나로 이루어진다. 반사판(105)에는 인입 공기 가열 히터(106)의 복사열을 반사하기 용이하도록 경사면이 형성되어 있다. 예를 들어 반사판(105)은 방사율이 0.3 이하가 되도록 설계된다. 실시예에 따라 반사판(105)은 단일 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 실시예에 따라 반사판(105)은 플라스틱 사출물에 인서트 형태로 이루어진다. 또한, 실시예에 따라 반사판(105)은 고내열 플라스틱 사출물에 금속 코팅되어 이루어진다. The heater 103 that heats the cigarette 101 is, for example, a resistance heating type heater and may be installed on the inner or outer circumference of the pipe 102. When the cigarette 101 is inserted into the pipe 102 and power is supplied to the heater 103 from the battery 107 under the control of the microcontroller 108, the heater 103 inserted into the pipe 102 The cigarette 101 is heated. In addition, power is supplied from the battery 107 to the inlet air heating heater 106 under the control of the microcontroller 108, so that the internal space formed by the airflow inlet member 104 and the reflector 105 during the user's inhalation process. The air drawn in is heated by the inlet air heating heater 106, moves upward, and the heated air heats the lower end of the cigarette 101 inserted into the pipe 102 and enters the inside of the cigarette 101. It penetrates and heats the cigarette 101. Therefore, a heater 103 that heats the cigarette 101 inserted into the pipe, and an inlet air heating heater 106 that heats the air introduced into the internal space formed by the airflow inlet member 104 and the reflector 105. By doing this, the inside and outside of the cigarette 101 can be heated evenly. In addition, the radiant heat of the inlet air heating heater 106 is reflected by the reflector 105 and transferred to the cigarette 101, which can further increase heating efficiency, even during preheating without the user's inhalation or between the user's inhalation. Heating efficiency can be increased by radiant heat reflected by the reflector. Depending on the embodiment, the inlet air heater 106 is provided as a resistance heating type heater, for example, a coil type heater or a plate type heater. Additionally, depending on the embodiment, the incoming air heater 106 is comprised of one of a halogen heater, a carbon heater, and a near-infrared heater. The reflector 105 is formed with an inclined surface to easily reflect the radiant heat of the incoming air heater 106. For example, the reflector 105 is designed to have an emissivity of 0.3 or less. Depending on the embodiment, the reflector 105 may be made of a single material. Additionally, depending on the embodiment, the reflector 105 is formed as an insert into a plastic injection molded product. In addition, depending on the embodiment, the reflector 105 is formed by coating a metal on a highly heat-resistant plastic injection molded product.

또한, 기류 인입 부재(104)에 형성되는 적어도 하나의 기류홀(104a) 및/또는 반사판(105)에 형성되는 적어도 하나의 기류홀(105a)을 포함하여 공기가 기류홀(104a) 및/또는 기류홀(105a)을 통해 기류 인입 부재(104)와 반사판(105)에 의해 형성되는 내부 공간으로 인입될 수 있다. 예를 들어 반사판(105)의 하부면에 형성되는 적어도 하나의 기류홀(105a)을 포함할 수 있다.In addition, including at least one airflow hole 104a formed in the airflow inlet member 104 and/or at least one airflow hole 105a formed in the reflector 105, air flows through the airflow hole 104a and/or It can be introduced into the internal space formed by the airflow inlet member 104 and the reflector 105 through the airflow hole 105a. For example, it may include at least one airflow hole 105a formed on the lower surface of the reflector 105.

또한, 실시예에 따라 외부 공기가 유입되는 적어도 하나의 개구(109)와, 적어도 하나의 개구(109)와 연통하여 궐련(101)이 삽입되는 파이프(102)의 외벽을 경유하여 기류 인입 부재(104)에 형성되는 기류홀(105a) 및/또는 반사판(105)에 형성되는 기류홀(105a)에 연통하는 기류 통로(111)를 포함한다. 따라서, 외부로부터 개구(109)를 통해 유입된 공기가 기류 통로(111)를 통해 파이프(102)의 외벽을 경유하면서, 히터(103)에 의해 가열되는 파이프(102)의 열에 의해 가열된 후 기류 인입 부재(104)에 형성되는 기류홀(105a) 및/또는 반사판(105)에 형성되는 기류홀(105a)을 통해 기류 인입 부재(104)와 반사판(105)에 의해 형성되는 내부 공간으로 공기가 인입되어 인입 공기 가열 히터(106)에 의해 공기가 가열되어 가열 효율을 더욱 높혀줄 수 있다.In addition, according to the embodiment, an airflow inlet member ( It includes an airflow hole 105a formed in 104 and/or an airflow passage 111 communicating with the airflow hole 105a formed in the reflector 105. Therefore, the air flowing in from the outside through the opening 109 passes through the outer wall of the pipe 102 through the air flow passage 111, is heated by the heat of the pipe 102 heated by the heater 103, and then flows into the air. Air flows into the internal space formed by the airflow inlet member 104 and the reflector 105 through the airflow hole 105a formed in the inlet member 104 and/or the airflow hole 105a formed in the reflector 105. The air is drawn in and heated by the inlet air heating heater 106, which can further increase heating efficiency.

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.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.

Claims

a pipe into which a cigarette is inserted;
a heater that heats the cigarette inserted into the pipe;
an airflow inlet member communicating with the lower part of the pipe;
a reflector coupled to and in communication with a lower portion of the airflow inlet member;
an inlet air heating heater installed in an internal space formed by the airflow inlet member and the reflector;
a battery supplying power to the heater and the inlet air heating heater, respectively;
An aerosol generating device comprising a microcontroller that controls power to be supplied from the battery to the heater and the incoming air heating heater, respectively.

According to paragraph 1,
An aerosol generator, characterized in that the incoming air heating heater is provided as a resistance heating type heater.

According to paragraph 2,
An aerosol generator, characterized in that the incoming air heating heater is made of a coil-type heater.

According to paragraph 2,
An aerosol generator, characterized in that the incoming air heating heater is made of a plate-shaped heater.

According to paragraph 1,
An aerosol generating device, wherein the incoming air heater is made of one of a halogen heater, a carbon heater, and a near-infrared heater.

According to paragraph 1,
An aerosol generator, characterized in that the reflector is formed as an insert into a plastic injection molded product.

According to paragraph 1,
An aerosol generator, characterized in that the reflector is formed by metal coating on a highly heat-resistant plastic injection molded product.

According to any one of claims 1 to 7,
An aerosol generating device comprising at least one airflow hole formed in the airflow inlet member and/or at least one airflow hole formed in the reflector.

According to clause 8,
The airflow hole formed in the airflow inlet member and/or the airflow formed in the reflector via at least one opening through which external air flows, and an outer wall of a pipe in communication with the at least one opening into which the cigarette is inserted. An aerosol generating device comprising an airflow passage communicating with the hole.