WO2024049255A1 - 히터 조립체, 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치, 및 상기 히터 조립체의 제조 방법 - Google Patents

히터 조립체, 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치, 및 상기 히터 조립체의 제조 방법 Download PDF

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WO2024049255A1
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WO
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resonator
aerosol
unit
heater assembly
oscillator
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/013035
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English (en)
French (fr)
Inventor
박인수
권찬민
김태균
이미정
이존태
이태경
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
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Publication date
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves

Definitions

  • Embodiments relate to a heater assembly capable of generating an aerosol by heating an aerosol generating article using a dielectric heating method and an aerosol generating device including the same.
  • Microwave heating technology generates heat in a dielectric contained in an aerosol-generating article by resonance of microwaves, and can heat the aerosol-generating article through the heat generated from the dielectric.
  • Embodiments provide miniaturized heater assemblies and aerosol generating devices capable of heating aerosol generating articles by dielectric heating.
  • Embodiments can improve heating efficiency and heat dissipation effect even in miniaturized devices by stacking the oscillator unit on the resonator unit.
  • a heater assembly for heating an aerosol-generating article includes an oscillator that generates microwaves; a resonance unit that resonates the microwaves to generate an electric field; and a coupler, one end of which is in contact with the oscillator and the other end of which is in contact with the resonator, and which transmits microwaves generated by the oscillator to the resonator, wherein the oscillator is laminated on the resonator. It may include a circuit board.
  • An aerosol generating device includes a housing including an insert into which an aerosol generating article is inserted; and a heater assembly for heating the aerosol-generating article inserted through the insertion hole, wherein the heater assembly includes: an oscillator that generates microwaves; a resonance unit that resonates the microwaves to generate an electric field; and a coupler, one end of which is in contact with the oscillator and the other end of which is in contact with the resonator, and which transmits the microwaves generated by the oscillator to the resonator, wherein the oscillator includes a printed circuit board stacked on the resonator. It can be included.
  • a method of manufacturing a heater assembly for heating an aerosol-generating article includes providing a resonator unit; Connecting a coupler whose one end is in contact with the resonator unit; and contacting the other end of the coupler and laminating an oscillator unit including a printed circuit board on the resonance unit.
  • the heater assembly, the aerosol generating device, and the manufacturing method of the heater assembly according to embodiments can provide a miniaturized heater assembly and an aerosol generating device.
  • embodiments can provide a heater assembly that can improve heating efficiency and heat dissipation effect even in a miniaturized device, an aerosol generating device, and a method of manufacturing the heater assembly.
  • FIG. 1 is a perspective view of an aerosol generating device according to one embodiment.
  • Figure 2 is an internal block diagram of an aerosol generating device according to one embodiment.
  • FIG. 3 is an internal block diagram of the dielectric heating unit of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a perspective view of a heater assembly according to one embodiment.
  • Figure 5 is a cross-sectional view of the heater assembly of Figure 4.
  • Figure 6 is a perspective view of a heater assembly according to another embodiment.
  • FIG. 7A and 7B are cross-sectional views of heater assemblies according to further embodiments.
  • FIGS. 8A and 8B schematically show a method of manufacturing the heater assembly of FIG. 7A.
  • FIGS. 9A to 9C schematically show a method of manufacturing the heater assembly of FIG. 7B.
  • Figure 10 is a perspective view of a heater assembly according to one embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of an aerosol generating device according to one embodiment.
  • the aerosol generating device 100 includes a housing 110 capable of accommodating an aerosol generating article 10 and a device for heating the aerosol generating article 10 accommodated in the housing 110. It may include a heater assembly 200.
  • the housing 110 may form the overall appearance of the aerosol generating device 100, and components of the aerosol generating device 100 may be placed in the internal space (or 'mounting space') of the housing 110.
  • a heater assembly 200, a battery, a processor, and/or a sensor may be disposed in the interior space of the housing 110, but the components disposed in the interior space are not limited thereto.
  • An insertion hole 110h may be formed in one area of the housing 110, and at least one area of the aerosol-generating article 10 may be inserted into the interior of the housing 110 through the insertion opening 110h.
  • the insertion hole 110h may be formed in one area of the upper surface of the housing 110 (eg, the surface facing the z direction), but the location where the insertion hole 110h is created is not limited to this.
  • the insertion hole 110h may be formed in one area of the side of the housing 110 (eg, the side facing the x direction).
  • the heater assembly 200 is disposed in the inner space of the housing 110 and can heat the aerosol-generating article 10 inserted or accommodated inside the housing 110 through the insertion hole 110h.
  • the heater assembly 200 may be disposed to surround at least one area of the aerosol-generating article 10 inserted or accommodated within the housing 110 to heat the aerosol-generating article 10.
  • the heater assembly 200 may heat the aerosol-generating article 10 by dielectric heating.
  • 'dielectric heating method' refers to a method of heating a dielectric to be heated using microwaves and/or resonance of microwave electric fields (or magnetic fields).
  • Microwaves are an energy source for heating a heated object and are generated by high-frequency power. Therefore, hereinafter, microwaves may be used interchangeably with microwave power.
  • the charges or ions of the dielectric contained inside the aerosol generating article 10 may vibrate or rotate due to microwave resonance inside the heater assembly 200, and the frictional heat generated in the process of vibrating or rotating the charges or ions may Heat may be generated in the dielectric thereby heating the aerosol-generating article 10.
  • An aerosol may be generated from the aerosol-generating article 10 as the aerosol-generating article 10 is heated by the heater assembly 200 .
  • 'aerosol' may refer to gas particles generated by mixing air and vapor generated as the aerosol-generating article 10 is heated.
  • the aerosol generated from the aerosol-generating article 10 may pass through the aerosol-generating article 10 or be discharged to the outside of the aerosol-generating device 100 through the empty space between the aerosol-generating article 10 and the insertion hole 110h. You can. A user may smoke by touching an area of the aerosol-generating article 10 exposed to the outside of the housing 110 with his or her mouth and inhaling the aerosol discharged to the outside of the aerosol-generating device 100 .
  • the aerosol generating device 100 may further include a cover 111 that is movably disposed in the housing 110 to open or close the insertion hole 110h.
  • the cover 111 is slidably coupled to the upper surface of the housing 110, and exposes the insertion hole 110h to the outside of the aerosol generating device 100, or covers the insertion hole 110h to cover the insertion hole (110h). 110h) can be prevented from being exposed to the outside of the aerosol generating device 100.
  • the cover 111 may allow the insertion hole 110h to be exposed to the outside of the aerosol generating device 100 in the first position (or 'open position').
  • the aerosol generating article 10 may be inserted into the interior of the housing 110 through the insertion hole 110h.
  • the cover 111 may cover the insertion hole 110h in the second position (or 'closed position'), thereby preventing the insertion hole 110h from being exposed to the outside of the aerosol generating device 100. At this time, the cover 111 can prevent external foreign substances from entering the interior of the heater assembly 200 through the insertion hole 110h when the aerosol generating device 100 is not in use.
  • Figure 1 shows only the aerosol generating device 100 for heating the aerosol generating article 10 in a solid state, but the aerosol generating device 100 is not limited to the illustrated embodiment.
  • the aerosol generating device may generate an aerosol by heating an aerosol-generating material in a liquid or gel state, rather than the aerosol-generating article 10 in a solid state, through the heater assembly 200.
  • An aerosol generating device includes a heater assembly 200 for heating an aerosol generating article 10 and an aerosol generating material in a liquid or gel state, and includes a cartridge (or 'vaporizer) for heating the aerosol generating material. ') may also be included.
  • the aerosol generated from the aerosol-generating material moves to the aerosol-generating article 10 along the airflow passage communicating the cartridge and the aerosol-generating article 10 and is mixed with the aerosol generated from the aerosol-generating article 10, and then the aerosol-generating article 10 is mixed with the aerosol generated from the aerosol-generating article 10. It can be passed through (10) and delivered to the user.
  • Figure 2 is an internal block diagram of an aerosol generating device according to one embodiment.
  • the aerosol generating device 100 includes an input unit 102, an output unit 103, a sensor unit 104, a communication unit 105, a memory 106, a battery 107, and an interface unit 108. , it may include a power conversion unit 109 and a dielectric heating unit 200.
  • the internal configuration of the aerosol generating device 100 is not limited to that shown in FIG. 2. Depending on the design of the aerosol generating device 100, some of the components shown in FIG. 2 may be omitted or new components may be added.
  • the input unit 102 may receive user input.
  • input 102 may be provided as a single pressurized push button.
  • the input unit 120 may be a touch panel including at least one touch sensor.
  • the input unit 120 may transmit an input signal to the processor 101.
  • the processor 101 may supply power to the dielectric heating unit 200 based on user input or control the output unit 103 to output a user notification.
  • the output unit 103 may output information about the status of the aerosol generating device 100.
  • the output unit 103 may output the charging/discharging state of the battery 107, the heating state of the dielectric heating unit 200, the insertion state of the aerosol generating article 10, and the error information of the aerosol generating device 100.
  • the output unit 103 may include a display, a haptic motor, and an audio output unit.
  • the sensor unit 104 may detect the state of the aerosol generating device 100 or the surrounding state of the aerosol generating device 100 and transmit the sensed information to the processor 101. Based on the sensed information, the processor 101 uses the aerosol generating device 100 to perform various functions such as controlling the heating of the dielectric heating unit 200, limiting smoking, determining whether to insert the aerosol generating article 10, displaying a notification, etc. ) can be controlled.
  • the sensor unit 104 may include a temperature sensor, a puff sensor, and an insertion detection sensor.
  • the temperature sensor may detect the temperature inside the dielectric heating unit 200 in a non-contact manner or may directly obtain the temperature of the resonator by contacting the dielectric heating unit 200. Depending on the embodiment, the temperature sensor may also detect the temperature of the aerosol-generating article 10. Additionally, the temperature sensor may be disposed adjacent to the battery 107 to obtain the temperature of the battery 107. The processor 101 may control the power supplied to the dielectric heating unit 200 based on temperature information from the temperature sensor.
  • the puff sensor can detect the user's puff.
  • the puff sensor may detect the user's puff based on at least one of temperature change, flow change, power change, and pressure change.
  • the processor 101 may control the power supplied to the dielectric heating unit 200 based on puff information from the puff sensor. For example, the processor 101 may count the number of puffs and cut off the power supplied to the dielectric heating unit 200 when the number of puffs reaches a preset maximum number of puffs. As another example, the processor 101 may cut off the power supplied to the dielectric heating unit 200 when a puff is not detected for more than a preset time.
  • the insertion detection sensor is disposed inside or adjacent to the receiving space (220h in FIG. 4) and can detect insertion and removal of the aerosol-generating article 10 accommodated in the insertion opening 110h.
  • the insertion detection sensor may include an inductive sensor and/or a capacitance sensor.
  • the processor 101 may supply power to the dielectric heating unit 200 when the aerosol-generating article 10 is inserted into the insertion hole 110h.
  • the sensor unit 104 may further include a reuse detection sensor, a motion detection sensor, a humidity sensor, an atmospheric pressure sensor, a magnetic sensor, a cover detachment detection sensor, a position sensor (GPS), and a proximity sensor. It can be included. Since the function of each sensor can be intuitively inferred from its name, detailed descriptions are omitted.
  • the communication unit 105 may include at least one communication module for communication with an external electronic device.
  • the processor 101 may control the communication unit 105 to transmit information about the aerosol generating device 100 to an external electronic device.
  • the processor 101 may receive information from an external electronic device through the communication unit 105 and control components included in the aerosol generating device 100.
  • information transmitted between the communication unit 105 and an external electronic device may include user authentication information, firmware update information, and user smoking pattern information.
  • the memory 106 is hardware that stores various data processed within the aerosol generating device 100, and can store data processed by the processor 101 and data to be processed.
  • the memory 106 may store the operating time of the aerosol generating device 100, the maximum number of puffs, the current number of puffs, at least one temperature profile, and data on the user's smoking pattern.
  • Battery 107 may supply power to dielectric heater 200 so that aerosol generating article 10 may be heated. Additionally, the battery 107 may supply power necessary for the operation of other components provided within the aerosol generating device 100.
  • the battery 107 may be a rechargeable battery or a removable battery.
  • the interface unit 108 may include a connection terminal that can be physically connected to an external electronic device.
  • the connection terminal may include at least one of an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector) or a combination thereof.
  • the interface unit 108 can transmit and receive information with an external electronic device or charge power through a connection terminal.
  • the power conversion unit 109 can convert direct current power supplied from the battery 107 into alternating current power. Additionally, the power conversion unit 109 may provide converted AC power to the dielectric heating unit 200.
  • the power conversion unit 109 may be an inverter including at least one switching element, and the processor 101 controls ON/OFF of the switching element included in the power conversion unit 109 to convert direct current power to alternating current power. It can be converted.
  • the power conversion unit 109 may be configured as a full-bridge or a half-bridge.
  • the dielectric heating unit 200 may heat the aerosol-generating article 10 using a dielectric heating method.
  • the dielectric heating unit 200 may have a configuration corresponding to the heater assembly 200 of FIG. 1 .
  • the dielectric heating unit 200 may heat the aerosol-generating article 10 using microwaves and/or microwave electric fields (hereinafter referred to as microwaves or microwave power, if there is no need for distinction).
  • the heating method of the dielectric heating unit 200 may be a method of heating the object to be heated by forming microwaves in a resonance structure, rather than radiating microwaves using an antenna.
  • the resonance structure will be described later with reference to Figures 4 and below.
  • the dielectric heating unit 200 may output high-frequency microwaves to the resonance unit (220 in FIG. 3). Microwaves may be of power in the ISM (Industrial Scientific and Medical equipment) band permitted for heating, but are not limited thereto.
  • the resonator 220 may be designed in consideration of the wavelength of the microwave so that the microwave can resonate within the resonator 220.
  • the aerosol-generating article 10 is inserted into the resonator 220, and the dielectric material within the aerosol-generating article 10 can be heated by the resonator 220.
  • the aerosol-generating article 10 may include a polar material, and the molecules within the polar material may be polarized within the resonator 220. Molecules may vibrate or rotate due to polarization, and the aerosol-generating article 10 may be heated by frictional heat generated in this process.
  • the dielectric heating unit 200 will be described in more detail with reference to FIG. 3 .
  • the processor 101 may control the overall operation of the aerosol generating device 100.
  • the processor 101 may be implemented as an array of multiple logic gates, or may be implemented as a combination of a general-purpose microprocessor and a memory storing a program that can be executed on the microprocessor. Additionally, it may be implemented with other types of hardware.
  • the processor 101 provides direct current power supplied from the battery 107 to the power conversion unit 109 and/or the power supplied from the power conversion unit 109 to the dielectric heating unit 200 according to the required power of the dielectric heating unit 200.
  • the alternating current power can be controlled.
  • the aerosol generating device 100 includes a converter that boosts or steps down direct current power, and the processor 101 controls the converter to adjust the amount of direct current power. Additionally, the processor 101 can control the alternating current power supplied to the dielectric heating unit 200 by adjusting the switching frequency and duty ratio of the switching element included in the power conversion unit 109.
  • the processor 101 may control the heating temperature of the aerosol-generating article 10 by controlling the microwave power of the dielectric heating unit 200 and the resonant frequency of the dielectric heating unit 200. Accordingly, the oscillator 210, isolation unit 240, power monitoring unit 250, and matching unit 260 of FIG. 3, which will be described later, may be part of the processor 101.
  • the processor 101 may control the microwave power of the dielectric heating unit 200 based on the temperature profile information stored in the memory 106.
  • the temperature profile includes information about the target temperature of the dielectric heating unit 200 over time, and the processor 101 can control the microwave power of the dielectric heating unit 200 according to time.
  • the processor 101 may adjust the frequency of the microwave so that the resonance frequency of the dielectric heating unit 200 is constant.
  • the processor 101 can track in real time a change in the resonance frequency of the dielectric heating unit 200 according to heating of the object to be heated, and control the dielectric heating unit 200 to output a microwave frequency according to the changed resonance frequency.
  • the processor 101 can change the microwave frequency in real time regardless of the pre-stored temperature profile.
  • FIG. 3 is an internal block diagram of the dielectric heating unit of FIG. 2.
  • the dielectric heating unit 200 includes an oscillator 210, an isolation unit 240, a power monitoring unit 250, a matching unit 260, a microwave output unit 230, and a resonance unit 220. It can be included. However, the internal configuration of the dielectric heating unit 200 is not limited to that shown in FIG. 3. Depending on the design of the dielectric heating unit 200, some of the components shown in FIG. 3 may be omitted or new components may be added.
  • the oscillator 210 may receive alternating current power from the power conversion unit 109 and generate high-frequency microwave power.
  • the power conversion unit 109 may be included in the oscillator 210.
  • Microwave power can be selected from the 915 MHz, 2.45 GHz and 5.8 GHz frequency bands included in the ISM bands.
  • the oscillator 210 includes a solid-state-based RF generation device and can generate microwave power using this.
  • Solid-state based RF generation devices can be implemented with semiconductors.
  • the dielectric heating unit 200 can be miniaturized and the lifespan of the device is increased.
  • the oscillator 210 may output microwave power toward the resonator 220.
  • the oscillator 210 includes a power amplifier that increases or decreases microwave power, and the power amplifier can adjust the size of the microwave power under the control of the processor 101. For example, a power amplifier can reduce or increase the amplitude of microwaves. By adjusting the amplitude of the microwave, the microwave power can be adjusted.
  • the processor 101 may adjust the size of the microwave power output from the oscillator 210 based on a pre-stored temperature profile.
  • the temperature profile includes target temperature information according to the preheating section and the smoking section, and the oscillator 210 supplies microwave power with a first power in the preheating section and a second power smaller than the first power in the smoking section. Microwave power can be supplied.
  • the isolation unit 240 may block microwave power input from the resonance unit 220 toward the oscillator 210. Most of the microwave power output from the oscillator 210 is absorbed by the object to be heated, but depending on the heating pattern of the object to be heated, some of the microwave power may be reflected by the object to be heated and transmitted back toward the oscillator 210. This is because the impedance viewed from the oscillator 210 to the resonator 220 changes as polar molecules are consumed as the heating object is heated. 'The impedance viewed from the oscillator 210 to the resonator 220 changes' may have the same meaning as 'the resonant frequency of the resonator 220 changes'.
  • the isolation unit 240 does not return the microwave power reflected from the resonance unit 220 to the oscillator 210, but guides it in a predetermined direction and absorbs it. To this end, the isolation unit 240 may include a circulator and a dummy load.
  • the power monitoring unit 250 may monitor the microwave power output from the oscillator 210 and the reflected microwave power reflected from the resonator 220, respectively.
  • the power monitoring unit 250 may transmit information about microwave power and reflected microwave power to the matching unit 260.
  • the matching unit 260 may match the impedance viewed from the oscillator 210 toward the resonator 220 and the impedance viewed from the resonator 220 toward the oscillator 210 to minimize reflected microwave power.
  • Impedance matching may have the same meaning as matching the frequency of the oscillator 210 with the resonance frequency of the resonant unit 220. Accordingly, the matching unit 260 can vary the frequency of the oscillator 210 in order to match the impedance. In other words, the matching unit 260 can adjust the frequency of the microwave power output from the oscillator 210 so that the reflected microwave power is minimized. Impedance matching of the matching unit 260 can be performed in real time regardless of the temperature profile.
  • the above-described oscillator 210, isolation unit 240, power monitoring unit 250, and matching unit 260 are separate components from the microwave output unit 230 and resonance unit 220, which will be described later, and are chip It can be implemented as a (chip) type microwave source. Additionally, depending on the embodiment, the above-described oscillator 210, isolation unit 240, power monitoring unit 250, and matching unit 260 may be implemented as part of the processor 101.
  • the microwave output unit 230 is a component for inputting microwave power to the resonator 220, and may be configured to correspond to the coupler shown in FIG. 3 or below.
  • the microwave output unit 230 may be implemented in the form of an SMA, SMB, MCX, or MMCX connector.
  • the microwave output unit 230 connects a chip-shaped microwave source and the resonator 220 to each other and can transmit microwave power generated by the microwave source to the resonator 220.
  • the resonance unit 220 can heat the object to be heated by generating microwaves within the resonance structure.
  • the resonator 220 includes a receiving space in which the aerosol-generating article 10 is accommodated, and the aerosol-generating article 10 may be dielectrically heated by exposure to microwaves.
  • the aerosol-generating article 10 may include a polar material, and the molecules in the polar material may be polarized by microwaves within the resonator 220. Molecules may vibrate or rotate due to polarization, and the aerosol-generating article 10 may be heated by frictional heat generated in this process.
  • the resonator 220 includes at least one internal conductor so that microwaves can resonate, and the microwaves can resonate within the resonator 220 depending on the arrangement, thickness, and length of the internal conductor.
  • the resonator 220 may be designed in consideration of the wavelength of the microwave so that the microwave can resonate within the resonator 220.
  • a short end with a closed cross section and an open end with at least one area of the cross section open in the direction opposite to the closed end are required.
  • the length between the closed end and the open end should be set to an integer multiple of 1/4 of the microwave wavelength.
  • the resonance unit 220 of the present disclosure selects a length of 1/4 of the microwave wavelength in order to miniaturize the device. In other words, the length between the closed end and the open end of the resonator 220 may be set to 1/4 the wavelength of the microwave wavelength.
  • the resonance unit 220 may include a dielectric receiving space.
  • the dielectric accommodating space is a structure that is different from the accommodating space of the aerosol-generating article 10, and a material that can change the overall resonance frequency of the resonating part 220 and miniaturize the resonating part 220 is disposed.
  • a dielectric having low microwave absorption may be accommodated in the dielectric accommodating space. This is to prevent the phenomenon in which energy that should be transferred to the heating object is transferred to the dielectric and the dielectric itself generates heat.
  • Microwave absorption can be expressed as a loss tangent, which is the ratio of the imaginary part to the real part of the complex dielectric constant.
  • the dielectric accommodating space 227 may accommodate a dielectric having a loss tangent less than a preset size, and the preset size may be 1/100.
  • the dielectric may be at least one of quartz, tetrafluoroethylene, and aluminum oxide, or a combination thereof, but is not limited thereto.
  • the heater assembly 200 may include an oscillation unit 210 and a resonance unit 220.
  • FIG. 4 may be an example of the heater assembly 200 and the dielectric heating unit 200 described above, and redundant descriptions will be omitted below.
  • the oscillator 210 may generate microwaves in a designated frequency band as power is supplied. Microwaves generated in the oscillator 210 may be transmitted to the resonator 220 through the coupler 230.
  • the resonance unit 220 may include an accommodating space 220h for accommodating at least one area of the aerosol-generating article 10, and an aerosol-generating article ( 10) can be heated.
  • the charges of glycerin contained in the aerosol-generating article 10 may vibrate or rotate due to resonance of microwaves, and heat is generated from the glycerin due to frictional heat generated when the charges vibrate or rotate, thereby forming the aerosol-generating article. (10) can be heated.
  • the resonator 220 may be formed of a material with a low microwave absorption rate to prevent microwaves generated in the oscillator 210 from being absorbed by the resonator 220.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the heater assembly of Figure 4; FIG. 5 shows a cross section of the heater assembly 200 of FIG. 4 cut in the A-A' direction.
  • the heater assembly 200 may include an oscillator 210, a resonator 220, and a coupler 230.
  • the components of the heater assembly 200 may be the same or similar to at least one of the components of the heater assembly 200 of FIG. 4, and overlapping descriptions will be omitted below.
  • the oscillator 210 can generate microwaves in a designated frequency band when an alternating voltage is applied, and the microwaves generated by the oscillator 210 can be transmitted to the resonator 220 through the coupler 230.
  • the oscillator 210 may be fixed to the resonator 220 to prevent it from being separated from the resonator 220 during use of the aerosol generating device.
  • the oscillator 210 may be fixed on the resonator 220 in an area of the resonator 220 facing the x direction.
  • the oscillator 210 may be fixed on the resonator 220 by a bracket provided in one area of the resonator 220 .
  • it may be fixed on the resonance unit 220 by being directly attached to one area of the resonance unit 220.
  • the oscillator 210 is fixed to a region of the resonator 220 facing the x direction, but the position of the oscillator 210 is not limited to the illustrated embodiment. In another embodiment, the oscillator 210 may be fixed to another area of the resonator 220 facing the -z direction.
  • the resonance unit 220 is disposed to surround at least one area of the aerosol-generating article 10 inserted into the aerosol generating device, and can heat the aerosol-generating article 10 through microwaves generated in the oscillating unit 210. there is.
  • the dielectric materials included in the aerosol-generating article 10 may generate heat by the electric field generated inside the resonator 220 by microwaves, and the aerosol-generating article ( 10) can be heated.
  • the aerosol generating article 10 may include a tobacco rod 11 and a filter rod 12.
  • the tobacco rod 11 contains an aerosol-generating material and may be made from sheets or strands or from cut tobacco sheets.
  • the aerosol-generating material may include, but is not limited to, at least one of glycerin, propylene glycol, ethylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, and oleyl alcohol.
  • the tobacco rod 11 may contain other additives such as flavoring agents, humectants and/or organic acids. Additionally, flavoring liquids such as menthol or moisturizer may be added to the tobacco rod 11 by spraying them on the tobacco rod 11.
  • Filter rod 12 may be a cellulose acetate filter. Meanwhile, there are no restrictions on the shape of the filter rod 12.
  • the filter rod 12 may be a cylindrical rod or a tubular rod with a hollow interior. Additionally, the filter rod 12 may be a recess type rod. If the filter rod 12 is composed of a plurality of segments, at least one of the plurality of segments may be manufactured in a different shape.
  • At least a portion of the aerosol-generating material included in the aerosol-generating article 10 may be a dielectric that has polarity in an electric field, and at least a portion of such aerosol-generating material generates heat through dielectric heating to generate aerosol.
  • the resulting article 10 can be heated.
  • the resonator 220 may include an outer conductor 221, a first inner conductor 223, and a second inner conductor 225.
  • the outer conductor 221 can form the overall appearance of the resonator unit 220, and has a hollow interior so that the components of the resonator unit 220 can be disposed inside the outer conductor 221.
  • the outer conductor 221 may include an accommodating space (220h) in which the aerosol-generating article 10 can be accommodated, and the aerosol-generating article 10 is inside the outer conductor 221 through the accommodating space (220h). can be inserted.
  • the outer conductor 221 includes a first surface 221a, a second surface 221b arranged to face the first surface 221a, and the first surface 221a and the second surface 221b. It may include a side 221c surrounding the empty space between. At least some of the components of the resonance unit 220 (e.g., the first internal conductor 223 and the second internal conductor 225) are located on the first surface 221a, the second surface 221b, and the side surface 221c. It may be disposed in the inner space of the resonator 220 formed by.
  • the first inner conductor 223 may be formed in the shape of a hollow cylinder extending from the first surface 221a of the outer conductor 221 toward the inner space of the outer conductor 221.
  • one area of the first internal conductor 223 may be in contact with the coupler 230 connected to the oscillator 210, and the microwave generated by the oscillator 210 through the coupler 230 is transmitted to the first internal conductor 223. It may be transmitted to the inner conductor 223.
  • the coupler 230 may be arranged so that one end is in contact with the oscillator 210 while penetrating the outer conductor 221, and the other end is in contact with a region of the first inner conductor 223, and the oscillator 210 ) may be transmitted to the first internal conductor 223 through the coupler 230.
  • the coupler 230 may be arranged to penetrate the outer conductor 221 without contacting the outer conductor 221 for transmission of microwaves, but the microwaves generated by the oscillator 210 travel through the first inner conductor 223. ), the arrangement structure of the coupler 230 is not limited to this.
  • the first region formed between the outer conductor 221 and the first inner conductor 223 may operate as a 'first resonator' that generates an electric field through resonance of microwaves.
  • the first area may refer to a space formed by the first surface 221a, the side 221c, and the first inner conductor 223 of the outer conductor 221, and the coupler 230 inside the first area. Microwaves transmitted through can resonate and generate an electric field.
  • the coupler 230 is not limited to the form shown as long as it can transmit microwaves from the oscillator 210 to the resonator 220.
  • the second inner conductor 225 may be formed in a hollow cylinder shape extending from the second surface 221b of the outer conductor 221 toward the inner space of the outer conductor 221.
  • the second inner conductor 225 may be arranged to be spaced apart from the first inner conductor 223 by a predetermined distance in the inner space of the outer conductor 221, and the first inner conductor 223 and the second inner conductor 225 )
  • a gap 226 may be formed between.
  • the second region formed between the outer conductor 221 and the second inner conductor 225 may operate as a 'second resonator' that generates an electric field through resonance of microwaves.
  • the second internal conductor 225 may be coupled (e.g., capacitively coupled) with the first internal conductor 223, and an electric field is generated inside the first region by the above-described coupling relationship. When this happens, an induced electric field can be generated even inside the second region.
  • 'capacitive coupling' may mean a coupling relationship in which energy can be transferred by electrostatic capacity (capacitance) between two conductors.
  • an electric field may be generated inside the first region by resonance, and the outer conductor 221 and the first inner conductor An induced electric field may be generated inside the second region formed by the second inner conductor 225 coupled to (223).
  • the first and second regions of the resonator 220 may operate as a resonator having a length of 1/4 wavelength ( ⁇ ) of a microwave.
  • one end of the first region (e.g., an end in the -z direction) is formed as a closed end (short end) as the cross section of the first region is closed by the first surface 221a of the outer conductor 221.
  • the other end of the first region (e.g., the end in the z direction) may be formed as an open end because the first surface 221a is not disposed and the cross section is open.
  • one end of the second region e.g., end in -z direction
  • the other end of the second region (e.g., end in z direction) may be formed as an open end (e.g., end in z direction) of the outer conductor 221. )
  • the cross section of the second region is closed by the second surface 221b, so that it can be formed as a closed end.
  • the first region and the second region may be formed in an overall " ⁇ " shape including a closed end and an open end, and through the above-described structure, the first region and the second region may be formed as 1 of the microwave. It can operate as a resonator with a /4 wavelength length.
  • the first internal conductor 223 and the second internal conductor 225 may be formed to have the same length with respect to the z-axis and may be arranged so that the first area and the second area are symmetrical to each other. It is not limited.
  • the aerosol-generating article 10 inserted into the inner space of the outer conductor 221 through the receiving space 220h is surrounded by the first inner conductor 223 and the second inner conductor 225 and can be heated by dielectric heating. there is.
  • At least a portion of the electric field generated by resonance of microwaves in the first region and/or the second region is connected to the first inner conductor through the gap 226 between the first inner conductor 223 and the second inner conductor 225. (223) and/or the second inner conductor 225, and the aerosol-generating article 10 surrounded by the first inner conductor 223 and the second inner conductor 225 is surrounded by the propagated electric field. It can be heated by.
  • the dielectric included in the aerosol-generating article 10 may generate heat due to an electric field propagating through the gap 226, and the aerosol-generating article 10 may be heated by the heat generated from the dielectric.
  • the heater assembly 200 allows the diameters of the first internal conductor 223 and the second internal conductor 225 to be less than a specified value, so that the first internal conductor 223 and/or the second internal conductor The electric field propagated inside 225 can be prevented from leaking to the outside of the heater assembly 200 or the resonator 220.
  • 'designated value' may mean a diameter value at which the electric field begins to leak to the outside of the first internal conductor 223 and/or the second internal conductor 225.
  • a diameter value at which the electric field begins to leak to the outside of the first internal conductor 223 and/or the second internal conductor 225 For example, when the diameter of the first internal conductor 223 and/or the second internal conductor 225 is greater than or equal to a specified value, it flows into the first internal conductor 223 and/or the second internal conductor 225. A situation may occur in which part of the generated electric field leaks to the outside of the resonator 220.
  • the heater assembly 200 prevents the electric field from propagating to the outside of the resonator 220 through a structure in which the diameters of the first internal conductor 223 and the second internal conductor 225 are less than a specified value. This can be prevented, and as a result, the electric field can be prevented from leaking to the outside of the heater assembly 200 or the resonator 220 without a separate shielding member.
  • the tobacco rod 11 of the aerosol-generating article 10 is connected to the first internal conductor ( It may be disposed at a position corresponding to the gap 226 between the second internal conductor 223) and the second internal conductor 225.
  • the heater assembly 200 has the cigarette rod 11, which includes a dielectric that generates heat by an electric field, disposed at a position corresponding to the gap 226 where the electric field is the strongest, thereby forming the heater assembly 200.
  • the heating efficiency (or ‘dielectric heating efficiency’) can be improved.
  • the resonance unit 220 is located inside the first internal conductor 223 and closes the cross section of the first internal conductor 223 to change the flow direction of the aerosol generated from the aerosol generating article 10. It may further include a limiting closure portion 224.
  • the closure 224 may close the cross-section of the first inner conductor 223 to block the flow of aerosol generated from the aerosol-generating article 10 toward the -z direction.
  • the heater assembly 200 limits the flow direction of the aerosol through the closure portion 224, thereby preventing malfunction or damage to components of the aerosol generating device due to aerosol or droplets.
  • the resonator 220 may further include a dielectric accommodating space 227 for accommodating the dielectric.
  • the dielectric accommodating space 227 may refer to an empty space formed between the outer conductor 221 and the first inner conductor 223 and the second inner conductor 225, and the dielectric accommodating space 227 absorbs microwaves. Dielectrics with lower dielectric strength can be accepted.
  • the dielectric may be at least one of quartz, tetrafluoroethylene, and aluminum oxide, or a combination thereof, but is not limited thereto.
  • the heater assembly 200 arranges a dielectric inside the dielectric receiving space 227, thereby reducing the overall size of the resonator 220 and generating an electric field similar to that of the resonator 220 that does not include a dielectric. can be created. That is, the heater assembly 200 according to one embodiment reduces the size of the resonator 220 through a dielectric disposed inside the dielectric receiving space 227, thereby reducing the mounting space of the resonator 220 in the aerosol generating device. As a result, the aerosol generating device can be miniaturized.
  • the oscillator 310 may be disposed on one side of the outer conductor 221 of the resonator 320.
  • the oscillator 310 may cover at least part of or completely cover one side of the outer conductor 221, and may be larger than the size covering one side of the outer conductor 221.
  • the oscillator 310 may be disposed on the side 221c of the outer conductor 221 (eg, in the +x direction).
  • Figure 6 is a perspective view schematically showing a heater assembly according to another embodiment.
  • the heater assembly 300 includes an oscillator 310 that generates microwaves, a resonator 320 that generates an electric field by resonating the microwaves generated in the oscillator 310, and a resonator 320. ) may include a coupler 330 that transmits microwaves.
  • the resonance unit 320 may include a case 321, a plurality of plates 323a and 323b, and a connection portion 322 connecting the plurality of plates 323a and 323b and the case 321.
  • the coupler 330 may supply microwaves to at least one of the plurality of plates 323a and 323b to generate microwave resonance in the resonance unit 320.
  • the resonance unit 320 may surround at least one area of the aerosol generating article 10 inserted into the aerosol generating device.
  • the coupler 330 may supply microwaves generated by the oscillator 310 to the resonator 320.
  • microwaves When microwaves are supplied to the resonator 320, microwave resonance occurs in the resonator 320, so that the resonator 320 can heat the aerosol-generating article 10.
  • the dielectrics included in the aerosol-generating article 10 may generate heat by the electric field generated inside the resonator 220 by microwaves, and the aerosol-generating article 10 may be heated by the heat generated from the dielectric. It can be.
  • the case 321 of the resonance unit 320 functions as an ‘outer conductor’. Since the case 321 is formed in a hollow shape with an empty interior, the components of the resonator unit 320 can be disposed inside the case 321.
  • the case 321 may include a receiving space 320h into which the aerosol-generating article 10 can be accommodated, and an opening 321a into which the aerosol-generating article 10 can be inserted.
  • the opening 321a is connected to the receiving space 320h. Since the opening 321a opens toward the outside of the case 321, the receiving space 320h is connected to the outside through the opening 321a. Accordingly, the aerosol-generating article 10 may be inserted into the receiving space 320h of the case 321 through the opening 321a of the case 321.
  • the case 321 shown in the drawing has a square cross-sectional shape, but the shape of the case 321 may be modified into various shapes.
  • the case 321 may be modified to have various cross-sectional shapes such as rectangular, elliptical, or circular. Case 321 may extend long in one direction.
  • a plurality of plates 323a and 323b that can function as ‘internal conductors’ of the resonance unit 320 may be disposed inside the case 321.
  • the plurality of plates 323a and 323b may be arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the aerosol-generating article 10 accommodated in the receiving space 320h.
  • a plurality of plates (323a, 323b) includes a first plate (323a) arranged to surround one area of the aerosol-generating article (10) and a second plate (323b) arranged to surround another area of the aerosol-generating article (10). may include.
  • a plurality of plates 323a and 323b may be connected to the case 321 by a connection portion 322. Additionally, one end of the first plate 323a and one end of the second plate 323b of the plurality of plates 323a and 323b may be connected to each other by a connecting portion 322. Accordingly, a closed end may be formed at one end of the plurality of plates 323a and 323b by the connecting portion 322.
  • the other end 323af of the first plate 323a and the other end 323bf of the second plate 323b of the plurality of plates 323a and 323b may be opened by being spaced apart from each other. Since the other ends of the plurality of plates 323a and 323b are spaced apart from each other, an open end may be formed at the other end of the plurality of plates 323a and 323b.
  • a resonator assembly can be completed by connecting the plurality of plates 323a and 323b and the connection portion 322 to each other.
  • the shape of the cross-section cut along the longitudinal direction of the resonator assembly may include a ‘horseshoe-shape’.
  • the plurality of plates 323a and 323b extend toward the longitudinal direction of the aerosol-generating article 10. At least a portion of the plurality of plates 323a and 323b may be curved to protrude outward from the longitudinal center of the aerosol-generating article 10.
  • the plurality of plates 323a and 323b may be formed to be curved in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the aerosol-generating article 10.
  • the radius of curvature of the cross section of the plurality of plates 323a and 323b may be the same as the radius of curvature of the aerosol-generating article 10.
  • the curvature radii of the cross sections of the plurality of plates 323a and 323b may be modified in various ways.
  • the radius of curvature of the cross section of the plurality of plates 323a and 323b may be larger or smaller than the radius of curvature of the aerosol-generating article 10.
  • the plurality of plates 323a and 323b are formed to be curved in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the aerosol-generating article 10, a more uniform electric field is formed in the resonator 320, so that the heater assembly 300 generates aerosol
  • the product 10 can be heated uniformly.
  • the other open ends of the plurality of plates 323a and 323b may be positioned toward the opening 321a of the case 321.
  • the opening 321a of the case 321 may be positioned to be spaced apart from the other end of the plurality of plates 323a and 323b.
  • the other open ends of the plurality of plates 323a and 323b may be aligned with the opening 321a of the case 321. Therefore, when the aerosol-generating article 10 is inserted through the opening 321a of the case 321 and located in the receiving space 320h, a portion of the aerosol-generating article 10 located in the receiving space 320h is divided into a plurality of plates. It can be surrounded by (323a, 323b).
  • Two of the plurality of plates 323a and 323b are disposed at opposite positions with respect to the longitudinal center of the aerosol-generating article 10.
  • Embodiments are not limited by the number of plates 323a and 323b, and the number of plates 323a and 323b may be, for example, three, or four or more.
  • the plurality of plates 323a and 323b may be arranged symmetrically with respect to the central axis of the longitudinal direction of the aerosol-generating article 10, that is, the direction in which the aerosol-generating article 10 extends.
  • At least one of the plurality of plates 323a and 323b may be in contact with the coupler 330 connected to the oscillator 310. Specifically, at least a portion of the first plate 323a may contact the coupler 330.
  • resonance of the microwaves is formed between the plurality of plates 323a and 323b.
  • Microwave resonance is also formed between the first plate 323a and the upper plate of the case 321 and between the second plate 323b and the lower plate of the case 321. Therefore, between the plurality of plates 323a and 323b and the connecting portion 322, between the first plate 323a and the upper plate of the case 321, and between the second plate 323b and the lower side of the case 321.
  • An electric field may be generated between the side plates.
  • the coupler 330 may penetrate the case 321 so that one end of the coupler 330 may contact the oscillator 310 and the other end of the coupler 330 may contact an area of the first plate 323a.
  • the microwave generated in the oscillator 310 is transmitted to the plurality of plates 323a and 323b and the connection portion 322 through the coupler 330, the inside of the assembly of the plurality of plates 323a and 323b and the connection portion 322 An electric field can be generated.
  • a triple resonance mode can be formed in the resonance unit 320.
  • a resonance of the TEM mode (transverse electric & magnetic mode) of the microwave is formed between the plurality of plates 323a and 323b.
  • a plurality of plates 323a and 323b are formed between the first plate 323a and the upper plate of the case 321 and between the second plate 323b and the lower plate of the case 321.
  • a resonance of a TEM mode different from the resonance is formed. Since the resonance unit 320 of FIG. 6 is capable of resonance in TEM mode by a plurality of plates 323a and 323b, the resonance unit 220 of FIG. 5 is capable of only transverse electric (TE) and transverse magnetic mode (TM) modes. It can be manufactured in smaller sizes.
  • the aerosol-generating article 10 can be heated more effectively and uniformly.
  • the resonator 320 has a closed end (short end) whose cross section is closed to have a length ( ⁇ /4) of 1/4 of the wavelength ( ⁇ ) of the microwave, and is located in the opposite direction to the closed end and has a cross section of the short end. It may include an open end in which at least one area is open.
  • one end area of the resonance unit 320 corresponding to the area on the left has a closed end closed by a structure in which one end of the plurality of plates 323a and 323b and the connection part 322 are connected to the case 321.
  • the area at the other end of the resonance unit 320 corresponding to the area on the right side forms an open end as the opening 321a of the case 321 is opened to the outside. Due to this structure of the resonator 320, the resonator 320 can operate as a resonator with a wavelength of 1/4 of a microwave.
  • the electric field may not propagate to the external area of the resonance unit 320. Accordingly, the heater assembly 300 can prevent the electric field from leaking to the outside of the heater assembly 300 even without a separate shielding member to shield the electric field.
  • the aerosol-generating article 10 inserted into the receiving space 320h of the case 321 is surrounded by the first plate 323a and the second plate 323b and may be heated by dielectric heating.
  • a portion containing the medium of the aerosol-generating article 10 inserted into the receiving space 320h of the case 321 may be disposed in the space between the first plate 323a and the second plate 323b.
  • the aerosol-generating article 10 may be heated as the dielectric included in the aerosol-generating article 10 generates heat by the electric field generated in the space between the first plate 323a and the second plate 323b.
  • aerosol is generated by the action of an electric field due to the resonance mode formed between the first plate 323a and the upper plate of the case 321 and between the second plate 323b and the lower plate of the case 321.
  • a secondary heating effect on the article 10 may be effected.
  • the cigarette rod 11 of the aerosol-generating article 10 is between the plurality of plates 323a and 323b. can be located
  • the length L4 of the tobacco rod 11 may be longer than the length L1 of the plurality of plates 323a and 323b. Therefore, the front end 11f of the tobacco rod 11 in contact with the filter rod 12 is aligned with the other end 323af of the first plate 323a and the second plate 323b in the direction toward the opening 321a of the case 321. ) is located in a position that protrudes from the other end (323bf).
  • a resonance peak may be formed at the other end of the plurality of plates 323a and 323b operating as resonators, thereby generating a stronger electric field than other areas.
  • the length (L1) of the plurality of plates (323a, 323b) may be set to be smaller than the length (L1+L2) of the internal space of the case 321. Accordingly, the other ends of the plurality of plates 323a and 323b may be located inside the case 321 rather than the opening 321a. That is, the other ends of the plurality of plates 323a and 323b may be positioned at a distance of L2 from the rear end of the opening 321a.
  • the length from the rear end of the opening 321a where the opening 321a is connected to the case 321 to the front end of the opening 321a where the opening 321a is opened may be L3.
  • the total length of the case 321 along the longitudinal direction of the case 321 may be L.
  • L which is the total length of the case 321, is a length (L1) of the plurality of plates (323a, 323b), a length (L2) at which the rear ends of the plurality of plates (323a, 323b) and the opening (321a) are spaced apart,
  • the opening 321a may be determined by the sum of the length L3 protruding from the case 321.
  • the front end of the opening 321a In order to prevent leakage of microwaves, the front end of the opening 321a, where the opening 321a is opened, is positioned to protrude from the case 321 by the length of L3. As the opening 321a of the case 321 protrudes from the case 321, the opening 321a functions to prevent microwaves inside the case 321 of the resonance unit 320 from leaking to the outside of the case 321. can do.
  • the resonance unit 320 may further include a dielectric receiving space 327 for accommodating the dielectric.
  • the dielectric accommodating space 327 may be formed in an empty space between the case 321 and the plurality of plates 323a and 323b. A dielectric with low microwave absorption can be accommodated in the dielectric accommodating space 327.
  • the size of the resonance unit 320 can be reduced through the dielectric disposed inside the dielectric accommodation space 327, thereby reducing the mounting space of the resonance unit 320 in the aerosol generating device, and as a result, the aerosol generating device can be miniaturized. You can.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of heater assemblies according to further embodiments.
  • the components of FIGS. 7A and 7B may be the same or similar to at least one of the components of the heater assembly 300 of FIG. 6, and overlapping descriptions will be omitted below.
  • the heater assembly 300 may include an oscillator 310 disposed on the surface of the resonator 320.
  • the oscillator 310 may be stacked on one surface of the resonator 320 (eg, in the +x direction). Additionally, it may include couplers 330-1 and 330-2 that transmit the microwaves generated by the oscillator 310 to the resonator 320.
  • the coupler 330-1 transmits the microwaves generated in the oscillator 310 to the resonator 320, and may be arranged so that one end is in contact with the oscillator 310 and the other end is in contact with the resonator 320.
  • one end of the coupler 330-1 is in contact with the printed circuit board 311 of the oscillator 310, and the other end of the coupler 330-1 is in contact with the first plate 323a of the resonator 320. You can contact the work area.
  • the couplers 330-1 and 330-2 may extend to the oscillator 310, and the couplers 330-1 and 330-2 and the oscillator 310 may be joined with a conductive material (not shown). Not limited.
  • the couplers 330-1 and 330-2 are shown with one end penetrating the oscillator 310 and protruding onto the surface of the oscillator 310.
  • the couplers 330-1 and 330-2 The shape is not limited to this and may vary.
  • the oscillator 310 includes a printed circuit board (PCB) 311, and the printed circuit board 311 may be disposed on the surface of the resonator 320.
  • PCB printed circuit board
  • the oscillator 310 may be fixed to the resonator 320.
  • the oscillator 310 may be fixed on one surface of the resonator 320.
  • the oscillator 310 and the resonator 320 may be in direct contact.
  • the oscillator 310 is stacked on one surface of the resonator 320, so that the size of the heater assembly 300 can be miniaturized. Additionally, by having the above-described structure, the oscillator 310 can make surface contact with the resonator 320, and the resonator 320 itself can act as a heat dissipation means. The resonator 320 generates little heat, and since the surface of the resonator 320 is made of metal, it can have an excellent heat dissipation effect.
  • the oscillator 310 may include a printed circuit board 311.
  • the printed circuit board 311 may be in direct contact with the resonance unit 320, thereby dissipating heat generated from components of the printed circuit board 311 through the resonance unit 320.
  • the oscillator 310 may be soldered on the surface of the resonator 320.
  • the printed circuit board 311 of the oscillator 310 may be soldered on the surface of the resonator 320.
  • Soldering is a method of joining different metals. By heating and melting solder and then cooling it, parts made of different metals can be bonded and connected. The solder can be melted and cooled between the resonance unit 320 and the printed circuit board 311, thereby joining the resonance unit 320 and the printed circuit board 311.
  • the heater assembly 300 of the embodiment can achieve miniaturization of the aerosol generating device by directly bonding the oscillator 310 to the resonator 320.
  • the printed circuit board 311 may be formed to have a size and shape similar to those of the surface of the resonator part 320 to be stacked. However, the size and shape of the printed circuit board 311 can be modified in various ways.
  • the oscillator 310 may further include a heat sink 312.
  • the heat sink 312 may be stacked between the printed circuit board 311 and the resonance unit 320. Accordingly, the heat sink 312 may be disposed on the surface of the resonance unit 320, and the printed circuit board 311 may be disposed on the surface of the heat sink 312.
  • the heat sink 312 exists between the printed circuit board 311 and the resonator unit 320 and is in direct contact with the printed circuit board 311 and the resonator unit 320, thereby generating heat from components of the printed circuit board 311.
  • the heat dissipation effect can be improved.
  • the heat sink 312 is in direct contact with the resonator 320, so even if the heat sink 312 is further included in the heater assembly 300, the size of the heater assembly 300 may not increase significantly, and the printed circuit may not increase significantly. Excellent heat dissipation effect can be achieved by surface contact with the substrate 311.
  • the oscillator 310 may be soldered on the surface of the resonator 320.
  • the heat sink 312 of the oscillator 310 may be soldered on the surface of the resonator 320. Soldering is a method of joining different metals. By heating and melting solder and then cooling it, parts made of different metals can be bonded and connected. The solder is melted and cooled between the resonator unit 320 and the heat sink 312, thereby joining the resonator unit 320 and the heat sink 312.
  • the heat sink 312 may be a solderable metal material.
  • the heat sink 312 may be made of aluminum, which has relatively excellent heat dissipation performance and processability compared to other metals. Additionally, the heat sink 312 may have a nickel-plated surface to enable soldering. As another example, the heat sink 312 may be formed of a copper plate.
  • the heat sink 312 may be formed similar to the size of the printed circuit board 311 and the surface shape of the printed circuit board 311. However, the size and shape of the heat sink 312 can be modified in various ways.
  • the solder used for soldering is at least one selected from the group consisting of silver (Ag), lead (Pb), tin (Sn), bismuth (Bi), aluminum (Al), zinc (Zn), and indium (In). It may contain a species of metal or an alloy of the metal. An alloy of metals with a relatively lower melting temperature than a single material solder can be used as a solder.
  • the case 321 of the resonator unit 320 may be made of a material that is easy to solder, or may be surface treated to facilitate soldering.
  • An example of surface treatment may be plating the case 321 of the resonance unit 320 with a material containing gold (Pt), silver (Ag), tin (Sn), or a mixture of these metals.
  • a process in which flux is applied to the surface of the case 321 of the resonator unit 320 may be added.
  • the materials and surface treatment methods used for surface treatment may be applied in various ways depending on the purpose, but are not limited thereto.
  • the size of the dielectric heating type aerosol generating device can be miniaturized, and at the same time, resonance can be achieved through the above-described structure.
  • the unit 320 can effectively dissipate heat generated from the oscillator 310.
  • FIGS. 8A and 8B schematically show a method of manufacturing the heater assembly of FIG. 7A.
  • Figure 8a schematically shows the coupler 330-1 attached to the resonator 320 of the heater assembly 300.
  • the coupler 330-1 may be disposed to protrude on one surface of the case 321 of the heater assembly 300 (eg, in the +x direction of FIG. 8A).
  • the arrangement position and shape of the coupler 330-1 are not limited to those shown in FIG. 8A as long as one end is in contact with the oscillator 310 and the other end is in contact with the resonance unit 320.
  • a printed circuit board 311 may be stacked on one surface of the resonator part 320 where the coupler 330-1 protrudes from the heater assembly 300.
  • the printed circuit board 311 may contact the case 321 of the resonance unit 320. Additionally, the printed circuit board 311 may include a hole through which the coupler 330-1 may protrude.
  • the oscillator 310 may be stacked to cover at least a portion of the surface of the oscillator 320. Additionally, as shown in FIG. 8B, the oscillator 310 has the same length and width as the surface of the resonator 320, and can completely cover the surface of the resonator 320. In the drawing, only an embodiment in which the oscillator 310 is stacked on one side of the resonator 320 facing the +x direction is shown, but the embodiment is not limited to the illustrated embodiment.
  • FIGS. 9A to 9C schematically show a method of manufacturing the heater assembly of FIG. 7B.
  • Figure 9a schematically shows the coupler 330-2 attached to the resonator 320 of the heater assembly 300.
  • description overlapping with FIG. 8A will be omitted.
  • a heat sink 312 may be stacked on one surface of the resonator 320 from which the coupler 330-2 protrudes in the heater assembly 300.
  • the heat sink 312 may contact the case 321 of the resonance unit 320. Additionally, the heat sink 312 may include a hole through which the coupler 330-2 may protrude.
  • a printed circuit board 311 may be stacked on the surface of the heat sink 312. That is, the heat sink 312 may be stacked on the surface of the resonance unit 320, and the printed circuit board 311 may be sequentially stacked on the surface of the heat sink 312.
  • the printed circuit board 311 may include a hole through which the coupler 330-2 can protrude.
  • the oscillator 310 in which the heat sink 312 and the printed circuit board 311 are already laminated is installed in the heater assembly 300 of FIG. 9A. It may also be laminated.
  • the oscillator 310 may be stacked to cover at least a portion of the surface of the oscillator 320. Additionally, as shown in FIG. 9C, the oscillator 310 has the same length and width as the surface of the resonator 320, and can completely cover the surface of the resonator 320. In the drawing, only an embodiment in which the oscillator 310 is stacked on one side of the resonator 320 facing the +x direction is shown, but the embodiment is not limited to the illustrated embodiment.
  • Figure 10 is a perspective view of a heater assembly according to one embodiment.
  • the oscillator 310 is stacked on the surface of one side of the resonator 320 facing the +x direction, and the surface of the resonator 320 on which the oscillator 310 is stacked has a width (W). ) and length (L1+L2). Additionally, the length from the rear end where the opening 321a of the resonance unit 320 is connected to the case 321 to the front end of the opening 321a where the opening 321a is opened may be L3.
  • the oscillator 310 has a width (w) that is wider than the surface width (W) of the resonator 320, and may be stacked to protrude along the y-direction.
  • the oscillator 310 may have a length (l) longer than the surface length (L1+L2) of the resonator 320, and may be stacked to protrude along the z-direction.
  • the length (L1+L2) of the surface of the resonance unit 320 described above is the length (L1+L2) of the internal space of the case 321 excluding the opening 321a of the case 321 of the resonance unit 320. It can mean.
  • the oscillator 310 has a wider width (w) and a longer length (l) than the surface width (W) and length (L1 + L2) of the resonator 320, along the y and z directions. It can be protruded and stacked. Accordingly, the printed circuit board 311 of the oscillator 310 may include more diverse components.
  • Figure 10 shows that the width (w) of the oscillator 310 is wider than the width (W) of the surface of the resonator 320 on which the oscillator 310 is stacked, and at the same time, the length (l) of the oscillator 310 is wider than the resonator ( 320) shows an embodiment that is longer than the surface length (L1+L2).
  • the oscillating unit 310 when the length (l) of the oscillating unit 310 is longer than the length (L1 + L2) of the surface of the resonating unit 320, the oscillating unit 310 has an opening 321a into which an aerosol generating article can be inserted. It may be arranged to extend in a direction opposite to the direction in which it is located (e.g., +z direction) (e.g., -z direction). Therefore, even if the entire length of the heater assembly 300 is not extended, the placement space for the oscillator 310 can be secured without affecting the position at which the user inhales the aerosol generating article, thereby miniaturizing the aerosol generating device. possible.
  • the length of the surface of the resonator 320 (L1 + L2) is greater than that of the oscillator 310. This corresponds to the case where the length (l) is longer.
  • the opening 321a of the resonance unit 320 is located in the +z direction, and the oscillator 310 may be arranged to extend in the -z direction.
  • the length l of the oscillating unit 310 is long, it can be arranged so that there is no spatial discomfort when the user inhales the aerosol generating article inserted through the opening 321a of the resonating unit 320.
  • the oscillator 310 may be arranged shorter than the length L3 from the rear end to the front end of the opening 321a.
  • the oscillator 310 may further include a cover (not shown) that protects the printed circuit board 311.
  • the cover may include a heat dissipating material. By including a cover, the oscillator 310 can effectively dissipate heat generated from components of the printed circuit board 311.
  • the resonance unit 320 is located at the bottom of the printed circuit board 311 and the cover is located at the top of the printed circuit board 311, that is, the resonance unit 320 is positioned with the printed circuit board 311 in between. And because the cover is located on each layer, even a miniaturized aerosol generating device can have an excellent heat dissipation effect.
  • the cover that protects the printed circuit board 311 may be included in the housing (110 in FIG. 1) rather than the heater assembly 300.
  • the aerosol generating device may include a housing including an insert into which the aerosol-generating article is inserted, and a heater assembly 300 for heating the aerosol-generating article inserted through the insert through a dielectric heating method.
  • the heater assembly 300 does not include a separate cover, so the printed circuit board 311 may be exposed, and as the heater assembly 300 is placed in the inner space of the housing, the cover included in the housing is connected to the heater assembly ( The printed circuit board 311 of 300) can be protected.
  • the manufacturing method of the heater assembly 300 includes providing a resonator 320; Connecting the coupler 330, one end of which is in contact with the resonance unit 320; and stacking an oscillator unit 310 that is in contact with the other end of the coupler 330 and includes a printed circuit board 311 stacked on the resonance unit 320.
  • the information described above to explain the components of the heater assembly 300 and the aerosol generating device including the same may also be applied to the manufacturing method of the heater assembly 300.
  • the step of laminating the printed circuit board 311 on the resonance unit 320 includes providing solder to the surface of the resonance unit 320 to connect the resonance unit 320 and the oscillator unit 310 to each other. It may be splicing.
  • configuration A described in a particular embodiment and/or drawing may be combined with configuration B described in other embodiments and/or drawings.
  • configuration A described in a particular embodiment and/or drawing may be combined with configuration B described in other embodiments and/or drawings.

Abstract

유전 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체에 있어서, 마이크로파를 생성하는 발진부; 상기 마이크로파를 공진시켜 전기장을 생성하는 공진부; 및 일단이 상기 발진부와 접촉하고 타단이 상기 공진부와 접촉하며, 상기 발진부에서 생성된 마이크로파를 상기 공진부에 전달하는 커플러(coupler);를 포함하고, 상기 발진부는 상기 공진부 상에 적층되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.

Description

히터 조립체, 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치, 및 상기 히터 조립체의 제조 방법
실시예들은 유전 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있는 히터 조립체 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련(또는 '에어로졸 생성 물품')을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다.
최근에는 저항 가열 또는 유도 가열 방식이 아닌 마이크로파를 이용하여 에어로졸 생성 물품을 가열하는 유전 가열 방식의 에어로졸 생성 장치가 제안된 바 있다. 마이크로파 가열 기술은 마이크로파의 공진에 의해 에어로졸 생성 물품에 포함된 유전체에 열을 발생시키고, 유전체에서 발생되는 열을 통해 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있는 것이다.
이러한 유전 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 사용 편의성을 높이기 위해서는, 발진부 및 공진부의 구성 요소를 적절히 배치하고 가열 효율을 높이면서 장치를 소형화하기 위한 시도가 필요하다.
실시예들은 유전 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품을 가열할 수 있는, 소형화된 히터 조립체와 에어로졸 생성 장치를 제공한다.
실시예들은 공진부 상에 발진부를 적층시킴으로써, 소형화된 장치에서도 가열 효율 및 방열 효과를 향상시킬 수 있다.
본 개시의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체는, 마이크로파를 생성하는 발진부; 상기 마이크로파를 공진시켜 전기장을 생성하는 공진부; 및 일단이 상기 발진부와 접촉하고 타단이 상기 공진부와 접촉하며, 상기 발진부에서 생성된 마이크로파를 상기 공진부에 전달하는 커플러(coupler);를 포함하고, 상기 발진부는 상기 공진부 상에 적층되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 삽입구를 포함하는 하우징; 및 상기 삽입구를 통해 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체;를 포함하고, 상기 히터 조립체는, 마이크로파를 생성하는 발진부; 상기 마이크로파를 공진시켜 전기장을 생성하는 공진부; 및 일단이 상기 발진부와 접촉하고 타단이 상기 공진부와 접촉하며, 상기 발진부에서 생성된 마이크로파를 상기 공진부에 전달하는 커플러;를 포함하며, 상기 발진부는 상기 공진부 상에 적층되는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체의 제조 방법은, 공진부를 제공하는 단계; 상기 공진부와 일단이 접촉하는 커플러를 연결하는 단계; 및 상기 커플러의 타단과 접촉하며, 상기 공진부 상에 인쇄회로기판을 포함하는 발진부를 적층하는 단계;를 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 히터 조립체, 에어로졸 생성 장치, 및 상기 히터 조립체의 제조 방법은, 소형화된 히터 조립체와 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들은 소형화된 장치에서도 가열 효율 및 방열 효과를 향상시킬 수 있는 히터 조립체, 에어로졸 생성 장치, 및 상기 히터 조립체의 제조 방법을 제공할 수 있다.
실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 내부 블록도이다.
도 3은 도 2의 유전 가열부의 내부 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 히터 조립체의 사시도이다.
도 5는 도 4의 히터 조립체의 단면도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 히터 조립체의 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 또다른 실시예들에 따른 히터 조립체의 단면도들이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a의 히터 조립체의 제조 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7b의 히터 조립체의 제조 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 10은 일 실시예에 따른 히터 조립체의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(10)을 수용할 수 있는 하우징(110) 및 하우징(110)에 수용된 에어로졸 생성 물품(10)을 가열하기 위한 히터 조립체(200)를 포함할 수 있다.
하우징(110)은 에어로졸 생성 장치(100)의 전체적인 외관을 형성할 수 있으며, 하우징(110)의 내부 공간(또는 '실장 공간')에는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 하우징(110)의 내부 공간에는 히터 조립체(200), 배터리, 프로세서 및/또는 센서가 배치될 수 있으나, 내부 공간에 배치되는 구성 요소들이 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(110)의 일 영역에는 삽입구(110h)가 형성될 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(10)의 적어도 일 영역은 삽입구(110h)를 통해 하우징(110)의 내부에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 삽입구(110h)는 하우징(110)의 상단면(예: z 방향을 향하는 면)의 일 영역에 형성될 수 있으나, 삽입구(110h)가 생성되는 위치가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 삽입구(110h)는 하우징(110)의 측면(예: x 방향을 향하는 면)의 일 영역에 형성될 수도 있다.
히터 조립체(200)는 하우징(110)의 내부 공간에 배치되며, 삽입구(110h)를 통해 하우징(110)의 내부에 삽입 또는 수용된 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 히터 조립체(200)는 하우징(110)의 내부에 삽입 또는 수용된 에어로졸 생성 물품(10)의 적어도 일 영역을 둘러싸도록 배치되어 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 히터 조립체(200)는 유전 가열(dielectric heating) 방식으로 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 본 개시에서 '유전 가열 방식'은 마이크로파(microwave) 및/또는 마이크로파의 전기장(또는 자기장을 포함함)의 공진을 이용하여 피가열체인 유전체를 가열하는 방식을 의미한다. 마이크로파는 피가열체를 가열하기 위한 에너지원으로서, 고주파 전력에 의해 생성되므로, 이하에서 마이크로파는 마이크로파 전력과 혼용되어 사용될 수 있다.
히터 조립체(200)의 내부에서 마이크로파 공진에 의해 에어로졸 생성 물품(10)의 내부에 포함된 유전체의 전하 내지 이온은 진동 또는 회전할 수 있으며, 전하 내지 이온이 진동 또는 회전하는 과정에서 발생되는 마찰열에 의해 유전체에서 열이 발생하여 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(10)이 히터 조립체(200)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸 생성 물품(10)으로부터 에어로졸이 생성될 수 있다. 본 개시에서 '에어로졸'은 에어로졸 생성 물품(10)이 가열됨에 따라 생성된 증기와 공기가 혼합되어 생성되는 기체 입자를 의미할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(10)으로부터 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 물품(10)을 통과하거나, 에어로졸 생성 물품(10)과 삽입구(110h)의 사이의 빈 공간을 통해 에어로졸 생성 장치(100)의 외부로 배출될 수 있다. 사용자는 하우징(110)의 외부로 노출되는 에어로졸 생성 물품(10)의 일 영역에 구강을 접촉하고, 에어로졸 생성 장치(100)의 외부로 배출되는 에어로졸을 흡입함으로써 흡연을 할 수 있다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)는 하우징(110)에 이동 가능하게 배치되어 삽입구(110h)를 개방 또는 폐쇄하기 위한 커버(111)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버(111)는 하우징(110)의 상단면에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되며, 삽입구(110h)를 에어로졸 생성 장치(100)의 외부에 노출시키거나, 삽입구(110h)를 덮어 삽입구(110h)가 에어로졸 생성 장치(100)의 외부에 노출되지 않게 할 수 있다.
일 예시에서, 커버(111)는 제1 위치(또는 '개방 위치')에서 삽입구(110h)가 에어로졸 생성 장치(100)의 외부에 노출되도록 할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)가 외부에 노출된 경우, 에어로졸 생성 물품(10)은 삽입구(110h)를 통해 하우징(110)의 내부에 삽입될 수 있다.
다른 예시에서, 커버(111)는 제2 위치(또는 '폐쇄 위치')에서 삽입구(110h)를 덮음으로써, 삽입구(110h)가 에어로졸 생성 장치(100)의 외부에 노출되지 않도록 할 수 있다. 이 때, 커버(111)는 에어로졸 생성 장치(100)를 사용하지 않을 때, 외부 이물질이 삽입구(110h)를 통해 히터 조립체(200)의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1에는 고체 상태의 에어로졸 생성 물품(10)을 가열하기 위한 에어로졸 생성 장치(100)에 대해서만 도시되어 있으나, 에어로졸 생성 장치(100)가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 히터 조립체(200)를 통해 고체 상태의 에어로졸 생성 물품(10)이 아닌 액체 또는 겔(gel) 상태의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수도 있다.
또 다른 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품(10)을 가열하기 위한 히터 조립체(200)와 액체 또는 겔 상태의 에어로졸 생성 물질을 포함하며 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위한 카트리지(또는 '증기화기')를 포함할 수도 있다. 에어로졸 생성 물질로부터 생성된 에어로졸은 카트리지와 에어로졸 생성 물품(10)을 연통하는 기류 통로를 따라 에어로졸 생성 물품(10)으로 이동하여 에어로졸 생성 물품(10)으로부터 생성된 에어로졸과 혼합된 후, 에어로졸 생성 물품(10)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 내부 블록도이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 입력부(102), 출력부(103), 센서부(104), 통신부(105), 메모리(106), 배터리(107), 인터페이스부(108), 전력 변환부(109) 및 유전 가열부(200)를 포함할 수 있다. 다만, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구성은 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라 도 2에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나, 새로운 구성이 더 추가될 수 있다.
입력부(102)는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(102)는 단일의 가압식 푸쉬 버튼으로 마련될 수 있다. 다른 예로, 입력부(120)는 적어도 하나의 터치 센서를 포함하는 터치 패널일 수 있다. 입력부(120)는 입력 신호를 프로세서(101)에 전달할 수 있다. 프로세서(101)는 사용자 입력에 기초하여 유전 가열부(200)에 전력을 공급하거나, 출력부(103)를 제어하여 사용자 알림을 출력할 수 있다.
출력부(103)는 에어로졸 생성 장치(100)의 상태에 대한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(103)는 배터리(107)의 충/방전 상태, 유전 가열부(200)의 가열 상태, 에어로졸 생성 물품(10)의 삽입 상태 및 에어로졸 생성 장치(100)의 에러 정보를 출력할 수 있다. 이를 위하여, 출력부(103)는 디스플레이, 햅틱 모터, 및 음향 출력부를 포함할 수 있다.
센서부(104)는 에어로졸 생성 장치(100)의 상태 또는 에어로졸 생성 장치(100)의 주변 상태를 감지하고, 감지된 정보를 프로세서(101)에 전달할 수 있다. 프로세서(101)는 감지된 정보에 기초하여, 유전 가열부(200)의 가열 제어, 흡연 제한, 에어로졸 생성 물품(10)의 삽입 여부 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(100)를 제어할 수 있다.
센서부(104)는 온도 센서, 퍼프 센서, 및 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다.
온도 센서는 유전 가열부(200) 내부의 온도를 비접촉식으로 감지하거나, 유전 가열부(200)에 접촉하여, 공진기의 온도를 직접 획득할 수 있다. 실시예에 따라, 온도 센서는 에어로졸 생성 물품(10)의 온도를 감지하는 것도 가능하다. 또한, 온도 센서는 배터리(107)와 인접하게 배치되어 배터리(107)의 온도를 획득할 수 있다. 프로세서(101)는 온도 센서의 온도 정보에 기초하여 유전 가열부(200)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
퍼프 센서는 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 퍼프 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전력 변화 및 압력 변화 중 적어도 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 프로세서(101)는 퍼프 센서의 퍼프 정보에 기초하여 유전 가열부(200)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(101)는 퍼프 횟수를 카운팅하고, 퍼프 횟수가 기 설정된 최대 퍼프 횟수에 도달한 경우 유전 가열부(200)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(101)는 기 설정된 시간 이상 퍼프가 감지되지 않은 경우, 유전 가열부(200)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
삽입 감지 센서는 수용 공간(도 4의 220h)의 내부 또는 수용 공간(220h)에 인접하게 배치되어, 삽입구(110h)에 수용된 에어로졸 생성 물품(10)의 삽입 및 제거를 감지할 수 있다. 예를 들어, 삽입 감지 센서는 인덕티브 센서 및/또는 커패시턴스 센서를 포함할 수 있다. 프로세서(101)는 삽입구(110h)에 에어로졸 생성 물품(10)이 삽입된 경우, 유전 가열부(200)에 전력을 공급할 수 있다.
실시예에 따라, 센서부(104)는 재사용 감지 센서, 움직임 감지 센서, 습도 센서, 기압 센서, 지자기 센서(magnetic sensor), 커버 탈착 감지 센서, 위치 센서(GPS), 및 근접 센서 등을 추가로 포함할 수 있다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
통신부(105)는 외부 전자 장치와의 통신을 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 프로세서(101)는 통신부(105)를 제어하여, 에어로졸 생성 장치(100)에 대한 정보를 외부 전자 장치에 전송할 수 있다. 또는 프로세서(101)는 통신부(105)를 통해 외부 전자 장치로부터 정보를 수신하여, 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 구성들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 통신부(105)와 외부 전자 장치 사이의 전송 정보는 사용자 인증 정보, 펌웨어 업데이트 정보, 및 사용자 흡연 패턴 정보 등을 포함할 수 있다.
메모리(106)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 프로세서(101)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(106)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로 파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등을 저장할 수 있다.
배터리(107)는 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있도록 유전 가열부(200)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(107)는 에어로졸 생성 장치(100) 내에 구비된 다른 구성들의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(107)는 충전이 가능한 배터리이거나, 분리 가능한 탈착식 배터리일 수 있다.
인터페이스부(108)는 외부 전자 장치와 물리적으로 연결될 수 있는 연결 단자를 포함할 수 있다. 연결 단자는, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 인터페이스부(108)는 연결 단자를 통해 외부 전자 장치와 정보를 송수신하거나, 전원을 충전할 수 있다.
전력 변환부(109)는 배터리(107)로부터 공급받은 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다. 또한 전력 변환부(109)는 변환된 교류 전원을 유전 가열부(200)에 제공할 수 있다. 전력 변환부(109)는 적어도 하나의 스위칭 소자를 포함하는 인버터일 수 있고, 프로세서(101)는 전력 변환부(109)에 포함된 스위칭 소자의 ON/OFF를 제어하여, 직류 전원을 교류 전원으로 변환할 수 있다. 전력 변환부(109)는 풀 브릿지(full-bridge)로 구성되거나, 하프 브릿지(half-bridge)로 구성될 수 있다.
유전 가열부(200)는 유전 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 유전 가열부(200)는 도 1의 히터 조립체(200)에 대응되는 구성일 수 있다.
유전 가열부(200)는 마이크로파 및/또는 마이크로파의 전기장(이하 구분의 필요가 없는 경우, 마이크로파 또는 마이크로파 전력이라 함)을 이용하여 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 유전 가열부(200)의 가열 방식은 안테나를 이용하여 마이크로파를 방사(radiation)하는 방식이 아닌, 마이크로파를 공진 구조 내에 형성시킴으로써, 피가열체를 가열하는 방식일 수 있다. 공진 구조는 도 4 이하를 참조하여 후술한다.
유전 가열부(200)는 고주파인 마이크로파를 공진부(도 3의 220)에 출력할 수 있다. 마이크로파는 가열용으로 허용된 ISM(Industrial Scientific and Medical equipment) 대역의 전력일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 공진부(220)는 마이크로파가 공진부(220) 내에서 공진될 수 있도록 마이크로파의 파장 길이를 고려하여 설계될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(10)은 공진부(220)에 삽입되고, 에어로졸 생성 물품(10) 내의 유전 물질은 공진부(220)에 의해 가열 될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(10)은 극성 물질을 포함할 수 있고, 극성 물질 내의 분자들은 공진부(220) 내부에서 분극(polarization)될 수 있다. 분자들은 분극 현상에 의해 진동 또는 회전할 수 있고, 이 과정에서 발생되는 마찰열 등에 의해 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다. 유전 가열부(200)에 대한 설명은 도 3을 참조하여, 보다 상세하게 설명한다.
프로세서(101)는 에어로졸 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(101)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있다.
프로세서(101)는 유전 가열부(200)의 요구 전력에 따라 배터리(107)에서 전력 변환부(109)로 공급되는 직류 전력 및/또는 전력 변환부(109)에서 유전 가열부(200)로 공급되는 교류 전력을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 에어로졸 생성 장치(100)는 직류 전력을 승압 또는 강압하는 컨버터를 포함하고, 프로세서(101)는 컨버터를 제어하여, 직류 전력의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 프로세서(101)는 전력 변환부(109)에 포함된 스위칭 소자의 스위칭 주파수 및 듀티비를 조절함으로써, 유전 가열부(200)에 공급되는 교류 전력을 제어할 수 있다.
프로세서(101)는 유전 가열부(200)의 마이크로파 전력 및 유전 가열부(200)의 공진 주파수를 제어함으로써, 에어로졸 생성 물품(10)의 가열 온도를 제어할 수 있다. 따라서, 후술하는 도 3의 발진부(210), 격리부(240), 전력 모니터링부(250) 및 정합부(260)는 프로세서(101)의 일부 구성일 수도 있다.
프로세서(101)는 메모리(106)에 저장된 온도 프로파일 정보에 기초하여 유전 가열부(200)의 마이크로파 전력을 제어할 수 있다. 다시 말해, 온도 프로파일은 시간에 따른 유전 가열부(200)의 목표 온도에 대한 정보를 포함하고, 프로세서(101)는 시간에 따라 유전 가열부(200)의 마이크로파 전력을 제어할 수 있다.
프로세서(101)는 유전 가열부(200)의 공진 주파수가 일정하도록 마이크로파의 주파수를 조절할 수 있다. 프로세서(101)는 피가열체의 가열에 따른 유전 가열부(200)의 공진 주파수 변화를 실시간으로 추적하고, 변화된 공진 주파수에 따른 마이크로파 주파수가 출력되도록 유전 가열부(200)를 제어할 수 있다. 다시 말해, 프로세서(101)는 미리 저장된 온도 프로파일에 무관하게 실시간으로 마이크로파 주파수를 변경할 수 있다.
도 3은 도 2의 유전 가열부의 내부 블록도이다.
도 3을 참조하면, 유전 가열부(200)는 발진부(210), 격리부(240), 전력 모니터링부(250), 정합부(260), 마이크로파 출력부(230) 및 공진부(220)를 포함할 수 있다. 다만, 유전 가열부(200)의 내부 구성은 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 유전 가열부(200)의 설계에 따라 도 3에 도시된 구성 중 일부가 생략되거나, 새로운 구성이 더 추가될 수 있다.
발진부(210)는 전력 변환부(109)로부터 교류 전력을 제공 받아 고주파의 마이크로파 전력을 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 전력 변환부(109)는 발진부(210)에 포함되는 구성일 수 있다. 마이크로파 전력은 ISM 대역들에 포함된 915 MHz, 2.45 GHz 및 5.8 GHz 주파수 대역에서 선택될 수 있다.
발진부(210)는 솔리드-스테이트(solid-state) 기반의 RF 생성 장치를 포함하고, 이를 이용하여 마이크로파 전력을 생성할 수 있다. 솔리드-스테이트(solid-state) 기반의 RF 생성 장치는 반도체로 구현될 수 있다. 발진부(210)를 반도체로 구현하는 경우, 유전 가열부(200)의 소형화가 가능하고, 기기 수명이 증대되는 이점이 있다.
발진부(210)는 마이크로파 전력을 공진부(220)를 향해 출력할 수 있다. 발진부(210)는 마이크로파 전력을 증가 또는 감소시키는 전력 증폭기(power amp)를 포함하고, 전력 증폭기는 프로세서(101)의 제어에 의해 마이크로파 전력의 크기를 조정할 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기는 마이크로파의 진폭을 감소시키거나 증가시킬 수 있다. 마이크로파의 진폭이 조정됨으로써, 마이크로파 전력이 조정될 수 있다.
프로세서(101)는 미리 저장된 온도 프로파일에 기초하여 발진부(210)에서 출력된 마이크로파 전력의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 온도 프로파일은 예열 구간 및 흡연 구간에 따른 목표 온도 정보를 포함하고, 발진부(210)는 예열 구간에서 제1 전력으로 마이크로파 전력을 공급하고, 흡연 구간에서 제1 전력보다 작은 제2 전력으로 마이크로파 전력을 공급할 수 있다.
격리부(240)는 공진부(220)로부터 발진부(210)를 향해 입력되는 마이크로파 전력을 차단할 수 있다. 발진부(210)에서 출력한 마이크로파 전력은 대부분 피가열체에 흡수되지만, 피가열체의 가열 양상에 따라 마이크로파 전력 중 일부는 피가열체에 의해 반사되어 다시 발진부(210) 방향으로 전송될 수 있다. 이는 피가열체의 가열에 따른 극성 분자들의 소진에 따라 발진부(210)에서 공진부(220)를 바라본 임피던스가 변화하기 때문이다. '발진부(210)에서 공진부(220)를 바라본 임피던스가 변한다'는 의미는 '공진부(220)의 공진 주파수가 변한다'는 의미와 동일한 의미일 수 있다. 공진부(220)에서 반사된 마이크로파 전력이 발진부(210)에 입력되는 경우, 발진부(210)의 고장은 물론, 기대하는 출력 성능을 발휘할 수 없다. 격리부(240)는 공진부(220)에서 반사된 마이크로파 전력을 발진부(210)로 되돌려 보내지 않고, 소정 방향으로 유도하여 이를 흡수할 수 있다. 이를 위하여 격리부(240)는 서큘레이터(circulator) 및 더미 로드(dummy load) 포함할 수 있다.
전력 모니터링부(250)는 발진부(210)로부터 출력되는 마이크로파 전력과, 공진부(220)에서 반사된 반사 마이크로파 전력을 각각 모니터링할 수 있다. 전력 모니터링부(250)는 마이크로파 전력 및 반사 마이크로파 전력에 대한 정보를 정합부(260)에 전송할 수 있다.
정합부(260)는 반사 마이크로파 전력이 최소가 되도록 발진부(210)에서 공진부(220)를 바라본 임피던스와, 공진부(220)에서 발진부(210)를 바라본 임피던스를 정합시킬 수 있다. 임피던스 정합은 발진부(210)의 주파수를 공진부(220)의 공진 주파수와 일치시킨다는 의미와 동일한 의미일 수 있다. 따라서, 정합부(260)는 임피던스를 정합시키기 위하여, 발진부(210)의 주파수를 가변할 수 있다. 다시 말해, 정합부(260)는 반사 마이크로파 전력이 최소가 되도록 발진부(210)에서 출력된 마이크로파 전력의 주파수를 조절할 수 있다. 정합부(260)의 임피던스 정합은 온도 프로파일과 무관하게 실시간으로 수행될 수 있다.
한편, 상술한 발진부(210), 격리부(240), 전력 모니터링부(250) 및 정합부(260)는 후술하는 마이크로파 출력부(230) 및 공진부(220)와 구분되는 별도 구성으로써, 칩(chip) 형태의 마이크로파 소스로 구현될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 상술한 발진부(210), 격리부(240), 전력 모니터링부(250) 및 정합부(260)는 프로세서(101)의 일부 구성으로 구현되는 것도 가능하다.
마이크로파 출력부(230)는 마이크로파 전력을 공진부(220)에 입력하기 위한 구성으로써, 도 3 이하의 커플러에 대응되는 구성일 수 있다. 마이크로파 출력부(230)는 SMA, SMB, MCX, MMCX 커넥터 형태로 구현될 수 있다. 마이크로파 출력부(230)는 칩 형태의 마이크로파 소스와 공진부(220)를 서로 연결하여, 마이크로파 소스에서 생성된 마이크로파 전력을 공진부(220)에 전달할 수 있다.
공진부(220)는 마이크로파를 공진 구조 내에 형성시킴으로써, 피가열체를 가열할 수 있다. 공진부(220)는 에어로졸 생성 물품(10)이 수용되는 수용 공간을 포함하고, 에어로졸 생성 물품(10)은 마이크로파에 노출되어 유전 가열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(10)은 극성 물질을 포함할 수 있고, 극성 물질 내의 분자들은 공진부(220) 내부에서 마이크로파에 의해, 분극(polarization)될 수 있다. 분자들은 분극 현상에 의해 진동 또는 회전할 수 있고, 이 과정에서 발생되는 마찰열 등에 의해 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
공진부(220)는 마이크로파가 공진될 수 있도록 적어도 하나의 내부 도체를 포함하며, 내부 도체의 배치, 두께, 및 길이 등에 따라 공진부(220) 내부에서 마이크로파가 공진될 수 있다.
공진부(220)는 마이크로파가 공진부(220) 내부에서 공진될 수 있도록 마이크로파의 파장 길이를 고려하여 설계될 수 있다. 마이크로파가 공진부(220) 내부에서 공진하기 위해서는 단면이 닫힌 단(short end) 및 닫힌 단 반대 방향에 단면의 적어도 일 영역이 개방된 열린 단(open end)이 필요하다. 또한, 닫힌 단과 열린 단 사이의 길이는 마이크로파 파장의 1/4의 정수배로 설정되어야 한다. 본 개시의 공진부(220)는 기기 소형화를 위하여 마이크로파 파장의 1/4 길이를 선택한다. 다시 말해, 공진부(220)의 닫힌 단과 열린 단의 사이의 길이는 마이크로파 파장의 1/4 파장 길이로 설정될 수 있다.
공진부(220)는 유전체 수용 공간을 포함할 수 있다. 유전체 수용 공간은 에어로졸 생성 물품(10)의 수용 공간과는 구분되는 구성으로써, 공진부(220)의 전체의 공진 주파수를 변화시켜, 공진부(220)를 소형화할 수 있는 물질이 배치된다. 일 실시예에서, 유전체 수용 공간에는 마이크로파 흡수도가 낮은 유전체가 수용될 수 있다. 이는 피가열체로 전달되어야 할 에너지가 유전체로 전달되어 유전체 자체가 발열되는 현상을 방지하기 위함이다. 마이크로파 흡수도는 복소 유전율(complex dielectric constant)의 실수부(real part) 대비 허수부(imaginary part)의 비율인 손실 탄젠트(loss tangent)로 표현될 수 있다. 일 실시예에서 유전체 수용 공간(227)에는 기 설정된 크기 이하의 손실 탄젠트를 가진 유전체가 수용될 수 있으며, 기 설정된 크기는 1/100일 수 있다. 예를 들어, 유전체는 석영(quartz), 테트라플루오르에틸렌 및 산화 알루미늄 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 발진부(210) 및 공진부(220)를 포함할 수 있다.
도 4는 상술한 히터 조립체(200) 및 유전 가열부(200)의 일 실시예일 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
발진부(210)는 전력이 공급됨에 따라 지정된 주파수 대역의 마이크로파를 생성할 수 있다. 발진부(210)에서 생성된 마이크로파는 커플러(230)를 통해 공진부(220)로 전달될 수 있다.
공진부(220)는 에어로졸 생성 물품(10)의 적어도 일 영역을 수용하기 위한 수용 공간(220h)을 포함할 수 있으며, 발진부(210)에서 생성된 마이크로파를 공진시킴으로써 유전 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 마이크로파의 공진에 의해 에어로졸 생성 물품(10)에 포함된 글리세린의 전하들이 진동 또는 회전할 수 있으며, 전하들의 진동 또는 회전 시에 발생하는 마찰열에 의해 글리세린에서 열이 발생하여 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 공진부(220)는 발진부(210)에서 생성된 마이크로파가 공진부(220)에 흡수되는 것을 방지하기 위하여 마이크로파 흡수율이 낮은 재질로 형성될 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 히터 조립체(200)의 공진부(220)의 구체적인 구조에 대해 살펴보도록 한다.
도 5는 도 4의 히터 조립체의 단면도이다. 도 5는 도 4의 히터 조립체(200)를 A-A' 방향으로 절단한 단면을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 발진부(210), 공진부(220) 및 커플러(230)를 포함할 수 있다. 히터 조립체(200)의 구성 요소들은 도 4의 히터 조립체(200)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
발진부(210)는 교류 전압이 인가됨에 따라 지정된 주파수 대역의 마이크로파를 생성할 수 있으며, 발진부(210)에서 생성된 마이크로파는 커플러(230)를 통해 공진부(220)로 전달될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 발진부(210)는 에어로졸 생성 장치의 사용 과정에서 공진부(220)와 분리되는 것을 방지하는 차원에서 공진부(220)에 고정될 수 있다. 일 예시에서, 발진부(210)는 공진부(220)의 x 방향을 향하는 영역의 공진부(220) 상에 고정될 수 있다. 발진부(210)는 공진부(220)의 일 영역에 구비된 브라켓 등에 의해 공진부(220) 상에 고정될 수 있다. 또는, 공진부(220)의 일 영역 상에 직접 부착되는 방식으로 공진부(220) 상에 고정될 수도 있다.
도면 상에는 발진부(210)가 공진부(220)의 x 방향을 향하는 일 영역에 고정되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 발진부(210)의 위치가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 발진부(210)는 공진부(220)의 -z 방향을 향하는 다른 영역에 고정될 수도 있다.
공진부(220)는 에어로졸 생성 장치의 내부로 삽입된 에어로졸 생성 물품(10)의 적어도 일 영역을 둘러싸도록 배치되며, 발진부(210)에서 생성된 마이크로파를 통해 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(10)에 포함된 유전체(dielectric material)들이 마이크로파에 의해 공진부(220)의 내부에서 생성되는 전기장에 의해 발열할 수 있고, 유전체에서 발생되는 열에 의해 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 물품(10)은 담배 로드(11) 및 필터 로드(12)를 포함할 수 있다.
담배 로드(11)는 에어로졸 생성 물질을 포함하며, 시트(sheet) 내지 가닥(strand)으로 제작되거나 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(11)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(11)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(11)에 분사되는 방법으로 첨가될 수 있다.
필터 로드(12)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(12)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(12)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(12)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(12)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
에어로졸 생성 물품(10)에 포함된 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부(예: 글리세린)는 전기장 내에서 극성을 지니는 유전체일 수 있으며, 이와 같은 에어로졸 생성 물질의 적어도 일부는 유전 가열 방식으로 열을 발생하여 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 공진부(220)는 외곽 도체(221), 제1 내부 도체(223) 및 제2 내부 도체(225)를 포함할 수 있다.
외곽 도체(221)는 공진부(220)의 전체적인 외관을 형성할 수 있으며, 내부가 빈 중공 형상으로 형성되어 공진부(220)의 구성 요소들이 외곽 도체(221)의 내부에 배치될 수 있다. 외곽 도체(221)는 에어로졸 생성 물품(10)이 수용될 수 있는 수용 공간(220h)을 포함할 수 있으며, 에어로졸 생성 물품(10)이 수용 공간(220h)을 통해 외곽 도체(221)의 내부에 삽입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외곽 도체(221)는 제1 면(221a), 제1 면(221a)을 마주보도록 배치되는 제2 면(221b) 및 제1 면(221a)과 제2 면(221b)의 사이의 빈 공간을 둘러싸는 측면(221c)을 포함할 수 있다. 공진부(220)의 구성 요소들의 적어도 일부(예: 제1 내부 도체(223), 제2 내부 도체(225))는 제1 면(221a), 제2 면(221b) 및 측면(221c)에 의해 형성되는 공진부(220)의 내부 공간에 배치될 수 있다.
제1 내부 도체(223)는 외곽 도체(221)의 제1 면(221a)으로부터 외곽 도체(221)의 내부 공간을 향하는 방향으로 연장되는 중공의 실린더 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 내부 도체(223)의 일 영역은 발진부(210)와 연결된 커플러(230)와 접촉할 수 있으며, 커플러(230)를 통해 발진부(210)에서 생성된 마이크로파가 제1 내부 도체(223)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 커플러(230)는 외곽 도체(221)를 관통하며 일단이 발진부(210)와 접촉하고, 타단이 제1 내부 도체(223)의 일 영역과 접촉하도록 배치될 수 있으며, 발진부(210)에서 생성된 마이크로파가 커플러(230)를 통해 제1 내부 도체(223)에 전달될 수 있다.
이 때, 커플러(230)는 마이크로파의 전달을 위하여 외곽 도체(221)와 접촉하지 않고 외곽 도체(221)를 관통하도록 배치될 수 있으나, 발진부(210)에서 생성된 마이크로파가 제1 내부 도체(223)로 전달될 수 있다면 커플러(230)의 배치 구조가 이에 한정되는 것은 아니다.
외곽 도체(221)와 제1 내부 도체(223)의 사이에 형성되는 제1 영역은 마이크로파의 공진을 통해 전기장을 생성하는 '제1 공진기'로 동작할 수 있다. 제1 영역은 외곽 도체(221)의 제1 면(221a), 측면(221c) 및 제1 내부 도체(223)에 의해 형성되는 공간을 지칭할 수 있으며, 제1 영역의 내부에서는 커플러(230)를 통해 전달되는 마이크로파가 공진하여 전기장이 생성될 수 있다.
커플러(230)는 발진부(210)의 마이크로파를 공진부(220)에 전달할 수 있는 것이라면, 도시된 형태에 제한되지 않는다.
제2 내부 도체(225)는 외곽 도체(221)의 제2 면(221b)으로부터 외곽 도체(221)의 내부 공간을 향하는 방향으로 연장되는 중공의 실린더 형상으로 형성될 수 있다. 제2 내부 도체(225)는 외곽 도체(221)의 내부 공간에서 제1 내부 도체(223)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있고, 제1 내부 도체(223)와 제2 내부 도체(225)의 사이에는 갭(226)이 형성될 수 있다.
외곽 도체(221)와 제2 내부 도체(225)의 사이에 형성되는 제2 영역은 마이크로파의 공진을 통해 전기장을 생성하는 '제2 공진기'로 동작할 수 있다. 제2 내부 도체(225)는 제1 내부 도체(223)와 커플링(예: 커패시티브 커플링(capacitive coupling))될 수 있으며, 상술한 결합 관계에 의해 제1 영역의 내부에서 전기장이 생성될 때 제2 영역의 내부에서도 유도된 전기장이 생성될 수 있다. 본 개시에서 '커패시티브 커플링'은 두 도체 간의 정전 용량(커패시턴스)에 의해 에너지가 전달될 수 있는 결합 관계를 의미할 수 있다.
예를 들어, 제1 내부 도체(223)에 발진부(210)로부터 생성된 마이크로파가 전달됨에 따라 공진에 의해 제1 영역의 내부에서 전기장이 생성될 수 있고, 외곽 도체(221) 및 제1 내부 도체(223)와 커플링된 제2 내부 도체(225)에 의해 형성되는 제2 영역의 내부에는 유도된 전기장이 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 공진부(220)의 제1 영역 및 제2 영역은 마이크로파의 1/4 파장(λ) 길이를 갖는 공진기로 동작할 수 있다.
일 예시에서, 제1 영역의 일단(예: -z 방향의 단)은 외곽 도체(221)의 제1 면(221a)에 의해 제1 영역의 단면이 폐쇄됨에 따라 닫힌 단(short end)으로 형성될 수 있고, 제1 영역의 타단(예: z 방향의 단)은 제1 면(221a)이 배치되지 않아 단면이 개방됨에 따라 열린 단(open end)으로 형성될 수 있다. 다른 예시에서, 제2 영역의 일단(예: -z 방향의 단)은 단면이 개방됨에 따라 열린 단으로 형성될 수 있고, 제2 영역의 타단(예: z 방향의 단)은 외곽 도체(221)의 제2 면(221b)에 의해 제2 영역의 단면이 폐쇄됨에 따라 닫힌 단으로 형성될 수 있다.
즉, 제1 영역 및 제2 영역은 xz 평면 상에서 볼 때, 닫힌 단과 열린 단을 포함하여 전체적으로 "ㄷ" 형상으로 형성될 수 있고, 상술한 구조를 통해 제1 영역과 제2 영역은 마이크로파의 1/4 파장 길이를 갖는 공진기로 동작할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 내부 도체(223)와 제2 내부 도체(225)는 z 축을 기준으로 동일한 길이를 갖도록 형성되어 제1 영역과 제2 영역이 서로 대칭을 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
수용 공간(220h)을 통해 외곽 도체(221)의 내부 공간으로 삽입된 에어로졸 생성 물품(10)은 제1 내부 도체(223) 및 제2 내부 도체(225)에 의해 둘러싸여 유전 가열 방식으로 가열될 수 있다.
제1 영역 및/또는 제2 영역에서 마이크로파의 공진에 의해 생성된 전기장의 적어도 일부는 제1 내부 도체(223)와 제2 내부 도체(225)의 사이의 갭(226)을 통해 제1 내부 도체(223) 및/또는 제2 내부 도체(225)의 내부를 향해 전파될 수 있고, 제1 내부 도체(223) 및 제2 내부 도체(225)에 의해 둘러싸인 에어로졸 생성 물품(10)은 전파된 전기장에 의해 가열될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(10)에 포함된 유전체는 갭(226)을 통해 전파되는 전기장에 의해 발열할 수 있고, 유전체로부터 발생되는 열에 의해 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 제1 내부 도체(223) 및 제2 내부 도체(225)의 직경이 지정된 값 미만이 되도록 함으로써, 제1 내부 도체(223) 및/또는 제2 내부 도체(225)의 내부로 전파된 전기장이 히터 조립체(200) 또는 공진부(220)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시에서 '지정된 값'은 전기장이 제1 내부 도체(223) 및/또는 제2 내부 도체(225)의 외부로 누설되기 시작하는 직경 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 내부 도체(223) 및/또는 제2 내부 도체(225)의 직경이 지정된 값 이상인 경우, 제1 내부 도체(223) 및/또는 제2 내부 도체(225)의 내부로 유입된 전기장의 일부가 공진부(220)의 외부로 누설되는 상황이 발생할 수 있다.
반면, 일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 제1 내부 도체(223) 및 제2 내부 도체(225)의 직경이 지정된 값 미만인 구조를 통해 공진부(220)의 외부로 전기장이 전파되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 별도의 차폐 부재 없이도 전기장이 히터 조립체(200) 또는 공진부(220)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 물품(10)이 수용 공간(220h)을 통해 공진부(220)의 내부에 삽입되었을 때, 에어로졸 생성 물품(10)의 담배 로드(11)는 제1 내부 도체(223)와 제2 내부 도체(225)의 사이의 갭(226)과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
제1 영역에서 생성된 전기장 및 제2 영역에서 생성된 전기장이 갭(226)을 통해 제1 내부 도체(223) 및/또는 제2 내부 도체(225)의 내부로 유입됨에 따라, 공진부(220)의 내부 영역 중 갭(226)의 주변 영역에서 가장 강한 전기장이 생성될 수 있다. 일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 전기장에 의해 열을 발생하는 유전체가 포함된 담배 로드(11)가 전기장이 가장 강한 갭(226)에 대응되는 위치에 배치되도록 함으로써, 히터 조립체(200)의 가열 효율(또는 '유전 가열 효율')을 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 공진부(220)는 제1 내부 도체(223)의 내부에 위치하며 제1 내부 도체(223)의 단면을 폐쇄하여 에어로졸 생성 물품(10)으로부터 생성된 에어로졸의 유동 방향을 제한하는 폐쇄부(224)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 폐쇄부(224)는 제1 내부 도체(223)의 단면을 폐쇄하여 에어로졸 생성 물품(10)으로부터 생성된 에어로졸의 -z 방향을 향하는 유동을 차단할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(10)으로부터 생성된 에어로졸 또는 에어로졸이 액화됨에 따라 생성되는 액적이 -z 방향으로 유동하여 에어로졸 생성 장치(예: 도 1의 에어로졸 생성 장치(100))의 다른 구성 요소로 유입되는 경우 에어로졸 생성 장치의 구성 요소들의 오작동 내지 손상을 야기할 수 있다. 반면, 일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 폐쇄부(224)를 통해 에어로졸의 유동 방향을 제한함으로써, 에어로졸 또는 액적에 의한 에어로졸 생성 장치의 구성 요소들의 오작동 내지 손상을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 공진부(220)는 유전체를 수용하기 위한 유전체 수용 공간(227)을 더 포함할 수 있다. 유전체 수용 공간(227)은 외곽 도체(221)와 제1 내부 도체(223) 및 제2 내부 도체(225)의 사이에 형성되는 빈 공간을 의미할 수 있으며, 유전체 수용 공간(227)에는 마이크로파 흡수도가 낮은 유전체가 수용될 수 있다. 예를 들어, 유전체는 석영(quartz), 테트라플루오르에틸렌 및 산화 알루미늄 중 적어도 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 유전체 수용 공간(227)의 내부에 유전체를 배치함으로써, 공진부(220)의 전체적인 크기를 줄이면서도 유전체를 포함하지 않는 공진부(220)와 같은 전기장을 생성할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 히터 조립체(200)는 유전체 수용 공간(227)의 내부에 배치되는 유전체를 통해 공진부(220)의 크기를 줄여 에어로졸 생성 장치 내의 공진부(220)의 실장 공간을 줄일 수 있으며, 그 결과 에어로졸 생성 장치가 소형화될 수 있다.
한편, 발진부(310)는 공진부(320)의 외곽 도체(221)의 일 면 상에 배치될 수 있다. 발진부(310)는 외곽 도체(221)의 일 면의 적어도 일부를 덮거나 완전히 덮을 수 있고, 외곽 도체(221)의 일 면을 덮는 크기보다 클 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 발진부(310)는 외곽 도체(221)의 측면(221c) 상(예: +x 방향)에 배치될 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 히터 조립체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6에 도시된 실시예에 따른 히터 조립체(300)는 마이크로파를 생성하는 발진부(310), 발진부(310)에서 생성된 마이크로파를 공진시켜 전기장을 생성하는 공진부(320)와, 공진부(320)에 마이크로파를 전달하는 커플러(330)를 포함할 수 있다.
공진부(320)는 케이스(321)와, 복수 개의 판(323a, 323b)과, 복수 개의 판(323a, 323b)과 케이스(321)를 연결하는 연결부(322)를 포함할 수 있다.
커플러(330)는 공진부(320)에서 마이크로파 공진을 발생시키도록 복수 개의 판(323a, 323b)의 적어도 하나에 마이크로파를 공급할 수 있다.
공진부(320)는 에어로졸 생성 장치의 내부로 삽입된 에어로졸 생성 물품(10)의 적어도 일 영역을 둘러쌀 수 있다. 커플러(330)는 발진부(310)에서 생성된 마이크로파를 공진부(320)에 공급할 수 있다. 공진부(320)에 마이크로파가 공급되면, 공진부(320)에서 마이크로파 공진이 발생하여 공진부(320)가 에어로졸 생성 물품(10)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물품(10)에 포함된 유전체들이 마이크로파에 의해 공진부(220)의 내부에서 생성되는 전기장에 의해 발열할 수 있고, 유전체에서 발생하는 열에 의해 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
공진부(320)의 케이스(321)는 ‘외곽 도체’의 기능을 한다. 케이스(321)는 내부가 빈 중공 형상으로 형성되므로, 케이스(321)의 내부에 공진부(320)의 구성 요소들이 배치될 수 있다.
케이스(321)는 에어로졸 생성 물품(10)이 수용될 수 있는 수용 공간(320h)과, 에어로졸 생성 물품(10)이 삽입될 수 있는 개구(321a)를 포함할 수 있다. 개구(321a)는 수용 공간(320h)과 연결된다. 개구(321a)가 케이스(321)의 외부를 향하여 개방되므로 수용 공간(320h)은 개구(321a)를 통해 외부와 연결된다. 따라서 에어로졸 생성 물품(10)은 케이스(321)의 개구(321a)를 통하여 케이스(321)의 수용 공간(320h)으로 삽입될 수 있다.
도면에 도시된 케이스(321)는 정사각형의 단면 형상을 갖지만, 케이스(321)의 형상은 다양한 형상으로 변형될 수 있다. 예를 들어 케이스(321)는 직사각형, 타원, 또는 원형 등의 다양한 단면 형상을 갖도록 변형될 수 있다. 케이스(321)는 일 방향을 향하여 길게 연장할 수 있다.
케이스(321)의 내부에는 공진부(320)의 ‘내부 도체’의 기능을 할 수 있는 복수 개의 판(323a, 323b)이 배치될 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)은 수용 공간(320h)에 수용된 에어로졸 생성 물품(10)의 둘레방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 복수 개의 판(323a, 323b)은 에어로졸 생성 물품(10)의 일 영역을 둘러싸게 배치되는 제1 판(323a)과 에어로졸 생성 물품(10)의 다른 영역을 둘러싸게 배치되는 제2 판(323b)을 포함할 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)은 연결부(322)에 의해 케이스(321)에 연결될 수 있다. 또한 복수 개의 판(323a, 323b)의 제1 판(323a)의 일단과 제2 판(323b)의 일단은 연결부(322)에 의해 서로 연결될 수 있다. 따라서 복수 개의 판(323a, 323b)의 일단에서 연결부(322)에 의한 폐쇄된 단부가 형성될 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)의 제1 판(323a)의 타단(323af)과 제2 판(323b)의 타단(323bf)은 서로 이격됨으로써 개방될 수 있다. 복수 개의 판(323a, 323b)의 타단이 서로 이격되므로 복수 개의 판(323a, 323b)의 타단에서 개방된 단부가 형성될 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)과 연결부(322)가 서로 연결됨으로써 공진기 조립체가 완성될 수 있다. 공진기 조립체의 길이방향을 따라 절개한 단면의 형상은 ‘말굽 모양(horseshoe-shape)’을 포함할 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)은 에어로졸 생성 물품(10)의 길이방향을 향하여 연장한다. 복수 개의 판(323a, 323b)의 적어도 일부분은 에어로졸 생성 물품(10)의 길이방향의 중심으로부터 외측을 향하여 돌출하도록 만곡될 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 물품(10)이 원통형상으로 제작될 경우, 복수 개의 판(323a, 323b)은 에어로졸 생성 물품(10)의 외주면을 따라 원주방향으로 만곡되게 형성될 수 있다. 복수 개의 판(323a, 323b)의 단면의 곡률반경은 에어로졸 생성 물품(10)의 곡률반경과 동일할 수 있다. 복수 개의 판(323a, 323b)의 단면의 곡률반경은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어 복수 개의 판(323a, 323b)의 단면의 곡률반경이 에어로졸 생성 물품(10)의 곡률반경보다 크거나 작을 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)이 에어로졸 생성 물품(10)의 외주면을 따라 원주방향으로 만곡되게 형성되는 구조에 의하면 공진부(320)에서 더욱 균일한 전기장이 형성되므로, 히터 조립체(300)가 에어로졸 생성 물품(10)을 균일하게 가열할 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)의 타단의 개방된 단부는 케이스(321)의 개구(321a)를 향하도록 위치할 수 있다. 케이스(321)의 개구(321a)는 복수 개의 판(323a, 323b)의 타단으로부터 멀어지는 방향으로 이격되게 위치할 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)의 타단의 개방된 단부는 케이스(321)의 개구(321a)에 대해 정렬될 수 있다. 따라서 에어로졸 생성 물품(10)이 케이스(321)의 개구(321a)를 통해 삽입되어 수용 공간(320h)에 위치하면, 수용 공간(320h)에 위치하는 에어로졸 생성 물품(10)의 일부분은 복수 개의 판(323a, 323b)에 의해 둘러싸일 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)은 에어로졸 생성 물품(10)의 길이방향의 중심에 대하여 반대되는 위치에 2개가 배치된다. 실시예들은 복수 개의 판(323a, 323b)의 개수에 의해 제한되지 않으며, 복수 개의 판(323a, 323b)의 개수는 예를 들어 3개이거나, 또는 4개 이상일 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b)은 에어로졸 생성 물품(10)의 길이방향, 즉 에어로졸 생성 물품(10)이 연장하는 방향의 중심축을 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.
복수 개의 판(323a, 323b) 중 적어도 하나는 발진부(310)에 연결된 커플러(330)와 접촉할 수 있다. 구체적으로 제1 판(323a)의 적어도 일부가 커플러(330)와 접촉할 수 있다. 마이크로파가 커플러(330)를 통해 제1 판(323a)에 전달되면 복수 개의 판(323a, 323b)의 사이에는 마이크로파의 공진이 형성된다. 또한 제1 판(323a)과 케이스(321)의 상측판의 사이와, 제2 판(323b)과 케이스(321)의 하측판의 사이의 각각에도 마이크로파의 공진이 형성된다. 따라서, 복수 개의 판(323a, 323b)과 연결부(322)의 사이와, 제1 판(323a)과 케이스(321)의 상측판의 사이와, 제2 판(323b)과 케이스(321)의 하측판의 사이의 각각에 전기장이 생성될 수 있다.
커플러(330)가 케이스(321)를 관통하여 커플러(330)의 일단이 발진부(310) 와 접촉하고, 커플러(330)의 타단이 제1 판(323a)의 일 영역과 접촉할 수 있다. 발진부(310) 에서 생성된 마이크로파가 커플러(330)를 통해 복수 개의 판(323a, 323b)과 연결부(322)에 전달됨에 따라 복수 개의 판(323a, 323b)과 연결부(322)의 조립체의 내부에 전기장이 생성될 수 있다.
또한 히터 조립체(300)의 공진부(320)의 구조에 의하면, 공진부(320)에서 3중의 공진모드가 형성될 수 있다. 복수 개의 판(323a, 323b)의 사이에는 마이크로파의 TEM 모드(transverse electric & magnetic mode)의 공진이 형성된다. 또한 제1 판(323a)과 케이스(321)의 상측판의 사이와, 제2 판(323b)과 케이스(321)의 하측판의 사이의 각각에서 복수 개의 판(323a, 323b)의 사이에 형성된 공진과 상이한 TEM 모드의 공진이 형성된다. 도 6의 공진부(320)는 복수 개의 판(323a, 323b)에 의한 TEM 모드의 공진이 가능하므로, TE(transverse electric) 및 TM(transverse magnetic mode) 모드만 가능한 도 5의 공진부(220)보다 작은 크기로 제작될 수 있다.
히터 조립체(300)의 공진부(320)에서 3중의 공진이 발생함에 따라 에어로졸 생성 물품(10)을 더 효과적으로 균일하게 가열할 수 있다.
상술한 실시예에 관한 공진부(320)는 마이크로파의 파장(λ)의 1/4 길이(λ/4)를 갖도록 단면이 폐쇄된 닫힌 단(short end) 및 닫힌 단과 반대 방향에 위치하며 단면의 적어도 일 영역이 개방된 열린 단(open end)을 포함할 수 있다.
도 6에서 좌측의 영역에 해당하는 공진부(320)의 일단의 영역은 복수 개의 판(323a, 323b)의 일단과 연결부(322)가 케이스(321)와 연결되는 구조에 의해 폐쇄되는 닫힌 단을 형성한다. 도 6에서 우측의 영역에 해당하는 공진부(320)의 타단의 영역은 케이스(321)의 개구(321a)가 외부로 개방됨으로써 열린 단을 형성한다. 이와 같은 공진부(320)의 구조에 의해 공진부(320)는 마이크로파의 1/4 파장 길이를 갖는 공진기로 동작할 수 있다.
상술한 공진부(320)의 공진 구조에 따르면, 공진부(320)의 외부 영역에는 전기장이 전파되지 않을 수 있다. 따라서 히터 조립체(300)는 전기장을 차폐하기 위한 별도의 차폐 부재가 없어도 전기장이 히터 조립체(300)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
케이스(321)의 수용 공간(320h)으로 삽입된 에어로졸 생성 물품(10)은 제1 판(323a)과 제2 판(323b)에 의해 둘러싸여 유전 가열 방식으로 가열될 수 있다. 예를 들어, 케이스(321)의 수용 공간(320h)에 삽입된 에어로졸 생성 물품(10)의 매질을 포함하는 일부가 제1 판(323a)과 제2 판(323b)의 사이의 공간에 배치될 수 있다. 제1 판(323a)과 제2 판(323b)의 사이의 공간에서 생성되는 전기장에 의해 에어로졸 생성 물품(10)에 포함된 유전체가 발열함으로써 에어로졸 생성 물품(10)이 가열될 수 있다.
또한 제1 판(323a)과 케이스(321)의 상측판의 사이와, 제2 판(323b)과 케이스(321)의 하측판의 사이의 각각에서 형성된 공진 모드로 인한 전기장의 작용에 의해 에어로졸 생성 물품(10)에 대한 2차 가열 작용이 이루어질 수 있다.
에어로졸 생성 물품(10)이 수용 공간(320h)을 통해 공진부(320)의 내부에 삽입되었을 때, 에어로졸 생성 물품(10)의 담배 로드(11)는 복수 개의 판(323a, 323b)의 사이에 위치할 수 있다.
담배 로드(11)의 길이(L4)는 복수 개의 판(323a, 323b)의 길이(L1)보다 길게 형성될 수 있다. 따라서 필터 로드(12)에 접하는 담배 로드(11)의 전방 단부(11f)는 케이스(321)의 개구(321a)를 향하는 방향으로 제1 판(323a)의 타단(323af)과 제2 판(323b)의 타단(323bf)보다 돌출한 위치에 위치한다.
공진기로 동작하는 복수 개의 판(323a, 323b)의 타단에는 공진 피크가 형성되어 다른 영역에 비해 강한 전기장이 발생할 수 있다. 히터 조립체(300)에 에어로졸 생성 물품(10)이 삽입되었을 때 전기장에 의해 열을 발생할 수 있는 유전체가 포함된 담배 로드(11)가 전기장이 가장 강한 영역에 대응하도록 배치됨으로써, 히터 조립체(300)의 가열 효율(또는 ‘유전 가열 효율’)을 향상시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 복수 개의 판(323a, 323b)의 길이(L1)는 케이스(321)의 내부 공간의 길이(L1+L2)보다 작게 설정될 수 있다. 따라서 복수 개의 판(323a, 323b)의 타단은 개구(321a)보다 케이스(321)의 내측에 위치할 수 있다. 즉 복수 개의 판(323a, 323b)의 타단은 개구(321a)의 후방 단부로부터 L2의 거리만큼 이격되게 위치할 수 있다.
개구(321a)가 케이스(321)와 연결되는 개구(321a)의 후방 단부로부터 개구(321a)가 개방되는 개구(321a)의 전방 단부까지의 길이는 L3일 수 있다. 케이스(321)의 길이 방향을 따르는 케이스(321)의 전체 길이는 L일 수 있다. 케이스(321)의 전체 길이인 L은 복수 개의 판(323a, 323b)의 길이(L1)와, 복수 개의 판(323a, 323b)과 개구(321a)의 후방 단부가 이격된 길이(L2)와, 개구(321a)가 케이스(321)로부터 돌출된 길이(L3)의 합에 의해 정해질 수 있다.
마이크로파의 누설을 방지하기 위하여 개구(321a)가 개방되는 개구(321a)의 전방 단부는 케이스(321)로부터 L3의 길이만큼 돌출되게 위치한다. 케이스(321)의 개구(321a)가 케이스(321)로부터 돌출됨으로써 개구(321a)는 공진부(320)의 케이스(321)의 내부의 마이크로파가 케이스(321)의 외부로 누설되는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다.
공진부(320)는 유전체를 수용하기 위한 유전체 수용 공간(327)을 더 포함할 수 있다. 유전체 수용 공간(327)은 케이스(321)와 복수 개의 판(323a, 323b)의 사이의 빈 공간에 형성될 수 있다. 유전체 수용 공간(327)에는 마이크로파 흡수도가 낮은 유전체가 수용될 수 있다.
유전체 수용 공간(327)의 내부에 유전체를 배치함으로써, 히터 조립체(300)의 공진부(320)의 전체적인 크기를 줄이면서도 유전체를 포함하지 않는 공진부에서 발생하는 전기장과 같은 수준의 전기장을 생성할 수 있다. 즉, 유전체 수용 공간(327)의 내부에 배치되는 유전체를 통해 공진부(320)의 크기를 줄여 에어로졸 생성 장치 내의 공진부(320)의 실장 공간을 줄일 수 있으며, 그 결과 에어로졸 생성 장치가 소형화될 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여, 히터 조립체(300)의 발진부(310)의 구체적인 구조에 대해 살펴보도록 한다.
도 7a 및 도 7b는 또다른 실시예들에 따른 히터 조립체의 단면도들이다. 도 7a 및 도 7b의 구성 요소들은 도 6의 히터 조립체(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따른 히터 조립체(300)는 공진부(320)의 표면 상에 배치된 발진부(310)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발진부(310)는 공진부(320)의 일 표면 상(예: +x 방향)에 적층될 수 있다. 또한, 발진부(310)에서 생성된 마이크로파를 공진부(320)에 전달하는 커플러(330-1, 330-2)를 포함할 수 있다.
커플러(330-1)는 발진부(310)에서 생성된 마이크로파를 공진부(320)에 전달하는 것으로, 일단이 발진부(310)와 접촉하고 타단이 공진부(320)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 구체적인 예로서, 커플러(330-1)의 일단은 발진부(310)의 인쇄회로기판(311)과 접촉하고, 커플러(330-1)의 타단은 공진부(320)의 제1 판(323a)의 일 영역과 접촉할 수 있다. 커플러(330-1, 330-2)는 발진부(310)까지 연장될 수 있고, 커플러(330-1, 330-2)와 발진부(310)는 도전성 재료로 접합될 수 있으나(미도시), 이에 제한되지 않는다.
도 7a 및 도 7b에서 커플러(330-1, 330-2)는 일단이 발진부(310)를 관통하여 발진부(310)의 표면 상으로 돌출된 것과 같이 도시되었으나, 커플러(330-1, 330-2)의 형상은 이에 제한되지 않고 다양할 수 있다.
도 7a를 참조하면, 발진부(310)는 인쇄회로기판(311, PCB)를 포함하며, 상기 인쇄회로기판(311)은 공진부(320)의 표면 상에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 발진부(310)는 공진부(320)에 고정될 수 있다. 구체적인 예로서, 발진부(310)는 공진부(320)의 일 표면 상에 고정될 수 있다. 발진부(310)와 공진부(320)는 직접적으로 접촉할 수 있다.
발진부(310)는 공진부(320)의 일 표면 상에 적층되어, 히터 조립체(300)의 크기를 소형화할 수 있다. 또한, 상술한 구조를 가짐으로써 발진부(310)는 공진부(320)와 면접촉할 수 있고, 공진부(320) 자체가 방열 수단으로 작용할 수 있다. 공진부(320)는 적은 열을 발생하며, 공진부(320)의 표면은 금속으로 구성되어 있으므로, 우수한 방열 효과를 가질 수 있다.
발진부(310)는 인쇄회로기판(311)을 포함할 수 있다. 인쇄회로기판(311)은 공진부(320)와 직접적으로 접촉함으로써, 공진부(320)를 통해 인쇄회로기판(311)의 부품으로부터 발생된 열을 방출할 수 있다.
발진부(310)는 공진부(320)의 표면 상에 솔더링(soldering)될 수 있다. 구체적인 예로서, 발진부(310)의 인쇄회로기판(311)은 공진부(320)의 표면 상에 솔더링될 수 있다. 솔더링은 서로 다른 금속을 접합할 수 있는 것으로, 솔더(solder)를 가열하여 용융한 뒤 냉각시킴으로써 서로 다른 금속 소재의 부품을 접착 및 연결할 수 있다. 솔더는 공진부(320)와 인쇄회로기판(311)의 사이에서 용융되고 냉각됨으로써, 공진부(320)와 인쇄회로기판(311)을 접합할 수 있다.
발진부(310)와 공진부(320)의 연결 시 커넥터를 사용하는 경우, 커넥터로 인해 발진부(310)와 공진부(320)의 부품 사이에 공간이 남는 구조로 제조될 가능성이 높다. 그러나, 실시예의 히터 조립체(300)는 공진부(320) 상에 발진부(310)를 직접적으로 접합함으로써, 에어로졸 생성 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
인쇄회로기판(311)은 적층되는 공진부(320)의 표면에 대응하는 크기 및 형상과 유사하게 형성될 수 있다. 다만, 인쇄회로기판(311)의 크기 및 형상은 다양하게 변형 가능하다.
도 7b를 참조하면, 발진부(310)는 방열판(312)을 더 포함할 수 있다. 일 예로서, 방열판(312)은 인쇄회로기판(311) 및 공진부(320)의 사이에 적층될 수 있다. 이에 따라, 방열판(312)은 공진부(320)의 표면 상에 배치되고, 방열판(312)의 표면 상에는 인쇄회로기판(311)이 배치될 수 있다.
방열판(312)은 인쇄회로기판(311) 및 공진부(320)의 사이에 존재하고 인쇄회로기판(311) 및 공진부(320)와 직접적으로 접촉함으로써, 인쇄회로기판(311)의 부품으로부터 발생된 열의 방출 효과를 향상시킬 수 있다.
즉, 방열판(312)은 공진부(320) 상에 직접적으로 접촉하여, 히터 조립체(300) 내에 방열판(312)이 더 포함되더라도 히터 조립체(300)의 크기가 크게 증가하지 않을 수 있으며, 인쇄회로기판(311)과 면접촉함으로써 우수한 방열 효과를 나타낼 수 있다. 발진부(310)는 공진부(320)의 표면 상에 솔더링(soldering)될 수 있다. 구체적인 예로서, 발진부(310)의 방열판(312)은 공진부(320)의 표면 상에 솔더링될 수 있다. 솔더링은 서로 다른 금속을 접합할 수 있는 것으로, 솔더(solder)를 가열하여 용융한 뒤 냉각시킴으로써 서로 다른 금속 소재의 부품을 접착 및 연결할 수 있다. 솔더는 공진부(320)와 방열판(312)의 사이에서 용융되고 냉각됨으로써, 공진부(320)와 방열판(312)을 접합할 수 있다.
방열판(312)은 솔더링 가능한 금속 소재일 수 있다. 일 실시예로서, 방열판(312)은 다른 금속에 비해 상대적으로 방열성능과 가공성이 우수한 알루미늄 소재로 형성될 수 있다. 또한, 방열판(312)은 솔더링이 가능하도록 그 표면이 니켈 도금된 구조를 가질 수 있다. 다른 예로서, 방열판(312)은 구리판으로 형성될 수도 있다.
방열판(312)은 인쇄회로기판(311)의 크기 및 인쇄회로기판(311)의 표면 형상과 유사하게 형성될 수 있다. 다만, 방열판(312)의 크기 및 형상은 다양하게 변형 가능하다.
한편, 솔더링에 사용하는 솔더는 은(Ag), 납(Pb), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 및 인듐(In)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 그 금속의 합금을 포함하는 것일 수 있다. 단일 물질의 솔더보다 비교적 낮은 용융 온도를 갖는 금속의 합금을 솔더로 사용할 수 있다.
일 실시예로서, 공진부(320)의 케이스(321)는 솔더링이 용이한 재료로 제조되거나, 솔더링을 용이하게 하기 위하여 표면처리될 수 있다. 표면처리의 예로서, 금(Pt), 은(Ag), 주석(Sn), 또는 이들의 금속의 혼합물을 포함하는 물질로 공진부(320)의 케이스(321)를 도금하는 것일 수 있다. 또한, 솔더링 공정을 용이하게 하기 위하여, 공진부(320)의 케이스(321)의 표면 상에 플럭스(flux)가 인가되는 공정을 추가할 수 있다. 다만, 표면처리에 사용되는 물질 및 표면처리 방식은 목적에 따라 다양하게 적용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상술한 바와 같이 히터 조립체(300)의 공진부(320) 상에 발진부(310)가 직접적으로 배치됨으로써, 유전 가열 방식의 에어로졸 생성 장치의 크기를 소형화할 수 있음과 동시에, 상술한 구조를 통해 공진부(320)는 발진부(310)로부터 발생한 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 7a의 히터 조립체의 제조 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8a는 히터 조립체(300)의 공진부(320)에 커플러(330-1)가 부착된 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 8a를 참조하면, 커플러(330-1)는 히터 조립체(300)의 케이스(321)의 일 표면 상(예: 도 8a의 +x 방향)에 돌출되도록 배치될 수 있다. 다만, 커플러(330-1)의 배치 위치 및 형태는, 일단이 발진부(310)와 접촉하고 타단이 공진부(320)와 접촉하는 것이라면, 도 8a에 도시된 바에 제한되지 않는다.
도 8b를 참조하면, 히터 조립체(300)에서 커플러(330-1)가 돌출된 공진부(320)의 일 표면 상에, 인쇄회로기판(311)이 적층될 수 있다. 인쇄회로기판(311)은 공진부(320)의 케이스(321)와 접촉할 수 있다. 또한, 인쇄회로기판(311)은 커플러(330-1)가 돌출될 수 있는 홀(hole)을 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 적어도 일부를 덮도록 적층될 수 있다. 또한, 도 8b와 같이 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 길이 및 폭과 동일하여, 공진부(320)의 표면을 완전히 덮을 수 있다. 도면 상에는 발진부(310)가 공진부(320)의 +x 방향을 향하는 일 측면에 적층되는 실시예만 도시되어 있으나, 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 9a 내지 도 9c는 도 7b의 히터 조립체의 제조 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 9a는 히터 조립체(300)의 공진부(320)에 커플러(330-2)가 부착된 형태를 개략적으로 도시한 것이다. 도 9a에 대하여, 도 8a 와 중복되는 설명은 생략한다.
도 9b를 참조하면, 히터 조립체(300)에서 커플러(330-2)가 돌출된 공진부(320)의 일 표면 상에, 방열판(312)이 적층될 수 있다. 방열판(312)은 공진부(320)의 케이스(321)와 접촉할 수 있다. 또한, 방열판(312)은 커플러(330-2)가 돌출될 수 있는 홀(hole)을 포함할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 방열판(312)의 표면 상에 인쇄회로기판(311)가 적층될 수 있다. 즉, 공진부(320)의 표면 상에 방열판(312)이 적층되고, 방열판(312)의 표면 상에 인쇄회로기판(311)가 순차적으로 적층될 수 있다. 인쇄회로기판(311)는 커플러(330-2)가 돌출될 수 있는 홀을 포함할 수 있다.
또한, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 제조 방법을 순차적으로 따르는 것과는 달리, 방열판(312) 및 인쇄회로기판(311)이 이미 적층된 형태의 발진부(310)가 도 9a의 히터 조립체(300)에 적층될 수도 있다.
일 실시예로서, 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 적어도 일부를 덮도록 적층될 수 있다. 또한, 도 9c와 같이 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 길이 및 폭과 동일하여, 공진부(320)의 표면을 완전히 덮을 수 있다. 도면 상에는 발진부(310)가 공진부(320)의 +x 방향을 향하는 일 측면에 적층되는 실시예만 도시되어 있으나, 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 10은 일 실시예에 따른 히터 조립체의 사시도이다.
도 10을 참조하면, 발진부(310)는 공진부(320)의 +x 방향을 향하는 일 측면의 표면 상에 적층되며, 상기 발진부(310)가 적층되는 공진부(320)의 표면은 폭(W) 및 길이(L1+L2)를 가질 수 있다. 또한, 공진부(320)의 개구(321a)가 케이스(321)와 연결되는 후방 단부로부터 개구(321a)가 개방되는 개구(321a)의 전방 단부까지의 길이는 L3일 수 있다.
일 실시예로서, 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 폭(W)보다 더 넓은 폭(w)을 가져, y 방향을 따라 돌출하여 적층될 수 있다. 또는, 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 길이(L1+L2)보다 더 긴 길이(l)를 가져, z 방향을 따라 돌출하여 적층될 수 있다. 상술한 공진부(320)의 표면의 길이(L1+L2)는 공진부(320)의 케이스(321)의 개구(321a) 부분을 제외한 케이스(321)의 내부 공간의 길이(L1+L2)를 의미할 수 있다.
또한, 발진부(310)는 공진부(320)의 표면의 폭(W) 및 길이(L1+L2)보다 더 넓은 폭(w)과 더 긴 길이(l)를 가져, y 방향 및 z 방향을 따라 돌출하여 적층될 수 있다. 따라서 발진부(310)의 인쇄회로기판(311) 등은 더욱 다양한 부품들을 포함할 수 있다.
도 10은 발진부(310)의 폭(w)이 발진부(310)가 적층되는 공진부(320)의 표면의 폭(W)보다 더 넓고, 동시에 발진부(310)의 길이(l)가 공진부(320)의 표면의 길이(L1+L2) 보다 더 긴 실시예를 도시한 것이다.
일 실시예로서, 발진부(310)의 길이(l)가 공진부(320)의 표면의 길이(L1+L2)보다 긴 경우, 발진부(310)는 에어로졸 생성 물품이 삽입될 수 있는 개구(321a)가 위치하는 방향(예: +z 방향)과 반대 방향(예: -z 방향)으로 연장되도록 배치될 수 있다. 따라서, 히터 조립체(300)의 전체 길이를 길게 확장하지 않더라도, 사용자가 에어로졸 생성 물품을 흡입하는 위치에 영향을 주지 않으면서 발진부(310)의 배치 공간을 확보할 수 있어, 에어로졸 생성 장치의 소형화가 가능하다.
즉, 도 10을 참조하면, 공진부(320)에 발진부(310)가 적층되는 +x 방향의 표면을 기준으로, 공진부(320)의 표면의 길이(L1+L2)보다 발진부(310)의 길이(l)가 더 긴 경우에 해당한다. 도 9에서 공진부(320)의 개구(321a)는 +z 방향에 위치하며, 발진부(310)는 -z 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.
즉, 발진부(310)의 길이(l)가 길게 형성되더라도, 공진부(320)의 개구(321a)를 통해 삽입된 에어로졸 생성 물품을 사용자가 흡입할 때 공간적으로 불편하지 않도록 배치될 수 있다.
다른 실시예로서, 발진부(310)가 +z 방향으로 연장되어 배치된다고 하더라도, 개구(321a)의 후방 단부로부터 전방 단부까지의 길이(L3)보다 짧게 배치될 수 있다.
일 실시예로서, 발진부(310)는 인쇄회로기판(311)을 보호하는 덮개(미도시)를 더 포함할 수 있다. 덮개는 방열 소재를 포함할 수 있다. 발진부(310)는 덮개를 포함함으로써, 인쇄회로기판(311)의 부품들로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출할 수 있다.
구체적인 예로서, 공진부(320)는 인쇄회로기판(311)의 하단에 위치하고 덮개는 인쇄회로기판(311)의 상단에 위치함으로써, 즉 인쇄회로기판(311)을 사이에 두고 공진부(320) 및 덮개가 각 층에 위치함으로써, 소형화된 에어로졸 생성 장치에서도 우수한 방열 효과를 가질 수 있다.
다른 실시예로서, 인쇄회로기판(311)을 보호하는 덮개는 히터 조립체(300)가 아닌 하우징(도 1의 110)에 포함될 수 있다. 즉, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 삽입구를 포함하는 하우징, 및 상기 삽입구를 통해 삽입된 에어로졸 생성 물품을 유전 가열 방식으로 가열하기 위한 히터 조립체(300)를 포함할 수 있다.
히터 조립체(300)는 별도의 덮개를 포함하지 않아 인쇄회로기판(311)이 노출된 형태일 수 있으며, 히터 조립체(300)가 하우징의 내부 공간에 배치됨에 의해 하우징에 포함된 덮개가 히터 조립체(300)의 인쇄회로기판(311)을 보호할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 히터 조립체(300)의 제조 방법에 대하여, 일 실시예에 의하면, 히터 조립체(300)의 제조 방법은 공진부(320)를 제공하는 단계; 상기 공진부(320)와 일단이 접촉하는 커플러(330)를 연결하는 단계; 및 상기 커플러(330)의 타단과 접촉하며, 상기 공진부(320) 상에 적층되는 인쇄회로기판(311)을 포함하는 발진부(310)를 적층하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 히터 조립체(300) 및 이를 포함하는 에어로졸 생성 장치의 구성 요소를 설명하기 위해 상술한 내용은, 히터 조립체(300)의 제조 방법에도 적용될 수 있다.
일 실시예로서, 공진부(320) 상에 인쇄회로기판(311)을 적층하는 단계는, 상기 공진부(320)의 표면에 솔더를 제공하여 상기 공진부(320)와 상기 발진부(310)를 접합하는 것일 수 있다.
앞에서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 개시의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
예를 들어 특정 실시예 및/또는 도면에 설명된 A 구성과 다른 실시예 및/또는 도면에 설명된 B 구성이 결합될 수 있음을 의미한다. 즉, 구성 간의 결합에 대해 직접적으로 설명하지 않은 경우라고 하더라도 결합이 불가능하다고 설명한 경우를 제외하고는 결합이 가능함을 의미한다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (13)

  1. 유전 가열 방식으로 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체에 있어서,
    마이크로파를 생성하는 발진부; 상기 마이크로파를 공진시켜 전기장을 생성하는 공진부; 및 일단이 상기 발진부와 접촉하고 타단이 상기 공진부와 접촉하며, 상기 발진부에서 생성된 마이크로파를 상기 공진부에 전달하는 커플러(coupler);를 포함하고,
    상기 발진부는 상기 공진부 상에 적층되는 인쇄회로기판을 포함하는, 히터 조립체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 상기 공진부의 표면에 솔더링(soldering)되는, 히터 조립체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 공진부는 상기 공진부의 표면을 덮는 도금층을 더 포함하는, 히터 조립체.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 공진부와 상기 인쇄회로기판의 사이에, 상기 공진부와 상기 인쇄회로기판을 접합하는 솔더를 포함하는, 히터 조립체.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 솔더는 은(Ag), 납(Pb), 주석(Sn), 비스무트(Bi), 알루미늄(Al), 아연(Zn) 및 인듐(In)으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 그 금속의 합금을 포함하는, 히터 조립체.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 공진부는 일 측면에 상기 에어로졸 생성 물품을 삽입할 수 있는 개구를 포함하며,
    상기 발진부의 길이는 상기 공진부의 길이보다 길고, 상기 발진부는 상기 개구가 위치하는 방향과 반대 방향으로 연장되는, 히터 조립체.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은 상기 커플러가 관통할 수 있는 홀(hole)을 가지며, 상기 커플러는 상기 홀을 관통하는, 히터 조립체.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 커플러는 상기 인쇄회로기판의 표면 상으로 노출되는, 히터 조립체.
  9. 제1 항에있어서,
    상기 인쇄회로기판을 보호하는 덮개를 더 포함하는, 히터 조립체.
  10. 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 삽입구를 포함하는 하우징; 및 상기 삽입구를 통해 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체;를 포함하고,
    상기 히터 조립체는, 마이크로파를 생성하는 인쇄회로기판을 포함하는 발진부; 상기 마이크로파를 공진시켜 전기장을 생성하는 공진부; 및 일단이 상기 발진부와 접촉하고 타단이 상기 공진부와 접촉하며, 상기 발진부에서 생성된 마이크로파를 상기 공진부에 전달하는 커플러;를 포함하며,
    상기 발진부는 상기 공진부 상에 적층되는, 에어로졸 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 인쇄회로기판을 보호하는 덮개를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  12. 에어로졸 생성 물품을 가열하기 위한 히터 조립체의 제조 방법에 있어서,
    공진부를 제공하는 단계;
    상기 공진부와 일단이 접촉하는 커플러를 연결하는 단계; 및
    상기 커플러의 타단과 접촉하며, 상기 공진부 상에 적층되는 인쇄회로기판을 포함하는 발진부를 적층하는 단계;를 포함하는, 히터 조립체의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 적층하는 단계는, 상기 공진부의 표면에 솔더를 제공하여 상기 공진부와 상기 발진부를 접합하는 것인, 히터 조립체의 제조 방법.
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