KR20210036573A - Microparticle generator having heater made of peltier element - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a microparticle generator having a heater using a Peltier element, wherein the microparticle generator comprises: a case that forms an appearance; a heater which is installed in the case, and includes a metal pipe and a Peltier element which is attached to the metal pipe and whose surface facing the inner side is a heating surface and facing the outer side is a heat absorbing surface; a control device for controlling the heater; and a battery for supplying power to the heater.

Description

펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치{MICROPARTICLE GENERATOR HAVING HEATER MADE OF PELTIER ELEMENT}A fine particle generator equipped with a heater using a Peltier element {MICROPARTICLE GENERATOR HAVING HEATER MADE OF PELTIER ELEMENT}

본 발명은 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for generating fine particles having a heater using a Peltier element.

도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 도시한 도면이다. 종래 기술에 따른 미세 입자 발생 장치는, 케이스(1) 내에 파이프형 히터(10)와, 봉형 히터(20), 히터(10, 20)를 제어하는 제어 장치(30) 및 히터(10, 20)로 전원을 공급하는 배터리(40)를 포함한다. 파이프형 히터(10)는 향미발생기재(A)가 수용될 수 있도록 원통형이며, 향미발생기재(A)를 외부에서 가열한다. 봉형 히터(20)는 향미발생기재(A) 내로 쉽게 삽입하기에 적합한 형태로 구성된다. 봉형 히터(20)는 상단이 뾰족하거나, 삽입에 적합한 형태이기만 하면 단면이 원통형인지 블레이드형인지는 무관하다. 1 is a view showing a fine particle generating apparatus according to the prior art. The apparatus for generating fine particles according to the prior art includes a pipe heater 10, a rod heater 20, a control device 30 for controlling the heaters 10 and 20, and a heater 10 and 20 in the case 1 It includes a battery 40 that supplies power to the furnace. The pipe-type heater 10 has a cylindrical shape so that the flavor generating base A can be accommodated, and heats the flavor generating base A from the outside. The rod-shaped heater 20 is configured in a shape suitable for easy insertion into the flavor generating substrate (A). As long as the rod-shaped heater 20 has a sharp top or a shape suitable for insertion, it is irrelevant whether the cross-section is cylindrical or blade-shaped.

제어 장치(30)는 효율적인 조작을 위해 PCB 보드와 MCU를 포함하며, 파이프형 히터(10)와 봉형 히터(20)는 MCU에 연결되어 제어되며, 배터리(40)로부터 전달되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 열을 방사한다. The control device 30 includes a PCB board and an MCU for efficient operation, and the pipe heater 10 and the rod heater 20 are connected to the MCU and controlled, and the electric energy transferred from the battery 40 is converted to thermal energy. To radiate heat.

대한민국 특허출원 10-2018-0084339Korean patent application 10-2018-0084339

본 발명은 히터로부터 케이스로 전달되는 것을 해결할 수 있도록, 펠티에 소자를 히터로 이용하는 미세입자 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a device for generating fine particles using a Peltier element as a heater so as to solve the transfer from the heater to the case.

본 발명은 외관을 형성하는 케이스; 케이스 내에 설치되며, 금속 파이프 및 금속 파이프에 부착되며 내측을 향하는 면이 발열면, 외측을 향하는 면이 흡열면이 되는 펠티어 소자를 구비하는 히터; 히터를 제어하는 제어 장치; 및 히터로 전원을 공급하는 배터리;를 포함하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다. The present invention is a case to form the exterior; A heater installed in the case, attached to the metal pipe and the metal pipe, and having a Peltier element in which a surface facing the inside becomes a heat generating surface and a surface facing the outside becomes a heat absorbing surface; A control device for controlling the heater; And a battery for supplying power to the heater; and a device for generating fine particles including a heater using a Peltier element including.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 히터의 내부로 돌출 형성된 삽입형 히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, there is provided an apparatus for generating fine particles having a heater using a Peltier element, further comprising: an insertion type heater protruding into the interior of the heater.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 펠티어 소자의 흡열면 및 제어 장치와 접촉하여, 제어 장치의 발열을 냉각하는 냉각부;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다. In addition, as another example of the present invention, a cooling unit for cooling heat generated by the control device by contacting the heat absorbing surface of the Peltier element and the control device; Provides.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 펠티어 소자의 발열면으로부터 배터리로 연장되어, 배터리의 저온 성능 저하를 방지하는 배터리 보호관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치를 제공한다.In addition, as another example of the present invention, a battery protection tube extending from the heating surface of the Peltier element to the battery to prevent low-temperature performance degradation of the battery; Provides.

본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치는, 펠티어 소자를 히터로 활용하여, 발열면은 향미발생기재를 향하고, 흡열면은 외부(케이스)를 향하도록 함으로써, 케이스가 가열되는 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다. The fine particle generator provided by the present invention has the advantage of solving the problem of heating the case by using a Peltier element as a heater, and the heating surface toward the flavor generating substrate and the heat absorbing surface toward the outside (case). There is this.

또한 본 발명이 제공하는 미세입자 발생장치는, 펠티어 소자의 발열면과 접촉하는 배터리 감싸는 배터리 보호 파이프를 구비함으로써, 겨울철 저온에서 Li 이온 배터리의 성능 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다. In addition, the apparatus for generating fine particles provided by the present invention has the advantage of preventing performance degradation of the Li-ion battery at low temperatures in winter by providing a battery protection pipe surrounding the battery in contact with the heating surface of the Peltier element.

도 1은 종래 기술에 따른 미세입자 발생장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 포함하는 펠티어 소자를 구비하는 히터의 구조를 개략적으로 도시한 도면,
도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 히터를 포함하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 히터를 포함하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 히터를 포함하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면.1 is a view showing a fine particle generating device according to the prior art,
2 is a view schematically showing the structure of a heater having a Peltier element included in the microparticle generating device according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a fine particle generating device including a heater using a Peltier element according to a first embodiment of the present invention;
4 is a view showing a fine particle generating device including a heater using a Peltier element according to a second embodiment of the present invention;
5 is a view showing a device for generating fine particles including a heater using a Peltier element according to a third embodiment of the present invention.

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

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세입자 발생장치가 포함하는 펠티어 소자를 구비하는 히터의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 펠티어 소자를 구비하는 히터(100)는, 금속 재질의 파이프 상에 n형 반도체(130)와 p형 반도체(140)를 접합한 것으로, 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 발열을 이용하는 것이다. 이때, 기재가 삽입되는 내면이 발열면(110)이 되고, 케이스와 마주하는 외면이 흡열면(120)이 되도록 한다. 또한 n형 반도체(130)와 p형 반도체(140)에 전원을 인가하는 전원선(150)이 한 쌍 이상 연결되며, 전원선(150)은 제어 장치(300; 도 3 참조)를 통해 배터리(400; 도 3 참조)와 연결되어 전력을 공급받는다. 2 is a diagram schematically showing the structure of a heater including a Peltier element included in the microparticle generating device according to an embodiment of the present invention. The heater 100 having a Peltier element is obtained by bonding the n-type semiconductor 130 and the p-type semiconductor 140 on a metal pipe, and uses heat absorption or heat generation by the Peltier effect. At this time, the inner surface into which the substrate is inserted becomes the heating surface 110 and the outer surface facing the case is the heat absorbing surface 120. In addition, at least one pair of power lines 150 for applying power to the n-type semiconductor 130 and the p-type semiconductor 140 are connected, and the power lines 150 are connected to a battery ( 400 (see FIG. 3) to receive power.

도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 히터를 포함하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면이다.3 is a view showing a device for generating fine particles including a heater using a Peltier element according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치는 외관을 형성하는 케이스(1) 내에, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)와 향미발생기재(A) 내에 삽입되는 삽입형 히터(200), 히터(100, 200)를 제어하는 제어 장치(300), 히터(100, 200)로 전원을 공급하는 배터리(400)를 포함한다. 제어 장치(300)는 효율적인 조작을 위해 PCB 보드와 MCU를 포함하며, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)와 삽입형 히터(200)는 MCU에 연결되어 제어되며, 배터리(400)로부터 전달되는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 열을 방사한다. The device for generating fine particles according to the first embodiment of the present invention includes a heater 100 using a Peltier element and an insertion type heater 200 inserted into the flavor generating substrate A, in the case 1 forming the exterior. It includes a control device 300 for controlling the 100 and 200 and a battery 400 for supplying power to the heaters 100 and 200. The control device 300 includes a PCB board and an MCU for efficient operation, and the heater 100 and the insertion type heater 200 using a Peltier element are connected to the MCU and controlled, and the electric energy transmitted from the battery 400 is controlled. Converts into thermal energy and radiates heat.

펠티어 소자를 이용한 히터(100)는 파이프 형상으로 이루어지며, 향미발생기재(A)는 펠티어 소자를 이용한 히터(100) 내에 삽입된다. 펠티어 소자를 이용한 히터(100)만을 구비하여 향미발생기재(A)를 가열해 미세입자를 발생시킬 수도 있으나, 펠티어 소자의 전력 소모량이 크기 때문에, 삽입형 히터(200)의 보조 가열 수단으로 이용하는 것이 바람직하다.The heater 100 using a Peltier element is made in a pipe shape, and the flavor generating substrate A is inserted into the heater 100 using a Peltier element. Although it is possible to generate fine particles by heating the flavor generating substrate (A) with only the heater 100 using the Peltier element, it is preferable to use it as an auxiliary heating means of the insertion type heater 200 because the power consumption of the Peltier element is large. Do.

삽입형 히터(200)는, 향미발생기재(A) 내로 쉽게 삽입하기에 적합한 형태로 구성된다. 삽입형 히터(200)는 상단이 뾰족하거나, 삽입에 적합한 형태이기만 하면 단면이 원통형인지 블레이드형인지는 무관하다. The insertion type heater 200 is configured in a shape suitable for easy insertion into the flavor generating base material (A). The insertion type heater 200 has a pointed upper end, or whether it has a cylindrical cross section or a blade type, as long as it has a shape suitable for insertion.

이대, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)의 발열면(110)은 향미발생기재(A)와 마주하는 내면이며, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)의 흡열면(120)은 케이스(1)와 마주하는 외면이다. 따라서, 케이스(1)가 히터(100, 200)의 발열로 인해 가열되는 것을 방지할 수 있다. The heating surface 110 of the heater 100 using a Peltier element is an inner surface facing the flavor generating base material A, and the heat absorbing surface 120 of the heater 100 using a Peltier element faces the case 1 It is the exterior that I do. Accordingly, it is possible to prevent the case 1 from being heated due to heat generated by the heaters 100 and 200.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 히터를 포함하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 제1 실시예와 동일하나, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)의 흡열면(120)으로부터 제어 장치(300)쪽으로 연장되어, 제어 장치(300)의 냉각에 사용되는 냉각부(320)를 더 포함한다. 4 is a view showing a fine particle generating device including a heater using a Peltier element according to a second embodiment of the present invention. The fine particle generator according to the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment, but extends from the heat absorbing surface 120 of the heater 100 using a Peltier element toward the control device 300, It further includes a cooling unit 320 used for cooling 300).

냉각부(320)는, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)의 흡열면(120)과 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 부재로 제조되어 열 전도가 이루어지도록 흡열면(120)에 결합될 수 있다. The cooling unit 320 may be formed integrally with the heat absorbing surface 120 of the heater 100 using a Peltier element, or may be manufactured as a separate member and coupled to the heat absorbing surface 120 to conduct heat. .

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 펠티어 소자를 이용한 히터를 포함하는 미세입자 발생장치를 도시한 도면이다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 미세입자 발생장치는, 제1 실시예와 동일하나, 펠티어 소자를 이용한 히터(100)의 발열면(110)으로부터 배터리(400) 쪽으로 연장되어, 배터리(400)의 저온 성능 저하를 방지하는 배터리 보호관(420)을 더 포함한다.5 is a diagram showing a device for generating fine particles including a heater using a Peltier element according to a third embodiment of the present invention. The device for generating fine particles according to the third embodiment of the present invention is the same as the first embodiment, but extends from the heating surface 110 of the heater 100 using a Peltier element toward the battery 400, and the battery 400 It further includes a battery protection tube 420 to prevent deterioration of the low-temperature performance of the.

배터리 보호관(420)은 펠티어 소자를 이용한 히터(100)의 발열면(110)과 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 부재로 제조되어 열 전도가 원활히 이루어지도록 발열면(110)에 결합될 수 있다. The battery protection tube 420 may be integrally formed with the heating surface 110 of the heater 100 using a Peltier element, or may be manufactured as a separate member and coupled to the heating surface 110 to facilitate heat conduction. .

1: 케이스 100: 펠티어 소자를 이용한 히터
110: 발열면 120: 흡열면
130: n형 반도체 140: p형 반도체
200: 삽입형 히터 300: 제어 장치
320: 방열부 400: 배터리
420: 배터리 보호관1: Case 100: Heater using a Peltier element
110: heating surface 120: heat absorbing surface
130: n-type semiconductor 140: p-type semiconductor
200: insertion type heater 300: control device
320: heat sink 400: battery
420: battery protection tube

Claims (4)

외관을 형성하는 케이스;
케이스 내에 설치되며, 금속 파이프 및 금속 파이프에 부착되며 내측을 향하는 면이 발열면, 외측을 향하는 면이 흡열면이 되는 펠티어 소자를 구비하는 히터;
히터를 제어하는 제어 장치;
히터로 전원을 공급하는 배터리;를 포함하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치A case forming the exterior;
A heater installed in the case, attached to the metal pipe and the metal pipe, and having a Peltier element in which a surface facing the inside becomes a heat generating surface and a surface facing the outside becomes a heat absorbing surface;
A control device for controlling the heater;
A device for generating fine particles having a heater using a Peltier element including a battery for supplying power to the heater 제1항에 있어서,
히터의 내부로 돌출 형성된 삽입형 히터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치.The method of claim 1,
An insertion type heater protruding into the interior of the heater; a fine particle generating device having a heater using a Peltier element, characterized in that it further comprises. 제1항에 있어서,
펠티어 소자의 흡열면 및 제어 장치와 접촉하여, 제어 장치의 발열을 냉각하는 냉각부;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치.The method of claim 1,
A device for generating fine particles comprising a heater using a Peltier device, further comprising a; cooling unit for cooling heat generated by the control device by contacting the heat absorbing surface of the Peltier device and the control device. 제1항에 있어서,
펠티어 소자의 발열면으로부터 배터리로 연장되어, 배터리의 저온 성능 저하를 방지하는 배터리 보호관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펠티어 소자를 이용한 히터를 구비하는 미세입자 발생장치.
The method of claim 1,
A battery protection tube extending from the heating surface of the Peltier element to the battery to prevent low-temperature performance degradation of the battery; further comprising a heater using a Peltier element.
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