KR20220059946A - heating chamber - Google Patents

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KR20220059946A
KR20220059946A KR1020227007578A KR20227007578A KR20220059946A KR 20220059946 A KR20220059946 A KR 20220059946A KR 1020227007578 A KR1020227007578 A KR 1020227007578A KR 20227007578 A KR20227007578 A KR 20227007578A KR 20220059946 A KR20220059946 A KR 20220059946A
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tubular
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heating chamber
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KR1020227007578A
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토니 레벨
야첵 코발치크
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제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
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Abstract

에어로졸 생성 디바이스(200)를 위한 가열 챔버(100)를 제조하는 방법은, 개방 단부(12)를 갖는 관형 측벽(11)을 포함하는 금속 관형 부재(10)를 제공하는 단계로서, 관형 측벽은 0.15mm 이하의 두께를 갖는, 관형 부재를 제공하는 단계; 관형 몰드(20)에 관형 부재를 삽입하는 단계로서, 관형 몰드의 내부 표면은 적어도 하나의 돌출부(17, 19) 또는 오목부가 있는 성형 프로파일을 갖는, 관형 부재를 삽입하는 단계; 관형 부재의 개방 단부를 밀봉하는 단계; 및 관형 부재가 주변 관형 몰드의 성형 프로파일에 순응하도록 관형 부재를 외측으로 변형시키기 위해 압력 하에 유체를 관형 부재 내로 주입하는 단계를 포함한다. 유체 압력을 사용하여 관형 부재를 성형함으로써, 필요한 프로파일 형상을 관형 부재로 고정밀도로 전사할 수 있는 한편, 챔버 벽의 두께를 0.15mm 미만으로 유지하여 사용 중 소모품으로 효율적인 열 전달을 제공할 수 있다. A method of manufacturing a heating chamber ( 100 ) for an aerosol generating device ( 200 ) comprises the steps of providing a metallic tubular member ( 10 ) comprising a tubular side wall ( 11 ) having an open end ( 12 ), the tubular side wall ( 0.15 ) providing a tubular member having a thickness of mm or less; inserting the tubular member into a tubular mold (20), the inner surface of the tubular mold having a forming profile with at least one protrusion (17, 19) or recess; sealing the open end of the tubular member; and injecting a fluid under pressure into the tubular member to outwardly deform the tubular member such that the tubular member conforms to the forming profile of the surrounding tubular mold. By using fluid pressure to shape the tubular member, the required profile shape can be transferred with high precision to the tubular member, while keeping the thickness of the chamber walls less than 0.15 mm to provide efficient heat transfer to consumables during use.

Description

가열 챔버heating chamber

본 발명은 가열 챔버, 특히 에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a heating chamber, in particular a heating chamber for an aerosol generating device.

가열 챔버는 일반적으로 가열할 물질을 포함하고 열을 이 물질로 전도하는 수단을 필요로 하는 광범위한 응용 분야에서 사용된다. 하나의 이러한 응용은 전자 담배 및 담배 증기 제품을 포함하는 위험 감소 니코틴 전달 제품과 같은 에어로졸 생성 디바이스 분야에 있다. 이러한 디바이스는 가열 챔버 내 소모품 형태의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 사용자가 흡입할 증기를 생성한다. Heating chambers generally contain a material to be heated and are used in a wide range of applications requiring a means to conduct heat to the material. One such application is in the field of aerosol generating devices, such as risk reducing nicotine delivery products, including electronic cigarettes and tobacco vapor products. Such devices heat an aerosol-generating material in the form of a consumable in a heating chamber to generate a vapor for inhalation by a user.

가열 챔버는 일반적으로 소모품을 수용할 수 있는 개구 및 소모품을 보유하기 위한 내부 체적을 한정하는 열 전도성 하우징 또는 셸을 포함한다. 가열 챔버에 증가된 온도를 제공하기 위해 내부 또는 외부에 히터를 사용할 수 있다. 가장 일반적으로 이러한 가열 챔버는 외부에서 가열되고, 전도성 셸은 열을 내부 체적으로 전달한다. 이러한 가열 챔버를 가열하는 하나의 수단은 챔버 내에 수용된 소모품을 효율적으로 가열하는 것을 보장하기 위해 가열 챔버의 표면에 순응하는 박막 히터를 사용한다. The heating chamber generally includes a thermally conductive housing or shell defining an opening capable of receiving the consumable and an interior volume for holding the consumable. Heaters may be used internally or externally to provide increased temperature to the heating chamber. Most commonly, these heating chambers are heated externally, and the conductive shell transfers heat to the internal volume. One means of heating such a heating chamber uses a thin film heater that conforms to the surface of the heating chamber to ensure efficient heating of the consumables contained within the chamber.

종종 가열 챔버는 특정 유형의 소모품을 수용하는 특정 형상으로 형성될 필요가 있다. 가열 챔버의 내부 표면은 소모품을 고정하고 열을 소모품으로 효율적으로 전달하기 위해 특정 표면 프로파일 형상을 취하는 것이 필요할 수도 있다. 이러한 가열 챔버를 제조하는 알려진 방법의 하나의 문제점은 최적의 열 전달을 보장하기 위해 가열 챔버 벽의 두께를 제어하면서 가열 챔버의 특정 형상을 정확하게 제어하는 것이 어렵다는 것이다. 특히, 가열 챔버를 제조하는 알려진 방법은 가열 챔버의 형상을 고정밀도로 제어하면서도 가열 챔버를 통한 양호한 열 전달을 위한 얇은 챔버 벽을 제공할 수 없다. 특히, 형성된 챔버를 손상시키거나 약점을 초래하지 않으면서 얇은 금속 시트를 원하는 대로 성형하는 것은 어렵다. 알려진 방법은 또한 가열 챔버의 프로파일에 제공될 수 있는 형상의 복잡도가 제한되어 특정 응용에 최적화될 수 있는 정도를 제한한다. Often the heating chamber needs to be formed into a specific shape to accommodate a specific type of consumable. The interior surface of the heating chamber may need to assume a specific surface profile shape to hold the consumable and efficiently transfer heat to the consumable. One problem with known methods of manufacturing such heating chambers is that it is difficult to precisely control the specific shape of the heating chamber while controlling the thickness of the heating chamber walls to ensure optimal heat transfer. In particular, the known method of manufacturing a heating chamber cannot provide a thin chamber wall for good heat transfer through the heating chamber while controlling the shape of the heating chamber with high precision. In particular, it is difficult to form a thin metal sheet as desired without damaging the formed chamber or causing weakness. The known methods are also limited in the complexity of the shapes that can be provided to the profile of the heating chamber, limiting the extent to which they can be optimized for a particular application.

본 발명은, 이러한 문제를 해결하는 데 진전을 이루어, 특정 응용 분야에 최적화하기 위해 가열 챔버를 정밀하게 형성할 수 있으면서 소모품으로의 열 전도를 최적화하는 데 필요한 두께를 갖는 가열 챔버를 제공할 수 있는 가열 챔버를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention advances in addressing this problem, providing a heating chamber with the necessary thickness to optimize heat conduction to the consumable while allowing the heating chamber to be precisely formed to optimize for a particular application. It aims to provide a method for manufacturing a heating chamber.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버를 제조하는 방법이 제공되고, 방법은, 개방 단부 및 대향하는 폐쇄 단부를 갖는 관형 측벽을 포함하는 금속 관형 부재를 제공하는 단계로서, 관형 측벽은 0.15mm 이하의 두께를 갖는, 금속 관형 부재를 제공하는 단계; 관형 몰드 내로 관형 부재를 삽입하는 단계로서, 관형 몰드의 내부 표면은 적어도 하나의 돌출부 또는 오목부가 있는 성형 프로파일을 갖는, 관형 부재를 삽입하는 단계; 관형 부재의 개방 단부를 밀봉하는 단계; 및 관형 부재가 주변 관형 몰드의 성형 프로파일에 순응하도록 관형 부재를 외측으로 변형시키기 위해 압력 하에 유체를 관형 부재 내로 주입하는 단계를 포함한다. 유체 압력을 사용하여 관형 부재를 성형함으로써, 사용 중에 소모품으로 효율적인 열 전달을 제공하도록 챔버 벽의 두께를 0.15mm 미만으로 유지하면서 필요한 프로파일 형상을 고정밀도로 관형 부재로 전사할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법은 알려진 방법으로는 달성하기 어려운 보다 복잡한 표면 프로파일 형상을 가열 요소로 전사할 수 있다. 유체 압력과 관형 몰드를 사용하면 훨씬 더 넓은 범위의 표면 형상을 관형 부재로 전사할 수 있다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heating chamber for an aerosol generating device, the method comprising the steps of providing a metal tubular member comprising a tubular sidewall having an open end and an opposing closed end, the method comprising: providing a metal tubular member, wherein the tubular sidewall has a thickness of 0.15 mm or less; inserting the tubular member into the tubular mold, wherein the inner surface of the tubular mold has a forming profile with at least one protrusion or recess; sealing the open end of the tubular member; and injecting a fluid under pressure into the tubular member to outwardly deform the tubular member such that the tubular member conforms to the forming profile of the surrounding tubular mold. By forming the tubular member using fluid pressure, the required profile shape can be transferred to the tubular member with high precision while keeping the thickness of the chamber walls less than 0.15 mm to provide efficient heat transfer to consumables during use. In addition, the method of the present invention can transfer more complex surface profile shapes to the heating element, which are difficult to achieve with known methods. Using fluid pressure and tubular molds, a much wider range of surface geometries can be transferred to tubular members.

관형 부재를 관형 몰드 내로 삽입하고, 관형 부재를 외측으로 변형시키기 위해 압력 하에 유체를 관형 부재 내로 주입하는 단계는 이하 설명에서 집합적으로 하이드로포밍(hydroforming) 단계라고 지칭될 수 있다. Inserting the tubular member into the tubular mold and injecting a fluid into the tubular member under pressure to deform the tubular member outward may be collectively referred to as a hydroforming step in the description below.

금속 관형 부재는 바람직하게는 스테인리스강을 포함한다. 관형 측벽의 두께는 보다 바람직하게는 0.1mm 이하, 또는 보다 바람직하게는 0.07mm 내지 0.09mm이다. 이에 의해 충분한 구조적 안정성을 유지하면서 가열 챔버의 측벽을 통해 소모품으로 효율적인 열 전달을 허용할 수 있다. 관형 부재는 개방 단부의 반대쪽에 폐쇄 단부를 갖고, 여기서 바람직하게는 폐쇄 단부의 두께는 0.2mm 내지 0.6mm이며, 이는 가열 챔버에 더 구조적 강성을 추가한다. 가능한 실시예에서, 관형 부재는 유체 주입 단계 후에 길이에 걸쳐 절단되어 양 단부에 개구를 갖는 가열 챔버를 필요로 하는 응용에서 2개의 개방 단부를 갖는 관형 부재를 제공한다. The metal tubular member preferably comprises stainless steel. The thickness of the tubular sidewall is more preferably 0.1 mm or less, or more preferably 0.07 mm to 0.09 mm. This may allow for efficient heat transfer to the consumables through the sidewalls of the heating chamber while maintaining sufficient structural stability. The tubular member has a closed end opposite the open end, wherein preferably the thickness of the closed end is 0.2 mm to 0.6 mm, which adds more structural rigidity to the heating chamber. In a possible embodiment, the tubular member is cut across its length after the fluid injection step to provide a tubular member with two open ends in applications requiring a heating chamber having openings at both ends.

유체 압력은 바람직하게는 최대 250바(bar)의 압력으로 주입된 물에 의해 제공된다. 사용되는 특정 압력은 특정 재료, 두께 및 전사할 표면 프로파일에 의존한다. 인가된 압력은 하이드로포밍 공정 동안 변할 수 있다. 필요한 압력은 새로운 재료에 대한 일상적인 실험이나 시뮬레이션을 통해 결정될 수 있다. The fluid pressure is preferably provided by the injected water at a pressure of up to 250 bar. The specific pressure used depends on the specific material, thickness and surface profile to be transferred. The applied pressure may vary during the hydroforming process. The required pressure can be determined through routine experiments or simulations on new materials.

관형 몰드는 바람직하게는, 유체 주입 동안 함께 고정되고 성형된 관형 부재를 방출하기 위해 분리될 수 있는 2개 이상의 부분으로 제공된다. The tubular mold is preferably provided as two or more parts that are held together during fluid injection and can be separated to release the molded tubular member.

바람직하게는, 관형 몰드의 성형 프로파일은 몰드의 내부 표면에 환형 홈을 포함하고, 환형 홈은, 유체를 주입한 후, 관형 부재가 환형 플랜지를 포함하도록 관형 몰드의 둘레 주위로 연장된다. 이러한 방식으로, 환형 플랜지는 정밀하게 제어된 치수로 제공될 수 있다. 환형 플랜지는 정확하고 신뢰성 있는 방식으로 디바이스 내에 가열 챔버를 장착하는 데 사용될 수 있다. Preferably, the forming profile of the tubular mold comprises an annular groove in the inner surface of the mold, the annular groove extending around the perimeter of the tubular mold such that, after injecting the fluid, the tubular member comprises the annular flange. In this way, the annular flange can be provided with precisely controlled dimensions. The annular flange can be used to mount the heating chamber within the device in an accurate and reliable manner.

환형 홈은 바람직하게는 관형 몰드의 내부 표면 주위에 둘레 방향 채널을 제공하도록 관형 몰드의 길이를 따라 연장된다. 다시 말해, 홈은 관형 부재의 긴 축에 대응하는 방향으로 상당한 폭, 예를 들어, 1mm 초과, 바람직하게는 3mm 초과의 폭을 가질 수 있다. 홈의 단면 프로파일은 실질적으로 직사각형, 정사각형 또는 사다리꼴일 수 있다. The annular groove preferably extends along the length of the tubular mold to provide a circumferential channel around the inner surface of the tubular mold. In other words, the groove may have a significant width in a direction corresponding to the long axis of the tubular member, for example greater than 1 mm, preferably greater than 3 mm. The cross-sectional profile of the groove may be substantially rectangular, square or trapezoidal.

바람직하게는, 관형 몰드는 관형 몸체, 바람직하게는, 원통형 몸체를 포함한다. 특히 바람직한 예에서, 환형 홈은 관형 몸체의 나머지 부분보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 관형 몸체의 길이 구획으로 형성되어, 환형 플랜지가 관형 부재의 나머지 길이 부분보다 더 큰 직경을 갖는, 관형 부재의 대응하는 길이 구획을 포함하도록 한다. 다시 말해, 관형 몰드의 내부 표면에 있는 홈은 관형 몸체의 내부 표면에 적절하게 수직인 홈의 측벽의 길이에 의해 정의되는 깊이를 갖는다. 바람직하게는 환형 홈의 측벽은 관형 몸체의 내부 표면에 대략 수직인 베이스 표면에 의해 결합된다. 이러한 방식으로, 관형 몰드의 환형 홈과 관형 부재의 환형 플랜지는 모두 실질적으로 직사각형 단면 프로파일을 갖는다. 이 형상은 관형 부재를 추가 처리하고 관형 부재를 디바이스에 장착하는 데 특히 유리하다. 예를 들어, 이에 의해 환형 플랜지를 후속 절단하는 것에 의해 원통형 립(lip)을 간단한 방식으로 형성할 수 있다. Preferably, the tubular mold comprises a tubular body, preferably a cylindrical body. In a particularly preferred example, the annular groove is formed into a longitudinal section of the tubular body, having an inner diameter greater than that of the remainder of the tubular body, such that the annular flange has a larger diameter than the remainder of the length of the tubular member, corresponding to the tubular member. It should include a length section to In other words, the groove in the inner surface of the tubular mold has a depth defined by the length of the sidewall of the groove that is properly perpendicular to the inner surface of the tubular body. Preferably the side wall of the annular groove is joined by a base surface approximately perpendicular to the inner surface of the tubular body. In this way, both the annular groove of the tubular mold and the annular flange of the tubular member have a substantially rectangular cross-sectional profile. This shape is particularly advantageous for further processing of the tubular member and for mounting the tubular member to a device. For example, it is thereby possible to form a cylindrical lip in a simple manner by subsequent cutting of the annular flange.

방법은 개방 단부에 환형 칼라(annular collar)를 갖는 감소된 길이의 관형 부재를 제공하기 위해 환형 플랜지를 통해 관형 부재를 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 특히, 관형 부재는 단면에 걸쳐, 즉 긴 축에 대략 수직인 단면에 걸쳐 환형 플랜지를 통해 관형 부재를 절단함으로써 절단될 수 있다. 개방 단부 주위의 환형 칼라는 디바이스 내에 가열 챔버를 장착하는 데 특히 유용하다. 환형 칼라는 개방 단부 주위에 둘레 방향 평면 립을 제공하기 위해 다시 절단될 수 있다. 특히, 환형 칼라는 나머지 립이 실질적으로 평면이고 관의 길이를 따라 크게 연장되지 않도록 긴 축과 대략 평행한 방향으로 환형 칼라를 절단함으로써 반경 방향 연장 방향으로 감소될 수 있다. 다시 말해, 환형 칼라는 둘레 방향의 평면 립을 제공하도록 수정될 수 있다. 대안적인 방법에서 환형 플랜지는 둘레 방향 립을 형성하기 위해 단일 단계로 절단될 수 있다. 둘레 방향 평면 립은 디바이스 내에 가열 챔버를 정확하고 안전하게 장착하는 데 특히 유용하다. "립"이라는 용어는 실질적으로 평면인, 즉 관형 부재의 두께에 대응하는 관형 축 방향으로 깊이를 갖는 환형 연장부를 지칭하는 데 사용된다. "칼라"라는 용어는 관형 축 방향으로 더 깊은 깊이를 갖는 개구 주위의 환형 연장부를 지칭하는 데 사용된다. The method may further include cutting the tubular member through the annular flange to provide the reduced length tubular member having an annular collar at the open end. In particular, the tubular member may be cut by cutting the tubular member through the annular flange over a cross-section, ie over a cross-section approximately perpendicular to the long axis. An annular collar around the open end is particularly useful for mounting a heating chamber within a device. The annular collar may be cut back to provide a circumferentially planar lip around the open end. In particular, the annular collar may be reduced in the radial extension direction by cutting the annular collar in a direction approximately parallel to the long axis such that the remaining lip is substantially planar and does not extend significantly along the length of the tube. In other words, the annular collar may be modified to provide a circumferentially planar lip. In an alternative method, the annular flange may be cut in a single step to form the circumferential lip. A circumferential flat lip is particularly useful for accurately and safely mounting a heating chamber within a device. The term “lip” is used to refer to an annular extension that is substantially planar, ie has a depth in the tubular axial direction corresponding to the thickness of the tubular member. The term “collar” is used to refer to an annular extension around an opening having a greater depth in the tubular axial direction.

방법은 바람직하게는 관형 부재의 내부 표면 상에 하나 이상의 내향 연장 돌출부를 제공하기 위해 관형 부재의 외부 표면으로 내향 압력을 인가하는 단계를 더 포함한다. 이는 가압 부재를 사용하여 외부 표면에 압력을 가할 수 있고, 내부 압력은 유체 주입 중 또는 유체 압력으로 몰딩하기 전 또는 후에 별도의 공정에서 가해질 수 있다. 예를 들어, 유체 주입 단계 동안 성형된 형성된 관형 부재는 예를 들어 성형기를 사용하여 내부에서 지지될 수 있고, 관형 부재의 내부 표면에 하나 이상의 내향 연장 돌출부를 생성하기 위해 외부로부터 압력이 가해질 수 있다. The method preferably further comprises applying an inward pressure to the outer surface of the tubular member to provide one or more inwardly extending projections on the inner surface of the tubular member. It may use a pressure member to apply pressure to the outer surface, and the inner pressure may be applied during fluid injection or in a separate process before or after molding with the fluid pressure. For example, a formed tubular member molded during the fluid injection step may be supported on the inside using, for example, a molding machine, and pressure may be applied from the outside to create one or more inwardly extending projections on the interior surface of the tubular member. .

바람직하게는 방법은 관형 부재의 내부 표면 상에 하나 이상의 내향 연장 돌출부를 제공하기 위해 압력 하에 유체를 관형 부재 내로 주입할 때 관형 부재의 외부 표면으로 내향 압력을 인가하는 단계를 포함한다. 이러한 방식으로, 동일한 처리 단계에서 관형 부재의 표면에 양 및 음의 표면 형상을 제공할 수 있고, 즉, 돌출부와 오목부가 모두 관형 부재의 외부 표면에 있을 수 있다(관형 부재의 내부 표면에 대응하는 특징부를 형성할 수 있다). 내향 압력을 제공하면서 유체를 주입함으로써, 표면 특징부가 증가된 정밀도로 관형 부재에 제공될 수 있다. 특히, 관형 부재의 벽이 유체 압력의 인가 하에서 가압 부재의 형상으로 보다 밀접하게 순응하도록, 유체 압력은 가압 부재가 영역의 외부 표면을 가압하는 압력으로 관형 부재의 내부 표면의 영역에 가해질 수 있다. 이에 의해 높은 기하학적 정밀도로 예를 들어 반경이 0.1mm 내지 0.2mm인 표면 특징부를 제공할 수 있다. Preferably the method comprises applying an inward pressure to an outer surface of the tubular member when injecting a fluid into the tubular member under pressure to provide one or more inwardly extending projections on the inner surface of the tubular member. In this way, it is possible to provide positive and negative surface shapes to the surface of the tubular member in the same processing step, i.e., protrusions and recesses can both be on the outer surface of the tubular member (corresponding to the inner surface of the tubular member). can form features). By injecting the fluid while providing inward pressure, surface features can be provided to the tubular member with increased precision. In particular, the fluid pressure may be applied to the region of the inner surface of the tubular member with a pressure at which the pressing member presses against the outer surface of the region, such that the wall of the tubular member more closely conforms to the shape of the pressing member under application of the fluid pressure. This makes it possible to provide surface features with, for example, a radius of 0.1 mm to 0.2 mm with high geometrical precision.

하나 이상의 내향 연장 돌출부를 제공하기 위해 내향 압력이 가해지는 경우, 이것은 관형 부재의 내부 표면 상에서 길이 방향으로 이어지는 복수의 대응하는 세장형 돌출부를 제공하기 위해 복수의 세장형 능선부(ridge)를 관형 부재의 외부 표면으로 가압하는 것에 의해 달성될 수 있고, 이 경우 돌출부는 관형 부재의 둘레 주위에 위치된다. 관형 부재의 측벽이 세장형 능선부의 형상에 보다 밀접하게 순응하도록 관형 부재 내로 압력 하에 유체가 주입됨에 따라 세장형 능선부가 외부 표면으로 가압될 수 있다. 세장형 능선부는 바람직하게는 관형 부재의 긴 축과 정렬되고, 내부 표면 상에서 관형 부재의 중심 길이 부분을 따라 이어지는 세장형 돌출부를 제공하도록 위치될 수 있다. 세장형 돌출부는 관형 부재의 베이스로부터 이격될 수 있고, 관형 부재의 개방 단부로부터 이격될 수 있다. 세장형 능선부는 관형 부재의 길이의 약 1/3을 따라 이어질 수 있다. 복수의 세장형 능선부는 관형 몰드의 내부 표면에 제공될 수 있다. When an inward pressure is applied to provide one or more inwardly extending projections, this results in a plurality of elongate ridges to provide a plurality of corresponding elongate projections running longitudinally on the interior surface of the tubular member. can be achieved by pressing against the outer surface of the tubular member, in which case the projection is located around the perimeter of the tubular member. The elongate ridge may be pressed against the outer surface as fluid is injected under pressure into the tubular member such that the sidewalls of the tubular member conform more closely to the shape of the elongate ridge. The elongate ridges are preferably aligned with the long axis of the tubular member and may be positioned to provide an elongate projection on the inner surface that runs along a central length portion of the tubular member. The elongate projection may be spaced from the base of the tubular member and may be spaced from the open end of the tubular member. The elongate ridge may run along about one third of the length of the tubular member. A plurality of elongate ridges may be provided on the inner surface of the tubular mold.

관형 부재의 외부 표면으로 내향 압력을 가하는 단계는 추가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 접촉 지점에서 압력을 인가하여 관형 부재의 내부 표면에 하나 이상의 포인트 돌출부를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 포인트 돌출부는 관형 부재의 내부 표면의 둘레 주위에 주기적으로 위치된 복수의 돌기부를 포함할 수 있다. 포인트 돌출부는 이 영역에서 열 전달을 제한하면서 가열 챔버에서 기판 캐리어의 파지력을 개선하도록 구성될 수 있다. 각각의 포인트 돌출부는 둥근 돌출부, 예를 들어, 부분적으로 구형인 돌출부를 포함할 수 있다. 포인트 돌출부는 0.05mm 내지 0.25mm, 바람직하게는 0.1mm 내지 0.2mm의 반경을 가질 수 있다. 절단된 피라미드형 돌출부 등과 같은 다른 형태의 돌출부도 이 방법으로 형성될 수 있다. Applying inward pressure to the outer surface of the tubular member may additionally or alternatively include applying pressure at one or more contact points to provide one or more point projections to the inner surface of the tubular member. The point protrusion may include a plurality of protrusions periodically positioned around a perimeter of the inner surface of the tubular member. The point protrusion may be configured to improve gripping force of the substrate carrier in the heating chamber while limiting heat transfer in this area. Each point protrusion may include a rounded protrusion, eg, a partially spherical protrusion. The point protrusion may have a radius of 0.05 mm to 0.25 mm, preferably 0.1 mm to 0.2 mm. Other types of protrusions, such as truncated pyramidal protrusions, can also be formed in this way.

바람직하게는, 내향으로 인가된 압력은 관형 몰드의 하나 이상의 이동 가능 부분에 의해 제공되고; 하나 이상의 내향 연장 돌출부는 관형 부재가 관형 몰드 내로 삽입되고 유체가 압력 하에 주입될 때 관형 몰드의 하나 이상의 이동 가능 부분으로 내향 압력을 인가함으로써 제공된다. 바람직하게는, 관형 몰드의 이동 가능 부분은 초기에 관형 부재의 외부 표면과 접촉하고, 유체가 압력 하에서 주입될 때 압력을 가하기 위해 외부 표면으로 반경 방향 내향으로 이동된다. Preferably, the inwardly applied pressure is provided by at least one movable portion of the tubular mold; The one or more inwardly extending projections are provided by applying inward pressure to the one or more movable portions of the tubular mold when the tubular member is inserted into the tubular mold and a fluid is injected under pressure. Preferably, the movable portion of the tubular mold initially contacts the outer surface of the tubular member and is moved radially inward to the outer surface to apply pressure when the fluid is injected under pressure.

관형 몰드는 다수의 이동 가능 부분을 포함할 수 있다. 이동 가능 부분 중 하나 이상은 내향 연장 돌출부의 상이한 형태를 제공하도록 구성될 수 있다. 이동 가능 부분은 상이한 형태의 내향 연장 돌출부를 동시에 또는 순차적으로 제공하기 위해 함께 및/또는 독립적으로 이동할 수 있다. The tubular mold may include a plurality of movable portions. One or more of the movable portions may be configured to provide different types of inwardly extending projections. The movable portions may move together and/or independently to provide different types of inwardly extending protrusions simultaneously or sequentially.

본 발명의 일 실시예에서, 관형 몰드는 관형 부재의 내부 표면 상에서 길이 방향으로 이어지는 복수의 세장형 돌출부를 제공하도록 배치된 제1 이동 가능 부분, 및 관형 부재의 내부 표면의 둘레 주위에 배치된 복수의 포인트 돌출부를 제공하도록 배치된 제2 이동 가능 부분을 포함하고; 제1 및 제2 이동 가능 부분은 관형 몰드의 길이를 따라 상이한 위치에 위치된다. 제1 및 제2 이동 가능 부분은 동시에 및/또는 순차적으로 압력을 인가하도록 배치될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tubular mold comprises a first movable portion disposed to provide a plurality of elongate projections running in a longitudinal direction on an inner surface of the tubular member, and a plurality of disposed around the perimeter of the inner surface of the tubular member. a second movable portion disposed to provide a point projection of The first and second movable portions are located at different locations along the length of the tubular mold. The first and second movable portions may be arranged to apply pressure simultaneously and/or sequentially.

관형 몰드는 가열 공동으로 내향 연장 돌출부의 상이한 침입 깊이를 제공하도록 배치될 수 있다. 특히, 이동 가능 부분은 형성된 포인트 돌출부의 침입 깊이가 형성된 세장형 돌출부의 침입 깊이보다 상대적으로 더 작을 수 있는 크기일 수 있다. 이에 의해 파지가 필요한 소모품의 강성 영역에서 과도한 제약 없이 효율적인 파지를 제공하는 장점이 있다. The tubular mold may be arranged to provide different depths of penetration of the inwardly extending projections into the heating cavity. In particular, the movable portion may be sized such that the penetration depth of the formed point projection may be relatively smaller than the penetration depth of the formed elongate projection. Thereby, there is an advantage of providing efficient gripping without excessive restriction in the rigid region of the consumables requiring gripping.

내향으로 가해지는 압력은 바람직하게는 하나 이상의 내향 돌출부와 환형 플랜지를 동시에 형성하도록 관형 부재가 관형 몰드에 삽입되고 나서 유체가 압력 하에 주입될 때 제공되며, 이로써 가열 챔버의 최종 형상이 하나의 단계로 형성되는 효율적인 방법을 제공한다. The inwardly applied pressure is preferably provided when the tubular member is inserted into the tubular mold to simultaneously form the at least one inwardly protrusion and the annular flange and then the fluid is injected under pressure, whereby the final shape of the heating chamber is achieved in one step. It provides an efficient way to form

관형 부재는 금속 디스크 블랭크를 제공하기 위해 금속 시트를 펀칭하고; 개방 단부와 폐쇄 단부를 갖는 관형 컵(tubular cup)을 형성하기 위해 금속 디스크 블랭크를 딥 드로잉(deep drawing)함으로써 제공될 수 있다. 딥 드로잉은 금속 디스크 블랭크를 점진적으로 인발하여 관형 컵의 길이를 늘리고 측벽의 두께를 줄이는 다단계 딥 드로잉 공정을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 오일이나 비누를 윤활제로 사용할 수 있다. 방법은 딥 드로잉 동안 및/또는 딥 드로잉 후에 관형 부재를 1회 이상 어닐링하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. The tubular member punches a metal sheet to provide a metal disk blank; may be provided by deep drawing a metal disc blank to form a tubular cup having an open end and a closed end. Deep drawing may include using a multi-step deep drawing process that progressively draws a metal disc blank to increase the length of the tubular cup and reduce the thickness of the sidewalls. Oil or soap can be used as a lubricant. The method may further comprise annealing the tubular member one or more times during and/or after deep drawing.

바람직하게는, 방법은 금속 디스크 블랭크를 초기 컵 형상으로 형성하는 단계; 진공 또는 불활성 기체 하에서 어닐링하는 단계; 및 초기 컵 형상을 관형 벽 두께가 감소된 세장형 관형 컵으로 딥 드로잉하는 단계를 포함한다. 딥 드로잉 공정은 벽 두께를 줄이기 위해 관형 컵을 다림질(ironing)하는 것을 포함할 수 있다. 초기 딥 드로잉 중 금속이 소성 변형되는 것으로 인해 금속을 추가 가공하는 것이 어려워질 수 있고, 이에 중간 어닐링 단계를 통해 초기 컵 형상 부재를 관형 벽 두께를 줄이고 길이를 늘리도록 딥 드로잉할 수 있다. 추가 어닐링 단계를 하이드로포밍 단계(압력 하에서 유체 주입) 전에 수행하여 관형 부재를 하이드로포밍 동안 더 연화시키고 성형하기 더 쉽게 할 수 있다. Preferably, the method comprises: forming a metal disk blank into an initial cup shape; annealing under vacuum or inert gas; and deep drawing the initial cup shape into an elongate tubular cup with reduced tubular wall thickness. The deep drawing process may include ironing the tubular cup to reduce wall thickness. Due to the plastic deformation of the metal during the initial deep drawing, it may be difficult to further process the metal, so the initial cup-shaped member may be deep drawn to reduce the tubular wall thickness and increase the length through the intermediate annealing step. An additional annealing step may be performed prior to the hydroforming step (fluid injection under pressure) to make the tubular member softer and easier to shape during hydroforming.

초기 금속 컵의 초기 성형은 금속 스트립에서 둥근 판을 절단하고 이 판을 작은 컵으로 성형하기 위해 다단계 프레스를 사용하여 수행될 수 있다. 초기의 작은 컵은 얕으므로, 필요한 범위 내로 벽 두께를 줄이기 위해 (바람직하게는 중간 어닐링 단계 후) 다림질을 사용하여 필요한 길이로 여러 단계로 딥 드로잉된다. Initial forming of the initial metal cup may be performed using a multi-stage press to cut a round plate from a metal strip and form the plate into a small cup. Since the initial small cup is shallow, it is deep drawn in several steps to the required length using ironing (preferably after an intermediate annealing step) to reduce the wall thickness to within the required range.

어닐링은 예를 들어 10-2 mbar 내지 10-4 mbar의 압력에서 저압 진공로(vacuum furnace) 또는 불활성 가스로(gas furnace)에서 수행될 수 있다. 감소된 압력 또는 불활성 가스는 관형 컵의 표면이 산화되는 것을 방지한다. Annealing may be performed, for example, in a low pressure vacuum furnace or in an inert gas furnace at a pressure of 10 -2 mbar to 10 -4 mbar. The reduced pressure or inert gas prevents oxidation of the surface of the tubular cup.

바람직하게는 딥 드로잉 공정은 10mm 미만, 바람직하게는 8mm 미만의 내부 직경과 30mm 초과의 길이를 갖는 관형 컵을 제공하도록 수행된다. 딥 드로잉은 50mm 초과, 예를 들어, 최대 65mm의 길이를 갖는 관형 부재를 제공할 수 있다. 하이드로포밍 단계 후에, 관은 20mm 내지 40mm, 바람직하게는 25mm 내지 35mm 길이의 성형된 관형 부재를 제공하도록 절단될 수 있다. Preferably the deep drawing process is carried out to provide a tubular cup having an inner diameter of less than 10 mm, preferably less than 8 mm and a length of greater than 30 mm. Deep drawing can provide a tubular member having a length greater than 50 mm, for example up to 65 mm. After the hydroforming step, the tube may be cut to provide a shaped tubular member of a length between 20 mm and 40 mm, preferably between 25 mm and 35 mm.

바람직하게는 0.05mm 내지 0.1mm, 보다 바람직하게는 0.07mm 내지 0.09mm의 측면 두께를 갖는 관형 벽을 갖는 관형 컵을 제공하기 위해 금속 디스크 블랭크로부터 딥 드로잉을 수행한다. 이러한 범위의 측벽 두께는 사용 중에 챔버를 통해 소모품으로 효율적인 열 전달을 제공하고, 또한 정밀한 내향 연장 돌출부로 후속 하이드로포밍을 가능하게 한다. Deep drawing is performed from a metal disc blank to provide a tubular cup with tubular walls having a lateral thickness of preferably between 0.05 mm and 0.1 mm, more preferably between 0.07 mm and 0.09 mm. Sidewall thicknesses in this range provide efficient heat transfer to the consumables through the chamber during use, and also allow for subsequent hydroforming with precision inwardly extending projections.

0.2mm 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.4mm의 두께를 갖는 하부 벽을 갖는 관형 컵을 제공하도록 딥 드로잉을 수행할 수 있다. 특히, 금속 시트는 0.2mm 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.4mm의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 딥 드로잉 공정은 이 두께를 관형 부재의 베이스로서 유지한다. 측벽에 비해 증가된 두께를 갖는 폐쇄 단부를 제공함으로써, 가열 챔버는 측벽의 감소된 두께에 의해 제공되는 최적화된 열 전달 특성을 유지하면서 증가된 기계적 강도를 갖는다. Deep drawing can be performed to provide a tubular cup with a bottom wall having a thickness of 0.2 mm to 0.6 mm, preferably 0.4 mm. In particular, the metal sheet preferably has a thickness of 0.2 mm to 0.6 mm, preferably 0.4 mm, and the deep drawing process maintains this thickness as the base of the tubular member. By providing the closed end with an increased thickness relative to the sidewall, the heating chamber has increased mechanical strength while maintaining the optimized heat transfer properties provided by the reduced thickness of the sidewall.

바람직하게는 딥 드로잉 공정은 폐쇄 단부의 외부 표면에 중심 오목부를 포함하는 관형 부재를 제공한다. 특히, 오목부는 금속 디스크 블랭크의 초기 스탬핑 동안 생성될 수 있다. 폐쇄 단부의 중심 오목부는 바람직하게는 관형 부재의 내부 베이스 표면에 대응하는 돌출부를 제공한다. 폐쇄 단부의 중심 오목부는 디바이스 내에 가열 챔버를 장착하는 데 도움을 줄 수 있다. 또한 이 중심 오목부는 디바이스 내에서 소모품의 삽입 깊이를 제어하는 데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 디바이스에 사용될 때 소모품이 삽입될 때 소모품은 추가 삽입을 제한하는 내부 베이스 표면의 돌출부와 만날 것이다. 이 구성에서 챔버의 공기는 중심 돌출부 주위 공간에서 소모품의 단부로 흐를 수 있다. 중심 돌출부는 사용 중인 돌출부와 접촉하는 소모품의 단부로 열 전달을 제공하는 데 추가로 도움을 줄 수 있다. Preferably the deep drawing process provides a tubular member comprising a central recess on the outer surface of the closed end. In particular, recesses may be created during initial stamping of the metal disc blank. The central recess of the closed end preferably provides a projection corresponding to the inner base surface of the tubular member. A central recess in the closed end may assist in mounting the heating chamber within the device. This central recess can also help control the insertion depth of the consumable within the device. For example, when used in an aerosol generating device, when the consumable is inserted, the consumable will encounter a protrusion on the inner base surface that limits further insertion. In this configuration the air in the chamber can flow from the space around the central protrusion to the end of the consumable. The central protrusion may further assist in providing heat transfer to the end of the consumable in contact with the protrusion in use.

방법은 관형 부재의 외부 표면 주위에 박막 히터를 감싸는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 가열 챔버의 외부 표면 상의 오목부 내에 적어도 부분적으로 온도 센서를 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further comprise wrapping the thin film heater around the outer surface of the tubular member. The method may further include positioning the temperature sensor at least partially within the recess on the exterior surface of the heating chamber.

본 발명의 다른 양태에서, 임의의 선행하는 청구항의 방법으로 제조된 에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버가 제공된다. 특히, 에어로졸 생성 디바이스는 가열 챔버, 이 가열 챔버 주위를 감싸진 박막 히터; 및 가열 챔버를 가열하기 위해 박막 히터에 전력을 제어 가능하게 공급하도록 구성된 전력원 및 제어 회로부를 포함할 수 있다. 가열 챔버는 에어로졸 생성 디바이스 내의 대응하는 오목부에 수용되는 가열 챔버의 둘레 방향 립에 의해 디바이스에 장착될 수 있다. In another aspect of the invention there is provided a heating chamber for an aerosol generating device manufactured by the method of any preceding claim. In particular, the aerosol generating device comprises a heating chamber, a thin film heater wrapped around the heating chamber; and a power source and control circuitry configured to controllably supply power to the thin film heater to heat the heating chamber. The heating chamber may be mounted to the device by a circumferential lip of the heating chamber received in a corresponding recess in the aerosol generating device.

이제 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명에 따라 에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 가열 챔버를 개략적으로 도시한다.
도 3은 딥 드로잉을 위한 금속 디스크 블랭크를 형성하는 방법을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명에 따라 금속 관형 부재를 형성하는 방법을 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 제조된 가열 챔버를 포함하는 에어로졸 생성 디바이스를 개략적으로 도시한다. Embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings.
1a to 1d schematically show a method for manufacturing a heating chamber for an aerosol generating device according to the invention;
2 schematically shows a heating chamber manufactured according to the invention;
3 schematically shows a method of forming a metal disk blank for deep drawing.
4 schematically shows a method for forming a metal tubular member according to the present invention.
5 schematically shows an aerosol-generating device comprising a heating chamber manufactured using the method according to the invention;

도 1은 에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버(100)를 제조하는 방법을 개략적으로 도시한다. 방법은 도 1a에 도시된 바와 같이 금속 관형 부재(10)를 제공하는 단계를 포함하고, 관형 부재는 개방 단부(12) 및 대향하는 폐쇄 단부(13)와 함께 관형 측벽(11)을 갖는다. 관형 부재(10)의 관형 측벽(11)은 0.15mm 이하의 측벽 두께(11t)를 갖는다. 관형 부재(10)는 적어도 하나의 돌출부 또는 오목부(22)를 갖는 성형 프로파일을 제공하는 내부 표면(21)을 포함하는 관형 몰드(20) 내로 삽입된다. 그런 다음 관형 몰드의 개방 단부(12)를 밀봉하고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 유체(F)를 압력 하에 주입하여 관형 부재(10)를 외측으로 변형시켜 관형 부재(10)를 주변 관형 몰드(20)의 성형 프로파일(21)로 순응시킨다. 본 발명에 따른 방법은 감소된 측벽(11) 두께(11t)를 유지하면서 정밀하게 제어된 성형 프로파일을 갖는 성형된 가열 챔버(100)를 형성할 수 있다. 가열 챔버(100)의 형상과 측벽 두께(11t)를 고정밀도로 제어함으로써 챔버(100)를 통한 열 전달을 최적화하여 에어로졸 생성 디바이스에 사용될 때 챔버(100)에 수용된 소모품의 개선된 가열을 보장한다. 또한, 가열 챔버(10) 측벽(11)의 형상을 정밀하게 제어하면 가열 챔버(10)를 에어로졸 생성 디바이스에 정확하고 신뢰성 있게 장착할 수 있다. 1 schematically shows a method for manufacturing a heating chamber 100 for an aerosol generating device. The method includes providing a metal tubular member 10 as shown in FIG. 1A , the tubular member having a tubular sidewall 11 with an open end 12 and an opposing closed end 13 . The tubular sidewall 11 of the tubular member 10 has a sidewall thickness 11t of 0.15 mm or less. The tubular member 10 is inserted into a tubular mold 20 comprising an inner surface 21 that provides a forming profile having at least one projection or recess 22 . Then the open end 12 of the tubular mold is sealed, and fluid F is injected under pressure to deform the tubular member 10 outwardly, as shown in FIG. Adapt to the shaping profile (21) of (20). The method according to the present invention is capable of forming a shaped heating chamber 100 having a precisely controlled shaping profile while maintaining a reduced sidewall 11 thickness 11t. By controlling the shape and sidewall thickness 11t of the heating chamber 100 with high precision, heat transfer through the chamber 100 is optimized to ensure improved heating of the consumables contained in the chamber 100 when used in an aerosol generating device. In addition, precise control of the shape of the sidewall 11 of the heating chamber 10 can accurately and reliably mount the heating chamber 10 to the aerosol generating device.

도 1의 예에서 금속 관형 부재(10)는 하나의 개방 단부(12)와 폐쇄 단부(13)를 갖는 관형 컵 형태이다. 관형 부재(10)는 폐쇄 단부(25)와 개방 단부(24) 및 약 0.1mm의 측벽 두께(11t)를 갖는 실질적으로 원통형인 몸체를 포함한다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 관형 부재(10)는 관형 부재(10)의 폐쇄 단부(13)가 관형 몰드(20)의 폐쇄 단부(25)에 인접하도록 관형 몰드(20) 내로 삽입된다. 관형 몰드(20)는 관형 부재(10)의 외부 표면으로 전사할 성형 프로파일을 제공하는 내부 표면(21)을 갖는다. 도 1의 예에서 성형 프로파일은 관형 몰드(20)의 내부 표면(21)의 둘레 주위로 이어지는 환형 홈(22)을 포함한다. In the example of FIG. 1 the metal tubular member 10 is in the form of a tubular cup having one open end 12 and a closed end 13 . The tubular member 10 includes a substantially cylindrical body having a closed end 25 and an open end 24 and a sidewall thickness 11t of about 0.1 mm. 1A and 1B , the tubular member 10 is inserted into the tubular mold 20 such that the closed end 13 of the tubular member 10 is adjacent the closed end 25 of the tubular mold 20 . do. The tubular mold 20 has an inner surface 21 that provides a molding profile to be transferred to the outer surface of the tubular member 10 . In the example of FIG. 1 the forming profile comprises an annular groove 22 running around the perimeter of the inner surface 21 of the tubular mold 20 .

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 유체 주입 노즐(32)은 관형 부재(10)의 개방 단부(12)에 삽입되고, 관형 노즐(32) 주위의 개방 단부(24)는 밀봉부(31)로 밀봉되고, 도 1b에 도시된 바와 같이 압력 하에 유체(F)가 주입된다. 밀봉부(31)는 바람직하게는 관형 부재의 개방 단부(12) 내에 위치되고, 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 관형 부재를 밀봉부(31)로 단단히 가압하는 외부 클램핑 요소(33)에 의해 제자리에 클램핑된다. 이 유체 주입 공정은 관형 부재(10)로 물을 주입하여 관형 부재(10)의 내부 표면에 압력을 가하여 관형 부재가 관형 몰드(20)의 내부 표면(21)의 성형 프로파일에 외측이 변형되게 함으로써 수행될 수 있다. 인가된 압력은 최대 250바일 수 있으며, 특정 인가 압력은 공정의 특정 요구사항, 예를 들어, 관형 부재(10)의 재료와 두께 및 관형 부재(10)에 적용될 형상에 따라 선택된다. As shown in FIGS. 1A and 1B , the fluid injection nozzle 32 is inserted into the open end 12 of the tubular member 10 , and the open end 24 around the tubular nozzle 32 has a seal 31 . is sealed, and the fluid F is injected under pressure as shown in FIG. 1B. The seal 31 is preferably located within the open end 12 of the tubular member, for example as shown in FIGS. 1A and 1B , an external clamping element that firmly presses the tubular member into the seal 31 . (33) clamped in place. This fluid injection process injects water into the tubular member 10 to apply pressure to the inner surface of the tubular member 10, causing the tubular member to deform outwardly to the forming profile of the inner surface 21 of the tubular mold 20. can be performed. The applied pressure can be up to 250 bar, and the specific applied pressure is selected depending on the specific requirements of the process, for example the material and thickness of the tubular member 10 and the shape to be applied to the tubular member 10 .

전술한 바와 같이, 관형 몰드(20)는 몰드의 내부 표면(21)의 둘레 주위에 환형 홈(22)이 제공된 실질적으로 원통형인 몸체를 포함한다. 이러한 방식으로, 관형 부재(10)는 인가된 유체 압력(F) 하에서 환형 홈(22)으로 외측이 변형되어 관형 부재(10)의 둘레 주위에 환형 플랜지(14)를 제공한다. 이 예에서, 관형 몰드(20)는 원통형 몸체의 길이 구획(22L)으로 형성된 환형 홈(22)을 갖고, 이 환형 홈은 원통형 몸체의 나머지 부분의 직경(D1)보다 더 큰 내부 직경(D2)을 갖는다. 이러한 방식으로 환형 플랜지(14)는 관형 부재(10)의 나머지 길이 부분보다 더 큰 직경을 갖는, 관형 부재(10)의 대응하는 길이 구획을 포함한다. 환형 홈(14)은, 몰드(20)의 긴 축에 대략 수직인 방향으로 몰드의 관형 몸체로부터 멀어지는 방향으로 연장되고 몰드(20)의 긴 축과 대략 평행한 표면에 의해 결합된 2개의 둘레 방향 측벽(22a)으로 형성된 실질적으로 직사각형 프로파일을 갖는다. As mentioned above, the tubular mold 20 includes a substantially cylindrical body provided with an annular groove 22 around the perimeter of the inner surface 21 of the mold. In this way, the tubular member 10 deforms outwardly into the annular groove 22 under the applied fluid pressure F to provide an annular flange 14 around the perimeter of the tubular member 10 . In this example, the tubular mold 20 has an annular groove 22 formed by the longitudinal section 22L of the cylindrical body, the annular groove having an inner diameter D greater than the diameter D 1 of the remainder of the cylindrical body. 2 ) has. In this way the annular flange 14 comprises a corresponding length section of the tubular member 10 having a larger diameter than the remainder of the length portion of the tubular member 10 . The annular groove 14 extends in a direction away from the tubular body of the mold in a direction approximately perpendicular to the long axis of the mold 20 and is joined by a surface approximately parallel to the long axis of the mold 20 in two circumferential directions. It has a substantially rectangular profile formed by sidewalls 22a.

고압 유체(F)가 관형 부재(10) 내로 주입된 후, 관형 부재는 도 1c에 도시된 바와 같이 몰드(20)의 환형 홈(22)의 내부 표면에 대응하는 치수를 갖는 대응하는 환형 플랜지(14)를 제공하도록 성형된다. 특히, 관형 부재(10)는 원통형 몸체의 나머지 부분보다 더 큰 직경을 갖는, 관형 부재(10)의 길이 부분(14L)으로 형성된 정사각형 형상 프로파일을 갖는 환형 돌출부를 갖는다. After the high-pressure fluid F is injected into the tubular member 10, the tubular member has a corresponding annular flange ( 14) is shaped to provide. In particular, the tubular member 10 has an annular projection having a square-shaped profile formed by the length portion 14L of the tubular member 10, which has a larger diameter than the rest of the cylindrical body.

도 1d에 도시된 성형된 가열 챔버(100)를 형성하기 위해 관형 부재(10)의 외부 표면(11)에 추가적인 표면 특징부(17, 19)를 제공하는 추가 단계가 방법에 포함된다. 특히, 관형 부재(10)의 내부 표면에 하나 이상의 내향 연장 돌출부(17, 19)를 제공하기 위해 유체가 관형 부재(10) 내로 주입될 때 관형 부재(10)의 외부 표면에 내향 압력(P)이 가해질 수 있다. 이러한 돌출부(17, 19)는 노즐(32)로 유체(F)를 주입하는 동안 또는 주입한 후에 압력(P)을 인가함으로써 다수의 다른 방식으로 제공될 수 있다. 도 1은 관형 몰드(20)의 이동 가능 부분(23a, 23b)을 사용하여 내부 돌출부(17, 19)를 제공하는 특히 바람직한 수단을 도시한다. A further step is included in the method of providing additional surface features 17 , 19 to the outer surface 11 of the tubular member 10 to form the shaped heating chamber 100 shown in FIG. 1D . In particular, an inward pressure P on the outer surface of the tubular member 10 when a fluid is injected into the tubular member 10 to provide one or more inwardly extending projections 17 , 19 on the inner surface of the tubular member 10 . This can be applied. These projections 17 , 19 can be provided in a number of different ways by applying a pressure P during or after injection of the fluid F into the nozzle 32 . 1 shows a particularly preferred means of providing the inner projections 17 , 19 using the movable parts 23a , 23b of the tubular mold 20 .

도 1a 및 도 1b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 관형 몰드(20)는 제1 이동 가능 부분(23a) 및 제2 이동 가능 부분(23b)을 포함하고, 각각의 이동 가능 부분은 관형 부재(10)의 표면 상에 표면 특징부(17, 19)를 제공하기 위해 하이드로포밍 공정 동안 반경 방향 내향 방향으로 관형 부재(10)의 외부 표면으로 압력(P1, P2)을 인가하도록 구성된다. 이동 가능 부분(23a, 23b)은 관형 부재의 외부 표면에 위치되고, 유체 주입 단계 동안 안쪽으로 이동하여, 관형 몰드(10)에 표면 특징부(17, 19)를 부여한다. 유체를 관형 부재로 주입하는 동안 압력(P1, P2)을 인가하면 압력(P)을 인가하는 이동 가능 부품(23a, 23b)의 성형된 내부 표면 주위로 돌출부(17, 19)를 고정밀도로 성형할 수 있다. 일부 예에서, 유체(F)는 노즐(32)을 통해 특히 압력이 가해지는 영역 주위로 보내져 관형 부재(10)의 외부 표면이 프레스(23)의 형상에 밀접하게 순응하여 돌출부(17, 19)를 정확히 형성하도록 촉진된다. 일부 예에서 압력은 예를 들어 특정 직경을 갖는 노즐을 선택함으로써 변경될 수 있다. 유체 주입 공정의 파라미터를 제어하면 반경이 매우 작은 둥근 표면 형상과 폭이 짧은 돌출부를 제공할 수 있다. 따라서 도 1에 도시된 하이드로포밍 기술을 사용하면 에어로졸 생성 디바이스에 사용될 때 가열 챔버(100)를 통해 향상된 열 전달을 제공하는 감소된 두께의 측벽(11t)을 갖는 돌출부(17, 19)를 높은 기하학적 정밀도로 형성할 수 있다. As schematically shown in FIGS. 1A and 1B , the tubular mold 20 includes a first movable portion 23a and a second movable portion 23b , each movable portion comprising a tubular member 10 . ) to apply a pressure P 1 , P 2 to the outer surface of the tubular member 10 in a radially inward direction during the hydroforming process to provide surface features 17 , 19 on the surface of the tubular member 10 . The movable portions 23a , 23b are located on the outer surface of the tubular member and move inward during the fluid injection step to impart surface features 17 , 19 to the tubular mold 10 . The application of pressure P 1 , P 2 while injecting the fluid into the tubular member causes the projections 17 , 19 around the molded inner surface of the movable part 23a , 23b to apply the pressure P with high precision. can be molded. In some examples, the fluid F is directed through the nozzle 32 around the region where pressure is applied, so that the outer surface of the tubular member 10 closely conforms to the shape of the press 23 so that the projections 17 and 19 are is promoted to accurately form In some instances the pressure may be varied, for example, by selecting a nozzle having a particular diameter. Controlling the parameters of the fluid injection process can provide rounded surface features with very small radii and short protrusions. Thus, using the hydroforming technique shown in FIG. 1 , when used in an aerosol generating device, protrusions 17 , 19 with sidewalls 11t of reduced thickness that provide enhanced heat transfer through the heating chamber 100 when used in a high geometrical It can be formed with precision.

도 1의 예에서, 제1 이동 가능 몰드 부분(23a)(다수의 이동 가능 구성 부분을 포함할 수 있음)은, 이동 가능 몰드 부분(23a)의 내부 표면의 내부 둘레 주위에 주기적으로 위치된 복수의 세장형 능선부 형태의 내부 표면 특징부를 포함하고, 이 능선부는 관형 부재(10)의 긴 축과 정렬된다. 제1 이동 가능 몰드 부분(23a)은 도 1b에 도시된 바와 같이 유체 주입 단계 동안 압력(P1)을 인가하도록 이동 가능하다. 따라서 유체 주입 단계 후에, 제1 이동 가능 몰드 부분(23a)은 도 1c에 도시된 바와 같이 관형 부재(10)의 내부 표면을 따라 길이 방향으로 이어지는 대응하는 세장형 돌출부(17)를 제공한다. 이러한 복수의 돌출부(17)는 관형 부재(10)의 내부 표면의 둘레 주위에 배치된다. 세장형 돌출부(17)는, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 성형된 가열 챔버(100)를 에어로졸 생성 디바이스에 사용할 때, 챔버에 놓인 소모품의 삽입 깊이를 제한하고, 돌출부들 사이의 공기 흐름을 제공하며, 소모품으로 열 전달을 향상시키는 것을 포함하는 다수의 기능을 제공한다. In the example of FIG. 1 , a first movable mold portion 23a (which may include a plurality of movable component portions) comprises a plurality of periodically positioned around an inner perimeter of an inner surface of the movable mold portion 23a . an inner surface feature in the form of an elongated ridge of , the ridge being aligned with the long axis of the tubular member 10 . The first movable mold portion 23a is movable to apply a pressure P1 during the fluid injection step as shown in FIG. 1B . Thus, after the fluid injection step, the first movable mold part 23a provides a corresponding elongate projection 17 which runs longitudinally along the inner surface of the tubular member 10 as shown in FIG. 1C . These plurality of projections 17 are arranged around the perimeter of the inner surface of the tubular member 10 . The elongate protrusions 17 limit the insertion depth of consumables placed in the chamber and restrict the airflow between the protrusions when the shaped heating chamber 100 is used in an aerosol generating device, as described in more detail below. It provides a number of features, including enhancing heat transfer to consumables.

도 1의 관형 몰드(20)는, 몰드의 관형 축을 따라 제1 이동 가능 몰드 부분(23a)으로부터 분리되어 환형 오목부(22) 근처에 위치된 제2 이동 가능 몰드 부분(23b)을 더 포함한다. 제2 이동 가능 몰드 부분(23b)은 관형 부재의 내부 표면의 둘레 주위에 배치된 복수의 둥근 포인트 돌출부(19)를 제공하도록 성형된 내부 가압 표면을 갖는다. 특히 제2 이동 가능 몰드 부분(23b)(예를 들어, 단일 돌출부를 제공하도록 각각 구성된 다수의 이동 가능 부분을 포함할 수 있음)은 몰드 부분(23b)의 둘레 주위에 주기적으로 배치된 복수의 둥근 돌기부를 포함하는 가압 표면을 갖는다. 제2 이동 가능 몰드 부분(23b)은 도 1c에 도시된 돌출부(19)를 제공하기 위해 유체 주입 동안 관형 부재(10)의 외부 표면으로 압력(P2)을 제공하도록 구성된다. 환형 플랜지(14)에 인접한 돌출부(19)는 챔버(100) 내에 수용된 소모품을 추가로 파지하고 위치 설정하는 기능을 제공한다. The tubular mold 20 of FIG. 1 further comprises a second movable mold portion 23b separated from the first movable mold portion 23a along the tubular axis of the mold and positioned proximate the annular recess 22 . . The second movable mold portion 23b has an inner pressing surface shaped to provide a plurality of rounded point projections 19 disposed around the perimeter of the inner surface of the tubular member. In particular, the second movable mold portion 23b (which may for example include a plurality of movable portions each configured to provide a single protrusion) comprises a plurality of rounded portions periodically disposed around the perimeter of the mold portion 23b . It has a pressing surface comprising a protrusion. The second movable mold portion 23b is configured to provide a pressure P 2 to the outer surface of the tubular member 10 during fluid injection to provide the projection 19 shown in FIG. 1C . The protrusion 19 adjacent the annular flange 14 provides the function of further gripping and positioning the consumable contained within the chamber 100 .

몰드(23a, 23b)의 이동 가능 부분은 내향 돌출부(17, 19)를 환형 플랜지(14)와 동시에 형성하도록 유체 주입 동안 대응하는 압력(P1, P2)을 인가하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로, 압력(P)은 환형 플랜지(14)를 초기에 형성한 후에 인가될 수 있고, 여기서, 별도의 몰딩 단계에서, 특히 압력(P)이 가해지는 외부 표면 상의 지점의 반대쪽 관형 부재(10)의 내부 표면 부분으로 유체를 보내는 동안 이동 가능 부분을 통해 관형 부재(10)의 외부 표면에 압력(P1 및 P2)을 인가한다. 예를 들어, 몰딩 공정의 각각의 단계에 최적화된 특정 유체 압력이 선택될 수 있고, 예를 들어, 환형 플랜지를 형성하기 위한 유체 압력과 다른 유체 압력이 돌출부(17, 19)를 형성하기 위해 보내질 수 있다. 이동 가능 몰드 부분(23a, 23b)은 압력(P1, P2)을 인가하고 대응하는 돌출부(17, 19)를 형성하기 위해 동시에 또는 순차적으로 사용될 수 있다. The movable portions of the molds 23a , 23b can be used to apply corresponding pressures P 1 , P 2 during fluid injection to simultaneously form the inwardly directed projections 17 , 19 with the annular flange 14 . Alternatively, the pressure P may be applied after initially forming the annular flange 14 , wherein in a separate molding step, in particular the tubular member opposite the point on the outer surface to which the pressure P is applied ( Apply pressures P 1 and P 2 to the outer surface of the tubular member 10 via the movable portion while directing the fluid to the inner surface portion of 10). For example, a specific fluid pressure that is optimized for each step of the molding process may be selected, eg a fluid pressure different from that for forming the annular flange will be sent to form the protrusions 17 , 19 . can The movable mold parts 23a , 23b can be used simultaneously or sequentially to apply the pressure P 1 , P 2 and form the corresponding projections 17 , 19 .

도 1a 및 도 1b에 도시된 하이드로포밍 단계 후에, 도 1c에 도시된 바와 같이 관형 몰드(20)로부터 성형된 관형 부재(10)를 제거한다. 특히, 관형 몰드(20)는 유체 주입 단계 동안 함께 고정되는 다수의 부품으로 제공된다. 예를 들어, 관형 몰드(20)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 연결점(34)에서 몰드의 길이를 따라 이어지는 계면을 따라 연결되는 2개의 부분으로 길이 방향으로 분리될 수 있다. 그런 다음 관형 몰드(20)의 다수의 부분은 도 1c에 도시된 바와 같이 개방되어 성형된 관형 부재(10)를 방출한다. After the hydroforming step shown in FIGS. 1A and 1B , the molded tubular member 10 is removed from the tubular mold 20 as shown in FIG. 1C . In particular, the tubular mold 20 is provided as a plurality of parts held together during the fluid injection step. For example, the tubular mold 20 may be longitudinally separated into two parts that are joined along an interface running along the length of the mold at the connection point 34 shown in FIGS. 1A and 1B . A plurality of portions of the tubular mold 20 are then opened to release the molded tubular member 10 as shown in FIG. 1C .

가열 챔버(100)로 사용하려고 준비하기 위해 도 1c에 도시된 성형된 관형 부재(10)에 추가 처리 단계를 수행한다. 특히, 도 1d에 도시된 바와 같이, 관형 부재(10)의 개방 단부(12) 주위에 둘레 방향의 평면 립(15)을 제공하기 위해 관형 부재(10)를 환형 플랜지(14)를 통해 절단할 수 있다. 이것은 도 1c에 도시된 바와 같이, 관형 부재(10)의 길이를 감소시키기 위해 절단선(C1)을 따라 반경 방향으로 환형 플랜지(14)를 초기에 절단함으로써 달성될 수 있다. 그런 다음 관형 부재(10)는 관형 축과 평행한 방향으로 절단선(C2)을 따라 환형 플랜지(14)의 측벽(14a)을 통해 다시 절단된다. 이러한 방식으로 환형 플랜지(14)를 수정함으로써, 도 1d에 도시된 바와 같이, 관형 부재(10)의 개방 단부(12)의 둘레 주위에 평면 둘레 방향 립(15)이 제공된다. 둘레 방향 립(15)은 에어로졸 생성 디바이스에서 가열 챔버(100)로 사용될 때 관형 부재(10)를 장착하는 데 특히 유용하다. 도 1a 내지 도 1d에 도시된 하이드로포밍 방법은 정밀하고 얇은 두께(11t)를 갖는 둘레 방향 립(15)을 제공하여 에어로졸 생성 디바이스 내에 가열 챔버(100)를 정밀하게 장착할 수 있게 한다. Further processing steps are performed on the molded tubular member 10 shown in FIG. 1C in preparation for use as the heating chamber 100 . In particular, as shown in FIG. 1D , the tubular member 10 may be cut through the annular flange 14 to provide a circumferentially planar lip 15 around the open end 12 of the tubular member 10 . can This can be achieved by initially cutting the annular flange 14 radially along the cut line C 1 to reduce the length of the tubular member 10, as shown in FIG. 1C . The tubular member 10 is then cut again through the side wall 14a of the annular flange 14 along the cutting line C 2 in a direction parallel to the tubular axis. By modifying the annular flange 14 in this way, a planar circumferential lip 15 is provided around the perimeter of the open end 12 of the tubular member 10 , as shown in FIG. 1d . The circumferential lip 15 is particularly useful for mounting the tubular member 10 when used as a heating chamber 100 in an aerosol generating device. The hydroforming method shown in FIGS. 1 a - 1 d provides a circumferential lip 15 with a precise and thin thickness 11 t to enable precise mounting of the heating chamber 100 within an aerosol generating device.

도 2는 도 1에 도시된 공정을 사용하여 형성된 특히 바람직한 성형된 가열 챔버(100)를 도시한다. 도 2a는 성형된 가열 챔버(100)의 측면도를 개략적으로 도시하고, 여기서 도 2b 및 도 2c는 도 2a에서 라인(A-A)과 라인(B-B)으로 표시된 단면도를 도시한다. 전술한 바와 같이, 관형 부재(10)는 다수의 특징부를 제공하기 위해 도 1의 방법에 의해 성형되었다. 먼저, 가열 챔버(100)의 길이의 중심 부분을 따라 길이(17L)에 걸쳐 연장되는 일련의 세장형 돌출 능선부(17)가 가열 챔버(100)의 내부 표면에 제공된다. 이 예에서 가열 챔버는 약 31mm의 길이로 절단되고, 세장형 돌출부는 길이(17L)가 약 12mm이고 챔버(100)의 양 단부(12, 13)로부터 이격되어 있다. 복수의 이러한 돌출부(17)는 도 2c의 단면도에 도시된 바와 같이 가열 챔버(100)의 둘레 주위에 주기적으로 제공되고, 돌출부는 약 0.15mm의 반경을 갖는 엄격히 만곡된 둥근 단면을 갖는다. 특히, 4개의 돌출부(17)는 둘레에 걸쳐 90° 이격되어 제공될 수 있다. FIG. 2 shows a particularly preferred shaped heating chamber 100 formed using the process shown in FIG. 1 . FIG. 2a schematically shows a side view of a shaped heating chamber 100 , wherein FIGS. 2b and 2c show cross-sectional views indicated in FIG. 2a by lines A-A and B-B. As noted above, the tubular member 10 has been shaped by the method of FIG. 1 to provide a number of features. First, a series of elongate projecting ridges 17 extending over a length 17L along a central portion of the length of the heating chamber 100 are provided on the inner surface of the heating chamber 100 . The heating chamber in this example is cut to a length of about 31 mm, and the elongate protrusion is about 12 mm in length 17L and is spaced from both ends 12 , 13 of the chamber 100 . A plurality of these projections 17 are periodically provided around the perimeter of the heating chamber 100 as shown in the cross-sectional view of FIG. 2C , the projections having a strictly curved round cross-section with a radius of about 0.15 mm. In particular, the four projections 17 may be provided spaced apart by 90° over the circumference.

이 돌출부(17)는 가열 챔버(100)로부터 수용된 소모품으로 열 전달을 개선하기 위해 가열 챔버(100) 내에 수용된 소모품으로 가압되도록 배치된다. 이 돌출부는 또한 공기가 개방된 쪽에서부터 폐쇄된 쪽으로 흐르도록 돌출부들 사이에 충분한 간격이 유지되는 것을 보장한다. 이 돌출부는 또한 소모품이 예를 들어 능선으로 형성되어 쉽게 변형되지 않는 소모품 부분에 인접함으로써 챔버 내로 삽입될 수 있는 거리를 제한하여 소모품이 챔버(100) 내로 더 삽입되는 것을 방지하는 것을 도와준다. 이것은 소모품의 강성 부분이 돌출부의 선두 단부를 만난 후 추가 삽입되는 것을 제한함으로써 소모품이 챔버(100) 내로 정확한 삽입 깊이에 위치되는 것을 보장할 수 있다. This projection 17 is arranged to be pressed into the consumable contained within the heating chamber 100 to improve heat transfer from the heating chamber 100 to the consumable contained therein. These projections also ensure that sufficient spacing is maintained between the projections to allow air to flow from the open side to the closed side. This protrusion also helps prevent further insertion of the consumable into the chamber 100 by limiting the distance the consumable can be inserted into the chamber by adjoining a consumable portion that is formed, for example, in a ridge and is not easily deformed. This can ensure that the consumable is positioned at the correct insertion depth into the chamber 100 by limiting further insertion after the rigid portion of the consumable meets the leading end of the protrusion.

또한 도 2b에 도시된 바와 같이 가열 챔버(100)의 둘레 주위에 추가 포인트 돌출부(19) 또는 "파지 돌출부"(19)가 제공된다. 파지 돌출부(19)에는 전술한 바와 같이 제2 이동 가능 몰드 부분(23b)이 제공될 수 있다. 다시, 이 경우에 돌출부들 사이에 90°의 각도 간격을 두고 4개의 파지 돌출부가 제공된다. 파지 돌출부(19)는 사용 동안 가열 챔버 내에 소모품을 파지하고 위치시키는 것을 도와줄 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 형성된 관형 부재(10)가 크기로 절단될 때 파지 돌출부(19)가 가열 챔버(100)의 개방 단부(12)로부터 정해진 거리에 제공되도록 몰드의 환형 오목부(22)로부터 정해진 거리에 제2 이동 가능 몰드 부분(23b)이 위치된다. 가능한 모드에서, 포인트 돌출부(19)는 생략되고, 세장형 돌출부(17)만이 형성된다. Further point projections 19 or “grasping projections” 19 are provided around the perimeter of the heating chamber 100 as shown in FIG. 2b . The gripping projection 19 may be provided with a second movable mold portion 23b as described above. Again, in this case four gripping projections are provided with an angular spacing of 90° between the projections. The gripping projections 19 may assist in gripping and positioning the consumable within the heating chamber during use. As described above, when the formed tubular member 10 is cut to size, the gripping projection 19 is provided at a defined distance from the open end 12 of the heating chamber 100 from the annular recess 22 of the mold. A second movable mold part 23b is positioned at a defined distance. In a possible mode, the point protrusion 19 is omitted and only the elongate protrusion 17 is formed.

도 2a는 환형 플랜지(14)를 절단함으로써 형성된, 챔버의 개방 단부(12) 주위에 제공된 둘레 방향의 평면 립(15)을 더 도시한다. 도 2a에 명확히 도시된 바와 같이, 둘레 방향 립(15)은 챔버(100)의 나머지 측벽(11)의 두께(11t)에 대응하는, 약 0.07mm 내지 0.09mm의 얇은 두께(12t)를 갖고, 이는 에어로졸 생성 디바이스 내에 가열 챔버(100)를 장착하는데 사용될 때 유리하다. 가열 챔버(100)의 베이스는 가열 챔버(100)에 구조적 안정성을 제공하는 데 도움을 줄 수 있는 약 0.4mm의 더 큰 두께(13t)를 갖는다. 측벽의 두께(11t)와 베이스의 두께(13t)는 이제 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명된 바와 같이 하이드로포밍 단계 이전에 관형 부재(10)를 형성하는 초기 동안 구성될 수 있다. FIG. 2a further shows a circumferentially planar lip 15 provided around the open end 12 of the chamber, formed by cutting the annular flange 14 . As clearly shown in Figure 2a, the circumferential lip 15 has a thin thickness 12t of about 0.07 mm to 0.09 mm, corresponding to the thickness 11t of the remaining sidewall 11 of the chamber 100, This is advantageous when used to mount the heating chamber 100 in an aerosol generating device. The base of the heating chamber 100 has a greater thickness 13t of about 0.4 mm which may help to provide structural stability to the heating chamber 100 . The thickness 11t of the sidewalls and the thickness 13t of the base can now be established during the initial formation of the tubular member 10 prior to the hydroforming step as described with reference to FIGS. 3A-3C .

도 3은 하이드로포밍을 위한 초기 관형 부재(10)를 제공하기 위해 가열 챔버(100)를 제조하는 방법의 추가적인 초기 단계를 도시한다. 이 공정은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 금속 시트(40)로부터 금속 디스크 블랭크(41)를 절단한 다음, 디스크(41)를 하이드로포밍을 위해 준비된 도 4에 도시된 관형 부재(10)로 딥 드로잉하는 것을 포함한다. 3 shows an additional initial step in the method of manufacturing the heating chamber 100 to provide an initial tubular member 10 for hydroforming. This process cuts a metal disc blank 41 from a metal sheet 40 as shown in Figs. 3a and 3b, and then prepares the disc 41 for hydroforming the tubular member 10 shown in Fig. 4 This involves deep drawing with

특히, 도 4a에 도시된 바와 같이, 금속 스트립(40)으로부터 둥근 판(41)을 절단하고 이 판을 작은 컵(43)으로 성형하기 위해 다단계 프레스를 사용할 수 있다. 이것은 금속 시트의 롤(42)을 펀칭하여 도 3b에 도시된 초기 금속 디스크 블랭크(41)를 제공하고 도 4a에 도시된 초기 짧은 컵(42)으로 프레스하는 자동화 공정의 일부일 수 있다. 이 컵은 예를 들어 파라핀을 사용하여 세척되고 줄어들고, 이후 진공 어닐링될 수 있다. 이후 컵(43)은 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 관형 부재(10)를 형성하기 위해 여러 단계로 얇은 벽의 관으로 딥 드로잉될 수 있다. 중간 어닐링 단계는 금속을 연화시켜 금속 컵이 필요한 길이로 딥 드로잉될 수 있는 용이성을 향상시킨다. In particular, as shown in FIG. 4A , a multi-step press may be used to cut a round plate 41 from a metal strip 40 and form the plate into a small cup 43 . This may be part of an automated process in which a roll 42 of metal sheet is punched to provide the initial metal disc blank 41 shown in FIG. 3B and pressed into the initial short cup 42 shown in FIG. 4A. The cup may be cleaned, shrunk, for example using paraffin, and then vacuum annealed. The cup 43 can then be deep drawn into a thin walled tube in several steps to form the tubular member 10 used in the method according to the invention. The intermediate annealing step softens the metal and improves the ease with which the metal cup can be deep drawn to the required length.

도 4에 도시된 바와 같이, 딥 드로잉 공정 동안 초기 컵(43)이 최종 관형 부재(10)로 점진적으로 딥 드로잉에 의해 신장될 때 베이스의 두께(13t)는 실질적으로 일정하게 유지되지만, 측벽의 두께(11t)는 점진적으로 감소된다. 벽 두께를 0.1mm 미만으로 감소시키기 위해 도 3c에 도시된 바와 같이 점진적으로 인발되기 전 금속 디스크 블랭크의 초기 두께(41t)는 약 0.4mm이어서 베이스는 0.4mm의 두께로 남아 있다. 도 4b 내지 도 4d에 개략적으로 도시된 바와 같이 측벽 두께를 더 줄이기 위해 다림질을 사용할 수 있다. 이 딥 드로잉 공정은 측면 두께가 0.07mm 내지 0.09mm인 관형 벽을 가진 관형 컵을 제공할 수 있다. 이 두께 범위는 충분히 기계적으로 안정된 구조를 유지하면서 사용 시 가열 챔버를 통해 가열 소모품으로 향상된 열 전달을 제공한다. As shown in Fig. 4, the thickness 13t of the base remains substantially constant when the initial cup 43 is progressively stretched by deep drawing into the final tubular member 10 during the deep drawing process, while the thickness of the sidewall The thickness 11t is gradually reduced. In order to reduce the wall thickness to less than 0.1 mm, the initial thickness 41t of the metal disk blank before being gradually drawn out as shown in Fig. 3c is about 0.4 mm, so that the base remains at a thickness of 0.4 mm. Ironing may be used to further reduce the sidewall thickness as schematically illustrated in FIGS. 4B-4D . This deep drawing process can provide tubular cups with tubular walls with a side thickness of 0.07 mm to 0.09 mm. This thickness range provides improved heat transfer through the heating chamber to the heating consumables in use while maintaining a sufficiently mechanically stable structure.

딥 드로잉 공정은 또한 관형 부재(10)의 베이스(13)에 만입부(18)를 제공한다. 이것은 흡인된 공기가 소모품의 단부를 통해 흐를 수 있는 간격을 남기면서 하부에 소모품을 고정하는 데 유용할 수 있다. 이것은 또한 에어로졸 생성 디바이스에 가열 챔버(100)를 장착하는데 유리할 수 있다. 다단계 딥 드로잉 공정 후에, 관형 부재는 진공 또는 불활성 가스를 사용하여 다시 어닐링될 수 있다. 예를 들어, 초기 딥 드로잉에 의해 형성된 관형 컵은 예를 들어 10-2mbar 내지 10-4mbar의 압력에서 저압 진공로 또는 불활성 가스로에서 어닐링될 수 있다. 감소된 압력 또는 불활성 가스는 관형 컵의 표면이 산화되는 것을 방지한다. 딥 드로잉 중 금속이 소성 변형되는 것으로 인해 금속이 매우 단단해질 수 있으므로 관형 부재가 하이드로포밍 공정 중에 성형하기 더 쉽게 하기 위해 어닐링 단계를 통해 이를 해결한다. 그런 다음 생성된 관형 부재(10)를 도 1a 내지 도 1d에 도시된 하이드로포밍 공정에 사용하여 성형된 가열 챔버(100)를 형성할 수 있다. The deep drawing process also provides an indentation 18 in the base 13 of the tubular member 10 . This can be useful to secure the consumable at the bottom while leaving a gap through which drawn air can flow through the end of the consumable. It may also be advantageous to equip an aerosol generating device with a heating chamber 100 . After the multi-step deep drawing process, the tubular member may be annealed again using vacuum or an inert gas. For example, a tubular cup formed by initial deep drawing may be annealed in a low pressure vacuum furnace or inert gas furnace, for example at a pressure of 10-2 mbar to 10-4 mbar. The reduced pressure or inert gas prevents oxidation of the surface of the tubular cup. The plastic deformation of the metal during deep drawing can make the metal very hard, which is addressed through an annealing step to make the tubular member easier to form during the hydroforming process. The resulting tubular member 10 may then be used in the hydroforming process shown in FIGS. 1A to 1D to form the shaped heating chamber 100 .

도 5는 에어로졸 생성 디바이스(200)에 사용된 본 발명의 방법으로 제조된 가열 챔버(100)를 도시한다. 특히, 가열 챔버(100)는 에어로졸 생성 디바이스 내에 장착되고, 사용자가 흡입하기 위한 에어로졸을 생성하기 위해 가열될 소모품(210)을 수용하도록 개방 단부(12)가 디바이스의 일단부에 제공된다. 가열 챔버(100)는 챔버의 측벽과 내부 체적을 가열하기 위해 외부 표면 주위에 박막 히터(220)로 감싸는 것이 바람직하다. 박막 히터(210)는 제어된 온도로 챔버(100)를 가열하기 위해 박막 히터에 전력을 선택적으로 제공하도록 PCB(201)와 배터리(202)에 연결된다. 가열 챔버(100)의 관형 측벽(11)의 두께(11t)는 0.15mm 이하의 얇은 두께로 정밀하게 제어되고 유지될 수 있으므로, 박막 히터(220)로부터 챔버의 내부 체적으로의 열 전달이 향상된다. 또한, 가열 챔버(100)의 내부 표면에 높은 정밀도로 돌출부(17, 19)를 형성할 수 있기 때문에 돌출부의 두께 및 연장 거리는 소모품(210)이 가열 챔버(100) 내로 삽입되는 것을 억제할 만큼 연장되지 않으면서 필요한 파지력과 증가된 열 전달을 소모품(210)에 제공하도록 주의 깊게 제어될 수 있다. 5 shows a heating chamber 100 made with the method of the invention used in an aerosol generating device 200 . In particular, the heating chamber 100 is mounted in an aerosol generating device, and an open end 12 is provided at one end of the device to receive a consumable 210 to be heated in order to generate an aerosol for inhalation by a user. The heating chamber 100 is preferably wrapped with a thin film heater 220 around its outer surface to heat the chamber's sidewalls and interior volume. The thin film heater 210 is connected to the PCB 201 and the battery 202 to selectively provide power to the thin film heater to heat the chamber 100 to a controlled temperature. The thickness 11t of the tubular sidewall 11 of the heating chamber 100 can be precisely controlled and maintained to a thin thickness of 0.15 mm or less, so that heat transfer from the thin film heater 220 to the interior volume of the chamber is improved . In addition, since the protrusions 17 and 19 can be formed with high precision on the inner surface of the heating chamber 100 , the thickness and extension distance of the protrusions are extended enough to inhibit the consumables 210 from being inserted into the heating chamber 100 . It can be carefully controlled to provide the consumables 210 with the required gripping force and increased heat transfer without being compromised.

세장형 돌출부(17)는, 소모품(210)이 챔버(100)에 삽입될 때, 소모품(210)의 에어로졸 생성 부분(212)과 맞물려 소모품(210)의 강성 부분(211)과 접촉해서 소모품(210)이 더 삽입되는 것을 방지하여 소모품(210)을 올바른 위치에 고정시킴으로써, 에어로졸 생성 부분(212)이 박막 히터(220)에 의해 효율적으로 가열되도록 고정밀도로 위치될 수 있다. 가열 챔버(100)의 베이스 부분(13)의 증가된 두께(13t)는 디바이스에 사용될 때 가열 챔버(100)에 구조적 강성을 제공한다. 가열 챔버(100)의 베이스(13)에 제공된 중심 돌출부(18)는 소모품(210)의 표면과 접촉하여 추가 삽입을 방지하고, 소모품(210)이 챔버(100)에 수용될 때 소모품(210)의 노출된 둘레 부분 주위에 공기 흐름 경로를 허용할 수 있다. The elongate protrusion 17 engages the aerosol generating portion 212 of the consumable 210 when the consumable 210 is inserted into the chamber 100 to contact the rigid portion 211 of the consumable 210 and contact the consumable ( By preventing further insertion of 210 and fixing the consumable 210 in the correct position, the aerosol generating portion 212 can be positioned with high precision to be efficiently heated by the thin film heater 220 . The increased thickness 13t of the base portion 13 of the heating chamber 100 provides structural rigidity to the heating chamber 100 when used in a device. A central projection 18 provided on the base 13 of the heating chamber 100 contacts the surface of the consumable 210 to prevent further insertion, and the consumable 210 when the consumable 210 is received in the chamber 100 . may allow an airflow path around the exposed perimeter portion of the

본 발명의 방법은 감소된 두께의 가열 챔버를 제공하여 박막 히터로부터 소모품으로의 열 전달을 최적화하도록 가열 챔버 측벽의 두께를 정확히 제어하는 것을 보장하는 중요한 문제를 해결한다. 특히, 본 발명은 관형 부재의 성형된 측벽을 0.1mm 이하, 바람직하게는, 0.8mm 내지 0.9mm로 제어할 수 있다. 제어된 얇은 두께는 또한 특히 에어로졸 생성 디바이스(200)의 몸체의 대응하는 오목부에 수용되는 둘레 방향 평면 립(15)을 통해 열 챔버를 장착하는 것을 돕는다. 본 발명의 방법은 0.01mm 및 ±5° 각도까지 치수를 제어할 수 있다. 본 발명은 또한 돌출부의 형상을 정밀하게 제어하여 높은 기하학적 정확도, 특히 극히 짧은 반경, 예를 들어, 표면 특징부에 반경 0.1mm 내지 0.2mm의 곡률 반경을 허용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 에어로졸 생성 디바이스에 사용하기에 특히 적합한 가열 챔버를 제조하는 기술을 제공하며, 여기서 가열 온도를 정확히 제어하는 것은 박막 히터 또는 에어로졸 생성 디바이스(200)의 소모품(210) 또는 재료를 과열시키지 않고 효율적으로 에어로졸 방출을 제공하기 위해 특정 범위 내로 가열 온도를 제어하는 데 필요하다. The method of the present invention solves the important problem of providing a reduced thickness heating chamber to ensure accurate control of the thickness of the heating chamber sidewalls to optimize heat transfer from the thin film heater to the consumables. In particular, the present invention can control the shaped sidewall of the tubular member to 0.1 mm or less, preferably from 0.8 mm to 0.9 mm. The controlled thin thickness also assists in mounting the thermal chamber via a circumferentially planar lip 15 received in a corresponding recess in the body of the aerosol generating device 200 in particular. The method of the present invention is capable of controlling dimensions up to 0.01 mm and ±5° angles. The present invention can also precisely control the shape of the protrusions to allow for high geometrical accuracy, especially extremely short radii, eg radii of curvature of 0.1 mm to 0.2 mm in radius for surface features. Thus, the method of the present invention provides a technique for making a heating chamber particularly suitable for use in an aerosol-generating device, wherein precisely controlling the heating temperature is a consumable 210 or material of a thin film heater or aerosol-generating device 200 . It is necessary to control the heating temperature within a certain range to provide efficient aerosol release without overheating the device.

Claims (15)

에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버를 제조하는 방법으로서,
개방 단부 및 대향하는 폐쇄 단부를 갖는 관형 측벽을 포함하는 금속 관형 부재를 제공하는 단계로서, 상기 관형 측벽은 0.15mm 이하의 두께를 갖는, 상기 금속 관형 부재를 제공하는 단계;
관형 몰드 내로 상기 관형 부재를 삽입하는 단계로서, 상기 관형 몰드의 내부 표면은 적어도 하나의 돌출부 또는 오목부가 있는 성형 프로파일을 갖는, 상기 관형 부재를 삽입하는 단계;
상기 관형 부재의 개방 단부를 밀봉하는 단계; 및
상기 관형 부재가 주변 관형 몰드의 성형 프로파일에 순응하도록 상기 관형 부재를 외측으로 변형시키기 위해 압력 하에 유체를 상기 관형 부재 내로 주입하는 단계
를 포함하는, 가열 챔버를 제조하는 방법. A method of manufacturing a heating chamber for an aerosol generating device, comprising:
providing a metal tubular member comprising a tubular sidewall having an open end and an opposing closed end, the tubular sidewall having a thickness of 0.15 mm or less;
inserting the tubular member into a tubular mold, the inner surface of the tubular mold having a forming profile with at least one protrusion or recess;
sealing the open end of the tubular member; and
injecting a fluid under pressure into the tubular member to deform the tubular member outwardly such that the tubular member conforms to the forming profile of a surrounding tubular mold.
A method of manufacturing a heating chamber comprising: 제1항에 있어서, 상기 관형 몰드의 성형 프로파일은 상기 몰드의 내부 표면에 환형 홈을 포함하고, 상기 환형 홈은, 상기 유체를 주입한 후, 상기 관형 부재가 환형 플랜지를 포함하도록 상기 관형 몰드의 둘레 주위로 연장되는, 방법. 2. The tubular mold according to claim 1, wherein the forming profile of the tubular mold comprises an annular groove in the inner surface of the mold, the annular groove forming in the shape of the tubular mold such that, after injecting the fluid, the tubular member comprises an annular flange. extending around the perimeter. 제2항에 있어서, 상기 관형 몰드는 원통형 몸체를 포함하고,
상기 환형 홈은 상기 원통형 몸체의 나머지 부분보다 더 큰 내부 직경을 갖는, 상기 원통형 몸체의 길이 구획으로 형성되어, 상기 환형 플랜지가 상기 관형 부재의 나머지 길이 부분보다 더 큰 직경을 갖는, 상기 관형 부재의 대응하는 길이 구획을 포함하도록 하는, 방법. 3. The method of claim 2, wherein the tubular mold comprises a cylindrical body;
wherein the annular groove is formed into a longitudinal section of the cylindrical body having an inner diameter greater than the remainder of the cylindrical body, such that the annular flange has a larger diameter than the remainder of the length of the tubular member. to include corresponding length segments. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 개방 단부에 환형 칼라를 갖는 감소된 길이의 관형 부재를 제공하기 위해 상기 환형 플랜지를 통해 상기 관형 부재를 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법. 4. The method of claim 2 or 3,
cutting the tubular member through the annular flange to provide a reduced length tubular member having an annular collar at the open end. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 관형 부재의 개방 단부 주위에 평면 둘레 방향 립(lip)을 제공하기 위해 상기 환형 플랜지를 절단하는 단계를 더 포함하는, 방법. 5. The method of claim 3 or 4, further comprising cutting the annular flange to provide a planar circumferential lip around the open end of the tubular member. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 부재의 내부 표면 상에 하나 이상의 내향 연장 돌출부를 제공하기 위해 압력 하에 유체를 상기 관형 부재 내로 주입할 때 상기 관형 부재의 외부 표면으로 내향 압력을 인가하는 단계를 더 포함하는, 방법. 6. The method according to any one of claims 1 to 5,
and applying an inward pressure to an exterior surface of the tubular member when injecting a fluid into the tubular member under pressure to provide one or more inwardly extending projections on the interior surface of the tubular member. 제6항에 있어서, 내향 압력을 인가하는 단계는,
상기 관형 부재의 내부 표면 상에서 길이 방향으로 이어지는 복수의 대응하는 세장형 돌출부를 제공하기 위해 압력 하에 유체를 상기 관형 부재 내로 주입할 때 복수의 세장형 능선부를 상기 관형 부재의 외부 표면으로 가압하는 단계를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 관형 부재의 둘레 주위에 위치된, 방법. 7. The method of claim 6, wherein applying inward pressure comprises:
pressing a plurality of elongate ridges to an outer surface of the tubular member when injecting a fluid into the tubular member under pressure to provide a plurality of corresponding elongate projections running longitudinally on the inner surface of the tubular member; wherein the protrusion is located around a perimeter of the tubular member. 제6항 또는 제7항에 있어서, 내향으로 인가된 압력은 상기 관형 몰드의 하나 이상의 이동 가능 부분에 의해 제공되고;
상기 하나 이상의 내향 연장 돌출부는 상기 관형 부재가 상기 관형 몰드 내로 삽입되고 유체가 압력 하에 주입될 때 상기 관형 몰드의 하나 이상의 이동 가능 부분으로 내향 압력을 인가함으로써 제공되는, 방법. 8. The tubular mold according to claim 6 or 7, wherein the inwardly applied pressure is provided by at least one movable portion of the tubular mold;
wherein the one or more inwardly extending projections are provided by applying inward pressure to the one or more movable portions of the tubular mold when the tubular member is inserted into the tubular mold and a fluid is injected under pressure. 제8항에 있어서, 상기 관형 몰드는 상기 관형 몰드의 길이를 따라 상이한 위치에 배치된 제1 이동 가능 부분과 제2 이동 가능 부분을 포함하고, 상기 방법은,
상기 관형 부재의 내부 표면 상에서 길이 방향으로 이어지는 복수의 세장형 돌출부를 제공하기 위해 상기 제1 이동 가능 몰드 부분으로 내향 압력을 인가하는 단계; 및
상기 관형 부재의 내부 표면의 둘레 주위에 주기적으로 배치된 복수의 포인트 돌출부를 제공하기 위해 제2 이동 가능 몰드 부분으로 내향 압력을 인가하는 단계
를 더 포함하는, 방법. 9. The method of claim 8, wherein the tubular mold comprises a first movable portion and a second movable portion disposed at different locations along a length of the tubular mold, the method comprising:
applying an inward pressure to the first movable mold portion to provide a plurality of elongate projections running longitudinally on the inner surface of the tubular member; and
applying inward pressure to the second movable mold portion to provide a plurality of point projections periodically disposed about a perimeter of the inner surface of the tubular member;
A method further comprising: 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관형 부재를 제공하는 단계는,
금속 디스크 블랭크를 제공하기 위해 금속 시트를 펀칭하는 단계; 및
개방 단부와 폐쇄 단부를 갖는 상기 관형 부재를 형성하기 위해 상기 금속 디스크 블랭크를 딥 드로잉하는 단계
를 포함하는, 방법. 10. The method of any one of claims 1 to 9, wherein providing the tubular member comprises:
punching a sheet of metal to provide a metal disc blank; and
deep drawing the metal disc blank to form the tubular member having an open end and a closed end;
A method comprising 제10항에 있어서, 상기 금속 디스크 블랭크를 딥 드로잉하는 단계는,
상기 금속 디스크 블랭크를 초기 금속 컵으로 형성하는 단계;
진공 또는 불활성 기체 하에서 어닐링하는 단계; 및
상기 초기 금속 컵을 관형 벽 두께가 감소된 세장형 관형 컵으로 딥 드로잉하는 단계
를 포함하는, 방법. 11. The method of claim 10, wherein the deep drawing of the metal disk blank comprises:
forming the metal disk blank into an initial metal cup;
annealing under vacuum or inert gas; and
deep drawing the initial metal cup into an elongate tubular cup with reduced tubular wall thickness;
A method comprising 제10항 또는 제11항에 있어서, 0.05mm 내지 0.1mm, 보다 바람직하게는, 0.07mm 내지 0.09mm의 측면 두께를 갖는 관형 벽을 갖는 관형 부재를 제공하기 위해 상기 금속 디스크 블랭크로부터 딥 드로잉을 수행하는, 방법. 12. Deep drawing from the metal disc blank according to claim 10 or 11 to provide a tubular member with tubular walls having a lateral thickness of between 0.05 mm and 0.1 mm, more preferably between 0.07 mm and 0.09 mm. How to. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 8mm 미만의 내부 직경과 30mm 초과의 길이를 갖는 관형 부재를 제공하도록 딥 드로잉을 수행하는, 방법. 13. The method according to any one of claims 10 to 12, wherein the deep drawing is performed to provide a tubular member having an inner diameter of less than 8 mm and a length of greater than 30 mm. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 시트는 0.2mm 내지 0.6mm의 두께를 갖고, 0.2mm 내지 0.6mm의 두께를 갖는 폐쇄 단부에 베이스 벽을 갖는 관형 컵을 제공하도록 딥 드로잉을 수행하는, 방법. 14 . The dip according to claim 10 , wherein the metal sheet has a thickness of 0.2 mm to 0.6 mm and a tubular cup having a base wall at the closed end having a thickness of 0.2 mm to 0.6 mm. How to do drawing. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 에어로졸 생성 디바이스를 위한 가열 챔버. 15. A heating chamber for an aerosol generating device manufactured by the method of any one of claims 1 to 14.
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