KR20250054359A

KR20250054359A - Aerosol generating device having single crystal copper coil

Info

Publication number: KR20250054359A
Application number: KR1020230137484A
Authority: KR
Inventors: 정승규; 임동욱; 이재혁
Original assignee: 주식회사 이엠텍
Priority date: 2023-10-16
Filing date: 2023-10-16
Publication date: 2025-04-23

Abstract

개시되는 발명은 전자담배 디바이스에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 전력을 공급하는 전원부와, 궐련 삽입구를 형성하도록 길이방향을 따라 나선을 이루며 감긴 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링과, 상기 전원부로부터 상기 플랫 코일 스프링으로 공급되는 전력을 제어하는 제어부, 및 전력을 공급받은 상기 플랫 코일 스프링에 의해 유도가열되는 서셉터를 포함한다.The disclosed invention relates to an electronic cigarette device, and in one example, includes a power supply unit for supplying power, a flat coil spring made of a single crystal copper material wound in a spiral shape along the length direction to form a cigarette insertion port, a control unit for controlling power supplied from the power supply unit to the flat coil spring, and a susceptor that is inductively heated by the flat coil spring supplied with power.

Description

Aerosol generating device having single crystal copper coil {AEROSOL GENERATING DEVICE HAVING SINGLE CRYSTAL COPPER COIL}

본 발명은 에어로졸 발생장치, 예를 들어 전자담배 디바이스에 관한 것이다.The present invention relates to an aerosol generating device, for example an electronic cigarette device.

근래에는 전통적인 궐련의 단점, 예컨대 특유의 냄새나 건강 유해물질(발암물질 등)을 줄이기 위한 대체장치에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 연무를 생성시키는 종래의 방식이 아닌, 카트리지 또는 재구성 연초에 담긴 에어로졸 발생 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 장치(통상적으로, "전자담배 디바이스"라 불림)에 관한 수요가 증가하고 있다.In recent years, there has been a growing demand for alternative devices to reduce the disadvantages of traditional cigarettes, such as their characteristic odor and health hazards (carcinogens, etc.). For example, there has been a growing demand for devices (commonly called "e-cigarette devices") that produce aerosol by heating an aerosol-generating material contained in a cartridge or reconstituted tobacco, rather than the traditional method of producing smoke by burning a cigarette.

가열식 에어로졸 발생장치는, 예를 들어 보습제(예를 들어, 글리세린, 물, 니코틴 등)와 담배 매질(예를 들어, 담배 각초, 에틸렌 글리콜, 풍미제, 유기산 등)을 담은 전자담배 궐련을 포함할 수 있으며, 보습제와 담배 매질을 담은 전자담배 궐련를 일정 시간 동안 가열하여 에어로졸을 생성한 이후에 사용자가 흡입하면 공기 흐름에 보습제와 담배 매질의 에어로졸이 섞여 흡입된다.A heated aerosol generating device may include, for example, an electronic cigarette cigarette containing a humectant (e.g., glycerin, water, nicotine, etc.) and a tobacco medium (e.g., tobacco curd, ethylene glycol, a flavoring agent, an organic acid, etc.), and when the electronic cigarette cigarette containing the humectant and the tobacco medium is heated for a predetermined period of time to generate an aerosol, when a user inhales, the aerosol of the humectant and the tobacco medium is mixed in the airflow and inhaled.

이러한 가열식 에어로졸 발생장치는, 전자담배 궐련의 풍미가 중요한 것은 물론 전자담배 디바이스 자체의 하드웨어적 성능도 구매 결정에 큰 영향을 미친다. 예를 들어, 가열 대기시간이 짧을수록, 그리고 일회 완충 후 사용가능 시간이 길수록 사용자의 편의성과 만족도가 올라간다.These heated aerosol generators are important not only for the flavor of the e-cigarette cigarette, but also for the hardware performance of the e-cigarette device itself, which greatly influences the purchase decision. For example, the shorter the heating standby time and the longer the usable time after a single charge, the higher the user's convenience and satisfaction.

이러한 전자담배 디바이스의 하드웨어적 성능은 배터리의 용량과 히팅부의 효율 등에 크게 영향을 받는다. 그러나, 휴대성과 편의성을 위해 갈수록 콤팩트화, 슬림화, 경량화되는 개발 추세상, 배터리의 크기를 늘리는 것은 한계가 있으며, 가열 대기시간은 배터리의 용량과는 무관하다.The hardware performance of these electronic cigarette devices is greatly affected by the battery capacity and the efficiency of the heating unit. However, with the development trend toward increasingly compact, slim, and lightweight devices for portability and convenience, there is a limit to increasing the size of the battery, and the heating standby time is unrelated to the battery capacity.

따라서, 전자담배 디바이스의 하드웨어적 성능을 향상시킨다는 측면에서 히팅부의 개선이 핵심이 될 수 있지만, 아직까지 이에 관한 효과적인 방안이 제시되고 있지 않다.Therefore, improving the heating unit may be key in terms of improving the hardware performance of electronic cigarette devices, but no effective solution has been presented yet.

한국등록특허 제10-2343888호(2021.12.27 공고)Korean Patent Registration No. 10-2343888 (Announced on December 27, 2021)

본 발명은 전자담배 궐련을 가열하기 위해 전력을 소비하는 히팅부를 개선함으로써 전자담배 디바이스의 하드웨어적 성능을 향상시키는데 그 목적이 있다.The purpose of the present invention is to improve the hardware performance of an electronic cigarette device by improving a heating unit that consumes power to heat an electronic cigarette cigarette.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the problems described above, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 발명은 전자담배 디바이스에 관한 것으로서, 하나의 예에서, 전력을 공급하는 전원부와, 궐련 삽입구를 형성하도록 길이방향을 따라 나선을 이루며 감긴 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링과, 상기 전원부로부터 상기 플랫 코일 스프링으로 공급되는 전력을 제어하는 제어부, 및 전력을 공급받은 상기 플랫 코일 스프링에 의해 유도가열되는 서셉터를 포함한다.The present invention relates to an electronic cigarette device, and in one example, includes a power supply unit for supplying power, a flat coil spring made of a single crystal copper material wound in a spiral shape along a length direction to form a cigarette insertion port, a control unit for controlling power supplied from the power supply unit to the flat coil spring, and a susceptor that is inductively heated by the flat coil spring supplied with power.

상기 플랫 코일 스프링의 내주면에 접촉하는 가이드 파이프를 구비하고, 상기 가이드 파이프는 상기 플랫 코일 스프링에 대해 전기적으로 절연되는 동시에 유도가열되지 않는 재질일 수 있다.A guide pipe is provided that comes into contact with the inner surface of the flat coil spring, and the guide pipe may be made of a material that is electrically insulated from the flat coil spring and is not subject to induction heating.

바람직한 일 실시형태에서, 상기 플랫 코일 스프링의 두께는, 0.05∼0.1㎜ 범위에 있을 수 있다.In a preferred embodiment, the thickness of the flat coil spring may be in the range of 0.05 to 0.1 mm.

그리고, 상기 플랫 코일 스프링은, 상기 가이드 파이프의 외면에 대해 나선구조의 반경방향 탄성으로 가압 접촉할 수 있다.And, the flat coil spring can be pressed into radial elastic contact with the outer surface of the guide pipe in a spiral structure.

하나의 예에서, 상기 플랫 코일 스프링의 양단은 상기 가이드 파이프의 반경방향을 향하는 절곡부를 각각 구비하고, 상기 플랫 코일 스프링에 전력을 공급하는 전선은 상기 절곡부에 각각 접합될 수 있다.In one example, both ends of the flat coil spring may each have a bend facing the radial direction of the guide pipe, and wires supplying power to the flat coil spring may be connected to each of the bends.

일 실시형태에서, 상기 서셉터는, 상기 가이드 파이프의 내측에 배치되는 중공 원통 구조이고, 전자담배 궐련은 상기 중공 원통 구조인 서셉터 안으로 삽입된다.In one embodiment, the susceptor is a hollow cylindrical structure disposed inside the guide pipe, and the electronic cigarette cigarette is inserted into the susceptor, which is a hollow cylindrical structure.

또는, 다른 실시형태에서, 상기 서셉터는 전자담배 궐련 내부에 구비되고, 상기 서셉터를 내장한 전자담배 궐련은 상기 가이드 파이프 안으로 삽입된다.Alternatively, in another embodiment, the susceptor is provided inside an electronic cigarette cigarette, and the electronic cigarette cigarette having the susceptor built in is inserted into the guide pipe.

그리고, 상기 플랫 코일 스프링은, 별도의 절연층 없이 구리 단원자층이 공기 중에 노출된 상태로 배치될 수 있다.Additionally, the flat coil spring can be placed with the copper monoatomic layer exposed to the air without a separate insulating layer.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 전자담배 디바이스는 전기전도도가 우수한 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링으로서 히팅부를 구성한다. 이에 따라, 에너지 전달에 소모되는 에너지가 감소하여 가열 효율이 향상되고, 이를 통해 전자담배 궐련을 가열하는데 필요한 시간은 줄이고 일회 완충 후의 사용가능 시간은 늘리는 하드웨어적 향상이 이루어진다.The electronic cigarette device of the present invention having the above configuration comprises a heating part as a flat coil spring made of a single crystal copper material having excellent electrical conductivity. Accordingly, the energy consumed for energy transfer is reduced, thereby improving heating efficiency, and thereby reducing the time required to heat the electronic cigarette cigarette and increasing the usable time after a single charge, thereby achieving hardware improvement.

또한, 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링은 전기전도도가 우수한 만큼 체적을 줄이는 것이 가능하므로, 전자담배 디바이스를 소형화하기에 유리해진다.In addition, since the flat coil spring made of single crystal copper has excellent electrical conductivity, its volume can be reduced, which is advantageous for miniaturizing the electronic cigarette device.

그리고, 단원자층 표면을 이루는 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링은 별도의 산화방지 처리나 산화방지 구조를 마련하지 않더라도 상온에서 잘 산화되지 않는다. 따라서, 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링은 별도의 절연층 없이 구리 단원자층이 공기 중에 노출된 상태로 배치하더라도 내구성이 우수하며, 산화되지 않는 다른 소재인 금에 비해 가격적인 이점이 크다.In addition, the flat coil spring made of single crystal copper material forming the single atomic layer surface does not oxidize easily at room temperature even without a separate anti-oxidation treatment or anti-oxidation structure. Therefore, the flat coil spring made of single crystal copper material has excellent durability even when the copper single atomic layer is placed in a state where it is exposed to the air without a separate insulating layer, and has a great price advantage over gold, which is another material that does not oxidize.

다만, 본 발명을 통해 얻을 수 있는 기술적 효과는 상술한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical effects obtainable through the present invention are not limited to the effects described above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the invention described below.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자담배 디바이스의 전체적인 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 전자담배 디바이스에 구비되는 플랫 코일 스프링에 대한 사시도.
도 3은 플랫 코일 스프링과 가이드 파이프의 조립과정에 대한 일례를 도시한 도면.
도 4는 도 2의 플랫 코일 스프링을 반경방향을 따라 절개한 단면도.
도 5는 도 2의 플랫 코일 스프링을 위에서 바라본 도면.
도 6은 서셉터를 전자담배 궐련 내부에 구비하는 일 실시형태를 도시한 도면.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention and, together with the detailed description of the invention described below, serve to further understand the technical idea of the present invention; therefore, the present invention should not be interpreted as being limited to matters described in such drawings.
FIG. 1 is a drawing illustrating the overall structure of an electronic cigarette device according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a flat coil spring provided in the electronic cigarette device of the present invention.
Figure 3 is a drawing showing an example of the assembly process of a flat coil spring and a guide pipe.
Fig. 4 is a cross-sectional view of the flat coil spring of Fig. 2 taken along the radial direction.
Figure 5 is a drawing of the flat coil spring of Figure 2 viewed from above.
FIG. 6 is a drawing illustrating one embodiment of a susceptor provided inside an electronic cigarette cigarette.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 이하에서 상세하게 설명하고자 한다.The present invention may have various modifications and embodiments, and specific embodiments will be described in detail below.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, it should be understood that terms such as “include” or “have” are intended to specify the presence of a feature, number, step, operation, component, part or combination thereof described in the specification, but do not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

또한, 본 발명에서, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하에" 있다고 기재된 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 출원에서 "상에" 배치된다고 하는 것은 상부뿐만 아니라 하부에 배치되는 경우도 포함하는 것일 수 있다.In addition, in the present invention, when a part such as a layer, film, region, or plate is described as being "on" another part, this includes not only the case where it is "directly above" the other part, but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part such as a layer, film, region, or plate is described as being "under" another part, this includes not only the case where it is "directly below" the other part, but also the case where there is another part in between. Furthermore, in the present application, being disposed "on" may include the case where it is disposed below as well as above.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자담배 디바이스(10)의 전체적인 구조를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 전자담배 디바이스(10)의 주요 구성을 살펴보면, 본 발명의 전자담배 디바이스(10)는 전원부(100)와 히팅부(200), 그리고 제어부(300)를 포함한다.FIG. 1 is a drawing showing the overall structure of an electronic cigarette device (10) according to one embodiment of the present invention. Looking at the main configuration of the electronic cigarette device (10) shown in FIG. 1, the electronic cigarette device (10) of the present invention includes a power supply unit (100), a heating unit (200), and a control unit (300).

전원부(100)는 전자담배 디바이스(10)가 소모하는 일체의 전력을 저장하고 공급한다. 대개의 경우 재충전이 가능한 이차전지가 전원부(100)에 탑재된다. 전원부(100)가 저장한 전력의 대부분은 히팅부(200)에서 소모한다. 히팅부(200)는 전자담배 궐련(400)을 적정 온도, 예를 들어, 250∼300℃ 정도의 온도까지 가열하고, 가열된 전자담배 궐련(400)은 에어로졸을 발생한다. 그리고, 제어부(300)는 사전에 설정된 가열 프로파일에 따라, 전원부(100)에서 히팅부(200)로 공급되는 전력을 제어한다.The power supply unit (100) stores and supplies all the power consumed by the electronic cigarette device (10). In most cases, a rechargeable secondary battery is mounted on the power supply unit (100). Most of the power stored by the power supply unit (100) is consumed by the heating unit (200). The heating unit (200) heats the electronic cigarette cigarette (400) to an appropriate temperature, for example, about 250 to 300° C., and the heated electronic cigarette cigarette (400) generates an aerosol. In addition, the control unit (300) controls the power supplied from the power supply unit (100) to the heating unit (200) according to a heating profile set in advance.

본 발명의 전자담배 디바이스(10)에서, 히팅부(200)는 플랫 코일 스프링(210)과 서셉터(220)를 포함한다. 플랫 코일 스프링(210)은 궐련 삽입구를 형성하도록 길이방향을 따라 나선을 이루며 감긴 형태를 이루고, 서셉터(220)는 전력을 공급받은 플랫 코일 스프링(210)에 의해 유도가열된다, 서셉터(220)의 유도가열을 위해, 전원부(100)는 교류의 형태로서 플랫 코일 스프링(210)에 전력을 공급한다. 교류 전력을 인가하기 위해, 전원부(100)는 직류교류 변환기를 탑재한다. 도 2 내지 도 5는 히팅부(200)를 구성하는 플랫 코일 스프링(210)에 대한 상세 구조를 보여준다.In the electronic cigarette device (10) of the present invention, the heating unit (200) includes a flat coil spring (210) and a susceptor (220). The flat coil spring (210) has a spirally wound shape along the longitudinal direction to form a cigarette insertion port, and the susceptor (220) is inductively heated by the flat coil spring (210) supplied with electricity. For inductive heating of the susceptor (220), the power supply unit (100) supplies electricity to the flat coil spring (210) in the form of alternating current. In order to apply alternating current, the power supply unit (100) is equipped with a direct current to alternating current converter. FIGS. 2 to 5 show a detailed structure of the flat coil spring (210) constituting the heating unit (200).

본 발명에 있어서, 플랫 코일 스프링(210)은 단결정 구리 재질로 이루어져 있다. 플랫 코일 스프링(210)은 단면형상이 직사각형을 이루는 세장비가 큰 판재를 나선형태로 감아 코일 스프링으로 만든 것을 의미한다. 다시 말해, 플랫 코일 스프링(210)은 단결정 구리 재질의 판재를 적정 폭으로 재단하고 나선 형태로 감아서 제조할 수 있다.In the present invention, the flat coil spring (210) is made of single crystal copper material. The flat coil spring (210) means a coil spring made by winding a plate material having a large slenderness ratio and a rectangular cross-sectional shape in a spiral shape. In other words, the flat coil spring (210) can be manufactured by cutting a plate material of single crystal copper material to an appropriate width and winding it in a spiral shape.

단결정 구리는 구리 원자들이 일정한 결정 축을 따라 규칙적으로 배열된 구리를 지칭한다. 단결정 구리는, 통상적인 다결정 구리에 비해, 전기전도도가 우수하고, 동등 수준의 전기전도도를 가진 금에 비해서는 가격이 낮아 가성비가 우수하다. 단결정 구리의 우수한 전기전도도는, 에너지 전달에 소모되는 에너지를 감소시키고, 따라서 가열 효율이 향상한다. Single crystal copper refers to copper in which the copper atoms are regularly arranged along a certain crystal axis. Single crystal copper has excellent electrical conductivity compared to conventional polycrystalline copper, and is less expensive than gold with the same level of electrical conductivity, making it cost-effective. The excellent electrical conductivity of single crystal copper reduces the energy consumed for energy transfer, and thus improves heating efficiency.

가열 효율이 향상된 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링(210)의 히팅부(200)는 전자담배 디바이스(10)에 많은 이점을 제공한다. 가열 효율이 향상된 만큼, 전자담배 궐련(400)을 적정 온도까지 가열하는데 소요되는 대기 시간이 줄어든다. 예를 들어, 종래 흡연하기까지 20초 정도의 시간을 기다려야 했다면, 이제는 15초 정도의 시간만 기다려도 된다. 따라서, 사용자의 편의성이 향상된다. 또한, 가열 효율이 향상됨으로써 에너지 소모가 줄어들고, 이에 따라 일회 완충 후의 사용가능 시간이 늘어난다.The heating unit (200) of the flat coil spring (210) made of a single crystal copper material with improved heating efficiency provides many advantages to the electronic cigarette device (10). As the heating efficiency is improved, the waiting time required to heat the electronic cigarette cigarette (400) to an appropriate temperature is reduced. For example, if it took about 20 seconds to smoke in the past, it is now only necessary to wait about 15 seconds. Therefore, the convenience for the user is improved. In addition, as the heating efficiency is improved, energy consumption is reduced, and accordingly, the usable time after a single charge is increased.

나아가 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링(210)은 전기전도도가 우수한 만큼 체적을 줄이는 것이 가능하다. 예를 들어, 종래 히팅 코일로 사용하였던 리츠 와이어는 굵기가 0.8㎜인 것에 비해, 본 발명에 적용되는 플랫 코일 스프링(210)은 단결정 구리 재질로 만들어짐으로써 그 두께를 대략 0.05∼0.1㎜ 범위로 줄일 수 있다. 플랫 코일 스프링(210)이 차지하는 부피가 줄어든만큼 전자담배 디바이스(10)를 소형화하기에 유리해진다.Furthermore, the flat coil spring (210) made of single crystal copper can reduce its volume because it has excellent electrical conductivity. For example, while the Litz wire used as a conventional heating coil has a thickness of 0.8 mm, the flat coil spring (210) applied to the present invention is made of single crystal copper, so its thickness can be reduced to approximately 0.05 to 0.1 mm. As the volume occupied by the flat coil spring (210) is reduced, it becomes advantageous for miniaturizing the electronic cigarette device (10).

또한, 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링(210)은 별도로 산화방지 처리, 예를 들어 피막 처리를 하거나 산화방지 구조를 마련할 필요가 없다. 이는 표면 거칠기가 두 원자 층 이상일 경우 구리 내부로의 산소 침투가 쉽게 진행되지만, 단결정 구리와 같이 표면이 완벽하게 평평한 면이거나 단원자층일 때는 산소 침투를 위해 매우 큰 에너지가 필요하기 때문에 상온에서는 산화가 일어나지 않기 때문이다. 따라서, 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링(210)은 별도의 절연층 없이 구리 단원자층이 공기 중에 노출된 상태로 배치하더라도 내구성이 우수하며, 산화되지 않는 다른 소재인 금에 비해 가격적인 이점이 크다. In addition, the flat coil spring (210) made of single crystal copper does not require a separate oxidation prevention treatment, such as a film treatment, or an oxidation prevention structure. This is because when the surface roughness is two atomic layers or more, oxygen penetration into the copper easily occurs, but when the surface is a perfectly flat surface or a single atomic layer, such as single crystal copper, a very large amount of energy is required for oxygen penetration, so oxidation does not occur at room temperature. Therefore, the flat coil spring (210) made of single crystal copper has excellent durability even when the copper single atomic layer is placed in a state where it is exposed to the air without a separate insulating layer, and has a great price advantage over gold, which is another material that does not oxidize.

다만, 단결정 구리 재질의 플랫 코일 스프링(210)은 그 두께가 0.05∼0.1㎜ 정도로 매우 얇기 때문에, 구조적으로 보강하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 히팅부(200)는 플랫 코일 스프링(210)의 내주면에 접촉하는 가이드 파이프(230)를 구비할 수 있다. 도 2 내지 도 5에는 플랫 코일 스프링(210)과 가이드 파이프(230)가 함께 도시되어 있다.However, since the flat coil spring (210) made of single crystal copper is very thin, with a thickness of about 0.05 to 0.1 mm, it may be desirable to structurally reinforce it. To this end, the heating unit (200) may be provided with a guide pipe (230) that contacts the inner surface of the flat coil spring (210). In FIGS. 2 to 5, the flat coil spring (210) and the guide pipe (230) are illustrated together.

가이드 파이프(230)는 중공의 실린더형 부재로서, 나선 형태로 감긴 플랫 코일 스프링(210)은 가이드 파이프(230)의 외면에 밀착되어 지지된다. 구체적으로, 플랫 코일 스프링(210)은 가이드 파이프(230)의 외면에 대해 나선구조의 반경방향 탄성으로서 가압 접촉된다. 플랫 코일 스프링(210)은 직사각형 단면의 장변이 가이드 파이프(230)의 외면에 밀착함으로써 넓은 접촉면적을 이루게 되고, 코일 스프링의 나선구조에 의한 탄성력을 통해 가이드 파이프(230)의 외면에 대해 탄성적인 압력을 가함으로써 긴밀한 면접촉으로 지지된다.The guide pipe (230) is a hollow cylindrical member, and a flat coil spring (210) wound in a spiral shape is supported by being in close contact with the outer surface of the guide pipe (230). Specifically, the flat coil spring (210) is in pressurized contact with the outer surface of the guide pipe (230) as a radial elasticity of a spiral structure. The flat coil spring (210) forms a wide contact area by having the long side of the rectangular cross section in close contact with the outer surface of the guide pipe (230), and is supported by close surface contact by applying elastic pressure to the outer surface of the guide pipe (230) through the elastic force of the spiral structure of the coil spring.

그리고, 가이드 파이프(230)는 플랫 코일 스프링(210)에 대해 전기적으로 절연되는 동시에 유도가열되지 않는 재질로 만들어지는 것이 바람직할 수 있다. 전기 절연에 의해 쇼트 발생이 방지되고, 또한 유도가열되지 않는 특성은 가이드 파이프(230) 자신이 뜨거워짐으로써 플랫 코일 스프링(210)이 가열되는 것을 방지한다.In addition, it may be desirable for the guide pipe (230) to be made of a material that is electrically insulated from the flat coil spring (210) and is not subject to induction heating. The electrical insulation prevents occurrence of a short circuit, and the characteristic of not being subject to induction heating prevents the flat coil spring (210) from being heated by the guide pipe (230) itself becoming hot.

실시형태에 따라서는, 도 3에 그려진 것처럼, 가이드 파이프(230)에 플랫 코일 스프링(210)을 외삽하기 위해, 플랫 코일 스프링(210)이 감긴 나선방향의 역방향으로 힘을 줌으로써 그 내경을 약간 확장한 후에 가이드 파이프(230)에 끼울 수 있다. 외력을 해제하면 탄성복원에 의해 플랫 코일 스프링(210)은 가이드 파이프(230) 외면에 밀착된다. 플랫 코일 스프링(210)을 밀착시키는 충분한 압력이 작용하도록, 예를 들어 플랫 코일 스프링(210)의 내경을 가이드 파이프(230) 외경의 90%∼99.5% 범위에 있도록 미소하게 작게 만들 수 있다.Depending on the embodiment, in order to extrapolate the flat coil spring (210) to the guide pipe (230), as illustrated in FIG. 3, the flat coil spring (210) may be fitted to the guide pipe (230) after slightly expanding its inner diameter by applying force in the opposite direction of the spiral direction in which the flat coil spring (210) is wound. When the external force is released, the flat coil spring (210) is pressed against the outer surface of the guide pipe (230) by elastic restoration. In order to apply sufficient pressure to press the flat coil spring (210), for example, the inner diameter of the flat coil spring (210) may be made very small, such as in the range of 90% to 99.5% of the outer diameter of the guide pipe (230).

여기서, 플랫 코일 스프링(210)을 확장하여 가이드 파이프(230)에 외삽하는 것은 하나의 실시예로서, 예를 들어 플랫 코일 스프링(210)의 두께가 매우 얇다면, 가이드 파이프(230) 외면에 직접 단결정 구리 재질의 평판을 감아서 플랫 코일 스프링(210)을 제작하는 것도 가능하다.Here, extending the flat coil spring (210) and extrapolating it to the guide pipe (230) is one embodiment. For example, if the thickness of the flat coil spring (210) is very thin, it is also possible to manufacture the flat coil spring (210) by directly winding a flat plate made of single crystal copper material on the outer surface of the guide pipe (230).

그리고, 플랫 코일 스프링(210)의 양단은 가이드 파이프(230)의 반경방향을 향하는 절곡부(212)를 각각 구비할 수 있다. 플랫 코일 스프링(210) 양단의 절곡부(212)는 일차적으로는 전력 공급을 위한 전선(240)이 접합되기에 충분한 공간을 제공한다. 또한, 플랫 코일 스프링(210) 양단의 절곡부(212)는, 도 3을 통해 설명한, 플랫 코일 스프링(210)에 나선의 역방향으로 힘을 줘서 그 내경을 확장하는 작업을 용이하게 만든다. 즉, 돌출된 절곡부(212)를 파지하고 힘을 가하여 확장하는 작업이 쉬워진다. 한 쌍의 절곡부(212)는 원주방향을 따라 90°각도를 이루도록 배치될 수 있으며, 이로써 플랫 코일 스프링(210)의 확장과 전선(240)의 접합 공정이 쉬워진다.And, both ends of the flat coil spring (210) may be provided with a folded portion (212) facing the radial direction of the guide pipe (230), respectively. The folded portions (212) at both ends of the flat coil spring (210) primarily provide a sufficient space for connecting a wire (240) for power supply. In addition, the folded portions (212) at both ends of the flat coil spring (210) facilitate the work of expanding the inner diameter of the flat coil spring (210) by applying force in the reverse direction of the spiral, as described through FIG. 3. That is, the work of gripping the protruding folded portions (212) and applying force to expand becomes easy. A pair of folded portions (212) may be arranged to form a 90° angle along the circumferential direction, thereby facilitating the process of expanding the flat coil spring (210) and connecting the wire (240).

한편, 도 1에서는, 히팅부(200)의 일 구성요소인 서셉터(220)가 가이드 파이프(230)의 내측에 중공 원통 구조로서 배치되어 있다. 플랫 코일 스프링(210)에 의해 유도가열되는 서셉터(220)는 전자담배 궐련(400)을 가열한다. 따라서, 도 1의 서셉터(220) 배치에서, 전자담배 궐련(400)은 중공 원통 구조인 서셉터(220) 안으로 삽입된다.Meanwhile, in Fig. 1, a susceptor (220), which is a component of a heating unit (200), is arranged as a hollow cylindrical structure on the inside of a guide pipe (230). The susceptor (220), which is inductively heated by a flat coil spring (210), heats an electronic cigarette cigarette (400). Therefore, in the arrangement of the susceptor (220) in Fig. 1, the electronic cigarette cigarette (400) is inserted into the susceptor (220), which is a hollow cylindrical structure.

도 6은 서셉터(220)를 전자담배 디바이스(10)와는 분리한 실시형태를 도시하고 있다. 도 6의 실시형태에서, 서셉터(220)는 전자담배 궐련(400) 내부에 구비된다. 서셉터(220)를 내장한 전자담배 궐련(400)은 가이드 파이프(230) 안으로 삽입되며, 전자담배 궐련(400) 내부의 서셉터(220)는 플랫 코일 스프링(210)과 대면한다. 도 6의 실시형태에서도, 서셉터(220)가 플랫 코일 스프링(210)으로 유도가열되는데, 전자담배 궐련(400) 안에 묻힌 서셉터(220)는 각초(410)를 직접 가열한다. 서셉터(220)가 각초(410)를 직접 가열함으로써, 가열시간이 단축될 수 있다.FIG. 6 illustrates an embodiment in which the susceptor (220) is separated from the electronic cigarette device (10). In the embodiment of FIG. 6, the susceptor (220) is provided inside the electronic cigarette cigarette (400). The electronic cigarette cigarette (400) having the susceptor (220) built in is inserted into the guide pipe (230), and the susceptor (220) inside the electronic cigarette cigarette (400) faces the flat coil spring (210). In the embodiment of FIG. 6, the susceptor (220) is inductively heated by the flat coil spring (210), and the susceptor (220) embedded in the electronic cigarette cigarette (400) directly heats the filament (410). Since the susceptor (220) directly heats the filament (410), the heating time can be shortened.

이상, 도면과 실시예 등을 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하였다. 그러나, 본 명세서에 기재된 도면 또는 실시예 등에 기재된 구성은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Above, the present invention has been described in more detail through drawings and examples. However, the configurations described in the drawings or examples described in this specification are only one embodiment of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, it should be understood that there may be various equivalents and modified examples that can replace them at the time of filing this application.

10: 전자담배 디바이스 100: 전원부
200: 히팅부 210: 플랫 코일 스프링
212: 절곡부 220: 서셉터
230: 가이드 파이프 240: 전선
300: 제어부 400: 전자담배 궐련
410: 각초10: Electronic cigarette device 100: Power supply
200: Heating part 210: Flat coil spring
212: bend 220: susceptor
230: Guide pipe 240: Wire
300: Control unit 400: Electronic cigarette cigarette
410: Each second

Claims

Power supply unit that supplies electricity;
A flat coil spring made of single crystal copper, wound in a spiral shape along its length to form a cigarette insertion port;
A control unit that controls power supplied from the power supply unit to the flat coil spring; and
A susceptor inductively heated by the above flat coil spring supplied with power;
An electronic cigarette device comprising:

In the first paragraph,
A guide pipe is provided that contacts the inner surface of the above flat coil spring,
An electronic cigarette device, wherein the above guide pipe is made of a material that is electrically insulated from the flat coil spring and is not subject to inductive heating.

In the second paragraph,
The thickness of the above flat coil spring is:
An electronic cigarette device with a size ranging from 0.05 to 0.1 mm.

In the second paragraph,
The above flat coil spring,
An electronic cigarette device that applies pressure to the outer surface of the guide pipe by means of a radial elastic spiral structure.

In paragraph 4,
The two ends of the above flat coil spring each have a bend facing the radial direction of the guide pipe,
An electronic cigarette device, wherein the wires supplying power to the flat coil springs are each connected to the bends.

In the second paragraph,
The above susceptor,
It is a hollow cylindrical structure placed on the inside of the above guide pipe,
An electronic cigarette device in which an electronic cigarette cartridge is inserted into a susceptor, which is a hollow cylindrical structure.

In the second paragraph,
The above susceptor is provided inside the electronic cigarette cigarette,
An electronic cigarette device, wherein the electronic cigarette cigarette having the above susceptor built-in is inserted into the guide pipe.

In the first paragraph,
The above flat coil spring,
An electronic cigarette device in which a copper monolayer is exposed to the air without a separate insulating layer.