KR102101939B1 - 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원에 의해 개시되는 에어로졸 생성 장치는, 케이스; 금속체를 구비하고, 상기 케이스에 결합 가능한 커버; 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열부; 상기 케이스에 배치되고, 인가되는 전류에 따라 상기 금속체에 대한 자력을 발생시키는 자력 발생부; 및 상기 가열부의 동작 상태에 기초하여 상기 자력 발생부에 인가되는 전류를 제어함으로써 상기 자력으로 인한 상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력을 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법{Aerosol generating apparatus and method for operating the same}
본 출원에 의해 개시되는 발명은 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자력을 이용하여 커버와 케이스 간 결합력을 조절하는 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 에어로졸 생성 장치의 가열 중에, 조작 미숙, 사용자의 부주의, 조작 상 실수 등의 요인에 의해 고온으로 가열된 에어로졸 생성 장치 또는 궐련의 일부가 외부로 드러나 사용자의 피부에 화상을 입히는 등 안전 상 위험이 존재한다. 따라서, 에어로졸 생성 물질의 가열 시에 가열부가 개방되는 것을 방지함으로써 사용자 안전을 도모하는 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 과제는, 자력을 이용하여 커버의 결합력을 제어할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는, 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 커버의 결합력을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 케이스; 금속체를 구비하고, 케이스에 결합 가능한 커버; 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열부; 케이스에 배치되고, 인가되는 전류에 따라 금속체에 대한 자력을 발생시키는 자력 발생부; 및 가열부의 동작 상태에 기초하여 자력 발생부에 인가되는 전류를 제어함으로써 자력으로 인한 커버 및 케이스 간 결합력을 조절하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 제어부는, 가열부가 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 결합력이 강화되도록 자력 발생부에 인가되는 전류를 조절할 수 있다.
또한, 제어부는, 가열부가 에어로졸 생성 물질을 가열하지 않는 경우, 결합력이 약화되도록 자력 발생부에 인가되는 전류를 조절할 수 있다.
또한, 제어부는, 가열부가 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 자력 발생부에 제1 전류값의 전류를 인가하고, 가열부가 에어로졸 생성 물질을 가열하지 않는 경우, 자력 발생부에 제1 전류값 보다 작은 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다.
또한, 제2 전류값은 0일 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성을 위한 사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고, 제어부는, 입력부를 통해 사용자 입력이 수신되면, 자력 발생부에 전류를 인가하고, 이후에 가열부를 작동시킬 수 있다.
또한, 제어부는, 소정의 조건이 만족되면, 커버 및 케이스 간 분리가 용이하도록 자력 발생부에 전류의 인가를 중단할 수 있다.
또한, 제어부는, 조건이 만족되면, 가열부의 가열 동작을 중단하고, 이후에 자력 발생부에 전류의 인가를 중단 할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 사용자의 퍼프(puff)를 감지하는 퍼프 센서를 더 포함하고, 조건은, 퍼프 센서를 통해 감지한 사용자의 퍼프 횟수가 기 설정된 퍼프 제한 횟수를 초과하는 것일 수 있다.
또한, 조건은, 가열부의 가열 동작 시간이 기 설정된 제한 시간을 초과하는 것일 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고, 조건은, 입력부를 통해 가열을 중단하기 위한 사용자 입력을 수신하는 것일 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 가열부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 조건은, 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 하강하는 가열부의 온도가 기 설정된 제한 온도 미만이 되는 것일 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는 사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고, 제어부는 가열부가 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 자력 발생부에 전류를 인가하고, 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 하강하는 가열부의 온도가 기 설정된 제한 온도 미만이 되기 이전에, 입력부를 통해 에어로졸 생성을 위한 사용자 입력이 수신되면, 자력 발생부에 인가되는 전류를 유지한 채, 가열부를 재가열할 수 있다.
또한, 조건은, 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 기 설정된 대기 시간이 경과하는 것일 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치는, 사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고, 제어부는 가열부가 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 자력 발생부에 전류를 인가하고, 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 기 설정된 대기 시간이 경과하기 이전에 입력부를 통해 에어로졸 생성을 위한 사용자 입력이 수신되면, 자력 발생부에 인가되는 전류를 유지한 채, 가열부를 재가열할 수 있다.
또한, 가열부는 케이스 상부의 일 측에 배치되고, 자력 발생부는 케이스 상부의 다른 일 측에 배치되며, 금속체는 커버가 케이스 상부에 결합 시, 케이스 상부의 다른 일 측이 마주보는 커버의 일 측에 구비될 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는 케이스; 금속체를 구비하고, 케이스에 결합 가능한 커버; 케이스에 배치되고, 인가되는 전류에 따라 서셉터에 유도 전류를 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 금속체에 대한 자력을 발생시키는 코일; 및 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 에어로졸 생성 물질의 가열 상태 및 자력으로 인한 커버 및 케이스 간 결합력을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 제어부는, 에어로졸 생성 물질의 가열 상태에 기초하여 커버 및 케이스 간 결합력을 조절할 수 있다.
또한, 제어부는, 에어로졸 생성 물질이 가열되는 상태인 경우, 코일을 통해 자력을 발생시켜 커버 및 케이스 간 결합력을 강화할 수 있다.
다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 케이스 및 케이스에 결합 가능한 커버를 구비하는 에어로졸 생성 장치의 동작 방법으로서, 에어로졸 생성 장치는, 커버에는 금속체를 구비하고, 케이스에는, 인가되는 전류에 따라 금속체에 대한 자력을 발생시키는 자력 발생부를 구비하며, 에어로졸 생성 물질을 가열할 때 커버 및 케이스 간 결합력이 강화되도록 자력 발생부에 제1 전류를 인가하는 단계; 및 에어로졸 생성 물질을 가열하지 않을 때 결합력이 약화되도록 자력 발생부에 제1 전류보다 작은 제2 전류를 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 에어로졸 생성 물질의 가열을 위한 사용자 입력을 수신하는 단계; 커버 및 케이스 간 결합력을 강화하기 위하여 자력 발생부에 전류를 인가하는 단계; 및 전류를 인가한 이후 에어로졸 생성 물질을 가열하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 자력을 이용하여 커버의 결합력을 제어함으로써, 에어로졸 생성 물질의 가열과 관련된 사용자의 상해를 방지할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 커버의 결합력을 제어하는 코일을 제공함으로써, 에어로졸 생성 장치의 설계가 간단하고 직접적일 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 관한 블록 구성도다.
도 2는 일 실시예에 따른 커버 및 케이스가 분리된 상태의 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 커버 및 케이스가 결합된 상태의 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 5는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 가열 온도에 관한 그래프이다.
도 7은 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 8은 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 9는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 관한 블록 구성도다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "?부", "?모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 "에어로졸 생성 물질"은 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물질을 의미하며, 에어로졸 형성 기질을 의미할 수도 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 고체 또는 액체일 수 있다. 예를 들어, 고체의 에어로졸 생성 물질은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있으며, 액체의 에어로졸 생성 물질은 니코틴, 담배 추출물 및 다양한 향미제를 기초로 하는 액체 물질을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.
명세서 전체에서 "퍼프"라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 관한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 케이스(110), 커버(120), 가열부(130), 자력 발생부(160), 배터리(150), 제어부(140) 및 커버(120)에 구비되는 금속체(180)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 가열할 수 있고, 가열부(130)에 의해 에어로졸 생성 물질이 기화되어 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 사용자의 흡입에 따라 사용자에게 전달된다.
케이스(110)는 에어로졸 생성 장치(100)의 외관의 일부분을 형성하며 내부에 여러 가지 구성요소들을 수용하여 보호하는 기능을 수행한다.
케이스(110)는 자력 발생부(160)를 구비할 수 있다.
도 1에 따르면 케이스(110)는 자력 발생부(160), 가열부(130), 제어부(140) 및 배터리(150)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 그러나 도 1에 도시된 자력 발생부(160), 가열부(130), 제어부(140) 및 배터리(150)의 순서 및 배치는, 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 각 구성 요소의 배치는 케이스(110) 내부에 한정되지 않고, 케이스(110)의 외부에 배치되거나, 커버(120)의 내부 또는 외부에 배치되는 것으로 변경될 수 있다.
커버(120)는 케이스(110)에 결합 또는 분리될 수 있다.
케이스(110) 및 커버(120)는 함께 에어로졸 생성 장치(100)의 외관을 형성한다. 커버(120)는 케이스(110)에 결합되어 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구성 요소들을 보호할 수 있다.
커버(120)는 케이스(110)에 결합 시, 가열부(130)로부터 발생되는 열이 에어로졸 생성 장치(100) 외부로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이로써, 가열부(130)의 동작 중에 사용자가 부주의로 가열부(130)를 직접적으로 접촉하거나 가열부(130)에 의해 달궈진 케이스(110) 일 영역을 접촉함으로 인해 발생할 수 있는 상해를 방지할 수 있다.
또한, 커버(120)는 케이스(110)에 결합 시, 케이스(110)에 삽입되어 수용된 에어로졸 생성 물질을 고정시킴으로서 에어로졸 생성 물질이 케이스(110) 외부로 분리되어 떨어져나가는 것을 방지할 수 있다.
커버(120)는 케이스(110)에서 분리됨으로써, 커버(120)와 결합 시 가려지는 케이스(110)의 일 영역을 외부로 노출시킬 수 있다. 이로써 에어로졸 생성 물질의 잔여물 등이 제거되는 청소가 용이해질 수 있다.
커버(120)는 금속체(180)를 구비할 수 있다.
자력 발생부(160)에 의해 발생되는 자력(자기력)에 의해 금속체(180)에는 자력 발생부(160) 방향으로 인력이 작용할 수 있다.
자력 발생부(160)가 발생시키는 자력이 금속체(180)에 작용하여, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력이 상이해질 수 있다. 자력이 강해지면, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력이 강화될 수 있고, 자력이 약해지면, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력이 약화될 수 있다. 이로써, 사용자의 편의에 따라 또는 안전 상의 이유에 따라 커버(120)는 케이스(110)에 강하게 결합되거나, 커버(120)는 케이스(110)로부터 분리될 수 있다.
가열부(130)는 배터리(150)로부터 공급된 전력에 의하여 가열되고, 이로 인해 에어로졸 생성 물질을 가열 및 기화시킬 수 있다.
가열부(130)는 에어로졸을 기화시키기 위한 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는 가열부(130)의 온도를 적정 온도로 유지하기 위해 일시적으로 가열부(130)의 가열 동작을 중단하거나, 가열부(130)에 공급하는 전류를 파형을 이루는 형태로 공급할 수도 있다.
일 실시예에 따르면 에어로졸 생성 물질이 궐련에 포함되는 경우, 궐련이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입될 수 있다. 가열부(130)는 궐련의 내부 또는 외부에 위치하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
일 실시예에 따르면 에어로졸 생성 물질이 액상 카트리지에 제공되는 경우, 에어로졸 생성 물질은 카트리지(미도시)의 저장부(미도시)에 저장될 수 있다. 저장부는 저장된 에어로졸 생성 물질을 표면장력을 이용해 모세관 심지를 따라 무화기(미도시)로 전달할 수 있다. 가열부(130)는 무화기에 구비되어 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
일 실시예에 따르면 가열부(130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 가열부(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 가열부(130)가 가열될 수 있다.
일 실시예에 따르면 가열부(130)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 가열부(130)에는 에어로졸 생성 물질을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일(260)을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 액상 카트리지는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터(320)를 포함할 수 있다.
자력 발생부(160)는, 제어부(140)의 명령에 따라 자력(자기력)을 발생시키고, 그 크기를 조절할 수 있다. 자력 발생부(160)에서 발생한 자력은 커버(120)에 구비되는 금속체(180)에 인력으로 작용할 수 있다.
자력 발생부(160)는 전류가 인가되면 자력을 발생시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자력 발생부(160)에서 발생되는 자력의 크기는 인가되는 전류의 크기에 비례할 수 있다. 자력 발생부(160)는 인가되는 전류가 중단되면 자력을 더 이상 발생시키지 않을 수 있다..
자력 발생부(160)는 예를 들면, 솔레노이드 코일, 전자석 홀더, 한 면에 양극이 함께 구비되는 양극 전자석, 한 면에 하나의 극만 구비되는 단극 전자석, 절연체에 코일을 권선하여 제작되는 보빈(bobbin) 전자석 등 전류를 받아 자력을 발생시키는 모든 전자 소자일 수 있다.
배터리(150)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(150)는 가열부(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(140)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(150)는 자력 발생부(160)가 자력을 발생시킬 수 있도록 제어부(140)의 명령에 따라 자력 발생부(160)에 전류를 공급할 수 있다. 또한, 배터리(150)는 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 별도의 크래들(미도시)과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(100)의 배터리(150)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(100)가 결합된 상태에서 가열부(130)가 가열될 수도 있다.
제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)는 배터리(150) 가열부(130), 자력 발생부(160) 뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(140)는 자력 발생부(160)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 자력 발생부(160)에 인가되는 전류를 제어하여 자력 발생부(160)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(140)는 가열부(130)의 동작 상태에 기초하여 자력 발생부(160)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 가열부(130)가 동작하는 경우에는 커버(120)가 케이스(110)에 더욱 강하게 결합되도록 자력 발생부(160)를 동작하거나, 자력 발생부(160)에서 발생되는 자력을 강화할 수 있다. 제어부(140)는 가열부(130)가 동작하지 않는 경우에는 커버(120)가 케이스(110)로부터 분리되기 용이하도록 자력 발생부(160)의 동작을 중단하거나, 자력 발생부(160)에서 발생되는 자력을 약화시킬 수 있다. 제어부(140)에 의해 가열부(130) 및 자력 발생부(160)가 동작하는 방법에 대해서는 더 자세히 후술하기로 한다.
제어부(140)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(150), 가열부(130), 자력 발생부(160) 및 제어부(140) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터, 배터리를 충전하기 위한 충전 단자 등을 포함할 수 있다. 모터는 예를 들면, 가열부(130)의 가열이 완료되었음을 진동을 통해 알릴 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 LED를 포함하고, LED를 통해 가열부의 동작 상태를 표시할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다.
퍼프 감지 센서가 퍼프를 감지하는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면, 유입되는 공기의 온도와 에어로졸 생성장치의 내부의 온도와의 차이를 비교 분석 하여 퍼프를 감지할 수 있다. 또는 퍼프 감지 센서는 사용자의 퍼프에 의한 에어로졸 생성 장치(100)의 내부의 공기 흐름의 변화를 감지함으로써 퍼프를 감지할 수 있다. 또는, 퍼프 감지 센서는 가열부(130)를 이루는 전기 전도성 트랙의 저항 변화에 의하여 퍼프를 감지할 수도 있다. 또는 퍼프 감지 센서는 가열부(130)의 전압 레벨 변화에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수도 있다.
제어부(140)는 퍼프 감지 센서를 통해 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 입력부가 조작됨에 따라 에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 제어될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 예를 들면, 입력부를 통해 가열 동작을 개시하는 입력, 가열 동작을 중단하는 입력, 가열 세기, 가열 시간, 자기 발생부가 발생시키는 자력의 세기 등 다양한 입력을 수신할 수 있다. 입력부는 예를 들면 케이스(110) 외면에 설치되는 버튼, 스위치 또는 터치 스크린일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 커버 및 케이스가 분리된 상태의 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 에어로졸 생성 물질이 궐련에 포함되는 형태인 경우를 상정하여 에어로졸 생성 장치(100)를 도시하였으나, 이하에서 에어로졸 생성 물질이 궐련 형태인 경우를 상정하여 기술하는 내용은, 에어로졸 생성 물질이 액상 카트리지에 저장되는 경우에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2에 따르면, 커버(120) 및 케이스(110)가 분리된 상태에서 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 공간 및 가열부(130) 등은 외부로 노출될 수 있다. 이로써, 궐련의 사용을 종료한 사용자는 궐련을 에어로졸 생성 장치(100)로부터 분리한 후, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에 잔류할 수 있는 담배 물질을 제거하는 청소 작업을 실시할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 커버 및 케이스가 분리되기 용이하도록, 자력 발생부가 발생시키는 자력을 약화시킬 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 자력 발생부의 자력 발생을 중단 시킬 수 있다.
자력 변화로 인해 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력이 효과적으로 조절되도록 금속체(180)와 자력 발생될 수 있다. 금속체(180)와 자력 발생부(160)는 마주볼 수 있다. 예를 들면, 가열부(130)는 케이스(110) 상부의 일 측에 배치되고, 자력 발생부(160)는 케이스(110) 상부의 다른 일 측에 배치될 수 있는데, 이 때, 금속체(180)는 자력 발생부(160)가 배치된 케이스(110) 상부의 다른 일 측이 마주보는 커버(120)의 일 측에 구비될 수 있다.
자력 발생부(160)와 금속체(180)의 형태 및 배치는 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면 자력 발생부(160)는 케이스(110) 상부의 둘레를 따라서 연장되도록 배치될 수 있다. 이 때 금속체는 커버의 하부 둘레를 따라 연장되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면 자력 발생부(160)는, 자력이 전자 소자에 미치는 영향이 최소화될 수 있도록 자력이 제어부(140)는 향하지 않고, 금속체(180)를 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제어부(140)는 케이스(110) 하부에 배치되고, 자력 발생부(160)는 케이스(110) 상부에 배치되어, 자력은 상부를 향할 수 있다.
자력 발생부(160)와 금속체(180)는 사각형, 원형, 링형 등 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
케이스(110)는 그 상부에 궐련 수용부(190)를 구비할 수 있다. 궐련 수용부(190) 내부에는 가열부(130)가 배치되고, 가열부(130)는 궐련 수용부(190) 내에 장착된 궐련 및 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
케이스(110)에는 궐련 수용부(190)와 연통되는 삽입구멍(112)이 형성될 수 있고, 궐련은 삽입구멍(112)을 통해서 궐련 수용부(190) 내부로 삽입될 수 있다.
커버(120)에는 케이스(110)의 결합 시 삽입구멍(112)과 정렬되는 외부구멍(122)이 형성될 수 있다. 궐련은 외부 구멍을 통해 커버(120)를 관통할 수 있고, 케이스(110)의 삽입구멍(112)에 도달할 수 있다.
커버(120) 및 케이스(110)는 열을 잘 전달하지 않는 플라스틱 소재나, 표면에 열차단 물질이 코팅된 금속소재로 제작될 수 있다. 커버(120) 및 케이스(110)는 예를 들어 사출성형 방식이나, 3D 프린팅 방식이나, 사출성형으로 제작된 소형 부속을 조립하는 방식으로 제작될 수 있다.
가열부(130)의 형상은 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들면, 가열부(130)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열부(130)는 가열 요소의 모양에 따라 궐련의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
도 2에는 하나의 가열부(130)만이 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 에어로졸 생성 장치(100)에는 가열부(130)가 복수 개 배치될 수도 있다. 에어로졸 생성 물질이 궐련에 구비되는 경우, 복수 개의 가열부(130)들은 궐련의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 가열부(130)들 중 일부는 궐련의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련의 외부에 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 일 실시예에 따르면, 제어부(140) 및 배터리(150)는 케이스(110)의 하부에 배치될 수 있다. 제어부(140) 및 배터리(150)는 일 방향으로 연장되는 형상일 수 있으며, 케이스(110)의 연장 방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다.
배터리(150)는 케이스(110) 하부에 형성된 단자를 통해서 외부로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다.
제어부(140)는 케이스(110) 측면에 배치되는 입력부와 전기적으로 연결되어 사용자 입력을 수신할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 커버 및 케이스가 결합된 상태의 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 3에 따르면, 커버(120)는 결합 시, 케이스(110)의 궐련 수용부(190)의 일부 또는 전부를 덮을 수 있다. 궐련 수용부(190)는 가열부(130)의 궐련에 대한 가열 동작이 일어나기 때문에 온도가 상승하는 부분이다. 커버(120)가 궐련 수용부(190)를 가림으로써 가열부(130)의 열이 외부로 전달되는 것이 차단되어 사용자에게 상해를 입히는 것이 방지될 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 커버(120) 및 케이스(110)의 결합 시, 자력 발생부(160)에서 발생되는 자력을 강화하여 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 강화할 수 있다.
커버(120) 및 케이스(110)가 결합됨에 따라 금속체(180) 및 자력 발생부(160) 간 이격 거리가 분리 상태일 때보다 가까워질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 금속체(180)와 자력 발생부(160)는 마주보며 근접 배치되는 곳에서, 소정의 거리만큼 이격될 수 있다.
그러나 자력 발생부(160) 및 금속체(180)의 배치 상태가 도 3에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따르면 커버(120) 및 케이스(110)의 결합 시, 금속체(180)가 배치된 커버(120)의 영역 및 자력 발생부(160)가 배치된 케이스(110)의 영역은 중첩될 수 있다.
또한 커버(120)의 결합 시 커버(120)의 외부구멍(122)과 케이스(110)의 삽입구멍(112)이 동일 연장선 상에 정렬될 수 있다. 궐련은 외부구멍(122)을 관통하여 삽입구멍(112) 내부로 삽입될 수 있다.
궐련은 커버(120)가 분리된 상태에서도 케이스(110)의 삽입구멍(112)으로 삽입될 수 있으나, 커버(120)가 결합된 상태에서 궐련은 궐련 수용부(190) 내부로의 고정력이 더욱 강화될 수 있다
일 실시예에 따르면, 커버(120)와 케이스(110)의 사이에는 커버(120)와 케이스(110)의 결합 상태를 유지하기 위한 유지 장치(미도시)가 설치될 수 있다. 유지 장치는 예를 들어 돌기와 홈을 포함할 수 있다. 돌기가 홈에 삽입된 상태를 유지함으로써 커버(120)와 케이스(110)의 결합 상태가 유지될 수 있으며, 사용자가 가압할 수 있는 조작버튼에 의해 돌기가 이동하여 돌기가 홈으로부터 분리되는 구조가 이용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 커버(120)의 상면에는 외부 구멍을 여닫는 도어가 설치될 수 있고, 도어는 커버(120)의 상면에 설치된 레일을 따라 슬라이딩 이동 가능할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 통해 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다(S1100). 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물질이 가열되는 경우, 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S1200).
이에 따라 자력 발생부(160)는 제1 전류값에 대응되는 자력을 발생시킬 수 있다. 제1 전류값은, 커버(120) 및 케이스(110)가 분리되지 않도록 강하게 결합시키는 데 필요한 자력을 발생시키는 전류값으로서, 기 설정된 값일 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 전류값은 사용자에 의해 조절될 수 있고, 이에 따라 결합력도 조절될 수 있다.
자력에 의해 금속체(180)를 구비한 커버(120) 및 자력 발생부(160)를 구비한 케이스(110) 간 결합력이 강화될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류값의 전류가 계속적으로 인가되어 결합력이 유지될 수 있도록 한다. 이로써, 가열 동작 중에 커버(120)가 케이스(110)에 강하게 결속되어, 사용자 미숙으로 커버(120)가 벗겨지는 등의 사고가 방지될 수 있다.
이후 사용자의 흡연이 완료되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 통한 에어로졸 생성 물질의 가열 동작을 중단할 수 있다(S1300). 가열 동작이 중단된 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S1400).
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)가 가열 동작을 중단하는 것과, 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가하는 것은 실질적으로 동시에 일어날 수 있다.
제2 전류값은 제1 전류값에 대응되는 자력보다 작은 크기의 자력을 발생시키는 전류값일 수 있다. 예를 들면, 제2 전류값은 제1 전류값보다 작은 값일 수 있다. 이로써, 흡연이 완료되어 가열 동작이 중단되면, 청소 또는 궐련의 탈착 등의 이유로 커버(120)가 케이스(110)로부터 분리될 수 있도록 커버(120) 및 케이스(110) 간의 결합력이 약화될 수 있다.
예를 들면, 제2 전류값은 0보다 큰 값일 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 제2 전류값을 지속적으로 인가함으로써, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 약화시키되, 일정 크기 이상의 결합력을 제공할 수 있다. 이로써 커버(120)가 사용자의 외력에 의해 제거되지 않는 이상 커버(120)가 케이스(110)에 결합된 상태는 유지될 수 있다.
또 다른 예를 들면, 제2 전류값은 0일 수 있다. 이 경우, 커버(120) 및 케이스(110)의 결합력은 상술한 유지 장치에 의해 기계적인 방식으로 제공될 수 있다. 이로써 커버(120) 및 케이스(110)의 결합력을 지속적으로 유지하되, 자력 발생부(160)에 인가되는 전력을 절약할 수 있다.
상술한 과정을 따라, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)의 동작 상태에 따라 자력 발생부(160)에 인가되는 전류의 크기를 상이하게 조절함으로써, 가열부(130)의 동작 상태에 커버(120) 및 케이스(110)의 결합력을 강화하거나 약화할 수 있다.
도 5는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 통해 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다(S2100). 이 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S2200). 이로써 가열 동작 동안 케이스(110) 및 커버(120) 간 결합력이 강화될 수 있다. S2100 단계는 상술한 S1100단계와 실질적으로 동일할 수 있다. S2200단계는 상술한 S1200단계와 실질적으로 동일할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열 동작 중에 소정의 조건이 만족되는지 여부를 판단할 수 있다(S2300). 소정의 조건은 흡연 완료 또는 예기치 않은 상황의 발생 등의 이유로 커버(120) 및 케이스(110)가 분리 가능한 상태로 만들어야 하는 경우를 말한다.
소정의 조건은 예를 들면, 사용자의 퍼프 횟수가 기 설정된 퍼프 제한 횟수를 초과하는 것일 수 있다.
퍼프 제한 횟수는 한 번의 흡연 행위에 흡입이 허용되는 에어로졸 생성 물질의 최대량을 흡입한 것으로 판단되는 퍼프 횟수일 수 있다. 예를 들면, 퍼프 제한 횟수는 한 번의 퍼프 시 흡입하는 에어로졸 생성 물질의 흡입량에 기초하여 계산할 때, 하나의 궐련에 포함된 에어로졸 생성 물질에 해당되는 양을 흡입한 것으로 판단되는 퍼프 횟수일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 감지된 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수를 초과하면, 가열 동작을 중단할 수 있다.
소정의 조건은 예를 들면, 가열부(130)의 가열 동작 시간이 기 설정된 제한시간을 초과하는 것일 수 있다.
제한 시간은 한 번의 흡연 행위에 흡입이 허용되는 에어로졸 생성 물질의 최대량을 흡입한 것으로 판단되는 흡연 시간일 수 있다. 예를 들면, 제한 시간은 하나의 궐련에 포함된 에어로졸 생성 물질에 해당되는 양을 흡입하는 데 소요되는 시간일 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 제한 시간이 경과하면, 가열 동작을 중단할 수 있다.
소정의 조건은 예를 들면, 입력부를 통해 흡연을 완료하기 위한 사용자 입력을 수신하는 것일 수 있다.
사용자는 자신의 기호에 따라서 더 이상 흡연을 중단하고 싶은 경우 또는 예기치 않은 일이 발생하여 흡연을 중단해야 하는 경우 등의 이유로 흡연 완료를 위한 사용자 입력을 입력할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자 입력을 수신하면, 가열부(130)의 가열 동작을 중단할 수 있다.
소정의 조건은 예를 들면, 가열부(130)의 가열 동작이 중단된 이후 하강하는 가열부(130)의 온도가 기 설정된 제한 온도 미만이 되는 것일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열 이후 하강하는 온도가 제한 온도 미만이 될 때까지 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 강화할 수 있다. 이후 가열부(130)의 온도가 제한 온도 미만이 되어 소정의 조건이 만족되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 약화시킬 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 화상을 예방할 수 있고, 또한 사용자가 연속으로 흡연할 것에 대비할 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 통해 더 자세히 후술하기로 한다.
소정의 조건은 예를 들면, 가열부(130)의 가열 동작이 중단된 이후 기 설정된 대기 시간이 경과하는 것일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열 동작 이후 대기 시간이 경과될 때까지 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 강화할 수 있다.
가열부의 온도는 가열 동작 중 상승하고, 가열 동작 이후 하강할 수 있다.
대기 시간은 커버(120) 및 케이스(110)가 분리되어도 안전한 온도까지 가열부(130)의 온도가 하강하는 데 걸리는 시간으로서, 결합력을 강화한 채로 대기하는 시간이다. 도 6을 참조하면, 대기 시간은 가열 동작이 중단된 이후 가열부(130)의 온도가 제한 온도(T0)까지 하강하는 데 소요되는 시간일 수 있다.
또는 대기 시간은 사용자의 재가열 입력에 대비하여 결합력을 강화한 채로 대기하는 시간으로서, 예를 들면 일반적으로 사용자가 에어로졸 생성 물질을 교체하는 데 소요되는 시간일 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 가열 동작이 중단된 이후, 재가열을 위한 사용자에 의해 에어로졸 생성 물질이 교체될 때까지, 커버(120) 및 케이스(110)의 결합을 강화하여, 결합된 상태를 유지할 수 있다. 재가열에 대해서는 도 6을 참조하여 더 자세히 후술한다.
이로써 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 화상을 예방할 수 있고, 또한 사용자가 연속으로 흡연할 것에 대비하여 커버(120) 및 케이스(110)가 결합된 상태를 유지할 수 있다.
소정의 조건이 만족되지 않으면, 에어로졸 생성 장치(100)는 S2200단계로 복귀하여 자력 발생부(160)에 제1 전류값을 인가할 수 있다. 소정의 조건이 만족되지 않으면, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력이 강화되어야 하므로, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가하고, 제1 전류값의 전류의 인가를 유지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 소정의 조건이 만족되면, 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S2400).
소정의 조건이 만족되면, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력이 약화되어 분리될 수 있어야 하므로, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다. 제2 전류값은 제1 전류값보다 크기가 작을 수 있다. 예를 들어, 제2 전류값은 0일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 가열부(130)가 동작하고 있는 경우에 조건이 만족되면, 가열부(130)의 동작을 중단하고, 가열부(130)의 동작이 중단됨에 따라 제2 전류값을 인가할 수 있다. 이로써 가열부(130)가 동작 중인 상태에서 커버(120)가 분리되어 케이스(110) 내부가 노출되는 것이 방지된다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 가열 온도에 관한 그래프이다.
에어로졸 생성 장치(100)는 온도 센서를 통해서 가열부(130)의 온도를 측정할 수 있다. 도 6(a)를 참조하면, 가열을 위해 상승한 가열부(130)의 온도는 가열 동작이 완료된 이후 하강할 수 있다.
도 5의 S2300 단계에서 설명한 소정의 조건은 가열부(130)의 가열 동작이 중단된 이후 하강하는 가열부(130)의 온도가 기 설정된 제한 온도(T0) 미만이 되는 것일 수 있다. 다시 말하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)의 온도가 제한 온도(T0) 미만으로 떨어지는 시점인 제1 시점(t1) 이전까지 커버(120) 및 케이스(110) 간의 결합력이 강화되도록 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부 온도가 제한 온도(T0) 이상일 때 커버(120)가 케이스(110)로부터 분리되는 것을 방지하고, 가열부(130)의 접촉으로 인한 사용자의 화상을 방지할 수 있다.
이후 가열부(130)의 온도는 하강하여, 제1 시점(t1)에서 제한 온도(T0) 미만이 될 수 있다. 제1 시점(t1)에서 에어로졸 생성 장치(100)는 커버(120) 및 케이스(110)가 분리될 수 있도록 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다.
도 6(b)을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는, 연속으로 흡연이 이루어질 수 있도록 가열 동작이 중단된 이후 가열부(130)를 재가열할 수 있다.
도 6(a)에서 설명한 대로, 가열 동작 중단 후 가열부(130)의 온도는 하강할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130) 온도가 제한 온도(T0)이상이면 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 강화할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 하강하는 가열부(130)의 온도가 제한 온도(T0) 미만이 되기 이전의 제2 시점(t2)에서 사용자로부터 재가열 입력을 수신할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 제2 시점(t2)부터 가열부(130)를 재가열할 수 있다. 구체적으로, 에어로졸 생성 장치(100)는 제2 시점(t2)에서 가열부(130)가 상온(T1)까지 냉각되기까지 기다리는 별도의 다운 타임(down time)을 두지 않고, 가열부(130)를 가열하기 시작할 수 있다.
이 때 가열부(130)의 온도는 제한 온도(T0) 이상이므로 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류값의 전류 인가를 유지하고, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력은 강화된 채 유지될 수 있다.
이로써, 가열부(130)가 재가열 되기 시작하는 제2 시점(t2)에서의 온도가 상온(T1)보다 높기 때문에, 재가열 시에는 첫 번째의 가열 시보다, 에어로졸을 생성하는 데 필요한 최고 온도(T2)까지 도달해야 하는 데 소요되는 전력량이 크게 절감될 수 있고, 최고 온도(T2)에 도달하기까지 걸리는 시간이 단축될 수 있다.
반대로, 재가열 입력을 수신하지 않고, 가열부(130)의 온도가 제한 온도(T0) 미만으로 하강하게 되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제1 전류값보다 작은 제2 전류값의 전류를 인가하여 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 약화하고, 분리가 용이하도록 한다.
도 7은 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 흡연을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다(S3100). 예를 들면, 에어로졸 생성 장치(100)는 케이스 외관에 배치된 입력부를 통해 흡연을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S3200). 이로써 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자 입력을 수신하면 먼저, 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 강화할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류값의 전류를 계속적으로 인가하여 결합력이 유지되도록 한다.
S1200 단계에서 서술한 내용들은 S3200 단계에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 통해 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다(S3300). 에어로졸 생성 장치(100)는 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 강화한 후, 가열부(130)의 가열 동작을 개시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)가 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가하는 것과, 가열부(130)를 통해 가열 동작을 시작하는 것은 실질적으로 동시에 일어날 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열 동작이 진행되는 동안 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가하는 것을 계속할 수 있다.
상술한 S1100 단계에서 서술한 내용들은 S3300 단계에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 통한 에어로졸 생성 물질의 가열 동작을 중단할 수 있다(S3400). 이후, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S3500).
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치(100)가 가열 동작을 중단하는 것과, 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가하는 것은 실질적으로 동시에 일어날 수 있다.
이로써, 커버(120) 및 케이스(110)는 가열 동작이 중단된 이후에 분리 가능한 상태가 될 수 있고, 안전성이 향상된다.
상술한 S1300 및 S1400 단계에서 서술한 내용들은 S3500 단계에도 적용될 수 있다.
도 8은 본 출원의 또 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 흡연을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다(S4100). S4100 단계는 S3100 단계와 실질적으로 동일할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S4200). 이로써 에어로졸 생성 장치(100)는 가열 동작을 시작하기 전에 커버(120) 및 케이스(110)의 결합력을 강화하여 안전을 도모할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 통해 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다(S4300). 에어로졸 생성 장치(100)는 커버(120) 및 케이스(110)의 결합력이 강화되면 가열 동작을 시작할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 가열 동작이 진행되는 동안 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 인가하는 것을 계속할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 소정의 조건을 만족하는지 여부를 판단할 수 있다(S4400). 소정의 조건은 커버(120)와 케이스(110)를 분리 가능한 상태로 만들어야 하는 경우로서, S2300 단계에서 설명한 조건과 동일할 수 있다. S2300 단계에서 서술한 내용들은 S4400 단계에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 조건이 만족되지 않으면 자력 발생부(160)에 제1 전류값의 전류를 계속적으로 인가하여 결합력이 강화되도록 한다.
조건이 만족되는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 자력 발생부(160)에 제2 전류값의 전류를 인가할 수 있다(S4500). 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)가 동작하는 경우에는 가열부(130)의 동작을 중단한 후에 커버(120) 및 케이스(110) 간 결합력을 약화할 수 있다. S2400 단계에서 서술한 내용들은 S4500 단계에도 적용될 수 있다.
도 9는 본 출원의 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치에 관한 블록 구성도다.
도 9를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(200)는 케이스(210), 커버(220), 코일(260), 전력 공급원(250), 제어부(240) 및 커버(220)에 구비되는 금속체(280)를 포함할 수 있다.
도 1의 에어로졸 생성 장치(100)에 대해서 상술한 내용들은 도 9의 에어로졸 생성 장치(200)에 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 물질을 포함하는 궐련 또는 액상 카트리지(300)는 그 내부에 서셉터(320)를 포함할 수 있다. 서셉터(320)는 에어로졸 생성 물질에 근접 또는 접촉하도록 배치될 수 있다. 서셉터(320)는 코일(260)으로부터 유도된 와전류(Eddy current)에 의해 가열될 수 있고, 열을 에어로졸 생성 물질에 전달함으로써 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 물질을 포함하는 궐련 또는 액상 카트리지(300)는 케이스(210)에 삽입되어, 코일(260)과 근접하게 위치할 수 있다.
코일(260)은 케이스(210)에 구비될 수 있다.
코일(260)은 전류를 인가받아 자력을 발생할 수 있다. 코일(260)은 금속체(280)에 자력을 작용하여, 커버(220) 및 케이스(210) 간 결합력을 변화시킬 수 있다. 제어부(240)는 코일(260)에 인가하는 전류의 성질을 조절함으로써, 커버(220) 및 케이스(210) 간 결합력을 조절할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 코일(260)에 인가하는 전류의 크기를 조절할 수 있다. 자력 발생을 위해 코일(260)에 인가되는 전류는 직류 또는 교류일 수 있다.
또한, 코일(260)은 전류를 인가받아 서셉터(320)에 와전류를 유도하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 이를 위해 코일(260)은 전력 공급원(250)을 통해 방향이 교번적으로 변하는 교류 전류를 인가받을 수 있다. 제어부(240)는 코일(260)에 인가하는 전류의 성질을 조절함으로써, 가열 동작 여부, 가열 시간, 가열 세기 등을 조절할 수 있다.
전력 공급원(250)은 코일(260)에 직류 전류 또는 교류 전류를 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전력 공급원(250)은 직류 전원을 공급하는 배터리와, 배터리로부터의 직류 전류를 교류 전류로 변화시킬 수 있는 어댑터를 포함할 수 있다. 그러나 전력 공급원(250)이 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(240)는, 코일(260)에 인가되는 전류를 조절함으로써 서셉터(320) 및 서셉터(320)를 통해 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 제어부(240)는, 사용자 입력에 따라 또는 소정의 조건에 따라 코일(260)에 인가되는 전류를 조절함으로써 자력을 발생시켜 커버(220) 및 케이스(210)의 결합력을 증가시킬 수 있다.
제어부(240)는, 코일(260)이 서셉터(320) 및 에어로졸 생성 물질을 가열하는지 여부에 기초하여, 자력을 이용하여 커버(220) 및 케이스(210) 간 결합력을 조절할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 코일(260)을 통해 서셉터(320)를 가열하는 경우에는, 커버(220) 및 케이스(210) 간 결합력이 강화되도록 코일(260)을 통해 자력을 강화할 수 있다. 또, 제어부(240)는 서셉터(320)를 가열하지 않는 경우에는, 커버(220) 및 케이스(210) 간 결합력이 약화되어 분리 가능하도록 코일(260)을 통해 발생되는 자력을 약화하거나, 자력을 해제할 수 있다.
도 9의 에어로졸 생성 장치(200)는 도 4 내지 도 8을 거쳐 설명한 에어로졸 생성 장치(200)의 동작을 수행할 수 있으며, 이 때 코일(260)은 자력 발생부(160) 및 가열부(130)의 역할을 수행할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(200)는 코일(260)을 이용함으로써 더욱 소형화될 수 있고, 사용 전력을 절약할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100, 200 에어로졸 생성 장치
110, 210 케이스
120, 220 커버
130 가열부
140, 240 제어부
150 배터리, 250 전력 공급원
160 자력 발생부
180, 280 금속체
260 코일
300 궐련 또는 액상 카트리지
320 서셉터

Claims (22)

  1. 케이스;
    금속체를 구비하고, 상기 케이스에 결합 가능한 커버;
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열부;
    상기 케이스에 배치되고, 인가되는 전류에 따라 상기 금속체에 대한 자력을 발생시키는 자력 발생부; 및
    상기 가열부의 동작 상태에 기초하여 상기 자력 발생부에 인가되는 전류를 제어함으로써 상기 자력으로 인한 상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력을 조절하는 제어부;를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가열부가 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 상기 결합력이 강화되도록 상기 자력 발생부에 인가되는 전류를 조절하는
    에어로졸 생성 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가열부가 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하지 않는 경우, 상기 결합력이 약화되도록 상기 자력 발생부에 인가되는 전류를 조절하는
    에어로졸 생성 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가열부가 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 상기 자력 발생부에 제1 전류값의 전류를 인가하고,
    상기 가열부가 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하지 않는 경우, 상기 자력 발생부에 상기 제1 전류값 보다 작은 제2 전류값의 전류를 인가하는
    에어로졸 생성 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 전류값은 0인,
    에어로졸 생성 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    에어로졸 생성을 위한 사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 상기 사용자 입력이 수신되면, 상기 자력 발생부에 전류를 인가하고, 이후에 상기 가열부를 작동시키는
    에어로졸 생성 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 자력 발생부는 솔레노이드 코일 및 전자석 중 어느 하나 또는 이들의 조합인,
    에어로졸 생성 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 소정의 조건이 만족되면, 상기 커버 및 상기 케이스 간 분리가 용이하도록 상기 자력 발생부에 전류의 인가를 중단하는
    에어로졸 생성 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조건이 만족되면, 상기 가열부의 가열 동작을 중단하고, 이후에 상기 자력 발생부에 전류의 인가를 중단하는
    에어로졸 생성 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    사용자의 퍼프(puff)를 감지하는 퍼프 센서를 더 포함하고,
    상기 조건은,
    상기 퍼프 센서를 통해 감지한 사용자의 퍼프 횟수가 기 설정된 퍼프 제한 횟수를 초과하는 것인,
    에어로졸 생성 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 조건은,
    상기 가열부의 가열 동작 시간이 기 설정된 제한 시간을 초과하는 것인,
    에어로졸 생성 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 조건은,
    상기 입력부를 통해 가열을 중단하기 위한 사용자 입력을 수신하는 것인,
    에어로졸 생성 장치.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 가열부의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 조건은,
    상기 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 하강하는 상기 가열부의 온도가 기 설정된 제한 온도 미만이 되는 것인,
    에어로졸 생성 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 가열부가 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 상기 자력 발생부에 전류를 인가하고,
    상기 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 하강하는 상기 가열부의 온도가 기 설정된 제한 온도 미만이 되기 이전에, 상기 입력부를 통해 에어로졸 생성을 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 자력 발생부에 인가되는 상기 전류를 유지한 채, 상기 가열부를 재가열하는,
    에어로졸 생성 장치.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 조건은,
    상기 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 기 설정된 대기 시간이 경과하는 것인,
    에어로졸 생성 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    사용자 입력을 수신하는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 가열부가 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 경우, 상기 자력 발생부에 전류를 인가하고,
    상기 가열부의 가열 동작이 중단된 이후 기 설정된 대기 시간이 경과하기 이전에 상기 입력부를 통해 에어로졸 생성을 위한 사용자 입력이 수신되면, 상기 자력 발생부에 인가되는 상기 전류를 유지한 채, 상기 가열부를 재가열하는,
    에어로졸 생성 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 가열부는 상기 케이스 상부의 일 측에 배치되고,
    상기 자력 발생부는 상기 케이스 상부의 다른 일 측에 배치되며,
    상기 금속체는 상기 커버가 상기 케이스 상부에 결합 시, 상기 케이스 상부의 상기 다른 일 측이 마주보는 상기 커버의 일 측에 구비되는
    에어로졸 생성 장치.
  18. 케이스;
    금속체를 구비하고, 상기 케이스에 결합 가능한 커버;
    상기 케이스에 배치되고, 인가되는 전류에 따라 서셉터에 유도 전류를 발생시켜 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 상기 금속체에 대한 자력을 발생시키는 코일; 및
    상기 코일에 인가되는 전류를 제어함으로써, 상기 에어로졸 생성 물질의 가열 상태 및 상기 자력으로 인한 상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력을 제어하는 제어부;를 포함하는
    에어로졸 생성 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어로졸 생성 물질의 가열 상태에 기초하여 상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력을 조절하는
    에어로졸 생성 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    에어로졸 생성 물질이 가열되는 상태인 경우, 상기 코일을 통해 자력을 발생시켜 상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력을 강화하는
    에어로졸 생성 장치.
  21. 케이스 및 상기 케이스에 결합 가능한 커버를 구비하는 에어로졸 생성 장치의 동작 방법으로서,
    상기 에어로졸 생성 장치는, 상기 커버에는 금속체를 구비하고, 상기 케이스에는, 인가되는 전류에 따라 상기 금속체에 대한 자력을 발생시키는 자력 발생부를 구비하며,
    에어로졸 생성 물질을 가열할 때 상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력이 강화되도록 상기 자력 발생부에 제1 전류를 인가하는 단계; 및
    에어로졸 생성 물질을 가열하지 않을 때 상기 결합력이 약화되도록 상기 자력 발생부에 상기 제1 전류보다 작은 제2 전류를 인가하는 단계;를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    에어로졸 생성 물질의 가열을 위한 사용자 입력을 수신하는 단계;
    상기 커버 및 상기 케이스 간 결합력을 강화하기 위하여 상기 자력 발생부에 전류를 인가하는 단계; 및
    상기 전류를 인가한 이후 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 단계;를 더 포함하는
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.

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