KR102187256B1 - 흡입 조건을 조절할 수 있는 미세 입자 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 흡입 조건을 조절할 수 있는 미세 입자 발생 장치 또는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로 특히 전기 가열을 통하여 미세 입자를 발생시키는 장치 또는 에어로졸을 생성하는에 있어서 히터를 제어하여 흡입 조건을 변경할 수 있는 미세 입자 발생 장치 또는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.

Description

흡입 조건을 조절할 수 있는 미세 입자 발생 장치{FINE PARTICLE GENERATOR CAPABLE OF ADJUSTING SUCTION CONDITIONS}
본 개시는 흡입 조건을 조절할 수 있는 미세 입자 발생 장치 또는 에어로졸 생성 장치에 관한 것으로 특히 전기 가열을 통하여 미세 입자를 발생시키는 장치 또는 에어로졸을 생성하는 장치에 있어서 히터를 제어하여 흡입 조건을 변경할 수 있는 미세 입자 발생 장치 또는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
공기 중의 미세 입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자 담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식 면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.
또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 이러한 전자 담배에서는, 건조 담배잎이 채워지는 궐련부의 구성을 갖는 통상의 담배와는 다르게, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 전자 담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자 담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑같은 메카니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.
그러나, 종전의 전자 담배는 사용자의 기호와는 상관 없이 흡입횟수, 흡입시간 등이 미리 설정되어 일률적으로 작동되기 때문에 편의성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 일반적인 전자담배는 기화재의 종류에 관계없이 설정된 온도로 히터가 동작되어 기화재의 종류에 따라 사용자의 기호에 맞는 흡입감을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
본 개시는 연소를 수반하지 않으며 흡입 물질을 다양화할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 개시는 사용자가 자기 기호에 맞게 자유롭게 흡입 조건을 변경할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 개시는 퍼프에 따라 인가되는 공기를 센싱하여 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제 1 측면은 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치; 미세 입자의 흡입 조건을 변경할 수 있는 흡입 조건 변경 수단; 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치;를 포함하고, 히터는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치와 연결되어 축전장치에 전력을 공급하여 주는 외장 전력 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 흡입 조건 변경 수단은 적어도 두 개 이상의 소정의 흡입 조건 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 흡입 조건을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 흡입 조건 변경 수단은 입력 장치를 포함하고, 입력 장치를 통한 사용자 입력을 받아 흡입 조건을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 미세 입자의 흡입 조건은 적어도 히터의 온도를 구성요소로 하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 기화재로서 서로 다른 최소 기화 온도를 가지는 다수의 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 다수의 기화 물질 중 적어도 일부는 니코틴을 포함하고 그 중 일부는 서로 니코틴 함량을 달리하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 흡입조건으로서 선택된 히터의 온도를 계속 유지하여 주는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 미세 입자의 흡입 조건은 적어도 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 구성요소로 하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 감지하는 흡기 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어 장치는 흡기량을 감지하여 사용자의 흡입 행위에 의해 내려가는 히터의 온도를 예측하고 히터의 온도가 일정하게 유지되도록 전력 공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 기화재에 포함될 수 있는 RFID 태그를 인식할 수 있는 RFID 리더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 상기 제어 장치는 RFID 리더를 통하여 인식된 기화재에 따라 온도 제어 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 기화재로서 인체에 무해한 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 기화재로서 인체에 유익한 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 기화재로서 인체에 약리작용을 발생시키는 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 일 실시예에 따라, 기화재로서 피톤치드 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 개시의 제 2 측면은 에어로졸 생성 장치에 있어서, 퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 센서; 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 기설정된 범위 내로 온도를 유지하는 상기 히터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 센싱 결과는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 포함하고, 상기 프로세서는 상기 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 따라 하강하는 상기 히터의 예측 온도를 결정하고, 상기 히터의 온도가 기설정된 범위 내로 유지되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 상기 예측 온도에 따라 제어할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 의해 상기 히터의 온도가 소정 온도 이하로 낮아지기 전에 상기 히터에 전력이 공급되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다.
또한, 상기 센서는 상기 퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나를 센싱하고, 상기 프로세서는 상기 센싱된 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나에 기초하여 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 3 측면은 에어로졸 생성 방법에 있어서, 퍼프에 따라 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 단계; 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계; 및 상기 히터에 대한 전력 공급의 제어에 따라 기설정된 범위 내로 상기 히터의 온도를 유지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 4 측면은 에어로졸 생성 장치에 있어서, 퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 센서; 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 온도 제어 프로파일을 결정하고, 상기 온도 제어 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 프로세서; 및 상기 프로세서의 제어에 따라 에어로졸을 발생시키는 상기 히터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 복수개의 온도 제어 프로파일 중 상기 센싱 결과에 대응되는 하나의 온도 제어 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 상기 센싱 결과는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 포함하고, 상기 프로세서는 복수개의 온도 제어 프로파일 중에서 상기 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 대응하는 온도 제어 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 상기 센서는 상기 퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나를 센싱하고, 상기 프로세서는 상기 센싱된 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나에 기초하여 복수개의 온도 제어 프로파일 중 하나의 온도 제어 프로파일을 결정할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 5 측면은 에어로졸 생성 방법에 있어서, 퍼프에 따라 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 단계; 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 온도 제어 프로파일을 결정하고, 상기 온도 제어 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계; 및 상기 히터에 대한 전력 공급의 제어에 따라 에어로졸을 발생시키는 상기 히터를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 제 6 측면은 제 3 측면 및 제 5 측면 중 어느 하나의 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
본 개시에 따르면, 연소가 수반되지 않는 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 개시에 따르면, 사용자가 자기 기회에 맞게 흡입 조건을 변경할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 개시에 따르면, 사용되는 기화재에 가장 적합한 온도 프로파일로 기화재를 가열하여 기화 물질 흡입시의 만족감을 높일 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 퍼프 또는 흡입에도 불구하고 히터의 온도가 일정 수준이상으로 유지될 수 있다.
또한, 본 개시에 따르면, 흡입 또는 퍼프를 통해 인가되는 공기에 대응되는 온도 제어 프로파일로 미세 입자 발생 장치가 동작할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 미세 입자 발생장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에 수용된 상태에서 사용이 가능한 상태를 보여주기 위한 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에서 분리되는 과정을 보여주기 위한 사시도이다.
실시 예들에서 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 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.
본 개시는 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치; 미세 입자의 흡입 조건을 변경할 수 있는 흡입 조건 변경 수단; 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치;를 포함하고, 히터는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치와 연결되어 축전장치에 전력을 공급하여 주는 외장 전력 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 흡입 조건 변경 수단은 적어도 두 개 이상의 소정의 흡입 조건 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 흡입 조건을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 흡입 조건 변경 수단은 입력 장치를 포함하고, 입력 장치를 통한 사용자 입력을 받아 흡입 조건을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자의 흡입 조건은 적어도 히터의 온도를 구성요소로 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 기화재로서 서로 다른 최소 기화 온도를 가지는 다수의 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 다수의 기화 물질 중 적어도 일부는 니코틴을 포함하고 그 중 일부는 서로 니코틴 함량을 달리하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치는 흡입 조건으로서 선택된 히터의 온도를 계속 유지하여 주는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자의 흡입 조건은 적어도 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 구성요소로 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 감지하는 흡기 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 제어 장치는 흡기량을 감지하여 사용자의 흡입 행위에 의해 내려가는 히터의 온도를 예측하고 히터의 온도가 일정하게 유지되도록 전력 공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치는 기화재에 포함될 수 있는 RFID 태그를 인식할 수 있는 RFID 리더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 제어 장치는 RFID 리더를 통하여 인식된 기화재에 따라 온도 제어 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 기화재로서 인체에 무해한 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 기화재로서 인체에 유익한 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 기화재로서 인체에 약리작용을 발생시키는 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 기화재로서 피톤치드 물질이 포함된 기화재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 본 개시는 실시예들과 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 또한 에어로졸은 미세 입자를 포함하는 공기를 의미할 수 있으며, 이하에서 미세 입자 발생 장치는 에어로졸을 생성하거나 발생시키는 장치를 의미할 수 있다. 기재의 편의상 이하에서 미세 입자는 에어로졸을 포함하는 개념으로 이해될 수 있다. 따라서 미세 입자를 생성 또는 발생시킨다는 것은 미세 입자를 포함하는 에어로졸을 생성 또는 발생시키는 것을 의미할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치와 외장 전력 공급 장치의 단면도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 외장 전력 공급 장치(1000)는 분리될 수 있는 각각의 케이스(200)를 구비하고, 각각의 케이스(200)에는 외장 전력 공급 장치(1000)의 구성요소들이 장착될 수 있게 내부가 구획되어 형성되어 있으며, 다수의 후크(205)와 걸림홈(206)을 구비하고 있어서 케이스(200)와 케이스(200)가 체결될 수 있는 구조이다. 보조 축전 장치(400)와 보조 전력 공급 장치(500)는 외장 전력 공급 장치(1000)의 수용부(401)에 장착될 수 있으며, 충전 수용부(300)의 양측면에 형성된 홀(301)을 통해 힌지(303)를 게재하여 케이스(200)의 내부에 형성되어 있는 요홈(202)에 힌지(303)를 삽입하여 충전 수용부(300)가 외장 전력 공급 장치(1000)의 케이스(200)에 장착될 수 있다. 충전 수용부(300)는 미세 입자 발생 장치(100)를 수용할 수 있도록 형성되어 있으며, 보조 전력 공급 장치(500)와 보조 축전 장치(400)는 배선으로 연결되어 있고, 보조 전력 공급 장치(500)는 충전 수용부(300)에 형성된 충전단자(302)와 배선(207)으로 연결되어 있다.
보조 전력 공급 장치(500)는 USB포트(506)과 같은 케이스에 내장된 통상적인 외부 전원을 통해 보조 축전 장치(400)가 충전될 수 있도록 제어하며, LED(501)를 통해 보조 축전 장치(400)의 충전 상태를 표시한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면 LED(501)는 각각 3개의 LED를 구비하여, 충전된 전력량에 따라 하나의 LED를 점등하거나, 두개 또는 세개의 LED를 점등할 수 있으며, 세개의 LED가 점등된 경우에는 보조 축전장치(400)가 최고치로 충전된 상태를 가리킨다. LED(501)의 각각의 LED는 LED(501)가 장착된 케이스(200)에 결합되는 다른 케이스(200)에 구비된 홀(505)을 통해 케이스 외부로 LED(501)를 점등할 수 있다. 또한 케이스(200) 내부에는 홀(504)을 통해 케이스(200) 외부로 도출되는 버튼(503)을 구비하고 있으며, 버튼(503)은 케이스(200) 내에서 고정돌기(502)에 의해 지지된다. 버튼(503)은 배선으로 보조 전력 공급 장치(500)와 연결되어 있으며, 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 케이스와 수직으로 평행하게 수용된 상태에서 버튼(503)을 누르면 보조 전력 공급 장치(500)는 충전 수용부(300)의 충전단자(302)를 통해 미세 입자 발생 장치(100)의 흡입 개구에 열을 가해 미세 입자 발생 장치(100)에 묻어 있는 재나 이물질을 녹여주어 청소하는 기능을 수행하며, 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 케이스(200)와 기울어져서 수용된 상태에서 버튼(503)을 누르면 보조 전력 공급 장치(500)는 보조 축전 장치(400)의 전력을 충전 수용부(300)의 충전단자(302)를 통해 미세 입자 발생 장치(100)에 공급하여 미세 입자 발생장치(100)를 예열시킨다. 충전 수용부(300)에 구비된 충전단자(302)는 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 미세입자 발생 장치(100)에 충전단자(302)와 대향되어 구비된 충전단자(30)와 접속하게 되며, 보조 전력 장치(500)의 제어로 보조 축전 장치(400)에 충전된 전력을 보조 전력 장치(500)의 제어로 미세 입자 발생 장치(100)에 공급할 수 있다. 보조 전력 장치(500)는 무선통신포트를 구비하여 유선뿐만 아니라 무선으로 직접 미세 입자 발생 장치(100)에 전력을 공급하는 것도 가능하다.
또한 케이스(200)에는 자석(201)을 구비하며, 충전 수용부(300)에는 자석(201)에 대향되는 소정의 위치에 자석을 구비하여 자력에 의해 케이스(200)에 장착된다. 또한 케이스(200)의 하부에도 자석(204)이 경사지게 설치되며, 자석(204)과 같은 높이의 위치에 구비된 미세 입자 발생 장치(100)의 자석(60)과 서로 자력에 의해 미세 입자 발생 장치(100)가 충전수용부(300)에 수용될 수 있도록 한다.
도 3은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일실시예의 요부를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치는 미세 입자 발생 장치를 예열하기 위해 누를 수 있는 버튼(40)과 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 히터(20)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(70)와 히터(20)를 제어하기 위한 제어 장치(50)를 포함한다. 히터(20)는, 카트리지(10)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련 형태의 전자 담배를 카트리지(10)에 삽입하면 히터(20)가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 제어 장치(50)는 히터(20)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가하여 충전이 필요한 경우나, 미세 입자 발생 장치(100) 가 작동 준비가 완료된 경우에는 모터(80)를 구동하여 미세 입자 발생 장치(100)가 진동하게 되어 사용자가 인식할 수 있도록 한다. 또한 제어 장치(50)는 축전장치(70)의 전력 잔량을 미세 입자 발생 장치(100)에 형성된 별도의 표시수단을 통해 표시해 주며, 히터(20)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가할 경우에도 표시수단을 통해 상태를 표시할 수 있다. 축전장치(70)는 미세 입자 발생 장치(100)가 외장 전력 공급장치(1000)의 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 충전 수용부(300)의 단자(302)와 접속하는 미세 입자 발생 장치(100)의 충전단자(30)을 통해 배선으로 연결되어 전력을 공급받을 수 있으며, 미세 입자 발생 장치(100)가 전력을 공급받을 때 제어 장치(50)는 축전장치(70)에 공급되는 전력을 표시수단을 통해 표시할 수 있다. 미세 입자 발생 장치(100)는 충전단자(30)를 통해 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전단자(302)와 데이터통신이 가능하다. 또한 미세 입자 발생 장치(100)에는 별도의 무선통신포트를 구비하여 제어 장치(50)가 미세 입자 발생 장치(100)에 구비된 무선통신포트를 통해 외장 전력 공급 장치(1000)에 구비된 무선통신포트를 통해서 보조 전력 장치(500)와 데이터 통신이 가능하여 무선으로도 외장 전력 공급 장치(1000)로부터 전력을 공급 받을 수 있다. 축전장치(70)는 미세 입자 발생 장치(100)로부터 분리가 가능하며, 외장 전력 공급 장치(1000)에는 축전장치(70)를 수용할 수 있는 다수의 수용부를 형성하여 미세 입자 발생 장치(100)로부터 분리된 축전장치(40)를 하나 혹은 다수 수용하여 충전하는 것도 가능하다. 또한 본 개시는 실시예에 따라 미세 입자 발생 장치(100)에는 광 에너지나 기계적 에너지 등의 외부에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전수단을 내장하여 전력을 발생시켜 축전장치(70)를 충전시키는 것도 가능하다.
도 4는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시예를 도시한 블럭도이다. 도 4를 참조하면 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치(100)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 히터(20)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(70)와 미세 입자의 흡입 조건을 변경할 수 있는 흡입 조건 변경 수단(90) 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치(50)를 포함한다. 히터(20)는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시킨다.
흡입 조건 변경 수단(90)은 입력장치를 포함하고, 입력장치를 통해 사용자가 흡입 조건을 입력하고, 입력된 흡입 조건을 변경할 수 있다. 흡입 조건 변경 수단(90)은 적어도 두 개 이상의 소정의 흡입 조건 중 어느 하나를 선택하는 방식으로 흡입 조건을 변경할 수 있다. 흡입 조건은 히터(20)의 온도를 구성요소로 하여 온도를 조절할 수 있으며, 제어 장치(50)는 흡입 조건으로서 선택된 히터(20)의 온도를 유지시켜준다. 예를 들어, 사용자는 기화재의 종류에 따라 설정온도, 온도유지시간 등의 흡입조건을 흡입 조건 변경 수단(90)을 통해서 설정할 수 있다. 따라서, 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)를 사용할 때 기화재의 종류에 따라 만족스러운 흡입감을 제공할 수 있는 온도로 작동시켜 미세 입자 발생 장치(100)를 사용할 수 있다.
또한 본 개시는 실시예에 따라 흡입 조건은 적어도 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 구성요소로 할 수 있으며, 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 감지하는 흡기 센서(91)를 포함할 수 있다. 따라서, 제어 장치(50)는 흡기 센서(91)를 통해 흡기량을 감지하여 사용자의 흡입 행위에 의해 하강하는 히터(20)의 온도를 예측하고 히터(20)의 온도가 일정하게 유지되도록 전력 공급을 제어함으로써, 무화량을 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따른 제어 장치(50)는 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과를 흡기 센서(91)로부터 획득하고, 흡기 센서(91)로부터 획득한 센싱 결과에 따라 히터(20)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(50)는 히터(20)가 기설정된 범위 내로 온도를 유지하도록 히터에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(50)는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 따라 하강하는 히터(20)의 예측 온도를 결정하고, 히터(20)의 온도가 기설정된 범위 내로 유지되도록 히터(20)에 대한 전력 공급을 결정된 예측 온도에 따라 제어할 수 있다. 일 예로, 제어 장치(50)는 퍼프 또는 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기에 의해 히터(20)의 온도가 소정 온도 이하로 낮아지기 전에 히터(20)에 전력이 공급되도록 히터(20)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 제어 장치(50)는 흡기 센서(91)로부터 획득한 정보를 이용하여 히터(20)를 제어할 수 있다. 제어장치(50)는 흡기 센서(91)로부터 획득한 정보에 따라 히터(20)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(50)는 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기의 양, 공기의 온도, 공기의 이동 속력 등에 대한 정보를 흡기 센서(91)로부터 획득하고, 흡기 센서(91)로부터 획득한 정보에 기초하여 히터(20)의 온도가 기설정된 범위 내로 유지되도록 히터(20)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다.
제어 장치(50)는 히터(20)의 온도뿐만 아니라, 히터(20)의 온도 유지 시간을 조절함으로써, 무화량을 조절할 수 있다. 흡기 센서(91)는 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 흡기 센서(91)는 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기의 양, 공기의 온도, 공기의 이동 속력 등을 센싱할 수 있다. 또한, 흡기 센서(91)는 데이터를 제어장치(50)에 제공할 수 있다. 흡기 센서(91)에서 센싱된 데이터는 제어장치(50)로 전송될 수 있다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 기화재로서 서로 다른 최소 기화 온도를 가지는 다수의 기화 물질이 포함된 기화재를 사용할 수 있으며 다수의 기화 물질 중 적어도 일부는 니코틴을 포함하고 그 중 일부는 서로 니코틴 함량을 달리할 수 있다. 사용자는 기화물질의 종류, 니코틴 함량 등을 참고하여 기화재의 종류에 따라 상술한 바와 같이 흡입 조건 변경 수단(90)의 입력장치를 통해 흡입 조건을 선택 또는 변경할 수 있다.
또한 본 개시는 실시예에 따라, 미세 입자 발생 장치는 기화재에 포함될 수 있는 RFID 태그를 인식할 수 있는 RFID 리더(92)를 포함한다. RFID 태그에는 기화재의 종류, 기화물질, 니코틴 함량에 관한 정보를 포함할 수 있으며, 제어 장치(50)는 RFID 리더(92)를 통하여 인식한 상기와 같은 기화재의 정보에 따라 설정되어 있는 최적의 온도 제어 프로파일로 변경할 수 있다. 따라서, 제어 장치(50)는 변경된 최적의 온도 제어 프로파일에 따라 히터(20)를 제어하여 사용자에게 최적의 무화량과 흡입감을 제공할 수 있다. 제어 장치(50)는 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터(20)에 대한 온도 제어 프로파일을 결정하고, 결정된 온도 제어 프로파일에 따라 히터(20)에 대한 전력 공급을 제어할 수 있다. 히터(20)는 제어 장치(50)의 제어에 따라 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(50)는 복수개의 온도 제어 프로파일 중 센싱 결과에 대응되는 하나의 온도 제어 프로파일을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(50)는 사용자의 1회의 흡입 행위당 발생하는 흡기량에 대응하는 온도 제어 프로파일을 복수개의 온도 제어 프로파일 중에서 결정할 수 있다. 다른 예로, 제어 장치(50)는 흡기 센서(91)에 의해 센싱된 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나에 기초하여 복수개의 온도 제어 프로파일 중 하나의 온도 제어 프로파일을 결정할 수 있다. 제어 장치(50)는 히터(20)의 온도, 온도 유지 시간, 시간 변화에 따른 온도 변화량 등을 결정된 온도 제어 프로파일에 대응되도록 결정함으로써, 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 결정되는 온도 제어 프로파일로 미세 입자 발생 장치(100)를 동작시켜 만족스러운 흡입감을 제공할 수 있다. 예를 들면, 미세 입자 발생 장치(100)는 최초에 흡입 또는 퍼프에 따라 미세 입자 발생 장치(100)로 인가되는 공기를 센싱하여 현재 이용되는 기화재를 결정한 후, 결정된 기화재에 대응되는 온도 제어 프로파일로 동작할 수 있다. 다른 예로, 사용자가 최초 흡연 시작시 강하게 3번 흡입한 경우, 과가열 모드의 온도 제어 프로파일로 미세 입자 발생 장치(100)가 동작할 수 있다. 또한 본 개시는 실시예에 따라, 다양한 기화재를 사용할 수 있으며, 예를 들어, 기화재로서 인체에 무해한 기화 물질이 포함된 기화재를 사용하거나, 인체에 유익한 기화 물질이 포함된 기화재, 인체에 약리작용을 발생시키는 물질이 포함된 기화재, 피톤치드 물질이 포함된 기화재 등 기호에 따라 다양한 기화재를 사용할 수 있으며, 이러한 기화재의 종류에 따라 온도 제어 프로파일을 미리 설정하거나, 사용자가 흡입 조건을 선택하여 미세 입자 발생 장치(100)를 사용가능하다.
일 실시 예에 따른 제어장치(50)는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 프로세서(미도시)는 정보 또는 데이터를 처리하는 구성으로서, 제어장치(50)를 구현할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에 수용된 상태에서 사용이 가능한 상태를 보여주기 위한 사시도이다. 도 5를 참조하면 미세 입자 발생 장치(100)이 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전 수용부(300)에 수용되어 전력을 공급받을 수 있으며, 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)를 사용하고자 하는 경우에 미세 입자 발생 장치(100)가 자석(60)에 의해 외장 전력 공급 장치(1000)의 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 미세 입자 발생 장치(100)의 하단부를 밀어주게 되면 미세 입자 발생 장치(100)에 구비된 자석(60)에 의해 미세 입자 발생 장치(100)가 충전 수용부(300)에 수용된 상태에서 충전 수용부(300)가 케이스에 구비된 소정 각도로 경사진 자석(204)에 밀착하게 되어 결과적으로 미세 입자 발생 장치(100)가 케이스(200) 외부로 소정 각도 경사져서 미세 입자 발생 장치(100)의 상부 일부분이 외부로 도출되게 되며, 사용자는 궐련 형태의 전자담배를 미세 입자 발생 장치(100)의 카트리지(10)에 삽입하고, 외장 전력 공급 장치(1000)의 버튼(503)을 눌러서 미세 입자 발생 장치(100)를 예열시키고 사용이 가능하다. 따라서, 미세입자 발생 장치(100)가 외장 전력 공급 장치(1000)로부터 전력을 공급받으면서, 흡입이 중단되지 않고 연속적으로 사용이 가능하다.
도 6은 일 실시예에 따른 미세 입자 발생 장치가 외장 전력 공급 장치에서 분리되는 과정을 보여주기 위한 사시도이다. 도 6을 참조하면 사용자가 미세 입자 발생 장치를 외장 전력 공급 장치로부터 분리할 경우에는 상술한 바와 같이 미세 입자 발생 장치(100)가 외부 전력 공급 장치(1000)에 기울어져 일부가 도출된 상태에서 미세 입자 발생 장치(100)에 소정의 힘을 가하여 미세 입자 발생 장치(100)과 외부 전력 공급 장치(1000)의 자력을 극복하고 인출할 수도 있다.
본 개시는 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000 : 외장 전력 공급 장치 100 : 미세 입자 발생 장치
200 : 케이스 300 : 충전 수용부
400 : 보조 축전 장치 500 : 보조 전력 공급 장치
201 : 자석 202 : 요홈
203 : 배선 204 : 자석
205 : 후크 206 : 걸림홈
207 : 배선 301 : 홀
302 : 충전단자 303 : 힌지
401 : 수용부 501 : LED
502 : 고정돌기 503 : 버튼
504, 505 : 홀 506 : USB포트
10 : 카트리지 20 : 히터
30 : 충전단자 40 : 버튼
50 : 제어장치 60 : 자석
70 : 축전장치 80 : 모터
90 : 흡입 조건 변경 수단 91 : 흡기 센서
92 : RFID 리더

Claims (11)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 센서;
    상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 기설정된 범위 내로 온도를 유지하는 상기 히터를 포함하고,
    상기 센싱 결과는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 따라 하강하는 상기 히터의 예측 온도를 결정하고, 상기 히터의 온도가 기설정된 범위 내로 유지되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 상기 예측 온도에 따라 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 의해 상기 히터의 온도가 소정 온도 이하로 낮아지기 전에 상기 히터에 전력이 공급되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나를 센싱하고,
    상기 프로세서는 상기 센싱된 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나에 기초하여 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 에어로졸 생성 장치.
  5. 에어로졸 생성 방법에 있어서,
    퍼프에 따라 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 단계;
    상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계; 및
    상기 히터에 대한 전력 공급의 제어에 따라 기설정된 범위 내로 상기 히터의 온도를 유지하는 단계를 포함하고,
    상기 센싱 결과는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 포함하고,
    상기 전력 공급을 제어하는 단계는,
    상기 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 따라 하강하는 상기 히터의 예측 온도를 결정하고, 상기 히터의 온도가 기설정된 범위 내로 유지되도록 상기 히터에 대한 전력 공급을 상기 예측 온도에 따라 제어하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 방법.
  6. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 센서;
    상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 온도 제어 프로파일을 결정하고, 상기 온도 제어 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 프로세서; 및
    상기 프로세서의 제어에 따라 에어로졸을 발생시키는 상기 히터를 포함하고,
    상기 센싱 결과는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 포함하고,
    상기 프로세서는 복수개의 온도 제어 프로파일 중에서 상기 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 기초하여 하나의 온도 제어 프로파일을 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 퍼프에 따라 상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나를 센싱하고,
    상기 프로세서는 상기 센싱된 공기의 양, 공기의 온도 및 공기의 이동 속력 중 적어도 하나에 기초하여 상기 복수개의 온도 제어 프로파일 중 하나의 온도 제어 프로파일을 결정하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 에어로졸 생성 방법에 있어서,
    퍼프에 따라 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기를 센싱하는 단계;
    상기 에어로졸 생성 장치로 인가되는 공기에 대한 센싱 결과에 따라 히터에 대한 온도 제어 프로파일을 결정하고, 상기 온도 제어 프로파일에 따라 상기 히터에 대한 전력 공급을 제어하는 단계; 및
    상기 히터에 대한 전력 공급의 제어에 따라 에어로졸을 발생시키는 상기 히터를 포함하고,
    상기 센싱 결과는 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량을 포함하고,
    상기 전력 공급을 제어하는 단계는,
    복수개의 온도 제어 프로파일 중에서 상기 사용자의 1회의 흡입 행위 당 발생하는 흡기량에 대응하는 온도 제어 프로파일을 결정하는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 방법.
  11. 제 5 항 및 제 10 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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