KR102240404B1 - 퍼프 인식을 통한 적응적인 피드백을 제공하는 에어로졸 생성 디바이스 및 방법 - Google Patents

퍼프 인식을 통한 적응적인 피드백을 제공하는 에어로졸 생성 디바이스 및 방법 Download PDF

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Abstract

홀더에 있어서, 전원을 공급하는 배터리; 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 센서; 적어도 하나의 출력부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지하고, 상기 감지 결과에 기초한 퍼프 특성 데이터에 기초하여 적어도 하나의 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 홀더가 개시된다.

Description

퍼프 인식을 통한 적응적인 피드백을 제공하는 에어로졸 생성 디바이스 및 방법{Method and apparatus for providing adaptive feedback through puff recognition}
본 발명은 에어로졸 생성 디바이스에 관한 발명으로써 특히 사용자의 퍼프를 인식하여 다양한 피드백을 제공하고자 한다.
기존의 흡연 물품들은 사용 중에 에어로졸 생성 물질을 직접 연소 시킴으로써 에어로졸을 생성하는 방법을 사용하였다. 그러나 에어로졸 생성 물질을 직접 연소시키는 경우, 원하지 않는 휘발성 화합물들이 발생하게 되어 건강상의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 최근에는 에어로졸 생성 물질을 연소시키지 않고 가열함으로써, 원하지 않는 휘발성 화합물이 발생되지 않으면서도 궐련의 풍미를 제공하는 다양한 에어로졸 생성 디바이스가 개발되고 있다.
다만, 에어로졸 생성 디바이스는 기존 연소식 궐련에 비해 사용자에게 충분한 만족감을 제공하지 못할 수도 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 디바이스는 기존의 연소식 궐련이 제공하는 느낌들과 다소 상이하며, 퍼프 횟수, 에어로졸 물질의 생성량에서도 기존의 연소식 궐련과 차이가 있을 수 있다.
그러므로, 사용자가 에어로졸 생성 디바이스를 이용하여 최대한 흡연 감각과 유사한 느낌을 얻을 수 있도록 하는 방법이 필요하다.
본 발명은 사용자의 퍼프를 인식하여 적응적으로 피드백을 제공하고자 한다.
상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 일부 실시예는, 홀더에 있어서, 전력을 공급하는 배터리; 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 센서; 적어도 하나의 출력부; 및 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지하고, 상기 감지 결과에 상응하는 퍼프 특성 데이터에 기초하여 상기 적어도 하나의 출력부를 제어할 수 있다.
상기 센서는, 상기 히터의 온도를 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 온도 센서를 이용하여 히터의 온도 변화를 측정함으로써 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
상기 센서는, 상기 유량 센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 유량 센서를 이용하여 상기 홀더 내의 유량의 변화를 측정함으로써 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
상기 퍼프 특성 데이터는, 퍼프 강도, 퍼프 간격, 및 퍼프 횟수에 대한 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전원 장치의 전력량 또는 에어로졸 생성 물질량에 기초하여 퍼프 가능 횟수를 예측하고, 예측한 퍼프 가능 횟수를 상기 퍼프 특성 데이터에 기초하여 변경할 수 있다.
상기 제어부는 상기 적어도 하나의 출력부를 이용하여 변경된 퍼프 가능 횟수를 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 퍼프 특성 데이터에 따라 잔여 퍼프 횟수를 판단하고, 판단된 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 진동 모터의 출력 강도를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 퍼프 특성 데이터에 따라 잔여 퍼프 횟수를 판단하고, 판단된 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 LED 램프의 발광 세기 또는 점멸 간격을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 퍼프 특성 데이터에 따라 잔여 퍼프 횟수를 판단하고, 판단된 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 사운드 출력 세기 또는 출력되는 사운드의 종류를 제어할 수 있다.
상기 홀더는, 외부 케이스를 더 포함하고, 상기 제어부는, 퍼프 시의 히터 온도에 기초하여 홀더 외부의 케이스 온도를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 측정된 퍼프 강도 및 추정된 잔여 배터리량에 기초하여 잔여 퍼프 가능 횟수를 예측하고, 예측된 잔여 퍼프 가능 횟수를 출력할 수 있다.
상기 제어부는 상기 히터가 소정의 온도이상 승온될 때마다 사용자에게 알림을 제공하도록 상기 적어도 하나의 출력부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 측정된 퍼프 강도 또는 측정된 퍼프 간격에 기초하여 사용자에게 알림을 제공하도록 상기 적어도 하나의 출력부를 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 소정의 간격마다 사용자에게 퍼프가 가능함을 알리기 위해 상기 적어도 하나의 출력부를 제어할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 개시의 일부 실시예는 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지하는 단계; 상기 감지 결과에 기초하여 퍼프 특성 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 퍼프 특성 데이터에 기초하여 적어도 하나의 출력부를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 방법은, 배터리의 전력량 또는 에어로졸 생성 물질량에 기초하여 퍼프 가능 횟수를 예측하는 단계; 및 상기 예측한 퍼프 가능 횟수를 퍼프 특성 데이터에 기초하여 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 적어도 하나의 출력부를 이용하여 변경된 퍼프 가능 횟수를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로써, 본 개시의 일부 실시예는 상기 방법을 구현하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 홀더를 이용하는 사용자에게 만족감을 제공하면서도 필요한 정보를 제공할 수 있도록 퍼프 인식 기반의 피드백 방법을 제공한다.
도 1은 일부 실시예에 따른 홀더의 외관을 도시한다.
도 2는 일부 실시예에 따른 홀더의 블록도를 도시한다.
도 3 및 도 4는 일부 실시예에 따른 홀더의 개념도를 도시한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 퍼프를 감지하여 출력부를 제어하는 홀더의 제어 방법을 도시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 잔여 퍼프 가능 횟수에 따른 출력 모드 제어 방법을 도시한다.
도 7은 일부 실시예에 따른 퍼프에 따른 히터 온도의 변화를 도시한다.
도 8은 일부 실시예에 따른 퍼프에 따른 유량의 변화를 도시한다.
도 9a 내지 9c는 일부 실시예에 따른 잔여 퍼프 가능 횟수에 따른 LED 램프 출력 제어를 도시한다.
도 10은 일부 실시예에 따른 퍼프 세기와 진동 강도 간의 상관 관계를 도시한다.
도 11은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 12a 및 도 12b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 13은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 14a 및 도 14b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 15는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 16은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 17a 내지 도 17b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 18은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 홀더가 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 22a 및 22b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 23a 내지 도 23f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.
본 발명에서 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 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 프로세싱하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 에어로졸 생성 물질은 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 들면, 고체의 에어로졸 생성 물질은 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로하는 고체 물질을 포함할 수 있으며, 액체의 에어로졸 생성 물질은 니코틴, 담배 추출물 및 다양한 향미제를 기초로하는 액체 물질을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.
명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치(이하 '홀더라고 함)는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 용어 '에어로졸 생성 장치'와 '홀더'는 혼용하여 사용할 수 있다.
명세서 전체에서 퍼프라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란는 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.
명세서 전체에서 퍼프 특성 데이터란 퍼프 강도, 퍼프 간격, 퍼프 횟수에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 퍼프의 세기, 사용자의 퍼프와 퍼프 간의 시간 간격, 잔여 퍼프 가능 횟수 및 현재 총 퍼프 횟수 등에 관한 정보를 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
도 1은 일부 실시예에 따른 홀더의 외관을 도시한다.
도 1에 도시된 일 예에 따르면, 홀더(1)는 스틱 형태일 수 있다. 사용자는 홀더(1)를 기존의 궐련과 같이 손가락에 끼워 사용할 수 있다. 또한 홀더(1)는 홀더(holder) 형태일 수 있다. 즉, 고체의 에어로졸 생성 물질(3)이 홀더(1) 내에 삽입되고, 가열됨으로써 에어로졸이 생성될 수 있다. 일부 실시예에 따르면 고체의 에어로졸 생성 물질(3)은 궐련일 수 있다. 용어 '궐련'과 '에어로졸 생성 물질(3)'은 혼용하여 사용할 수 있다. 에어로졸 생성 물질(3)이 홀더(1)에 삽입되어 수행되는 동작 및 궐련의 구조는 이하에서 더 자세히 설명한다.
일부 실시예에 따르면, 에어로졸이 생성되면, 생성된 에어로졸은 필터를 통해 사용자에게 전달될 수 있다. 필터는 홀더(1)에 구비될 수도 있고, 에어로졸 생성 물질(3)에 부착될 수도 있으며 상기 예시에 제한되지 않는다.
또한 일부 실시예에 따르면 홀더(1)는 사용자에게 피드백을 제공하기 위한 적어도 하나의 출력부를 포함할 수 있다. 예를 들면, LED 표시 창(121)이나 LED 램프(122)를 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다. 홀더(1)가 포함하는 적어도 하나의 출력부에 대한 설명은 이하에서 더 자세히 설명하도록 한다.
추가적으로 일부 실시예에 따르면, 홀더(1)는 사용자의 입력에 의해 전원을 키거나 끌 수 있으며, 사용자의 퍼프를 감지될 때 전원을 킬 수도 있다. 홀더(1)의 전원이 켜졌을 때의 동작은 이하의 도 2에서 설명하도록 한다.
또한 일부 실시예에 따르면 홀더(1)는 크래들에 결합될 수 있다. 크래들에 대한 내용은 이하의 도면에서 자세히 설명한다.
도 2는 일부 실시예에 따른 홀더(1)의 블록도를 도시한다.
도 2에 도시된 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120), 센서(130), 출력부(140), 및 히터(150)를 포함할 수 있다. 그러나 도 2에 도시된 구성 요소가 모두 홀더(1)의 필수 구성 요소인 것은 아니다. 도 2에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 홀더(1)가 구현될 수도 있고, 도 2에 도시된 구성 요소보다 적은 구성 요소에 의해 홀더(1)가 구현될 수도 있다.
일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 홀더(1)의 전체 동작을 제어하도록 구성된다. 제어부(120)는 마이크로프로세서, 마이크로 컨트롤러 및 이를 포함하는 IC 회로를 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 센서(130)를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 또한 제어부(120)는 퍼프 감지 결과에 따라 퍼프 특성 데이터를 획득할 수도 있다. 제어부(120)는 퍼프 특성 데이터에 기초하여 출력부(140)를 제어할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 홀더(1)는 출력부(140)를 포함할 수 있다. 출력부(140)는 LED 표시창, LED 램프와 같은 디스플레이, 모터, 스피커, 온도 제어기 등을 포함할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다. 또한 홀더(1)는 적어도 하나의 출력부(140)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 홀더(1)가 LED 표시창, LED 램프 및 모터를 모두 포함할 수도 있다.
일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 퍼프 특성 데이터에 기초하여 출력부(140)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(120)는 잔여 퍼프 가능 횟수를 예측할 수 있고, 사용자의 퍼프를 인식하여, 잔여 퍼프 가능 횟수로부터 사용자의 퍼프 횟수를 뺀 나머지 퍼프 횟수를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(120)는 변경된 퍼프 가능 횟수를 출력할 수 있다. 제어부(120)는 배터리의 양, 에어로졸 생성 물질(예를 들면, 궐련)의 양에 기초하여 잔여 퍼프 가능 횟수를 예측할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 진동 모터의 출력 강도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 잔여 퍼프 가능 횟수가 적을수록 제어부(120)는 진동 모터의 출력이 강해지도록 제어할 수 있다. 물론 그 반대도 가능하며, 제어부(120)는 잔여 퍼프 횟수만큼 진동 모터가 진동하도록 제어할 수도 있다.
또한 제어부(120)는 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 LED 램프의 발광 세기 또는 점멸 간격을 제어할 수도 있다. 예를 들면, 잔여 퍼프 가능 횟수가 적을수록 제어부(120)는 LED 램프가 발광하는 출력이 강해지도록 제어할 수 있다. 물론 그 반대도 가능하며, 제어부(120)는 잔여 퍼프 횟수가 적을수록 빠르게 점멸하도록 LED 램프를 제어할 수도 있다.
또한 제어부(120)는 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 사운드 출력 세기 또는 출력되는 사운드의 종류를 제어할 수도 있다. 예를 들면, 잔여 잔여 퍼프 가능 횟수가 적을수록 제어부(120)는 사운드의 출력이 세지도록 스피커와 같은 사운드 출력부(140)를 제어할 수도 있다. 또한 제어부(120)는 바람 소리, 종이 타는 소리 등과 같은 다양한 종류의 사운드 중 하나를 출력하도록 사운드 출력부(140)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(120)는 퍼프 시의 히터(150)의 온도에 기초하여 홀더 외부의 케이스 온도를 제어할 수도 있다. 히터(150)의 온도가 높아도 홀더를 사용하는 사용자는 히터(150)의 온도가 높다는 것을 알 수 없을 가능성이 존재하므로, 히터(150)의 온도가 너무 높은 경우 외부 하이징 온도를 소정 이상 올림으로써, 사용자에게 히터(150)의 온도에 대한 알림을 케이스 온도 변화를 통해 제공할 수 있다.
또한 제어부(120)는 히터(150)가 소정의 온도이상 승온될 때마다 사용자에게 알림을 제공할 수 있다. 히터(150)의 온도가 소정의 온도 이상일 때 사용자에게 만족감을 줄 수 있는 최적의 에어로졸(예를 들면, 생성된 에어로졸 입자의 크기, 생성된 에어로졸의 양, 생성된 에어로졸의 온도 등의 측면을 기준으로)이 생성되므로, 제어부(120)는 사용자가 최적의 에어로졸을 퍼프할 수 있도록, 히터(150)의 온도가 소정의 온도 이상 승온될 때 출력부(140)를 제어하여 사용자에게 퍼프할 것을 알릴 수 있다.
또한 제어부(120)는 소정의 간격 마다 사용자에게 퍼프가 가능함을 알리기 위해 출력부(140)를 제어할 수도 있다. 즉, 제어부(120)는 최적의 에어로졸을 제공하기 위해 소정의 시간 간격마다 퍼프하도록 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 측정된 퍼프 강도 또는 측정된 퍼프 간격에 기초하여 사용자에게 알림을 제공하도록 출력부(140)를 제어할 수도 있다. 너무 강한 퍼프 또는 너무 짧은 간격의 퍼프는 만족할만한 에어로졸을 제공하기 어렵게 하므로, 제어부(120)는 사용자가 너무 강하게 퍼프하거나, 퍼프 간 간격이 너무 짧은 경우, 사용자가 소정의 기준에 따른 퍼프 세기와 퍼프 간격을 지킬 수 있도록 출력부(140)를 제어하여 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
센서(130)는 다양한 종류의 센서일 수 있으며, 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 센서(130)는 유량 센서 및 온도 센서를 포함할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 온도 센서를 이용하여 히터(150)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서는 히터 주위의 공기 온도를 측정하는 센서일 수도 있고, 히터의 전도성 트랙을 이용하여 히터 온도를 판별하는 센서일 수도 있다. 제어부(120)는 히터(150)의 온도를 측정함으로써, 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 유량 센서를 이용하여 홀더 내의 공기, 가스 및 에어로졸의 흐름 및/또는 유량을 측정할 수 있다. 제어부(120)는 유량의 변화를 측정함으로써 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 제어부(120)의 범용적인 구성은 이하의 도면에서 더 자세히 설명한다.
일부 실시예에 따르면, 히터(150)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의해 에어로졸 생성 물질(예를 들면, 궐련 또는 액체)을 가열시키도록 구성될 수 있다. 히터(150)의 온도는 에어로졸 생성 물질의 종류에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 구체적으로, 히터(150)의 온도는 에어로졸 생성 물질이 고체인지 액체인지에 따라 따라 달라질 수도 있고, 에어로졸 생성 물질의 고체인 경우 에어로졸 생성 물질의 두께, 구성 재료에 따라 상이할 수 있다. 배터리(110)에 대한 자세한 내용은 이하에서 더 자세히 설명한다.
또한 히터(150)는 다양한 모양으로 구성될 수 있다. 히터는 관형의 히터일 수도 있고, 판형의 히터일 수 있으며, 침 또는 봉 형태의 히터일 수도 있다. 히터(150)는 모양에 따라 에어로졸 생성 물질의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다. 히터(150)에 대한 구성은 이하에서 더 자세히 설명한다.
일부 실시예에 따르면, 제어부(120)는 히터(150) 및 배터리(110)를 제어할 수 있다. 구체적으로는 제어부(120)는 히터(150)를 소정의 온도로 예열시킬 수 있고, 배터리(110)를 제어하여 절전을 수행할 수 있다. 또한 제어부(120)는 저장된 프로파일을 이용하여 배터리(110) 및 히터(150)를 각각 다양한 모드로 구분하여 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(120)는 절전 모드나 예열 모드, 정상 흡입 모드, 또는 정상 흡입 모드 보다 더 높은 온도로 더 많은 에어로졸을 생성하지만 전력을 많이 사용하는 증폭 흡입 모드 등으로 구분하여 제어할 수도 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 배터리(110)는 적어도 하나의 전력원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 배터리(110)는 적어도 하나의 배터리를 포함할 수 있다. 배터리(110)는 외부 충전 장치에 의해 충전될 수 있으며, 충전 방식에는 제한이 없다. 또한 배터리(110)가 충전될 때는 홀더의 전원이 자동적으로 꺼지거나, 절전 모드로 동작할 수도 있다.
추가적으로, 홀더(1)는 메모리(미도시)를 더 포함할 수 있다. 메모리는 사용자 정보, 프로파일과 같은 온도 제어를 위한 데이터, 퍼프 특성 데이터 등을 저장할 수 있다.
도 3 및 도 4는 일부 실시예에 따른 홀더의 개념도를 도시한다.
도 3을 참조하면, 홀더(1)는 외부 케이스(170)를 포함할 수 있다. 외부 케이스 내에는 배터리(110), 제어부(120), 센서(130), 출력부(140), 및 히터(150)가 포함될 수 있다. 또한 홀더(1)의 외부에서 고체 에어로졸 생성 물질(3)이 삽입될 수 있다. 각 구성의 동작은 도 2에서 설명한 내용과 대응되므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 4는 도 3과 비교할 때, 홀더(1)가 액상 저장부(180)를 더 포함하는 구성을 도시하고 있다. 액상 저장부(180)는 액체 에어로졸 생성 물질이 포함되어 있다. 도 4의 홀더(1)는 고체 에어로졸 생성 물질과 액체 에어로졸 생성 물질을 동시에, 교대로, 및/또는 순차적으로 가열함으로써 에어로졸 생성 물질을 생성할 수 있다.
또한 도 4의 홀더(1)는 액체 에어로졸 생성 물질을 별도의 히터를 통해 가열할 수도 있으며, 액체 에어로졸 생성 물질과 고체 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터의 구성의 제한은 없다. 이하의 도면에서는 추가적인 홀더의 개념도에 대해 추가적으로 도시 및 설명한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 퍼프를 감지하여 출력부를 제어하는 홀더의 제어 방법을 도시한다.
단계 501에서, 홀더는 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 홀더는 유량 센서, 온도 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 유량 센서를 이용하여 홀더에 유입되는 공기량 또는 홀더로부터 유출되는 가스량을 확인함으로써, 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
또한 홀더는 온도 센서를 이용하여 히터의 온도를 측정하고 히터의 온도 변화를 확인함으로써 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 뿐만 아니라 홀더는 압력 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 인식할 수도 있으며, 홀더가 사용자의 퍼프를 감지할 수 있는 방법은 상기 예시에 제한되지 않는다.
단계 503에서, 홀더는 감지 결과에 기초하여 퍼프 특성 데이터를 획득할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 퍼프 특성 데이터란 퍼프 강도, 퍼프 간격, 퍼프 횟수에 관한 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 퍼프 특성 데이터는 사용자의 퍼프시의 압력(퍼프의 세기, 강도), 제 1 퍼프와 제 2 퍼프 간의 시간 간격, 잔여 퍼프 가능 횟수, 및 현재 총 퍼프 횟수 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 현재 총 퍼프 횟수란 홀더가 켜지거나 에어로졸 생성 물질이 삽입된 후부터 계산된 퍼프 횟수를 의미할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 사용자의 적어도 한번의 퍼프를 감지하고, 퍼프의 강도, 퍼프의 간격, 퍼프 횟수 등에 관한 정보를 획득할 수 있다.
단계 505에서, 홀더는 퍼프 특성 데이터에 기초하여 적어도 하나의 출력부를 제어할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 출력부를 제어할 수 있다. 예를 들면, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 소정의 횟수 이상인 경우 진동 모터가 약하게 진동하도록 제어하고, 잔여 퍼프 가능 횟수가 소정의 횟수 이하인 경우 진동 모터가 강하게 진동하도록 제어할 수 있다.
추가적으로, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 줄어들수록 LED 램프의 점멸 간격을 짧게 제어하거나, LED 램프의 발광 세기가 증가하도록 제어할 수 있다.
또한 일부 실시예에 따르면, 홀더는 퍼프 강도에 따라 출력부를 제어할 수도 있다. 예를 들면, 홀더는 퍼프 강도와 진동 모터의 진동 세기가 비례하도록 제어할 수 있다. 홀더가 퍼프 특성 데이터에 기초하여 적어도 하나의 출력부를 제어하는 방법은 제한 없으며, 도 2에서 설명한 내용 또한 포함될 수 있다.
도 6은 일부 실시예에 따른 잔여 퍼프 가능 횟수에 따른 출력 모드 제어 방법을 도시한다.
단계 601에서, 홀더는 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 이는 앞서 설명한 바와 대응되므로 자세한 설명은 생략한다.
단계 603에서, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 임계값 이하인지 판단할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수를 예측할 수 있다. 홀더는 에어로졸 생성 물질의 양, 배터리의 양, 기준 퍼프 강도, 사용자의 퍼프 횟수 등에 기초하여 잔여 퍼프 가능 횟수를 예측할 수 있다.
또한 잔여 퍼프 가능 횟수는 사용자의 퍼프 강도, 퍼프 간격에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 물질 및 배터리의 양에 기초하여 홀더가 예측한 최초의 잔여 퍼프 가능 횟수가 8회라 가정할 때, 사용자가 2회 퍼프 후, 사용자의 퍼프 강도 및 퍼프 간격에 따라 잔여 퍼프 가능 횟수가 6회가 아닌 5회로 예측될 수도 있다. 즉, 홀더는 퍼프 특성 데이터에 기초하여 잔여 퍼프 가능 횟수를 계산할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 계산된 잔여 퍼프 가능 횟수가 임계값 이상인지 이하인지 판단할 수 있다. 또한 홀더는 계산된 잔여 퍼프 가능 횟수를 출력할 수 있다. 홀더는 출력은 LED 표시 창 또는 LED 램프를 통해 잔여 퍼프 가능 횟수를 출력할 수 있다.
단계 605에서, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 임계값 이상인 경우 출력 모드를 유지할 수 있다. 출력 모드라 함은 홀더가 적어도 하나의 출력부를 제어하는 모드를 의미할 수 있다.
예를 들면, 출력 모드 1단계는 LED 램프의 1단계 발광 모드 및 진동 모터의 1단계 진동 모드를 의미할 수 있으며, 출력 모드 2단계는 LED 램프의 2단계 발광 모드 및 진동 모터의 2단계 진동 모드를 의미할 수 있으며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
즉, 출력 모드라 함은 홀더 내에 포함된 적어도 하나의 출력부가 출력되는 모드들의 조합을 의미할 수 있다. 구체적으로는, LED 램프의 발광 모드는 소정의 LED 점멸 세기 및 점멸 간격을 의미할 수 있으며, 진동 모터의 진동 모드는 소정의 진동 세기 및 진동 간격을 의미할 수 있으며 상기 예시에 제한되지 않는다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 임계값 이상인 경우 출력 모드를 유지할 수 있다. 즉, 홀더는 출력 모드를 변경하지 않을 수 있다. 예를 들면, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 4회 이상인 경우 출력 모드를 1단계로 유지할 수 있다.
단계 607에서, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 임계값 이하인 경우, 잔여 퍼프 가능 횟수가 0번인지 판단할 수 있다. 예를 들면, 잔여 퍼프 가능 횟수가 4회 이하라 판단되는 경우, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 0번인지 확인할 수 있다.
단계 609에서, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 0번이 아닌 경우 출력 모드를 변경할 수 있다. 예를 들면, 홀더는 잔여 퍼프 횟수가 0번은 아니지만 4회 미만인 경우, 출력 모드를 2단계로 변경할 수 있다.
또한 단계 611에서, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 0번인 경우 출력 모드를 정지할 수 있다. 즉, 홀더는 LED의 점멸을 멈추고, 진동 모터의 진동 또한 멈출수 있다.
물론 홀더는 출력 모드를 완전히 정지하는 것이 아니라, 출력 모드를 변경할 수도 있고, 기존의 출력 모드에서 사용하던 출력부와는 다른 출력부를 이용하여 에어로졸 생성 물질의 제거 또는 교체, 충전 필요를 알릴 수 있다. 예를 들면, 홀더는 잔여 퍼프 가능 횟수가 0인 경우, 더 이상 LED 램프와 진동 모터를 이용하지 않고, LED 표시 창을 이용하여 에어로졸 생성 물질의 제거 또는 교체, 홀더를 충전할 것을 사용자에게 알릴 수 있다.
도 7은 일부 실시예에 따른 퍼프에 따른 히터 온도의 변화를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이 사용자가 홀더를 통해 생성된 에어로졸을 흡입하는 동작을 퍼프라 할 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 퍼프 시에는 홀더가 가열을 통해 에어로졸 생성 물질로부터 생성한 에어로졸만 사용자에게 전달되는 것이 아니라, 홀더를 통해 외부로 유입되는 공기와 생성된 에어로졸이 혼합되어 사용자에게 전달될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 홀더는 사용자의 퍼프를 다양한 방법에 의해 감지할 수 있다. 예를 들면, 홀더는 압력 센서를 이용하여 홀더 내의 압력 변화를 측정함으로써, 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다. 그러나, 홀더는 별도의 압력 센서를 구비하지 않고도, 히터 온도를 측정함으로써 사용자의 퍼프를 감지할 수도 있다.
히터 온도는 사용자의 퍼프시마다 달라질 수 있다. 퍼프시 홀더로부터 히터 온도보다 낮은 온도의 공기가 유입되므로, 히터의 온도가 내려가게 된다. 도 7을 참조하면, 사용자가 첫번째로 에어로졸을 흡입하는 제 1 퍼프(701)시 히터의 온도가 낮아지는 것을 볼 수 있다.
이후, 홀더는 히터에 전력을 공급하여 히터 온도를 소정의 온도로 다시 승온 시킨다. 제 2 퍼프(702)시 및 제 3 퍼프(703)시에도 제 1 퍼프(701)시와 동일하게 히터 온도가 낮아질 수 있다. 홀더는 히터 온도를 측정하여, 히터 온도가 낮아질 때 퍼프가 발생하였음을 감지할 수 있다. 또한 홀더는, 퍼프시 히터의 온도가 낮아졌으므로 이를 소정의 온도로 다시 승온 시키기 위해 히터에 전력을 공급할 수 있다.
도 8은 일부 실시예에 따른 퍼프에 따른 유량의 변화를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이 퍼프시에는 홀더의 가열을 통해 에어로졸 생성 물질로부터 생성된 에어로졸만 사용자에게 전달되는 것이 아니라, 홀더를 통해 외부로 유입되는 공기와 생성된 에어로졸이 혼합되어 사용자에게 전달될 수 있다. 따라서, 홀더는 홀더 내의 유량의 변화를 통해 사용자의 퍼프를 인식할 수 있다.
유량은 사용자의 퍼프시마다 달라질 수 있다. 퍼프시 홀더의 외부로부터 공기가 유입되므로, 홀더 내의 유량이 증가하게 된다. 도 8을 참조하면, 사용자가 첫번째로 에어로졸을 흡입하는 제 1 퍼프(801)시 유량이 증가하는 것을 볼 수 있다.
제 2 퍼프(802)시 및 제 3 퍼프(803)시에도 제 1 퍼프(801)시와 동일하게 유량이 증가할 수 잇다. 홀더는 유량의 변화를 측정하여 유량이 증가하였을 때 퍼프가 발생하였음을 감지할 수 있다. 따라서, 홀더는 별도의 압력 센서 없이도, 유량의 변화, 온도의 변화에 기초하여 퍼프를 감지할 수 있다. 또한 홀더는 유량의 변화 정도 및 온도의 변화 정도에 기초하여 퍼프의 세기 또한 감지할 수도 있다.
도 9a 내지 9c는 일부 실시예에 따른 잔여 퍼프 가능 횟수에 따른 LED 램프 출력 제어를 도시한다.
앞서 설명한 바와 같이, 홀더(1)는 잔여 퍼프 가능 횟수에 따라 출력 모드를 상이하게 할 수 있다.
도 9a 내지 9c 에서와 같이 잔여 퍼프 가능 횟수가 5회, 3회, 1회인 경우 홀더(1)는 LED 램프(901)의 점멸 색상, 점멸 정도, 점멸 간격을 다르게 제어할 수 있다. 도 9의 LED 램프(901)는 도 1의 LED 램프(122)와 동일한 램프일 수 있다. 또한 잔여 퍼프 가능 횟수가 0인 경우 홀더(1)는 LED 램프가 점멸하지 않도록 제어할 수 있다.
추가적으로, 홀더(1)는 LED 램프(901)가 퍼프시에만 점멸하도록 제어할 수도 있다. 또한 홀더(1)는 전원 버튼 또는 입력 버튼을 이용한 사용자의 입력과 상호작용하기 위해, LED 램프(901)의 점멸 세기를 제어할 수도 있고 사운드를 출력할 수도 있다.
또한 홀더(1)는 에어로졸 생성 물질의 삽입 또는 배출을 사용자에게 알리기 위해 LED 램프 또는 진동 모터를 제어할 수도 있다. 다시 말해서, 홀더(1)가 포함하는 적어도 하나의 출력부는, 사용자와의 상호 작용을 위해, 사용자의 퍼프에 대한 피드백을 제공하기 위해, 사용자에게 알림을 제공하기 위해 제어될 수 있다.
도 10은 일부 실시예에 따른 퍼프 세기와 진동 강도 간의 상관 관계를 도시한다.
일부 실시예에 따르면, 사용자의 퍼프 세기와 홀더 내의 진동 모터의 진동 강도는 비례할 수 있다. 즉, 사용자가 얼마나 세게 퍼프 하는지에 따라 진동 강도 또한 변경될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 사용자의 퍼프 세기에 따라 진동 강도를 조절하는 경우, 사용자에게 즉각적으로 퍼프 세기에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 최적의 에어로졸을 제공하기 위해서는 적절한 세기의 퍼프가 동반되어야 하는데, 홀더가 진동 강도를 통해 사용자에게 퍼프 세기에 대한 피드백을 제공함으로써 사용자가 적절한 세기로 퍼프할 수 있도록 유도할 수 있다.
물론 도 10에 도시된 바와 반대로 퍼프 세기가 셀수록 진동 강도가 약해지도록 설정할 수도 있으며, 진동 강도와 퍼프 세기의 관계는 제한이 없다. 즉, 사용자에게 피드백을 줄 수 있는 방법이면 충분하다.
도 11은 에어로졸 생성 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 11을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)(이하, '홀더'라고 함)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(2130)를 포함한다. 또한, 홀더(1)는 케이스(2140)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함한다. 홀더(1)의 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다. 도 11에 도시된 홀더(1)는 앞서 설명한 홀더(1)의 다른 실시예일 수 있으며, 앞서 설명한 홀더(1)의 구성과 일부 또는 전부가 대응될 수 있다.
도 11에 도시된 홀더(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 11에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 홀더(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 홀더(1)는 히터(2130)를 가열한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질은 가열된 히터(2130)에 의하여 온도가 상승하고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다. 생성된 에어로졸은 궐련의 필터를 통하여 사용자에게 전달된다. 다만, 궐련이 홀더(1)에 삽입되지 않은 경우에도 홀더(1)는 히터(2130)를 가열할 수 있다.
케이스(2140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(2140)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(2140)는 홀더(1)에서 분리될 수 있다.
또한, 케이스(2140)의 말단(2141)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(2140)와 히터(2130)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 홀더(1)에 삽입되는 궐련의 가이드 역할을 수행할 수 있다.
배터리(110)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 히터(2130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(120)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 홀더(1)에 설치된 출력부인 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
배터리(110)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(110)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.
또한, 배터리(110)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리(110)의 용량은 120mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)가 충전이 가능한 경우, 배터리(110)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)는 16C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(110)는 충/방전이 8000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.
여기에서, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(110)에 저장된 전력이 배터리(110)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(110)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(110)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(110)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.
히터(2130)는 배터리(110)로부터 공급된 전력에 의하여 가열된다. 궐련이 홀더(1)에 삽입되면, 히터(2130)는 궐련의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(2130)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다. 히터(2130)은 앞서 설명한 히터(150)과 대응되는 구성일 수 있다.
히터(2130)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 예를 들어, 히터(2130)는 직경이 약 2mm, 길이가 약 23mm인 원기둥 형상을 갖고, 히터(2130)의 말단(2131)은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 히터(2130)는 궐련의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 히터(2130)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(2130)의 길이가 23mm라고 가정하면, 히터(2130)의 말단(2131)으로부터 12mm만 가열되고, 히터(2130)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.
히터(2130)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(2130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(2130)가 가열될 수 있다.
안정적인 사용을 위하여, 히터(2130)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(2130)에 전력이 공급되는 경우, 히터(2130)의 표면 온도는 400℃ 이상으로 상승할 수 있다. 히터(2130)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(2130)의 표면 온도는 약 350℃까지 상승할 수 있다.
홀더(1)에는 별도의 온도 감지 센서가 구비될 수 있다. 또는, 홀더(1)에 온도 감지 센서가 구비되지 않고, 히터(2130)가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 히터(2130)에는 발열을 위한 제 1 전기 전도성 트랙 이외에 온도 감지를 위한 제 2 전기 전도성 트랙이 더 포함될 수 있다.
예를 들어, 제 2 전기 전도성 트랙에 걸리는 전압 및 제 2 전기 전도성 트랙에 흐르는 전류가 측정되면, 저항(R)이 결정될 수 있다. 이 때, 아래의 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 결정될 수 있다. 온도 감지 센서는 앞서 설명한 센서(130)의 일 실시예일 수 있다.
Figure 112017063685257-pat00001
수학식 1에서, R은 제 2 전기 전도성 트랙의 현재 저항 값을 의미하고, R0는 온도 T0(예를 들어, 0℃)에서의 저항 값을 의미하고, α는 제 2 전기 전도성 트랙의 저항 온도 계수를 의미한다. 전도성 물질(예를 들어, 금속)은 고유의 저항 온도 계수를 갖고 있는바, 제 2 전기 전도성 트랙을 구성하는 전도성 물질에 따라 α는 미리 결정될 수 있다. 따라서, 제 2 전기 전도성 트랙의 저항(R)이 결정되는 경우, 상기 수학식 1에 의하여 제 2 전기 전도성 트랙의 온도(T)가 연산될 수 있다.
히터(2130)는 적어도 하나의 전기 전도성 트랙(제 1 전기 전도성 트랙 및 제 2 전기 전도성 트랙)으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 히터(2130)는 2개의 제 1 전기 전도성 트랙 및 1개 또는 2개의 제 2 전기 전도성 트랙으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전기 전도성 트랙은 전기 저항성 물질을 포함한다. 일 예로서, 전기 전도성 트랙은 금속 물질로 제작될 수 있다. 다른 예로서, 전기 전도성 트랙은 전기 전도성 세라믹 물질, 탄소, 금속 합금 또는 세라믹 물질과 금속의 합성 물질로 제작될 수 있다.
또한, 홀더(1)는 온도 감지 센서의 역할을 수행하는 전기 전도성 트랙 및 온도 감지 센서를 모두 포함할 수 있다.
제어부(120)는 홀더(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(120)는 배터리(110) 및 히터(2130)뿐 만 아니라 홀더(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 홀더(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)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.
예를 들어, 제어부(120)는 히터(2130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(120)는 히터(2130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(2130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 배터리(110)의 상태(예를 들어, 배터리(110)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 홀더(1)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 후술할 크래들(2)이 홀더(1)와 결합되었는지 여부를 확인하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 홀더(1)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 홀더(1)는 배터리(110), 제어부(120) 및 히터(2130) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 홀더(1)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(120)는 디스플레이를 통하여, 사용자에게 홀더(1)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 홀더의 사용 가능 여부 등), 히터(2130)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(110)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(110)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 홀더(1)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 홀더(1)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 홀더(1)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)에 모터가 포함되는 경우, 제어부(120)는 모터를 이용하여 진동 신호를 생성함으로써, 사용자에게 상술한 정보들을 전달할 수 있다.
또한, 홀더(1)는 사용자가 홀더(1)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼) 및/또는 크래들(2)과 결합되는 단자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 홀더(1)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 홀더(1)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 홀더(1)는 히터(2130)를 예열하는 기능, 히터(2130)의 온도를 조절하는 기능, 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 홀더(1)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(110)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 홀더(1)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 홀더(1)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
또한, 홀더(1)는 퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있고, 궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 홀더의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 12a는 홀더(1)를 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 홀더(1)는 원통형으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 홀더(1)의 케이스(2140)는 사용자의 동작에 의하여 분리될 수 있으며, 케이스(2140)의 말단(2141)으로 궐련이 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)에는 사용자가 홀더(1)를 제어할 수 있는 버튼(2150) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(2160)가 포함될 수 있다. 케이스(2140)은 앞서 설명한 케이스의 일 실시예일 수 있다.
도 12b는 홀더(1)를 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 홀더(1)는 크래들(2)과 결합되는 단자(2170)를 포함할 수 있다. 홀더(1)의 단자(2170)가 크래들(2)의 단자(2260)와 결합함으로써, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(2170)와 단자(2260)를 통하여, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)가 동작할 수도 있고, 홀더(1)와 크래들(2)간에 통신(신호의 송수신)이 가능하다. 예를 들어, 단자(2170)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 13은 크래들의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 13을 참조하면, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220)를 포함한다. 또한, 크래들(2)은 홀더(1)가 삽입될 수 있는 내부 공간(2230)을 포함한다. 예를 들어, 내부 공간(2230)은 크래들(2)의 일 측면에 형성될 수 있다. 따라서, 크래들(2)이 별도의 뚜껑을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다.
도 13에 도시된 크래들(2)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 13에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 크래들(2)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
배터리(210)는 크래들(2)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 또한, 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)를 충전하는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되어 홀더(1)의 단자(2170)와 크래들(2)의 단자(2260)가 결합하는 경우, 크래들(2)의 배터리(210)는 홀더(1)의 배터리(110)에 전력을 공급할 수 있다.
또한, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합된 경우, 배터리(210)는 홀더(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)의 단자(2170)와 크래들(2)의 단자(2260)가 결합되면, 홀더(1)의 배터리(110)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
배터리(210) 종류의 예는 도 11을 참조하여 상술한 배터리(110)의 예와 동일할 수 있다. 배터리(210)의 용량은 배터리(110)의 용량보다 클 수 있고, 예를 들어 배터리(210)의 용량은 3000mAh 이상이 될 수 있다, 다만, 배터리(210)의 용량은 상술한 예에 한정되지 않는다.
제어부(220)는 크래들(2)의 동작을 전반적으로 제어한다. 제어부(220)는 크래들(2)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(220)는 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(2)과 홀더(1)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(2)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(1)와 크래들(2)이 결합되면, 제어부(220)는 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급함으로써, 배터리(110)를 충전하거나 히터(2130)를 가열시킬 수 있다. 따라서, 배터리(110)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(1)와 크래들(2)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
제어부(120)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, 크래들(2)은 배터리(210) 및 제어부(220) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(2)에 디스플레이가 포함되는 경우, 제어부(220)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 배터리(210)(예를 들어, 배터리(210)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(1)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(2)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다. 디스플레이는 앞서 설명한 출력부(140)의 일 실시예일 수 있다.
또한, 크래들(2)은 사용자가 크래들(2)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(1)와 결합하는 단자(2260) 및/또는 배터리(210)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(2)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(2)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(2)은 홀더(1)의 히터(2130)를 예열하는 기능, 홀더(1)의 히터(2130)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(1) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(2)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들(2)의 배터리(210)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(2)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(2)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
도 14a 및 도 14b는 크래들의 일 예를 여러 측면에서 도시한 도면들이다.
도 14a는 크래들(2)을 제 1 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(2)의 일 측면에는 홀더(1)가 삽입될 수 있는 공간(2230)이 있다. 또한, 크래들(2)이 뚜껑과 같은 별도의 고정 수단을 포함하지 않더라도 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되고 고정될 수 있다. 또한, 크래들(2)에는 사용자가 크래들(2)를 제어할 수 있는 버튼(2240) 및 화면(image)이 출력되는 디스플레이(2250)가 포함될 수 있다.
도 14b는 크래들(2)을 제 2 방향에서 바라본 예를 도시한 도면이다. 크래들(2)에는 삽입된 홀더(1)와 결합되는 단자(2260)를 포함할 수 있다. 단자(2260)가 홀더(1)의 단자(2170)와 결합함으로써, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있다. 또한, 단자(2170)와 단자(2260)을 통하여, 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 홀더(1)가 동작할 수도 있고, 홀더(1)와 크래들(2)간의 신호의 송수신이 가능하다. 예를 들어, 단자(2260)는 4개의 마이크로 핀(pin)들로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 11 내지 도 14b를 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(1)는 크래들(2)의 내부 공간(2230)에 삽입될 수 있다. 또한, 홀더(1)는 크래들(2)의 내부에 완전히 삽입될 수도 있고, 크래들(2)에 삽입된 상태에서 틸트(tilt)될 수도 있다. 이하, 도 15 내지 도 17b를 참조하여, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 예들을 설명한다.
도 15는 홀더가 크래들에 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 일 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 삽입될 공간(2230)이 크래들(2)의 일 측면에 존재하므로, 삽입된 홀더(1)는 크래들(2)의 다른 측면들에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 따라서, 크래들(2)은, 홀더(1)를 외부에 노출시키지 않기 위한 다른 구성(예를 들어, 뚜껑)을 포함하지 않을 수 있다.
크래들(2)에는 홀더(1)와의 결착 강도를 높이기 위하여 적어도 하나의 결착 부재(2271, 2272)가 포함될 수 있다. 또한, 홀더(1)에도 적어도 하나의 결착 부재(2181)가 포함될 수 있다. 여기에서, 결착 부재(2181, 2271, 2272)는 자석이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도 15에는, 설명의 편의를 위하여, 홀더(1)가 하나의 결착 부재(2181)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(2271, 2272)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 결착 부재(2181, 2271, 2272)의 수는 이에 한정되지 않는다.
홀더(1)는 제 1 위치에 결착 부재(2181)를 포함할 수 있고, 크래들(2)은 제 2 위치 및 제 3 위치에 각각 결착 부재(2271, 2272)를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 위치와 제 3 위치는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되는 경우에 서로 마주보는 위치일 수 있다.
홀더(1) 및 크래들(2)에 결착 부재(2181, 2271, 2272)가 포함됨에 따라, 홀더(1)가 크래들(2)의 일 측면에 삽입되더라도, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 다시 말해, 홀더(1) 및 크래들(2)에 단자(2170, 2260) 이외에 결착 부재(2181, 2271, 2272)가 더 포함됨에 따라, 홀더(1)와 크래들(2)이 더욱 강하게 결착될 수 있다. 따라서, 크래들(2)에 별도의 구성(예를 들어, 뚜껑)이 없더라도, 삽입된 홀더(1)가 크래들(2)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들(2170, 2260) 및/또는 결착 부재들(2181, 2271, 2272)에 의하여 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여 홀더(1)의 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 16은 홀더가 크래들에 삽입된 상태에서 틸트되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 홀더(1)가 크래들(2)의 내부에서 틸트되어 있다. 여기에서, 틸트는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 일정 각도로 기울여지는 것을 의미한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자는 흡연을 할 수 없다. 다시 말해, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 홀더(1)에 궐련이 삽입될 수 없다. 따라서, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 상태에서는 사용자가 흡연을 할 수 없다.
도 16에 도시된 바와 같이, 홀더(1)가 틸트되면, 홀더(1)의 말단(2141)이 외부로 노출된다. 따라서, 사용자는 말단(2141)에 궐련을 삽입하고, 생성된 에어로졸을 흡입(흡연)할 수 있다. 틸트 각(θ)은 궐련이 홀더(1)의 말단(2141)에 삽입될 때, 궐련이 꺽이거나 훼손되지 않을 수 있도록 충분한 각도가 확보될 수 있다. 예를 들어, 홀더(1)는 말단(2141)에 포함된 궐련 삽입 구멍 전체가 외부로 노출될 수 있는 만큼 틸트될 수 있다. 예를 들어, 틸트 각(θ)의 범위는 0°초과 180°이하가 될 수 있고, 바람직하게는 10°이상 90°이하가 될 수 있다. 더 바람직하게는, 틸트 각(θ)의 범위는 10°이상 20°이하, 10°이상 30°이하, 10°이상 40°이하, 10°이상 50°이하, 또는 10°이상 60°이하가 될 수 있다.
또한, 홀더(1)가 틸트되더라도, 홀더(1)의 단자(2170)와 크래들(2)의 단자(2260)는 서로 결합되어 있다. 따라서, 홀더(1)의 히터(2130)는 크래들(2)의 배터리(210)가 공급하는 전력에 의하여 가열될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 배터리(110)의 잔량이 적거나 없는 경우에도, 홀더(1)는 크래들(2)의 배터리(210)를 이용하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
도 16에는 홀더(1)가 하나의 결착 부재(2182)를 포함하고, 크래들(2)이 두 개의 결착 부재들(2273, 2274)을 포함하는 예가 도시되어 있다. 예를 들어, 결착 부재들(2182, 2273, 2274) 각각의 위치는 도 15를 참조하여 상술한 바와 같다. 만약, 결착 부재들(2182, 2273, 2274)이 자석이라고 가정하면, 결착 부재(2274)의 자석 강도가 결착 부재(2273)의 자석 강도보다 클 수 있다. 따라서, 홀더(1)가 틸트되더라도, 결착 부재(182) 및 결착 부재(2274)에 의하여, 홀더(1)는 크래들(2)과 완전히 분리되지 않을 수 있다.
또한, 단자들(2170, 2260) 및/또는 결착 부재들(2182, 2273, 2274)에 의하여 홀더(1)가 틸트되었다고 판단되면, 제어부(220)은 배터리(210)의 전력을 이용하여, 홀더(1)의 히터(2130)를 가열하거나, 배터리(110)를 충전할 수 있다.
도 17a 내지 도 17b는 홀더가 크래들에 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 17a에는 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되는 경우, 사용자가 홀더(1)에 접촉하는 것을 최소화하기 위하여, 크래들(2)의 내부 공간(2230)이 충분히 확보되도록 제작될 수 있다. 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입되면, 제어부(220)는, 홀더(1)의 배터리(110)가 충전될 수 있도록, 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급한다.
도 17b에는 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 상태에서 틸트된 예가 도시되어 있다. 홀더(1)가 틸트되면, 제어부(220)는, 홀더(1)의 배터리(110)가 충전되거나, 홀더(1)의 히터(2130)가 가열될 수 있도록, 배터리(210)의 전력을 홀더(1)에 공급한다.
도 18은 홀더 및 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 11에 도시된 홀더(1) 또는 도 13에 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 11에 도시된 홀더(1) 및 도 13에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 18의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
2710 단계에서, 홀더(1)는 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120)는 홀더(1) 및 크래들(2)의 단자들(2170, 2260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(2181, 2271, 2272)이 동작하는지에 따라 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 판단할 수 있다.
홀더(1)가 크래들(2)에 삽입된 경우에는 2720 단계로 진행하고, 홀더(1)가 크래들(2)가 분리된 경우에는 2730 단계로 진행한다.
2720 단계에서, 크래들(2)은 홀더(1)가 틸트되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(220)는 홀더(1) 및 크래들(2)의 단자들(2170, 2260)이 서로 연결되었는지 및/또는 결착 부재들(2182, 2273, 2274)이 동작하는지에 따라 홀더(1)가 틸트되었는지 여부를 판단할 수 있다.
2720 단계에서는 크래들(2)이 홀더(1)의 틸트 여부를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 홀더(1)의 틸트 여부는 홀더(1)의 제어부(120)에 의하여 판단될 수도 있다.
홀더(1)가 틸트된 경우에는 2740 단계로 진행하고, 홀더(1)가 틸트되지 않은 경우(즉, 홀더(1)가 크래들(2)에 완전히 삽입된 경우)에는 2770 단계로 진행한다.
2730 단계에서, 홀더(1)는 홀더(1)의 사용 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120)는 배터리(110)의 잔량 및 홀더(1)의 다른 구성들이 정상적으로 동작할 수 있는지를 체크함으로써 사용 조건이 만족되었는지 여부를 판단할 수 있다.
홀더(1)의 사용 조건이 만족된 경우에는 2740 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.
2740 단계에서, 홀더(1)는 사용자에게 사용 가능 상태임을 알린다. 예를 들어, 제어부(120)는 홀더(1)의 디스플레이에 사용 가능함을 알리는 화면(image)을 출력할 수도 있고, 홀더(1)의 모터를 제어하여 진동 신호를 생성할 수도 있다.
2750 단계에서, 히터(2130)가 가열된다. 일 예로서, 홀더(1)가 크래들(2)로부터 분리된 경우, 홀더(1)의 배터리(110)의 전력에 의하여 히터(2130)가 가열될 수 있다. 다른 예로서, 홀더(1)가 틸트된 경우, 크래들(2)의 배터리(210)의 전력에 의하여 히터(2130)가 가열될 수 있다.
홀더(1)의 제어부(120) 또는 크래들(2)의 제어부(220)는 히터(2130)의 온도를 실시간으로 확인하여 히터(2130)에 공급되는 전력의 양 및 히터(2130)에 전력이 공급되는 시간을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 홀더(1)에 포함된 온도 감지 센서 또는 히터(2130)의 전기 전도성 트랙을 통하여 히터(2130)의 온도를 실시간으로 확인할 수 있다.
2760 단계에서, 홀더(1)는 에어로졸 생성 기작(mechanism)을 수행한다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 사용자가 퍼프를 수행함에 따라 변하는 히터(2130)의 온도를 확인하여 히터(2130)에 공급되는 전력의 양을 조절하거나 히터(2130)에 전력의 공급을 중단할 수 있다. 또한, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅할 수 있고, 일정한 퍼프 횟수(예를 들어, 1500회)에 도달하면 홀더의 청소가 필요함을 알리는 정보를 출력할 수 있다.
2770 단계에서, 크래들(2)은 홀더(1)의 충전을 수행한다. 예를 들어, 제어부(220)는 크래들(2)의 배터리(210) 전력을 홀더(1)의 배터리(110)에 공급함으로써 홀더(1)를 충전시킬 수 있다.
한편, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수 또는 홀더(1)의 동작 시간에 따라 홀더(1)의 동작을 정지시킬 수도 있다. 이하, 도 19를 참조하여, 제어부(120, 220)가 홀더(1)의 동작을 정지시키는 일 예를 설명한다.
도 19는 홀더가 동작하는 다른 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19에 도시된 에어로졸을 생성하는 방법은 도 11에 도시된 홀더(1) 및 도 3에서 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 15에 도시된 홀더(1) 또는 도 3에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 19의 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
2810 단계에서, 제어부(120, 220)는 사용자가 퍼프하였는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 홀더(1)에 포함된 퍼프 감지 센서를 통하여 사용자가 퍼프하였는지를 판단할 수 있다.
2820 단계에서, 사용자의 퍼프에 따라 에어로졸이 생성된다. 제어부(120, 220)가 사용자의 퍼프 및 히터(2130)의 온도에 따라 히터(2130)에 공급되는 전력을 조절할 수 있음은 도 18을 참조하여 상술한 바와 같다. 또한, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수를 카운팅한다.
2830 단계에서, 제어부(120, 220)는 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 퍼프 제한 횟수가 14회로 설정되었다고 가정하면, 제어부(120, 220)는 카운팅된 퍼프 횟수가 14회 이상인지 여부를 판단한다.
한편, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수에 근접한 경우(예를 들어, 사용자의 퍼프 횟수가 12회인 경우), 제어부(120, 220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
만약, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수 이상인 경우에는 2850 단계로 진행하고, 사용자의 퍼프 횟수가 퍼프 제한 횟수보다 적을 경우에는 2840 단계로 진행한다.
2840 단계에서, 제어부(120, 220)는 홀더(1)가 동작한 시간이 동작 제한 시간 이상인지 여부를 판단한다. 여기에서, 홀더(1)가 동작한 시간은 홀더가 동작을 시작한 시점부터 현재까지 누적된 시간을 의미한다. 예를 들어, 동작 제한 시간이 10분으로 설정되었다고 가정하면, 제어부(120, 220)는 홀더(1)가 10분 이상 동작하고 있는지를 판단한다.
한편, 홀더(1)의 동작 시간이 동작 제한 시간에 근접한 경우(예를 들어, 홀더(1)가 8분 동안 동작하고 있는 경우), 제어부(120, 220)는 디스플레이 또는 진동 모터를 통하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
만약, 홀더(1)가 동작 제한 시간 이상으로 동작하고 있는 경우에는 2850 단계로 진행하고, 홀더(1)의 동작 시간이 동작 제한 시간보다 적은 경우에는 2820 단계로 진행한다.
2850 단계에서, 제어부(120, 220)는 홀더의 동작을 강제 종료한다. 다시 말해, 제어부(120, 220)는 홀더의 에어로졸 생성 기작을 중지시킨다. 예를 들어, 제어부(120, 220)는 히터(2130)에 공급되는 전력을 차단함으로써, 홀더의 동작을 강제 종료할 수 있다.
도 20은 크래들이 동작하는 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20에 도시된 흐름도는 도 3에 도시된 크래들(2)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 3에 도시된 크래들(2)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 20의 흐름도에도 적용됨을 알 수 있다.
도 20에는 도시되지 않았으나, 이하에서 설명할 크래들(2)의 동작은, 홀더(1)가 크래들(2)에 삽입되었는지 여부를 불문하고 수행될 수 있다.
2910 단계에서, 크래들(2)의 제어부(220)는 버튼(2240)이 눌려졌는지 여부를 판단한다. 만약, 버튼(2240)이 눌려진 경우에는 2920 단계로 진행하고, 버튼(2240)이 눌려지지 않은 경우에는 2930 단계로 진행한다.
2920 단계에서, 크래들(2)은 배터리의 상태를 표시한다. 예를 들어, 제어부(220)는 배터리(210)의 현재 상태(예를 들어, 잔량량 등)에 대한 정보를 디스플레이(2250)에 출력할 수 있다.
2930 단계에서, 크래들(2)의 제어부(220)는 크래들(2)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 제어부(220)는 크래들(2)에 포함된 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)에 케이블이 연결되었는지 여부를 판단한다. 만약, 크래들(2)에 케이블이 연결된 경우에는 2940 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 절차를 종료한다.
2940 단계에서, 크래들(2)은 충전 동작을 수행한다. 예를 들어, 크래들(2)은 연결된 케이블을 통하여 공급되는 전력을 이용하여 배터리(210)를 충전한다.
도 11을 참조하여 상술한 바와 같이, 홀더(1)에는 궐련이 삽입될 수 있다. 궐련은 에어로졸 생성 물질을 포함하고, 가열된 히터(2130)에 의하여 에어로졸이 생성된다.
이하, 도 21 내지 도 23f를 참조하여, 홀더(1)에 삽입될 수 있는 궐련의 예를 설명한다.
도 21은 홀더에 궐련이 삽입된 일 예를 도시한 도면이다.
도 21을 참조하면, 궐련(3)은 케이스(2140)의 말단(2141)을 통하여 홀더(1)에 삽입될 수 있다. 궐련(3)이 삽입되면, 히터(2130)는 궐련(3)의 내부에 위치된다. 따라서, 가열된 히터(2130)에 의하여 궐련(3)의 에어로졸 생성 물질이 가열되고, 이에 따라 에어로졸이 생성된다.
궐련(3)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분(3310)과 필터 등을 포함하는 제 2 부분(3320)으로 구분될 수 있다. 한편, 일 실시예에 따른 궐련(3)은 제 2 부분(3320)에 에어로졸 생성 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만든 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분(3320)에 삽입될 수도 있다.
홀더(1)의 내부에는 제 1 부분(3310) 전체가 삽입되고, 제 2 부분(3320)은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 홀더(1)의 내부에 제 1 부분(3310)의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분(3310) 및 제 2 부분(3320)의 일부가 삽입될 수도 있다.
사용자는 제 2 부분(3320)을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기와 혼합되어 사용자의 입으로 전달된다. 도 21에 도시된 바와 같이, 외부 공기는 궐련(3)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 유입(3110)될 수도 있고, 홀더(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입(3120)될 수도 있다. 예를 들어, 홀더(1)에 형성된 공기 통로는 사용자에 의하여 개폐될 수 있도록 제작될 수도 있다.
도 22a 및 도 22b는 궐련의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 22a 및 도 22b를 참조하면, 궐련(3)은 담배 로드(3300), 제 1 필터 세그먼트(3321), 냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)을 포함한다. 도 21을 참조하여 상술한 제 1 부분(3310)은 담배 로드(3300)를 포함하고, 제 2 부분(3320)은 제 1 필터 세그먼트(3321), 냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)을 포함한다.
한편, 도 22a와 도 22b를 비교하면, 도 22b의 궐련(3)은 도 22a의 궐련(3)에 비하여 제 4 래퍼(3334)를 더 포함한다.
다만, 도 22a 및 도 22b에 도시된 궐련(3)의 구조는 일 예에 불과하며, 일부 구성이 생략될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에는 제 1 필터 세그먼트(3321), 냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323) 중 하나 이상이 포함되지 않을 수 있다.
담배 로드(3300)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 담배 로드(3300)의 길이는 약 7mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 12mm가 될 수 있다. 또한, 담배 로드(3300)의 직경은 7mm 내지 9mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 7.9mm일 수 있다. 담배 로드(3300)의 길이 및 직경은 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
또한, 담배 로드(3300)는 풍미제, 습윤제 및/또는 아세테이트 화합물과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 풍미제는 감초, 자당, 과당 시럽, 이소감미제(isosweet), 코코아, 라벤더, 시나몬, 카르다몸, 셀러리, 호로파, 카스카릴라, 백단, 베르가못, 제라늄, 벌꿀 에센스, 장미 오일, 바닐라, 레몬 오일, 오렌지 오일, 민트 오일, 계피, 케러웨이, 코냑, 자스민, 카모마일, 멘톨, 계피, 일랑일랑, 샐비어, 스피어민트, 생강, 고수 또는 커피 등을 포함할 수 있다. 또한, 습윤제는 글리세린 또는 프로필렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.
일 예로서, 담배 로드(3300)는 담배 각초들로 충전될 수 있다. 여기에서, 담배 각초들은 담배 시트를 잘게 분쇄함으로써 생성될 수 있다.
넓은 담배 시트가 좁은 공간의 담배 로드(3300)에 채워지기 위해서는, 담배 시트가 용이하게 접힐 수 있도록 하는 공정이 추가적으로 요구된다. 따라서, 담배 로드(3300)를 담배 시트로 충전하는 것에 비하여, 담배 로드(3300)를 담배 각초들로 충전하는 것이 더 용이하며, 담배 로드(3300)를 생산하는 공정의 생산성 및 효율이 더 높아질 수 있다.
다른 예로서, 담배 로드(3300)는 담배 시트가 세절된 복수의 담배 가닥들로 충전될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(3300)는 복수의 담배 가닥들이 서로 같은 방향(평행)으로 또는 무작위로 합쳐져서 형성될 수 있다. 하나의 담배 가닥은 가로 길이가 1 mm, 세로 길이가 12mm, 두께(높이)가 0.1 mm인 직육면체 형상으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
담배 로드(3300)가 담배 시트로 충전되는 것과 비교하여, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(3300)는 더 많은 양의 에어로졸이 발생될 수 있다. 동일한 공간에 충전되는 것을 가정하면, 담배 시트에 비하여, 담배 가닥들이 더 넓은 표면적을 보장한다. 넓은 표면적은 에어로졸 생성 물질이 외부 공기와 접촉하는 기회가 더 많음을 의미한다. 따라서, 담배 로드(3300)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 더 많은 에어로졸이 생성될 수 있다.
또한, 궐련(3)을 홀더(1)에서 분리할 때, 담배 가닥들로 충전된 담배 로드(3300)가 담배 시트로 충전된 것에 비하여 보다 더 용이하게 분리될 수 있다. 담배 시트에 비교하여, 담배 가닥들이 히터(2130)와 접촉하여 생성되는 마찰력이 더 작다. 따라서, 담배 로드(3300)가 담배 가닥들로 충전될 경우, 담배 시트로 충전된 것에 비하여 홀더(1)로부터 더 용이하게 분리될 수 있다.
담배 시트는 담배 원료를 슬러리 형태로 분쇄한 후 슬러리를 건조시킴에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 슬러리에는 에어로졸 생성 물질이 15 내지 30% 첨가될 수 있다. 담배 원료는 담배 잎 조각, 담배 줄기, 담배 처리 중 발생된 담배 분진 및/또는 담배 잎의 주요 옆편 스트립일 수 있다. 또한, 담배 시트에는 목재 셀룰로오스 섬유와 같은 다른 첨가제가 함유될 수도 있다.
제 1 필터 세그먼트(3321)은 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 1 필터 세그먼트(3321)는 내부에 중공을 포함하는 튜브 형태일 수 있다. 제 1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 약 7mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 7 mm가 될 수 있다. 제1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 약 7mm보다 짧을 수 있으나, 적어도 하나의 궐련 요소(예를 들어, 냉각요소, 캡슐, 아세테이트 필터 등)의 기능이 훼손되지 않는 정도의 길이를 가지는 것이 바람직하다. 제1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다. 한편, 제1 필터 세그먼트(3321)의 길이는 확장 가능하며, 제1 필터 세그먼트(3321)의 길이에 따라 궐련(3) 전체의 길이가 조절될 수 있다.
제 2 필터 세그먼트(3323)도 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 예를 들어, 제 2 필터 세그먼트(3323)는 중공을 포함하는 리세스 필터로 제작될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제 2 필터 세그먼트(3323)의 길이는 약 5mm 내지 15mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 12mm가 될 수 있다. 제2 필터 세그먼트(3323)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
또한, 제 2 필터 세그먼트(3323)에는 적어도 하나의 캡슐(3324)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(3324)은 향료를 포함하는 내용액을 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 예를 들어, 캡슐(3324)은 구형 또는 원통형의 형상을 갖을 수 있다. 캡슐(3324)의 직경은 2mm 이상일 수 있거나, 바람직하게 2~4mm일 수 있다.
캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료는 전분 및/또는 겔화제일 수 있다. 예를 들어, 겔화제로서는 젤란 검이나 젤라틴이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료로서 겔화 조제(助劑)가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 겔화 조제로서는, 예를 들면, 염화 칼슘이 사용될 수 있다. 또한, 캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료로서 가소제가 더 이용될 수도 있다. 여기에서, 가소제로서는 글리세린 및/또는 소르비톨이 이용될 수 있다. 또한, 캡슐(3324)의 피막을 형성하는 재료로서 착색료가 더 이용될 수도 있다.
예를 들어, 캡슐의 내용액에 포함되는 향료로서는 멘톨, 식물의 정유(精油) 등이 이용될 수 있다. 또한, 내용액에 포함되는 향료의 용매로서는, 예를 들면, 중쇄지방산 트리글리세리드(MCT)가 이용될 수 있다. 또한, 내용액은 색소, 유화제(乳化劑), 증점제(增粘劑) 등의 다른 첨가제를 함유할 수도 있다.
냉각 구조물(3322)은 히터(2130)가 담배 로드(3300)을 가열함으로써 생성된 에어로졸을 냉각시킨다. 따라서, 사용자는 적당한 온도로 냉각된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 냉각 구조물(3322)의 길이는 약 10mm 내지 20mm일 수 있거나, 바람직하게, 약 14mm가 될 수 있다. 냉각 구조물(3322)의 길이는 전술한 수치범위에 한정되지 않는다.
예를 들어, 냉각 구조물(3322)은 폴리락트 산 으로 제작될 수 있다. 냉각 구조물(3322)은 단위 면적 당 표면적(즉, 에어로졸과 접촉하는 표면적)을 늘리기 위하여 다양한 형태들로 제작될 수 있다. 냉각 구조물(3322)의 다양한 예들은 도 23a 내지 도 23f를 참조하여 후술한다.
담배 로드(3300) 및 제 1 필터 세그먼트(3321)은 제 1 래퍼(3331)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼(3331)는 내유성을 갖는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
냉각 구조물(3322) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)는 제 2 래퍼(3332)에 의하여 포장될 수 있다. 또한, 궐련(3) 전체는 제 3 래퍼(3333)에 의하여 재포장될 수 있다. 예를 들어, 제 2 래퍼(3332) 및 제 3 래퍼(3333)은 일반적인 종이류 포장재로 제작될 수 있다. 선택적으로, 제 2 래퍼(3332)는 내유하드 권지 또는 PLA 가향지일 수 있다. 또한, 제 2 래퍼(3332)는 제 2 필터 세그먼트(3323) 부분을 포장하고, 추가적으로 제 2 필터 세그먼트(3323) 및 냉각 구조물(3322)을 더 포장할 수 있다.
도 22b를 참조하면, 궐련(3)은 제 4 래퍼(3334)를 포함할 수 있다. 담배 로드(3300)와 제 1 필터 세그먼트(3321) 중 적어도 하나는 제 4 래퍼(3334)에 의하여 포장될 수 있다. 다시 말해, 담배 로드(3300)만 제 4 래퍼(3334)에 의하여 포장될 수도 있고, 담배 로드(3300) 및 제 1 필터 세그먼트(3321)가 제 4 래퍼(3334)에 의하여 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 4 래퍼(3334)는 종이류 포장재로 제작될 수 있다.
제 4 래퍼(3334)는 종이류 포장재의 일 표면 또는 양 표면에 소정의 물질이 도포(또는, 코팅)됨으로써 생성될 수 있다. 여기에서, 소정의 물질의 예로서는 실리콘이 해당될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 실리콘은 온도에 따른 변화가 적은 내열성, 산화되지 않는 내산화성, 각종 약품에 대한 저항성, 물에 대한 발수성, 또는 전기 절연성 등의 특성을 갖는다. 다만, 실리콘이 아니더라도, 상술한 특성들을 갖는 물질이라면 제한 없이 제 4 래퍼(3334)에 도포(또는, 코팅)될 수 있다.
한편, 도 22b에는 궐련(3)이 제 1 래퍼(3331) 및 제 4 래퍼(3334)를 모두 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 궐련(3)이 제 1 래퍼(3331) 및 제 4 래퍼(3334) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다.
제 4 래퍼(3334)는 궐련(3)이 연소되는 현상을 방지할 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(3300)가 히터(2130)에 의하여 가열되면, 궐련(3)이 연소될 가능성이 있다. 구체적으로, 담배 로드(3300)에 포함된 물질들 중 어느 하나의 발화점 이상으로 온도가 상승될 경우, 궐련(3)이 연소될 수 있다. 이러한 경우에도, 제 4 래퍼(3334)는 불연성 물질을 포함하므로, 궐련(3)이 연소되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 제 4 래퍼(3334)는 궐련(3)에서 생성되는 물질들에 의하여 홀더(1)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 사용자의 퍼프에 의하여, 궐련(3) 내에서 액체 물질들이 생성될 수 있다. 예를 들어, 궐련(3)에서 생성된 에어로졸이 외부 공기에 의하여 냉각됨으로써, 액체 물질들(예를 들어, 수분 등)이 생성될 수 있다. 제 4 래퍼(3334)가 담배 로드(3300) 및/또는 제 1 필터 세그먼트(3321)를 포장함에 따라, 궐련(3) 내에서 생성된 액체 물질들이 궐련(3)의 외부로 새어 나가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 홀더(1)의 케이스(2140) 등이 궐련(3)에서 생성된 액체 물질들에 의하여 오염되는 현상이 방지될 수 있다.
도 23a 내지 도 23f는 궐련의 냉각 구조물의 예들을 도시한 도면들이다.
예를 들어, 도 23a 내지 도 23f에 도시된 냉각 구조물은 순수한 폴리락트 산(PLA)으로 생산된 섬유들을 이용하여 제작될 수 있다.
일 예로서, 필름(시트)를 충전하여 냉각 구조물을 필름(시트)을 제작하는 경우, 필름(시트)가 외부의 충격에 의하여 부스러질 수 있다. 이 경우, 냉각 구조물이 에어로졸을 냉각하는 효과가 감소된다.
다른 예로서, 압출 성형 등에 의하여 냉각 구조물을 제작하는 경우, 구조물의 절단 등의 공정이 추가됨에 따라 공정의 효율이 낮아진다. 또한, 냉각 구조물을 다양한 형상들로 제작하는 것에도 한계가 있다.
일 실시예에 따른 냉각 구조물을 폴리락트 산 섬유들을 이용하여 제작함(예를 들어, 직조)에 따라, 냉각 구조물이 외부 충격에 의하여 변형되거나 기능을 상실하게 될 위험이 낮아질 수 있다. 또한, 섬유들을 조합하는 방식을 변경함으로써, 다양한 형상을 갖는 냉각 구조물을 제작할 수 있다.
또한, 섬유들을 이용하여 냉각 구조물을 제작함으로써, 에어로졸과 접촉하는 표면적이 증대된다. 따라서, 냉각 구조물의 에어로졸 냉각 효과가 더욱 향상될 수 있다.
도 23a를 참조하면, 냉각 구조물(3510)은 원통형으로 제작될 수 있고, 냉각 구조물(3510)의 단면에는 적어도 하나의 공기 통로(3511)가 형성되도록 제작될 수 있다.
도 23b를 참조하면, 냉각 구조물(3520)은 복수의 섬유들이 서로 얽힌 구조물로 제작될 수 있다. 이때, 에어로졸은 섬유들 사이로 흐를 수 있고, 냉각 구조물(3520)의 형태에 따라 와류가 형성될 수도 있다. 형성된 와류는 냉각 구조물(3520)에서 에어로졸이 접촉하는 면적을 넓혀주고, 에어로졸이 냉각 구조물(3520) 내에 머무는 시간을 증가시켜 준다. 따라서, 가열된 에어로졸이 효과적으로 냉각될 수 있다.
도 23c를 참조하면, 냉각 구조물(3530)은 복수 개의 다발(3531)들이 모아진 형태로 제작될 수도 있다.
도 23d를 참조하면, 냉각 구조물(3540)은 폴리락트 산, 각초 또는 숯 각각으로 제조된 과립들로 충전될 수 있다. 또한, 과립은 폴리락트 산, 각초 및 참숯의 혼합물로 제조될 수도 있다. 한편, 과립은 폴리락트 산, 각초 및/또는 숯 외에도 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 요소를 더 포함할 수도 있다.
도 23e를 참조하면, 냉각 구조물(3550)은 제 1 단면(3551) 및 제 2 단면(3552)을 포함할 수 있다.
제 1 단면(3551)은 제 1 필터 세그먼트(3321)과 접경하며, 에어로졸이 유입되는 공극을 포함할 수 있다. 제 2 단면(3552)은 제 2 필터 세그먼트(3323)와 접경하며, 에어로졸이 방출될 수 있는 공극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 단면(3551)과 제 2 단면(3552)은 직경이 동일한 단일 공극을 포함할 수 있으나, 제 1 단면(3551)과 제 2 단면(3552)에 포함되는 공극의 직경 및 수는 이에 제한되지 않는다.
더불어, 냉각 구조물(3550)은 제 1 단면(3551)과 제 2 단면(3552) 사이에, 복수의 공극들이 포함된 제 3 단면(3553)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 단면(3553)에 포함된 복수의 공극들의 직경은 제 1 단면(3551) 및 제 2 단면(3552)에 포함된 공극의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 제 3 단면(3553)에 포함된 공극들의 수는 제 1 단면(3551) 및 제 2 단면(3552)에 포함된 공극의 수 보다 많을 수 있다.
도 23f를 참조하면, 냉각 구조물(3560)은 제 1 필터 세그먼트(3321)와 접경하는 제 1 단면(3561) 및 제 2 필터 세그먼트(3323)와 접경하는 제 2 단면(3562)을 포함할 수 있다. 또한, 냉각 구조물(3560)은 하나 이상의 관형 요소(3563)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관형 요소(3563)는 제 1 단면(3561)과 제 2 단면(3562)을 관통할 수 있다. 또한, 관형 요소(3563)는 미세다공질 포장재로 포장될 수 있고, 에어로졸의 냉각 효과를 증가시킬 수 있는 충전재(예를 들어, 도 23d를 참조하여 상술한 과립)로 충전될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 홀더는 궐련을 가열함으로써 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 또한, 홀더가 독립적으로 또는 홀더가 크래들에 삽입되어 틸트된 상태에서도 에어로졸을 생성시킬 수 있다. 특히, 홀더가 틸트된 경우에는 크래들의 배터리의 전력에 의하여 히터가 가열될 수 있다.
상기의 도면 및 설명에서는 도면 및 실시예에 따라 동일한 구성을 다른 부재번호로서 인용한 바 있다. 그러나 이는 실시예에 따라 편의를 위해 부재번호를 상이하게 기재한 것일 뿐, 부재번호와 관계없이 동일한 구성일 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 발명에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.
본 발명의 이해를 위하여, 도면에 도시된 바람직한 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 본 발명의 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 프로세싱 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 프로세싱, 및/또는 데이터 프로세싱 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. ‘매커니즘’, ‘요소’, ‘수단’, ‘구성’과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 프로세싱들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, ‘필수적인’, ‘중요하게’ 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 ‘상기’의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
1: 홀더
2: 크래들
3: 에어로졸 생성물질, 궐련
110: 홀더의 배터리
120: 홀더의 제어부
121: LED 표시창
122, 901: LED 램프
130: 센서
140: 출력부
150, 2130: 히터
2131: 히터의 말단
170, 2140: 홀더의 케이스
2141: 홀더의 케이스의 말단
180: 액상 저장부

Claims (18)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터;
    센서;
    출력부; 및
    제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 사용자의 퍼프 없이 상기 히터에 전력이 공급됨으로써 상기 히터의 온도가 제1 온도로 상승된 이후에 입력된 사용자의 퍼프를 감지하고, 상기 감지 결과에 대응하는 퍼프 특성 데이터에 기초하여 상기 출력부를 제어하고,
    상기 제어부는 배터리의 전력량 또는 에어로졸 생성 물질량에 기초하여 퍼프 가능 횟수를 예측하고, 예측한 퍼프 가능 횟수를 상기 퍼프 특성 데이터에 기초하여 적응적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 히터의 온도를 측정하는 온도 센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 온도 센서를 이용하여 상기 히터의 온도 변화를 측정함으로써 상기 사용자의 퍼프를 감지하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는, 유량 센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 유량 센서를 이용하여 상기 에어로졸 생성 장치 내의 유량의 변화를 측정함으로써 상기 사용자의 퍼프를 감지하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 퍼프 특성 데이터는,
    퍼프 강도, 퍼프 간격 및 퍼프 횟수에 대한 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 에어로졸 생성 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변경된 퍼프 가능 횟수를 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 퍼프 특성 데이터에 따라 잔여 퍼프 횟수를 판단하고, 상기 판단된 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 상기 출력부의 진동의 강도를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 퍼프 특성 데이터에 따라 잔여 퍼프 횟수를 판단하고, 상기 판단된 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 상기 출력부의 발광 세기 또는 점멸 간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 퍼프 특성 데이터에 따라 잔여 퍼프 횟수를 판단하고, 상기 판단된 잔여 퍼프 가능 횟수에 기초하여 상기 출력부의 사운드 세기 또는 종류를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는, 외부 케이스를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    퍼프 시의 상기 히터 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 상기 외부 케이스 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    측정된 퍼프 강도 및 추정된 잔여 배터리량에 기초하여 잔여 퍼프 가능 횟수를 예측하고, 상기 예측된 잔여 퍼프 가능 횟수를 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 온도가 제2 온도 이상으로 승온될 때마다 사용자에게 알림을 제공하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    측정된 퍼프 강도 또는 측정된 퍼프 간격에 기초하여 사용자에게 알림을 제공하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소정의 간격마다 사용자에게 퍼프가 가능함을 알리기 위해 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성 장치.
  15. 사용자의 퍼프 없이, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터에 전력이 공급됨으로써 상기 히터의 온도가 제1 온도로 상승된 것을 확인하는 단계;
    상기 히터의 온도가 상기 제1 온도로 상승된 이후에, 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지하는 단계;
    상기 감지 결과에 기초하여 퍼프 특성 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 퍼프 특성 데이터에 기초하여 출력부를 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 출력부를 제어하는 단계는,
    배터리의 전력량 또는 상기 에어로졸 생성 물질의 잔여량에 기초하여 퍼프 가능 횟수를 예측하고, 상기 퍼프 특성 데이터에 기초하여 상기 퍼프 가능 횟수를 적응적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 출력부를 통하여 상기 변경된 퍼프 가능 횟수를 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제15항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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