KR102253052B1 - 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터 및 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하는 에어로졸 생성 장치가 개시된다. 제어부는 히터의 가열 동작이 개시된 시점부터 히터에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산하고, 히터의 가열동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간이 경과하면, 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부에 따라 히터의 가열 동작을 제어할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 개시는 에어로졸 생성 장치 및 그의 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.
종래의 에어로졸 생성 장치의 동작을 제어하는 방법에는 크게 사용자의 퍼프 횟수에 기반한 제어 방법과 동작 시간에 기반한 제어 방법이 있다. 퍼프 횟수에 기반한 제어 방법의 경우, 누적된 퍼프 횟수가 기설정된 퍼프 횟수에 이르게 되면 가열이 종료되므로, 사용자가 원하는 흡연 시간보다 짧은 흡연 시간을 제공하게 되는 단점이 있다. 한편, 동작 시간에 기반한 제어 방법의 경우, 가열이 일단 개시되면 사용자의 퍼프 동작이 발생하지 않더라도 기설정된 시간이 경과함에 따라 가열이 종료되므로, 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 충분히 소진되지 않았음에도 불구하고 가열 종료에 따라 궐련을 폐기해야 하는 경우가 발생할 수 있는 단점이 있다.
본 개시의 실시예들은 가능한 범위 내에서 최대한 사용자의 흡연 동작을 허용할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터의 가열 동작이 개시된 시점부터 상기 히터에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산하고, 상기 히터의 가열 동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간이 경과하면, 상기 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부에 따라 상기 히터의 가열 동작을 제어한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 이상인 경우, 상기 히터의 가열 동작을 종료시키고, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 전력량과 상기 기준 전력량 간의 차분값에 기초하여, 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도 이하로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하고, 상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하고, 상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 차분값이 클수록 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 더 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시킬 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에어로졸 생성 장치는, 사용자가 상기 에어로졸 생성 장치를 사용함에 따라 획득되는 흡연 패턴 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 흡연 패턴 데이터에 기초하여 상기 기준 전력량을 재설정할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터의 가열 동작을 개시하는 단계; 상기 히터의 가열 동작이 개시된 시점부터 상기 히터에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산하는 단계; 및 상기 히터의 가열 동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간이 경과하면, 상기 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부에 따라 상기 히터의 가열 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 히터의 가열 동작을 제어하는 단계는, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 이상인 경우, 상기 히터의 가열 동작을 종료시키는 단계; 및 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 전력량과 상기 기준 전력량 간의 차분값에 기초하여, 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도 이하로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하는 단계; 및 상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는, 상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하는 단계; 및 상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는, 상기 차분값이 클수록 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 더 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은, 사용자가 상기 에어로졸 생성 장치를 사용함에 따라 획득되는 흡연 패턴 데이터를 저장하는 단계; 및 상기 흡연 패턴 데이터에 기초하여 상기 기준 전력량을 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다.
본 개시의 실시예들에 따르면, 에어로졸 생성 장치에 대해 미리 설정된 동작 시간 외에 추가적으로 사용 전력량을 더 고려하여 히터의 가열을 제어함으로써, 충분한 흡연 시간을 보장하여 사용자의 흡연 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 히터의 온도 프로파일의 예시도들이다.
도 9 및 10은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
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.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)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.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분(21)은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분(22)은 필터 로드(22)를 포함한다.
도 4에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
담배 로드(21)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 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터로드(32)는 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)는 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.
궐련(3)의 직경 및 전체 길이는 도 4의 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다.
궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)가 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)가 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(355)에 의하여 궐련(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 2 및 도 3에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
에어로졸 생성 장치(600)는 제어부(610), 히터(620), 배터리(640), 저장부(650), 센서(660) 및 사용자 인터페이스(670)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 에어로졸 생성 장치(600)는 증기화기(630)를 더 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 제어부(610), 히터(620), 증기화기(630) 및 배터리(640)는 도 1 내지 도 3의 제어부(12), 히터(13), 증기화기(14) 및 배터리(11)와 동일한 구성일 수 있으며, 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 내용이 동일하게 적용될 수 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.
다만, 도 6에 도시된 구성요소 모두가 에어로졸 생성 장치(600)의 필수적인 구성요소인 것은 아니다. 도 6에 도시된 구성요소보다 많거나 적은 구성요소들에 의해 에어로졸 생성 장치(600)가 구현될 수 있다.
제어부(610)는 에어로졸 생성 장치(600)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(610)는 센서(660)에 의해 획득된 센싱 데이터를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다. 제어부(610)는 센싱 데이터를 기초로, 배터리(640)로부터 히터(620) 및 증기화기(630)로의 전력 공급을 개시, 중단 또는 지속시킬 수 있다. 제어부(610)는 히터(620) 및 증기화기(630)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도로 유지될 수 있도록, 히터(620) 및 증기화기(630)에 공급되는 전력량 및 전력 공급 시간을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(610)는 사용자 인터페이스(670)의 다양한 입력정보 및 출력정보를 처리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(610)는 히터(620) 및 증기화기(630)가 가열됨에 따라 사용되는 전력량을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(610)는 히터(620) 및 증기화기(630)에 입력되는 전류값을 측정할 수 있는 적어도 하나의 수단으로부터 측정된 전류값을 획득하고, 획득된 전류값을 이용하여 전력량을 연산할 수 있다. 다른 예로, 제어부(610)는 히터(620) 및 증기화기(630)에 입력되는 전압값을 측정할 수 있는 적어도 하나의 수단으로부터 측정된 전압값을 획득하고, 획득된 전압값을 이용하여 전력량을 연산할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(610)는 히터(620) 및 증기화기(630)에 입력되는 전류값 및 전압값을 측정할 수 있는 적어도 하나의 수단으로부터 측정된 전류값 및 전압값을 획득하고, 획득된 전류값 및 전압값을 이용하여 전력량을 연산할 수 있다. 전류값 및/또는 전압값을 측정할 수 있는 적어도 하나의 수단은 제어부(610)와 일체로 구현되거나, 별도의 구성요소로 구현될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(610)는 측정된 히터(620) 및 증기화기(630)의 누적 사용 전력량 및 저장부(650)에 저장된 기준 전력량을 비교하여 히터(620) 및 증기화기(630)의 가열 동작을 제어할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
배터리(640)는 에어로졸 생성 장치(600)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(640)는 히터(620) 및 증기화기(630)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(640)는 에어로졸 생성 장치(600) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(660), 사용자 인터페이스(670), 저장부(650) 및 제어부(610)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(640)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(640)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
저장부(650)는 에어로졸 생성 장치(600) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 제어부(610)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 저장부(650)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory) 등과 같은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 등의 다양한 종류의 메모리로 구현될 수 있다.
저장부(650)에는 에어로졸 생성 장치(600)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일, 기준 전력량, 사용 전력량 이력 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(600)는 적어도 하나의 센서(660)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(660)에 의해 센싱된 결과는 제어부(610)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(610)는 히터(620) 및 증기화기(630)의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(600)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(660)는 퍼프 감지 센서를 포함할 수 있다. 퍼프 감지 센서는 온도 변화, 유량(flow) 변화, 전압 변화 및 압력 변화 중 어느 하나에 기초하여 사용자의 퍼프를 감지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(660)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(620) 및 증기화기(630)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(620) 및 증기화기(630) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수도 있다. 또는, 히터(620) 및 증기화기(630)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(600)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
사용자 인터페이스(670)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(600)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(670)는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예: 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선통신(예: WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.
다만, 에어로졸 생성 장치(600)는 위의 예시된 다양한 인터페이싱 수단들 중 일부만을 취사 선택하여 구현될 수도 있다.
이하에서는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 에어로졸 생성 장치(600)의 제어부(610)가 히터(620)의 동작을 제어하는 방법에 대하여 설명한다. 편의상 히터(620)의 동작을 제어하는 방법을 중심으로 설명하지만, 이하의 설명은 증기화기(630)의 동작을 제어하는 방법에도 유사하게 적용될 수 있다.
제어부(610)는 히터(620)의 활성화를 요구하는 신호가 발생하면, 히터(620)에 전력을 공급함으로써 히터(620)의 가열 동작을 개시한다. 예를 들어, 히터(620)의 활성화를 요구하는 신호는 사용자에 의한 입력신호, 궐련 또는 카트리지의 삽입(체결)을 나타내는 신호 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에 있어서, 히터(620)의 가열 동작은 시간에 따라 구분되는 복수의 구간들 각각에 대응하는 소정의 동작들을 포함한다.
예를 들면, 히터(620)의 가열 동작은 제1 가열 동작, 제2 가열 동작 및 제3 가열 동작을 포함할 수 있다. 제1 가열 동작은 히터(620)로의 전력 공급이 개시된 때로부터 비교적 짧은 시간 동안 목표 온도에 도달하여 사용자의 퍼프 개시를 준비하는 가열 동작일 수 있다. 제2 가열 동작은 사용자의 퍼프에 따라 적절한 양의 에어로졸이 발생할 수 있도록 기설정된 제1 시간 동안 기설정된 적어도 하나의 온도로 유지되는 가열 동작일 수 있다. 제3 가열 동작은 히터(620)로의 전력 공급이 개시된 때로부터 제1 시간이 경과한 이후, 사용자의 추가 퍼프에 따라 에어로졸이 발생할 수 있도록 기설정된 적어도 하나의 온도로 유지되는 가열 동작일 수 있다.
여기서, 기설정된 제1 시간은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 흡연 물품(예: 궐련, 카트리지)을 적절히 사용하기 위해 미리 정해진 시간을 의미한다.
제어부(610)는 히터(620)의 가열 동작이 개시되면, 미리 저장된 온도 프로파일에 따라 히터(620)의 가열 동작을 제어한다. 온도 프로파일은 시간 경과에 따른 히터(620)의 온도 변화를 의미할 수 있다.
제어부(610)는 히터(620)의 가열 동작이 개시된 시점부터 히터(620)에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산한다. 히터(620)의 가열 동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간에 도달하기까지, 제어부(610)는 구간 별로 미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터(620)의 가열 동작을 제어하면서, 제1 전력량을 적산할 수 있다. 예를 들어, 제어부(610)는 소정의 시간 간격마다 히터(620)에 의해 사용되는 전력량을 확인하여 제1 전력량에 가산할 수 있다.
제어부(610)는 히터(620)의 가열 동작이 개시된 이후 제1 시간이 경과하면, 제1 시간에 도달하기까지 적산된 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부에 따라 히터(620)의 가열 동작을 제어한다.
일 실시예에 따르면, 기준 전력량은 제1 시간까지 퍼프 없이 가열되는 히터(620)에 의해 사용되는 전력량 PA와 제1 시간에 대응하여 미리 설정된 횟수의 퍼프들이 발생함에 따라 히터(620)에 의해 사용되는 전력량 PB의 합으로 결정될 수 있다. 기준 전력량은 에어로졸 생성 장치(600)의 저장부(650)에 미리 저장될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력량 PA 및 전력량 PB는 실험적으로 미리 결정되는 값일 수 있으며, 각각의 전력량이 저장부(650)에 저장될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 전력량 PB는 실제로 사용자가 에어로졸 생성 장치(600)를 사용함에 따라 누적된 흡연 패턴 데이터에 기초하여 재설정될 수 있다. 이 경우, 기준 전력량도 재설정된 전력량 PB와 기저장된 전력량 PA의 합으로 재설정될 수 있다.
예를 들어, 흡연 패턴 데이터는 퍼프 당 사용 전력량의 이력, 제1 시간 동안 발생한 퍼프 횟수의 이력, 및 제1 시간 동안 발생한 퍼프들에 의한 총 사용 전력량의 이력 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제어부(610)는 이들 중 적어도 하나를 이용하여 전력량 PB를 재설정할 수 있다. 이 경우, 전력량 PB의 재설정은 주기적으로 수행되거나, 재설정을 요청하는 신호가 입력됨에 따라 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 제어부(610)는 제1 시간에 도달하기까지 적산된 제1 전력량이 기준 전력량 이상인 경우, 히터(620)의 가열 동작을 종료시킨다. 예를 들어, 제어부(610)는 히터(620)로의 전력 공급을 중단함으로써 히터(620)의 가열 동작을 종료시킬 수 있다.
한편, 제어부(610)는 제1 시간에 도달하기까지 적산된 제1 전력량이 기준 전력량 미만인 경우, 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 기초하여, 히터(620)의 온도가 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도 이하로 유지되도록 히터(620)의 가열 동작을 지속시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 시간 즉, 에어로졸 생성 물질을 포함하는 흡연 물품을 적절히 사용하기 위해 미리 설정된 시간에 도달하더라도 누적된 사용 전력량(제1 전력량)이 기준 전력량에 미치지 못하면 가열을 종료하지 않고 지속시킴으로써, 사용자가 원하는 만큼의 충분한 흡연 경험을 제공할 수 있다. 퍼프 강도, 퍼프 시간 및 퍼프 빈도 등의 퍼프 패턴은 사용자 별로 상이하므로, 사용자에 따라서는 실험적으로 또는 통계적으로 결정된 제1 시간 동안 충분히 흡연을 수행하지 못할 수 있는데, 본 실시예는 사용자에게 추가적인 흡연 시간을 제공함으로써 하나의 흡연 물품에 대해 허용되는 흡연량을 최대한 누릴 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(610)는 적산된 제1 전력량이 기준 전력량 미만인 경우, 제1 시간이 경과한 이후부터 히터(620)에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산할 수 있다. 예를 들어, 제어부(610)는 소정의 시간 간격마다 히터(620)에 의해 사용되는 전력량을 확인하여 제2 전력량에 가산할 수 있다. 또한, 제어부(610)는 제2 전력량이 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 도달할 때까지 히터(620)의 가열 동작을 지속시킬 수 있다. 이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 제어부(610)가 히터(620)의 가열 동작을 지속시키는 방법에 대하여 설명한다.
도 7 및 도 8은 일 실시예에 따른 히터의 온도 프로파일의 예시도들이다. 도 7 및 도 8은 히터(620)의 가열 동작이 개시된 때로부터 종료될 때까지의 시간 경과에 따른 히터(620)의 온도 변화를 도시한다. 다만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이며, 실시예에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 구간(710)에서, 제어부(610)는 히터(620)의 온도가 주변 온도에서 제1 온도(T1)로 상승하도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 제1 온도(T1)는 에어로졸 생성 물질을 기화하는데 적합한 온도로서, 미리 설정된 허용 온도 범위 내에서 흡연 환경(예: 온도, 압력, 습도, 사용자의 흡연 패턴, 공기 조성 등)에 따라 달라질 수 있다. 제1 구간(710)에서의 히터(620)의 가열 동작은 상술한 제1 가열 동작에 대응될 수 있다.
제2 구간(720)에서, 제어부(610)는 히터(620)의 온도가 제1 온도(T1)에서 제2 온도(T2)로 감소하도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 제2 온도(T2) 역시 허용 온도 범위 내에 해당하며, 제1 온도(T1)보다 낮을 수 있다. 제2 온도(T2)는 기설정된 제1 시간(t1)까지 유지될 수 있다. 제2 구간(720)에서의 히터(620)의 가열 동작은 상술한 제2 가열 동작에 대응될 수 있다.
제어부(610)는 기설정된 제1 시간(t1)까지 적산된 제1 전력량이 기준 전력량 미만인 것을 확인하면, 제3 구간(730)에서, 히터(620)의 온도가 제1 시간(t1)에서의 온도(T2)로 유지되도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 제3 구간(730)에서의 히터(620)의 가열 동작은 상술한 제3 가열 동작에 대응될 수 있으며, 제2 시간(t2)까지 지속될 수 있다. 예를 들어, 제2 시간(t2)은 제2 전력량이 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 도달하는 시간 또는 이러한 차분값을 초과하는 시간이다.
제3 구간(730)에서 히터(620)의 온도가 제1 시간(t1)에서의 온도(T2)와 동일한 온도로 유지됨에 따라, 제2 구간(720)에서의 무화량, 끽연감 등이 유지될 수 있다.
제어부(610)는 제2 시간(t2) 이후, 히터(620)의 가열 동작을 종료시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 구간(810)에서, 제어부(610)는 히터(620)의 온도가 주변 온도에서 제1 온도(T1)로 상승하도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 앞서 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 온도(T1)는 에어로졸 생성 물질을 기화하는데 적합한 온도로서, 미리 설정된 허용 온도 범위 내에서 흡연 환경에 따라 달라질 수 있다. 마찬가지로, 제1 구간(810)에서의 히터(620)의 가열 동작은 상술한 제1 가열 동작에 대응될 수 있다.
제2 구간(820)에서, 제어부(610)는 히터(620)의 온도가 제1 온도(T1)에서 제2 온도(T2)로 감소하도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 제2 온도(T2) 역시 허용 온도 범위 내에 해당하며, 제1 온도(T1)보다 낮을 수 있다. 제2 온도(T2)는 기설정된 제1 시간(t1)까지 유지될 수 있다. 제2 구간(820)에서의 히터(620)의 가열 동작은 상술한 제2 가열 동작에 대응될 수 있다.
제어부(610)는 기설정된 제1 시간(t1)까지 적산된 제1 전력량이 기준 전력량 미만인 것을 확인하면, 제3 구간(830)에서, 히터(620)의 온도가 제1 시간(t1)에서의 온도(T2)보다 낮은 제3 온도(T3)로 유지되도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 제3 구간(830)에서의 히터(620)의 가열 동작은 상술한 제3 가열 동작에 대응될 수 있으며, 제2 시간(t2)까지 지속될 수 있다. 예를 들어, 제2 시간(t2)은 제2 전력량이 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 도달하는 시간 또는 이러한 차분값을 초과하는 시간이다.
일 실시예에 따르면, 제어부(610)는 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값이 클수록, 히터(620)의 온도가 제1 시간(t1)에서의 온도(T2)보다 더 낮은 온도로 유지되도록 히터(620)를 제어할 수 있다. 즉, 제3 온도(T3)는 차분값이 클수록 더 낮게 설정될 수 있다. 다만, 제3 온도(T3)는 미리 설정된 허용 온도 범위 내에서 설정될 수 있다. 여기서, 허용 온도 범위는 에어로졸 생성 물질을 기화하는데 적합한 온도로서, 일정 수준의 무화량 및 끽연감을 제공하되 탄화는 방지할 수 있는 온도 범위로 설정될 수 있다.
제3 구간(830)에서 히터(620)의 온도가 제1 시간(t1)에서의 온도(T2)보다 낮은 온도로 유지됨에 따라, 에어로졸 생성 물질의 고갈에 따른 히터(620)의 과열 및 탄화를 방지하고 끽연감의 저하를 억제할 수 있다.
제어부(610)는 제2 시간(t2) 이후, 히터(620)의 가열 동작을 종료시킬 수 있다.
일부 실시예들에 따라, 도 7 및 도 8의 각 구간(710, 720, 730, 810, 820, 830)은 복수의 구간들로 더 구분될 수 있으며, 제어부(610)는 복수의 구간들 각각에 대응하는 기설정된 온도에서 히터(620)의 온도가 유지되도록, 히터(620)의 가열 동작을 제어할 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 각 구간(710, 720, 730, 810, 820, 830)에 포함된 복수의 구간들 각각에 대응하는 기설정된 온도는, 시간이 경과함에 따라 점진적으로 증가하거나 감소하도록 설정되거나, 점진적으로 증가하다가 감소하도록 설정되거나, 점진적으로 감소하다가 증가하도록 설정되거나, 또는 이들의 조합이 반복되도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 제3 구간(730, 830)에서, 제어부(610)는 히터(620)의 온도를 제1 시간(t1)에서의 온도(T2)로 소정의 시간 동안 유지시키다가, 소정의 시간 이후부터는 온도(T2)보다 낮은 온도(T3)로 유지시킬 수 있다. 여기서, 소정의 시간은 센서(660) 또는 저장부(650)를 통해 획득되는 흡연 환경(예: 온도, 압력, 습도, 사용자의 흡연 패턴, 공기 조성 등)에 따라 제어부(610)에 의해 선택될 수 있다.
도 9 및 10은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 S910에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터(620)의 가열 동작을 개시한다. 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 활성화를 요구하는 신호가 발생하면, 히터(620)에 전력을 공급함으로써 히터(620)의 가열 동작을 개시할 수 있다.
단계 S920에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 가열 동작이 개시된 시점부터 히터(620)에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산한다. 히터(620)의 가열 동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간에 도달하기까지, 에어로졸 생성 장치(600)는 구간 별로 미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터(620)의 가열 동작을 제어하면서, 제1 전력량을 적산할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(600)는 소정의 시간 간격마다 히터(620)에 의해 사용되는 전력량을 확인하여 제1 전력량에 가산할 수 있다.
단계 S930에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 가열 동작을 개시한 이후부터 기설정된 제1 시간이 경과하였는지 판단한다.
기설정된 제1 시간이 경과하지 않은 경우, 에어로졸 생성 장치(600)는 계속하여 제1 전력량을 적산하고, 제1 시간에 도달할 때까지 기설정된 온도 프로파일에 따라 히터(620)를 가열시킨다.
기설정된 제1 시간이 경과한 경우, 단계 S940에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 제1 시간까지 적산된 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부를 판단한다. 단계 S940은 에어로졸 생성 장치(600)의 실시간 모니터링에 의해 수행되거나, 소정의 시간 간격마다 수행될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(600)는 단계 S940에서의 판단 결과에 따라 히터(620)의 가열 동작을 제어할 수 있다.
제1 전력량이 기준 전력량 이상인 경우, 단계 S950에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 가열 동작을 종료시킨다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)로의 전력 공급을 중단함으로써 히터(620)의 가열 동작을 종료시킬 수 있다.
제1 전력량이 기준 전력량 미만인 경우, 단계 S960에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 기초하여, 히터(620)의 온도가 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도 이하로 유지되도록 히터(620)의 가열 동작을 지속시킨다.
도 10은 도 9의 단계 S960의 일 실시예에 따른 히터(620)의 가열 동작 지속 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계 S1010에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 가열 동작이 개시된 때로부터 기설정된 제1 시간이 경과한 이후에, 히터(620)에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산한다. 에어로졸 생성 장치(600)는 제1 시간이 경과한 이후, 미리 정해진 온도 프로파일에 따라 히터(620)의 가열 동작을 제어하면서, 제2 전력량을 적산할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(600)는 소정의 시간 간격마다 히터(620)에 의해 사용되는 전력량을 확인하여 제2 전력량에 가산할 수 있다.
단계 S1020에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 누적된 제2 전력량이 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 도달했는지 판단한다. 단계 S1020은 에어로졸 생성 장치(600)의 실시간 모니터링에 의해 수행되거나, 소정의 시간 간격마다 수행될 수 있다.
제2 전력량이 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 도달하지 않은 경우, 에어로졸 생성 장치(600)는 계속하여 제2 전력량을 적산하고, 히터(620)의 가열을 지속시킨다.
제2 전력량이 제1 전력량과 기준 전력량 간의 차분값에 도달한 경우, 에어로졸 생성 장치(600)는 단계 S1030 또는 단계 S1040를 선택적으로 수행하거나, 단계 S1030 및 단계 S1040을 순차적으로 또는 병렬적으로 수행할 수 있다.
단계 S1030에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 온도가 기설정된 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도로 유지되도록 히터(620)의 가열 동작을 지속시킨다.
단계 S1040에서, 에어로졸 생성 장치(600)는 히터(620)의 온도가 기설정된 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 낮은 온도로 유지되도록 히터(620)의 가열 동작을 지속시킨다.
도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 내용은 단계 S1030 및 단계 S1040에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 상술한 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 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 실시예와 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 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터; 및
    상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터의 가열 동작이 개시된 시점부터 상기 히터에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산하고,
    상기 히터의 가열 동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간이 경과하면, 상기 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부에 따라 상기 히터의 가열 동작을 제어하고,
    상기 기설정된 제 1 시간은, 상기 히터의 가열 동작을 제어하기 위해 미리 저장된 온도 프로파일에서 기설정된 상기 에어로졸 생성 장치의 동작 시간이고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 이상인 경우, 상기 히터의 가열 동작을 종료시키고,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 전력량과 상기 기준 전력량 간의 차분값에 기초하여, 상기 히터의 가열 동작을 상기 기설정된 제 1 시간을 초과하여 지속시키는,
    에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 전력량과 상기 기준 전력량 간의 상기 차분값에 기초하여, 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도 이하로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 상기 기설정된 제 1 시간을 초과하여 지속시키는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하고,
    상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하고,
    상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차분값이 클수록 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 더 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    사용자가 상기 에어로졸 생성 장치를 사용함에 따라 획득되는 흡연 패턴 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 흡연 패턴 데이터에 기초하여 상기 기준 전력량을 재설정하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 있어서,
    에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터의 가열 동작을 개시하는 단계;
    상기 히터의 가열 동작이 개시된 시점부터 상기 히터에 의해 사용되는 제1 전력량을 적산하는 단계; 및
    상기 히터의 가열 동작이 개시된 이후 기설정된 제1 시간이 경과하면, 상기 제1 전력량이 기설정된 기준 전력량 이상인지 여부에 따라 상기 히터의 가열 동작을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 기설정된 제 1 시간은, 상기 히터의 가열 동작을 제어하기 위해 미리 저장된 온도 프로파일에서 기설정된 상기 에어로졸 생성 장치의 동작 시간이고,
    상기 히터의 가열 동작을 제어하는 단계는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 이상인 경우, 상기 히터의 가열 동작을 종료시키는 단계; 및
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 전력량과 상기 기준 전력량 간의 차분값에 기초하여, 상기 히터의 가열 동작을 상기 기설정된 제 1 시간을 초과하여 지속시키는 단계
    를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는,
    상기 제1 전력량과 상기 기준 전력량 간의 상기 차분값에 기초하여, 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도 이하로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 상기 기설정된 제 1 시간을 초과하여 지속시키는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하는 단계; 및
    상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는,
    상기 제1 전력량이 상기 기준 전력량 미만인 경우, 상기 제1 시간이 경과한 이후 상기 히터에 의해 사용되는 제2 전력량을 적산하는 단계; 및
    상기 제2 전력량이 상기 차분값에 도달할 때까지 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계는,
    상기 차분값이 클수록 상기 히터의 온도가 상기 제1 시간에 도달한 시점에서의 온도보다 더 낮은 온도로 유지되도록 상기 히터의 가열 동작을 지속시키는 단계를 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    사용자가 상기 에어로졸 생성 장치를 사용함에 따라 획득되는 흡연 패턴 데이터를 저장하는 단계; 및
    상기 흡연 패턴 데이터에 기초하여 상기 기준 전력량을 재설정하는 단계를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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