KR102267000B1 - 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102267000B1
KR102267000B1 KR1020180146769A KR20180146769A KR102267000B1 KR 102267000 B1 KR102267000 B1 KR 102267000B1 KR 1020180146769 A KR1020180146769 A KR 1020180146769A KR 20180146769 A KR20180146769 A KR 20180146769A KR 102267000 B1 KR102267000 B1 KR 102267000B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current characteristic
characteristic value
value
cigarette
generating device
Prior art date
Application number
KR1020180146769A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200061233A (ko
Inventor
정형진
임헌일
성진수
최재성
Original Assignee
주식회사 케이티앤지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to KR1020180146769A priority Critical patent/KR102267000B1/ko
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to PCT/KR2019/014562 priority patent/WO2020105896A1/ko
Priority to JP2020536163A priority patent/JP7432510B2/ja
Priority to EP19887193.1A priority patent/EP3818881A4/en
Priority to CN201980006575.5A priority patent/CN111511233A/zh
Priority to US17/041,161 priority patent/US11882875B2/en
Publication of KR20200061233A publication Critical patent/KR20200061233A/ko
Priority to KR1020210047336A priority patent/KR102398653B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102267000B1 publication Critical patent/KR102267000B1/ko
Priority to JP2022176341A priority patent/JP2023015195A/ja
Priority to JP2022176340A priority patent/JP2023015194A/ja

Links

Images

Classifications

    • A24F47/008—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20—Devices using solid inhalable precursors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24D—CIGARS; CIGARETTES; TOBACCO SMOKE FILTERS; MOUTHPIECES FOR CIGARS OR CIGARETTES; MANUFACTURE OF TOBACCO SMOKE FILTERS OR MOUTHPIECES
    • A24D1/00—Cigars; Cigarettes
    • A24D1/20—Cigarettes specially adapted for simulated smoking devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40—Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46—Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465—Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A24F40/51—Arrangement of sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A24F40/53—Monitoring, e.g. fault detection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/30—Devices using two or more structurally separated inhalable precursors, e.g. using two liquid precursors in two cartridges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24F—SMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00—Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50—Control or monitoring
    • A24F40/57—Temperature control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입 가능한 케이스, 궐련을 가열할 수 있는 가열부, 코일을 포함하고, 소정의 주기에 따라 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 측정하는 감지기, 및 감지기를 통해 측정한 전류 특성값과, 소정의 기준 전류 특성값을 비교하여 가열부 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 기준 전류 특성값은, 감지기를 통해 측정한 적어도 하나의 전류 특성값에 기초하여 설정할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법{Aerosol generating apparatus and method for operating the same}
본 출원에 의해 개시되는 발명은 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법에 관한 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.
에어로졸 생성 장치는, 조작 미숙, 사용자의 부주의 등에 의하여 궐련이 삽입되지 않은 상태에서 가열부를 가열하여 사용자의 피부에 화상을 입히는 등 안전 상 위험이 존재한다. 따라서, 에어로졸 생성 장치에 적합한 궐련이 삽입된 경우에만 궐련을 가열함으로써 사용자 안전을 도모하는 방안이 요구되고 있다.
일 실시예에 따르면, 전자기 유도를 이용하는 복수의 감지기를 통해, 궐련이 에어로졸 생성 장치에 삽입되는 것을 감지할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자기 유도를 이용하여 커버가 케이스에 결합되는 상태를 감지하고, 커버의 결합 상태에 따라 가열 동작을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법이 제공될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입 가능한 케이스, 궐련을 가열할 수 있는 가열부, 코일을 포함하고, 소정의 주기에 따라 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 측정하는 감지기, 및 감지기를 통해 측정한 전류 특성값과, 소정의 기준 전류 특성값을 비교하여 가열부 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 기준 전류 특성값은, 감지기를 통해 측정한 적어도 하나의 전류 특성값에 기초하여 설정할 수 있다.
제어부는 감지기를 통해 측정한 제1 전류 특성값과, 제1 전류 특성값에 연속하여 측정한 제2 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 갱신할 수 있다.
제어부는 제1 전류 특성값 및 제1 전류 특성값에 연속하여 측정한 제2 전류 특성값이 소정의 범위 내에 있는 경우, 제1 전류 특성값과 제2 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 갱신할 수 있다.
에어로졸 생성 장치는 감지기의 온도값을 측정하는 온도 센서를 더 포함하고, 제어부는 감지기의 온도값과 소정의 기준온도값의 차이값이 소정의 차이값 이상인 경우, 제1 전류 특성값과 제1 전류 특성값에 연속하여 측정한 제2 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 갱신할 수 있다.
기준온도값은, 기준 전류 특성값이 설정된 시점에 측정된 온도값일 수 있다.
제어부는 감지기를 통해 측정한 전류 특성값과, 기준 전류 특성값의 차이가 소정의 차이값 이상이면, 가열부가 동작하도록 제어할 수 있다.
전류 특성값은 코일의 인덕턴스값 및 코일에 흐르는 전류의 주파수값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치는 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입될 수 있는 케이스, 궐련을 가열할 수 있는 가열부, 코일을 포함하고, 소정의 주기에 따라 코일에 흐르는 전류 특성값을 측정하는 감지기 및 감지기를 통해 측정한 제1 전류 특성값과, 제1 전류 특성값 이전에 측정된 제2 전류 특성값을 비교하여 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
제2 전류 특성값은, 제1 전류 특성값에 연속하여(consecutively) 측정된 전류 특성값일 수 있다.
제어부는 제1 전류 특성값과, 제2 전류 특성값의 차이가 소정의 차이값 이상이면 가열부가 동작하도록 제어할 수 있다.
전류 특성값은 코일의 인덕턴스값 및 코일에 흐르는 전류의 주파수값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입될 수 있는 케이스, 궐련을 가열할 수 있는 가열부, 코일을 포함하고, 소정의 주기에 따라 코일에 흐르는 전류 특성값을 측정하는 감지기, 및 감지기를 통해 측정한 전류 특성값들의 변화량을 획득하고, 변화량의 누적값에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
제어부는 누적값이 소정의 기준 누적값 이상이면, 가열부가 동작하도록 제어할 수 있다.
제어부는, 소정의 시간이 경과하면 누적값을 초기화할 수 있다.
제어부는, 누적값이 소정의 기준 누적값 이상이면, 누적값을 초기화할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 단계, 적어도 하나의 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 설정하는 단계, 및 감지기를 통해 측정한 전류 특성값과, 소정의 기준 전류 특성값에 기초하여 가열부 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 단계, 및 측정한 제1 전류 특성값과, 제1 전류 특성값 이전에 측정한 제2 전류 특성값을 비교하여 가열부의 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 단계, 측정한 전류 특성값들의 변화량을 획득하는 단계, 변화량의 누적값을 획득하는 단계, 및 누적값에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 케이스, 제1 코일을 포함하고, 전자기 유도체를 구비하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 제1 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 감지하는 제1 감지기, 제1 감지기의 상측에 위치하며, 제2 코일을 포함하고, 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 제2 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 감지하는 제2 감지기, 궐련에 포함된 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열부 및 제1 감지기를 통해 감지된 전류 변화 및 제2 감지기를 통해 감지된 전류 변화에 기초하여, 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
궐련은 케이스에 상하 방향으로 삽입될 수 있다.
궐련이 케이스에 삽입 시, 전자기 유도체는 상하 방향으로 소정의 길이를 가질 수 있다.
제어부는 제1 감지기를 통해 감지한 전류 특성값이 소정의 제1 범위 이내이고, 제2 감지기를 통해 감지한 전류 특성값이 소정의 제2 범위 이내이면 가열부가 동작하도록 제어할 수 있다.
전류 특성값은 코일의 인덕턴스값 및 코일에 흐르는 전류의 주파수값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따르면, 삽입된 궐련의 종류를 식별함으로써, 소정의 궐련에 대해서만 가열함으로써 안전을 도모하고, 끽연감을 향상시킬 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 커버가 케이스에 결합된 상태에 기초하여 가열 동작을 제어함으로써, 가열된 부분으로 인한 사용자의 화상이 예방될 수 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 커버가 케이스에 결합된 상태 및 궐련이 케이스에 삽입된 상태에 기초하여 가열 동작을 제어함으로써, 무의미한 가열을 방지하여 소비 전력을 절약할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 2는 에어로졸 생성 장치의 실시예들을 도시한 블록 구성도이다.
도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 궐련의 사시도이다.
도 5는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 동작하는 방법에 관한 순서도이다.
도 6은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 7은 에어로졸 생성 장치가 기준 전류 특성값을 설정하는 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 8은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 9는 에어로졸 생성 장치가 온도를 고려하여 기준 전류 특성값을 설정하는 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 10은 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 동작하는 다른 일 방법에 관한 순서도이다.
도 11은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 12는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 동작하는 또 다른 일 방법에 관한 순서도이다.
도 13은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 14는 도 13의 전류 특성값의 변화량에 관한 그래프이다.
도 15는 도 14의 전류 특성값의 변화량의 누적값에 관한 그래프이다.
도 16은, 에어로졸 생성 장치가 누적값을 초기화하는 것에 관한 도면이다.
도 17은 에어로졸 생성 장치의 다른 일 실시예를 도시한 블록 구성도이다.
도 18은 도 17에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 19는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태를 감지하는 것에 관한 도면이다.
도 20은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 21은 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 제어하는 방법의 순서도이다.
도 22는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 제어하는 다른 일 방법의 순서도이다.
도 23은 또 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록 구성도이다.
도 24는 에어로졸 생성 장치를 구성하는 커버의 사시도이다.
도 25는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 상태에 관한 도면이다.
도 26은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 27은 에어로졸 생성 장치가 커버의 결합 상태에 따라 동작하는 방법에 관한 순서도다.
도 28은 에어로졸 생성 장치가 커버의 결합 상태 및 궐련의 삽입 상태에 따라 동작하는 방법에 관한 순서도다.
도 29는 에어로졸 생성 장치가 커버의 결합 상태 및 궐련의 삽입 상태에 따라 동작하는 다른 일 방법에 관한 순서도다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "??부", "??모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 에어로졸 생성 장치는, 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 생성 물질을 이용하여 에어로졸을 생성하는 장치일 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치는 홀더(holder)일 수 있다.
명세서 전체에서 "퍼프"라 함은 사용자의 흡입을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1 및 2는 에어로졸 생성 장치의 실시예들을 도시한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 케이스(110), 가열부(130), 감지기(160), 배터리(150) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 증기화기(170)를 더 포함할 수 있다. 또한, 궐련(500)은 전자기 유도체(580)를 구비할 수 있다. 궐련(500)은 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 공간에 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(100)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 1에는 배터리(150), 제어부(140) 및 가열부(130)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(170) 및 가열부(130)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 구조는 도 1 내지 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(100)의 설계에 따라, 배터리(150), 제어부(140), 가열부(130) 및 증기화기(170)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(500)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130) 및/또는 증기화기(170)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 가열부(130) 및/또는 증기화기(170)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(500)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(500)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 가열할 수 있다.
케이스(110)는 에어로졸 생성 장치(100)의 외관의 일부분을 형성하며 내부에 여러 가지 구성요소들을 수용하여 보호하는 기능을 수행한다.
가열부(130)는 배터리(150)로부터 공급된 전력에 의하여 가열되고, 이로 인해 에어로졸 생성 물질을 가열 및 기화시킬 수 있다. 가열부(130)는 에어로졸을 기화시키기 위한 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(100)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
가열부(130)는 궐련(500)의 내부 또는 외부에 위치하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
일 실시예에 따르면 가열부(130)는 전기 저항성 가열부일 수 있다. 예를 들어, 가열부(130)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 가열부(130)가 가열될 수 있다.
일 실시예에 따르면 가열부(130)는 유도 가열식 가열부일 수 있다. 구체적으로, 가열부(130)에는 에어로졸 생성 물질을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일(260)을 포함할 수 있으며, 궐련(500) 또는 액상 카트리지는 유도 가열식 가열부에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
가열부(130)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들면, 가열부(130)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있다. 가열부(130)는 가열 요소의 모양에 따라 궐련(500)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
도 1 및 2에는 하나의 가열부(130)만이 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 에어로졸 생성 장치(100)에는 가열부(130)가 복수 개 배치될 수도 있다. 에어로졸 생성 물질이 궐련(500)에 구비되는 경우, 복수 개의 가열부(130)들은 궐련(500)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(500)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 가열부(130)들 중 일부는 궐련(500)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(500)의 외부에 배치될 수 있다.
감지기(160)는 궐련(500)의 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입 상태를 감지할 수 있다. 감지기(160)를 포함하는 감지기(160)는 코일을 포함할 수 있다. 한편, 궐련(500)은 전자기 유도체(580)를 포함할 수 있다. 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입되거나 분리됨에 따라, 코일과 전자기 유도체(580) 사이에는 전자기유도가 발생할 수 있다. 이 때 감지기(160)는 전자기 유도에 의해 발생하여 코일을 흐르는 전류의 특성 변화를 감지할 수 있다.
도 1 및 도 2 상으로는 하나의 감지기(160)만 도시하였으나, 일 실시예에 따르면, 두 개 이상의 감지기(160)가 배치될 수 있다. 복수의 감지기(160)들은 서로 상이한 위치에서 궐련(500)의 삽입 상태를 감지할 수 있다. 복수의 감지기(160)들은 상하 방향으로 이격 배치될 수 있다.
궐련(500)은 전자기 유도체(580)를 포함할 수 있다. 감지기(160)에 의해 전자기 유도체(580) 상에는 와전류(Eddy current)가 유도되어 흐를 수 있다. 감지기(160)는 다시 전자기 유도체(580)에 의해 감지기(160)의 코일에 유도된 와전류를 감지할 수 있다.
감지기(160)가 전자기 유도에 따른 코일에 흐르는 전류의 특성 변화를 감지하는 방법은 다양할 수 있다. 일 실시예에 따르면 코일에는 교류 전류가 인가될 수 있고, 이 교류 전류는 전자기 유도체(580)에 와전류를 유도할 수 있다. 전자기 유도체(580)에 흐르는 와전류는 다시 코일과의 상호 유도를 통해 코일에 흐르는 전류에 변화를 유도할 수 있다. 감지기(160)는 이러한 코일에 흐르는 전류의 변화를 감지할 수 있다.
다른 일 실시예에 따라 감지기(160)는, 교류 전류가 흐르고, 전자기 유도체(580)에 와전류를 유도하는 송신 코일 및 전자기 유도체(580)에 흐르는 와전류를 감지하는 감지 코일을 구비할 수 있다. 이 때, 송신 코일 및 감지 코일은 수직 방향으로 배치되어, 송신 코일 및 감지 코일 상호 간 간섭을 최소화할 수 있다. 감지기(160)가 코일 및 전자기 유도체(580) 간 발생하는 상호 유도 현상을 감지하는 방법은 다양할 수 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.
감지기(160)가 전자기 유도에 따른 전류의 특성 변화를 감지한다라는 것은, 전류계를 이용하여 직접적으로 전류를 측정하는 것뿐만 아니라, 간접적인 방법으로 전류를 감지하는 것도 포함할 수 있다. 예를 들면, 통상의 기술자라면 코일에 유도되는 유도 기전력을 전압의 형태로 측정함으로써 전류의 변화를 감지하는 것도, 감지기(160)가 전류의 변화를 감지하는 것에 포함될 수 있음을 이해할 수 있다.
증기화기(170)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(500)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(170)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(100)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(170)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련(500)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다. 증기화기(170)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성하고, 에어로졸이 궐련(500) 삽입부에 삽입된 궐련(500)을 통과하도록, 에어로졸을 궐련(500)을 향해 방출할 수 있다.
예를 들어, 증기화기(170)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(100)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(170)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(170)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 가열부 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(170)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 생성 장치(100)는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리는, 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 위해 필요한 정보들을 저장하며, 제어부는 메모리를 참조하여 에어로졸 생성 장치(100)를 제어할 수 있다.
메모리는, 전류 특성값에 따른 궐련(500)의 종류에 관한 정보, 궐련(500) 종류에 따른 가열부(130) 제어 시나리오 정보 등을 미리 저장해둘 수 있다.
또한, 메모리는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 중 실시간으로 감지되는 정보들을 임시적으로 저장할 수 있다. 메모리는 감지기(160)를 통해 감지되는 전류 특성값 정보 및 전류 특성값을 이용한 연산 결과 정보 등을 임시적으로 저장하여 제어부가 참조할 수 있도록 한다.
배터리(150)는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(150)는 가열부(130)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(140)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(150)는 감지기(160)가 동작할 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(150)는 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면 배터리(150)는 어댑터와 전기적으로 연결될 수 있고, 어댑터에는 배터리(150)에서 출력되는 직류를 교류 전류로 변환하여 출력할 수 있다.
제어부(140)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(140)는 배터리(150) 가열부(130), 감지기(160)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다.
제어부(140)는 감지기(160)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 감지기(160)에 인가하는 교류 전류의 주파수, 전류의 크기 등을 상이하게 조절할 수 있다.
제어부(140)는 감지기(160)에서 감지한 코일에 흐르는 전류 특성 변화에 기초하여, 코일에 전자기 유도체(580)가 접근한 상태인지 판단할 수 있다. 다시 말하면, 제어부(140)는 전자기 유도체(580)를 구비하는 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입된 상태인지 또는 분리된 상태인지 판단할 수 있다.
제어부(140)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리(150), 가열부(130), 감지기(160) 및 제어부(140) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터, 배터리(150)를 충전하기 위한 충전 단자 등을 포함할 수 있다. 모터는 예를 들면, 가열부(130)의 가열이 완료되었음을 진동을 통해 알릴 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 LED를 포함하고, LED를 통해 가열부(130)의 동작 상태를 표시할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련(500) 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 제어부(140)는 퍼프 감지 센서를 통해 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. 입력부를 통해 사용자 입력이 수신됨에 따라 에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 제어될 수 있다.
도 3은 궐련의 사시도이다.
도 3을 참조하여 설명하는 사항들은, 궐련(500)의 일 실시예에 불과하므로 에어로졸 생성 장치(100)에 이용되는 궐련(500)이 이에 한정되는 것은 아니다.
궐련(500)은 담배 로드(51) 및 필터 로드(52)를 포함할 수 있다. 담배 로드(51)는 담배 물질 및 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 담배 물질은 토바코(tobacco)일 수 있다.
필터 로드(52)는 단일 세그먼트 또는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(52)는 에어로졸을 냉각하는 제1 세그먼트(521) 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제2 세그먼트(522)를 포함할 수 있다.
또한, 궐련(500)은 전단 플러그(53)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(53)는 담배 로드(51)에 있어서, 필터 로드(52)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(53)는 담배 로드(51)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(51)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다. 궐련(500)이 반드시 전단 플러그(53)를 포함하는 것으로 한정되는 것은 아니다.
궐련(500)은 적어도 하나의 래퍼(55)에 의하여 포장될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(551)에 의하여 전단 플러그(53)가 포장되고, 제2 래퍼(552)에 의하여 담배 로드(51)가 포장되고, 제3 래퍼(553)에 의하여 제1 세그먼트(521)가 포장되고, 제4 래퍼(554)에 의하여 제2 세그먼트(522)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(555)에 의하여 궐련(500) 전체가 재포장될 수 있다.
궐련(500)의 직경은 5mm 내지 9mm의 범위 이내이고, 길이는 약 48mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전단 플러그(53)의 길이는 약 7mm, 담배 로드(51)의 길이는 약 15mm, 제1 세그먼트(521)의 길이는 약 12mm, 제2 세그먼트(522)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
담배 로드(51)는 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(51)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(51)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(51)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
궐련(500)은 전자기 유도체(580)를 포함할 수 있다.
전자기 유도체(580)는 와전류(Eddy current)가 유도될 수 있는 전도체 및 자속 변화를 발생시킬 수 있는 자성체 등을 포함할 수 있다. 예를 들면 전자기 유도체(580)는 금속 물질, 마그네틱 잉크, 마그네틱 테이프 등을 포함할 수 있다. 예를 들면 전자기 유도체(580)는 알루미늄 박일 수 있다. 이 외에도 전자기 유도체(580)는 감지기(160)의 코일에 자속 변화를 유발하여 감지될 수 있는 물질들을 제한없이 포함할 수 있다.
전자기 유도체(580)는 궐련(500)의 둘레를 따라 궐련(500)의 내용물을 감쌀 수 있다. 전자기 유도체(580)는 금속박의 일 면이 래퍼(55)의 내면과 마주보면서 포개어진 채로 래퍼(55)에 의해 둘러싸일 수 있다.
궐련(500) 내에서 전자기 유도체(580)가 구비되는 위치는 다양할 수 있다.
예를 들면, 전자기 유도체(580)는 전단 플러그(53)에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 여기서, 궐련(500)은 전단 플러그(53)가 에어로졸 생성 장치(100)를 향하는 방향으로 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되기 때문에, 전자기 유도체(580)는 궐련(500)이 삽입되기 시작하면 곧바로 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입될 수 있다. 이로써, 감지기(160)는 전자기 유도체(580)의 접근을 감지함으로써 이른 시점에 궐련(500)의 삽입이 시작됨을 감지할 수 있다.
또한, 궐련(500)의 분리 시 전단 플러그(53)는 가장 늦게 에어로졸 생성 장치(100)로부터 분리되기 때문에, 감지기(160)는 전자기 유도체(580)의 분리를 감지함으로써, 궐련(500)이 완전히 이탈하였음을 감지할 수 있다.
다른 예를 들면, 전자기 유도체(580)는 담배 로드(51) 내부, 또는 래퍼(55)와 포개어진 채 담배 로드(51)를 둘러쌀 수 있다.
또는 전자기 유도체(580)는 필터 로드(52) 내부, 또는 래퍼(55)와 포개어진 채 필터 로드(52)를 둘러쌀 수 있다.
또는 전자기 유도체(580)는 각 세그먼트 사이에 배치될 수 있다. 또는 전자기 유도체(580)는 궐련(500)의 최하단 또는 최상단에 배치될 수도 있다.
도 4는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입되면, 담배 로드(51)는 가열부(130)와 나란히 배치되고, 전단 플러그(53)는 감지기(160)와 나란히 배치될 수 있다. 담배 로드(51)는 가열부(130)에 의해 둘러싸여 가열될 수 있고, 전단 플러그(53)는 감지기(160)에 근접할 수 있다.
궐련(500)이 케이스(110)에 삽입됨에 따라, 전자기 유도체(580) 및 감지기(160) 간 이격 거리가 줄어들 수 있다. 감지기(160)는 전자기 유도체(580)가 가까워짐에 따라 발생하는 코일에 흐르는 전류의 특성 변화를 감지할 수 있다. 제어부(140)는 감지한 전류의 특성 변화에 기초하여, 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입됨을 판단할 수 있다.
반대로 궐련(500)이 케이스(110)로부터 분리될 시, 전자기 유도체(580) 및 감지기(160) 간 이격 거리가 증가할 수 있고, 감지기(160)는 이에 따라 발생하는 코일에 흐르는 전류의 특성 변화를 감지할 수 있다. 제어부(140)는 감지한 전류의 특성 변화에 기초하여, 궐련(500)이 케이스(110)에서 분리됨을 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 삽입된 궐련(500)의 종류를 식별할 수도 있다. 전자기 유도체(580)의 길이, 위치 및 형태 등에 따라 감지기(160)가 전자기 유도체(580)에 의해 감지하는 전류 특성값은 상이할 수 있다. 제어부는 감지기(160)로부터 각각 수신한 전류 특성값에 기초하여 전자기 유도체(580)의 길이, 위치 및 형태 등을 파악함으로써, 궐련(500)의 종류를 식별할 수 있다.
도 5는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 동작하는 방법에 관한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 감지기(160)를 통해 소정의 주기마다 전류 특성값 측정할 수 있다(S1100).
소정의 주기는 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입되는 것을 효과적으로 감지할 수 있도록 궐련(500) 삽입에 따라 전류 특성값이 변화를 보이는 시간일 수 있다. 예를 들어, 주기는 2초일 수 있다. 또는, 궐련(500)이 삽입되는 소요되는 시간이 통상 1초일 때, 주기는 0.1초로 설정되어 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(500)이 삽입되는 동안 10회에 걸쳐 전류 특성값을 측정할 수 있다.
감지기(160)가 전자기 유도를 이용하여 그 변화를 감지하는 전류 특성값은 다양할 수 있다. 예를 들면, 전류 특성값은 코일에 흐르는 전류의 전류값, 교류 전류인 경우 주파수 값, 전압의 크기, 상호 유도에 의해 전류가 변화시킨 코일의 인덕턴스 값, 코일의 품질 팩터, 유효 저항 및 임피던스 값 등일 수 있다. 이를 위해, 감지기(160)는 주파수 측정 소자, 정류기, 증폭기, 전기 진동을 발생시키는 발진 회로 등을 더 포함할 수 있다.
한편, 전류 특성값들은 연산을 통해서 서로 변환될 수 있는 물리량일 수 있다. 예를 들어, 주파수값을 감지한 후, 연산을 통해 코일의 인덕턴스값을 구할 수 있다. 따라서 하나의 전류 특성값을 측정한다는 것은, 측정한 전류 특성값을 이용하여 변환할 수 있는 다른 전류 특성값을 측정한다라는 것도 포함하는 의미이다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 적어도 하나의 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 설정할 수 있다(S1200).
기준 전류 특성값은, 측정된 전류 특성값과 비교를 통해 궐련(500)의 삽입 상태를 판단하는 기준이 되는 값일 수 있다. 예를 들면, 기준 전류 특성값은, 궐련이 삽입된 때 측정되는 전류 특성값과, 궐련이 분리된 경우 측정되는 전류 특성값 사이의 크기를 갖는 전류 특성값일 수 있다. 예를 들어, 기준 전류 특성값은 도 6을 통해 후술하는 기준 주파수값 또는 기준 인덕턴스값일 수 있다. 기준 전류 특성값은 소정의 범위를 정의하는 최소값 및/또는 최대값을 포함할 수 있다.
기준 전류 특성값은, 측정된 전류 특성값을 기초로 갱신 및 변경될 수 있다. 기준 전류 특성값은 외부 요인을 반영하여 업데이트 될 수 있다.
예를 들어, 주변 온도가 상승한 경우, 측정되는 전류 특성값은 온도 상승에 영향을 받아 상승 또는 하강할 수 있다. 따라서, 궐련의 삽입한 때와, 궐련이 분리된 때 측정되는 전류 특성값에도 증감이 발생할 수 있다. 기준 전류 특성값은 온도 상승의 영향이 반영되어 측정된 전류 특성값들에 기초하여 갱신됨으로써, 상승 또는 증가할 수 있다. 이로써, 기준 전류 특성값은 주변 온도가 상승하더라도 궐련의 삽입 상태와, 분리 상태의 중간 크기일 수 있다.
예를 들면, 기준 전류 특성값은, 측정된 전류 특성값들의 산술 평균, 기하 평균값 또는 조화 평균, 측정된 전류 특성값들의 최소값 또는 최대값, 측정된 전류 특성값들 중 n번째로 큰 값 등 전류 특성값들로부터 획득된 다양한 값일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 전류 특성값이 기준 전류 특성값과 비교할 때 소정의 범위 내인지 판단할 수 있다(S1300).
에어로졸 생성 장치(100)는, 감지한 전류 특성값이 기준 전류 특성값에 의해 정의되는 소정의 범위 이내일 때, 궐련(500)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 소정의 범위에 대해서는 도 6을 참조하여 더 자세히 후술한다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 동작할 수 있다(S1400).
에어로졸 생성 장치(100)는 전류 특성값에 기초하여 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입된 것으로 판단하면, 가열부(130)를 동작할 수 있다. 여기서 가열부(130)를 동작한다는 의미는, 가열부(130)를 곧바로 가열하는 것뿐만 아니라, 가열부(130)가 동작되도록 허용하는 것을 포함할 수 있다.
반면, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입되지 않은 경우, 가열부(130)를 동작하지 않을 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입되지 않은 경우, 흡연하려는 사용자 입력을 수신하더라도 가열 동작을 시작하지 않을 수 있다. 또 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)의 동작 중, 궐련(500)이 케이스(110)로부터 분리되는 경우 가열부(130)의 동작을 중단할 수 있다.
도 6은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 6을 참조하여 에어로졸 생성 장치(100)가 감지할 수 있는 다양한 전류 특성값 중 주파수값 및 코일의 인덕턴스값을 일 예로서 설명한다. 후술하는 내용들은 주파수값 및 인덕턴스값에 한정되는 것은 아니고, 전류 특성값이 변화하는 정도를 감지하여, 기준값과 비교한다라는 점에서 다른 전류 특성값에도 적용될 수 있다.
코일의 인덕턴스(L)는 예를 들면, 수식 1을 통해 획득될 수 있다.
[수식 1]
Figure 112018117368122-pat00001
여기에서, Fsen는 코일에 흐르는 전류의 주파수를 의미하며, C는 코일의 정전 용량을 의미한다. 코일의 정전 용량(C)은 코일 자체의 정전 용량 및 기생 정전 용량을 고려한 값일 수 있다.
도 6(a)를 참조하면, 제어부(140)는 최소 기준 주파수값(f1,min) 및 최대 기준 주파수값(f1,max)을 미리 설정해 둘 수 있다. 제어부(140)는 감지기(160)를 통해 측정한 신호의 주파수 값이 최소 기준 주파수값(f1,min) 이상 최대 기준 주파수값(f1,max) 미만인 경우, 궐련(500)이 삽입된 상태이거나, 특정 종류의 궐련(500)이 삽입된 것으로 인식할 수 있다.
예를 들어, 감지기(160)가 신호(A0)를 감지한 경우 제어부(140)는 신호(A0)의 주파수값(f0)이 최소 기준 주파수값(f1,min) 미만이므로, 궐련(500)이 삽입되지 않은 상태인 것으로 판단할 수 있다.
최소 기준 주파수값 (f1,min) 및 최대 기준 주파수값(f1,max)은, 제어부(140)가 코일에 인가하는 전류가 케이스(110) 자체의 금속성 물질 등에 영향을 받아 발생되는 기본 신호를 고려하여 설정될 수 있다. 기본 신호는 궐련(500)의 삽입 상태에 무관하게 지속적으로 감지기(160)에 영향을 미칠 수 있으므로, 제어부(140)는 기본 신호의 존재를 고려하여 궐련(500)의 삽입 상태 및 삽입된 궐련(500)의 종류를 인식할 수 있다.
최소 기준 주파수값(f1,min)은 기본 신호의 주파수 이상이되, 궐련(500)의 삽입 시 신호의 주파수 미만인 값으로 설정될 수 있다.
상술한 예에서는, 궐련(500)의 삽입 시 신호의 주파수 값이 기본 신호의 주파수 값보다 크지만, 다른 일 실시예에 따르면, 감지기(160)의 형상 및 배치, 전자기 유도체(580)의 형상 및 배치 등에 따라서 궐련(500)의 삽입 시 신호의 주파수 값이 기본 신호의 주파수 값보다 작게 측정될 수도 있다.
도 6(b)를 참조하면, 제어부(140)는 최소 기준 인덕턴스값(L1,min) 및 최대 기준 인덕턴스값(L1,max)을 미리 설정해 둘 수 있다.
인덕턴스 값은, 주파수 값으로부터 연산을 통해 획득될 수 있다. 인덕턴스 값은 전자기 유도체(580)의 접근에 따라 변화할 수 있는데, 그 변화의 경향성이 주파수 값의 변화와 반대의 경향성을 보일 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도체(580)의 접근 시, 주파수 값은 증가할 수 있음에 반해, 인덕턴스 값은 감소할 수 있다.
제어부(140)는 감지기(160)를 통해 측정한 신호(B1)에 따라 변화하는 코일의 인덕턴스값(L1)이 최소 기준 인덕턴스값(L1,min) 이상 최대 기준 인덕턴스값(L1,max) 미만인 경우, 궐련(500)이 삽입된 상태이거나, 특정 종류의 궐련(500)이 삽입된 것으로 인식할 수 있다.
또는, 감지기(160)가 신호(B0)를 감지한 경우 제어부(140)는 신호(B0)에 따라 변화하는 인덕턴스 값(L0)이 최대 기준 인덕턴스값(L1,max) 이상이므로, 궐련(500)이 삽입되지 않은 상태인 것으로 판단할 수 있다.
최소 기준 주파수값(L1,min) 및 최대 기준 주파수값(f1,max)은, 제어부(140)가 코일에 인가하는 전류가 케이스(110) 자체의 금속성 물질 등에 영향을 받아 발생되는 기본 신호를 고려하여 설정될 수 있다.
물론, 상술한 예와 달리 감지기(160)의 형상 및 배치, 전자기 유도체(580)의 형상 및 배치 등에 따라 전자기 유도체(580)의 접근에 따라 인덕턴스 값이 증가할 수도 있다.
한편, 제어부는 감지기(160)의 온도를 고려하여 기준값을 보정할 수 있다.
예를 들면, 감지기(160)의 온도가 증가함에 따라 기본 신호의 주파수 값도 증가할 수 있다. 따라서 온도의 영향을 최소화하기 위하여, 에어로졸 생성 장치(100)는 최소 기준값 및 최대 기준값을 감지기(160)의 온도에 따라 보정할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 감지기(160)의 온도를 측정할 수 있는 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 온도 센서는 감지기(160)의 코일 온도를 직접적으로 측정할 수도 있고, 또는 감지기(160) 주변의 온도를 측정하고, 이를 기초로 연산하여 코일 온도를 간접적으로 획득할 수도 있다.
도 7은 에어로졸 생성 장치가 기준 전류 특성값을 설정하는 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 감지기(160)를 통해 소정의 주기마다 전류 특성값 측정할 수 있다(S2100). S2100단계에는 S1100단계에서 상술한 내용들이 적용될 수 있다.
제1 전류 특성값과, 제1 전류 특성값과 연속적으로 측정된 제2 전류 특성값이 소정의 범위 내에 있는지 판단할 수 있다(S2200).
에어로졸 생성 장치(100)는, 측정된 전류 특성값 중 연속하여 측정된 전류 특성값들을 비교할 수 있다. 편의 상 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값으로 설명하였으나, 관련 내용은 제2 전류 특성값에 연속하여 측정된 제3 전류 특성값 및 그 이후에 연속적으로 측정된 전류 특성값들에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류 특성값 내지 소정의 n번째 전류 특성값이 소정의 범위 내인지 판단할 수 있다.
소정의 범위는, 외부 자극이 없을 때 전류 특성값들이 안정적으로 일치 내지 유사한 값으로 측정되는 것을 의미할 수 있는 값으로서, 예를 들면, 각 전류 특성값들의 평균값에 대한 편차, 분산, 표준 편차일 수 있다.
제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값이 소정의 범위 내에 있는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류 특성값과, 제2 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 갱신할 수 있다(S2300).
측정된 전류 특성값 중에서는 순간적인 오차가 반영되어 기준 전류 특성값으로 사용되기에는 신뢰도가 낮은 값이 포함될 수 있다. 따라서 제어부는 소정의 조건이 만족되는 경우에만 기준 전류 특성값을 업데이트할 수 있다. 소정의 조건은 예를 들면, 측정된 전류 특성값들이 소정의 범위 내에서 유사하게 측정될 것일 수 있다.
이로써, 측정되는 전류 특성값이 안정적이고, 지속적으로 유지될 때, 제어부는 측정된 전류 특성값을 기초로 기준 전류 특성값을 갱신할 수 있다.
도 8은 에어로졸 생성 장치(100)가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 8을 참조하면, 전류 특성값은 예를 들면, 인덕턴스 값일 수 있다. 후술하는 내용들은, 전류 특성값이 인덕턴스 값인 경우에만 한정적으로 적용되는 것은 아니고, 다양한 전류 특성값에 대해서 적용될 수 있다.
도 8(a)에서, 주기에 따라 제1 시점(t1), 제2 시점(t2) 및 제3 시점(t3)에 인덕턴스값이 측정된다.
연속하여 측정된 제1 인덕턴스값(L1), 제2 인덕턴스값(L2) 및 제3 인덕턴스값(L3)들은, 편차가 미소하다. 제1 인덕턴스값(L1)과 제2 인덕턴스값(L2)의 차, 제2 인덕턴스값(L2)과 제3 인덕턴스값(L3)의 차, 제1 인덕턴스값(L1)과 제3 인덕턴스값(L3)의 차이는 미소하다.
따라서 제어부는 제1 인덕턴스값(L1) 내지 제3 인덕턴스값(L3)은 소정의 범위 내에 있는 것으로 판단할 수 있고, 이때 제어부는 제1 인덕턴스값(L1) 내지 제3 인덕턴스값(L3)에 기초하여 기준 인덕턴스값을 업데이트할 수 있다.
반면, 도 8(b)에서 주기에 따라 제4 시점(t4)에 제4 인덕턴스값(L4)을 갖는 신호가 연속하여 특성값이 측정된다.
제4 인덕턴스값(L4)이 획득되었으므로, 제어부는 제1 인덕턴스값(L1)을 제외하고, 제2 인덕턴스값(L2) 내지 제4 인덕턴스값(L4)이 소정의 범위 내인지 판단할 수 있다.
제4 인덕턴스값(L4)은 제3 인덕턴스값(L3)에 비하여 급격하게 감소한다. 여기에서 제4 인덕턴스값(L4)은 순간적으로 외부 자극에 의해 오측정된 인덕턴스값 일 수 있다.
제어부는 제2 인덕턴스값 (L2) 내지 제4 인덕턴스값(L4)이 소정의 범위 내에 있지 않은 것으로 판단할 수 있고, 기준 인덕턴스값을 업데이트하지 않고, 기 설정된 기준 인덕턴스값을 유지할 수 있다.
도 9는 에어로졸 생성 장치가 온도를 고려하여 기준 전류 특성값을 설정하는 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는, 소정의 주기마다 전류 특성값 및 온도 측정할 수 있다(S3100). S3100단계에는 S2100단계에서 서술한 내용이 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 감지기(160)의 온도값과 기준 온도값의 차이값을 비교하여, 감지기(160)의 온도값과 기준 온도값의 차이가 소정의 차이값 이상인지 판단할 수 있다(S3200).
감지기(160)의 온도값을 기준 온도값과 비교함으로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 온도에 의한 영향을 제거하기 위하여, 감지기(160)의 온도값이 너무 높거나 너무 낮아지는 경우를 인식할 수 있다.
여기서 기준 온도값은 미리 설정된 고정값일 수 있으나 일 실시예에 따르면 제어부의 연산에 의해 실시간으로 업데이트되는 값일 수 있다. 구체적으로, 기준 온도값은 기준 전류 특성값이 설정된 시점에서의 감지기(160)의 온도일 수 있다. S2300단계에서, 측정한 전류 특성값들이 소정의 범위 내 인 경우, 기준 전류 특성값이 새로 설정되는데, 그 시점에서 감지기(160) 온도가 기준 온도값으로 설정될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 감지기(160)의 온도값과, 기준 온도값의 차이가 소정의 차이값 미만인 경우, 제1 전류 특성값과, 제1 전류 특성값과 연속적으로 측정된 제2 전류 특성값이 소정의 범위 내인지 판단할 수 있다(S3300).
감지기(160)의 온도값과, 기준 온도값의 차이가 소정의 차이값 미만인 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 온도 보정이 불필요한 것으로 판단할 수 있다. 따라서 에어로졸 생성 장치(100)는 기존에 수행하던 대로, 기준 전류 특성값의 설정 시, 제1 전류 특성값 및 제1 전류 특성값과 연속적으로 측정된 제2 전류 특성값에 기초할 수 있다.
S3300단계는 S2200단계에서 상술한 내용을 포함할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는, 감지기(160)의 온도값과, 기준 온도값의 차이가 소정의 차이값 이상인 경우, 제1 전류 특성값과, 제2 전류 특성값에 기초하여, 새로운 기준 전류 특성값을 설정할 수 있다(S3400).
감지기(160)의 온도값과, 기준 온도값의 차이가 소정의 차이값 이상인 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 온도 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 에어로졸 생성 장치(100)는 기준 전류 특성값이 설정된 시점에서의 측정된 온도값과, 현재 감지기(160)의 온도값의 차이값을 비교하여 소정의 온도값 이상 차이나는 경우, 온도에 오차가 발생할 수 있다고 판단할 수 있다.
이 때, 에어로졸 생성 장치(100)는 기 설정된 기준 온도값이 설정된 당시의 온도에 비하여 현재 감지기(160)의 온도가 너무 높거나 또는 너무 낮기 때문에, 이를 고려하여 기준 전류 특성값을 재설정할 수 있다. 기준 전류 특성값은 S2300단계에서 서술한 대로 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값에 기초하여 갱신될 수 있다.
이로써, 제어부는 온도차에 의한 영향을 최소화하고, 전자기 유도체(580)의 접근에 따른 변화하는 전류 특성값에만 기초하여 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다.
도 10은 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 동작하는 다른 일 방법에 관한 순서도이다.
도 10을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 감지기(160)를 통해 소정의 주기마다 전류 특성값 측정할 수 있다(S4100). S4100단계에는, S1100단계에서 설명한 사항들이 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류 특성값과, 제1 전류 특성값 이전에 측정된 제2 전류 특성값을 비교하여 궐련(500)이 케이스(110)에 삽입된 상태인지 판단할 수 있다(S4200).
에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값의 차이가 크면, 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값이 각각 측정된 시점의 사이에 궐련의 케이스에 대한 삽입 상태가 변경된 것으로 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전류 특성값과 제2 전류 특성값은 연속적으로 측정된 전류 특성값일 수 있다. 이에 따르면, 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값의 시간 간격은 주기에 상응하는 짧은 시간이기 때문에, 주기 내에서 발생하는 궐련의 삽입 상태 변화를 신속하고 정확하게 감지할 수 있다.
S4200에 따르는 경우, 에어로졸 생성 장치(100)는 앞서 도 6을 통해 설명한 주파수 또는 인덕턴스의 기준값을 이용하지 않고도 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다.
또한, S4200에 따르는 경우, 주변 온도 등 외부 요인에 의해 변화하는 코일의 물성값의 영향이 최소화될 수 있다. 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값이 측정되는 짧은 시간 간격 내에서 전류 특성값에 영향을 미칠 정도로 주변 온도가 급격하게 변화하지 않기 때문이며, 설령 영향을 미치더라도, 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값의 차이를 획득하는 과정에서 주변 온도에 의한 영향이 상쇄되기 때문이다. 따라서 주변 온도 등 외부 요인에 따라 전류 특성값이 변화하더라도, 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값의 차이값에는 주변 온도 등 외부 요인의 변화가 미치는 영향이 미미하다.
편의 상 제1 전류 특성값 및 제2 전류 특성값으로 설명하였으나, 관련 내용은 제2 전류 특성값에 연속하여 측정된 제3 전류 특성값 및 그 이후에 연속적으로 측정된 전류 특성값들에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 동작하도록 제어할 수 있다(S4300). 에어로졸 생성 장치(100)는, 소정의 종류에 해당하는 궐련(500)이 삽입된 것으로 판단되면 가열부(130)를 동작할 수 있다.
도 11은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 11을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 감지기(160)를 통해 주기에 따라 제1 시점(t1)에서 제1 전류 특성값(C1), 제2 시점에서 제2 전류 특성값(C2) 및 제3 시점에서 제3 전류 특성값(C3)을 측정한다.
제1 전류 특성값(C1)과, 제2 전류 특성값(C2)의 차이값은 미소하다.
그런데, 제3 전류 특성값(C3)이 급격하게 증가하여, 제3 전류 특성값(C3)과 제2 전류 특성값(C2)의 차이(ΔC)가 기준 차이값보다 크다. 이 때, 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(500)의 삽입 또는, 궐련(500)의 분리가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
편의상 궐련(500)의 삽입 또는 분리에 따라 전류 특성값이 증가하는 것으로 표현하였으나, 도 11의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 궐련(500)의 삽입 또는 분리 시 전류 특성값이 감소하는 경우에도 도 11의 내용이 적용될 수 있으며, 도 11의 내용은 전류 특성값의 변화량이 기준 차이값보다 크다라는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 궐련(500)의 삽입 시 전류 특성값의 증감 부호는 궐련(500)의 분리 시 전류 특성값의 증감 부호와 반대일 수 있다.
도 12는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 동작하는 또 다른 일 방법에 관한 순서도이다. 도 12의 각 단계에서 설명하는 바와 같이, 도 13은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값의 일 예에 관한 그래프이고, 도 14는 도 13의 전류 특성값의 변화량에 관한 그래프이고, 도 15는 도 14의 전류 특성값의 변화량의 누적값에 관한 그래프이다.
도 12를 참조하면, 에어로졸 생성 장치는 소정의 주기마다 감지기(160)를 통해 전류 특성값 측정할 수 있다(S5100).
S5100 단계에는 S1100단계에서 설명한 사항들이 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 일 예로 에어로졸 생성 장치(100)는 감지기(160)를 통해 주기에 따라 제1 시점(t1)에서 제1 전류 특성값(D1), 제2 시점(t2)에서 제2 전류 특성값(D2) 및 제3 시점(t3)에서 제3 전류 특성값(D3)을 측정한다.
도 13에 따르면, 제3 전류 특성값(D3)은, 제2 전류 특성값(D2)보다 크고, 제2 전류 특성값(D2)은 제1 전류 특성값(D1)보다 크다.
편의상 도 13을 통해 설명하는 에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(500)의 삽입에 따라 전류 특성값이 증가하고, 궐련(500)의 분리에 따라 전류 특성값이 감소하는 것으로 설계된 경우를 상정한다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 이에 한정되는 것은 아니고, 전류 특성값의 종류 및 연산 알고리즘 등에 따라 궐련(500)의 삽입 시 전류 특성값이 감소하고, 궐련(500)의 분리에 따라 전류 특성값이 증가하는 것으로 설계될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 전류 특성값의 변화량을 획득할 수 있다(S5200).
에어로졸 생성 장치(100)는 연속하여 측정된 각 전류 특성값들의 차이값을 구함으로써 전류 특성값의 변화량을 획득할 수 있다.
궐련(500)이 감지기(160)에 접근함에 따라 또는 멀어짐에 따라 전류 특성값의 변화량은 양수 또는 음수로 변화할 수 있고, 또는 궐련(500)의 움직임이 없으면 전류 특성값의 변화량은 0일 수 있다. 또는, 궐련(500) 외에 금속체 등이 감지기(160)에 영향을 줌으로써, 전류 특성값은 일시적으로 변화할 수 있다.
도 14를 참조하면, 제3 전류 특성값(D3)이 제2 전류 특성값(D2)보다 크기 때문에 제3 전류 특성값(D3)에서 제2 전류 특성값(D2)을 뺀 값은 양수이다. 또한, 제2 전류 특성값(D2)은 제1 전류 특성값(D1)보다 크기 때문에, 제2 전류 특성값(D2)에서 제1 전류 특성값(D1)을 뺀 값은 양수이다.
에어로졸 생성 장치(100)는 변화량의 누적값을 획득할 수 있다(S5300).
에어로졸 생성 장치(100)는 연속하여 측정한 전류 특성값들의 변화량의 누적값을 연산을 통해 획득할 수 있다.
복수의 전류 특성값들의 변화량은, 각 전류 특성값들이 감지된 시간 동안 전류 특성값들이 어떻게 변화했는지에 대한 정보를 담고 있을 수 있다.
따라서, 일회성으로 연속하는 두 전류 특성값의 변화량에 기초하여 궐련(500)의 삽입 여부를 판단하는 것보다 전류 특성값의 변화량의 누적값에 기초하여 궐련(500)의 삽입 여부를 판단하는 것이 더욱 효과적이다.
도 15를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 제1 전류 특성값(D1)부터 제3 전류 특성값(D3)까지 각 전류 특성값들의 변화량의 누적값을 연산을 통해 획득할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 획득한 누적값이 소정의 누적값 이상인지 판단할 수 있다(S5400).
예를 들어, 궐련(500)이 삽입되거나 분리될 때에 전류 특성값은 순차적으로 여러 번 변화할 수 있고, 이 때 변화량은 동일한 부호일 수 있다.
한편, 순간적으로 금속체가 접근하는 것과 같은 외부 요인이 영향을 미치는 경우에, 발생하는 전류 특성값의 변화는 일시적일 수 있고, 외부 요인이 발생 후 사라짐에 따라 전류 특성값의 변화량이 반대 방향으로 발생할 수 있다.
따라서 누적값에 기초하여 판단하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 순차적으로 동일한 방향으로 발생하는 전류 특성값의 변화량을 감지할 수 있고, 일시적으로 나타나는 외부 요인에 의해 발생한 전류 특성값의 변화량에는 반응하지 않을 수 있다.
도 15를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 전류 특성값의 변화량의 누적값(D1~D3)이, 소정의 누적값(Dref) 이상이므로, 궐련(500)이 삽입되는 이벤트가 발생한 것으로 인식할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 가열부(130)를 동작할 수 있다(S5500). 에어로졸 생성 장치(100)는, 궐련(500)이 삽입되면 가열부(130)를 동작하고, 궐련(500)이 분리되면 가열부(130)를 동작하지 않을 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 상시적으로 주기에 따라 전류 특성값을 측정하고, 측정한 전류 특성값들을 메모리에 저장하고, 이를 기초로 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 입력을 수신하지 않더라도, 궐련(500)이 삽입되면 자동적으로 궐련(500)을 가열할 수 있어 편의성이 증대된다.
또는 에어로졸 생성 장치(100)는, 사용자로부터 가열부(130)를 작동시키는 버튼에 대한 입력을 수신하면, 주기에 따라 전류 특성값을 측정하기 시작할 수도 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 사용자의 입력 수신 및 궐련(500)의 삽입의 두 가지 조건이 충족되어야 가열부(130)를 동작시킬 수 있어 안전성이 증대된다.
또는 에어로졸 생성 장치(100)는, 저전력 대기모드에서는 전류 특성값을 측정하지 않고, 특정 주기에 따라 깨어나면서 전류 특성값을 측정할 수도 있다.
도 16은 에어로졸 생성 장치가 누적값을 초기화하는 것에 관한 도면이다.
에어로졸 생성 장치(100)는, 소정의 조건이 만족되면 에어로졸 생성 장치(100)는 누적값을 초기화할 수 있다.
누적값을 초기화하는 조건은, 예를 들면 궐련(500)의 삽입 상태가 변화함으로써, 누적값이 소정의 기준 누적값 이상이 되는 경우, 커버의 결합 상태가 변화하는 경우 또는 소정의 시간이 경과하는 경우 등 일 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 궐련(500)의 삽입 상태가 변화하는 경우 누적값을 초기화할 수 있다. 궐련(500)의 삽입 시 발생하는 전류 특성값의 변화량은, 궐련(500)의 분리 시 발생하는 전류 특성값의 변화량과 반대 부호일 수 있다. 따라서, 궐련(500)의 삽입 또는 분리의 이벤트가 발생할 때 누적값을 초기화하지 않으면, 궐련(500)의 삽입 및 분리에 따라 누적값이 변화하게 되어 누적값을 기초로 궐련(500)의 삽입 상태를 판단하기 어렵다.
도 16을 참조하면, 궐련(500)이 삽입됨에 따라 전류 특성값의 변화량의 누적값(D1~D3)이 기준 누적값(Dref1)이상이 되면, 에어로졸 생성 장치(100)는 누적값을 초기화할 수 있다.
누적값이 초기화됨에 따라, 이후 궐련(500)이 분리되면서 전류 특성값의 변화량의 누적값(D4~D6)은 궐련(500) 삽입 시의 누적값(D1~D3)과 반대 부호로 축적될 수 있다.
이후 에어로졸 생성 장치(100)는 전류 특성값의 변화량의 누적값(D4~D6)이 기준 누적값(Dref2)에 도달하면 궐련(500)이 분리되었음을 인식할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 커버의 결합 상태가 변화하는 경우 누적값을 초기화할 수 있다. 도 23 내지 도 29를 통해 후술하는 전자기 유도체(580)를 구비하는 커버가 케이스(110)에 결합 또는 분리되는 때에도 발생하는 전류 특성값의 변화량은 서로 반대 부호일 수 있다. 따라서 에어로졸 생성 장치(100)는 커버가 결합되거나 분리되는 이벤트 발생 시 누적값을 초기화할 수 있다.
또는, 에어로졸 생성 장치(100)는 소정의 시간이 경과하면 누적값을 초기화할 수 있다. 소정의 시간 동안 궐련의 삽입 또는 분리가 일어나지 않더라도, 주변 환경에 의해 미소하게 전류 특성값의 변화가 수시로 발생할 수 있고, 이러한 변화량이 계속 누적되면, 누적값은 기준 누적값에 가까운 값이 될 수 있다. 따라서 소정의 시간이 경과하면, 누적값을 초기화 함으로써, 궐련의 삽입 상태를 효과적으로 감지할 수 있다.
또한, 소정의 시간마다 누적값을 초기화 함으로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 연산량을 줄일 수 있다
도 17은 에어로졸 생성 장치의 다른 일 실시예를 도시한 블록 구성도이다.
도 1내지 16을 통해서 감지기(160), 가열부(130), 제어부(140) 및 배터리(150) 등에 관하여 상술한 내용들은 이하 후술하는 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(200)의 감지기(262, 264), 가열부(230), 제어부(240) 및 배터리(250) 등에도 적용될 수 있다.
도 18은 도 17에 따른 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 18을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(200)는 케이스(210)에 결합되는 커버(220)를 더 포함할 수 있다. 커버(220)는 케이스(210)와 함께 에어로졸 생성 장치(200)의 외관을 형성한다. 커버(220)는 케이스(210)에 결합되어 에어로졸 생성 장치(200)의 내부 구성 요소들을 보호할 수 있다.
도 18상에서 커버(220) 및 케이스(210)는 분리된 상태에 있다. 커버(220) 및 케이스(210)가 분리된 상태에서 에어로졸 생성 장치(200)의 내부 공간 및 가열부(230) 등은 외부로 노출될 수 있다. 이로써, 궐련(500)의 사용을 종료한 사용자는 궐련(500)을 에어로졸 생성 장치(200)로부터 분리한 후, 에어로졸 생성 장치(200)의 내부에 잔류할 수 있는 담배 물질을 제거하는 청소 작업을 실시할 수 있다.
커버(220)의 결합 시 커버(220)의 외부구멍(222)과 케이스(210)의 삽입구멍(212)이 동일 연장선 상에 정렬될 수 있다. 궐련(500)은 외부구멍(222)을 관통하여 삽입구멍(212) 내부로 삽입될 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 물질이 고정됨으로써 에어로졸 생성 물질이 케이스(210) 외부로 분리되어 떨어져나가는 것이 방지될 수 있다.
제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는, 케이스(210)에 구비될 수 있다. 예를 들면, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는 커버(220)가 결합되는 케이스(210)의 상단에 배치될 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는 궐련(500)이 삽입되어 수용되는 궐련(500) 수용부에 배치될 수 있다. 이 때 궐련(500) 수용부는 내면 및 외면을 갖는 원통형일 수 있는데, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는 궐련(500) 수용부의 내면 및 외면의 사이에 배치될 수 있다.
궐련(500)이 케이스(210)에 삽입됨에 따라, 전자기 유도체(580) 및 감지기(262, 264) 간 이격 거리가 줄어들 수 있다. 감지기(262, 264)는 전자기 유도체(580)가 가까워짐에 따라 발생하는 코일에 흐르는 전류의 특성 변화를 감지할 수 있다. 제어부(240)는 감지한 전류의 특성 변화에 기초하여, 궐련(500)이 케이스(210)에 삽입됨을 판단할 수 있다. 반대로 궐련(500)이 케이스(210)로부터 분리될 시, 전자기 유도체(580) 및 감지기(262, 264) 간 이격 거리가 증가할 수 있고, 감지기(262, 264)는 이에 따라 발생하는 코일에 흐르는 전류의 특성 변화를 감지할 수 있다. 제어부(240)는 감지한 전류 특성 변화에 기초하여, 궐련(500)이 케이스(210)에서 분리됨을 판단할 수 있다.
도 18에 도시된 일 실시예에 따르면, 제어부(240) 및 배터리(250)는 케이스(210)의 하부에 배치될 수 있다. 제어부(240) 및 배터리(250)는 일 방향으로 연장되는 형상일 수 있으며, 케이스(210)의 연장 방향을 따라 연장되도록 배치될 수 있다.
배터리(250)는 케이스(210) 하부에 형성된 단자를 통해서 외부로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(200)는 별도의 크래들(미도시)과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(200)의 배터리(250)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(200)가 결합된 상태에서 가열부(230)가 가열될 수도 있다.
입력부(미도시)는 케이스(210) 외면에 배치될 수 있다. 입력부는 예를 들면 버튼, 스위치 또는 터치 스크린일 수 있다.
도 19는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태를 감지하는 것에 관한 도면이고, 도 20은 도 19경우에 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)를 통해 감지하는 전류 특성에 관한 그래프이다.
도 19를 참조하면, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는 제1 방향으로 이격된 채 배치될 수 있다. 제1 감지기(262)는 하측에 배치되고, 제2 감지기(264)는 상측에 배치될 수 있다.
여기서, 제1 방향은 궐련(500)이 연장되는 방향과 일치한다. 또한, 제1 방향은 궐련(500)이 에어로졸 생성 장치(200)에 삽입되는 방향과 일치한다. 또한, 제1 방향은 궐련(500)을 둘러싸는 전자기 유도체(580)가 연장되는 방향과 일치한다. 편의상 명세서 상에서 제1 방향은 상하 방향으로 대체하여 사용될 수 있다.
제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)가 상하 방향으로 이격 배치됨으로써, 궐련(500)이 삽입되는 것을 순차적으로 감지할 수 있다. 또한, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는 상하 방향에 따른 궐련(500)의 위치 및 상하 방향으로 궐련(500)이 연장된 길이 등을 감지할 수 있다.
제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)는 궐련(500)이 삽입됨에 따라 코일에 흐르는 전류의 특성 변화를 감지함으로써 전자기 유도체(580)를 감지할 수 있다. 여기에서, 전자기 유도체(580)의 길이, 위치 및 형태 등에 따라 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)가 전자기 유도체(580)에 의해 감지하는 전류 특성값은 서로 상이할 수 있다.
제어부(240)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)로부터 각각 수신한 전류 특성값에 기초하여 전자기 유도체(580)의 길이, 위치 및 형태 등을 파악할 수 있고, 이에 따라 전자기 유도체(580)를 포함하는 궐련(500)의 종류를 식별할 수 있다.
도 20을 참조하여, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)가 감지하는 전류 특성값의 변화량은 예를 들면, 주파수값의 변화량 또는 인덕턴스값의 변화량일 수 있다. 전자기 유도체(580)가 제1 감지기(262) 또는 제2 감지기(262)에 가까울수록 각 감지기에서 감지하는 전류 특성값의 변화량이 클 수 있다.
도 19(a)와 같이, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 하단에 위치할 때, 제1 감지기(262)와 전자기 유도체(580)가 간 거리는, 제2 감지기(264)와 전자기 유도체(580) 간 거리보다 더 가까울 수 있다.
도 20(a)는 도 19(a)에 도시된 경우에 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)가 감지하는 전류 특성값의 변화량을 나타낸다.
제1 감지기(262)가 감지하는 전류 특성값 (La1)은, 제2 감지기(264)가 감지하는 전류 특성값(La2)보다 더 큰 전류 특성값의 변화를 감지할 수 있다. 이 때 제어부(240)는 전자기 유도체(580)가 궐련(500) 하단에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
도 19(b)와 같이, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 상단에 위치할 때, 제2 감지기(264)와 전자기 유도체(580)가 간 거리는, 제1 감지기(262)와 전자기 유도체(580) 간 거리보다 더 가까울 수 있다.
도 20(b)는 도 19(b)에 도시된 경우에 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)가 감지하는 전류 특성값의 변화량을 나타낸다.
제1 감지기(262)가 감지하는 전류 특성값(Lb1)은, 제2 감지기(264)가 감지하는 전류 특성값(Lb2)보다 더 작은 전류 특성값의 변화를 감지할 수 있다. 이 때 제어부(240)는 전자기 유도체(580)가 궐련(500) 상단에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
도시하지는 않았지만, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 중간의 일 영역에 위치할 때, 제1 감지기(262)와 제2 감지기(264)에서 측정하는 전류 특성값의 변화는 유사할 수 있다. 이 때 제어부(240)는 전자기 유도체(580)가 궐련(500) 중간에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.
도 21은 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 제어하는 방법의 순서도이다.
도 21을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(200)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)를 통해 궐련(500)의 삽입 상태에 따라 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 감지할 수 있다(S6100).
감지기는 도 17 내지 도 20을 통해 설명한 방법에 따라 궐련(500) 내 전자기 유도체(580)가 접근함에 따라 코일에 흐르는 전류의 특성값이 변화하는 것을 감지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(200)는 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다(S6200).
제어부(240)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)에서 감지한 전류 특성값에 기초하여, 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다. 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)에서 감지한 전류 특성값을 비교 분석함으로써, 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수도 있고, 또는 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1 감지기(262) 또는 제2 감지기(264) 중 어느 하나의 감지기에서 감지한 전류 특성값에만 기초하여 궐련(500) 삽입 상태를 판단할 수도 있다.
제어부(240)는 도 17 내지 도 20을 통해서 상술한 방법에 따라, 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)를 통해 측정한 전류 특성값을 기초로 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 제어부(240)는 감지된 전류에 기초한 연산을 통해 코일의 품질 팩터, 유효 저항, 임피던스 값 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 제어부(240)는 획득한 코일의 품질 팩터, 유효 저항, 임피던스 값 등에 기초하여 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(200)는 삽입된 궐련(500)의 종류가 소정의 궐련(500) 종류와 일치하는지 판단할 수 있다 (S6300).
제어부(240)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)에서 감지한 전류 특성값에 기초하여, 삽입된 궐련(500)의 종류를 특정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 제어부(240)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)에서 감지한 전류 특성값을 비교 분석함으로써, 궐련(500)의 종류를 식별할 수도 있고, 또는 다른 일 실시예에 따르면, 제어부(240)는 제1 감지기(262) 또는 제2 감지기(264) 중 어느 하나의 감지기에서 감지한 전류 특성값에만 기초하여 궐련(500)의 종류를 식별할 수도 있다.
전자기 유도체(580)의 길이, 위치 및 형태 등에 따라 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)가 전자기 유도체(580)에 의해 감지하는 전류 특성값은 서로 상이할 수 있다. 도 17 내지 도 20을 통해서 상술한 방법에 따라 제어부(240)는 제1 감지기(262) 및 제2 감지기(264)로부터 각각 수신한 전류 특성값에 기초하여 전자기 유도체(580)의 길이, 위치 및 형태 등을 파악함으로써, 궐련(500)의 종류를 식별할 수 있다.
S6300 단계는 S6200 단계와 시간적으로 동시에 수행될 수도 있고, 또는 S6200단계 이후에 수행될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(200)는 가열부(230)가 동작하도록 제어할 수 있다(S6400). 제어부(240)는 에어로졸 생성 장치(200)는 궐련(500)이 삽입되고, 삽입된 궐련(500)의 종류가 소정의 궐련(500) 종류와 일치하면, 가열부(230)를 동작할 수 있다.
여기서 가열부(230)를 동작한다는 의미는, 가열부(230)를 곧바로 가열하는 것뿐만 아니라, 가열부(230)가 동작되도록 허용하는 것을 포함할 수 있다.
궐련(500)의 종류는 담배 물질의 함량, 냉각용 필터의 존부 및 성능, 전단 플러그(53)의 존재 등에서 다양한 종류가 있을 수 있다.
에어로졸 생성 장치(200)는 식별할 수 있는 각 궐련(500)의 종류 및 각 궐련(500)의 종류에 맞는 최적의 가열 시간, 가열 강도 및 가열 주기 등을 포함하는 가열부(230) 제어 시나리오를 메모리에 저장할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(200)는, 삽입된 궐련(500)의 종류에 따라 메모리에 저장된 가열부(230) 제어 시나리오를 참조하여, 가열부(230)를 상이하게 제어할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(200)는 소정의 궐련(500) 종류에 해당하는 궐련(500)이 에어로졸 생성 장치(200)에 삽입된 상태에서 흡연을 위한 사용자 입력을 수신하면, 가열 동작을 시작할 수 있다. 이로써, 궐련(500)이 삽입된 경우에만 가열 동작이 일어남으로써, 안전성이 증대될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(200)는 궐련(500)이 에어로졸 생성 장치(200)에 삽입되지 않은 경우 또는 삽입된 궐련(500) 종류가 소정의 궐련(500) 종류와 불일치하는 경우, 가열부(230)를 동작하지 않을 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(200)는 가열부(230)의 동작 중, 궐련(500)이 에어로졸 생성 장치(200)로부터 분리되는 경우 가열부(230)의 동작을 중단할 수 있다.
도 22는 에어로졸 생성 장치가 궐련의 삽입 상태에 따라 가열부를 제어하는 다른 일 방법의 순서도이다.
도 22를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(200)는 제1 감지기(262)를 통해 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 감지할 수 있고(S7100), 제1 감지기(262)를 통해 감지한 전류 특성값에 기초하여 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다(S7200).
에어로졸 생성 장치(200)는 전자기 유도체(580)의 형상, 위치 및 종류 등에 다양한 특성에 따라 제1 감지기(262) 또는 제2 감지기(264) 중 어느 하나의 감지기에서 궐련(500) 삽입에 따른 전류 특성값 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 하단에 위치하는 경우, 제2 감지기보다 하방에 위치하는 제1 감지기(262)가 궐련(500) 삽입을 감지하는 데 효과적일 수 있다. 따라서 제어부(240)는 제1 감지기(262)로부터 감지된 전류 특성값에 기초하여 궐련(500) 삽입 상태를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(200)는 제2 감지기를 통해 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값 감지할 수 있고(S7300), 제2 감지기를 통해 감지한 전류 특성값에 기초하여 삽입된 궐련(500)의 종류가 소정의 궐련(500) 종류와 일치하는지 판단할 수 있다(S7400).
제2 감지기는 전자기 유도체(580)의 형상, 위치 및 종류 등 여러 특성에 기초하여, 삽입된 궐련(500)의 종류를 특정할 수 있다.
예를 들어, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 하단부터 상방으로 연장되는 길이는 궐련(500)마다 상이할 수 있다. 제2 감지기는 궐련(500)의 상부 측에 위치하기 때문에, 전자기 유도체(580)의 길이를 측정하는 데 효과적일 수 있다.
구체적으로, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 상부까지 연장되는 경우, 제2 감지기가 감지하는 전류 특성값의 변화가 클 수 있다. 그러나, 전자기 유도체(580)가 궐련(500)의 하부에만 머무르는 경우, 제2 감지기가 감지하는 전류 특성값의 변화는 작을 수 있다.
따라서 제어부(240)는 제2 감지기에서 감지한 전류 특성값에 기초하여 전자기 유도체(580)의 길이 및 궐련(500)의 종류를 식별할 수 있다. 또한, 제어부(240)는 식별한 궐련(500)의 종류가 소정의 궐련(500)의 종류와 일치하는지 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(200)는 가열부(230)를 동작할 수 있다(S7500). 제어부(240)는 제1 감지기(262)에서 감지한 전류 특성값에 기초하여 궐련(500)이 삽입되고, 제2 감지기(264)에서 감지한 전류 특성값에 기초하여 판단할 때 삽입된 궐련(500)의 종류가 소정의 궐련(500)의 종류와 일치하는 경우에 가열부(230)를 동작할 수 있다.
도 23은 또 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 블록 구성도이다.
도 23을 참조하면, 커버(320)는 전자기 유도체(370)를 구비할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(300)는 감지기를 포함할 수 있다.
도 1내지 22를 통해서 감지기(160, 262, 264), 가열부(130, 230), 제어부(140, 240) 및 배터리(150, 250) 등에 관하여 상술한 내용들은 이하 후술하는 다른 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(300)의 감지기(360), 가열부(330), 제어부(340) 및 배터리(350) 등에도 적용될 수 있다.
커버(320)는 케이스(310)에 결합 또는 분리될 수 있다.
전자기 유도체(370)는 커버(320)에 구비되어 커버(320)의 이동 시 함께 이동하기 때문에, 에어로졸 생성장치는 전자기 유도체(370)를 감지함으로써 커버(320)의 결합 상태를 판단할 수 있다.
커버(320)는 케이스(310)에 결합 시, 가열부(330)로부터 발생되는 열이 에어로졸 생성 장치(300) 외부로 전달되는 것을 차단할 수 있다. 이로써, 가열부(330)의 동작 중에 사용자가 부주의로 가열부(330)를 직접적으로 접촉하거나 가열부(330)에 의해 달궈진 케이스(310) 일 영역을 접촉함으로 인해 발생할 수 있는 상해를 방지할 수 있다. 따라서, 커버(320)가 결합된 상태에서 가열부(330)가 동작할 필요가 있다.
전자기 유도체(370)는 커버(320)에 다양한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들면, 전자기 유도체(370)는 커버(320)의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 다른 예를 들면, 전자기 유도체(370)는 커버(320)가 케이스(310)에 결합 시, 감지기(360)와 마주보는 커버(320)의 일 측에 배치될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 전자기 유도체(370)는 커버(320)의 길이 방향을 따라서 길게 연장되는 형상일 수 있다. 전자기 유도체(370)의 형상 및 배치는 상술한 기재에 한정되지 않고, 감지기(360)와의 상호 작용 하 전자기 유도를 통해 효과적으로 감지될 수 있는 모든 형태로 배치될 수 있다.
전자기 유도체(370)는 단열재를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자기 유도체(370)는 그라파이트(graphite)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 그라파이트는 커버(320)의 둘레 방향을 따라 배치되어, 커버(320)가 케이스(310)에 결합 시 가열부(330)를 둘러쌀 수 있다. 이로 인해 전자기 유도체(370)는 둘러싸인 가열부(330)의 열이 외부로 전달되는 것을 차단하는 단열 효과를 발생할 수 있다.
커버(320) 및 케이스(310)의 결합 시, 전자기 유도체(370) 및 감지기(360) 간 이격 거리가 줄어들 수 있다. 감지기(360)는 전자기 유도체(370)가 가까워짐에 따라 발생하는 코일에 흐르는 전류의 변화를 감지할 수 있다. 제어부(340)는 감지한 전류 특성 변화에 기초하여, 커버(320)가 케이스(310)에 결합됨을 판단할 수 있다. 반대로 커버(320) 및 케이스(310)의 분리 시, 전자기 유도체(370) 및 감지기(360) 간 이격 거리가 증가할 수 있고, 감지기(360)는 이에 따라 발생하는 코일에 흐르는 전류의 변화를 감지할 수 있다. 제어부(340)는 감지한 전류 특성 변화에 기초하여, 커버(320)가 케이스(310)에서 분리됨을 판단할 수 있다.
도 24는 에어로졸 생성 장치를 구성하는 커버의 사시도이다.
도 24를 참조하면, 커버(320)는 케이스(310)와 결합할 수 있도록 내부에 빈 공간이 형성된 원통형일 수 있다. 전자기 유도체(370)는 커버(320)의 둘레 방향으로 배치되는 제1 바디(372) 및 제1 바디(372)의 일 지점으로부터 커버(320)의 길이 방향으로 연장되는 제2 바디(374)를 포함할 수 있다.
제1 바디(372)는 커버(320)의 둘레 전체를 감쌀 수도 있고, 또는 커버(320)의 둘레 중 일부에만 배치될 수 있다. 이 때 제1 바디(372)가 배치되는 커버(320)의 둘레 중 일부는, 커버(320)가 케이스(310)에 결합 시 감지기(360)의 위치에 대향하는 커버(320)의 일 영역일 수 있다. 즉, 제1 바디(372)는 감지기(360)의 위치에 대향하지 않는 커버(320)의 다른 일 영역에는 배치되지 않을 수 있다.
제2 바디(374)는 커버(320)가 케이스(310)에 결합 시, 감지기(360)의 위치에 대향하는 커버(320)의 일 영역에 위치할 수 있다. 제2 바디(374)는 감지기(360)와 대향하는 커버(320)의 일 영역에서 커버(320)의 길이 방향으로 배치됨으로써, 코일에 유도되는 전류의 변화를 증폭시킬 수 있다. 이로써, 감지기(360)는 커버(320)의 결합 상태에 따른 전류의 변화를 더욱 효과적으로 감지할 수 있다. 즉, 제2 바디(374)의 위치는 커버(320)가 케이스(310)에 결합되는 방향을 특정할 수 있다.
도 24에 따르면 제2 바디(374)가 사각형이지만, 제2 바디(374)의 형상은 이제 제한되지 않고, 삼각형 혹은 그 이상의 다각형, 반원형을 비롯한 곡선형 등 다양한 형상으로 설계될 수 있다.
도 24에 따르면 제2 바디(374)는 제1 바디(372)로부터 하방으로 연장되도록 도시되었으나, 이에 제한되지 않고, 제2 바디(374)는 제1 바디(372)로부터 상방으로 연장될 수도 있고, 또는 제2 바디(374)는 제1 바디(372)의 상방 및 하방 양쪽으로 동시에 연장될 수도 있다.
도 25는 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 상태에 관한 도면이다.
도 25를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(300)는 감지기(360) 내 코일과 전자기 유도체(370, 580) 간 전자기 유도 작용을 이용하여, 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다.
커버(320)의 전자기 유도체(370)에 의해 발생하는 코일의 전류 특성 변화는 궐련(500)의 전자기 유도체(580)에 의해 발생하는 코일의 전류 특성 변화와 상이할 수 있다. 예를 들면, 커버(320)의 결합 시 발생하는 전류의 주파수 변화는, 궐련(500)의 삽입 시 발생하는 전류의 주파수 변화보다 클 수 있다. 이를 통해 제어부(340)는 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태를 각각 구별하여 특정할 수 있다. 이에 대해서는 도 26를 통해 더 자세히 후술하기로 한다.
도 25를 참조하면, 감지기(360)는 커버(320)의 전자기 유도체(370) 및 궐련(500)의 전자기 유도체(580) 사이에 위치할 수 있다. 구체적으로 코일의 중심(160a)은 커버(320)의 결합 상태에서 커버(320)의 전자기 유도체(370)보다 하방에 위치하고, 궐련(500)의 삽입 상태에서 궐련(500)의 전자기 유도체(580)보다 상방에 위치할 수 있다. 이로써, 감지기(360)는 커버(320)의 결합 상태에 따른 전류 특성 변화 및 궐련(500)의 삽입 상태에 따른 전류 특성 변화를 동시에 효과적으로 감지할 수 있다.
예를 들면, 전자기 유도체(580)는 제1 세그먼트(521) 내 일 지점과 수평한 위치에 배치될 수 있다. 커버(320)가 케이스(310)에 결합하면, 전자기 유도체(370)는 제2 세그먼트(522) 내 일 지점과 수평한 위치에 배치될 수 있다. 이 때 코일의 중심(160a)은 궐련(500)의 삽입 시, 전자기 유도체(580)보다 상방에 위치한 제1 세그먼트(521) 내 일 지점과 수평하게 배치될 수 있다.
한편, 코일의 중심이 커버(320)의 전자기 유도체(370) 및 궐련(500)의 전자기 유도체(580) 사이에 위치한다는 것은, 감지기(360)가 커버(320)의 전자기 유도체(370) 및 궐련(500)의 전자기 유도체(580)와 중첩되는 영역이 없어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 감지기(360)의 코일은 중심선(160a)의 연장 방향이 케이스(310)에 삽입된 궐련(500)을 향하는 방향으로 배치될 수 있다. 코일은 중심선의 연장 방향이 수평 방향(다시 말하면, 중력 방향에 수직인 방향)과 평행하도록 배치될 수 있다. 이러한 배치는 커버(320)의 전자기 유도체(370) 및 궐련(500)의 전자기 유도체(580)로 인한 전류의 변화를 함께 감지하는 데 효과적이다.
도 26은 에어로졸 생성 장치가 감지하는 전류 특성값에 관한 그래프이다.
도 26을 참조하면, 감지기(360)는 예를 들어, 전류 특성값 중 전류의 주파수 변화를 감지할 수 있고, 제어부(340)는 이에 기초하여 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다.
후술하는 내용들은 주파수값에 한정되는 것은 아니고, 전류 특성값이 변화하는 정도를 감지하여, 기준값과 비교한다라는 점에서 다른 전류 특성값에도 적용될 수 있다.
한편, 전류 특성값들은 연산을 통해서 서로 변환될 수 있는 물리량일 수 있다. 따라서 하나의 전류 특성값을 측정한다는 것은, 측정한 전류 특성값을 이용하여 변환할 수 있는 다른 전류 특성값을 측정한다라는 것도 포함하는 의미이다.
제어부(340)는 최소 기준 주파수값(f1,min) 및 최대 기준 주파수값(f1,max)을 미리 설정해 둘 수 있다. 제어부(340)는 감지기(360)를 통해 측정한 신호의 주파수 값이 최소 기준 주파수값(f1,min) 이상 최대 기준 주파수값(f1,max) 미만인 경우, 커버(320)가 결합된 상태인 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 감지기(360)가 신호(G0)를 감지한 경우 제어부(340)는 신호(G0)의 주파수값(f0)이 최소 기준 주파수값(f1,min) 미만이므로, 커버(320)가 케이스(310)에 결합되지 않은 상태인 것으로 판단할 수 있다.
기본 신호(Hz) 커버(320) 결합 시 신호(Hz)
1 10078063 10168400
2 10078340 10168685
3 10078125 10168617
4 10078135 10168902
5 10077993 10168822
6 10078277 10169129
7 10078046 10168602
8 10077708 10168750
9 10077599 10168578
10 10077908 10168810
표 1은 감지기(360)가 감지하는 코일에 흐르는 전류의 주파수에 관한 데이터이다. 감지기(360)는 커버(320)가 결합되지 않은 상태에서 기본 신호를 측정한다. 커버(320)가 결합되면, 코일에 흐르는 전류의 주파수는 일정량 증가할 수 있다.
최소 기준 주파수값(f1,min)은 기본 신호의 주파수 이상이되, 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 미만인 값으로 설정될 수 있다.
상술한 예에서는, 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 값이 기본 신호의 주파수 값보다 크지만, 다른 일 실시예에 따르면, 감지기(360)의 형상 및 배치, 전자기 유도체(370)의 형상 및 배치 등에 따라서 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 값이 기본 신호의 주파수 값보다 작게 측정될 수도 있다.
제어부(340)는 커버(320)의 결합 상태를 판단하기 위한 최소 기준 주파수값(f1,min) 및 최대 기준 주파수값(f1,max), 궐련(500)의 결합 상태를 판단하기 위한 최소 기준 주파수값(f2,min) 및 최대 기준 주파수값(f2,min), 커버(320)가 결합되고, 궐련(500)이 삽입된 상태를 판단하기 위한 최소 기준 주파수값(f3,min) 및 최대 기준 주파수값(f3,max)을 미리 설정해 둘 수 있다. 각 기준 주파수값들은 케이스(310) 자체의 금속성 물질의 영향을 받은 기본 신호(G0)를 고려하여 설정될 수 있다.
제어부(340)는 감지기(360)를 통해 측정한 신호의 주파수 값이 최소 기준 주파수값(f1,min) 이상 최대 기준 주파수값(f1,max) 미만인 경우, 커버(320)가 결합된 상태인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(340)는 감지기(360)를 통해 측정한 신호의 주파수 값이 최소 기준 주파수값(f2,min) 이상 최대 기준 주파수값(f2,max) 미만인 경우, 궐련(500)이 삽입된 상태인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(340)는 감지기(360)를 통해 측정한 신호의 주파수 값이 최소 기준 주파수값(f3,min) 이상 최대 기준 주파수값(f3,max) 미만인 경우, 커버(320)가 결합되고, 궐련(500)이 삽입된 상태인 것으로 판단할 수 있다.
예를 들어, 감지기(360)가 신호(G0)의 주파수값(f0)을 감지하면, 제어부(340)는 신호(G0)의 주파수값(f0)이 최소 기준 주파수값(f2,min) 미만이므로 커버(320)가 결합되지 않고, 궐련(500)도 삽입되지 않은 상태임을 판단할 수 있다.
감지기(360)가 신호(G1)의 주파수값(f1)을 감지하면, 제어부(340)는 신호(G1)의 주파수값(f1)이 최소 기준 주파수값(f1,min) 이상 최대 기준 주파수값(f1,max) 미만이므로 커버(320)가 결합된 상태임을 판단할 수 있다.
감지기(360)가 신호(G2)의 주파수값(f2)을 감지하면, 제어부(340)는 신호(G2)의 주파수값(f2)이 최소 기준 주파수값(f2,min) 이상 최대 기준 주파수값(f2,max) 미만이므로 궐련(500)이 삽입된 상태임을 판단할 수 있다.
감지기(360)가 신호(G3)의 주파수값(f3)을 감지하면, 제어부(340)는 신호(G3)의 주파수값(f3)이 최소 기준 주파수값(f3,min) 이상 최대 기준 주파수값(f3,max) 미만이므로 커버(320)가 결합되고, 궐련(500)이 삽입된 상태임을 판단할 수 있다.
기본 신호(Hz) 커버(320) 결합 시 신호(Hz) 커버(320) 결합 및
궐련(500) 삽입 시 신호(Hz)
1 10078063 10168400 10269476
2 10078340 10168685 10269865
3 10078125 10168617 10269791
4 10078135 10168902 10269841
5 10077993 10168822 10269811
6 10078277 10169129 10269279
7 10078046 10168602 10269678
8 10077708 10168750 10269496
9 10077599 10168578 10269629
10 10077908 10168810 10269555
표 2는 감지기(360)가 감지하는 코일에 흐르는 전류의 주파수에 관한 데이터이다.
표 2에 따르면, 기본 신호의 주파수 값보다 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 값이 더 크고, 커버(320) 결합 시 신호의 주파수보다 커버(320) 결합 및 궐련(500) 삽입 시 신호의 주파수 값이 더 크다.
따라서 최소 기준 주파수값(f1,min)은 기본 신호의 주파수 값보다 크고, 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 값보다 작게 설정되고, 최대 기준 주파수값(f1,max)은 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 값보다 크고, 커버(320) 결합 및 궐련(500) 삽입 시 신호의 주파수 값보다 작게 설정될 수 있다. 또한, 최소 기준 주파수값(f3,min)은 커버(320) 결합 시 신호의 주파수 값보다 크게 설정되고, 최대 기준 주파수값(f3,max)은 커버(320) 결합 및 궐련(500) 삽입 시 신호의 주파수 값보다 작게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코일 및 전자기 유도체(580, 370)는 커버(320) 결합 시의 신호(G1) 주파수값(f1)이 궐련(500) 삽입 시의 신호(G2) 주파수값(f2)보다 크게 측정되도록 설계될 수 있다. 따라서, 커버(320)의 결합 상태를 판단하기 위한 최소 기준 주파수값(f1,min)은, 궐련(500)의 삽입 상태를 판단하기 위한 최소 기준 주파수값(f1,min)보다 크게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 궐련(500)의 삽입을 판단하기 위한 최대 기준 주파수값(f2,max) 및 최소 기준 주파수값(f2,min)의 차이에 의해 정의되는 주파수 범위는 커버(320)의 결합을 판단하기 위한 최대 기준 주파수값(f1,max) 및 최소 기준 주파수값(f1,min)의 차이에 의해 정의되는 주파수 범위보다 넓게 설정될 수 있다. 궐련(500)은 담배 원료, 첨가 물질, 담배 로드(51)의 제작 형태 등에 따라 다수의 종류가 있다. 에어로졸 생성 장치(300)는 감지기(360)에서 감지되는 전류의 변화를 이용하여, 케이스(310)에 삽입된 궐련(500)의 종류를 특정할 수 있다. 이를 위해 코일에 유도되는 전류의 변화의 값은 궐련(500)의 종류에 따라 특이적으로 설정될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(300)는, 식별한 궐련(500)의 종류에 따라 가열의 세기, 최대 가열 온도, 최소 가열 온도 등을 조절함으로써, 삽입된 궐련(500)에 최적화된 가열 시나리오를 제공할 수 있다.
표 2에 따르면, 커버(320)가 결합하고, 궐련(500)이 삽입됨에 따라 신호의 주파수 값이 차례로 증가한다. 그러나 다른 일 실시예에 따르면, 감지기(360)의 형상 및 배치, 전자기 유도체(580, 370)의 형상 및 배치 등에 따라서 커버(320) 결합하거나 궐련(500)이 삽입됨에 따라 신호의 주파수 값이 작아질 수도 있다.
도 27은 에어로졸 생성 장치가 커버의 결합 상태에 따라 동작하는 방법에 관한 순서도다.
도 27을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)의 결합 상태에 따른 코일의 전류 특성 변화를 감지할 수 있다(S9100). 감지기(360)는, 커버(320)가 결합 또는 분리됨에 따라 전자기 유도에 의해 발생되는 코일의 전류 특성 변화를 감지할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)의 결합 상태를 판단할 수 있다(S9200). 제어부(340)가 커버(320)의 결합 상태를 판단하는 방법은 다양할 수 있다. 예를 들면, 감지기(360)는 코일에 흐르는 전류의 주파수 변화를 감지할 수 있고, 제어부(340)는 감지한 전류의 주파수 값을, 기 설정된 기준 주파수 값과 비교하여 커버(320)의 결합 상태를 판단할 수 있다.
다른 예를 들면 제어부(340)는 감지된 전류에 기초한 연산을 통해, 코일의 인덕턴스 값을 획득할 수 있다. 제어부(340)는 감지한 코일의 인덕턴스 값을, 기 설정된 기준 코일의 인덕턴스 값과 비교하여 커버(320)의 결합 상태를 판단할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 제어부(340)는 감지된 전류에 기초한 연산을 통해 코일의 품질 팩터, 유효 저항, 임피던스 값 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 제어부(340)는 획득한 코일의 품직 팩터, 유효 저항, 임피던스 값에 기초하여 커버(320)의 결합 상태를 판단할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 가열부(330)가 동작하도록 제어할 수 있다(S9300). 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 케이스(310)에 결합된 경우, 가열부(330)를 동작할 수 있다. 여기서 가열부(330)를 동작한다는 의미는, 가열부(330)를 곧바로 가열하는 것뿐만 아니라, 가열부(330)가 동작되도록 허용하는 것을 포함할 수 있다.
반면에, 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 케이스(310)에 결합되지 않은 경우, 가열부(330)를 동작하지 않을 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 케이스(310)에 결합되지 않은 경우, 흡연하려는 사용자 입력을 수신하더라도 가열 동작을 시작하지 않을 수 있다. 또 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(300)는 가열부(330)의 동작 중, 커버(320)가 케이스(310)로부터 분리되는 경우 가열부(330)의 동작을 중단할 수 있다.
도 28은 에어로졸 생성 장치가 커버의 결합 상태 및 궐련의 삽입 상태에 따라 동작하는 방법에 관한 순서도다.
도 28을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태에 따른 코일의 전류 특성 변화를 감지할 수 있다(S10100). 감지기(360)가 감지하는 전류 특성 변화는, 전류값 자체의 변화, 전압의 변화, 교류 전류의 주파수 변화 등 다양한 전류의 성질의 변화를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다(S10200). 제어부(340)는, 감지기(360)에서 감지한 전류 특성 변화에 기초하여, 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태를 각각 판단할 수 있다. 즉, 제어부(340)는 커버(320)가 단독으로 결합되었는지 여부, 궐련(500)이 단독으로 삽입되었는지 여부 및 커버(320)와 궐련(500)이 동시에 삽입되었는지 여부 등을 개별적으로 구별할 수 있다.
단계 S10200에서 설명한 다른 일 실시예들에 관한 내용들은 단계 S4200에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 가열부(330)가 동작하도록 제어할 수 있다(S10300). 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 결합되고, 궐련(500)이 삽입된 경우에만 가열부(330)를 동작할 수 있다. 가열부(330)를 동작하는 것에 대해서 단계 S9300에서 상술한 내용들은 단계 S10300단계에서도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 결합되지 않거나, 또는 궐련(500)이 삽입되지 않은 경우에는 가열부(330)를 동작하지 않을 수 있다.
그러나 일 실시예에 따르면, 예외적으로 흡연 완료 후 궐련(500)의 잔여물을 기화시키기 위하여, 커버(320)는 결합되되, 궐련(500)은 삽입되지 않은 상태에서 가열부(330)가 작동할 수 있다.
도 29는 에어로졸 생성 장치가 커버의 결합 상태 및 궐련의 삽입 상태에 따라 동작하는 다른 일 방법에 관한 순서도다.
도 29를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)의 결합 상태 및 궐련(500)의 삽입 상태에 따른 코일의 전류 특성 변화를 감지할 수 있다(S11100). 감지기(360)가 감지하는 전류 변화는, 전류값 자체의 변화, 전압의 변화, 교류 전류의 주파수 변화 등 다양한 전류의 성질의 변화를 포함할 수 있다. 단계 S9100및 단계S10100에서 상술한 내용들은 단계 S11100에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)의 결합 상태를 판단할 수 있다(S11200). 제어부(340)가, 감지기(360)에서 감지한 전류 변화에 기초하여, 커버(320)의 결합 상태를 판단하는 방법은 다양할 수 있다. 단계 S9200 및 단계 S10200에서 설명한 내용들은 단계 S11200에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 결합된 상태인 경우, 다음으로 궐련(500)이 삽입된 상태인지 판단할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 분리된 상태인 경우, 궐련(500)의 삽입 상태를 더 판단하지 않을 수 있다. 에어로졸 생성 장치(300)는 이 때 가열부(330)가 동작하지 않도록 제어할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 궐련(500)의 삽입 상태를 판단할 수 있다(S11300). 제어부(340)가, 감지기(360)에서 감지한 전류 변화에 기초하여, 궐련(500)의 삽입 상태를 판단하는 방법은 다양할 수 있다. 단계 S9200및 단계 S10200에서 설명한 내용들은 단계 S11300에도 적용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 궐련(500)이 삽입된 상태인 경우, 가열부(330)를 동작할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(300)는 궐련(500)이 삽입되지 않은 경우, 가열부(330)를 동작하지 않을 수 있다.
에어로졸 생성 장치(300)는 가열부(330)를 동작할 수 있다(S11400). 상술한 과정을 통해 에어로졸 생성 장치(300)는 먼저 커버(320)가 결합되고, 이후에 궐련(500)이 삽입된 경우에만 가열부(330)를 동작할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(300)는 커버(320)가 결합되고, 궐련(500)이 삽입된 상태이더라도, 궐련(500)이 먼저 삽입된 경우에는 가열부(330)를 동작하지 않을 수 있다. 단계 S9300및 단계 S10300에서 설명한 내용들은 단계 S11400에도 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100, 200, 300 에어로졸 생성 장치
110, 210, 310 케이스
120, 220, 320 커버
130, 230, 330 가열부
140, 240, 340 제어부
150, 250, 350 배터리
160, 260, 360 감지기
370 전자기 유도체
500 궐련
580 전자기 유도체

Claims (23)

  1. 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입 가능한 케이스;
    상기 궐련을 가열할 수 있는 가열부;
    코일을 포함하고, 상기 궐련이 상기 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 감지기; 및
    상기 감지기를 통해 측정한 전류 특성값과, 소정의 기준 전류 특성값을 비교하여 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 기준 전류 특성값은, 상기 감지기를 통해 측정한 적어도 하나의 전류 특성값에 기초하여 설정 및 갱신되는,
    에어로졸 생성 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 감지기를 통해 측정한 제1 전류 특성값과, 상기 제1 전류 특성값에 연속하여 측정한 제2 전류 특성값에 기초하여 상기 기준 전류 특성값을 갱신하는,
    에어로졸 생성 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 감지기를 통해 측정한 제1 전류 특성값 및 상기 제1 전류 특성값에 연속하여 측정한 제2 전류 특성값이 소정의 범위 내에 있는 경우,
    상기 제1 전류 특성값과 상기 제2 전류 특성값에 기초하여 상기 기준 전류 특성값을 갱신하는,
    에어로졸 생성 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 감지기의 온도값을 측정하는 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 감지기의 온도값과 소정의 기준온도값의 차이값이 소정의 차이값 이상인 경우,
    상기 감지기를 통해 측정한 제1 전류 특성값과 상기 제1 전류 특성값과 연속하여 측정한 제2 전류 특성값에 기초하여 상기 기준 전류 특성값을 갱신하는,
    에어로졸 생성 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 기준온도값은, 상기 기준 전류 특성값이 설정된 시점에 측정된 온도값인
    에어로졸 생성 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 감지기를 통해 측정한 전류 특성값과, 상기 기준 전류 특성값의 차이가 소정의 차이값 이상이면,
    상기 가열부가 동작하도록 제어하는
    에어로졸 생성 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 전류 특성값은 상기 코일의 인덕턴스값 및 상기 코일에 흐르는 전류의 주파수값 중 적어도 하나를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치.
  8. 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입될 수 있는 케이스;
    상기 궐련을 가열할 수 있는 가열부;
    코일을 포함하고, 상기 궐련이 상기 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 상기 코일에 흐르는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 감지기; 및
    상기 감지기를 통해 측정한 제1 전류 특성값과, 상기 제1 전류 특성값 이전에 측정된 제2 전류 특성값을 비교하여 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는
    에어로졸 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 전류 특성값은, 상기 제1 전류 특성값에 연속하여(consecutively) 측정된 전류 특성값인,
    에어로졸 생성 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 전류 특성값과, 상기 제2 전류 특성값의 차이가 소정의 차이값 이상이면
    상기 가열부가 동작하도록 제어하는
    에어로졸 생성 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 전류 특성값은 상기 코일의 인덕턴스값 및 상기 코일에 흐르는 전류의 주파수값 중 적어도 하나를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치.
  12. 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 삽입될 수 있는 케이스;
    상기 궐련을 가열할 수 있는 가열부;
    코일을 포함하고, 상기 궐련이 상기 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 상기 코일에 흐르는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 감지기; 및
    상기 감지기를 통해 측정한 전류 특성값들의 변화량을 획득하고, 상기 변화량의 누적값에 기초하여 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는
    에어로졸 생성 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 누적값이 소정의 기준 누적값 이상이면, 상기 가열부가 동작하도록 제어하는
    에어로졸 생성 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    소정의 시간이 경과하면 상기 누적값을 초기화하는
    에어로졸 생성 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 누적값이 소정의 기준 누적값 이상이면, 상기 누적값을 초기화하는
    에어로졸 생성 장치.
  16. 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 단계;
    적어도 하나의 전류 특성값에 기초하여 기준 전류 특성값을 설정하는 단계;
    상기 전류 특성값과, 소정의 기준 전류 특성값에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 단계; 및
    적어도 하나의 상기 전류 특성값에 기초하여 상기 기준 전류 특성값을 갱신하는 단계를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  17. 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 단계; 및
    측정한 제1 전류 특성값과, 상기 제1 전류 특성값 이전에 측정한 제2 전류 특성값을 비교하여 가열부의 동작을 제어하는 단계를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  18. 전자기 유도체를 포함하는 궐련이 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 전류 특성값을 소정의 주기에 따라 측정하는 단계;
    측정한 전류 특성값들의 변화량을 획득하는 단계;
    상기 변화량의 누적값을 획득하는 단계; 및
    상기 누적값에 기초하여 가열부의 동작을 제어하는 단계를 포함하는
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  19. 케이스;
    제1 코일을 포함하고, 전자기 유도체를 구비하는 궐련이 상기 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 상기 제1 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 감지하는 제1 감지기;
    상기 제1 감지기의 상측에 위치하며, 제2 코일을 포함하고, 상기 궐련이 상기 케이스에 삽입됨에 따라 변화하는 상기 제2 코일에 흐르는 전류의 전류 특성값을 감지하는 제2 감지기;
    상기 궐련에 포함된 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열부; 및
    상기 제1 감지기를 통해 감지된 전류 변화 및 상기 제2 감지기를 통해 감지된 전류 변화에 기초하여, 상기 가열부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는
    에어로졸 생성 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 궐련은 상기 케이스에 상하 방향으로 삽입되는
    에어로졸 생성 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 궐련이 상기 케이스에 삽입 시,
    상기 전자기 유도체는 상하 방향으로 소정의 길이를 가지는,
    에어로졸 생성 장치.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 감지기를 통해 감지한 상기 전류 특성값이 소정의 제1 범위 이내이고,
    상기 제2 감지기를 통해 감지한 상기 전류 특성값이 소정의 제2 범위 이내이면
    상기 가열부가 동작하도록 제어하는
    에어로졸 생성 장치.
  23. 제19 항에 있어서,
    상기 전류 특성값은 상기 코일의 인덕턴스값 및 상기 코일에 흐르는 전류의 주파수값 중 적어도 하나를 포함하는,
    에어로졸 생성 장치.
KR1020180146769A 2018-11-23 2018-11-23 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법 KR102267000B1 (ko)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180146769A KR102267000B1 (ko) 2018-11-23 2018-11-23 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법
JP2020536163A JP7432510B2 (ja) 2018-11-23 2019-10-31 エアロゾル生成装置及びその動作方法
EP19887193.1A EP3818881A4 (en) 2018-11-23 2019-10-31 AEROSOL GENERATING DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING IT
CN201980006575.5A CN111511233A (zh) 2018-11-23 2019-10-31 气溶胶生成装置及其动作方法
PCT/KR2019/014562 WO2020105896A1 (ko) 2018-11-23 2019-10-31 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법
US17/041,161 US11882875B2 (en) 2018-11-23 2019-10-31 Aerosol generating apparatus and operation method of the same
KR1020210047336A KR102398653B1 (ko) 2018-11-23 2021-04-12 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법
JP2022176341A JP2023015195A (ja) 2018-11-23 2022-11-02 エアロゾル生成装置及びその動作方法
JP2022176340A JP2023015194A (ja) 2018-11-23 2022-11-02 エアロゾル生成装置及びその動作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180146769A KR102267000B1 (ko) 2018-11-23 2018-11-23 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210047336A Division KR102398653B1 (ko) 2018-11-23 2021-04-12 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200061233A KR20200061233A (ko) 2020-06-02
KR102267000B1 true KR102267000B1 (ko) 2021-06-18

Family

ID=70774590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180146769A KR102267000B1 (ko) 2018-11-23 2018-11-23 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11882875B2 (ko)
EP (1) EP3818881A4 (ko)
JP (3) JP7432510B2 (ko)
KR (1) KR102267000B1 (ko)
CN (1) CN111511233A (ko)
WO (1) WO2020105896A1 (ko)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102500892B1 (ko) * 2018-01-26 2023-02-17 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 에어로졸 생성 장치 및 이것을 동작시키는 방법 및 프로그램
EP3744193B1 (en) 2018-01-26 2022-06-15 Japan Tobacco Inc. Aerosol generation device
JP7045480B2 (ja) * 2018-05-25 2022-03-31 ジェイティー インターナショナル エス．エイ． 蒸気生成材料によって発生する歪みを測定するためのセンサを有する蒸気生成装置
PL3760062T3 (pl) * 2019-07-04 2022-01-17 Philip Morris Products S.A. Indukcyjny układ grzejny zawierający czujnik temperatury
KR102325373B1 (ko) * 2020-02-07 2021-11-11 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR102451071B1 (ko) * 2020-06-03 2022-10-05 주식회사 케이티앤지 인덕턴스채널을 포함하는 외부가열식 에어로졸 생성 장치
KR102451070B1 (ko) * 2020-06-03 2022-10-05 주식회사 케이티앤지 외부가열식 에어로졸 생성 장치
CN114727671A (zh) * 2020-07-31 2022-07-08 韩国烟草人参公社 包括电极的气溶胶生成装置
GB202012175D0 (en) * 2020-08-05 2020-09-16 Nicoventures Holdings Ltd Apparatus for generating an inhalable medium
KR102502754B1 (ko) 2020-08-19 2023-02-22 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
WO2022050813A1 (en) * 2020-09-07 2022-03-10 Kt&G Corporation Aerosol generating device
KR102579419B1 (ko) * 2020-09-16 2023-09-15 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 에어로졸 생성 시스템
JP2022056938A (ja) * 2020-09-30 2022-04-11 Ｆｕｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ株式会社 喫煙カートリッジ、喫煙カートリッジシステム
KR20220048806A (ko) * 2020-10-13 2022-04-20 현대자동차주식회사 절연 기판 및 이를 적용한 양면냉각 파워모듈
WO2022167583A1 (en) * 2021-02-08 2022-08-11 Jt International S.A. An aerosol generating device, an aerosol generating system and a method for controlling the heating of such an aerosol generating device
JP6974641B1 (ja) * 2021-03-31 2021-12-01 日本たばこ産業株式会社 誘導加熱装置並びにその制御部及びその動作方法
KR102607162B1 (ko) * 2021-05-21 2023-11-29 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치
KR102589101B1 (ko) * 2021-05-21 2023-10-12 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치
KR20220162472A (ko) 2021-06-01 2022-12-08 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 물품의 삽입을 감지하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR20220167981A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 주식회사 케이티앤지 히터의 전원을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR102637144B1 (ko) * 2021-06-23 2024-02-16 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
EP4368045A1 (en) * 2021-07-09 2024-05-15 Japan Tobacco, Inc. Power supply unit of aerosol generation device
JPWO2023281751A1 (ko) * 2021-07-09 2023-01-12
KR20240015714A (ko) * 2021-07-09 2024-02-05 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 에어로졸 생성 장치의 전원 유닛
WO2023286116A1 (ja) * 2021-07-12 2023-01-19 日本たばこ産業株式会社 吸引装置、基材、及び制御方法
WO2023026408A1 (ja) * 2021-08-25 2023-03-02 日本たばこ産業株式会社 吸引装置、基材、及び制御方法
CN113693302B (zh) * 2021-08-27 2024-03-01 潍坊正达实业有限公司 电子烟的控制方法、电子烟的控制装置及电子烟
CN115769914A (zh) 2021-09-08 2023-03-10 深圳市合元科技有限公司 气溶胶生成装置及其控制方法
CA3233726A1 (en) * 2021-10-20 2023-04-27 HyungJin JUNG Aerosol-generating device and operation method thereof
WO2023075558A1 (en) * 2021-11-01 2023-05-04 Kt&G Corporation Aerosol generating device and system including the same
CN116135061A (zh) * 2021-11-16 2023-05-19 深圳市合元科技有限公司 气雾生成装置及感应线圈
KR20230142253A (ko) * 2022-04-01 2023-10-11 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성 장치 및 그 제어방법
WO2023195703A1 (en) * 2022-04-05 2023-10-12 Kt&G Corporation Aerosol generating device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101792905B1 (ko) * 2011-12-30 2017-11-02 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 공기 흐름 검출을 구비하는 에어로졸 발생 장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3691216B2 (ja) * 1997-07-25 2005-09-07 セコム株式会社 人体検出器
US5902501A (en) 1997-10-20 1999-05-11 Philip Morris Incorporated Lighter actuation system
EP2201850A1 (en) 2008-12-24 2010-06-30 Philip Morris Products S.A. An article including identification information for use in an electrically heated smoking system
JP5606107B2 (ja) 2010-03-10 2014-10-15 三菱電機株式会社 基準値作成装置及び基準値作成方法
TWI608805B (zh) 2012-12-28 2017-12-21 菲利浦莫里斯製品股份有限公司 加熱型氣溶膠產生裝置及用於產生具有一致性質的氣溶膠之方法
TWI697289B (zh) * 2014-05-21 2020-07-01 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 氣溶膠形成製品、電熱氣溶膠產生裝置及系統、及操作該系統之方法
RU2710692C2 (ru) * 2015-08-14 2020-01-09 Филип Моррис Продактс С.А. Курительное устройство с электрическим управлением, содержащее систему для идентификации курительных изделий в таком устройстве
PL3334296T5 (pl) * 2015-08-14 2023-06-26 Philip Morris Products S.A. Elektryczne urządzenie do palenia zawierające kompaktowy układ do identyfikacji wyrobów do palenia w urządzeniu
US10674764B2 (en) * 2015-11-17 2020-06-09 Altria Client Services Llc Cartridge for an aerosol-generating system with identification inductor
WO2017140898A1 (en) 2016-02-19 2017-08-24 Philip Morris Products S.A. Aerosol-generating system with usage determination
GB201705208D0 (en) 2017-03-31 2017-05-17 British American Tobacco Investments Ltd Temperature determination
TW201902372A (zh) * 2017-05-31 2019-01-16 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 氣溶膠產生裝置之加熱構件
US11382356B2 (en) * 2018-03-20 2022-07-12 Rai Strategic Holdings, Inc. Aerosol delivery device with indexing movement
GB201805266D0 (en) * 2018-03-29 2018-05-16 Nicoventures Trading Ltd Apparatus for generating aerosol from an aerosolisable medium and article of aerosolisable medium

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101792905B1 (ko) * 2011-12-30 2017-11-02 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. 공기 흐름 검출을 구비하는 에어로졸 발생 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN111511233A (zh) 2020-08-07
JP2021509806A (ja) 2021-04-08
WO2020105896A1 (ko) 2020-05-28
JP2023015195A (ja) 2023-01-31
EP3818881A1 (en) 2021-05-12
EP3818881A4 (en) 2022-05-18
JP7432510B2 (ja) 2024-02-16
US20210007393A1 (en) 2021-01-14
JP2023015194A (ja) 2023-01-31
US11882875B2 (en) 2024-01-30
KR20200061233A (ko) 2020-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102267000B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법
KR102401553B1 (ko) 궐련 및 궐련용 에어로졸 생성 장치
KR102412118B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR102203853B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법
CN113543666B (zh) 气溶胶生成装置及其控制方法和计算机可读记录介质
US11925215B2 (en) Aerosol generating device and method of controlling the same
CN110612034A (zh) 具有检测卷烟插入功能的气溶胶生成装置及方法
CN112118751B (zh) 对抽吸次数计数的方法及使用该方法的气溶胶生成装置
CN113507857A (zh) 气溶胶生成装置及其操作方法
KR102398653B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법
CN113163876A (zh) 气溶胶生成装置及其操作方法
KR20220015927A (ko) 전극을 포함하는 에어로졸 생성 장치
RU2773334C1 (ru) Сигарета и устройство для генерирования аэрозоля для сигареты
EP4018854A1 (en) Aerosol-generating device comprising electrode
RU2808525C1 (ru) Устройство для генерирования аэрозоля, содержащее электрод
KR20230120683A (ko) 에어로졸 발생 물품 및 에어로졸 발생 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant