KR102278590B1 - 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, 히터와 연관된 적어도 하나의 전기적 특성을 이용하여 히터의 저항 값을 측정하고, 히터의 저항 값의 편차에 관계없이 히터로의 전력 공급이 개시된 때로부터 소정의 시간 내에 히터의 온도가 목표 온도에 도달되도록 히터에 공급되는 전력 값들을 포함하는 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을, 측정된 히터의 저항 값에 기초하여 선택하며, 선택된 전력 프로파일에 따라 히터에 공급되는 전력을 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.
에어로졸 생성 장치에 포함된 히터는 전력을 공급받음으로써 에어로졸 생성 물질을 가열한다. 균일하게 적절한 수준의 에어로졸을 생성하기 위하여, 히터에 공급되는 전력을 원하는 온도 프로파일에 따라 제어하는 것은 매우 중요하다. 그러나 동일한 규격 및 재료로 이루어진 히터들이라 하더라도, 제조 상의 오차 등으로 인해 히터 간의 저항 편차가 발생하여, 동일한 전력이 공급됨에도 불구하고 저항에 따라 다른 온도로 히터가 가열될 수 있다. 이는 에어로졸 생성 장치의 사용자들에게 균일하게 원하는 품질의 흡연 경험을 제공할 수 없게 하는 점에서 문제가 된다.
본 개시의 실시예들은 히터의 저항 편차와 관계없이 동일하게 히터를 원하는 온도로 가열할 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다.
본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않음, 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 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 히터와 연관된 적어도 하나의 전기적 특성을 이용하여 상기 히터의 저항 값을 측정하고, 상기 히터의 저항 값의 편차에 관계없이 상기 히터로의 전력 공급이 개시된 때로부터 소정의 시간 내에 상기 히터의 온도가 목표 온도에 도달되도록 상기 히터에 공급되는 전력 값들을 포함하는 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을 측정된 상기 히터의 저항 값에 기초하여 선택하며, 선택된 상기 전력 프로파일에 따라 상기 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
상기 히터의 저항 값은, 상기 히터에 전력 공급을 개시하기 전에 측정되전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터 및 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 히터와 연관된 적어도 하나의 전기적 특성을 이용하여 상기 히터의 저항 값을 측정하고, 상기 히터의 저항 값의 편차에 관계없이 상기 히터로의 전력 공급이 개시된 때로부터 소정의 시간 내에 상기 히터의 온도가 목표 온도에 도달되도록 상기 히터에 공급되는 전력 값들을 포함하는 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을 측정된 상기 히터의 저항 값에 기초하여 선택하며, 선택된 상기 전력 프로파일에 따라 상기 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
상기 히터의 저항 값은, 상기 히터에 전력 공급을 개시하기 전에 측정되는 것일 수 있다.
상기 전력 프로파일은, 상기 히터의 소정의 저항 측정 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함할 수 있다.
상기 미리 결정된 전력 값들은, 소정 횟수의 흡입이 반복되는 가열 동작 기간 동안, 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 측정된 상기 히터의 저항 값이 기 설정된 유효범위 내에 포함되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 히터에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 상기 흡입이 검출되더라도 상기 히터에 전력을 공급하지 않거나, 에어로졸을 발생시키지 않는 범위의 전력을 상기 히터에 공급할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작이 불가하다는 통지를 출력할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은, 히터와 연관된 적어도 하나의 전기적 특성을 이용하여 상기 히터의 저항 값을 측정하는 단계; 상기 히터의 저항 값의 편차에 관계없이 상기 히터로의 전력 공급이 개시된 때로부터 소정의 시간 내에 상기 히터의 온도가 목표 온도에 도달되도록 상기 히터에 공급되는 전력 값들을 포함하는 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을 상기 히터의 저항 값에 기초하여 선택하는 단계; 및 선택된 상기 전력 프로파일에 따라 상기 히터에 전력을 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력 프로파일은, 상기 히터의 소정의 저항 측정 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함할 수 있다.
상기 미리 결정된 전력 값들은, 소정 횟수의 흡입이 반복되는 가열 동작 기간 동안, 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함할 수 있다.
상기 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은, 측정된 상기 히터의 저항 값이 기 설정된 유효범위 내에 포함되는지 판단하는 단계; 및 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 흡입이 검출되더라도 상기 히터에 전력을 공급하지 않거나, 에어로졸을 발생시키지 않는 범위의 전력을 상기 히터에 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 전술한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 히터의 저항 값 별로 시간에 따른 히터의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법의 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 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 물질을 보유하는 교체 가능한 카트리지와 이를 구비한 에어로졸 생성 장치의 결합 관계를 개략적으로 도시한 분리 사시도이다.
도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(5)는 에어로졸 생성 물질을 보유하는 카트리지(20)와, 카트리지(20)를 지지하는 본체(10)를 포함한다.
카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용한 상태에서 본체(10)에 결합할 수 있다. 카트리지(20)의 일부분이 본체(10)의 수용 공간(19)에 삽입됨으로써 카트리지(20)가 본체(10)에 장착될 수 있다.
카트리지(20)는 예를 들어 액체 상태나, 고체 상태나, 기체 상태나, 겔(gel) 상태 등의 어느 하나의 상태를 갖는 에어로졸 생성 물질을 보유할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 액상 조성물을 포함할 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.
액상 조성물은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 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.
예를 들어, 액상 조성물은 니코틴 염이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다. 액상 조성물에는 2종 이상의 니코틴 염이 포함될 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 액상 조성물의 총 용액 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.
니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(5)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 2 이상의 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
카트리지(20)는 본체(10)로부터 전달되는 전기 신호 또는 무선 신호 등에 의해 작동함으로써 카트리지(20)의 내부의 에어로졸 생성 물질의 상(phase)을 기체의 상으로 변환하여 에어로졸(aerosol)을 발생시키는 기능을 수행한다. 에어로졸은 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 증기화된 입자와 공기가 혼합된 상태의 기체를 의미할 수 있다.
예를 들어, 카트리지(20)는 본체(10)로부터 전기 신호를 공급받아 에어로졸 생성 물질을 가열하거나, 초음파 진동 방식을 이용하거나, 유도 가열 방식을 이용함으로써 에어로졸 생성 물질의 상을 변환할 수 있다. 다른 예로서, 카트리지(20)가 자체적인 전력원을 포함하는 경우에는 본체(10)로부터 카트리지(20)에 전달되는 전기적인 제어 신호나 무선 신호에 의해 카트리지(20)가 작동함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
카트리지(20)는 내부에 에어로졸 생성 물질을 수용하는 액체 저장부(21)와, 액체 저장부(21)의 에어로졸 생성 물질을 에어로졸로 변환하는 기능을 수행하는 무화기(atomizer)를 포함할 수 있다.
액체 저장부(21)가 내부에 '에어로졸 생성 물질을 수용한다'는 것은 액체 저장부(21)가 그릇(container)의 용도와 같이 에어로졸 생성 물질을 단순히 담는 기능을 수행하는 것과, 액체 저장부(21)의 내부에 예를 들어 스펀지(sponge)나 솜이나 천이나 다공성 세라믹 구조체와 같은 에어로졸 생성 물질을 함침(함유)하는 요소를 포함하는 것을 의미한다.
무화기는 예를 들어, 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 액체 전달 수단(wick; 윅)과, 액체 전달 수단을 가열하여 에어로졸을 발생하는 히터를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 예를 들어 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
히터는 전기 저항에 의해 열을 발생시킴으로써 액체 전달 수단에 전달되는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위하여 구리, 니켈, 텅스텐 등의 금속 소재를 포함할 수 있다. 히터는 예를 들어, 금속 열선(wire), 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으며, 니크롬선과 같은 소재를 이용하여 전도성 필라멘트로 구현되거나 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
무화기는 또한 별도의 액체 전달 수단을 사용하지 않고 에어로졸 생성 물질을 흡수하여 에어로졸로 변환하기 위한 최적의 상태로 유지하는 기능과 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생하는 기능을 모두 수행하는 메시 형상(mesh shape)이나 판 형상(plate shape)의 발열체로 구현될 수 있다.
카트리지(20)의 내부에 수용된 에어로졸 생성 물질을 외부에서 시각적으로 확인할 수 있도록 카트리지(20)의 액체 저장부(21)는 적어도 일부가 투명한 소재를 포함할 수 있다. 액체 저장부(21)는 본체(10)에 결합할 때에 본체(10)의 홈(11)에 삽입될 수 있도록 액체 저장부(21)로부터 돌출하는 돌출창(21a)을 포함한다. 마우스피스(22) 및 액체 저장부(21)의 전체가 투명한 플라스틱이나 유리 등의 소재로 제작될 수 있으며, 액체 저장부(21)의 일부분에 해당하는 돌출창(21a)만이 투명한 소재로 제작될 수 있다.
본체(10)는 수용 공간(19)의 내측에 배치된 접속 단자(10t)를 포함한다. 본체(10)의 수용 공간(19)에 카트리지(20)의 액체 저장부(21)가 삽입되면 본체(10)는 접속 단자(10t)를 통하여 카트리지(20)에 전력을 제공하거나, 카트리지(20)의 작동과 관련한 신호를 카트리지(20)에 공급할 수 있다.
카트리지(20)의 액체 저장부(21)의 일측 단부에는 마우스피스(22)가 결합된다. 마우스피스(22)는 에어로졸 생성 장치(5)의 사용자의 구강으로 삽입되는 부분이다. 마우스피스(22)는 액체 저장부(21) 내부의 에어로졸 생성 물질로부터 발생한 에어로졸을 외부로 배출하는 배출공(22a)을 포함한다.
본체(10)에는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(7)는 본체(10)에 대해 이동함으로써 본체(10)에 결합된 카트리지(20)의 마우스피스(22)의 적어도 일부를 덮거나 마우스피스(22)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 기능을 수행한다. 슬라이더(7)는 카트리지(20)의 돌출창(21a)의 적어도 일부를 외부로 노출시키는 장공(7a)을 포함한다.
슬라이더(7)는 내부가 비어 있으며 양측 단부가 개방된 통 형상을 갖는다. 슬라이더(7)의 구조는 도면에 도시된 것과 같이 통 형상으로 제한되는 것은 아니며, 본체(10)의 가장자리에 결합된 상태를 유지하면서 본체(10)에 대해 이동 가능한 클립 모양의 단면 형상을 갖는 절곡된 판의 구조나, 만곡된 원호 모양의 단면 형상을 갖는 구부러진 반원통 형상 등의 구조를 가질 수 있다.
슬라이더(7)는 본체(10)와 카트리지(20)에 대한 슬라이더(7)의 위치를 유지하기 위한 자성체를 포함한다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있다.
자성체는 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제1 자성체(8a)와, 슬라이더(7)의 내부 공간을 사이에 두고 서로 마주보는 두 개의 제2 자성체(8b)를 포함한다. 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)는 슬라이더(7)의 이동 방향, 즉 본체(10)가 연장하는 방향인 본체(10)의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.
본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)가 이동하는 경로 상에 배치된 고정 자성체(9)를 포함한다. 본체(10)의 고정 자성체(9)도 수용 공간(19)을 사이에 두고 서로 마주보도록 두 개가 설치될 수 있다.
슬라이더(7)의 위치에 따라, 고정 자성체(9)와 제1 자성체(8a) 또는 고정 자성체(9)와 제2 자성체(8b) 사이에서 작용하는 자력에 의하여 슬라이더(7)는 마우스피스(22)의 단부를 덮거나 노출시키는 위치에 안정적으로 유지될 수 있다.
본체(10)는 슬라이더(7)가 본체(10)에 대하여 이동하는 동안 슬라이더(7)의 제1 자성체(8a)와 제2 자성체(8b)의 이동하는 경로 상에 배치되는 위치변화 감지 센서(3)를 포함한다. 위치변화 감지 센서(3)는 예를 들어 자기장의 변화를 감지하여 신호를 발생하는 홀 효과(hall effect)를 이용한 홀 센서(hall IC)를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(5)에서 본체(10)와 카트리지(20)와 슬라이더(7)는 길이 방향을 가로지르는 방향에서의 단면 형상이 대략 직사각형이지만, 실시예는 이러한 에어로졸 생성 장치(5)의 형상에 의해 제한되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(5)는 예를 들어 원형이나 타원형이나 정사각형이나 여러 가지 형태의 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 또한 에어로졸 생성 장치(5)가 길이 방향으로 연장할 때 반드시 직선적으로 연장하는 구조로 제한되는 것은 아니며, 사용자가 손으로 잡기 편하게 예를 들어 유선형으로 만곡되거나 특정 영역에서 미리 정해진 각도로 절곡되며 길게 연장할 수 있다.
도 2는 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 일 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 2에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 덮는 위치로 이동한 상태에서는 마우스피스(22)가 외부의 이물질로부터 안전하게 보호되며 청결한 상태로 유지될 수 있다.
사용자는 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(21a)을 시각적으로 확인함으로써 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 확인할 수 있다. 사용자는 에어로졸 생성 장치(5)를 사용하기 위해서 슬라이더(7)를 본체(10)의 길이 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 3은 도 1에 나타난 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 예시적인 다른 작동 상태를 도시한 사시도이다.
도 3에서는 슬라이더(7)가 본체(10)와 결합된 카트리지의 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 작동 상태가 도시되었다. 슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서 사용자가 자신의 구강에 마우스피스(22)를 삽입하여 마우스피스(22)의 배출공(22a)을 통해서 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.
슬라이더(7)가 마우스피스(22)의 단부를 외부로 노출시키는 위치로 이동한 상태에서도 슬라이더(7)의 장공(7a)을 통하여 카트리지의 돌출창(21a)이 외부로 노출되므로, 사용자가 카트리지가 보유하는 에어로졸 생성 물질의 잔량을 시각적으로 확인할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 히터(12000), 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 제어부(16000)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 도 4에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체만으로 구성될 수 있고, 이 경우 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체에 위치한다. 다른 실시예에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 본체 및 카트리지로 구성될 수 있고, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들은 본체 및 카트리지에 나뉘어 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 하드웨어 구성들 중 적어도 일부는 본체 및 카트리지 각각에 위치할 수도 있다.
이하에서는 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 각 구성들이 위치하는 공간을 한정하지 않고, 각 구성들의 동작에 대해 설명하기로 한다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 즉, 배터리(11000)는 히터(12000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서(13000), 사용자 인터페이스(14000), 메모리(15000) 및 제어부(16000)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(11000)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(11000)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(12000)는 제어부(16000)의 제어에 따라 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(12000)는 배터리(11000)로부터 전력을 공급 받아 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입된 궐련을 가열하거나, 에어로졸 생성 장치(10000)에 장착된 카트리지를 가열할 수 있다.
히터(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 본체에 위치할 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)가 본체 및 카트리지로 구성되는 경우, 히터(12000)는 카트리지에 위치할 수 있다. 히터(12000)가 카트리지에 위치하는 경우, 히터(12000)는 본체 및 카트리지 중 적어도 어느 한 곳에 위치한 배터리(11000)로부터 전력을 공급받을 수 있다.
히터(12000)는 임의의 적합한 전기 저항성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적합한 전기 저항성 물질은 타이타늄, 지르코늄, 탄탈럼, 백금, 니켈, 코발트, 크로뮴, 하프늄, 나이오븀, 몰리브데넘, 텅스텐, 주석, 갈륨, 망간, 철, 구리, 스테인리스강, 니크롬 등을 포함하는 금속 또는 금속 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 히터(12000)는 금속 열선(wire), 전기 전도성 트랙(track)이 배치된 금속 열판(plate), 세라믹 발열체 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
일 실시예에서 히터(12000)는 카트리지에 포함된 구성일 수 있다. 카트리지는 히터(12000), 액체 전달 수단 및 액체 저장부를 포함할 수 있다. 액체 저장부에 수용된 에어로졸 생성 물질은 액체 전달 수단으로 이동하고, 히터(12000)는 액체 전달 수단에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 히터(12000)는 니켈크롬과 같은 소재를 포함하고 액체 전달 수단에 감기거나 액체 전달 수단에 인접하게 배치될 수 있다.
다른 실시예에서 히터(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(12000)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(12000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
한편, 히터(12000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(12000)는 궐련 또는 카트리지를 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 카트리지에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(13000)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서(13000)에서 센싱된 결과는 제어부(16000)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 제어부(16000)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련(또는 카트리지) 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 에어로졸 생성 장치(10000)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서(13000)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. 본 명세서 전체에 걸쳐 "퍼프"는 "흡입"과 혼용될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(12000)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(12000) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(12000)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 에어로졸 생성 장치(10000)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 위치변화 감지 센서를 포함할 수 있다. 위치변화 감지 센서는 본체에 대하여 이동 가능하게 결합된 슬라이더의 위치 변화를 감지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 센서(13000)는 저항 값을 특정하는 저항 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 저항 센서는 히터(12000)와 연관된 전기적 특성(예: 전압, 전류, 전력, 컨덕턴스 등)을 측정함으로써 히터(12000)의 저항 값을 결정할 수 있다.
사용자 인터페이스(14000)는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스(14000)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(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)과 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, 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(10000)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스(14000) 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
메모리(15000)는 에어로졸 생성 장치(10000) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리(15000)는 제어부(16000)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리(15000)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 종류들로 구현될 수 있다.
메모리(15000)에는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 제어부(16000)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.
제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(12000)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(12000)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(12000)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 대한 사용자 입력을 수신한 후 히터(12000)의 동작을 개시하기 위해 히터(12000)의 모드를 예열모드로 설정할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 사용자의 퍼프를 감지한 후 히터(12000)의 모드를 예열모드에서 동작모드로 전환할 수 있다. 또한, 제어부(16000)는 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면 히터(12000)에 전력 공급을 중단할 수 있다.
제어부(16000)는 적어도 하나의 센서(13000)에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스(14000)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 제어부(16000)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10000)가 곧 종료될 것임을 예고할 수 있다.
한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 에어로졸 생성 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 크래들 내부의 수용 공간에 수용된 상태에서, 크래들의 배터리로부터 전력을 공급받아 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)를 충전할 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 개시의 다양한 실시예들에 따라 히터의 저항 편차와 관계없이 동일하게 히터를 원하는 온도로 가열할 수 있는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작에 대하여 설명한다.
제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)를 통한 사용자의 흡연/흡입 횟수를 카운팅할 수 있다. 제어부(16000)는 카운팅 결과에 따라 히터(12000)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(16000)는 검출된 흡입의 회차 별로 미리 결정된 전력량을 히터(12000)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 소정 횟수의 흡입이 반복되는 1 사이클의 가열 동작 기간에 있어, 제어부(16000)는 1회차 흡입에 응답하여 P1의 전력량을 히터(12000)에 공급하고, 2회차 흡입에 응답하여 P2의 전력량을 히터(12000)에 공급할 수 있다. 실시예에 따라서 P1 및 P2는 서로 상이하거나 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(16000)는 카운팅 결과에 따라 사용자의 흡연을 제한하도록 에어로졸 생성 장치(10000)의 관련 기능들을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메모리는 히터(12000)에 공급되는 전력의 변화를 나타내는 복수의 전력 프로파일들을 저장한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 전력 프로파일은 시간 경과 또는 흡입 회차에 따른 히터(12000)로의 공급 전력의 변화를 지칭한다. 각각의 전력 프로파일은 히터(12000)가 가질 수 있는 각각의 저항 값에 대응될 수 있다. 즉, 전력 프로파일은 히터(12000)의 소정의 저항 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 프로파일은 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함하거나, 시간 경과에 따른 개별 전력 값들을 포함할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10000)의 히터(12000)의 저항 값 별로 시간에 따른 히터(12000)의 온도를 나타내는 그래프이다.
도 5에 도시된 피크(peak)들은 사용자의 흡입이 검출됨에 따라 히터(12000)에 인가된 전력에 대응하여 상승된 온도를 나타내며, 3번의 흡입이 검출된 경우가 도 5에 예시되었다.
동일한 재료로 동일한 치수(예: 길이, 단면적)에 따라 제조된 히터(12000)라 하더라도, 제조 공정 상의 여러 요인에 따른 영향으로 인해 서로 다른 저항 값을 갖게 될 수 있다. 예를 들어, 히터(12000)의 저항 값이 R1, R2 및 R3(R1, R2 및 R3은 서로 상이함)인 경우, 동일한 값의 전력이 공급되더라도 서로 다른 전류가 흐르게 되므로 온도 역시 달라지게 된다. 히터(12000)의 바람직한 저항 값이 R3이며 R3에 대응하는 목표 온도 프로파일이 도 5의 230과 같을 때, R1 및 R2의 저항 값을 갖도록 제조된 히터(12000)의 온도 프로파일은 각각 210 및 220으로 나타날 수 있다.
목표 온도로 히터(12000)를 가열하기 위해, 저항 값 R3에 기초하여 미리 결정된 전력 P3가 히터(12000)에 공급되도록 설정된 경우, 저항 값 R1 및 R2를 갖는 히터(12000)는 목표 온도와 다르게 가열될 수 있다. 이는 사용자의 적절한 흡연 경험을 위해 미리 설계된 무화량, 끽연감 등이 제공되지 않는 결과를 초래한다. 이러한 문제는 히터(12000)의 온도를 감지하기 위한 온도 감지 센서가 에어로졸 생성 장치(10000)에 별도로 구비되지 않는 경우에 있어서 더욱 심각해진다.
본 개시의 실시예들에 따른 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 저항 값에 따라 전력 프로파일을 달리 선택함으로써, 히터(12000)의 저항 값 편차가 존재함에도 불구하고 히터(12000)가 동일한 목표 온도로 가열되게 할 수 있다. 이하, 본 실시예들에 대하여 구체적으로 설명한다.
일 실시예에 따르면, 제어부(16000)는 센서(13000)를 통해 히터(12000)의 저항 값을 측정한다. 예를 들어, 제어부(16000)는 센서(13000)에 포함된 저항 센서로부터, 히터(12000)와 연관된 전기적 특성(예: 전압, 전류, 전력, 컨덕턴스 등)에 대한 측정 결과를 수신하고, 수신한 측정 결과에 기초하여 히터(12000)의 저항 값을 결정할 수 있다. 실시예에 따라서, 저항 센서는 카트리지(20) 측에 포함되도록 구현될 수도 있다. 이 경우, 카트리지(20)는 저항 센서에 의해 측정된 저항 값을 통신 인터페이스(미도시)를 통해 제어부(16000)로 전송할 수 있고, 제어부(16000)는 카트리지(20)로부터 수신한 저항 값을 이용하여 히터(12000)로의 전력 공급을 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 히터(12000)의 저항 값은 히터(12000)에 전력 공급을 개시하기 전에 측정될 수 있다. 히터(12000)의 저항 값은 온도와 상관되므로, 히터(12000)에 전력 공급이 개시되기 전에 즉, 히터(12000)가 가열되기 전에 저항 값을 측정함으로써 히터(12000)에 내재하는 저항 편차를 보다 정확히 반영하여 히터(12000) 제어의 정밀성을 향상시킬 수 있다.
제어부(16000)는 히터(12000)에 공급되는 전력 변화를 나타내는 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을, 측정된 히터(12000)의 저항 값에 기초하여 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기 저장된 복수의 전력 프로파일들은 히터(12000)의 저항 값의 편차에 관계없이 히터(12000)로의 전력 공급이 개시된 때로부터 소정의 시간 내에 히터(12000)의 온도가 목표 온도에 도달되도록 히터(12000)에 공급되는 전력 값들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 기 저장된 복수의 전력 프로파일들은 히터(12000)의 소정의 저항 측정 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(12000)의 저항 값이 R1으로 측정되면, 히터(12000)에 P1의 전력량이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있고, 히터(12000)의 저항 값이 R2로 측정되면, 히터(12000)에 P2의 전력량이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있으며, 히터(12000)의 저항 값이 R3로 측정되면, 히터(12000)에 P3의 전력량이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있다. 여기서, 각각의 전력 프로파일은 히터(12000)가 소정의 시간 동안, 동일한 특정 온도(또는 온도 범위)까지 가열될 수 있도록 미리 설정된 것이다. 각각의 저항 값에 대응하는 전력 프로파일에 따른 전력 공급에 의해, R1의 저항 값을 갖는 히터(12000), R2의 저항 값을 갖는 히터(12000) 및 R3의 저항 값을 갖는 히터(12000)는 모두 동일한 목표 온도까지 가열될 수 있다.
히터(12000)의 측정 저항 값과 히터(12000)로의 공급 전력량 사이의 관계는 룩업테이블(LUT)의 형태로 메모리(15000)에 미리 저장될 수 있다. 제어부(16000)는 히터(12000)의 저항 값이 측정되면, 룩업테이블에 액세스하여 측정 저항 값과 연관된 전력 값을 식별하고, 식별된 전력 값에 대응하는 전력량이 히터(12000)에 공급되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각각의 전력 프로파일에 포함된 미리 결정된 전력 값들은 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함할 수 있다. 흡입의 회차는 소정 횟수의 흡입이 반복되는 1 사이클의 가열 동작 기간 내에서 카운팅되거나, 카트리지(20)의 수명 전체에 걸쳐 카운팅될 수 있다.
예를 들어, 히터(12000)의 저항 값이 R1으로 측정되면, 1회차 흡입 검출 시 P11의 전력량, 2회차 흡입 검출 시 P12의 전력량, 3회차 흡입 검출 시 P13의 전력량 등이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있고, 히터(12000)의 저항 값이 R2로 측정되면, 1회차 흡입 검출 시 P21의 전력량, 2회차 흡입 검출 시 P22의 전력량, 3회차 흡입 검출 시 P23의 전력량 등이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있으며, 히터(12000)의 저항 값이 R3로 측정되면, 1회차 흡입 검출 시 P31의 전력량, 2회차 흡입 검출 시 P32의 전력량, 3회차 흡입 검출 시 P33의 전력량 등이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있다.
제어부(16000)는 선택된 전력 프로파일에 따라 히터(12000)에 공급되는 전력을 제어한다.
일 실시예에 따르면, 제어부(16000)는 측정된 히터(12000)의 저항 값이 기 설정된 유효범위 내에 포함되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 히터(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(16000)는 히터(12000)의 저항 값이 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 흡입이 검출되더라도 히터(12000)에 전력을 공급하지 않거나, 에어로졸을 발생시키지 않는 범위 내에서 히터(12000)에 전력을 공급할 수 있다. 본 실시예는 흡입에 불구하고 에어로졸을 발생시키지 않음으로써 히터(12000)가 유효하지 않다는 것을 사용자에게 인지시킬 수 있으며, 이에 따른 카트리지(20)의 교체를 유도할 수 있다. 다만, 제어부(16000)의 동작은 전술한 예시에 한정되는 것이 아니며, 사용자에 의한 소정의 동작으로부터 에어로졸 생성 장치(10000)에 대해 기대되는 동작이 수행되지 않도록 함으로써 사용자로 하여금 히터(12000)가 유효하지 않다는 것을 인지하게끔 하는 모든 동작들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제어부(16000)는 히터(12000)의 저항 값이 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작이 불가하다는 통지를 사용자 인터페이스(14000)를 통해 출력할 수도 있다. 제어부(16000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작이 불가하다는 정보를 시각 정보, 청각 정보, 촉각 정보 등의 다양한 형태의 정보로 출력하여 사용자에게 통지할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작 방법의 흐름도이다.
단계 S310에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 저항 값을 측정할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 저항 센서로부터, 히터(12000)와 연관된 전기적 특성(예: 전압, 전류, 전력, 컨덕턴스 등)에 대한 측정 결과를 수신하고, 수신한 측정 결과에 기초하여 히터(12000)의 저항 값을 결정할 수 있다.
예를 들면, 단계 S310은 히터(12000)에 전력 공급을 개시하기 전에 수행될 수 있다. 히터(12000)의 저항 값은 온도와 상관되므로, 히터(12000)에 전력 공급이 개시되기 전에 즉, 히터(12000)가 가열되기 전에 저항 값을 측정함으로써 히터(12000)에 내재하는 저항 편차를 보다 정확히 반영하여 히터(12000) 제어의 정밀성을 향상시킬 수 있다.
단계 S320에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)에 공급되는 전력 변화를 나타내는 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을, 측정된 히터(12000)의 저항 값에 기초하여 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기 저장된 복수의 전력 프로파일들은 히터(12000)의 저항 값의 편차에 관계없이 히터(12000)로의 전력 공급이 개시된 때로부터 소정의 시간 내에 히터(12000)의 온도가 목표 온도에 도달되도록 히터(12000)에 공급되는 전력 값들을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 기 저장된 복수의 전력 프로파일들은 히터(12000)의 소정의 저항 측정 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(12000)의 저항 값이 R1으로 측정되면, 히터(12000)에 P1의 전력량이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있고, 히터(12000)의 저항 값이 R2로 측정되면, 히터(12000)에 P2의 전력량이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있으며, 히터(12000)의 저항 값이 R3로 측정되면, 히터(12000)에 P3의 전력량이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있다.
히터(12000)의 측정 저항 값과 히터(12000)로의 공급 전력량 사이의 관계는 룩업테이블(LUT)의 형태로 저장될 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 저항 값이 측정되면, 룩업테이블에 액세스하여 측정 저항 값과 연관된 전력 값을 식별하고, 식별된 전력 값에 대응하는 전력량이 히터(12000)에 공급되도록 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 각각의 전력 프로파일에 포함된 미리 결정된 전력 값들은 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함할 수 있다. 흡입의 회차는 소정 횟수의 흡입이 반복되는 1 사이클의 가열 동작 기간 내에서 카운팅되거나, 카트리지(20)의 수명 전체에 걸쳐 카운팅될 수 있다.
예를 들어, 히터(12000)의 저항 값이 R1으로 측정되면, 1회차 흡입 검출 시 P11의 전력량, 2회차 흡입 검출 시 P12의 전력량, 3회차 흡입 검출 시 P13의 전력량 등이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있고, 히터(12000)의 저항 값이 R2로 측정되면, 1회차 흡입 검출 시 P21의 전력량, 2회차 흡입 검출 시 P22의 전력량, 3회차 흡입 검출 시 P23의 전력량 등이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있으며, 히터(12000)의 저항 값이 R3로 측정되면, 1회차 흡입 검출 시 P31의 전력량, 2회차 흡입 검출 시 P32의 전력량, 3회차 흡입 검출 시 P33의 전력량 등이 공급되도록 하는 전력 프로파일이 선택될 수 있다.
단계 S330에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 단계 S320에서 선택된 전력 프로파일에 따라 히터(12000)에 전력을 공급할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작 방법의 흐름도이다.
단계 S410에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 저항 값을 측정할 수 있다. 단계 S410은 전술한 도 6의 단계 S310과 동일 또는 유사하게 수행될 수 있다.
단계 S420에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 측정된 히터의 저항 값이 기 설정된 유효범위 내에 포함되는지 판단할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 단계 S420의 판단 결과에 따라, 히터(12000)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
히터(12000)의 저항 값이 기 설정된 유효범위를 벗어나는 것으로 판단되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 비정상 동작 모드로 전환할 수 있다(S430). 비정상 동작 모드에서 에어로졸 생성 장치(10000)는, 사용자의 흡입이 검출되더라도 히터(12000)에 전력을 공급하지 않거나, 에어로졸을 발생시키지 않는 범위 내에서 히터(12000)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 비정상 동작 모드에서 에어로졸 생성 장치(10000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작이 불가하다는 통지를 출력할 수도 있다. 에어로졸 생성 장치(10000)는 단계 S430을 통해, 히터(12000)가 유효하지 않아 동작이 불가하다는 정보를 사용자에게 인지시킴으로써 카트리지(20)의 교체를 유도할 수 있다.
히터(12000)의 저항 값이 기 설정된 유효범위를 벗어나지 않는 것으로 판단되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 사용자에 의한 흡입이 검출되는지 여부를 더 판단할 수 있다(S440).
흡입이 검출되면, 단계 S450에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)의 측정 저항 값에 기초하여 전력 프로파일을 선택할 수 있다. 단계 S450은 전술한 도 6의 단계 S320과 동일 또는 유사하게 수행될 수 있다. 도 7에서는 단계 S440에서 흡입이 검출됨에 따라 단계 S450에서 전력 프로파일이 선택되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 실시예에 따라 흡입이 검출되기 전에 측정 저항 값에 기초하여 전력 프로파일이 미리 선택될 수도 있다.
단계 S460에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 단계 S460에서 선택된 전력 프로파일에 따라 히터(12000)에 전력을 공급할 수 있다.
단계 S470에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 흡입이 유지되는지 판단하여, 흡입 유지 시, 히터(12000)에 전력 공급을 지속할 수 있다.
흡입이 유지되지 않는 것으로 판단되면, 단계 S480에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(12000)로의 전력 공급을 중단할 수 있다.
단계 S440에서 흡입이 검출되지 않는 경우, 단계 S490에서, 에어로졸 생성 장치(10000)는 사용자의 흡입이 검출되지 않는 상태로 소정의 시간이 경과했는지 판단할 수 있다. 판단 결과, 소정의 시간이 경과한 경우, 에어로졸 생성 장치(10000)는 전원을 종료함으로써 비활성화될 수 있다.
도 7에 있어서, 측정 저항 값에 기초하여 전력 프로파일을 선택하는 단계 S450은 특정 회차의 흡입 검출 시에만 수행되고(예: 1회차 흡입 검출 시에만 수행), 후속하는 회차의 흡입 검출 시에는 생략될 수 있다. 즉, 후속하는 회차의 흡입 검출 시에는 전력 프로파일이 다시 선택되지 않고, 이전에 선택된 전력 프로파일에 따라 히터에 전력이 공급될 수 있다.
도 6 및 도 7은 각각 단계 S310 내지 단계 S330 및 단계 S410 내지 단계 S490을 순차적으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것일 뿐, 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다. 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 기재된 순서를 변경하거나, 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 등으로 다양하게 변형하여 적용 가능할 것이다.
일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈과 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 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.
3: 위치변화 감지 센서 5: 에어로졸 생성 장치
7: 슬라이더 7a: 장공
8a: 제1 자성체 8b: 제2 자성체
9: 고정 자성체 10: 본체
10t: 접속 단자 11: 홈
19: 수용 공간 20: 카트리지
21a: 돌출창 21: 액체 저장부
22: 마우스피스 22a: 배출공
10000: 에어로졸 생성 장치 11000: 배터리
12000: 히터 13000: 센서
14000: 사용자 인터페이스 15000: 메모리
16000: 제어부

Claims (12)

  1. 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터;
    상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는 제어부; 및
    서로 다른 저항 값들을 갖는 히터들이 미리 결정된 목표 온도 프로파일로 가열될 수 있도록, 상기 서로 다른 저항 값들에 각각 대응하는 복수의 전력 프로파일들이 저장된 메모리를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 가열되기 전에 상기 히터의 저항 값을 측정하고,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값에 기초하여상기 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을 선택하고,
    상기 히터가 가열되는 중에는, 상기 히터의 저항 값을 측정하지 않고, 상기 히터가 상기 목표 온도 프로파일로 가열될 수 있도록 선택된 상기 전력 프로파일에 따라 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하고,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 흡입이 검출되더라도 상기 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 생성되지 않도록 상기 히터로의 전력 공급을 제어하도록 구성된, 에어로졸 생성 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력 프로파일은,
    상기 히터의 소정의 저항 측정 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 미리 결정된 전력 값들은,
    소정 횟수의 흡입이 반복되는 가열 동작 기간 동안, 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위 내에 포함되는지 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 흡입이 검출되더라도 상기 히터에 전력을 공급하지 않거나, 에어로졸을 발생시키지 않는 범위의 전력을 상기 히터에 공급하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작이 불가하다는 통지를 출력하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 있어서,
    히터가 가열되기 전에 상기 히터의 저항 값을 측정하는 단계;
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값에 기초하여 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을 선택하는 단계;
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 기 설정된 유효범위에 포함되는 경우, 상기 히터가 가열되는 중에는, 상기 히터의 저항 값을 측정하지 않고, 상기 히터가 목표 온도 프로파일로 가열될 수 있도록 선택된 상기 전력 프로파일에 따라 상기 히터에 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 흡입이 검출되더라도 상기 에어로졸 생성 장치에 삽입된 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸이 생성되지 않도록 상기 히터로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전력 프로파일은,
    상기 히터의 소정의 저항 측정 값들 각각에 대응하여 미리 결정된 전력 값들을 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 미리 결정된 전력 값들은,
    소정 횟수의 흡입이 반복되는 가열 동작 기간 동안, 검출된 흡입의 회차 별로 결정된 개별 전력 값들을 포함하는, 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 어느 하나의 전력 프로파일을 선택하는 단계는,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위에 포함되면, 상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값에 기초하여 기 저장된 복수의 전력 프로파일들 중에서 어느 하나의 전력 프로파일을 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 히터로의 전력 공급을 제어하는 단계는,
    상기 히터가 가열되기 전에 측정된 상기 히터의 저항 값이 상기 기 설정된 유효범위를 벗어나는 경우, 흡입이 검출되더라도 상기 히터에 전력을 공급하지 않거나, 에어로졸을 발생시키지 않는 범위의 전력을 상기 히터에 공급하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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