KR102279957B1 - 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조 및 방법 - Google Patents

휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 에어로졸 발생장치에 적용될 수 있는 에어로졸 형성기재 감지 기술에 관한 것으로 특히 궐련형태 에어로졸 형성기재의 삽입 상태를 감지하여 동작을 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 사용자의 흡입 행위에 의해 에어로졸이 흡입될 수 있도록 에어로졸을 발생시키는 휴대용 에어로졸 발생장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터와; 궐련형태 에어로졸 형성기재의 삽입을 감지하는 안테나와; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리와; 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조 및 방법{AEROSOL-FORMING SUBSTRATE DETECTION STRUCTURE AND METHOD OF PORTABLE AEROSOL GENERATING DEVICE}
본 발명은 휴대용 에어로졸 발생장치에 적용될 수 있는 에어로졸 형성기재 감지 기술에 관한 것으로 특히 궐련형태 에어로졸 형성기재의 삽입 상태를 감지하여 동작을 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조 및 방법에 관한 것이다.
에어로졸은 대기 중에 부유상태로 존재하는 액체 또는 고체의 작은 입자로 보통 0.001 ~ 1.0 ㎛의 크기를 갖는다. 특히 여러 종류의 액상으로부터 유래하는 에어로졸을 다양한 목적으로 사람이 흡입하는 경우가 있는데, 예를 들어 질병 치료용으로는 네블라이져가 알려져 있다.
또한, 궐련형태의 에어로졸 형성기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 휴대용 에어로졸 발생장치도 제안되고 있는데, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 에어로졸 형성기재를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 에어로졸 형성기재의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 에어로졸 형성기재의 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 되는데 일반적으로 궐련형태의 에어로졸 형성기재를 사용하는 경우에는 사용자가 궐련형태의 에어로졸 형성기재를 에어로졸 발생장치의 홀더에 끼운 후 홀더에 구비된 버튼을 누르면 히터가 가열되면서 예열모드로 진입하거나, 사용자가 흡입 행위를 할 때 홀더 내의 기류를 감지하여 흡입 행위가 있다고 판단되면 예열모드로 진입하여 홀더내의 히터를 가열하게 한다. 그러나, 상기와 같이 홀더에 구비된 버튼을 눌러서 예열모드로 진입하는 경우 궐련형태의 에어로졸 형성기재가 삽입되지 않은 채로 버튼이 눌러졌을 때 예열모드로 진입하는 오작동이 발생할 우려가 있으며, 홀더 내의 기류를 감지하여 흡입행위 유무를 판단해서 예열모드로 진입하는 경우는, 예를 들어, 궐련형태의 에어로졸 형성기재가 홀더에 삽입되지 않은 상태에서 사용자가 아닌 아동 등 미성년자가 에어로졸 발생장치의 홀더의 개구를 통해 흡입행위를 할 때에 예열모드로 진입해서 오작동이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 안테나를 이용해 궐련형태 에어로졸 형성기재의 삽입 유무를 감지하여 동작을 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 궐련형태 에어로졸 형성기재가 아닌 다른 물체가 삽입된 경우는 히터가 동작하지 않도록 제어하는 휴대용 에어로졸 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 사용자의 흡입 행위에 의해 에어로졸이 흡입될 수 있도록 에어로졸을 발생시키는 휴대용 에어로졸 발생장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터와; 장치 내로 삽입된 궐련형태 에어로졸 형성기재의 반사신호, 반사계수, 투과계수 및 방사패턴 중 하나 이상인 안테나 특성을 감지하는 안테나와; 히터에 전력을 공급할 수 있는 배터리; 및 장치 내로 삽입될 수 있는 에어로졸 형성기재에 대한 안테나 특성의 허용범위가 미리 저장되어 있고, 상기 안테나에 의해 감지된 에어로졸 형성기재의 2개 이상의 안테나 특성이 이에 대응하는 미리 저장된 안테나 특성의 허용범위 내인지 판단하여, 히터, 안테나 및 배터리 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조를 제공한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라, 안테나는 송신용 안테나와 수신용 안테나가 별도로 구비된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라, 안테나는 송신용 안테나 포트와 수신용 안테나 포트를 구비한 2포트 안테나인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라, 블루투스용 안테나를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라, 안테나는 송신용 안테나 포트와 수신용 안테나 포트, 블루투스용 안테나 포트를 구비한 3포트 안테나인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 실시예에 따라, 안테나는 반사신호, 반사계수, 투과계수 및 방사패턴 중 3개 이상을 감지하고, 제어 장치는, 감지된 3개 이상의 안테나 특성이 이에 대응하는 미리 저장된 안테나 특성의 허용범위 내인지 판단할 수 있다. 아울러, 제어 장치는, 판단 결과에 따라 히터를 온/오프 제어할 수 있는데, 여기서 에어로졸 발생장치는, 사용자가 버튼을 누르거나 흡입행위를 함으로써 예열모드로 진입할 수 있다.
본 발명에 따르면, 궐련형태 에어로졸 형성기재의 삽입 유무를 감지하여 히터의 동작을 제어할 수 있는 휴대용 에어로졸 발생장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 궐련형태 에어로졸 형성기재가 아닌 다른 물체가 삽입된 경우는 히터를 오프(OFF) 시켜서 오작동을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 휴대용 에어로졸 발생장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치이 에어로졸 형성기재 감지 방법에 대한 순서도이다.
이하에서, 본 발명은 실시예들과 도면을 통하여 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 휴대용 에어로졸 발생장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 휴대용 에어로졸 발생장치(100)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 상기 히터(20)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리(50)와 상기 히터(20)를 제어하기 위한 제어장치(40)를 포함한다. 상기 히터(20)는, 카트리지(10)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 에어로졸 형성기재를 가열하여 에어로졸을 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)를 카트리지 개구(80)를 통해 상기 카트리지(10)에 삽입하면 상기 히터(20)가 가열되어 에어로졸 형성기재(90)의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 에어로졸 형성기재(90)의 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 상기 제어장치(40)는 상기 히터(20)에 전력이 부족하여 휴대용 에어로졸 발생장치(100)의 작동이 불가하여 충전이 필요한 경우나, 휴대용 에어로졸 발생장치(100)가 작동 준비가 완료된 경우에는 모터(60)를 구동하여 상기 휴대용 에어로졸 발생장치(100)가 진동하게 되어 사용자가 인식할 수 있도록 한다. 또한 상기 제어장치(40)는 상기 배터리(50)의 전력 잔량을 상기 휴대용 에어로졸 발생장치(100)에 형성된 별도의 표시수단을 통해 표시해 주며, 상기 히터(20)에 전력이 부족하여 휴대용 에어로졸 발생장치(100)의 작동이 불가할 경우에도 상기 표시수단을 통해 상태를 표시하도록 한다. 또한 상기 휴대용 에어로졸 발생장치(100)에는 충전단자(70)를 구비하여 외부전력공급원과 상기 충전단자(70)를 접속하여 휴대용 에어로졸 발생장치(100)가 전력을 외부로부터 공급받을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조에 대한 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치이 에어로졸 형성기재 감지 방법에 대한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)의 삽입을 감지하는 송신용 안테나(41) 및 수신용 안테나(42)와 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 배터리(50) 및 이들 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어장치(40)를 포함한다. 상기 송신용 안테나(41)와 수신용 안테나(42)는 송신용 포트와 수신용 포트를 구비하는 2포트 안테나를 이용하는 것도 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따라서, 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조는 블루투스(Bluetooth)용 안테나(43)를 추가로 구비하여 핸드폰과 같은 사용자 단말기와 통신하는 용도로 사용하는 것도 가능하다. 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 송신용 포트와 수신용 포트, 블루투스용 포트를 구비한 3포트 안테나를 이용하는 것도 가능하다. 일반적으로 안테나는 안테나 특성으로서 반사신호, 반사계수, 투과계수, 방사패턴 등이 있으며, 물체의 성질에 따라 안테나 특성이 상이하게 나타난다. 본 발명에서는 상기와 같은 안테나 특성을 이용하여 휴대용 에어로졸 발생장치(100)에 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)가 삽입?榮쩝? 여부를 감지하는데, 도 3을 참조하면 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)에 대해 미리 반사신호, 반사계수, 투과계수와 같은 안테나 특성의 평균값을 측정하여 허용범위를 설정하고(A), 제어장치(40)에 각각의 허용범위를 저장한다.(B) 휴대용 에어로졸 발생장치(100)의 버튼이 조작되면(C), 제어장치(40)는 송신용 안테나(41)와 수신용 안테나(42)를 통해 각각의 반사신호, 반사계수, 투과계수와 같은 안테나 특성을 측정하고(D), 각각의 반사신호, 반사계수, 투과계수와 같은 안테나 특성이 각각 허용범위인지 여부를 판단하고(E), 만약 각각의 안테나 특성이 전부 허용범위이면 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)가 휴대용 에어로졸 발생장치(100)에 삽입된 것으로 감지하여 히터(20)를 온(ON)시키고(F), 만약 각각의 안테나 특성이 하나라도 허용범위가 아니면 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)가 삽입되지 않은 것으로 판단하여 히터(20)를 오프(OFF)시킨다. 상술한 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 방법에서는 안테나 특성으로서 반사신호, 반사계수, 투과계수를 이용했으나, 실시예에 따라서, 방사패턴을 안테나 특성으로 추가하는 것도 가능하다. 또한 상술한 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 방법에서는 각각의 안테나 특성이 전부 허용범위일 때 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)가 삽입된 것으로 감지했으나, 실시예에 따라서, 3개의 안테나 특성 중 2개 이상이 허용범위이면 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)가 삽입된 것으로 판단할 수도 있으며, 4개의 안테나 특성 중 2개 이상이 허용범위이면 궐련형태 에어로졸 형성기재(90)가 삽입된 것으로 판단할 수도 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 휴대용 에어로졸 발생장치 10 : 카트리지
20 : 히터 30 : 버튼
40 : 제어장치 41 : 송신용 안테나
42 : 수신용 안테나 43 : 블루투스(Bluetooth)용 안테나
50 : 배터리 60 : 모터
70 : 충전단자 80 : 카트리지 개구
90 : 궐련형태 에어로졸 형성기재

Claims (8)

  1. 사용자의 흡입 행위에 의해 에어로졸이 흡입될 수 있도록 에어로졸을 발생시키는 휴대용 에어로졸 발생장치에 있어서,
    전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터와;
    장치 내로 삽입된 궐련형태 에어로졸 형성기재의 반사신호, 반사계수, 투과계수 및 방사패턴 중 하나 이상인 안테나 특성을 감지하는 안테나와;
    히터에 전력을 공급할 수 있는 배터리; 및
    장치 내로 삽입될 수 있는 에어로졸 형성기재에 대한 안테나 특성의 허용범위가 미리 저장되어 있고, 상기 안테나에 의해 감지된 에어로졸 형성기재의 2개 이상의 안테나 특성이 이에 대응하는 미리 저장된 안테나 특성의 허용범위 내인지 판단하여, 히터, 안테나 및 배터리 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    안테나는 송신용 안테나와 수신용 안테나가 별도로 구비된 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    안테나는 송신용 안테나 포트와 수신용 안테나 포트를 구비한 2포트 안테나인 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    블루투스(Bluetooth)용 안테나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    안테나는 송신용 안테나 포트와 수신용 안테나 포트, 블루투스(Bluetooth)용 안테나 포트를 구비한 3포트 안테나인 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    안테나는 반사신호, 반사계수, 투과계수 및 방사패턴 중 3개 이상을 감지하고,
    제어 장치는, 감지된 3개 이상의 안테나 특성이 이에 대응하는 미리 저장된 안테나 특성의 허용범위 내인지 판단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제어 장치는, 판단 결과에 따라 히터를 온/오프 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.
  8. 제7항에 있어서,
    에어로졸 발생장치는, 사용자가 버튼을 누르거나 흡입행위를 함으로써 예열모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 휴대용 에어로졸 발생장치의 에어로졸 형성기재 감지 구조.



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