KR102328201B1 - 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 가열 챔버, 가열 챔버 내의 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터, 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서, 커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 커패시턴스 센서 및 에어로졸 생성 물품에 포함된 마커에 의해 변화하는 코일의 인덕턴스 값 및 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 제어부를 포함할 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.
종래에 인덕턴스 변화량에 기초하여, 에어로졸 생성 장치에 궐련의 삽입 여부를 감지하려는 시도가 있다. 그러나, 이러한 궐련 감지 방법은, 인덕턴스 변화량에만 의존하므로, 에어로졸 생성 장치 외부에 존재하는 강자성체에 의해 발생하는 인덕턴스 변화에 의해, 외부 강자성체를 궐련으로 오인할 수 있는 한계점을 갖고 있다. 이로 인해, 오탐지 및 오작동에 따라 의도하지 않은 가열 동작이 초래되고, 안전 사고가 유발될 가능성이 높다.
본 발명의 과제는, 투자율과 유전율을 동시에 가지는 소재를 궐련에 배치함으로써, 인덕턴스 변화량 및 커패시턴스 변화량의 조합에 기초하여, 에어로졸 생성 장치에 궐련의 삽입 여부를 감지하는 에어로졸 생성 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다.
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 물품이 삽입되는 가열 챔버, 가열 챔버 내의 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터, 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서, 커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 커패시턴스 센서 및 에어로졸 생성 물품에 포함된 마커에 의해 변화하는 코일의 인덕턴스 값 및 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 제어부를 포함하는 에어로졸 생성 장치가 제공될 수 있다.
또, 인덕턴스 센서의 마커에 대한 감지 범위와, 커패시턴스 센서의 마커에 대한 감지 범위를 상이하게 설정될 수 있다.
또, 인덕턴스 센서의 마커에 대한 감지 범위는, 커패시턴스 센서의 마커에 대한 감지 범위보다 넓게 설정될 수 있다.
또, 제어부는 인덕턴스 값이 제1 기준값 이상이고, 커패시턴스 값이 제2 기준값 이상일 때, 에어로졸 생성 물품의 가열 챔버로 삽입을 감지할 수 있다.
또, 커패시턴스 센서의 일 측은 가열 챔버를 향하고,
에어로졸 생성 장치는 커패시턴스 센서의 일 측의 반대인 타 측에 배치된 차폐 부재를 더 포함할 수 있다.
또, 마커는 에어로졸 생성 물품의 일 측에 배치되고,
인덕턴스 센서는 일 방향으로 이격 배치되는 제1 인덕턴스 센서 및 제2 인덕턴스 센서를 포함하고,
제2 인덕턴스 센서는 가열 챔버에 삽입된 에어로졸 생성 물품의 마커의 위치에 대응하여 위치할 수 있다.
또, 마커는, 코일의 인덕턴스를 변화시키는 투자율 및 커패시터의 커패시턴스 값을 변화시키는 유전율을 가질 수 있다.
또, 에어로졸 생성 장치는 코일, 커패시터 및 코일로부터 인덕턴스 값을 수신하고, 커패시터로부터 커패시턴스 값을 수신하는 센서 제어부를 포함하는 센서 어셈블리를 포함할 수 있다.
또, 제어부는 저전력을 위해 히터의 동작을 제한하는 슬립 모드 및 히터를 작동시킬 수 있는 동작 모드를 운용할 수 있는 메인 제어부를 포함하고, 센서 어셈블리는 인덕턴스 값에 기초하여, 메인 제어부를 슬립 모드에서 동작 모드로 깨우고, 메인 제어부는 커패시턴스 값에 기초하여 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지 수 있다.
또, 에어로졸 생성 물품은 일 방향으로 연장되는 궐련형이고, 마커는 에어로졸 생성 물품의 일 단부에 배치될 수 있다.
또, 에어로졸 생성 물품은 액상의 에어로졸 생성 물질을 포함하는 카트리지일 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면, 코일을 포함하는 인덕턴스 센서를 통해 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 움직임에 따라 변화하는 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 단계, 커패시터를 포함하는 커패시턴스 센서를 통해 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 움직임에 따라 변화하는 커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 단계, 인덕턴스 값 및 커패시턴스 값에 기초하여, 가열 챔버로 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 단계 및 히터를 이용하여 가열 챔버로 삽입된 에어로졸 생성 물품을 가열하는 단계를 포함하는 에어로졸 생성 장치의 동작 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치의 메인 제어부가 슬립 모드로 동작하는 단계, 에어로졸 생성 장치의 센서 어셈블리는 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품이 접근함에 따라 변화하는 코일의 인덕턴스 값에 기초하여, 메인 제어부를 동작 모드로 운용하는 단계 및 메인 제어부는 센서 어셈블리를 통해 측정한 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물품이 가열 챔버에 삽입 여부를 감지하는 단계를 포함하는 에어로졸 생성 장치의 동작 방법이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 물질 및 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품 및 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 가열 챔버, 가열 챔버 내의 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터, 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서, 커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 커패시턴스 센서 및 코일의 인덕턴스 값 및 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 제어부를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 포함하는 에어로졸 생성 시스템이 제공될 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.
본 발명에 의하면, 종래의 인덕턴스 변화량에만 의존한 궐련 감지 방법이 개량되어, 에어로졸 생성 장치는 외부 강자성체의 접근과, 궐련의 삽입을 구분하여 감지할 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 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템에 관한 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 인덕턴스 센서의 감지 범위 및 커패시턴스 센서의 감지 범위에 관한 개념도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 복수의 인덕턴스 센서를 구비하는 에어로졸 생성 장치의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 차폐 부재를 포함하는 에어로졸 생성 장치의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 인덕턴스 센서 및 커패시턴스 센서가 통합된 센서 어셈블리를 포함하는 에어로졸 생성 장치의 구성도이다.
도 6은 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에 관한 순서도이다.
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 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 장치(100) 및 에어로졸 생성 물품(200)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 에어로졸 생성 시스템에는 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 시스템에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)을 가열함으로써 에어로졸 생성 물품(200)에 포함된 에어로졸 생성 물질을 기화시키고 에어로졸을 생성할 수 있다. 생성된 에어로졸은 사용자의 흡입에 따라 사용자에게 전달된다. 에어로졸 생성 장치(100)는 가열 챔버(110), 히터(140), 인덕턴스 센서(122), 커패시턴스 센서(124), 제어부(150) 및 배터리 등을 포함할 수 있다.
가열 챔버(110)는 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입되고, 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)이 히터(140)에 의해 가열되는 공간일 수 있다. 가열 챔버(110)는 에어로졸 생성 장치(100)의 외관을 구성하는 하우징 내에 형성된 빈 공간일 수 있다. 하우징에 형성된 개구를 통해 에어로졸 생성 물질이 가열 챔버(110) 내부로 삽입되거나, 가열 챔버(110)로부터 탈거될 수 있다.
가열 챔버(110)는 에어로졸 생성 물품(200)의 형상에 대응되는 형상으로 제작될 수 있다. 예를 들어 에어로졸 생성 물품(200)이 일 방향으로 연장되는 세장형인 경우, 가열 챔버(110)는 일 방향으로 연장된 빈 공간이 형성된 원통형일 수 있다. 다른 예를 들어 에어로졸 생성 물품(200)이 직육면체의 카트리지인 경우, 가열 챔버(110)는 카트리지를 수용할 수 있도록 직육면체의 빈 공간일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가열 챔버(110)는 히터(140)로부터 전달된 열이 외부로 방출되는 것을 방지하기 위한 단열재를 포함할 수 있다.
히터(140)는 가열 챔버(110) 내 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다. 히터(140)는 배터리로부터 공급된 전력에 의하여 가열되고, 이로 인해 에어로졸 생성 물질을 가열 및 기화시킬 수 있다.
일 실시예에 따라 에어로졸 생성 물품(200)이 궐련형인 경우, 에어로졸 생성 물질을 포함하는 궐련의 적어도 일부는 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입될 수 있다. 히터(140)는 궐련의 내부 또는 외부에 위치하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
일 실시예에 따르면 에어로졸 생성 물품(200)이 카트리지 형인 경우, 에어로졸 생성 물질은 카트리지(미도시)의 저장부(미도시)에 저장될 수 있다. 저장부는 저장된 에어로졸 생성 물질을 표면장력을 이용해 모세관 심지를 따라 무화기(미도시)로 전달할 수 있다. 히터(140)는 무화기에 구비되어 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
히터(140)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.
일 실시예에 따르면 히터(140)는 전기 저항성 히터(140)일 수 있다. 예를 들어, 히터(140)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(140)가 가열될 수 있다.
일 실시예에 따르면 히터(140)는 유도 가열식 히터(140)일 수 있다. 구체적으로, 히터(140)에는 에어로졸 생성 물질을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일(260)을 포함할 수 있으며, 궐련 또는 액상 카트리지는 유도 가열식 히터(140)에 의해 가열될 수 있는 서셉터(320)를 포함할 수 있다.
인덕턴스 센서(122)는 코일 및 코일의 인덕턴스 값을 측정할 수 있는 센서 제어부(126)를 포함할 수 있다. 패러데이의 전자기 유도 법칙(Faraday's law)에 따라, 전류가 흐르는 코일의 주변에서 자기장이 변화하면, 코일에 흐르는 전류의 특성이 변화할 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110)에 삽입되거나 탈거됨에 따라, 코일에 흐르는 전류는 에어로졸 생성 물품(200)의 마커(220)에 와전류를 유도할 수 있다. 마커(220)에 흐르는 와전류는 다시 코일과의 상호 유도를 통해 코일에 흐르는 전류의 주파수 및 코일의 인덕턴스값 등 전류의 특성을 변화시킬 수 있다.
인덕턴스 센서(122)는 변화하는 전류의 특성값을 측정할 수 있다. 예를 들면, 코일에 흐르는 전류의 특성은, 교류 전류의 주파수 값, 전류값, 전압값, 인덕턴스 값, 유효 저항, 임피던스 값 등을 포함할 수 있다. 인덕턴스 센서(122)는 주파수 측정 소자, 정류기, 증폭기, 전기 진동을 발생시키는 발진 회로 등을 더 포함할 수 있다.
인덕턴스 센서(122)가 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 것은, 코일에 흐르는 전류의 특성들 중 어느 하나의 값을 측정하고, 측정한 전류의 특성값으로부터 연산을 통해 인덕턴스 값을 획득하는 것을 포함하는 의미이다.
코일의 인덕턴스(L)는 예를 들면, 수학식 1을 통해 획득될 수 있다.
Figure 112020013312613-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.
인덕턴스 센서(122)는 측정한 인덕턴스 값을 제어부(150)에 전달할 수 있고, 제어부(150)는 인덕턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물질의 삽입 여부를 판단할 수 있다.
커패시턴스 센서(124)는 커패시터(축전기; capacitor) 및 커패시터의 커패시턴스(정전 용량; capacitance) 값을 측정하는 센서 제어부(126)를 포함할 수 있다.
커패시턴스 센서(124)는 서로 대향하는 두 개의 전극을 포함할 수 있다. 두 개의 전극 사이에는 유전체가 배치될 수 있다. 가열 챔버(110) 내에 에어로졸 생성 물질이 삽입 및 탈거됨에 따른 마커(220)의 움직임은 두 개의 전극 간 전기장에 영향을 미칠 수 있고, 두 전극 간 커패시턴스 값이 변화할 수 있다. 커패시턴스 센서(124)는 커패시턴스 값을 측정하고, 제어부(150)에 전달할 수 있다. 제어부(150)는 커패시턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물질의 삽입 여부를 판단할 수 있다.
제어부(150)는 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(150)는 배터리, 히터(140), 인덕턴스 센서(122) 및 커패시턴스 센서(124)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다.
제어부(150)는 인덕턴스 센서(122)로부터 코일의 인덕턴스 값을 수신하고, 인덕턴스 값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 감지할 수 있다. 예를 들면, 제어부(150)는 인덕턴스 값이 소정의 역치 이상으로 감지되면, 가열 챔버(110) 내 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 메모리를 통해 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 상태에서의 인덕턴스 값과, 에어로졸 생성 물품(200)이 탈거된 상태에서의 인덕턴스 값을 미리 저장할 수 있다.
제어부(150)는 커패시턴스 센서(124)로부터 커패시터의 커패시턴스 값을 수신하고, 커패시턴스 값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 감지할 수 있다. 예를 들면, 제어부(150)는 커패시턴스 값이 소정의 역치 이상으로 감지되면, 가열 챔버(110) 내 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 제어부(150)는 메모리를 통해 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 상태에서의 커패시턴스 값과, 에어로졸 생성 물품(200)이 탈거된 상태에서의 커패시턴스 값을 미리 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(150)는 인덕턴스 센서(122)로부터 측정한 인덕턴스 값과, 커패시턴스 센서(124)로부터 측정한 커패시턴스 값의 조합에 의해 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(150)는 인덕턴스 값과 관련된 제1 조건 및 커패시턴스 값과 관련된 제2 조건이 모두 만족된 경우 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 이에 대해 도 2를 통해 더 자세히 후술하기로 한다.
제어부(150)는 가열 챔버(110) 내에 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단하면, 배터리로부터 히터(140)에 전력을 공급하고, 히터(140)를 이용하여 에어로졸 생성 물품(200)을 가열할 수 있다. 제어부(150)는 가열 챔버(110)로부터 에어로졸 생성 물품(200)이 탈거된 것으로 판단하면, 배터리로부터 히터(140)에 공급되는 전력을 중단할 수 있다.
제어부(150)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.
배터리는 에어로졸 생성 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리는 히터(140)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(150)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리는 인덕턴스 센서(122) 및 커패시턴스 센서(124)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리는 에어로졸 생성 장치(100)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
일 실시예에 따르면 배터리는 어댑터와 전기적으로 연결될 수 있고, 어댑터에는 배터리에서 출력되는 직류를 교류 전류로 변환하여 출력할 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(100)는 배터리, 히터(140), 인덕턴스 센서(122) 및 커패시턴스 센서(124) 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, 배터리를 충전하기 위한 충전 단자 등을 포함할 수 있다. 모터는 예를 들면, 히터(140)의 가열이 완료되었음을 진동을 통해 알릴 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)는 LED를 포함하고, LED를 통해 히터(140)의 동작 상태를 표시할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 제어부(150)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.
에어로졸 생성 물품(200)은 에어로졸 생성 물질 및 마커(220)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물질은 에어로졸 생성 장치(100)의 히터(140)에 의해 가열되고, 기화됨으로써 에어로졸을 생성할 수 있다.
에어로졸 생성 물질은 예를 들어, 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, 에어로졸 생성 물질은 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 물질에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 첨가될 수 있다.
마커(220)는 자성 및 도전성을 갖는 물질로서, 고유의 투자율 및 고유의 유전율을 특성으로 가진다. 따라서, 마커(220)의 존재 및 마커(220)의 움직임에 따라 코일의 인덕턴스 값 및 커패시터의 커패시턴스 값이 변화될 수 있다. 마커(220)는 예를 들면, 마커(220)는 알루미늄, 니켈 및 철 등을 포함하는 금속 물질일 수 있다. 마커(220)는 잉크, 테이프, 밴드 및 종이 등의 형태로 제작될 수 있다.
에어로졸 생성 물품(200)은 일 실시예에 따르면 일 방향으로 연장되는 궐련형일 수 있다. 이 경우 에어로졸 생성 물품(200)은 에어로졸 생성 물질이 포함된 담배 로드, 에어로졸을 냉각시키기 위한 냉각 로드 및 불순물을 필터링하기 위한 필터 로드 등을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)이 궐련형인 경우, 마커(220)는 에어로졸 생성 물품(200)의 일 단부에 배치될 수 있다. 마커(220)가 배치된 에어로졸 생성 물품(200)의 일 단부는 가열 챔버(110) 내부로 삽입될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 에어로졸 생성 물품(200)은, 액상의 에어로졸 생성 물질을 포함하는 카트리지형일 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)은 액상의 에어로졸 생성 물질이 수용되는 저장소, 저장소로부터 에어로졸 생성 물질을 운반하는 심지, 심지를 둘러싸고 심지에 흡수된 에어로졸 생성 물질을 가열하는 히터(140), 히터(140)와 배터리를 연결하는 접촉 단자 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 물품(200)의 종류는 다양할 수 있으며, 각 에어로졸 생성 물품(200)은 그 종류에 대응되는 것으로 미리 지정된 종류의 마커(220)를 포함할 수 있다. 마커(220)의 종류에 따라, 마커(220)에 의해 변화하는 인덕턴스 값 및 커패시턴스 값은 상이할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 마커(220)의 종류 및 에어로졸 생성 물품(200)의 종류를 매칭하는 테이블 정보를 메모리에 저장할 수 있고, 에어로졸 생성 장치(100)는 마커(220)에 의해 변화하는 인덕턴스 값 및 커패시턴스 값에 기초하여, 삽입된 에어로졸 생성 물품(200)의 종류를 판단할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치(100)의 인덕턴스 센서(122)의 감지 범위 및 커패시턴스 센서(124)의 감지 범위에 관한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 인덕턴스 센서(122)의 코일에 형성되는 자기장의 크기에 따라 인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위가 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 인덕턴스 센서(122)의 코일에 인가되는 전류의 크기에 따라 인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위가 설정될 수 있다. 인덕턴스 센서(122)의 센서 제어부(126) 또는 에어로졸 생성 장치(100)의 제어부(150)는, 마커(220)가 소정 거리 내 존재하는 것으로 인식하기 위한 인덕턴스 값의 기준값을 설정할 수 있고, 인덕턴스 값의 기준값에 따라 인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위가 설정될 수 있다.
커패시터에 형성된 전기장의 크기에 따라 커패시터스 센서의 마커(220)에 대한 감지 범위가 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 커패시턴스 센서(124)의 두 전극 간 전위 차 및 정전 용량의 크기에 따라 커패시턴스 센서(124)의 마커(220)에 대한 감지 범위가 설정될 수 있다. 또는 커패시턴스 센서(124)의 센서 제어부(126) 또는 에어로졸 생성 장치(100)의 제어부(150)는, 마커(220)가 소정 거리 내 존재하는 것으로 인식하기 위한 커패시턴스 값의 기준값을 설정할 수 있고, 커패시턴스 값의 기준값에 따라 커패시턴스 센서(124)의 마커(220)에 대한 감지 범위가 설정될 수 있다.
커패시턴스 센서(124)의 두 전극은 제1 방향을 따라 이격될 수 있다. 제1 방향은 에어로졸 생성 물품(200) 및 가열 챔버(110)가 연장되는 방향과 일치할 수 있다. 제1 방향을 따라 커패시터에 전기장이 형성될 수 있다.
인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위와, 커패시턴스 센서(124)의 마커(220)에 대한 감지 범위는 상이할 수 있다. 이에 따라 인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위와 커패시턴스 센서(124)의 마커(220)에 대한 감지 범위가 서로 중첩되는 영역과, 서로 중첩되지 않는 영역이 존재한다.
에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 센서(122)의 감지 범위 및 커패시턴스 센서(124)의 감지범위가 서로 중첩되는 영역에 가열 챔버(110)를 배치함으로써, 인덕턴스값과 커패시턴스값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 감지할 수 있다. 예를 들면, 에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 값과 관련된 제1 조건 및 커패시턴스 값과 관련된 제2 조건이 모두 만족된 경우 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 값이 제1 기준값 이상이고, 커패시턴스 값이 제2 기준값 이상일 때 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입한 것으로 감지할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 높은 정확도로 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 판단할 수 있다.
인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위는, 커패시턴스 센서(124)의 마커(220)에 대한 감지 범위보다 넓게 설정될 수 있다. 예를 들면, 인덕턴스 센서(122)의 마커(220)에 대한 감지 범위는, 가열 챔버(110) 뿐만 아니라 에어로졸 생성 장치(100)의 하우징 외관까지 포함하는 영역으로 설정될 수 있다. 커패시턴스 센서(124)의 마커(220)에 대한 감지 범위는, 가열 챔버(110) 내부의 일 영역만으로 한정되도록 설정될 수 있다.
이 때, 예를 들어 에어로졸 생성 장치(100)가 인덕턴스 센서(122)로부터 수신한 인덕턴스 값에만 의존하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 판단할 경우, 에어로졸 생성 장치(100) 외부에 근접하는 강자성체로 인한 인덕턴스 변화를 감지하고, 외부 강자성체를 에어로졸 생성 물품(200)으로 오인할 수 있다.
따라서, 에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 센서(122)가 측정한 인덕턴스 값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)이 소정 거리 내에 근접한 것을 감지하고, 커패시턴스 센서(124)가 측정한 커패시턴스 값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110) 내부로 삽입된 것을 감지함으로써, 에어로졸 생성 물품(200)을 감지하는 정확도를 향상시킬 수 있다.
또, 인덕턴스 센서(122)가 마커(220)를 감지하는 민감도와, 커패시턴스 센서(124)가 마커(220)를 감지하는 민감도는 상이하게 설정될 수 있다. 일반적으로 커패시턴스 센서(124)가 측정하는 캐퍼시턴스 값의 단위로 펨토 패럿(fF)이 이용될 만큼, 커패시턴스 센서(124)는 민감도가 높고, 이에 따라 노이즈 비율이 높다.
따라서, 에어로졸 생성 장치(100)는 먼저, 인덕턴스 센서(122)가 측정한 인덕턴스 값과 관련된 제1 조건의 만족 여부를 우선적으로 판단하고, 제1 조건이 만족된 경우에만 커패시턴스 센서(124)가 측정한 커패시턴스 값과 관련된 제2 조건의 만족 여부를 후순위로 판단할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 커패시턴스 센서(124)의 높은 노이즈 비율로 인한 문제점을 해결하고, 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따라 복수의 인덕턴스 센서(122)를 구비하는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 복수의 인덕턴스 센서(122)를 구비할 수 있다. 복수의 인덕턴스 센서(122)들은 제1 방향으로 이격 배치될 수 있다. 여기서, 제1 방향은 에어로졸 생성 물품(200)이 연장되는 방향과 일치할 수 있다. 또한, 제1 방향은 에어로졸 생성 물품(200)이 에어로졸 생성 장치(100)에 삽입되는 방향과 일치할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)가 하나의 인덕턴스 센서(122)가 측정한 인덕턴스 값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 판단하는 경우, 주변에 근접한 자성체 등 외부 환경의 영향에 의해 인덕턴스 값이 변화할 수 있다. 따라서 이 경우, 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 판단하기 위한 인덕턴스 값의 기준값을 실시간으로 보정해야 하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 에어로졸 생성 장치(100)는 복수의 인덕턴스 센서(122)들이 측정한 인덕턴스 값에 기초하여, 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 판단할 수 있다.
보다 구체적으로, 에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110) 내에 삽입될 때, 마커(220)의 위치에 따라 각 인덕턴스 센서(122)들이 측정하는 인덕턴스 값은 상이할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(100)는 각 인덕턴스 센서(122)들이 측정한 인덕턴스 값들의 차이값에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 외부 환경의 영향으로 인한 노이즈를 제거하고, 정확도를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인덕턴스 센서(122)는 제1 인덕턴스 센서(122-1) 및 제1 인덕턴스 센서(122-1)보다 하측으로 이격 배치된 제2 인덕턴스 센서(122-2)를 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110)에 삽입되면, 마커(220)는 제2 인덕턴스 센서(122-2)의 위치에 대응하여 위치한다. 제1 인덕턴스 센서(122-1) 및 제2 인덕턴스 센서(122-2)는 마커(220)에 의해 변화하는 인덕턴스 값을 측정한다. 마커(220)에 의해 제2 인덕턴스 센서(122-2)에서 인덕턴스 값의 변화량은 제1 인덕턴스 센서(122-1)에서 인덕턴스 값의 변화량보다 클 수 있다.
제어부(150) 또는 인덕턴스 센서(122)의 센서 제어부(126)는 제1 인덕턴스 센서(122-1) 및 제2 인덕턴스 센서(122-2)가 측정한 인덕턴스 값들의 차이값이 소정의 기준값보다 큰 경우, 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입된 것으로 판단할 수 있다.
도 3을 통해 도시하지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 복수의 커패시턴스 센서(124)들을 구비할 수 있고, 복수의 커패시턴스 센서(124)들은 제1 방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 제어부(150)는 각 커패시턴스 센서(124)들로부터 측정한 커패시턴스 값들에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 감지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따라 차폐 부재를 포함하는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 전자 기기를 비롯한 외부 환경이 커패시턴스 센서(124)에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 차폐 부재를 구비할 수 있다.
커패시턴스 센서(124)는 일 측(124a)이 가열 챔버(110)를 향하도록 배치됨으로써 가열 챔버(110)로 삽입되는 에어로졸 생성 물품(200)을 감지할 수 있다.
커패시턴스 센서(124)의 타 측(124b)에는 차폐 부재가 배치될 수 있다. 커패시턴스 센서(124)의 타 측(124b)에는 메모리, 배터리 및 제어부(150) 등을 포함하는 각종 전자 기기들이 배치될 수 있으며, 차폐 부재는 캐퍼시턴스 센서의 타 측(124b)과 각종 전자 기기들 사이에 배치될 수 있다. 차폐 부재는 커패시턴스 센서(124)의 타 측(124b)을 전자 기기를 비롯한 외부 전기장의 영향으로부터 차폐할 수 있다. 이로써, 커패시턴스 센서(124)의 감지 범위는 가열 챔버(110) 내부로 한정될 수 있고, 정확도가 향상될 수 있다.
차폐 부재는 예를 들면, 알루미늄 및 구리와 같은 도전성 물질일 수 있다. 또는 차폐 부재는 탄소섬유(Carbon Fiber), 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT), 카본블랙 (Carbon Black) 및 그래핀(Graphene) 등과 같은 탄소 소재일 수 있다. 또는 차폐 부재는 고분자 복합 소재 또는 고분자 복합 소재에 탄소, 세라믹, 금속 등의 소재를 첨가한 소재 등일 수 있다.
차폐 부재는 예를 들면, 판금(sheet metal), 메시(mesh) 또는 이온화 기체를 도포한 형태일 수 있다. 차폐 부재는 예를 들면, 스퍼터링, 도금 또는 스프레이 코팅 방식으로 제조될 수 있다.
도 4를 통해 도시하지는 않았으나, 에어로졸 생성 장치(100)는 가열 챔버(110)를 향하는 인덕턴스 센서(122)들의 일 측과 반대인 인덕턴스 센서(122)의 타 측에 배치된 차폐 부재를 포함할 수 있다. 이로써 인덕턴스 센서(122)는 타 측에 배치된 전자 기기 등 외부 자기장에 의한 영향으로부터 차폐될 수 있고, 인덕턴스 센서(122)의 감지 범위는 가열 챔버(110) 내부로 한정될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 인덕턴스 센서(122) 및 커패시턴스 센서(124)가 통합된 센서 어셈블리를 포함하는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 값을 측정하기 위한 코일, 커패시턴스 값을 측정하기 위한 커패시턴스 및 인덕턴스 값과 커패시턴스 값을 전달받고 처리하여 에어로졸 생성 장치(100)의 메인 제어부(155)에게 전달하는 센서 제어부(126)를 포함하는 센서 어셈블리를 포함할 수 있다.
센서 어셈블리의 센서 제어부(126)는 코일 및 커패시터와 공통적으로 연결될 수 있고, 센서 제어부(126)는 인덕턴스 값과 커패시턴스 값을 모두 수신할 수 있다.
센서 어셈블리가 하나의 센서 제어부(126)를 구비함에 따라, 코일을 위한 센서 제어부(126) 및 커패시터를 위한 센서 제어부(126)가 별도로 복수 개 구비되는 경우보다, 소모되는 전력을 절약할 수 있다.
또, 코일을 위한 센서 제어부(126) 및 커패시터를 위한 센서 제어부(126)가 별도로 복수 개 구비되는 경우에는 각 센서 제어부(126)들이 메인 제어부(155)로 연결되는 경로들도 복수로 설계되어야 하므로 패키징이 복잡하고, 센서의 크기가 증가하는 단점이 있다.
반면 센서 어셈블리가 하나의 센서 제어부(126)를 이용함에 따라, 가열 챔버(110) 부근에 근접하게 위치하는 코일 및 커패시터가 연결됨으로써, 단순하고 컴팩트한 패키징이 가능하다.
실시예에 따라 센서 제어부(126)는 센서 제어부(126)는 코일과 연결되는 포트 및 커패시터와 연결되는 포트를 별도로 구비할 수 있다. 센서 제어부(126)는 포트를 통해 코일 및 커패시터를 각각 제어할 수 있다. 센서 제어부(126)는 코일과 연결되는 포트 및 커패시터와 연결되는 포트 중 어느 하나를 통한 정보 전달을 차단하거나 무시할 수 있다.
센서 제어부(126)는 메인 제어부(155)와 연결되고, 코일을 통해 측정한 인덕턴스 값과 커패시터를 통해 측정한 커패시턴스 값을 메인 제어부(155)에게 전달할 수 있다. 실시예들에 따르면, 센서 제어부(126)는 인덕턴스 값 또는 커패시턴스 값이 소정의 조건을 만족하는지 판단하고, 조건의 만족 여부를 메인 제어부(155)에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 센서 제어부(126)는 인덕턴스 값이 소정의 기준값을 이상일 때, 메인 제어부(155)에게 인덕턴스 값이 소정의 기준값을 이상임함을 알릴 수 있다.
메인 제어부(155)는 에어로졸 생성 장치(100)의 구성 요소들을 전반적으로 제어할 수 있다. 메인 제어부(155)는 저전력으로 구동하는 슬립 모드 및 히터(140)를 작동시킬 수 있는 동작 모드 등을 운용할 수 있다.
메인 제어부(155)는 슬립 모드에서 전력 소모를 최소화하기 위해 각종 전자 기기들과 연결되는 포트들의 일부를 비활성화하고, 포트를 통해 발생될 수 있는 전력 소모를 방지할 수 있다. 예를 들면, 메인 제어부(155)는 슬립 모드에서 히터(140)와 연결되는 포트를 비활성화하고 히터(140)의 동작을 제한함으로써, 히터(140)를 제어하는 데 소모되는 전력을 최소화할 수 있다.
메인 제어부(155)는 동작 모드에서 각종 전자기기들과 연결되는 포트들을 활성화하고, 에어로졸 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 메인 제어부(155)는 동작 모드에서 히터(140)와 연결되는 포트를 활성화하고, 히터(140)의 가열 동작을 제어할 수 있다.
메인 제어부(155)는 슬립 모드에서 히터(140)와 연결되는 포트는 비활성화하되, 센서 제어부(126)와 연결되는 포트는 활성화 상태를 유지할 수 있다. 메인 제어부(155)는 센서 제어부(126)를 통해 에어로졸 생성 물품(200)이 삽입됨을 감지하면, 동작 모드를 운용하기 시작하고, 이에 따라 히터(140)와 연결되는 포트를 활성화하고, 히터(140)의 가열 동작을 제어할 수 있다.
도 6은 에어로졸 생성 장치(100)의 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 센서 어셈블리가 측정한 인덕턴스 값 및 커패시턴스 값에 기초하여 슬립 모드 및 동작 모드를 운용할 수 있다.
먼저 에어로졸 생성 장치(100)의 메인 제어부(155)는 슬립 모드로 운용될 수 있다(S1100). 도 5를 통해 상술한 바와 같이, 메인 제어부(155)는 슬립 모드에서 저전력을 위해 전자 기기와 연결되는 포트들을 비활성화할 수 있다. 다만, 메인 제어부(155)는 센서 어셈블리와 연결되는 포트는 활성화할 수 있다.
센서 어셈블리의 센서 제어부(126)는 인덕턴스 값이 소정의 기준 범위 내인지 판단할 수 있다(S1200). 센서 제어부(126)는 마커(220)를 포함하는 에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110)에 접근함에 따라 변화하는 코일의 인덕턴스 값이 소정의 기준 범위 내인지 판단할 수 있다. 인덕턴스 값의 소정의 기준 범위는 에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110)로 접근하거나 또는 가열 챔버(110) 내부로 삽입될 때 측정되는 인덕턴스 값의 범위로서, 센서 제어부(126)에 미리 저장될 수 있다.
센서 제어부(126)는 인덕턴스 값이 소정의 기준 범위 내인 경우, 메인 제어부(155)에게 알림 신호를 전달할 수 있다. 센서 어셈블리는 인덕턴스 값이 소정의 기준 범위 밖에 있는 경우, 메인 제어부(155)에게 알림 신호를 전달하지 않고, 메인 제어부(155)는 슬립 모드를 유지할 수 있다.
메인 제어부(155)는 센서 어셈블리로부터 알림 신호를 수신하면, 슬립 모드를 해제하고, 동작 모드를 운용할 수 있다(S1300). 메인 제어부(155)는 동작 모드에서 전자 기기들에 연결되는 포트들을 활성화할 수 있고, 포트들을 통해 수신한 정보를 이용하여 연산 및 정보 처리를 수행할 수 있다.
이후, 에어로졸 생성 장치(100)는 커패시턴스 값이 소정의 기준 범위 이내인지 판단할 수 있다(S1400). 일 실시예에 따르면 동작 모드로 운용되는 메인 제어부(155)가 센서 제어부(126)를 통해 커패시턴스 값을 수신하고, 커패시턴스 값이 소정의 기준 범위 내인지 여부를 판단할 수 있다. 또는 다른 일 실시예에 따르면 센서 제어부(126)가 커패시턴스 값이 소정의 기준 범위 내인지 여부를 판단할 수도 있다.
커패시턴스 값의 소정의 기준 범위는 에어로졸 생성 물품(200)이 가열 챔버(110) 내부로 삽입될 때 측정되는 커패시턴스 값의 범위로서, 센서 제어부(126) 또는 메인 제어부(155)에 미리 저장될 수 있다.
커패시턴스 값이 소정의 기준 범위 밖인 경우, 메인 제어부(155)는 외부 자성체에 의해 인덕턴스 값의 변화가 발생하였을 뿐, 에어로졸 생성 물품(200)은 삽입되지 않은 것으로 판단하고, 동작 모드를 해제한 후 슬립 모드를 운용할 수 있다.
커패시턴스 값이 소정의 기준 범위 이내인 경우, 메인 제어부(155)는 에어로졸 생성물품이 가열 챔버(110) 내에 삽입된 것으로 판단하고, 히터(140)의 가열 동작을 허용할 수 있다. 이로써, 에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 값 및 커패시턴스 값의 조합에 기초하여 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 여부를 감지하는 정확도를 높일 수 있다.
또, 에어로졸 생성 장치(100)는 에어로졸 생성 물품(200)의 삽입 시에만 히터(140)를 가열함으로써, 히터(140)의 오작동을 방지하고, 안전성을 확보할 수 있다. 또, 에어로졸 생성 장치(100)는 인덕턴스 값이 기준 범위 내의 값으로 측정되기 이전까지 메인 제어부(155)를 슬립 모드로 운용함으로써, 메인 제어부(155)를 통해 소모되는 대기 전력을 절약할 수 있다.
또, 에어로졸 생성 장치(100)는 감지 범위가 넓은 인덕턴스 센서(122)의 인덕턴스 측정값을 우선적으로 이용함으로써, 에어로졸 생성 물품(200)의 접근을 신속하게 판단할 수 있고, 민감도가 높은 커패시턴스 센서(124)의 커패시턴스 값을 후순위로 이용함으로써 노이즈 비율을 낮추고, 정확성을 향상시킬 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 에어로졸 생성 장치
110 가열 챔버
122 인덕턴스 센서
124 커패시턴스 센서
140 히터
150 제어부
160 배터리
200 에어로졸 생성 물품
220 마커

Claims (14)

  1. 에어로졸 생성 물품이 삽입되는 가열 챔버;
    상기 가열 챔버 내의 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터;
    코일의 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서;
    커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 커패시턴스 센서; 및
    상기 에어로졸 생성 물품에 포함된 마커에 의해 변화하는 상기 코일의 인덕턴스 값 및 상기 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 인덕턴스 값이 제1 기준값 이상인 조건과 상기 커패시턴스 값이 제2 기준값 이상인 조건을 모두 만족하면 상기 가열 챔버 내에 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입된 것으로 결정하도록 구성된
    에어로졸 생성 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕턴스 센서의 상기 마커에 대한 감지 범위와, 상기 커패시턴스 센서의 상기 마커에 대한 감지 범위는 상이하게 설정된
    에어로졸 생성 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 인덕턴스 센서의 상기 마커에 대한 감지 범위는, 상기 커패시턴스 센서의 상기 마커에 대한 감지 범위보다 넓게 설정된
    에어로졸 생성 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인덕턴스 값이 상기 제1 기준값 이상인 조건을 만족하면 상기 커패시턴스 값이 상기 제2 기준값 이상인 조건이 만족되었는지 여부를 결정하도록 구성된
    에어로졸 생성 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 커패시턴스 센서의 일 측은 상기 가열 챔버를 향하고,
    상기 에어로졸 생성 장치는 상기 커패시턴스 센서의 일 측의 반대인 타 측에 배치된 차폐 부재를 더 포함하는
    에어로졸 생성 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 마커는 상기 에어로졸 생성 물품의 일 측에 배치되고,
    상기 인덕턴스 센서는 일 방향으로 이격 배치되는 제1 인덕턴스 센서 및 제2 인덕턴스 센서를 포함하고,
    상기 제2 인덕턴스 센서는 상기 가열 챔버에 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품의 상기 마커의 위치에 대응하여 위치하는
    에어로졸 생성 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 마커는, 상기 코일의 인덕턴스를 변화시키는 투자율 및 상기 커패시터의 커패시턴스 값을 변화시키는 유전율을 갖는
    에어로졸 생성 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    에어로졸 생성 장치는
    상기 코일, 상기 커패시터 및 상기 코일로부터 인덕턴스 값을 수신하고, 상기 커패시터로부터 커패시턴스 값을 수신하는 센서 제어부를 포함하는 센서 어셈블리를 포함하는
    에어로졸 생성 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는 저전력을 위해 상기 히터의 동작을 제한하는 슬립 모드 및 상기 히터를 작동시킬 수 있는 동작 모드를 운용할 수 있는 메인 제어부를 포함하고,
    상기 센서 어셈블리는 인덕턴스 값에 기초하여, 상기 메인 제어부를 상기 슬립 모드에서 상기 동작 모드로 깨우고,
    상기 메인 제어부는 커패시턴스 값에 기초하여 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는
    에어로졸 생성 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물품은 일 방향으로 연장되는 궐련형이고,
    상기 마커는 상기 에어로졸 생성 물품의 일 단부에 배치되는
    에어로졸 생성 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물품은 액상의 에어로졸 생성 물질을 포함하는 카트리지인
    에어로졸 생성 장치.
  12. 코일을 포함하는 인덕턴스 센서를 통해 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 움직임에 따라 변화하는 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 단계;
    커패시터를 포함하는 커패시턴스 센서를 통해 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품의 움직임에 따라 변화하는 커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 단계;
    상기 인덕턴스 값 및 상기 커패시턴스 값에 기초하여, 가열 챔버로 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 단계; 및
    히터를 이용하여 상기 가열 챔버로 삽입된 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 단계;를 포함하고,
    상기 가열 챔버로 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 단계는,
    상기 인덕턴스 값이 제1 기준값 이상인 조건 및 상기 커패시턴스 값이 제2 기준값 이상인 조건을 모두 만족하면 상기 가열 챔버 내에 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입된 것으로 결정하는 단계를 포함하는
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  13. 에어로졸 생성 장치의 메인 제어부가 슬립 모드로 동작하는 단계;
    상기 에어로졸 생성 장치의 센서 어셈블리는 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품이 접근함에 따라 변화하는 코일의 인덕턴스 값에 기초하여, 상기 메인 제어부를 동작 모드로 운용하는 단계; 및
    상기 에어로졸 생성 물품이 접근함에 따라 상기 인덕턴스 값이 변화하여 상기 메인 제어부의 운용 모드가 상기 슬립 모드에서 상기 동작 모드로 변경되면, 상기 메인 제어부는 상기 센서 어셈블리를 통해 측정한 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 상기 에어로졸 생성 물품이 가열 챔버에 삽입 여부를 감지하는 단계;를 포함하는
    에어로졸 생성 장치의 동작 방법.
  14. 에어로졸 생성 물질 및 마커를 포함하는 에어로졸 생성 물품; 및
    에어로졸 생성 물품이 삽입되는 가열 챔버, 상기 가열 챔버 내의 상기 에어로졸 생성 물품을 가열하는 히터, 코일의 인덕턴스 값을 측정하는 인덕턴스 센서, 커패시터의 커패시턴스 값을 측정하는 커패시턴스 센서 및 상기 코일의 인덕턴스 값 및 상기 커패시터의 커패시턴스 값에 기초하여, 상기 에어로졸 생성 물품의 삽입 여부를 감지하는 제어부;를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 인덕턴스 값이 제1 기준값 이상인 조건과 상기 커패시턴스 값이 제2 기준값 이상인 조건을 모두 만족하면 상기 가열 챔버 내에 상기 에어로졸 생성 물품이 삽입된 것으로 결정하도록 구성된
    에어로졸 생성 시스템.
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