KR102354965B1 - 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102354965B1
KR102354965B1 KR1020200017714A KR20200017714A KR102354965B1 KR 102354965 B1 KR102354965 B1 KR 102354965B1 KR 1020200017714 A KR1020200017714 A KR 1020200017714A KR 20200017714 A KR20200017714 A KR 20200017714A KR 102354965 B1 KR102354965 B1 KR 102354965B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
generating device
aerosol generating
battery
temperature sensor
Prior art date
Application number
KR1020200017714A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210103224A (ko
Inventor
이승원
김용환
윤성욱
한대남
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 KR1020200017714A priority Critical patent/KR102354965B1/ko
Application filed by 주식회사 케이티앤지 filed Critical 주식회사 케이티앤지
Priority to US17/267,882 priority patent/US11819062B2/en
Priority to JP2021535855A priority patent/JP7204926B2/ja
Priority to EP20855853.6A priority patent/EP3883411B1/en
Priority to CN202211473660.2A priority patent/CN115736354A/zh
Priority to PCT/KR2020/018879 priority patent/WO2021162235A1/en
Priority to EP22210858.1A priority patent/EP4183280A1/en
Priority to CN202080005627.XA priority patent/CN115605103A/zh
Publication of KR20210103224A publication Critical patent/KR20210103224A/ko
Priority to KR1020220007252A priority patent/KR102467027B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102354965B1 publication Critical patent/KR102354965B1/ko
Priority to US17/982,158 priority patent/US11793241B2/en
Priority to KR1020220148787A priority patent/KR20220156496A/ko
Priority to JP2022203366A priority patent/JP7242959B2/ja
Priority to JP2023035494A priority patent/JP2023065674A/ja
Priority to US18/470,591 priority patent/US20240008550A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/51Arrangement of sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/40Constructional details, e.g. connection of cartridges and battery parts
    • A24F40/46Shape or structure of electric heating means
    • A24F40/465Shape or structure of electric heating means specially adapted for induction heating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/53Monitoring, e.g. fault detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/50Control or monitoring
    • A24F40/57Temperature control
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/60Devices with integrated user interfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/90Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof
    • A24F40/95Arrangements or methods specially adapted for charging batteries thereof structurally associated with cases
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/007194Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/36Coil arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A24TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24FSMOKERS' REQUISITES; MATCH BOXES; SIMULATED SMOKING DEVICES
    • A24F40/00Electrically operated smoking devices; Component parts thereof; Manufacture thereof; Maintenance or testing thereof; Charging means specially adapted therefor
    • A24F40/20Devices using solid inhalable precursors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 장치의 외관을 형성하고, 일측에 궐련이 삽입되는 개구를 포함하는 하우징, 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터, 히터에 전력을 공급하는 배터리, 제어부 및 에어로졸 생성 장치의 내부 부품의 온도를 센싱하는 온도 센서를 포함하고, 제어부는 온도 센서에서 센싱된 내부 부품의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 방지할 수 있다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법{AEROSOL GENERATING DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}
실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 사용 환경에서 안정성을 확보할 수 있는 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 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성되는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성 장치는 고온으로 가열되는 히터를 사용하여 에어로졸을 발생시킨다. 이때, 에어로졸 생성 장치의 다양한 사용 환경에서 장치의 과열, 과전류, 회로 쇼트, 배터리 과방전 및 과충전 등에 따른 위험 상황이 발생할 수 있는 문제가 있다.
실시예들은 상술한 에어로졸 생성 장치에서 발생할 수 있는 위험 상황을 방지할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법을 제공한다.
실시예들을 통해 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.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 에어로졸 생성 장치의 외관을 형성하고, 일측에 궐련이 삽입되는 개구를 포함하는 하우징, 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터, 히터에 전력을 공급하는 배터리, 제어부 및 에어로졸 생성 장치의 내부 부품의 온도를 센싱하는 온도 센서를 포함하고, 제어부는 온도 센서에서 센싱된 내부 부품의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 방지할 수 있다.
또한, 제어부는, 내부 부품의 온도가 제1 온도 이상인 경우, 과열 알림을 나타내거나 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 제어부는, 내부 부품의 온도가 제1 온도보다 높은 제2 온도 이상인 경우, 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 제어부는, 내부 부품의 온도가 제1 온도보다 높은 제2 온도 미만인 경우, 과열 알림을 출력할 수 있다.
또한, 내부 부품은, 히터 및 제어부가 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 온도 센서는, 히터의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서, 인쇄회로기판의 온도를 센싱하는 제2 온도 센서 및 하우징의 내부에 배치되어 외부의 온도를 센싱하는 제3 온도 센서를 포함하고, 제어부는, 제1 온도 센서, 제2 온도 센서 및 제3 온도 센서 중 적어도 하나 이상에서 센싱된 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 방지할 수 있다.
또한, 제2 온도 센서는 인쇄회로기판에서 히터와 인접한 지점의 온도를 센싱하고, 제3 온도 센서는 하우징에서 개구와 대향하는 지점의 온도를 센싱할 수 있다.
또한, 내부 부품은, 배터리를 포함하고, 온도 센서는, 배터리의 온도를 센싱하는 배터리 온도 센서를 포함하고, 제어부는, 배터리 온도 센서에서 센싱된 배터리의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 방지할 수 있다.
또한, 제어부는, 배터리의 온도가 제1 배터리 온도 이상인 경우, 배터리의 과열 알림을 나타내거나 배터리의 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 제어부는, 배터리의 온도가 제1 배터리 온도보다 높은 제2 배터리 온도 이상인 경우, 배터리의 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 제어부는, 배터리의 온도가 제1 배터리 온도보다 높은 제2 배터리 온도 미만인 경우, 과열 알림을 출력할 수 있다.
전술한 실시예에 관한 궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터 및 히터에 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법은, 온도 센서를 이용하여 에어로졸 생성 장치의 내부 부품의 온도를 센싱하는 단계, 온도 센서에서 센싱된 내부 부품의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단하는 단계 및 에어로졸 생성 장치가 이상 동작 상태인 경우 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단하는 단계는, 내부 부품의 온도가 제1 온도 이상인지 판단하는 단계, 내부 부품의 온도가 제1 온도보다 높은 제2 온도 이상인지 판단하는 단계 및 내부 부품의 온도가 제2 온도 이상인 경우, 에어로졸 생성 장치가 이상 동작 상태인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단하는 단계는, 내부 부품의 온도가 제1 온도 이상이고 제2 온도 미만인 경우, 과열 알림을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 내부 부품은, 히터 및 제어부가 배치되는 인쇄회로기판을 포함하고, 온도 센서는, 히터의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서, 인쇄회로기판의 온도를 센싱하는 제2 온도 센서 및 하우징의 내부에 배치되어 외부의 온도를 센싱하는 제3 온도 센서를 포함하고, 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단하는 단계는, 제1 온도 센서, 제2 온도 센서 및 제3 온도 센서 중 적어도 하나 이상에서 센싱된 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단할 수 있다.
또한, 내부 부품은, 배터리를 포함하고, 온도 센서는, 배터리의 온도를 센싱하는 배터리 온도 센서를 포함하고, 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단하는 단계는, 배터리 온도 센서에서 센싱된 배터리의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치의 이상 동작을 판단할 수 있다.
실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 다양한 사용 환경에서 발생할 수 있는 과열, 과전류, 회로 쇼트, 배터리 과방전 및 과충전 등에 따른 위험 상황이 발생할 경우에 에어로졸 생성 장치의 안정성을 확보할 수 있다.
실시예들에 의한 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 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일 예시적인 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 7은 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 다른 예시적인 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.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 증기화기(14000)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 공간에는 궐련(20000)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(10000)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(10000)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(10000)에 히터(13000)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13000)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11000), 제어부(12000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11000), 제어부(12000), 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14000) 및 히터(13000)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(10000)의 설계에 따라, 배터리(11000), 제어부(12000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(13000) 및/또는 증기화기(14000)를 작동시켜, 궐련(20000) 및/또는 증기화기(14000)로부터 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13000) 및/또는 증기화기(14000)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(20000)이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(10000)는 히터(13000)를 가열할 수 있다.
배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11000)는 히터(13000) 또는 증기화기(14000)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12000)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11000)는 에어로졸 생성 장치(10000)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12000)는 배터리(11000), 히터(13000) 및 증기화기(14000)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10000)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12000)는 에어로졸 생성 장치(10000)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10000)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12000)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13000)는 배터리(11000)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(10000)에 삽입되면, 히터(13000)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13000)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13000)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13000)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13000)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13000)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(10000)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13000)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13000)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(13000)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(20000)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(10000)에는 히터(13000)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13000)들은 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(20000)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13000)들 중 일부는 궐련(20000)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(20000)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13000)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14000)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(20000)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(10000)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14000)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)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(10000)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(14000)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14000)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14000)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10000)는 배터리(11000), 제어부(12000), 히터(13000) 및 증기화기(14000) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10000)는 궐련(20000)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(10000)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(10000)의 배터리(11000)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(10000)가 결합된 상태에서 히터(13000)가 가열될 수도 있다.
궐련(20000)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(20000)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(20000)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(10000)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10000)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(20000)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(20000)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 궐련(20000)의 일 예에 대하여 설명한다.
도 4는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 궐련(20000)은 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분(21000)은 담배 로드(21000)를 포함하고, 제 2 부분(22000)은 필터 로드(22000)를 포함한다.
도 4에는 필터 로드(22000)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22000)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 에어로졸을 냉각하는 제 1 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 제 2 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22000)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(20000)은 적어도 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24000)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(20000)은 하나의 래퍼(24000)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(20000)은 2 이상의 래퍼(24000)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 래퍼에 의하여 담배 로드(21000)가 포장되고, 제 2 래퍼에 의하여 필터 로드(22000)가 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 담배 로드(21000) 및 필터 로드(22000)가 결합되고, 제 3 래퍼에 의하여 궐련(20000) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 담배 로드(21000) 또는 필터 로드(22000) 각각이 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 개별 래퍼에 의하여 포장될 수 있다. 그리고, 개별 래퍼에 의하여 포장된 세그먼트들이 결합된 궐련(20000) 전체가 다른 래퍼에 의하여 재포장될 수 있다.
담배 로드(21000)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21000)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21000)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21000)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21000)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21000)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21000)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21000)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21000)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22000)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22000)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22000)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22000)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22000)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
필터 로드(22000)는 향미가 발생되도록 제작될 수도 있다. 일 예로서, 필터 로드(22000)에 가향액이 분사될 수도 있고, 가향액이 도포된 별도의 섬유가 필터 로드(22000)의 내부에 삽입될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22000)에는 적어도 하나의 캡슐(23000)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23000)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23000)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23000)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
만약, 필터 로드(22000)에 에어로졸을 냉각하는 세그먼트가 포함될 경우, 냉각 세그먼트는 고분자 물질 또는 생분해성 고분자 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 냉각 세그먼트는 순수한 폴리락트산 만으로 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 냉각 세그먼트는 복수의 구멍들이 뚫린 셀룰로오스 아세테이트 필터로 제작될 수 있다. 그러나, 냉각 세그먼트는 상술한 예에 한정되지 않고, 에어로졸이 냉각되는 기능을 수행할 수 있다면, 제한 없이 해당될 수 있다.
한편, 도 4에는 도시되지 않았으나, 일 실시예에 따른 궐련(20000)은 전단 필터를 더 포함할 수 있다. 전단 필터는 담배 로드(21000)에 있어서, 필터 로드(22000)에 대향하는 일측에 위치한다. 전단 필터는 담배 로드(21000)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(21000)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 10000)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 개략적인 단면도이다. 이하에서는 생략된 내용이라 하더라도 앞서 설명된 도면들의 에어로졸 생성 장치(10000)에 관하여 기술된 내용들은 이하에서 설명하는 에어로졸 생성 장치에도 적용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(100)는 하우징(101), 배터리(110), 인쇄회로기판(120), 히터(130) 및 온도 센서(161, 162, 163, 164)를 포함할 수 있다.
하우징(101)은 에어로졸 생성 장치(100)의 외관을 형성한다. 또한, 하우징(101)의 일측에는 궐련이 삽입되는 개구(102)가 형성되어 있다.
인쇄회로기판(120)은 제어부를 포함할 수 있으며, 예를 들어 제어부는 MCU일 수 있다. MCU는 에어로졸 생성 장치(100)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. MCU는 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.
MCU는 히터(130)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, MCU는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(130)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(130)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, MCU는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(130)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(130)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
후술하는 바와 같이, MCU는 적어도 하나의 온도 센서(161, 162, 163, 164)에서 센싱되는 내부 부품의 온도를 모니터링 하고 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 부품의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치(100)의 이상 동작을 방지하도록 제어할 수 있다.
온도 센서(161, 162, 163, 164)는 에어로졸 생성 장치(100)의 하우징(101)의 내부에 배치된 내부 부품의 온도를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 내부 부품은 배터리(110), 제어부가 배치되는 인쇄회로기판(120) 및 히터(130)를 포함할 수 있으며, 내부 부품은 상술한 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들을 더 포함할 수 있다.
온도 센서(161, 162, 163, 164)는, 히터(130)의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서(161), 인쇄회로기판(120)의 온도를 센싱하는 제2 온도 센서(162), 하우징(101)의 내부에 배치되어 에어로졸 생성 장치(100)의 외부의 온도를 센싱하는 제3 온도 센서(163) 및 배터리(110)의 온도를 센싱하는 배터리 온도 센서(164)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(100)는 상술한 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들의 온도를 센싱하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
제1 온도 센서(161)는 히터(130)에 배치되어 히터(130)의 온도를 센싱할 수 있다. 제1 온도 센서(161)는 히터(130)의 온도를 접촉식 또는 비접촉식으로 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 온도 센서(161)는 RTD 온도 센서일 수 있다. 만약 에어로졸 생성 장치(100)가 유도 가열 방식으로 궐련을 가열하는 경우에 제1 온도 센서(161)는 서셉터에 배치되어 서셉터의 온도를 센싱할 수 있다. 또한, 제1 온도 센서(161)는 코일에 의해 인가되는 자기장에 영향을 받지 않는 종류의 센서일 수 있다.
제2 온도 센서(162)는 에어로졸 생성 장치(100)의 내부의 온도를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 제2 온도 센서(162)는 써미스터(thermistor)일 수 있다. 제2 온도 센서(162)는 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에서 발열이 높은 지점에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 온도 센서(162)는 인쇄회로기판(120)의 온도를 센싱하도록 배치될 수 있다. 특히, 인쇄회로기판(120) 상에서 히터(130)와 인접한 지점은 온도가 가장 높을 것이므로, 제2 온도 센서(162)는 인쇄회로기판(120)에서 히터(130)와 인접한 지점의 온도를 센싱할 수 있다.
제3 온도 센서(163)는 에어로졸 생성 장치(100)의 외부 환경의 온도를 센싱할 수 있다. 제3 온도 센서(163)는 에어로졸 생성 장치(100)의 내부에서 발열이 가장 낮아 외부 환경과의 온도 차이가 가장 적은 지점에 설치된다. 예를 들어, 제3 온도 센서(163)는 하우징(101)에서 개구(102)와 대향하는 지점에 배치되어 외부의 온도를 센싱할 수 있다. 한편, 제3 온도 센서(163)는 온도를 측정한다고 기재되었으나, 필요에 따라 제3 온도 센서(163)는 온도 및 습도를 함께 측정하는 센서일 수 있다.
배터리 온도 센서(164)는 배터리(110)의 온도를 센싱할 수 있다. 예를 들어, 배터리 온도 센서(164)는 NTC 온도 센서일 수 있다. 배터리 온도 센서(164)는 배터리(110)의 표면 온도를 센싱하기 위하여 배터리(110)의 측면 또는 전후면에 배치될 수 있으며, 또한 배터리 온도 센서(164)는 배터리(110)의 표면의 온도를 센싱할 수 있도록 배터리(110)의 주변에 배치될 수 있다.
한편, 온도 센서(161, 162, 163, 164)는 상술한 종류로 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라 다른 종류의 온도 센서가 에어로졸 생성 장치(100)에 설치될 수 있다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 일 예시적인 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 6을 참조하면, S101 단계에서, 에어로졸 생성 장치(100)가 전원 온(ON) 상태로 진입하면, 에어로졸 생성 장치(100)의 안전 동작을 위하여, MCU는 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 부품의 온도를 모니터링하고, 센싱된 내부 부품의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치(100)의 이상 동작을 방지하는 안전 동작을 실행한다.
S102 단계에서, 제1 온도 센서(161), 예를 들어 RTD 온도 센서는 히터(130)의 온도를 센싱하고, MCU로 히터(130)의 온도 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 MCU는 히터(130)의 온도를 모니터링 할 수 있다.
S103 단계에서, 제2 온도 센서(162), 예를 들어 써미스터는 인쇄회로기판(120)의 온도를 센싱하고, MCU로 인쇄회로기판(120)의 온도 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 MCU는 인쇄회로기판(120)의 온도를 모니터링 할 수 있다. 또한, 제3 온도 센서(163), 예를 들어 온습도계는 에어로졸 생성 장치(100)의 하우징(101)의 내부에서 외부의 온도를 센싱하고, MCU로 센싱된 온도 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 MCU는 외부의 온도를 모니터링 할 수 있다. 다만, S102 단계 및 S103 단계는 순차적인 단계로 구분되었으나, 제1 온도 센서(161) 내지 제3 온도 센서(163)는 동시에 내부 부품의 온도를 센싱할 수도 있다.
S104 단계에서, MCU는 각각의 온도 센서(161, 162, 163)에서 센싱된 온도가 기설정된 제1 온도 이상인지 판단한다. 이때, 제1 온도는 각각의 내부 부품들이 정상적으로 동작하는 경우의 온도를 벗어나 과열된 온도를 의미할 수 있다.
S104 단계에서 각각의 내부 부품들 중 적어도 하나 이상의 온도가 기설정된 제1 온도 이상인 경우에 S105 단계로 진입될 수 있다. 그러나, 각각의 내부 부품들의 온도가 제1 온도 미만인 경우에 MCU는 각각의 내부 부품들 중 적어도 하나 이상의 온도가 제1 온도 이상이라고 판단될 때까지 S104 단계를 반복하여 수행한다.
S105 단계에서, MCU는 각각의 온도 센서(161, 162, 163)에서 센싱된 온도가 기설정된 제2 온도 이상인지 판단한다. 이때, 제2 온도는 상술한 제1 온도보다 높은 온도로서, 에어로졸 생성 장치(100)가 과열된 동작이 넘어 비정상적 동작을 하는 경우의 온도를 의미할 수 있다.
S105 단계에서 각각의 내부 부품들 중 적어도 하나 이상의 온도가 기설정된 제2 온도 이상인 경우에 S107 단계로 진입될 수 있다. S107 단계에서 MCU는 에어로졸 생성 장치(100)가 이상 동작을 하는 것으로 판단하므로, 사용자에게 에어로졸 생성 장치(100)의 정지 알림을 출력하는 동시에 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 정지시킬 수 있다. 또한, 발생된 문제를 해결하기 위하여 에어로졸 생성 장치(100)를 리셋시킬 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 정지시키는 방법에 관하여 설명하면, MCU는 전력을 소모하는 내부 부품들에 대한 전압 또는 전류의 공급을 제어하는 적어도 하나의 로우-드롭아웃 레귤레이터(Low-dropout regulator; LDO)(미도시)에 인에이블 신호를 인가함으로써, 에어로졸 생성 장치(100)을 동작시킬 수 있다. LDO는 배터리(110)로부터 전달되는 전력을 이용하여 전력을 소모하는 내부 부품들에 레귤레이팅된 전압/전류를 제공하는 하드웨어를 의미할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 정지시키는 경우에 MCU는 적어도 하나의 LDO에 인에이블 신호를 인가하지 않을 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 LDO는 디스에이블될 수 있고, 적어도 하나의 LDO 각각을 통해 연결된 전력을 소모하는 내부 부품들 및 배터리(110) 간의 전기적인 연결이 차단될 수 있다. 적어도 하나의 LDO 각각과 연결된 전력을 소모하는 내부 부품들은 배터리(110)와의 전기적인 연결이 차단됨에 따라 비활성화될 수 있고, 이에 따라, 에어로졸 생성 장치(100)의 동작이 정지될 수 있다.
그러나, S105 단계에서 각각의 내부 부품들의 온도가 제2 온도 미만인 경우에는 S106 단계로 진입될 수 있다. S106 단계에서는 내부 부품들 중 적어도 하나 이상이 이상 동작 온도에는 도달하지 않았으나 과열 온도 이상이므로, 사용자에게 과열 알림을 출력한다. 예를 들어, 과열 알림은 전술한 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력이 가능한 모터에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)가 과열 상태임을 확인할 수 있으며, 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 사용을 잠시 중단하거나 히터(130)의 온도를 낮추는 등의 적절한 조치를 취할 수 있다. MCU는 S106 단계에서 과열 알림을 출력한 이후에 각각의 내부 부품들의 온도를 다시 모니터링하도록 S105 단계를 반복하여 수행한다.
상술한 실시예들은 에어로졸 생성 장치(100)의 내부 부품들의 온도를 과열 온도 및 이상 온도의 2 단계로 구분하여 판단하고, 이상 동작을 나타내기 이전에 사용자에게 과열 알림을 출력함으로써, 에어로졸 생성 장치(100)의 안정적인 동작을 가능하게 한다.
도 7은 도 5에 도시된 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 다른 예시적인 동작 방법에 관한 순서도이다.
도 7을 참조하면, S201 단계에서, 에어로졸 생성 장치(100)가 전원 온(ON) 상태로 진입하면, 배터리(110)의 안전 동작을 위하여, MCU는 배터리(110)의 온도를 모니터링하고, 센싱된 배터리(110)의 온도에 기초하여 배터리(110)의 이상 동작을 방지하는 안전 동작을 실행한다.
배터리(110)의 온도를 센싱하고 이상 동작 여부를 판단하는 이유는 배터리(110)가 어떤 이유로 손상되었을 때 배터리(110)의 온도는 정상 동작 시의 온도보다 높아지기 때문이다. 따라서 배터리(110)는 센싱된 온도에 기초하여 배터리의 과전류, 과충전, 과방전, 단락 및 과열 시 전원 차단 등을 수행하는 안전 동작을 실행한다.
S202 단계에서, 배터리 온도 센서(164), 예를 들어 NTC 온도 센서는 배터리(110)의 온도를 센싱하고, MCU로 배터리(110)의 온도 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 MCU는 배터리(110)의 온도를 모니터링 할 수 있다.
S203 단계에서, MCU는 배터리 온도 센서(164)에서 센싱된 온도가 기설정된 제1 배터리 온도 이상인지 판단한다. 이때, 제1 배터리 온도는 배터리(110)가 정상적으로 동작하는 경우의 온도를 벗어나 과열된 온도를 의미할 수 있다.
S203 단계에서 배터리(110)의 온도가 기설정된 제1 배터리 온도 이상인 경우에 S204 단계로 진입될 수 있다. 그러나, 배터리(110)의 온도가 제1 배터리 온도 미만인 경우에 MCU는 배터리(110)의 온도가 제1 배터리 온도 이상이라고 판단될 때까지 S203 단계를 반복하여 수행한다.
S204 단계에서, MCU는 배터리 온도 센서(164)에서 센싱된 온도가 기설정된 제2 배터리 온도 이상인지 판단한다. 이때, 제2 배터리 온도는 상술한 제1 배터리 온도보다 높은 온도로서, 배터리(110)가 과열된 동작이 넘어 비정상적 동작을 하는 경우의 온도를 의미할 수 있다.
S204 단계에서 배터리(110)의 온도가 기설정된 제2 배터리 온도 이상인 경우에 S206 단계로 진입될 수 있다. S206 단계에서 MCU는 배터리(110)가 이상 동작을 하는 것으로 판단하므로, 배터리(110)의 사용을 중지하는 동시에 에어로졸 생성 장치(100)의 동작을 정지시킬 수 있다. 또한, 발생된 문제를 해결하기 위하여 에어로졸 생성 장치(100)를 리셋시킬 수도 있다.
그러나, S204 단계에서 배터리(110)의 온도가 제2 배터리 온도 미만인 경우에는 S205 단계로 진입될 수 있다. S205 단계에서는 배터리(110)가 이상 동작 온도에는 도달하지 않았으나 과열 온도 이상이므로, 사용자에게 배터리의 과열 알림을 출력한다. 예를 들어, 배터리 과열 알림은 전술한 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력이 가능한 모터에 의해 이루어질 수 있다. 이에 따라 사용자는 배터리(110)가 과열 상태임을 확인할 수 있으며, 사용자는 에어로졸 생성 장치(100)의 사용을 잠시 중단하는 등의 적절한 조치를 취할 수 있다. MCU는 S205 단계에서 배터리(110)의 과열 알림을 출력한 이후에 배터리(110)의 온도를 다시 모니터링하도록 S204 단계를 반복하여 수행한다.
일 실시예는 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 상기 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.
100, 10000: 에어로졸 생성 장치
101: 하우징
102: 개구
110: 배터리
120: 인쇄회로기판
130: 히터
161: 제1 온도 센서
162: 제2 온도 센서
163: 제3 온도 센서
164: 배터리 온도 센서

Claims (15)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    하우징;
    궐련을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터;
    상기 히터에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 하우징 내부에 포함되는 인쇄회로기판에 배치된 제어부;
    상기 배터리의 주위에 배치되어, 상기 배터리의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서; 및
    상기 인쇄회로기판에 배치되어, 상기 인쇄회로기판의 온도를 센싱하는 제2 온도 센서를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서 중 적어도 하나로부터 센싱된 온도에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치의 과열 알림을 출력하거나 상기 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱된 온도가 제1 온도 이상인 경우, 상기 과열 알림을 출력하거나, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱된 온도가 상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 이상인 경우, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센싱된 온도가상기 제1 온도보다 높은 제2 온도 미만인 경우, 상기 과열 알림을 출력하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서는 서로 다른 타입의 온도 센서인, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 온도 센서는, 상기 배터리의 측면 또는 전후면에 배치된 NTC 온도 센서이고,
    상기 제2 온도 센서는, 상기 인쇄회로기판상에 상기 히터와 인접한 지점에 배치된 써미스터인, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 히터에 배치되어 상기 히터의 온도를 센싱하는 RTD 온도센서; 및
    상기 하우징의 개구와 대향하는 지점에 배치되어 외부 온도를 센싱하는 제3 온도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센싱된 온도, 상기 히터의 온도, 상기 외부 온도 중 적어도 하나를 기초로 상기 에어로졸 생성 장치의 과열 알림을 출력하거나, 상기 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 전력을 변환하여 내부 부품에 전달하는 LDO를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 LDO에 인에이블 신호를 인가하지 않음으로써 상기 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 과열 알림을 출력하는 출력 수단을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센싱된 온도가 제1 온도 이상이고, 상기 제1 온도보다 큰 제2 온도보다 작은 경우, 상기 출력 수단을 통해 상기 과열 알림을 출력하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서 중 적어도 하나로부터 상기 배터리 또는 상기 인쇄회로기판의 온도를 센싱하는 단계; 및
    상기 센싱된 온도에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치의 과열 알림을 출력하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제1항에 따른 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제1 온도 센서 및 상기 제2 온도 센서 중 적어도 하나로부터 상기 배터리 또는 상기 인쇄회로기판의 온도를 센싱하는 단계; 및
    상기 센싱된 온도에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치의 동작을 정지시키는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
KR1020200017714A 2020-02-13 2020-02-13 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법 KR102354965B1 (ko)

Priority Applications (14)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200017714A KR102354965B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
CN202080005627.XA CN115605103A (zh) 2020-02-13 2020-12-22 气溶胶生成装置及其操作方法
EP20855853.6A EP3883411B1 (en) 2020-02-13 2020-12-22 Aerosol generating device and operation method thereof
CN202211473660.2A CN115736354A (zh) 2020-02-13 2020-12-22 气溶胶生成系统
PCT/KR2020/018879 WO2021162235A1 (en) 2020-02-13 2020-12-22 Aerosol generating device and operation method thereof
EP22210858.1A EP4183280A1 (en) 2020-02-13 2020-12-22 Aerosol generating device and operation method thereof
US17/267,882 US11819062B2 (en) 2020-02-13 2020-12-22 Aerosol generating device having a plurality of sensors
JP2021535855A JP7204926B2 (ja) 2020-02-13 2020-12-22 エアロゾル生成装置及びその動作方法
KR1020220007252A KR102467027B1 (ko) 2020-02-13 2022-01-18 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
US17/982,158 US11793241B2 (en) 2020-02-13 2022-11-07 Aerosol generating device having a plurality of sensors
KR1020220148787A KR20220156496A (ko) 2020-02-13 2022-11-09 에어로졸 생성 장치
JP2022203366A JP7242959B2 (ja) 2020-02-13 2022-12-20 エアロゾル生成装置及びその動作方法
JP2023035494A JP2023065674A (ja) 2020-02-13 2023-03-08 エアロゾル生成装置及びその動作方法
US18/470,591 US20240008550A1 (en) 2020-02-13 2023-09-20 Aerosol generating device having a plurality of sensors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200017714A KR102354965B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220007252A Division KR102467027B1 (ko) 2020-02-13 2022-01-18 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210103224A KR20210103224A (ko) 2021-08-23
KR102354965B1 true KR102354965B1 (ko) 2022-01-24

Family

ID=76482953

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200017714A KR102354965B1 (ko) 2020-02-13 2020-02-13 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR1020220007252A KR102467027B1 (ko) 2020-02-13 2022-01-18 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR1020220148787A KR20220156496A (ko) 2020-02-13 2022-11-09 에어로졸 생성 장치

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220007252A KR102467027B1 (ko) 2020-02-13 2022-01-18 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR1020220148787A KR20220156496A (ko) 2020-02-13 2022-11-09 에어로졸 생성 장치

Country Status (6)

Country Link
US (3) US11819062B2 (ko)
EP (2) EP4183280A1 (ko)
JP (3) JP7204926B2 (ko)
KR (3) KR102354965B1 (ko)
CN (2) CN115736354A (ko)
WO (1) WO2021162235A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020090375A1 (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット、エアロゾル生成装置の電源ユニットの制御方法、およびエアロゾル生成装置の電源ユニット用プログラム
KR20220167981A (ko) * 2021-06-15 2022-12-22 주식회사 케이티앤지 히터의 전원을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
WO2023068809A1 (en) * 2021-10-19 2023-04-27 Kt&G Corporation Aerosol-generating device and operation method thereof
KR20230114549A (ko) * 2022-01-25 2023-08-01 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019122344A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 British American Tobacco (Investments) Limited Aerosol provision device

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2797448T5 (pl) 2011-12-30 2019-12-31 Philip Morris Products S.A. Urządzenie do wytwarzania aerozolu z wykrywaniem przepływu powietrza
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
EP3142506B1 (en) * 2014-05-13 2018-12-19 Fontem Holdings 4 B.V. Electronic smoking device and data exchange applications
TWI666993B (zh) 2014-05-21 2019-08-01 Philip Morris Products S. A. 用於霧劑產生之感應加熱裝置及系統
TWI692274B (zh) * 2014-05-21 2020-04-21 瑞士商菲利浦莫里斯製品股份有限公司 用於加熱氣溶膠形成基材之感應加熱裝置及操作感應加熱系統之方法
CN203967159U (zh) 2014-08-05 2014-11-26 深圳市康尔科技有限公司 用于电子烟的防爆电池
EA036500B1 (ru) * 2014-11-14 2020-11-17 ДжейТи ИНТЕРНЭШНЛ СА Контейнер для аэрозолеобразующего устройства
WO2017068098A1 (en) 2015-10-22 2017-04-27 Philip Morris Products S.A. Inductive heating device for heating an aerosol-forming substrate comprising a susceptor
CA3022233A1 (en) * 2016-06-29 2018-01-04 Philip Morris Products S.A. Battery powered aerosol-generating device comprising a temperature dependent battery pre-heating
CN111713750B (zh) 2016-12-16 2023-09-05 韩国烟草人参公社 气溶胶生成系统
IL269924B (en) * 2017-04-18 2022-08-01 Philip Morris Products Sa A system for creating a spray with prevention of overheating
CN110621174B (zh) * 2017-04-28 2023-02-28 深圳葭南科技有限公司 一种烤烟器和加热控制方法
GB201707194D0 (en) 2017-05-05 2017-06-21 Nicoventures Holdings Ltd Electronic aerosol provision system
KR102231228B1 (ko) * 2017-05-26 2021-03-24 주식회사 케이티앤지 궐련 삽입 감지 기능을 갖는 에어로졸 생성 장치 및 방법
WO2019066245A1 (ko) * 2017-09-26 2019-04-04 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치의 피드백 제어기능을 구현하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
KR102105548B1 (ko) 2017-09-26 2020-04-28 주식회사 케이티앤지 에어로졸 생성장치의 피드백 제어기능을 구현하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
CN107713016A (zh) * 2017-10-10 2018-02-23 常州市派腾电子技术服务有限公司 气流加热装置、加热控制方法及电子烟
CN111386054B (zh) * 2017-12-13 2023-10-17 菲利普莫里斯生产公司 具有反馈控制的气溶胶生成装置
US20210235770A1 (en) * 2018-04-23 2021-08-05 Philip Morris Products S.A. An aerosol-generating device having temperature-based control
KR102373331B1 (ko) 2018-05-11 2022-03-11 주식회사 이엠텍 미세 입자 발생 장치의 과열 및 오작동 차단 방법
WO2019229955A1 (ja) * 2018-05-31 2019-12-05 日本たばこ産業株式会社 香味生成装置、香味生成装置を制御する方法、及びプログラム
US11592793B2 (en) * 2018-11-19 2023-02-28 Rai Strategic Holdings, Inc. Power control for an aerosol delivery device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019122344A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 British American Tobacco (Investments) Limited Aerosol provision device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021162235A1 (en) 2021-08-19
KR102467027B1 (ko) 2022-11-14
US11819062B2 (en) 2023-11-21
JP7242959B2 (ja) 2023-03-20
EP4183280A1 (en) 2023-05-24
JP2023030078A (ja) 2023-03-07
EP3883411A4 (en) 2021-12-22
US20220408833A1 (en) 2022-12-29
CN115736354A (zh) 2023-03-07
JP2023065674A (ja) 2023-05-12
EP3883411A1 (en) 2021-09-29
US11793241B2 (en) 2023-10-24
KR20220012977A (ko) 2022-02-04
CN115605103A (zh) 2023-01-13
EP3883411B1 (en) 2024-01-31
US20230065181A1 (en) 2023-03-02
US20240008550A1 (en) 2024-01-11
KR20210103224A (ko) 2021-08-23
JP2022522929A (ja) 2022-04-21
KR20220156496A (ko) 2022-11-25
JP7204926B2 (ja) 2023-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102354965B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 동작 방법
KR102105548B1 (ko) 에어로졸 생성장치의 피드백 제어기능을 구현하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치
KR102116118B1 (ko) 에어로졸 생성장치의 히터의 온도를 구간별로 제어하는 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 에어로졸 생성장치
KR102146055B1 (ko) 에어로졸 생성장치의 히터의 오버슛을 방지하는 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 에어로졸 생성장치
CN113507857B (zh) 气溶胶生成装置及其控制方法和计算机可读记录介质
US20240114974A1 (en) Aerosol-generating device and system
US20230380508A1 (en) Article for an aerosol provision system
KR102253051B1 (ko) 에어로졸 생성 시스템
KR20230113503A (ko) 히터의 가열 시간을 제어하는 에어로졸 생성 장치 및방법
JP7338934B2 (ja) エアロゾル生成物品が過湿状態であるか否かを判断するエアロゾル生成装置
KR102487084B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 이의 동작 방법
KR102634430B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그의 제어 방법
CN113365515A (zh) 气溶胶生成装置
KR102625768B1 (ko) 에어로졸 생성 장치 및 그 제어 방법
JP7475487B2 (ja) エアロゾル生成装置及びその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant