KR102361674B1 - 홀더를 수용하는 크래들 - Google Patents
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Abstract
에어로졸을 생성하는 홀더를 수용하는 크래들로서, 크래들은 홀더가 수용되는 공동, 배터리 및 배터리와 연결된 전력 송신부를 포함하고, 홀더가 상기 공동에 수용되었는지 여부에 따라 크래들의 내부에서 전력 송신부의 위치가 이동함으로써 홀더를 충전하는 효율이 향상될 수 있다.
Description
본 개시는 홀더를 수용하는 크래들에 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.
에어로졸 생성 시스템을 구성하는 여러 구성요소들(예를 들어, 에어로졸 생성 장치(또는 홀더), 크래들 등)은 충전이 필요한데, 종래에는 에어로졸 생성 시스템의 구성요소들을 충전하기 위해 유선 충전 방식을 이용해왔다.
최근에는 충전의 편리성을 증대시킬 수 있도록 에어로졸 생성 시스템에 무선 충전 방식의 필요성이 요구되는 실정이다.
하나 이상의 실시예들은 홀더가 크래들의 공동에 수용되었는지 여부에 기초하여 전력 송신부의 위치가 이동하는 크래들을 제공한다.
본 실시예들이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서 본 개시는, 홀더를 수용하는 크래들로서, 상기 홀더가 수용되는 공동, 배터리 및 상기 배터리와 연결된 전력 송신부를 포함하고, 상기 홀더가 상기 공동에 수용되었는지 여부에 따라 상기 크래들의 내부에서 상기 전력 송신부의 위치가 이동하는 크래들을 제공할 수 있다.
실시예들에 따르면, 홀더가 크래들의 공동에 수용되었는지 여부에 따라 크래들의 전력 송신부의 위치를 이동시킴으로써, 홀더가 공동에 수용된 경우 및 수용되지 않은 경우 모두, 홀더의 전력 수신부와 크래들의 전력 송신부가 대향하도록 배열될 수 있다. 이를 통해, 홀더의 전력 수신부가 크래들의 전력 송신부로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리의 충전 효율을 높일 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면, 홀더의 전력 수신부와 크래들의 전력 송신부를 FPCB로 구성함으로써, 홀더의 전력 수신부와 크래들의 전력 송신부의 구부러진 정도를 변화시킬 수 있다. 이를 통해, 홀더의 전력 수신부와 크래들의 전력 송신부의 대응 면적을 증가시킴으로써, 전력 수신부가 전력 송신부로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리의 충전 효율을 높일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선충전에 사용되는 전력 송신부 및 전력 수신부의 개념도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 홀더가 크래들에 수용되기 전 에어로졸 생성 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 일 실시예에 따른 홀더가 크래들에 수용되기 전과 후의 에어로졸 생성 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 패드에 크래들이 안착되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선충전에 사용되는 전력 송신부 및 전력 수신부의 개념도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 홀더가 크래들에 수용되기 전 에어로졸 생성 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 일 실시예에 따른 홀더가 크래들에 수용되기 전과 후의 에어로졸 생성 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 패드에 크래들이 안착되는 예시를 나타내는 도면이다.
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 따른 에어로졸 생성 시스템을 나타내는 도면이다.
에어로졸 생성 시스템은 홀더(10) 및 크래들(20)을 포함할 수 있다. 홀더(10)는 홀더 배터리(11), 홀더 제어부(12), 히터(13) 및 전력 수신부(14)를 포함할 수 있다. 크래들(20)은 크래들 배터리(21), 크래들 제어부(22) 및 전력 송신부(24)를 포함할 수 있다.
그러나, 홀더(10) 및 크래들(20)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것으로 한정되지 않는다. 홀더(10) 및 크래들(20)의 설계에 따라, 도 1에 도시된 하드웨어 구성 중 일부가 생략되거나 새로운 구성이 더 추가될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
홀더(10)의 히터(13) 주변으로 내부 공간이 형성될 수 있고, 내부 공간에는 궐련이 삽입될 수 있다. 궐련이 홀더(10)에 삽입되면, 홀더(10)는 홀더 배터리(11)의 출력 전압을 제어하여 히터(13)의 온도가 상승한다. 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 히터(13)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸이 생성된다.
크래들(20)에는 홀더(10)를 수용하는 공동(23)이 형성될 수 있다. 공동(23)은 크래들(20)의 길이방향으로 형성될 수 있고, 홀더(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 크래들(20)의 길이방향과 수직하게 공동(23)에 수용될 수 있다. 또는, 홀더(10)는 크래들(20)의 길이방향과 평행하게 공동(23)에 수용될 수도 있다.
홀더 배터리(11)는 홀더(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 홀더 배터리(11)는 히터(13)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 홀더 배터리(11)는 홀더(10) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 즉, 센서, 사용자 인터페이스, 메모리 및 홀더 제어부(12) 등의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다.
크래들 배터리(21)는 크래들(20)이 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 크래들 배터리(21)는 홀더 배터리(11)에 전력을 공급하여 홀더 배터리(11)를 충전시킬 수 있다. 또한, 홀더(10)와 크래들(20)이 결합된 경우, 크래들 배터리(21)는 홀더(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 홀더(10)의 단자와 크래들(20)의 단자가 결합되면, 홀더 배터리(11)가 방전되었는지 여부를 불문하고, 홀더(10)는 크래들 배터리(21)가 공급하는 전력을 이용하여 동작할 수 있다.
홀더 배터리(11) 및 크래들 배터리(21)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 홀더 배터리(11) 및 크래들 배터리(21)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리, 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 및 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
히터(13)는 홀더 제어부(12)의 제어에 따라 홀더 배터리(11)로부터 전력을 공급 받는다. 히터(13)는 홀더 배터리(11)로부터 전력을 공급 받아 홀더(10)에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다.
히터(13)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(13)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(13)는 홀더(10)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열할 수 있다. 홀더(10)의 수용 공간에 궐련이 수용됨에 따라 히터(13)는 궐련의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있다. 이로써, 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 히터(13)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 히터(13)는 직경이 약 2mm, 길이가 약 23mm인 원기둥 형상을 갖고, 히터(13)의 말단은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 히터(13)는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련에는 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터가 포함될 수 있다.
홀더(10)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 센서에서 센싱된 결과는 홀더 제어부(12)로 전달되고, 센싱 결과에 따라 홀더 제어부(12)는 히터의 동작 제어, 흡연의 제한, 궐련 삽입 유/무 판단, 알림 표시 등과 같은 다양한 기능들이 수행되도록 홀더(10)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 센서는 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.
또한, 적어도 하나의 센서는 온도 감지 센서를 포함할 수 있다. 온도 감지 센서는 히터(13)(또는, 에어로졸 생성 물질)가 가열되는 온도를 감지할 수 있다. 홀더(10)는 히터(13)의 온도를 감지하는 별도의 온도 감지 센서를 포함하거나, 별도의 온도 감지 센서를 포함하는 대신 히터(13) 자체가 온도 감지 센서의 역할을 수행할 수 있다. 또는, 히터(13)가 온도 감지 센서의 역할을 수행함과 동시에 홀더(10)에 별도의 온도 감지 센서가 더 포함될 수 있다.
홀더(10)는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 사용자에게 홀더(10)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다.
사용자 인터페이스는 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, 홀더(10)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다.
홀더 제어부(12)는 홀더(10)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 홀더 제어부(12)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.
홀더 제어부(12)는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과를 분석하고 뒤이어 수행될 처리들을 제어한다.
홀더 제어부(12)는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(13)의 동작이 개시 또는 종료되도록 히터(13)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 또한, 홀더 제어부(12)는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 히터(13)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(13)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다.
홀더 제어부(12)는 적어도 하나의 센서에 의해 센싱된 결과에 기초하여, 사용자 인터페이스를 제어할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서를 이용하여 퍼프 횟수를 카운트한 후 현재 퍼프 횟수가 기설정된 횟수에 도달하면, 홀더 제어부(12)는 램프, 모터 및 스피커 중 적어도 어느 하나를 이용하여 사용자에게 홀더(10)가 곧 종료될 것임을 통지할 수 있다.
크래들 제어부(22)는 크래들(20)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 크래들 제어부(22)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.
크래들 제어부(22)는 크래들(20)의 모든 구성들의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 크래들 제어부(22)는 홀더(10)와 크래들(20)이 결합되었는지를 판단하고, 크래들(20)과 홀더(10)의 결합 또는 분리에 따라 크래들(20)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 홀더(10)와 크래들(20)이 결합되면, 크래들 제어부(22)는 크래들 배터리(21)의 전력을 홀더(10)에 공급함으로써, 홀더 배터리(11)를 충전하거나 히터(13)에 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 홀더 배터리(11)의 잔량이 적은 경우에도, 사용자는 홀더(10)와 크래들(20)을 결합하여 연속적으로 흡연할 수 있다.
또한, 크래들(20)은 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(20)에 디스플레이가 포함되는 경우, 크래들 제어부(22)는 디스플레이에 표시될 신호를 생성함으로써, 사용자에게 크래들 배터리(21)(예를 들어, 크래들 배터리(21)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등)와 관련된 정보, 크래들(20)의 리셋(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등)과 관련된 정보, 홀더(10)의 청소(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등)와 관련된 정보, 크래들(20)의 충전(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등)과 관련된 정보 등을 전달 할 수 있다.
또한, 크래들(20)은 사용자가 크래들(20)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 입력 장치(예를 들어, 버튼), 홀더(10)와 결합하는 단자 및/또는 크래들 배터리(21)의 충전을 위한 인터페이스(예를 들어, USB 포트 등)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 크래들(20)의 입력 장치를 이용하여 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 누르는 횟수 또는 입력 장치를 누르고 있는 시간을 조절함으로써, 크래들(20)의 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력 장치를 작동시킴에 따라, 크래들(20)은 홀더(10)의 히터(13)를 예열하는 기능, 홀더(10)의 히터(13)의 온도를 조절하는 기능, 홀더(10) 내의 궐련이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 크래들(20)이 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 크래들 배터리(210의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 크래들(20)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 크래들(20)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.
홀더(10)는 전력 수신부(14)를 포함하고, 크래들(20)은 전력 송신부(24)를 포함할 수 있다. 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 하나 이상의 무선 전력 전달 방법을 이용하여 홀더(10)의 전력 수신부(14)로 상호 간 접촉 없이 무선으로 전력을 전달할 수 있다. 무선 전력 전달 방법에는 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 등이 포함되나, 이에 제한되지 않는다.
홀더(10)의 전력 수신부(14)는 홀더 배터리(11)와 연결되고, 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 크래들 배터리(21)와 연결된다. 크래들(20)의 전력 송신부(24)가 홀더(10)의 전력 수신부(14)로 무선으로 전력을 전달함으로써, 홀더 배터리(11)가 충전될 수 있다.
본 개시에서는 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되었는지 여부에 따라 전력 송신부(24)의 위치가 이동할 수 있다. 이에 대해서는 도 4a 내지 도 4b에서 후술하기로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 무선충전에 사용되는 전력 송신부 및 전력 수신부의 개념도이다.
전력 송신부(210)는 하나 이상의 무선 전력 전달 방법을 이용하여 전력 수신부(220)로 상호 간 접촉이 없이 무선으로 전력을 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 전력 송신부(210)는 무선 전력 신호에 의한 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정한 주파수의 무선 전력 신호에 의한 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력 수신부(220)로 전력을 전달할 수 있다.
유도 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은, 1차 코일 및 2차 코일을 이용하여 전력을 무선으로 전송하는 기술로, 자기 유도 현상에 의하여 하나의 코일에서 변화하는 자기장 통해 다른 코일 쪽에 전류가 유도됨으로써 전력이 전달되는 방식을 의미한다.
공진 결합 방식에 의한 무선 전력 송신은 전력 송신부(210)에서 전송한 무선 전력 신호에 의하여 전력 수신부(220)에서 공진이 발생하고, 공진 현상에 의하여 전력 송신부(210)로부터 전력 수신부(220)로 전력이 전달되는 방식을 의미한다.
도 2를 참조하면, 유도 결합 방식을 이용하여 전력 송신부(210)에서 전력 수신부(220)로 무선으로 전력이 전달되는 과정이 도시된다. 전력 송신부(210)는 자기 유도에서 1차 코일로 동작하는 전송 코일(Tx coil)(211)을 포함하고, 전력 수신부(220)는 자기 유도에서의 2차 코일로 동작하는 수신 코일(Rx coil)(221)을 포함한다.
전력 송신부(210)의 전송 코일(211)에 흐르는 전류의 세기가 변화되면, 전송 코일(211)을 통과하는 자기장이 변화한다. 전송 코일(211)을 통과하는 자기장의 변화는 전력 수신부(220)의 수신 코일(221) 측에 유도 기전력을 발생시킨다. 수신 코일(221)에 유도된 기전력을 이용하여 전력 수신부(220) 측의 배터리가 충전될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 홀더가 크래들에 수용되기 전 에어로졸 생성 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.
크래들(20)은 크래들(20)의 길이방향과 평행한 제1 측면(321) 및 제1 측면(321)과 수직인 제2 측면(322)을 포함한다. 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되지 않은 경우, 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 제2 측면(322)에 대향하도록 위치할 수 있다.
홀더(10)는 전력 수신부(14)가 위치하는 제3 측면(310)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀더(10)가 직육면체 형상을 갖는 경우 제3 측면(310)은 사각형 단면일 수 있고, 홀더(10)의 단면이 원통 형상을 갖는 경우 제3 측면(310)은 원주면의 일부일 수 있다.
홀더(10)의 제3 측면(310)이 크래들(20)의 제2 측면(322) 상에 위치하게 되면, 홀더(10)의 전력 수신부(14)와 크래들(20)의 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열될 수 있다. 홀더(10)의 전력 수신부(14)와 크래들(20)의 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열되어 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리(11)의 충전 효율이 높아질 수 있다.
일 실시예에서, 크래들(20)의 제2 측면(322) 상에는 홀더(10)가 안착될 수 있는 제1 안착용 홈(323)이 형성될 수 있다. 제1 안착용 홈(323)은 홀더(10)가 크래들(20)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되지 않은 경우에도 홀더(10)는 제1 안착용 홈(323)에 안착됨으로써, 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다.
도 3에는 도시되지 않았으나, 전력 수신부(14)가 위치하는 제3 측면(310) 내부 및 제1 안착용 홈(323) 내부에 자성체가 존재할 수 있다. 자성체들의 자력에 의해, 전력 수신부(14)가 제1 안착용 홈(323) 내부를 향하도록 제1 안착용 홈(323) 상에 안착될 수 있다. 또한, 자성체들의 자력에 의해, 홀더(10)가 제1 안착용 홈(323)에 안착된 상태가 보다 견고하게 유지될 수 있다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
홀더(10)가 원통 형상을 갖는 경우, 제1 안착용 홈(323)은 홀더(10)의 원주면 곡률에 대응되도록 형성될 수 있다. 또는, 홀더(10)가 직육면체 형상을 갖는 경우, 제1 안착용 홈(323)은 홀더(10)의 사각형 단면에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 홀더(10)의 형상에 따라 제1 안착용 홈(323)의 형상이 결정될 수 있다.
전력 수신부(14) 및 전력 송신부(24)는 FPCB(Flexible PCB) 및 FPCB 상에 형성된 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, FPCB는 폴리이미드(polyimide)로 구성될 수 있다. 전력 수신부(14) 및 전력 송신부(24)가 FPCB로 구성됨에 따라, 전력 수신부(14) 및 전력 송신부(24)는 평평한 형태를 유지하거나, 유연하게 구부러질 수 있다.
홀더(10)가 원통 형상을 갖는 경우, 홀더(10)의 전력 수신부(14)는 제3 측면(310)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 또한, 크래들(20)의 제2 측면(322) 상에 제1 안착용 홈(323)이 형성된 경우, 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 제1 안착용 홈(323)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 이 때, 제1 안착용 홈(323)이 제3 측면(310)의 곡률에 대응되도록 형성됨에 따라, 홀더(10)의 전력 수신부(14)의 곡률과 크래들(20)의 전력 송신부(24)의 곡률이 대응될 수 있다. 이로써, 전력 수신부(14)와 전력 송신부(24)의 대응 면적이 최대가 되어, 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리(11)의 충전 효율이 높아질 수 있다.
도 4a 내지 도 4b는 일 실시예에 따른 홀더가 크래들에 수용되기 전과 후의 에어로졸 생성 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되기 전 에어로졸 생성 시스템이 도시된다.
크래들(20)은 크래들(20)의 길이방향과 평행한 제1 측면(321) 및 제1 측면(321)과 수직인 제2 측면(322)을 포함한다. 홀더(10)는 전력 수신부(14)가 위치하는 제3 측면(310)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀더(10)가 직육면체 형상을 갖는 경우 제3 측면(310)은 사각형 단면일 수 있고, 홀더(10)의 단면이 원통 형상을 갖는 경우 제3 측면(310)은 원주면의 일부일 수 있다.
홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되지 않은 경우, 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 도 4a에 도시된 바와 같이 제2 측면(322)에 대향하도록 위치(이하, 제2 위치)할 수 있다.
즉, 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되지 않더라도, 홀더(10)의 제3 측면(310)이 크래들(20)의 제2 측면(322) 상에 위치함으로써 전력 수신부(14)와 제2 위치에 위치한 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열될 수 있다. 홀더(10)의 전력 수신부(14)와 크래들(20)의 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열되어 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리(11)의 충전 효율이 높아질 수 있다.
도 4a에는 도시되지 않았으나, 크래들(20)의 제2 측면(322) 상에는 홀더(10)가 안착될 수 있는 제1 안착용 홈(323)이 형성될 수도 있다. 제1 안착용 홈(323)은 홀더(10)가 크래들(20)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 크래들(20)은 홀더(10)가 공동(23)에 수용되었는지 여부를 감지하는 홀더수용 감지센서(330)를 포함할 수 있다. 홀더수용 감지센서(330)는 홀더(10)가 공동(23)에 수용된 것을 감지한 경우, 크래들(20)의 전력 송신부(24)의 위치를 이동시킬 수 있다.
예를 들어, 홀더수용 감지센서(330)가 누름식 스위치인 경우, 홀더(10)가 공동(23) 내부로 삽입될 때 홀더수용 감지센서(330)가 크래들(20) 내부로 밀어 넣어질 수 있다. 홀더수용 감지센서(330)가 크래들(20) 내부로 밀어 넣어진 경우, 크래들(20)은 홀더(10)가 공동(23)에 수용된 것을 감지하고, 전력 송신부(24)의 위치를 이동시킬 수 있다.
한편, 홀더수용 감지센서(330)는 정전용량 감지 센서, 홀 효과 센서(hall effect sensor), 자기 저항 소자(magnetoresistor) 등일 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4b를 참조하면, 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용된 후의 에어로졸 생성 시스템이 도시된다.
홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용된 경우, 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 도 4b에 도시된 바와 같이 제1 측면(321)에 대향하도록 위치할 수 있다(이하, 제1 위치).
즉, 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용된 때, 홀더(10)의 제3 측면(310)이 크래들(20)의 제1 측면(321) 상에 위치함으로써 전력 수신부(14)와 제1 위치에 위치한 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열될 수 있다. 홀더(10)의 전력 수신부(14)와 크래들(20)의 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열되어 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리(11)의 충전 효율이 높아질 수 있다.
도 4a 내지 도 4b에는 도시되지 않았으나, 전력 수신부(14)가 위치하는 제3 측면(310) 내부 및 공동(23)의 제1 측면(321) 내부에 자성체가 존재할 수 있다. 자성체들의 자력에 의해, 전력 수신부(14)가 제1 측면(321) 내부를 향하도록 공동(23)에 수용될 수 있다. 또한, 자성체들의 자력에 의해, 홀더(10)가 공동(23)에 보다 견고하게 수용될 수 있다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
크래들(20)의 전력 송신부(24)는 제1 측면(321)에 대향하는 크래들(20) 내부의 제1 위치와, 제2 측면(322)에 대향하는 크래들(20) 내부의 제2 위치 사이에서 이동가능할 수 있다. 전력 송신부(24)가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동함에 따라, 전력 송신부(24)의 형상이 바뀔 수 있다.
일 실시예에서 전력 수신부(14) 및 전력 송신부(24)는 FPCB(Flexible PCB) 및 FPCB 상에 형성된 코일을 포함할 수 있다. 전력 수신부(14) 및 전력 송신부(24)가 FPCB로 구성됨에 따라, 전력 수신부(14) 및 전력 송신부(24)는 평평한 형태를 유지하거나, 유연하게 구부러질 수 있다.
제2 측면(322)이 평평한 경우, 제2 위치의 전력 송신부(24)는 평평한 형상을 가질 수 있다. 크래들(20)의 공동(23)에 홀더(10)가 수용됨에 따라 전력 송신부(24)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동하는 경우, 전력 송신부(24)는 제1 측면(321)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 즉, 전력 송신부(24)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동함에 따라, 전력 송신부(24)는 평평한 형상에서 구부러진 형상으로 바뀔 수 있다.
또는, 제2 측면(322)에 도 3에 도시된 제1 안착용 홈(323)이 형성된 경우, 제2 위치의 전력 송신부(24)는 제1 안착용 홈(323)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 크래들(20)의 공동(23)에 홀더(10)가 수용됨에 따라 전력 송신부(24)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동하는 경우, 전력 송신부(24)는 제1 측면(321)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 이 때, 제1 안착용 홈(323)의 곡률과 제1 측면(321)의 곡률 간의 차이에 따라 전력 송신부(24)는 구부러진 정도가 바뀔 수도, 구부러진 정도가 동일하게 유지될 수도 있다.
본 실시예에서는, 홀더(10)가 크래들(20)의 공동(23)에 수용되었는지 여부에 따라 크래들(20)의 전력 송신부(24)의 위치를 이동시킴으로써, 홀더(10)가 공동(23)에 수용된 경우 및 수용되지 않은 경우 모두, 홀더(10)의 전력 수신부(14)와 크래들(20)의 전력 송신부(24)가 대향하도록 배열될 수 있다. 이를 통해, 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리(11)의 충전 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 홀더(10)의 전력 수신부(14)와 크래들(20)의 전력 송신부(24)를 FPCB로 구성함으로써, 전력 수신부(14)와 전력 송신부(24)의 구부러진 정도를 변화시켜 대응 면적을 넓힐 수 있다. 이로써, 전력 수신부(14)가 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 홀더 배터리(11)의 충전 효율을 높일 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 무선 충전 패드에 크래들이 안착되는 예시를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 크래들(20)은 크래들(20)의 길이방향과 평행한 제1 측면(321), 제1 측면(321)과 수직인 제2 측면(322) 및 제4 측면(324)을 포함한다. 즉, 제2 측면(322)과 제4 측면(324)은 서로 마주보도록 위치한다.
크래들(20)은 크래들 배터리(21), 크래들 제어부(22), 전력 송신부(24) 및 전력 수신부(25)를 포함한다. 그러나, 크래들(20)의 내부 구조는 도 5에 도시된 것으로 한정되지 않는다.
크래들(20)의 전력 송신부(24)는 제2 측면(322)에 대향하도록 위치하고, 크래들(20)의 전력 수신부(25)는 제4 측면(324)에 대향하도록 위치할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 크래들(20) 내부에서 전력 수신부(25)와 전력 송신부(24)는 실질적으로 평행하게 위치할 수 있다.
도 4a 내지 도 4b에서 상술한 바와 같이, 크래들(20)의 전력 송신부(24)는 홀더(10)의 전력 수신부(14)에 무선으로 전력을 전송함으로써, 홀더 배터리(11)를 충전시킬 수 있다.
크래들(20)의 전력 수신부(25)는 외부 전력 송신부로부터 무선으로 전력을 수신함으로써, 크래들 배터리(21)를 충전시킬 수 있다. 외부 전력 송신부는 무선 충전 패드(30)에 포함된 전력 송신부(31)일 수 있다.
크래들(20)의 전력 수신부(25)는 전력 송신부(31)를 포함하는 무선 충전 패드(30)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 크래들(20)의 제4 측면(324)이 무선 충전 패드(30)의 일측면 상에 위치하게 되면, 크래들(20)의 전력 수신부(25)와 무선 충전 패드(30)의 전력 송신부(31)가 대향하도록 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 무선 충전 패드(30)의 일측면 상에는 크래들(20)이 안착될 수 있는 제2 안착용 홈(32)이 형성될 수 있다. 제2 안착용 홈(32)은 크래들(20)이 무선 충전 패드(30)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.
크래들(20)이 원통 형상을 갖는 경우, 제2 안착용 홈(32)은 크래들(20)의 원주면 곡률에 대응되도록 형성될 수 있다. 또는, 크래들(20)이 직육면체 형상을 갖는 경우, 제2 안착용 홈(32)은 크래들(20)의 사각형 단면에 대응되도록 형성될 수 있다. 즉, 크래들(20)의 형상에 따라 제2 안착용 홈(32)의 형상이 결정될 수 있다.
도 5에는 도시되지 않았으나, 크래들(20)의 전력 수신부(25)가 위치하는 제4 측면(324) 내부 및 제2 안착용 홈(32) 내부에 자성체가 존재할 수 있다. 자성체들의 자력에 의해, 크래들(20)의 전력 수신부(25)가 제2 안착용 홈(32) 내부를 향하도록 제2 안착용 홈(32) 상에 안착될 수 있다. 또한, 자성체들의 자력에 의해, 크래들(20)이 제2 안착용 홈(32)에 안착된 상태가 보다 견고하게 유지될 수 있다. 자성체는 영구자석이나, 철, 니켈, 코발트, 또는 이들의 합금 등과 같은 소재를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한편, 크래들(20)의 전력 수신부(25) 및 무선 충전 패드(30)의 전력 송신부(31)는 FPCB 및 FPCB 상에 형성된 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, FPCB는 폴리이미드(polyimide)로 구성될 수 있다. 크래들(20)의 전력 수신부(25) 및 무선 충전 패드(30)의 전력 송신부(31)가 FPCB로 구성됨에 따라, 전력 수신부(25) 및 전력 송신부(31)는 평평한 형태를 유지하거나, 유연하게 구부러질 수 있다.
일 실시예에서, 크래들(20)이 원통 형상을 갖는 경우, 크래들(20)의 전력 수신부(25)는 제4 측면(324)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 또한, 무선 충전 패드(30)의 전력 송신부(31)는 제2 안착용 홈(32)의 곡률에 대응되도록 구부러진 형상을 가질 수 있다. 이 때, 제2 안착용 홈(32)이 제4 측면(324)의 곡률에 대응되도록 형성됨에 따라, 크래들(20)의 전력 수신부(25)의 곡률과 무선 충전 패드(30)의 전력 송신부(31)의 곡률이 대응될 수 있다. 이로써, 전력 수신부(25)와 전력 송신부(31)의 대응 면적이 최대가 되어, 전력 수신부(25)가 전력 송신부(31)로부터 무선으로 전력을 수신할 때, 크래들 배터리(21)의 충전 효율이 높아질 수 있다.
도 5에는 도시되지 않았으나, 크래들(20)에 홀더(10)가 수용된 상태에서 크래들(20) 및 홀더(10)가 무선 충전 패드(30)의 일측면 상에 위치할 수 있다.
이 경우, 크래들(20)의 전력 수신부(25)는 무선 충전 패드(30)의 전력 송신부(31)로부터 무선으로 전력을 수신함으로써, 크래들 배터리(21)가 충전될 수 있다.
또한, 도 4b에서 상술한 바와 같이, 크래들(20)에 홀더(10)가 수용됨에 따라 크래들(20)의 전력 송신부(24)의 위치가 전력 수신부(14)와 대향하도록 변경되므로, 홀더(10)의 전력 수신부(14)는 크래들(20)의 전력 송신부(24)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다. 이로써, 홀더 배터리(11)가 충전될 수 있다.
상술한 실시예들에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해져야 할 것이며, 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위에 있는 모든 차이점은 청구범위에 의해 정해지는 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (5)
- 홀더를 수용하는 크래들로서,
상기 홀더가 수용되는 공동;
배터리; 및
상기 배터리와 연결된 전력 송신부;
를 포함하고,
상기 전력 송신부는,
상기 홀더가 상기 공동에 수용되었는지 여부에 따라 상기 크래들의 내부에서 위치가 이동하되, 상기 홀더가 상기 공동에 수용된 경우 상기 공동을 향하도록 위치하고, 상기 홀더가 상기 공동에 수용되지 않은 경우 상기 공동이 형성된 면에 수직인 면을 향하도록 위치하는, 크래들. - 제1항에 있어서,
상기 크래들은, 상기 크래들의 길이방향과 평행한 제1 측면 및 상기 제1 측면과 수직인 제2 측면을 포함하고,
상기 전력 송신부는 상기 제1 측면에 대향하는 상기 크래들 내부의 제1 위치와, 상기 제2 측면에 대향하는 상기 크래들 내부의 제2 위치 사이에서 이동가능한 것인, 크래들. - 제2항에 있어서,
상기 전력 송신부가 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 이동함에 따라, 상기 전력 송신부의 형상이 변하는 것인, 크래들. - 제2항에 있어서,
상기 홀더가 상기 공동에 수용된 경우, 상기 전력 송신부는 상기 제1 측면에 대향하는 상기 크래들 내부의 제1 위치에 위치하고,
상기 홀더가 상기 공동에 수용되지 않은 경우, 상기 전력 송신부는 상기 제2 측면에 대향하는 상기 크래들 내부의 제2 위치에 위치하는 것인, 크래들. - 제2항에 있어서,
상기 크래들은, 상기 홀더가 상기 공동에 수용되었는지 여부를 감지하는 홀더수용 감지센서;
를 더 포함하고,
상기 홀더수용 감지센서에서 상기 홀더가 상기 공동에 수용된 것을 감지한 경우, 상기 전력 송신부가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동하는 것인, 크래들.
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