KR102402067B1 - 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

정밀한 온도 제어를 통해 에어로졸 발생 물품의 풍미를 증진시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법이 제공된다. 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 외관을 형성하고 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간을 구비하는 하우징, 상기 수용 공간에 수용된 상기 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 열전소자 및 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 열전소자를 가열 모드 또는 냉각 모드로 적절하게 동작시킴으로써, 에어로졸 발생 물품의 매질 온도를 정밀하게 제어할 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 물품의 최적 풍미가 사용자에게 전달될 수 있다.

Description

에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법{AEROSOL-GENERATING APPRATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 개시는 에어로졸 발생 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 정밀한 온도 제어를 통해 에어로졸 발생 물품의 풍미를 증진시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치 및 그 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 전기적으로 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 이른바 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 관한 수요가 증가하고 있다.

전기 가열식 에어로졸 발생 장치에서 가장 중요한 것은 정확한 온도 제어이다. 궐련의 매질 내 온도 분포에 따라 궐련의 풍미가 달라지고, 온도 제어가 잘못되면 탄맛과 같은 부정적인 흡연 경험이 제공될 수 있기 때문이다.

그런데, 궐련 매질은 열용량이 높은 편이어서 온도 변화가 느리게 일어나고, 히터 제어 시 궐련 매질의 온도를 정확하게 알기는 어렵다. 따라서, 궐련의 최적 풍미가 발휘될 수 있도록 히터의 가열 온도를 제어하는 것은 쉽지 않다. 예를 들어, 히터의 가열 온도를 급격하게 상승시키더라도 궐련 매질의 온도는 완만하게 변화하여 목표 온도까지 도달하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 궐련의 풍미가 잘 발현되지 않을 수 있다. 이와 반대로, 궐련 매질을 충분하게 가열한 다음 히터를 오프(off)시킨 경우에는, 히터의 잔열로 인해 궐련 매질이 과열되어 탄맛이 발현될 수 있다.

한국공개특허공보 제10-2019-0038183호 국제공개공보 WO2019/115475호 한국공개특허공보 제10-2018-0111460호

본 개시의 몇몇 실시예들을 통해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 정밀한 온도 제어를 통해 에어로졸 발생 물품의 풍미를 증진시킬 수 있는 에어로졸 발생 장치 및 그 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시의 기술분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 외관을 형성하고 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간을 구비하는 하우징, 상기 수용 공간에 수용된 상기 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 열전소자 및 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 열전소자 외에 다른 가열 요소를 포함하지 않을 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 열전소자는 상기 수용 공간의 적어도 일부분을 감싸는 형태로 상기 하우징의 내면에 배치될 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 에어로졸 발생 물품이 상기 수용 공간에 수용됨에 따라 상기 에어로졸 발생 물품의 내부로 삽입되는 세장형의 열전도체를 더 포함하고, 상기 열전도체는 상기 열전소자와 열적으로 결합되어 상기 열전소자에서 발생된 열을 상기 에어로졸 발생 물품으로 전도함으로써 상기 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 열전소자는 상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 매질부 하류 부근을 가열하도록 배치된 제1 열전소자와 상기 매질부의 상류 부근을 가열하도록 배치된 제2 열전소자를 포함하되, 상기 제어부는 상기 제1 열전소자의 가열 온도가 상기 제2 열전소자보다 높도록 제어할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 열전소자는 상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 매질부 상류 부근을 가열하도록 배치되고, 상기 매질부의 하류 부근을 냉각하도록 배치된 다른 열전소자를 더 포함할 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어부는, 퍼프 횟수가 기준치 이상이라는 판단에 응답하여, 상기 열전소자의 동작 모드를 가열 모드에서 냉각 모드로 전환시킬 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어부는, 퍼프 횟수가 기준치 이상이라는 판단에 응답하여, 가열 모드와 냉각 모드를 번갈아가며 상기 열전소자를 동작시킬 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 상기 제어부는, 흡연 종료가 감지됨에 응답하여, 상기 열전소자를 냉각 모드로 동작시킬 수 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 개시의 다른 몇몇 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치는, 외관을 형성하고 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간을 구비하는 하우징, 상기 수용 공간에 수용된 상기 에어로졸 발생 물품의 매질부를 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 가열 요소 및 상기 매질부의 하류 부근을 가열 또는 냉각시키도록 배치된 열전소자를 포함할 수 있다.

상술한 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 가열 및 냉각이 모두 가능한 열전소자를 이용하여 에어로졸 발생 물품을 가열함으로써, 에어로졸 발생 물품의 매질 온도가 정확하고 정밀하게 제어될 수 있다. 예를 들어, 잔열로 인해 매질 온도가 목표 온도 이상으로 가열되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 물품의 최적 풍미가 사용자에게 전달될 수 있으며, 사용자의 흡연 만족도가 크게 증대될 수 있다.

이외에도, 열전소자의 배치 및 동작 모드에 따라 다양한 효과가 제공될 수 있다. 예를 들어, 열전소자가 에어로졸 발생 물품의 매질부 하류 부근에 배치되어 가열 모드로 동작하는 경우, 초기 예열이 빠르게 이루어지고 초기 퍼프 시부터 에어로졸이 원활하게 발생될 수 있다. 이에 따라, 흡연 초반의 끽미감이 크게 향상될 수 있다. 다른 예로서, 열전소자가 에어로졸 발생 물품의 매질부 하류 부근에 배치되어 냉각 모드로 동작하는 경우, 에어로졸에 대한 필터링 효과가 강화되어 새로운 풍미가 사용자에게 전달될 수 있다. 또 다른 예로서, 열전소자가 에어로졸 발생 물품의 필터부 상류 부근에 배치되어 냉각 모드로 동작하는 경우, 매질부에서 발생된 고온의 에어로졸이 냉각됨으로써 흡연 시의 무화량이 증대될 수 있다.

본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 열전소자의 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다.
도 3은 본 개시의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 4는 본 개시의 제3 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 5는 본 개시의 제4 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 6은 본 개시의 제5 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 7은 본 개시의 제6 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 8은 본 개시의 제7 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.
도 9 및 도 10은 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 열전소자가 적용될 수 있는 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치를 예시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시의 기술적 사상은 이하의 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 개시에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 개시에 대한 설명에 앞서, 본 개시에서 사용되는 몇몇 용어들에 대하여 명확하게 하기로 한다.

본 명세서에서, "에어로졸 발생 기재"는 에어로졸(aerosol)을 발생시킬 수 있는 물질을 의미할 수 있다. 에어로졸은 휘발성 화합물을 포함할 수 있다. 에어로졸 발생 기재는 고체 또는 액상일 수 있다. 예를 들면, 고체의 에어로졸 발생 기재는 판상엽 담배, 각초, 재구성 담배 등 담배 원료를 기초로 하는 고체 물질을 포함할 수 있으며, 액상의 에어로졸 발생 기재는 니코틴, 담배 추출물 및/또는 다양한 향미제를 기초로 하는 액상 조성물을 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 상기 열거된 예시에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서, "에어로졸 발생 물품"은 에어로졸 발생 기재를 포함하여 에어로졸을 발생시킬 수 있는 물품을 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 물품의 대표적인 예로는 궐련을 들 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이러한 예시에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서, "에어로졸 발생 장치"는 사용자의 입을 통해 사용자의 폐로 직접적으로 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키기 위해 에어로졸 발생 기재를 이용하여 에어로졸을 발생시키는 장치를 의미할 수 있다. 에어로졸 발생 장치는 예를 들어 액상 카트리지를 이용하는 액상형 에어로졸 발생 장치, 액상 카트리지와 궐련을 함께 이용하는 하이브리드형 에어로졸 발생 장치를 포함할 수 있다. 단, 이외에도 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치가 더 포함될 수 있어서, 본 개시의 범위가 상기 열거된 예시에 한정되는 것은 아니다. 하이브리드형 에어로졸 발생 장치의 몇몇 예시에 대해서는 도 9 및 도 10을 참조하도록 한다.

본 명세서에서, "퍼프(puff)"는 사용자의 흡입(inhalation)을 의미하며, 흡입이란 사용자의 입이나 코를 통해 사용자의 구강 내, 비강 내 또는 폐로 끌어 당기는 상황을 의미할 수 있다.

본 명세서에서, "상류"(upstream) 또는 "상류 방향"은 흡연자의 구부로부터 멀어지는 방향을 의미하고, "하류"(downstream) 또는 "하류 방향"은 흡연자의 구부로부터 가까워지는 방향을 의미할 수 있다. 상류 및 하류라는 용어는 흡연 물품을 구성하는 요소들의 상대적 위치를 설명하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 1 등에 예시된 에어로졸 발생 물품(10)에서, 필터부(11)는 매질부(12)의 하류 또는 하류 방향에 위치하고, 매질부(12)는 필터부(11)의 상류 또는 상류 방향에 위치한다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예들에 대하여 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다.

도 1은 본 개시의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-1)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(1-1)는 하우징(20), 열전소자(30), 제어부(40) 및 배터리(50)를 포함할 수 있다. 다만, 도 1에는 본 개시의 실시예와 관련 있는 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 본 개시가 속한 기술분야의 통상의 기술자라면 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성 요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다. 이하, 에어로졸 발생 장치(1-1)의 각 구성요소에 대하여 설명한다.

하우징(20)은 에어로졸 발생 장치(1-1)의 외관을 형성할 수 있다. 또한, 하우징(20)은 에어로졸 발생 물품(10)을 수용하는 수용 공간을 구비할 수 있다. 수용 공간에 수용된 에어로졸 발생 물품(10)은 열전소자(30)에 의해 가열됨으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있고, 발생된 에어로졸은 사용자의 구부를 통해 흡입될 수 있다.

에어로졸 발생 물품(10)은 수용 공간에 수용되어, 열전소자(30)에 의해 가열됨에 따라 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 에어로졸 발생 물품(10)은 필터부(11) 및 매질부(12)를 포함할 수 있다. 단, 에어로졸 발생 물품(10)의 세부 구조는 다양하게 설계될 수 있다.

필터부(11)는 연기 및/또는 에어로졸을 여과할 수 있는 필터 물질을 포함할 수 있다. 필터 물질은 예를 들어 셀룰로오스 아세테이트 섬유일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예들에서, 필터 물질은 탄소를 포함하는 흡착제, 활성탄 등과 같이 당해 기술 분야에서 널리 알려진 적어도 하나의 필터 물질을 더 포함할 수 있다.

필터부(11)는 단일 필터 또는 이중 필터 등의 다중 필터 구조로 구현될 수 있다. 또한, 필터부(11)는 캐비티(cavity)를 포함할 수도 있고, 캐비티에는 향미 캡슐이 첨가될 수도 있다. 필터부(11)는 에어로졸을 냉각하기 위한 냉각 구조물을 포함할 수도 있다.

다음으로, 매질부(12)는 에어로졸 발생 기재를 포함하고, 하류 단부가 필터부(11)의 상류 단부와 연결될 수 있다. 매질부(12)의 에어로졸 발생 기재는 가열됨에 따라 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

다음으로, 열전소자(30; thermoelement)는 수용 공간에 수용된 에어로졸 발생 물품(10)을 가열함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 열전소자(30)는 수용 공간(또는 상기 수용된 에어로졸 발생 물품 10)의 적어도 일부를 감싸도록 하우징(20) 내면에 배치되어, 수용된 에어로졸 발생 물품(10)을 가열할 수 있다. 에어로졸 발생 장치(1-1)는 전기 가열식 히터(e.g. 전기 저항성 히터) 등의 다른 가열 요소 없이 열전소자(30)를 통해 에어로졸 발생 물품(10)을 가열할 수 있다.

여기서, 열전소자(30)가 에어로졸 발생 물품(10)을 가열한다는 것(또는 열전소자 30을 가열 용도로 동작시킨다는 것)은 가열 및 냉각이 모두 가능한 열전소자(30)의 특성 상 연속적으로 에어로졸 발생 물품(10)을 가열하는 경우뿐만 아니라 간헐적으로 에어로졸 발생 물품(10)을 가열함으로써 에어로졸 발생 물품(10)의 온도가 증가하는 경우 또한 포함할 수 있다.

열전소자(30)는 제1 부재(31)와 제2 부재(32)를 포함할 수 있으며, 제1 부재(31) 및 제2 부재(32)는 각각 발열부재 또는 흡열부재로 기능할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)가 특정 방향(e.g. 정방향)의 전류를 열전소자(30)에 인가하는 경우, 제1 부재(31)는 발열부재로 기능하고 제2 부재(32)는 흡열부재로 기능할 수 있다. 또한, 제어부(40)가 상기 특정 방향의 반대 방향(e.g. 역방향) 전류를 열전소자(30)에 인가하는 경우, 제1 부재(31)는 흡열부재로 기능하고 제2 부재(32)는 발열부재로 기능할 수 있다. 제1 부재(31)가 발열부재로 기능하면 제1 부재(31) 주변이 가열되고, 제1 부재(31)가 흡열부재로 기능하면 제1 부재(31)가 주변의 열을 흡수함으로써 주변이 냉각될 수 있다. 즉, 각 부재(31, 32)는 전류 방향에 따라 상반된 기능을 수행할 수 있고, 이에 대한 제어는 제어부(40)에 의해 수행될 수 있다. 열전소자(30)의 기본적인 기술 내용은 당해 기술 분야의 종사자에게 자명한 사항일 것인 바, 열전소자(30)에 대한 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. 참고로, 열전소자는 당해 기술 분야에서 열전모듈(thermoelectric module), 펠티어 소자(peltier element) 등의 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.

본 실시예에서, 열전소자(30)의 제1 부재(31)는 수용된 에어로졸 발생 물품(10)에 열적으로 인접하도록 배치되고, 제2 부재(32)는 하우징 외면에 열적으로 인접하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 부재(31)는 에어로졸 발생 물품(10)을 향하도록 배치되고, 제2 부재(32)는 하우징의 외면을 향하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제1 부재(31)가 에어로졸 발생 물품(10)을 가열할 때, 제2 부재(32)는 하우징(20)의 외면을 냉각시킬 수 있다.

다음으로, 제어부(40)는 에어로졸 발생 장치(1-1)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 열전소자(30) 및 배터리(50)의 동작을 제어할 수 있고, 에어로졸 발생 장치(1-1)에 포함된 다른 구성요소들의 동작도 제어할 수 있다. 제어부(40)는 배터리(50)가 공급하는 전력, 열전소자(30)의 가열 온도 등을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(40)는 열전소자(30)에 인가되는 전류의 방향을 제어함으로써 열전소자(30)의 동작 모드를 제어할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 제어부(40)가 특정 방향(e.g. 정방향)의 전류를 열전소자(30)에 인가하는 경우 열전소자(30)의 제1 부재(31)는 발열부재로 기능하고, 그 반대 방향(e.g. 역방향)의 전류를 인가하는 경우 제1 부재(31)는 흡열부재로 기능하여 냉각 효과를 창출할 수 있다. 제어부(40)가 열전소자(30)를 제어하는 방법에 관하여서는 도 2를 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

또한, 제어부(40)는 에어로졸 발생 장치(1-1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 발생 장치(1-1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

제어부(40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)에 의해 구현될 수 있다. 상기 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, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 제어부(40)가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 자명하게 이해할 수 있다.

다음으로, 배터리(50)는 에어로졸 발생 장치(1-1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 배터리(50)는 열전소자(30)가 에어로졸 발생 물품(10)에 포함된 에어로졸 발생 기재를 가열할 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(40)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

또한, 배터리(50)는 에어로졸 발생 장치(1-1)에 설치된 디스플레이(미도시), 센서(미도시), 모터(미도시) 등의 전기적 구성요소가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

지금까지 도 1을 참조하여 본 개시의 제1 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-1)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 2를 참조하여 열전소자(30)의 제어 방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 열전소자의 제어 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 특히, 도 2는 열전소자(30)가 도 1과 같이 배치된 경우를 가정하고 있으나, 열전소자(30)가 에어로졸 발생 물품(10)을 가열하는 경우라면 다른 배치 형태를 갖더라도 도 2에 예시된 제어 방법이 적용될 수 있다.

또한, 도 2는 에어로졸 발생 물품(10)에 열적으로 인접 배치된 열전소자(30)의 제1 부재(31)를 기준으로 동작 모드를 기술하고 있다. 따라서, 열전소자(30)가 가열 모드로 동작한다는 것은 제1 부재(31)가 발열부재로 기능한다는 것을 의미하고, 열전소자(30)가 냉각 모드로 동작한다는 것은 제1 부재(31)가 흡열부재로 기능한다는 것을 의미할 수 있다. 이하, 도 2를 참조하여 설명한다.

단계 S10에서, 흡연이 시작됨에 따라 제어부(40)는 열전소자(30)를 가열 모드로 동작시킬 수 있다. 보다 자세하게는, 제어부(40)는 특정 방향(e.g. 정방향)의 전류를 열전소자(30)에 인가함으로써, 열전소자(30)를 가열 모드로 동작시킬 수 있다.

흡연 시작은 다양한 방식으로 감지될 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 에어로졸 발생 물품(10)의 삽입 또는 흡연 시작을 알리는 사용자 입력(e.g. 버튼 입력)을 감지함으로써 흡연의 시작을 인지할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 이러한 예시에 한정되는 것은 아니다.

단계 S20 및 단계 S30에서, 제어부(40)는 제1 조건이 만족된다는 판단에 응답하여, 열전소자(30)의 동작 모드를 가열 모드에서 냉각 모드로 전환시킬 수 있다. 이는 초기 예열 이후 잔열로 인해 에어로졸 발생 물품(10)의 매질 온도가 목표 온도 이상으로 상승하는 것을 방지하기 위한 것으로 이해될 수 있다.

여기서, 제1 조건은 다양하게 설계되고 선택될 수 있다. 예를 들어, 제1 조건은 퍼프 횟수가 제1 기준 횟수(e.g. 3 퍼프) 이상인 것일 수 있다. 퍼프는 어떤 방식으로 감지되더라도 무방하다. 다른 예로서, 제1 조건은 열전소자(30) 또는 에어로졸 발생 물품(10)의 주변 온도가 제1 기준 온도 이상인 것일 수 있다. 주변 온도는 온도 센서에 의해 측정될 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또 다른 예로서, 제1 조건은 흡연 시작 이후 경과된 시간이 제1 기준 시간 이상인 것일 수 있다. 또 다른 예로서, 제1 조건은 상술한 예시들의 조합에 기초한 것일 수도 있다.

단계 S40 및 단계 S50에서, 제어부(40)는 제2 조건이 만족된다는 판단에 응답하여 열전소자(30)가 가열 모드와 냉각 모드를 번갈아가며 동작하도록 제어할 수 있다. 이는 에어로졸 발생 물품(10)의 매질 온도가 목표 온도에 도달한 경우 현재 온도를 지속적으로 유지하기 위한 것으로 이해될 수 있다.

여기서, 제2 조건은 다양하게 설계되고 선택될 수 있다. 예를 들어, 제2 조건은 퍼프 횟수가 제2 기준 횟수(e.g. 5 퍼프) 이상인 것일 수 있다. 다른 예로서, 제2 조건은 열전소자(30) 또는 에어로졸 발생 물품(10)의 주변 온도가 제2 기준 온도 이상인 것일 수 있다. 또 다른 예로서, 제2 조건은 흡연 시작 이후 경과된 시간 제2 기준 시간 이상인 것일 수 있다. 또 다른 예로서, 제2 조건은 상술한 예시들의 조합에 기초한 것일 수도 있다.

단계 S60 및 단계 S70에서, 제어부(40)는 흡연 종료가 감지됨에 응답하여 열전소자(30)를 냉각 모드로 동작시킬 수 있다. 이는 흡연이 종료된 이후 에어로졸 발생 물품(10)의 열을 빠르게 식힘으로써, 사용자가 에어로졸 발생 물품(10)을 제거하거나 버릴 때 뜨거움을 느끼지 않도록 하기 위한 것으로 이해될 수 있다.

흡연 종료는 다양한 방식으로 감지될 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 일정 시간 이상 퍼프가 감지되지 않거나, 흡연 시작 시점으로부터 일정 시간 이상 경과하거나, 퍼프 횟수가 일정 횟수 이상이거나 또는 이들의 조합에 기초하여 흡연 종료를 감지할 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 이러한 예시에 한정되는 것은 아니다.

단계 S80 및 단계 S90에서, 제어부(40)는 에어로졸 발생 물품(10)의 제거가 감지됨에 응답하여 열전소자(30)를 통해 하우징(20) 외면(표면)의 열을 흡수시킬 수 있다. 에어로졸 발생 물품(10)의 삽입 및 제거는 센서를 통해 감지될 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로, 전술한 바와 같이, 열전소자(30)는 하우징(20) 내면에 배치되는데, 제1 부재(31)는 수용 공간에 수용된 에어로졸 발생 물품(10)과 열적으로 인접하고 제2 부재(32)는 하우징(20)에 열적으로 인접하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, 제어부(40)는 제2 부재(32)가 흡열부재로 기능하도록 제어함으로써 하우징(20) 외면의 온도를 낮출 수 있다. 이때, 제1 부재(31)는 발열부재로 기능할 것이므로, 단계 S90은 결국 제어부(40)가 열전소자(30)를 가열 모드로 동작시키는 것과 동일할 수 있다.

몇몇 실시예들에서는, 제어부(40)는 에어로졸 발생 장치(e.g. 1-1)의 외부 온도가 일정 온도(e.g. 상온, 0℃ 등) 이상인 경우에 한하여 단계 S90을 수행할 수 있다. 외부 온도가 저온인 경우라면 굳이 하우징(20) 외면을 냉각시킬 필요가 없기 때문이다.

또한, 몇몇 실시예들에서는, 제어부(40)는 상기 외부 온도가 일정 온도(e.g. 상온, 0℃ 등) 미만인 경우 열전소자(30)를 통해 하우징(20)을 가열할 수도 있다. 외부 온도가 저온인 경우에는 사용자에게 온열감을 전달하기 위해 단계 S90과는 반대로 하우징(20)을 가열할 수도 있다.

한편, 몇몇 실시예들에서는, 제어부(40)는 열전소자(30) 또는 에어로졸 발생 물품(10)의 주변 온도가 일정 온도 이상이라는 판단에 응답하여 열전소자(30)를 일정 시간 동안 냉각 모드로 동작시킬 수 있다. 이는 과열로 인해 에어로졸 발생 물품(10)에서 국소적 탄화가 일어나는 것을 방지하기 위한 것으로 이해될 수 있으며, 도 2에 예시된 흐름에 관계 없이 흡연 중에 수행될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 흡연 중에 탄맛이 발현되는 것을 방지함으로써 사용자의 흡연 만족감을 향상시킬 수 있다.

지금까지 도 2를 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 열전소자 제어 방법에 대하여 설명하였다. 상술한 바에 따르면, 열전소자(30)의 가열 및 냉각 기능을 적절하게 활용함으로써 에어로졸 발생 물품(10)의 매질 온도가 정확하고 정밀하게 제어될 수 있다. 예를 들어, 잔열로 인해 매질 온도가 목표 온도 이상으로 가열되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 발생 물품(10)의 최적 풍미가 사용자에게 전달될 수 있으며, 사용자의 흡연 만족도가 크게 증대될 수 있다.

지금까지 도 2를 참조하여 설명된 본 개시의 기술적 사상은 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체 상에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, 예를 들어 이동형 기록 매체(CD, DVD, 블루레이 디스크, USB 저장 장치, 이동식 하드 디스크)이거나, 고정식 기록 매체(ROM, RAM, 컴퓨터 구비 형 하드 디스크)일 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록된 상기 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다른 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 다른 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 다른 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다.

또한, 도면에서 동작들이 특정한 순서로 도시되어 있지만, 반드시 동작들이 도시된 특정한 순서로 또는 순차적 순서로 실행되어야만 하거나 또는 모든 도시된 동작들이 실행되어야만 원하는 결과를 얻을 수 있는 것으로 이해되어서는 안 된다.

이하에서는, 도 3 이하의 도면들을 참조하여 에어로졸 발생 장치(1-1)의 다양한 변형 실시예에 대하여 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는, 명세서의 명료함을 위해, 앞선 실시예들과 중복되는 내용에 대한 설명은 생략하도록 한다.

도 3은 본 개시의 제2 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-2)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(1-2)는 복수의 열전소자(30-1, 30-2)를 포함할 수 있다. 도 3은 열전소자의 개수가 2개인 경우를 예로써 도시하고 있으나, 이는 이해의 편의를 위한 것일 뿐이며 열전소자의 개수는 3개 이상이 될 수도 있다.

제1 열전소자(30-1)는 에어로졸 발생 물품(10)의 매질부(12) 하류 부근을 가열 또는 냉각하도록 배치되고, 제2 열전소자(30-2)는 매질부(12) 상류 부근을 가열하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 열전소자(30-1)는 매질부(12) 하류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우징(20) 내면에 배치될 수 있고, 제2 열전소자(30-2)는 매질부(12) 상류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우징(20) 내면에 배치될 수 있다.

제어부(40)가 열전소자(30-1, 30-2)를 제어하는 방식은 다양할 수 있다.

일 예로서, 제어부(40)는 제2 열전소자(30-2)를 가열 용도로 동작시키고 제1 열전소자(30-1)를 냉각 용도로 동작시킬 수 있다. 이를테면, 제어부(40)는 특정 방향(e.g. 정방향)의 전류를 제2 열전소자(30-2)에 인가하여 가열 모드로 동작시키고, 그 반대 방향(e.g. 역방향)의 전류를 제1 열전소자(30-1)에 인가하여 냉각 모드로 동작시킬 수 있다. 이러한 경우, 매질부(12)의 하류 부근에 냉각 영역(15)이 형성되어 에어로졸에 대한 필터링 효과가 증진될 수 있다. 여기서, 필터링의 의미는 에어로졸에 포함된 성분이 일부 걸러지는 것뿐만 아니라, 에어로졸에 다른 성분이 더 포함되는 경우 또한 포함할 수 있다. 즉, 필터링은 에어로졸 내의 성분이 변화되는 경우를 모두 포함할 수 있다. 구체적으로, 냉각 영역(15)을 통과하면서 에어로졸 내의 일부 성분이 걸러질 수 있고, 냉각 영역(15)에 포함된 일부 성분이 에어로졸 내에 더 포함될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 물품(10)의 외부로 토출되는 에어로졸은 최초로 생성된 에어로졸의 성분과 다를 수 있으며, 이를 통해 매질부(12) 전체가 가열되는 경우와는 다른 풍미가 발휘될 수 있다.

다른 예로서, 제어부(40)는 제1 열전소자(30-1) 및 제2 열전소자(30-2) 모두를 에어로졸 발생 물품(10)의 가열 용도로 동작시킬 수 있다. 이를테면, 제어부(40)는 제1 열전소자(30-1) 및 제2 열전소자(30-2)를 도 2에 예시된 바와 같이 제어할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 제1 열전소자(30-1)의 가열 온도가 제2 열전소자(30-2)보다 높도록 제어할 수 있다. 이러한 경우, 초기 예열이 잘되고 초기 퍼프 시부터 에어로졸이 원활하게 발생됨으로써 흡연 초반의 끽미감이 크게 향상될 수 있다. 제어부(40)는 흡연 초기에만 또는 계속적으로 제1 열전소자(30-1)의 가열 온도를 제2 열전소자(30-2)보다 높게 제어할 수 있다.

또 다른 예로서, 제어부(40)는 제2 열전소자(30-2)를 가열 용도로 동작시키고 제1 열전소자(30-1)를 가열 및 냉각 용도로 동작시킬 수 있다. 이를테면, 제어부(40)는 흡연 초기에 제1 열전소자(30-1)를 가열 모드로 동작시키고, 그 이후에는 제1 열전소자(30-1)를 냉각 모드로 동작시킬 수 있다. 이러한 경우, 흡연 초반의 끽미감이 크게 향상되고, 흡연 중반부터 에어로졸 발생 물품(10)의 풍미가 변경되어 색다른 흡연 체험이 제공될 수 있다. 제어부(40)가 가열 용도로 열전소자(30-1, 30-2)를 동작시키는 동안에는, 도 2에 예시된 바와 같은 제어가 이루어질 수도 있다.

도 4는 본 개시의 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-3)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-3) 또한 복수의 열전소자(30-1, 30-2)를 포함하고 있다.

제1 열전소자(30-1)는 에어로졸 발생 물품(10)의 필터부(11) 상류 부근(e.g. 통상적으로 냉각 구조물이 존재하는 부위)을 냉각시키기 위해 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 열전소자(30-1)는 필터부(11) 상류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우징(20) 내면에 배치될 수 있다. 그러나, 이는 에어로졸 발생 물품(10)의 구조에 따라 달라질 수도 있다.

흡연이 이루어지는 동안 제1 열전소자(30-1)는 냉각 모드로 동작할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 특정 방향의 전류를 제1 열전소자(30-1)에 인가하여 에어로졸 발생 물품(10)과 열적으로 인접한 제1 열전소자(30-1)의 제1 부재(31)가 흡열부재로 기능하도록 제어할 수 있다. 이러한 경우, 필터부(11)의 상류 부근에 냉각 영역(15)이 형성되고, 매질부(12)에서 발생된 고온의 에어로졸이 냉각 영역(15)을 통과함에 따라 냉각될 수 있다. 이는 흡연 시 무화량을 증대시킬 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 에어로졸 발생 물품(10)은 냉각 구조물을 포함하지 않을 수 있다. 즉, 제1 열전소자(30-1)로 인해 에어로졸이 충분히 냉각될 수 있기 때문에, 에어로졸 발생 물품(10)은 냉각 구조물이 생략된 구조를 가질 수 있다.

제2 열전소자(30-2)는 앞선 제1 실시예와 유사하게 매질부(12)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 배치되고, 매질부(12)를 가열함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 도 2에 예시된 바와 같이 제2 열전소자(30-2)를 제어할 수 있다.

도 5는 본 개시의 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-4)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-4)는 앞선 실시예들과는 달리 내부 가열 구조를 채택하고 있다. 보다 구체적으로, 에어로졸 발생 장치(1-4)는 수용 공간에 에어로졸 발생 물품(10)이 수용됨에 따라 에어로졸 발생 물품(10)의 내부로 삽입되는 세장형의 열전도체(32)와 열전소자(30)를 포함할 수 있다. 도 5는 열전소자(30)가 열전도체(32)의 하단부에 밀착 배치된 것을 예로써 도시하고 있으나, 열이 전도될 수만 있다면 열전소자(30)는 어떠한 형태로 배치되더라도 무방하다.

열전도체(32)는 에어로졸 발생 물품(10) 내로 용이하게 삽입될 수 있도록 바늘(needle), 봉(rods), 블레이드(blade) 등의 형상을 가질 수 있으나, 본 개시의 범위가 이러한 예시들에 한정되는 것은 아니다.

열전도체(32)는 열전소자(30)와 열적으로 결합되도록 배치되며, 열전소자(30)에서 발생된 열을 에어로졸 발생 물품(10)의 매질부(12)로 전도함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 이때, 제어부(40)는 예를 들어 도 2에 예시된 바와 같이 열전소자(30)를 제어함으로써, 매질부(12)의 내부 온도를 정확하고 정밀하게 제어할 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 6은 본 개시의 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-5)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

제5 실시예는 상술한 제4 실시예와 제3 실시예의 조합에 기초한 것으로, 제5 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-5) 또한 복수의 열전소자(30-1, 30-2)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 열전소자(30-1)는 세장형의 열전도체(32)와 열적으로 결합되도록 배치되고, 제2 열전소자(30-2)는 에어로졸 발생 물품(10)의 필터부(11) 상류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우칭(20) 내면에 배치될 수 있다.

앞선 제4 실시예와 유사하게, 제1 열전소자(30-1)는 세장형의 열전도체(32)를 통해 매질부(12)를 가열함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 가령, 제어부(40)는 도 2에 예시된 바와 같이 제1 열전소자(30-1)를 제어함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 그러나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제2 열전소자(30-1)는 앞선 제2 실시예와 유사하게 매질부(12)에서 발생된 고온의 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 열전소자(30-2)는 필터부(11) 상류 부근에 냉각 영역(15)을 형성함으로써, 냉각 영역(15)을 통과하는 고온의 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 흡연 시에 무화량이 증대될 수 있다.

도 7은 본 개시의 제6 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-6)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제6 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-6)는 열전소자(30) 외에 전기적 가열 요소(34)를 더 포함할 수 있다.

가열 요소(34)는 에어로졸 발생 물품(10)의 매질부(12) 상류 부근을 가열하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 가열 요소(34)는 매질부(12) 상류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우징(20) 내면에 배치될 수 있다. 다른 예로, 가열 요소(34)는 내부 가열식 히터로 구현되어 매질부(12)의 일부 또는 전부를 관통하도록 배치될 수도 있다(도 5 또는 도 6 참조).

가열 요소(34)는 가열 기능만을 구비하고 있는 것으로서, 통상적인 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에서 사용되는 히터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 가열 요소(34)는 전기 저항성 히터일 수 있으나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 가열 요소(34)는 매질부(12)의 상류 부근을 가열함으로써 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 가열 요소(34)의 가열 온도는 제어부(40)에 의해 제어될 수 있다.

열전소자(30)는 매질부(12) 하류 부근을 가열 또는 냉각하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 열전소자(30)는 매질부(12)의 하류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우징(20) 내면에 배치될 수 있다.

열전소자(30)는 다양한 방식으로 제어될 수 있다.

일 예로서, 제어부(40)는 매질부(12)의 하류 부근을 가열하는 용도로 열전소자(30)를 동작시킬 수 있다. 이러한 경우, 초기 예열이 잘되고 초기 퍼프 시부터 원활하게 에어로졸이 발생됨으로써 흡연 초반의 끽미감이 크게 향상될 수 있다. 제어부(40)는 도 2에 예시된 바와 같이 열전소자(30)를 제어할 수 있을 것이나, 본 개시의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 예로서, 제어부(40)는 매질부(12)의 하류 부근을 냉각하는 용도로 열전소자(30)를 동작시킬 수 있다. 이러한 경우, 매질부(12)의 하류 부근에 냉각 영역(15)이 형성되어 에어로졸에 대한 필터링 효과가 증진될 수 있다.

또 다른 예로서, 제어부(40)는 지정된 조건이 만족되기 전까지 열전소자(30)를 가열 용도로 동작시키고, 지정된 조건이 만족됨에 따라 열전소자(30)를 냉각 용도로 동작시킬 수 있다. 이를테면, 제어부(40)는 흡연 초기에 열전소자(30)를 가열 모드로 동작시키고, 그 이후에는 열전소자(30-1)를 냉각 모드로 동작시킬 수 있다. 이러한 경우, 흡연 초반의 끽미감이 향상되고, 흡연 중반부터 에어로졸 발생 물품(10)의 풍미가 변경되어 색다른 흡연 체험이 제공될 수 있다.

지금까지 도 7을 참조하여 본 개시의 제6 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-6)에 대하여 설명하였다.

도 8은 본 개시의 제7 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-7)를 개략적으로 나타내는 예시적인 구성도이다.

제7 실시예는 상술한 제6 실시예와 제3 실시예의 조합에 기초한 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 제8 실시예에 따른 에어로졸 발생 장치(1-7)도 열전소자(30)와 전기적 가열 요소(34)를 모두 포함할 수 있다.

앞선 제6 실시예와 유사하게, 가열 요소(34)는 에어로졸 발생 물품(10)의 매질부(12)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 배치되고, 매질부(12)를 가열하여 에어로졸을 발생시킬 수 있다.

앞선 제3 실시예와 유사하게, 열전소자(30)는 매질부(12)에서 발생된 고온의 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 열전소자(30)는 필터부(11)의 상류 부근의 적어도 일부를 감싸는 형태로 하우징(20) 내에 배치될 수 있다. 또한, 열전소자(30)는 제어부(40)에 의해 제어됨에 따라 필터부(11) 상류 부근(e.g. 통상적으로 냉각 구조물이 존재하는 부위)에 냉각 영역(15)을 형성함으로써, 냉각 영역(15)을 통과하는 고온의 에어로졸을 냉각시킬 수 있다. 이러한 경우, 흡연 시에 무화량이 증대될 수 있다.

지금까지 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 에어로졸 발생 장치(1-2 내지 1-7)에 대하여 설명하였다.

한편, 지금까지 설명한 제1 내지 제7 실시예는 다양한 형태로 조합될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 발생 장치는 매질부(12)의 상류 부근을 가열하도록 배치된 제1 열전소자, 매질부(12)의 하류 부근을 가열하도록 배치된 제2 열전소자 및 필터부(11)의 상류 부근을 냉각하도록 배치된 제3 열전소자를 포함할 수도 있다. 다른 예를 들어, 에어로졸 발생 장치는 매질부(12)의 상류 부근을 가열하도록 배치된 전기적 가열 요소, 매질부(12)의 하류 부근을 가열하도록 배치된 제1 열전소자 및 필터부(11)의 상류 부근을 냉각하도록 배치된 제2 열전소자를 포함할 수도 있다. 이와 같이, 상술한 실시예들을 조합하여 다양한 형태의 에어로졸 발생 장치가 고안될 수 있으며, 그러한 형태의 에어로졸 발생 장치 또한 본 개시의 실시예에 포함될 수 있다.

이하에서는, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 열전소자(30)가 적용될 수 있는 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치(2, 3)에 대하여 설명하도록 한다.

도 9 및 도 10은 에어로졸 발생 장치(2, 3)를 나타내는 예시적인 구성도이다. 구체적으로, 도 9는 증기화기(60)와 에어로졸 발생 물품(10)이 병렬로 배치된 에어로졸 발생 장치(2)를 예시하고 있고, 도 10은 증기화기(60)와 에어로졸 발생 물품(10)이 직렬로 배치된 에어로졸 발생 장치(3)를 예시하고 있다.

도 9 또는 도 10에 도시된 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(2, 3)는 증기화기(60), 히터부(70), 배터리(50) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다. 단, 이는 본 개시의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일뿐이며, 필요에 따라 일부 구성 요소가 추가되거나 생략될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 9 또는 도 10에 도시된 에어로졸 발생 장치(2, 3)의 각각의 구성 요소들은 기능적으로 구분되는 기능 요소들을 나타낸 것으로서, 복수의 구성 요소가 실제 물리적 환경에서는 서로 통합되는 형태로 구현되거나, 단일 구성 요소가 복수의 세부 기능 요소로 분리되는 형태로 구현될 수도 있다.

증기화기(60)는 액상의 에어로졸 발생 기재를 저장하는 액상 저장조, 에어로졸 발생 기재를 흡수하는 윅(wick) 및 흡수된 에어로졸 발생 기재를 가열하여 에어로졸을 발생시키는 가열 요소를 포함할 수 있다. 증기화기(60)에서 발생된 에어로졸은 에어로졸 발생 물품(10)을 통과하여 사용자의 구부를 통해 흡입될 수 있다. 증기화기(60)의 가열 요소 또한 제어부(40)에 의해 제어될 수 있다.

히터부(70)는 열전소자(30)를 포함할 수 있다. 앞선 실시예들과 유사하게, 히터부(70)는 하나 이상의 열전소자(30)만으로 구성되거나, 세장형의 열전도체(32), 전기적 가열 요소(34) 및 하나 이상의 열전소자(30)의 조합으로 구성될 수 있다. 히터부(70)는 제어부(40)에 의해 제어됨으로써, 에어로졸 발생 물품(10)을 가열할 수 있다.

제어부(40), 배터리(50) 및 히터부(70)에 대한 추가적인 설명은 앞선 실시예들의 설명 부분을 참고하도록 한다.

지금까지 도 9 및 도 10을 참조하여 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 열전소자(30)가 적용될 수 있는 다양한 유형의 에어로졸 발생 장치(2, 3)에 대하여 설명하였다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 설명하였지만, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 개시가 다른 구체적인 형태로도 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시에 의해 정의되는 기술적 사상의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 2, 3: 에어로졸 발생 장치
10: 에어로졸 발생 물품 11: 필터부
12: 매질부 15: 냉각 영역
30, 30-1, 30-2: 열전소자
31: 제1 부재 32: 제2 부재
40: 제어부 50: 배터리
60: 증기화기 70: 히터부

Claims (16)

1. 외관을 형성하고 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간을 구비하는 하우징;
   발열부재 또는 흡열부재로 기능하는 제1 부재 및 제2 부재를 포함하고 상기 제1 부재가 상기 에어로졸 발생 물품에 인접하도록 배치되어 상기 수용 공간에 수용된 상기 에어로졸 발생 물품을 가열하거나 냉각시키는 열전소자; 및
   상기 열전소자를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는,
   흡연 시작이 감지되면 상기 제1 부재가 가열 모드로 동작하도록 제어하고, 상기 제1 부재가 가열 모드로 동작하는 상태에서 제1 조건을 만족하면 상기 제1 부재가 냉각 모드로 동작하도록 제어하며 상기 제1 부재가 냉각 모드로 동작하는 상태에서 제2 조건을 만족하면 상기 제1 부재가 가열 모드와 냉각 모드를 번갈아가며 동작하도록 제어하는,
   에어로졸 발생 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 열전소자 외에 다른 가열 요소를 포함하지 않는,
   에어로졸 발생 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 열전소자는 상기 수용 공간의 적어도 일부분을 감싸는 형태로 상기 하우징의 내면에 배치되는,
   에어로졸 발생 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 에어로졸 발생 물품이 상기 수용 공간에 수용됨에 따라 상기 에어로졸 발생 물품의 내부로 삽입되는 세장형의 열전도체를 더 포함하고,
   상기 열전도체는 상기 열전소자와 열적으로 결합되어 상기 열전소자에서 발생된 열을 상기 에어로졸 발생 물품으로 전도함으로써 상기 에어로졸을 발생시키는,
   에어로졸 발생 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 열전소자는 상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 매질부 하류 부근을 가열하도록 배치된 제1 열전소자와 상기 매질부의 상류 부근을 가열하도록 배치된 제2 열전소자를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 제1 열전소자의 가열 온도가 상기 제2 열전소자보다 높도록 제어하는,
   에어로졸 발생 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 열전소자는 상기 수용된 에어로졸 발생 물품의 매질부 상류 부근을 가열하도록 배치되고,
   상기 매질부의 하류 부근을 냉각하도록 배치된 다른 열전소자를 더 포함하는,
   에어로졸 발생 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 발생된 에어로졸을 냉각하도록 배치된 다른 열전소자를 더 포함하는,
   에어로졸 발생 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 열전소자의 가열 온도가 기준 온도 이상이라는 판단에 응답하여, 상기 열전소자의 동작 모드를 가열 모드에서 냉각 모드로 전환시키는,
   에어로졸 발생 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 열전소자의 가열 온도가 기준 온도 이상이라는 판단에 응답하여, 가열 모드와 냉각 모드를 번갈아가며 상기 열전소자를 동작시키는,
   에어로졸 발생 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    퍼프 횟수가 기준 횟수 이상이라는 판단에 응답하여, 상기 열전소자의 동작 모드를 가열 모드에서 냉각 모드로 전환시키는,
    에어로졸 발생 장치.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    퍼프 횟수가 기준 횟수 이상이라는 판단에 응답하여, 가열 모드와 냉각 모드로 번갈아가며 상기 열전소자를 동작시키는,
    에어로졸 발생 장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    흡연 종료가 감지됨에 응답하여, 상기 열전소자를 냉각 모드로 동작시키는,
    에어로졸 발생 장치.
13. 삭제
14. 외관을 형성하고 에어로졸 발생 물품을 수용하는 수용 공간을 구비하는 하우징;
    상기 수용 공간에 수용된 상기 에어로졸 발생 물품의 매질부를 가열함으로써 에어로졸을 발생시키는 가열 요소;
    상기 매질부의 하류 부근을 가열 또는 냉각시키도록 배치된 열전소자; 및
    상기 열전소자를 제어하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 열전소자를 가열 모드로 동작시키고,
    특정 조건이 만족됨에 응답하여 상기 열전소자의 동작 모드를 가열 모드에서 냉각 모드로 전환시키는,
    에어로졸 발생 장치.
15. 삭제
16. 제14 항에 있어서,
    상기 발생된 에어로졸을 냉각하도록 배치된 다른 열전소자를 더 포함하는,
    에어로졸 발생 장치.

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