KR102467839B1 - 자동으로 가열 동작을 수행하는 에어로졸 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

일부 실시예에 따르면, 에어로졸 생성 장치의 수용 공간에 궐련이 삽입되었는지 여부를 감지하는 궐련 삽입 감지 센서, 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 가열부, 에어로졸 생성 장치 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 온도들을 측정하는 온도 센싱부, 및 궐련 삽입 감지 센서에 의해 수용 공간에 삽입된 궐련이 감지되는 경우, 온도 센싱부에 의해 측정된 온도들에 기초하여 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단하고, 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 과열 상태가 해제될 때까지 대기한 후 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행하는 제어부를 포함하는, 에어로졸 생성 장치가 제공될 수 있다.

Description

자동으로 가열 동작을 수행하는 에어로졸 생성 장치{AEROSOL GENERATING APPARATUS PERFORMING HEATING OPERATION AUTOMATICALLY}
본 개시는 자동으로 가열 동작을 수행하는 에어로졸 생성 장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성하는 방법이 아닌, 에어로졸 생성 장치를 이용하여 궐련 또는 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써 에어로졸을 생성하는 시스템에 관한 수요가 증가하고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2002-0080005호(2002.10.21.)
사용자가 에어로졸 생성 장치를 이용하여 복수 개의 궐련들을 연속적으로 흡연하는 경우, 에어로졸 생성 장치 내부의 온도가 지나치게 증가함에 따라 에어로졸 생성 장치는 과열 상태가 될 수 있다. 에어로졸 생성 장치가 과열 상태임에도 추가적인 가열 동작이 수행되면, 에어로졸 생성 장치 내부의 하드웨어 부품들이 손상되거나, 안전 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인 경우 추가적인 가열 동작이 방지될 필요가 있다.
다만, 별도의 외부의 입력이 없이도 궐련 삽입을 감지하여 자동으로 가열 동작을 수행하는 에어로졸 생성 장치에 있어서, 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단됨에 따라 가열 동작이 방지된다면, 사용자는 궐련의 문제로 가열 동작이 수행되지 않는 것인지, 아니면 에어로졸 생성 장치의 문제로 가열 동작이 수행되는 것인지 여부를 정확히 알기 어려울 수 있다. 이에 따라, 사용자는 궐련의 문제로 가열 동작이 수행되지 않는 것으로 오인할 수 있고, 정상적인 궐련을 버리게 될 수 있다. 또한, 사용자가 에어로졸 생성 장치의 문제로 가열 동작이 수행되지 않는 것임을 인지한다 하더라도, 흡연을 하기 위해서는 궐련을 추출하였다가 다시 에어로졸 생성 장치에 삽입한다거나, 버튼을 다시 누르는 등의 번거로운 동작이 사용자에게 추가적으로 요구될 수 있다.
다양한 실시예들은 전술한 문제점들을 개선하기 위한 방안으로서, 자동으로 가열 동작을 수행하는 에어로졸 생성 장치를 제공하고자 한다. 본 개시가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 일 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 상기 에어로졸 생성 장치의 수용 공간에 궐련이 삽입되었는지 여부를 감지하는 궐련 삽입 감지 센서; 상기 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 가열부; 상기 에어로졸 생성 장치 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 온도들을 측정하는 온도 센싱부; 및 상기 궐련 삽입 감지 센서에 의해 상기 수용 공간에 삽입된 궐련이 감지되는 경우, 상기 온도 센싱부에 의해 측정된 온도들에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단하고, 상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 상기 과열 상태가 해제될 때까지 대기한 후 상기 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 측면에 따른 에어로졸 생성 장치는, 상기 에어로졸 생성 장치의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 가열부; 상기 가열부의 하측에 상면이 대향하도록 배치되고, 상기 가열부에 전력을 공급하기 위한 배터리; 상기 배터리의 전면 또는 배면에 인접하게 배치되는 제1 써미스터; 상기 가열부와 상기 배터리 사이에 배치되는 제2 써미스터; 및 상기 제1 써미스터 및 상기 제2 써미스터에 의해 측정된 온도들에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단하고, 상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 상기 과열 상태가 해제될 때까지 대기한 후 상기 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행하는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함할 수 있다.
본 개시는 에어로졸 생성 장치를 제공할 수 있다. 구체적으로, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 궐련 삽입 감지 센서에 의해 수용 공간에 삽입된 궐련이 감지되는 경우, 온도 센싱부에 의해 측정된 온도들에 기초하여 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단하고, 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 과열 상태가 해제될 때까지 대기한 후 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 과열 상태가 해제될 때까지 대기하다가 과열 상태가 해제되면 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다. 따라서, 흡연을 위한 추가적인 동작이 사용자에게 요구되지 않으며, 사용자 편의성이 증대될 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 과열 상태라고 판단되는 경우, 잠시 후 가열 동작이 수행된다는 알림을 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 흡연을 하기 위해 궐련을 추출하였다가 다시 삽입한다거나, 버튼을 다시 누르는 등의 불필요한 동작을 수행하지 않을 수 있다.
또한, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 온도들을 측정하고, 측정된 온도들에 대한 정보를 종합하여 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 배터리의 전면 또는 배면에 인접하게 배치되는 제1 써미스터, 및 가열부와 배터리 사이에 배치되는 제2 써미스터에 의해 측정된 온도들에 기초하여 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부가 보다 정확하게 판단될 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 일부 실시예에 따른 온도 센싱부의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 온도 센싱부의 배치 구조를 설명하기 위한 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 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 시스템은 에어로졸 생성 장치(10) 및 궐련(15)을 포함할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련(15)이 삽입되는 수용 공간을 포함할 수 있고, 수용 공간에 삽입된 궐련(15)을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 궐련(15)은 에어로졸 생성 물품의 일종으로서, 에어로졸 생성 물질을 포함할 수 있다. 한편, 도 1에는 설명의 편의를 위해 에어로졸 생성 장치(10)가 궐련(15)과 함께 사용되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시에 불과할 뿐이다. 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련(15)이 아니더라도 임의의 적절한 에어로졸 생성 물품과 함께 사용될 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(110), 제어부(120), 서셉터(130), 유도 코일 (140) 및 궐련 삽입 감지 센서(150)를 포함할 수 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 구조는 도 1에 도시된 것에 한정되지 않는다. 에어로졸 생성 장치(10)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.
배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(110)는 유도 코일(140)이 가변 자기장을 발생시킬 수 있도록 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(110)는 에어로졸 생성 장치(10) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들, 예를 들어, 각종 센서들(미도시), 사용자 인터페이스(미도시), 메모리(미도시) 및 제어부(120)의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(110)는 충전이 가능한 배터리이거나 일회용 배터리일 수 있다. 예를 들어, 배터리(110)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(10)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 예를 들어, 제어부(120)는 배터리(110), 서셉터(130), 유도 코일(140) 및 궐련 삽입 감지 센서(150)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(10)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(120)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(10)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(120)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, 프로세서가 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
서셉터(130)는 가변 자기장이 인가됨에 따라 가열되는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서셉터(130)는 금속 또는 탄소를 포함할 수 있다. 서셉터(130)는 페라이트(ferrite), 강자성 합금(ferromagnetic alloy), 스테인리스강(stainless steel) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 서셉터(130)는 흑연(graphite), 몰리브덴(molybdenum), 실리콘 카바이드(silicon carbide), 니오븀(niobium), 니켈 합금(nickel alloy), 금속 필름(metal film), 지르코니아(zirconia) 등과 같은 세라믹, 니켈(Ni)이나 코발트(Co) 등과 같은 전이 금속, 붕소(B)나 인(P)과 같은 준금속 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 예에서, 서셉터(130)는 관형 또는 원통형일 수 있고, 궐련(15)이 삽입되는 수용 공간을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 궐련(15)이 에어로졸 생성 장치(10)의 수용 공간에 삽입되면, 서셉터(130)는 궐련(15)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 따라서, 외부의 서셉터(130)로부터 전달되는 열에 의해 궐련(15) 내의 에어로졸 생성 물질의 온도가 증가될 수 있다.
유도 코일(140)은 배터리(110)로부터 전력이 공급됨에 따라 가변 자기장을 발생시킬 수 있다. 유도 코일(140)에 의해 발생된 가변 자기장은 서셉터(130)에 인가될 수 있고, 이에 따라, 서셉터(130)가 가열될 수 있다. 제어부(120)의 제어에 의해 유도 코일(140)에 공급되는 전력이 조정될 수 있고, 서셉터(130)가 가열되는 온도가 적절하게 유지될 수 있다.
궐련 삽입 감지 센서(150)는 에어로졸 생성 장치(10)의 수용 공간에 궐련(15)이 삽입되었는지 여부를 감지할 수 있다. 일 예에서, 궐련(15)은 알루미늄과 같은 금속 물질을 포함할 수 있고, 궐련 삽입 감지 센서(150)는 궐련(15)이 수용 공간에 삽입됨에 따라 발생되는 자기장 변화를 감지하는 인덕티브 센서일 수 있다. 다만, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 궐련 삽입 감지 센서(150)는 광 센서, 온도 센서, 저항 센서 등일 수도 있다.
제어부(120)는 궐련 삽입을 감지할 경우, 추가적인 외부의 입력이 없이도 자동으로 가열 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 궐련 삽입 감지 센서(150)를 이용하여 궐련(15)이 삽입되었음을 감지하면, 배터리(110)가 유도 코일(140)로 전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 유도 코일(140)에 의해 가변 자기장이 발생됨에 따라 서셉터(130)가 가열될 수 있다. 따라서, 서셉터(130) 내부에 배치되는 궐련(15)이 가열될 수 있고, 에어로졸이 발생될 수 있다.
한편, 에어로졸 생성 장치(10)는 배터리(110), 제어부(120), 서셉터(130), 유도 코일 (140) 및 궐련 삽입 감지 센서(150) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 궐련 삽입 감지 센서(150) 외에 다른 센서들(예를 들어, 온도 감지 센서, 퍼프 감지 센서 등), 사용자 인터페이스 및 메모리를 더 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스는 사용자에게 에어로졸 생성 장치(10)의 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다. 사용자 인터페이스는 시각 정보를 출력하는 디스플레이 또는 램프, 촉각 정보를 출력하는 모터, 소리 정보를 출력하는 스피커, 및 사용자로부터 입력된 정보를 수신하거나 사용자에게 정보를 출력하는 입/출력(I/O) 인터페이싱 수단들(예를 들어, 버튼 또는 터치스크린)을 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스는 데이터 통신을 하거나 충전 전력을 공급받기 위한 단자들, 외부 디바이스와 무선 통신(예를 들어, WI-FI, WI-FI Direct, Bluetooth, BLE(Bluetooth Low Energy), NFC(Near-Field Communication) 등)을 수행하기 위한 통신 인터페이싱 모듈 등의 다양한 인터페이싱 수단들을 포함할 수 있다.
다만, 에어로졸 생성 장치(10)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스 예시들 중 일부만이 취사 선택되어 구현될 수도 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(10)에는 위의 예시된 다양한 사용자 인터페이스 예시들 중 적어도 일부가 조합되어 구현될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 전면에 시각 정보를 출력하면서 사용자 입력도 수신 가능한 터치 스크린 디스플레이를 포함할 수 있다. 터치 스크린 디스플레이는 지문 센서를 포함할 수 있고, 지문 센서에 의해 사용자 인증이 수행될 수 있다.
메모리는 에어로졸 생성 장치(10) 내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 메모리는 제어부(120)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 메모리는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등의 다양한 종류들로 구현될 수 있다. 메모리에는 에어로졸 생성 장치(10)의 동작 시간, 최대 퍼프 횟수, 현재 퍼프 횟수, 적어도 하나의 온도 프로파일 및 사용자의 흡연 패턴에 대한 데이터 등이 저장될 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(20)는 궐련 삽입 감지 센서(210), 가열부(220), 온도 센싱부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(20)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(20)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 한편, 도 2의 궐련 삽입 감지 센서(210) 및 제어부(240)는 도 1의 궐련 삽입 감지 센서(150) 및 제어부(120)에 대응될 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
궐련 삽입 감지 센서(210)는 에어로졸 생성 장치(20)의 수용 공간에 궐련이 삽입되었는지 여부를 감지할 수 있다. 일 예에서, 궐련 삽입 감지 센서(210)는 궐련이 수용 공간에 삽입됨에 따라 발생되는 자기장 변화를 감지하는 인덕티브 센서를 포함할 수 있다. 이 경우 궐련은 인덕티브 센서에 의해 감지될 수 있는 물질, 예를 들어, 금속을 포함할 수 있다. 또한, 궐련 삽입 감지 센서(210)는 궐련에 포함되는 금속의 종류을 구별할 수 있고, 이에 기초하여 궐련의 정품 여부 또는 종류를 확인할 수 있다.
가열부(220)는 에어로졸 생성 장치(20)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 하드웨어 구성을 의미할 수 있다. 가열부(220)는 유도 가열 방식을 이용하여 궐련을 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열부(220)는 가변 자기장을 발생시키기 위한 유도 코일 및 가변 자기장에 의해 가열되는 서셉터를 포함할 수 있다. 가열부(220)에 포함되는 유도 코일 및 서셉터는 각각 도 1의 서셉터(130) 및 유도 코일(140)에 대응되므로, 중복되는 설명은 생략한다.
온도 센싱부(230)는 에어로졸 생성 장치(20) 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 온도들을 측정할 수 있다. 예를 들어, 온도 센싱부(230)는 가열부(220)에 전력을 공급하기 위한 배터리의 전면 또는 배면에 인접하게 배치되는 제1 써미스터(thermistor) 및 가열부(220)와 배터리 사이에 배치되는 제2 써미스터를 포함할 수 있다. 또한, 온도 센싱부(230)는 가열부(220)에 인접하게 배치되는 온도 센서 및 배터리의 하면 부근에 배치되는 온습도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 온도 센싱부(230)에 포함되는 써미스터 또는 온도 센서의 구체적인 배치 구조는 이하 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명할 것이다.
제어부(240)는 궐련 삽입 감지 센서(210)에 의해 수용 공간에 삽입된 궐련이 감지되는 경우, 온도 센싱부(230)에 의해 측정된 온도들에 기초하여 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 과열 상태란 추가적인 가열 동작이 수행되면, 에어로졸 생성 장치(20) 내부의 하드웨어 부품들이 손상되거나, 안전 문제가 발생될 것으로 예상되는 상태를 의미할 수 있다. 일 예에서, 사용자가 에어로졸 생성 장치(20)를 이용하여 복수 개의 궐련들을 연속적으로 흡연하는 경우, 에어로졸 생성 장치(20) 내부의 온도가 지나치게 증가함에 따라 에어로졸 생성 장치(20)는 과열 상태가 될 수 있다.
제어부(240)는 온도 센싱부(230)를 이용하여 에어로졸 생성 장치(20) 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 온도들을 측정하고, 측정된 온도들에 대한 정보를 종합하여 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태인지 여부가 보다 정확하게 판단될 수 있다. 한편, 제어부(240)가 측정된 온도들에 대한 정보를 종합하는 방식은 다양할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 온도 센싱부(230)로부터 측정된 온도들의 총합 또는 가중합계가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태라고 판단할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제어부(240)는 온도 센싱부(230)로부터 측정된 온도들 중 가장 낮은 온도가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태라고 판단할 수도 있다.
제어부(240)는 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태라고 판단되는 경우, 과열 상태가 해제될 때까지 대기한 후 가열부(220)를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다. 제어부(240)는 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태라고 판단되는 경우, 온도 센싱부(230)로부터 측정된 온도들에 기초하여 과열 상태가 해제되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(240)는 기 설정된 주기로 온도 센싱부(230)로부터 측정되는 온도들을 계속해서 모니터링할 수 있고, 모니터링된 온도들에 대한 정보를 종합하여 과열 상태가 해제되었는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(240)는 과열 상태가 해제되었다고 판단되는 경우, 외부의 입력이 없어도 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다. 이와 같이, 제어부(240)는 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태라고 판단되는 경우, 과열 상태가 해제될 때까지 대기하다가 과열 상태가 해제되면 가열부(220)를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다. 따라서, 흡연을 위한 추가적인 동작이 사용자에게 요구되지 않으며, 사용자 편의성이 증대될 수 있다.
또한, 제어부(240)는 과열 상태라고 판단되는 경우, 잠시 후 가열 동작이 수행된다는 알림을 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 흡연을 하기 위해 궐련을 추출하였다가 다시 삽입한다거나, 버튼을 다시 누르는 등의 불필요한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 한편, 알림은 에어로졸 생성 장치(20)에 구비되는 터치 스크린 디스플레이를 통해 사용자에게 제공될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 제어부(240)는 에어로졸 생성 장치(20)의 과열 상태가 해제되면, 가열 동작이 가능한 상태라는 알림을 사용자에게 제공할 수도 있다. 일 예에서, 제어부(240)는 온도 센싱부(230)로부터 측정된 온도들에 기초하여 과열 상태가 해제될 때까지 걸리는 시간을 예측하고, 예측된 시간을 디스플레이할 수 있다. 한편, 제어부(240)는 에어로졸 생성 장치(20)가 과열 상태가 아니라고 판단되는 경우, 별도의 외부의 입력이 없더라도 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른 에어로졸 생성 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치의 동작 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(10) 또는 에어로졸 생성 장치(20)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 및 도 2의 에어로졸 생성 장치(10) 또는 에어로졸 생성 장치(20)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 3의 에어로졸 생성 장치의 동작 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
단계 310에서, 에어로졸 생성 장치는 궐련이 본체의 수용 공간에 삽입되었는지 여부를 판단할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 궐련이 본체의 수용 공간에 삽입되지 않았다고 판단하는 경우, 궐련이 본체의 수용 공간에 삽입될 때까지 대기할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 기 설정된 주기에 따라 반복하여 단계 310을 수행할 수 있고, 궐련의 삽입으로 인해 발생되는 변화에 기초하여 일회적으로 단계 310을 수행할 수도 있다. 에어로졸 생성 장치는 궐련이 본체의 수용 공간에 삽입되었다고 판단되는 경우, 단계 320을 수행할 수 있다.
단계 320에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 에어로졸 생성 장치가 과열 상태가 아니라고 판단되는 경우, 에어로졸 생성 장치는 단계 330을 수행하고, 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 에어로졸 생성 장치는 단계 340을 수행할 수 있다.
단계 330에서, 에어로졸 생성 장치는 가열 동작을 수행할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 추가적인 외부의 입력이 없더라도 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
단계 340에서, 에어로졸 생성 장치는 가열 동작을 수행하지 않고, 대기할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치의 과열 상태가 해제될 때까지 가열 동작을 대기할 수 있다.
단계 350에서, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 계속해서 모니터링할 수 있다. 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치가 여전히 과열 상태라고 판단되는 경우, 계속해서 가열 동작을 대기할 수 있다(단계 340). 한편, 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치의 과열 상태가 해제되었다고 판단되는 경우, 가열 동작을 수행할 수 있다(단계 330).
도 4는 일부 실시예에 따른 온도 센싱부의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에는 에어로졸 생성 장치(40)를 측면 방향에서 바라 본 단면도가 개략적으로 도시되어 있다. 한편, 본 명세서에서는 가열부(410)가 배터리(420)의 상측에 배치되고, PCB(450)를 구성하는 부분들 중 길이가 긴 부분이 배터리(420)의 전면과 대향하여 배치된다는 관점에 기초하여 구성요소들의 위치관계를 설명하였으나, 구성요소들의 위치관계는 에어로졸 생성 장치(40)를 바라보는 관점에 따라 상이할 수 있다.
도 4를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(40)는 가열부(410), 배터리(420), PCM(Protection Circuit Module)(425), 제1 써미스터(430), 제2 써미스터(440) 및 PCB(Printed Circuit Board)(450)를 포함할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 에어로졸 생성 장치(40)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(40)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
가열부(410)는 에어로졸 생성 장치(40)의 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 구성이다. 도 4의 가열부(410)는 도 2의 가열부(220)에 대응되므로, 중복되는 설명은 생략한다. 한편, 가열부(410)는 복수의 하드웨어 구성들(예를 들어, 서셉터 및 유도 코일)을 포함할 수 있으나, 설명의 편의를 위해 도 4에서는 하나의 블록으로 도시하였다.
배터리(420)는 가열부(410)의 하측에 상면이 대향하도록 배치되고, 가열부(410)에 전력을 공급하기 위한 구성이다. 도 4에서는 생략되어 있으나, 배터리(420)와 가열부(410)는 전기적으로 연결될 수 있다. 배터리(420)는 PCB(450)를 통해 가열부(410)와 연결될 수도 있고, 가열부(410)와 직접 연결될 수도 있다.
PCM(425)은 배터리(420)의 상면에 인접하도록 배치될 수 있다. PCM(425)은 배터리(420) 보호하기 위한 회로로서, 배터리(420)의 과충전 및 과방전을 방지할 수 있다. 또한, PCM(425)은 배터리(420)에 과전류가 흐르는 것을 방지하고, 배터리(420)와 연결된 회로에 단락이 발생되는 경우, 전로를 차단할 수 있다.
제1 써미스터(430)는 온도 변화로 인해 전기 저항값이 민감하게 변화하는 저항체로서, 온도를 센싱하기 위해 이용될 수 있다. 제1 써미스터(430)는 배터리(420)의 상면에 배치되는 PCM과 전기적으로 연결될 수 있고, PCM 회로를 통해 제1 써미스터(430)를 이용해 측정된 정보가 PCB(450)로 전달될 수 있다.
한편, 제1 써미스터(430)는 배터리(420)의 전면 또는 배면에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 써미스터(430)는 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리(420)의 배면에 인접하게 배치될 수 있다. 제1 써미스터(430)는 배터리(420)의 전면 또는 배면의 중심부와 인접하게 배치될 수 있다. 배터리(420)의 전면 또는 배면의 중심부는 배터리(420)에서 가장 높은 온도를 갖는 부분에 대응되는바, 배터리(420)의 손상 또는 폭발에 가장 영향을 많이 주는 부분에 해당한다. 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(40)는 제1 써미스터(430)를 이용하여 배터리(420)의 손상 또는 폭발에 가장 영향을 많이 주는 부분의 온도를 측정할 수 있고, 측정된 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치(40)의 과열 상태 여부가 결정될 수 있다.
제2 써미스터(440)는 가열부(410)와 배터리(420) 사이에 배치될 수 있다. 가열부(410)와 배터리(420) 사이는 에어로졸 생성 장치(40) 내에서 가장 온도가 높은 부분에 대응되는바, 에어로졸 생성 장치(40)의 전체적인 과열 상태를 판단하기에 적합한 부분에 해당한다. 한편, PCB(450)의 적어도 일 부분은 가열부(410)와 배터리(420) 사이를 가로지르도록 연장되고, 제2 써미스터(440)는 가열부(410)와 배터리(420) 사이를 가로지르도록 연장되는 PCB(450)의 상기 적어도 일 부분과 인접하게 배치될 수 있다.
PCB(450)는 도 1의 제어부(120) 또는 도 2의 제어부(240)에 대응되는 구성으로서, 제1 써미스터(430) 및 제2 써미스터(440)에 의해 측정된 온도들에 기초하여 에어로졸 생성 장치(40)가 과열 상태인지 여부를 판단하고, 에어로졸 생성 장치(40)가 과열 상태라고 판단되는 경우, 과열 상태가 해제될 때까지 대기한 후 가열부(410)를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(40)는 에어로졸 생성 장치(40) 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 온도들을 측정하고, 측정된 온도들에 대한 정보를 종합하여 에어로졸 생성 장치(40)가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치(40)가 과열 상태인지 여부가 보다 정확하게 판단될 수 있고, 이러한 판단에 기초하여 에어로졸 생성 장치(40) 내부의 하드웨어 부품들이 손상되거나, 안전 문제가 발생되는 것이 효과적으로 방지될 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 온도 센싱부의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어로졸 생성 장치(50)는 가열부(510), 배터리(520), PCM(525), 제1 써미스터(530), 제2 써미스터(540) 및 PCB(550) 외에 온도 센서(560) 및 온습도 센서(570)를 더 포함할 수 있다. 도 5의 가열부(510), 배터리(520), PCM(525), 제1 써미스터(530), 제2 써미스터(540) 및 PCB(550)는 각각 도 4의 가열부(410), 배터리(420), PCM(425), 제1 써미스터(430), 제2 써미스터(440) 및 PCB(450)에 대응된다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
온도 센서(560)는 가열부(510)에 인접하게 배치되어 가열부(510)의 온도를 직간접적으로 측정할 수 있다. 가열부(510)는 에어로졸 생성 장치(50)에 삽입된 궐련에 가장 많은 영향을 주는 부분으로서, 가열부(510)의 온도에 따라 궐련으로부터 생성되는 에어로졸의 특성이 변경될 수 있다. 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(50)는 온도 센서(560)를 이용하여 측정된 가열부(510)의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치(40)가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 추가적인 가열 동작이 수행되더라도 에어로졸 생성 장치(40) 내부의 하드웨어 부품들이 손상되지 않을 것으로 예상되는 상태라도, 궐련으로부터 발생되는 에어로졸의 특성에 좋지 않은 영향을 줄 것으로 예상되는 상태라면 과열 상태로 판단될 수 있다.
온습도 센서(570)는 배터리(520)의 하면 부근에 배치되어 온도 또는 습도를 측정할 수 있다. 배터리(520)의 하면 부근은 가열부(510)에 의한 영향을 가장 적게 받는 부분으로서, 에어로졸 생성 장치(50)의 외관을 구성하는 외부 하우징의 온도가 반영되는 부분에 해당할 수 있다. 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(50)는 온습도 센서(570)를 이용하여 측정된 배터리(520)의 하면 부근의 온도에 기초하여 에어로졸 생성 장치(50)가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 따라서, 에어로졸 생성 장치(50)는 에어로졸 생성 장치(50)의 외부 발열이 지나치게 높아진 상태를 과열 상태로 판단할 수 있다.
PCB(550)는 제1 써미스터(530), 제2 써미스터(540), 온도 센서(560) 및 온습도 센서(570) 중 적어도 둘 이상으로부터 측정된 온도들에 기초하여 에어로졸 생성 장치(50)가 과열 상태인지 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이, 본 개시에 따른 에어로졸 생성 장치(50)는 에어로졸 생성 장치(50) 내부의 하드웨어 부품들의 손상 가능성, 궐련으로부터 발생되는 에어로졸의 특성, 외부 발열로 인한 안전 문제의 발생 가능성 등을 종합적으로 고려하여 과열 상태를 판단할 수 있고, 이에 따라, 에어로졸 생성 장치(50)가 최적의 상태로 유지될 수 있다.
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.
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.
10: 에어로졸 생성 장치 440: 제2 써미스터
15: 궐련 450: PCB
110: 배터리 50: 에어로졸 생성 장치
120: 제어부 510: 가열부
130: 서셉터 520: 배터리
140: 유도 코일 525: PCM
150: 궐련 삽입 감지 센서 530: 제1 써미스터
20: 에어로졸 생성 장치 540: 제2 써미스터
210: 궐련 삽입 감지 센서 550: PCB
220: 가열부 560: 온도 센서
230: 온도 센싱부 570: 온습도 센서
240: 제어부
40: 에어로졸 생성 장치
410: 가열부
420: 배터리
425: PCM
430: 제1 써미스터

Claims (10)

  1. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치의 수용 공간에 궐련이 삽입되었는지 여부를 감지하는 궐련 삽입 감지 센서;
    상기 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 가열부;
    상기 에어로졸 생성 장치 내부의 적어도 둘 이상의 위치들에서 상기 에어로졸 생성 장치의 과열 상태를 판단하는데 이용되는 온도들을 측정하는 온도 센싱부; 및
    상기 수용 공간에 상기 궐련이 삽입되는 것을 트리거로 하여, 상기 온도 센싱부에 의해 측정된 온도들에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단하고,
    상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 상기 온도 센싱부에 의해 측정되는 온도들을 계속해서 모니터링하고, 상기 과열 상태가 해제되었다고 판단되면, 추가적인 입력이 없이도 상기 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 온도 센싱부로부터 측정된 온도들의 가중합계가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 에어로졸 생성 장치가 상기 과열 상태라고 판단하는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태가 아니라고 판단되는 경우, 상기 가열 동작을 자동으로 수행하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 잠시 후 가열 동작이 수행된다는 알림을 디스플레이하는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 가열부에 전력을 공급하기 위한 배터리를 더 포함하고,
    상기 온도 센싱부는,
    상기 배터리의 전면 또는 배면에 인접하게 배치되는 제1 써미스터(thermistor) 및 상기 가열부와 상기 배터리 사이에 배치되는 제2 써미스터를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 온도 센싱부는,
    상기 가열부에 인접하게 배치되는 온도 센서 및 상기 배터리의 하면 부근에 배치되는 온습도 센서 중 적어도 하나를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 궐련 삽입 감지 센서는 상기 궐련이 상기 수용 공간에 삽입됨에 따라 발생되는 자기장 변화를 감지하는 인덕티브 센서를 포함하고,
    상기 가열부는 가변 자기장을 발생시키기 위한 유도 코일 및 상기 가변 자기장에 의해 가열되는 서셉터(susceptor)를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치의 수용 공간에 궐련이 삽입되었는지 여부를 감지하는 궐련 삽입 감지 센서;
    상기 수용 공간에 삽입된 궐련을 가열하기 위한 가열부;
    상기 가열부의 하측에 상면이 대향하도록 배치되고, 상기 가열부에 전력을 공급하기 위한 배터리;
    상기 배터리의 전면 또는 배면에 인접하게 배치되는 제1 써미스터;
    상기 가열부와 상기 배터리 사이에 배치되는 제2 써미스터; 및
    상기 수용 공간에 상기 궐련이 삽입되는 것을 트리거로 하여, 상기 제1 써미스터 및 상기 제2 써미스터에 의해 측정된 온도들에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태인지 여부를 판단하고,
    상기 에어로졸 생성 장치가 과열 상태라고 판단되는 경우, 상기 제1 써미스터 및 상기 제2 써미스터에 의해 측정되는 온도들을 계속해서 모니터링하고, 상기 과열 상태가 해제되었다고 판단되면, 추가적인 입력이 없이도 상기 가열부를 이용한 가열 동작을 자동으로 수행하는 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하고,
    상기 PCB는,
    상기 제1 써미스터 및 상기 제2 써미스터로부터 측정된 온도들의 가중합계가 기 설정된 임계값 이상인 경우, 상기 에어로졸 생성 장치가 상기 과열 상태라고 판단하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 써미스터는 상기 배터리의 전면 또는 배면의 중심부와 인접하게 배치되고,
    상기 배터리의 상면에 배치되는 PCM(Protection Circuit Module)과 전기적으로 연결되는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 PCB의 적어도 일 부분은 상기 가열부와 상기 배터리 사이를 가로지르도록 연장되고,
    상기 제2 써미스터는 상기 가열부와 상기 배터리 사이를 가로지르도록 연장되는 상기 PCB의 상기 적어도 일 부분과 인접하게 배치되는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 장치는,
    상기 가열부에 인접하게 배치되는 온도 센서 및 상기 배터리의 하면 부근에 배치되는 온습도 센서를 더 포함하고,
    상기 PCB는,
    상기 제1 써미스터, 상기 제2 써미스터, 상기 온도 센서 및 상기 온습도 센서 중 적어도 둘 이상으로부터 측정된 온도들에 기초하여 상기 에어로졸 생성 장치가 상기 과열 상태인지 여부를 판단하는, 에어로졸 생성 장치.
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