KR102472386B1

KR102472386B1 - 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템

Info

Publication number: KR102472386B1
Application number: KR1020167025472A
Authority: KR
Inventors: 라파엘 홀즈헤르
Original assignee: 필립모리스 프로덕츠 에스.에이.
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2022-12-01
Also published as: US10333330B2; HK1258719A1; KR20220166358A; SG11201605888QA; AU2015252164B2; PL3769635T3; EP3136889A1; EP3769635A1; JP6643245B2; PL3136889T3; US20210329974A1; CN116473310A; MX2016014079A; MY188106A; EP3769635B1; KR20160147253A; RU2018140959A; RU2676256C2; CN116491720A; HUE036978T2

Abstract

본 발명은 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다. 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템은, 재충전가능 전력 공급부를 포함하는 충전 장치, 및 재충전가능 전력 공급부를 포함하는 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치, 및 적어도 하나의 전기 가열 요소를 포함하고 있다. 방법은, 충전 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계; 주변 온도에 따라, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계; 및 결정된 충전 전류로 상기 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하는 단계를 포함하고 있다. 또한 본 발명은 방법을 수행하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다.

Description

전기 가열식 에어로졸 발생 시스템{AN ELECTRICALLY HEATED AEROSOL-GENERATING SYSTEM}

본 발명은, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템을 제어하는 방법, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 제어하는 방법, 및 연관된 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템 및 장치에 관한 것이다.

휴대용 장치와 일차 충전 장치를 구비한 이러한 전기 시스템의 일례는 전기 작동식 흡연 시스템이다. 전기 작동식 흡연 시스템은, 말단 점화(lit-end) 흡연 장치에 비해 측류 흡연을 상당히 감소시키는 한편, 흡연 경험 동안 사용자가 흡연 시스템을 선택적으로 기동하게 할 수도 있다. 전기 작동식 흡연 시스템은, 통상적으로, 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품을 수용하기 위한 하우징, 에어로졸을 발생시키는 가열 요소들, 전력 공급부, 및 필요한 전자 회로를 구비한 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있다. 전자 회로는, 예를 들어, 에어로졸 발생 장치의 가열과 충전을 제어하기 위한 회로일 수도 있다. 휴대용 장치와 일차 충전 장치를 구비함으로써, 소형 에어로졸 발생 장치는 유지 및 사용이 쉬운 휴대용 장치라는 장점뿐만 아니라 반복 사용을 위해 에어로졸 발생 장치를 빠르고도 편리하게 재충전하는 능력도 제공하고 있다.

국제공개공보 WO 2014/060267 (2014.04.24.)

이러한 공지의 시스템에도 불구하고, 전력 공급 충전 처리의 속도와 효율을 개선할 필요가 여전히 있다. 즉, 충전 장치의 전력 공급의 충전 및 에어로졸 발생 장치의 전력 공급의 충전이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템을 제어하는 방법을 제공하고 있다. 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템은, 재충전가능 전력 공급부를 포함하는 충전 장치, 및 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는 재충전가능 전력 공급부 및 적어도 하나의 전기 가열 요소를 포함하고 있다. 상기 방법은, 충전 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계, 충전 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계, 및 결정된 충전 전류로 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하는 단계를 포함하고 있다. 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제1 온도 범위 내에 있는 경우, 충전 전류는 약 0.1C 미만이고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제2 온도 범위 내에 있는 경우, 충전 전류는 약 0.1C 초과이며, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부의 충전을 방지한다.

이러한 충전 방법을 제공함으로써, 전력 공급부의 전류 상태에 대하여 매우 큰 충전 전류를 공급함으로 인해 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 손상시킬 위험을 감소시키면서 장치의 재충전가능 전력 공급부가 실질적으로 최적의 비율로 재충전될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충전 장치와 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 개략도를 보여주고 있으며;
도 2는 충전 장치와 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 구비한 본 발명의 시스템을 보여주고 있으며;
도 3은 충전 장치를 충전하기 위한 제어 단계들의 흐름도를 보여주고 있으며;
도 4는 충전 장치를 방전하기 위한 제어 단계들의 흐름도를 보여주고 있으며;
도 5는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 충전하기 위한 제어 단계들의 흐름도를 보여주고 있으며;
도 6은 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 방전하기 위한 제어 단계들의 흐름도를 보여주고 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, “C”라는 용어는 충전 전류를 가리키며, 1C는 1000mAh 재충전가능 전력 공급부에 대하여 1A와 같다. 다시 말하면, 1시간 동안 재충전가능 전력 공급부의 용량이 공급되는 충전 전류이다.

한 구현예에서, 제1 온도 범위는 약 0℃ 내지 약 10℃이고, 제2 온도 범위는 약 10℃ 내지 약 45℃이다.

바람직한 한 구현예에서, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제2 온도 범위 내에 있는 경우, 충전 전류는 약 0.2C이다.

충전 장치의 재충전가능 전력 공급부는 전력 공급부의 빠른 충전이 가능하도록 구성된 것일 수도 있다. 본 구현예에서, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제2 온도 범위 내에 있는 경우, 빠른 충전 전류는 약 1C이다. 방법은, 충전 장치의 전력 공급부가 빠르게 충전되는 것을 요청하는 입력을 사용자로부터 수신하는 단계를 포함하고 있을 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 방법은, 충전 장치 전력 공급부를 재충전하기 위한 전력을 제공하는 입력 전력 공급부의 유형을 결정하는 단계, 및 이에 따라 충전 전류를 결정하는 단계를 포함하고 있을 수도 있다. 예를 들어, 입력 전력 공급부가 재충전가능 전력 공급부를 빠르게 충전하기 위한 충분한 전력을 제공할 수 없다면, 0.2C인 충전 전류를 선택한다.

이러한 점을 고려할 때, 통상의 기술자에 의해 사용되는 전력 공급부의 유형에 따라 제1 및 제2 온도 범위 및 연관된 충전 전류가 변경될 수 있음을 이해할 것이다.

본 방법은, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부가 충전되는 경우, 전력 공급부에 어떤 충전 전류가 제공되고 있는지를 사용자에게 나타내는 단계를 더 포함하고 있을 수도 있다. 어떤 충전 전류가 제공되고 있는지를 나타내는 단계는, 바람직하게, 광, 일련의 광 같은 가시적 표시기; 소리, 또는 일련의 소리; 및 촉각 표시기 중 적어도 하나를 이용한다. 촉각 표시기는 진동 또는 일련의 진동일 수도 있다. 가시적 표시기는 디지털 디스플레이일 수도 있다. 디지털 디스플레이는 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 완전히 충전하는 데 필요한 시간의 추정값을 제공할 수도 있다.

방법은, 바람직하게, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하도록 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 위한 방전 전류를 결정하는 단계, 및 결정된 방전 전류로 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하는 단계를 더 포함하고 있다. 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제3 온도 범위 내에 있는, 방전 전류는 약 0.1C 내지 약 0.3C이고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제4 온도 범위 내에 있는 경우, 방전 전류는 약 0.8C 내지 약 1.2C이고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부의 방전을 방지한다.

이러한 충전 방법을 제공함으로써, 전력 공급부의 전류 상태에 대하여 매우 큰 충전 전투를 제공함으로 인해 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 손상시킬 위험을 감소시키면서 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부가 실질적으로 최적의 비율로 재충전될 수 있다. 이해할 수 있듯이, 충전 장치의 전력 공급부의 방전 전류는, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부의 충전 전류와 실질적으로 등가이다.

한 구현예에서, 제3 온도 범위는 약 -10℃ 내지 약 0℃이고, 제4 온도 범위는 약 0℃ 내지 약 45℃이다.

바람직한 한 구현예에서, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제3 온도 범위 내에 있는 경우, 방전 전류는 약 0.2C이고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제4 온도 범위 내에 있는 경우, 방전 전류는 약 1C이다.

방법은, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부가 방전되는 경우, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 어떤 방전 전류가 제공되고 있는지를 사용자에게 나타내는 단계를 더 포함하고 있을 수도 있다. 어떤 방전 전류가 제공되고 있는지를 나타내는 단계는, 바람직하게, 광 또는 일련의 광 같은 가시적 표시기; 소리 또는 일련의 소리; 및 촉각 표시기 중 적어도 하나를 이용한다. 촉각 표시기는 진동 또는 일련의 진동일 수도 있다. 가시적 표시기는 전자 디스플레이일 수도 있다. 전자 디스플레이는, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부를 완전히 충전하는 데 필요한 시간의 추정값을 제공할 수도 있다.

방법은, 바람직하게, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계, 및 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부에 그 전력 공급부를 재충전하기 위한 충전 전류를 제공하는 단계를 더 포함하고 있다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 약 10C인 충전 전류를 전력 공급부에 제공하고, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위를 벗어난 경우, 충전 전류가 전력 공급부에 공급되는 것을 방지한다.

바람직한 한 구현예에서, 소정의 온도 범위가 약 0℃ 내지 약 35℃인 경우에는 약 10C인 충전 전류가 전력 공급부에 제공되어 있다.

한 구현예에서, 주변 온도를 모니터링하는 단계는, 바람직하게, 분당 약 한 번 내지 분당 약 5번의 빈도로 수행된다. 바람직하게, 주변 온도는 분당 한 번 모니터링된다. 본 구현예에서, 충전 전류를 결정하는 단계는, 모니터링되는 주변 온도의 평균, 바람직하게는, 가중 평균에 따라 수행된다. 평균은 2번, 3번, 4번, 또는 그 이상의 측정을 이용하여 산출될 수 있다. 사용시, 각 연속 측정에 적용되는 가중치는 등차 수열 또는 등비 수열에서 감소될 수 있다.

바람직한 한 구현예에서는, 가중 평균을 사용하며, 가중 평균은, 현재 측정된 주변 온도와 이전 가중 평균을 사용하여 산출된다. 현재 측정에는 약 10% 내지 약 50%의 가중치가 주어지고, 이에 따라 이전 가중 평균에는 약 90% 내지 약 50%의 가중치가 주어진다. 적용되는 가중치는, 바람직하게, 가중치가 재충전가능 전력 공급부의 가열률 또는 냉각률에 대한 근사값을 생성하도록 재충전가능 전력 공급부와 둘러싸고 있는 공기의 전체 열 전달 계수에 따라 선택된다. 초기 가중 평균은 주변 온도의 최초 측정값으로 설정된다.

일 실시예에서, 현재 측정에는 약 20%의 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 약 80%의 가중치가 주어진다. 유리하게, 이러한 가중치 부여는, 본원에서 설명하는 시스템의 재충전가능 전력 공급부의 비교적 느린 가열률 또는 냉각률을 근사화한다.

본 발명의 추가 일 측면에 따르면, 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 제어하는 방법을 제공하고 있다. 장치는, 재충전가능 전력 공급부, 및 적어도 하나의 전기 가열 요소를 포함하고 있다. 추가 측면의 방법은, 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계, 및 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 재충전가능 전력 공급부로부터 가열 요소에 전력을 제공하는 단계를 포함하고 있다. 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우에는, 전력을 가열 요소에 제공하고, 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 없는 경우에는, 전력이 가열 요소에 공급되는 것을 방지한다.

한 구현예에서, 동작가능 온도 범위는 약 10℃ 내지 약 70℃이고, 더욱 바람직하게는 약 12℃ 내지 약 65℃이다. 온도가 동작가능 온도 범위의 하한값 미만인 경우, 가열 요소의 저항은 그 온도가 동작가능 온도 범위 내에 있는 경우의 가열 요소의 저항에 비해 낮다. 따라서, 오옴 법칙에 따르면, 전류 유출은 크고, 크기와 용량을 증가시키지 않는 경우, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부는 필요로 하는 전류를 제공할 수 없다.

재차, 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계는, 바람직하게, 분당 약 한 번 내지 분당 약 5번의 빈도로 수행된다. 바람직하게, 전술한 바와 같이 유사한 가중 평균 처리를 사용한다. 현재 측정에는 약 10% 내지 약 50%의 가중치가 주어지고, 이에 따라 이전 가중 평균에는 약 90% 내지 약 50%의 가중치가 주어진다. 적용되는 가중치는, 바람직하게, 가중치가 재충전가능 전력 공급부의 가열률 또는 냉각률에 대한 근사값을 생성하도록 재충전가능 전력 공급부와 둘러싸고 있는 공기의 전체 열 전달 계수에 따라 선택된다. 또한, 초기 가중 평균은 주변 온도의 최초 측정값으로 설정된다.

일 실시예에서, 현재 측정에는 약 30%의 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 약 70%의 가중치가 주어진다. 유리하게, 이러한 가중치는, 에어로졸 발생 장치의 열저장량이 충전 장치의 열저장량보다 작기 때문에 충전 장치의 가중 평균에 사용되는 전술한 20%/80% 모델보다 효과적으로 에어로졸 발생 장치의 가열률과 냉각률을 모델링한다. 따라서, 에어로졸 발생 장치는 충전 장치보다 빠르게 가열 또는 냉각된다.

본 발명의 추가 측면에 따르면, 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템을 제공하고 있다. 시스템은, 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하고 있다. 장치는, 가열 요소, 및 가열 요소에 전력을 공급하기 위한 재충전가능 전력 공급부를 포함하고 있다. 시스템은, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 수용하도록 구성된 충전 장치를 더 포함하고 있다. 충전 장치는, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 수용하기 위한 공동, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하기 위한 재충전가능 전력 공급부, 충전 장치에 인접하는 주변 온도를 감지하기 위한 온도 센서, 및 충전 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 전력 공급부를 재충전하도록 외부 전력 공급부로부터의 충전 장치 전력 공급부에 대한 전력 공급을 제어하는 제어기를 포함하고 있다. 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제1 범위 내에 있는 경우, 제어기는 약 0.1C 미만인 충전 전류를 제공하도록 구성되어 있고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제2 범위 내에 있는 경우, 제어기는 약 0.1C보다 큰 충전 전류를 제공하도록 구성되어 있고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부의 충전을 방지한다.

이러한 시스템을 제공함으로써, 전력 공급부의 전류 상태에 대하여 매우 큰 충전 전류를 공급함으로 인해 재충전가능 전력 공급부를 손상시킬 위험을 감소시키면서 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부가 실질적으로 최적의 비율로 재충전될 수 있다.

충전 장치의 재충전가능 전력 공급부는 전력 공급부의 빠른 충전이 가능하도록 구성된 것일 수도 있다. 본 구현예에서, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제2 온도 범위 내에 있는 경우, 빠른 충전 전류 는 약 1C이다. 제어기는, 충전 장치의 전력 공급부가 빠르게 충전될 것을 요청하는 입력을 사용자로부터 수신하도록 구성된 것일 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기는, 충전 장치의 전력 공급부를 재충전하기 위한 전력을 제공하는 입력 전력 공급부의 유형을 결정하고 이에 따라 충전 전류를 결정하도록 구성된 것일 수도 있다. 예를 들어, 입력 전력 공급부가 재충전가능 전력 공급부를 빠르게 충전하기 위한 충분한 전력을 제공할 수 없다면, 0.2C인 충전 전류를 선택한다.

바람직하게, 충전 장치는, 재충전가능 전력 공급부를 재충전하기 위한 외부 전력을 수신하기 위한 수단을 포함하고 있다.

충전 장치는, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부가 충전되고 있는 경우, 어떤 충전 전류가 전력 공급부에 제공되고 있는지를 사용자에게 표시하기 위한 표시기를 더 포함하고 있을 수도 있다. 표시기는, 바람직하게, 광 또는 일련의 광 같은 가시적 표시기; 소리 또는 일련의 소리; 및 촉각 표시기 중 적어도 하나를 포함하고 있다. 촉각 표시기는 진동 또는 일련의 진동일 수도 있다. 가시적 표시기는 디지털 디스플레이일 수도 있다. 디지털 디스플레이는 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 완전히 충전하는 데 필요한 시간의 추정값을 제공할 수도 있다.

바람직하게, 충전 장치의 제어기는, 전력 공급부를 재충전하기 위해 충전 장치의 전력 공급부로부터 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부로의 전력 공급을 제어하도록 더 구성되어 있다. 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제3 온도 범위 내에 있는 경우, 제어기는 약 0.1C 내지 약 0.3C인 방전 전류를 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 제공하도록 구성되어 있고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제4 온도 범위 내에 있는 경우, 제어기는 약 0.8C 내지 약 1.2C인 방전 전류를 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 제공하도록 구성되어 있고, 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 제어기는 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부의 방전을 방지하도록 구성되어 있다.

이러한 제어기를 제공함으로써, 전력 공급부의 전류 상태에 대하여 매우 큰 충전 전류를 제공함으로 인해 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 손상시킬 위험을 감소시키면서 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부가 실질적으로 최적의 비율로 재충전될 수 있다. 이해할 수 있듯이, 충전 장치의 전력 공급부의 방전 전류는, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부의 충전 전류와 실질적으로 등가이다.

바람직하게, 충전 장치의 전력 공급부는 리튬 이온 배터리이다. 더욱 바람직하게, 충전 장치의 전력 공급부는 리튬 산화코발트 배터리이다.

바람직하게, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부도 리튬 이온 배터리이다. 더욱 바람직하게, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부는 리튬 인산 철 배터리이다.

충전 장치는, 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부가 방전되고 있을 때 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 어떤 방전 전류가 제공되고 있는지를 사용자에게 표시하기 위한 표시기를 더 포함하고 있을 수도 있다. 표시기는, 바람직하게, 광, 일련의 광 같은 가시적 표시기; 소리, 또는 일련의 소리; 및 촉각 표시기 중 적어도 하나를 포함하고 있다. 촉각 표시기는 진동 또는 일련의 진동일 수도 있다. 가시적 표시기는 전자 디스플레이일 수도 있다. 전자 디스플레이는, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 재충전가능 전력 공급부를 완전히 충전하는 데 필요한 시간의 추정값을 제공할 수도 있다.

충전 장치는, 정보를 사용자에게 나타내는 디스플레이 또는 추가 디스플레이(예를 들어, 디지털 디스플레이)를 포함하고 있을 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이는 흡연 물품 소모, 에너지 사용 또는 기타 정보를 표 시할 수도 있다. 디스플레이는, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부가 언제 흡연 물품을 소모하는 데 사용될 충분한 충전을 갖는지를 더 표시할 수도 있다.

바람직하게, 충전 장치는 하우징 및 하우징에 부착된 뚜껑을 더 포함하고 있다. 뚜껑은, 뚜껑이 폐쇄된 위치에 있는 경우 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 접근할 수 없도록 공동의 개방 말단 위로 폐쇄되도록 구성되어 있다. 충전 장치는, 덮개가 개방된 경우 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 대한 전력 공급을 방지하기 위한 수단을 더 포함하고 있을 수도 있다.

뚜껑은 바람직하게 경첩 뚜껑이다. 바람직하게, 경첩은 전방 벽으로부터 후방 벽으로 하우징의 최상부에 걸쳐 연장된다. 경첩은, 뚜껑을 제1 위치에서 보유하도록 구성된 스프링을 포함하고 있을 수도 있다. 경첩은, 또한, 뚜껑이 제2 위치로부터 제1 위치로 이동되는 경우 뚜껑의 움직임을 댐핑하도록 구성된 댐퍼를 포함하고 있을 수도 있다. 대안으로, 경첩은 뚜껑을 제2 위치에서 보유하도록 구성된 스프링을 포함하고 있을 수도 있다. 이러한 대안에서, 뚜껑은, 바람직하게, 뚜껑을 제1 위치에서 보유하기 위한 수단을 구비하며, 이러한 보유 수단은, 스프링에 의해 뚜껑에 가해지는 힘을 극복하기 위한 충분한 힘을 제공하도록 구성되어 있다.

보유 수단은 적어도 하나의 자석 및 대응하는 적어도 하나의 제일철(ferrous) 소자를 포함하고 있을 수도 있다. 적어도 하나의 자석은 일차 장치의 하우징 내에 제공되고, 제일철 소자는 뚜껑에 제공되어 있다. 대안으로, 보유 수단은 래치형 장치일 수도 있다.

경첩 뚜껑은 하우징의 전체 최상부를 형성할 수도 있다. 이러한 대안에서, 경첩은 뚜껑의 내부에 있을 수 있으며 하우징의 측벽에 인접할 수도 있다.

충전 장치의 하우징은, 바람직하게, 전방 벽, 후방 벽, 최하부 벽, 최상부 벽, 제1 측벽, 및 제2 측벽을 포함하고 있다.

충전 장치와 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 구성요소들의 상대적 위치를 설명하는 데 사용되는 “전방”, “후방”, “상측”, “하측”, “측면”, “최상부”, “최하부”, “좌측”, “우측”이라는 용어들 및 기타 용어들은, 최상부 말단에서 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 수용하도록 구성된 공동의 개구를 갖는, 직립 위치에 있는 충전 장치를 참조한 것이다.

"길이방향"이라는 용어는 최하부로부터 최상부로의 방향 또는 그 반대 방향을 가리킨다. "가로방향"이라는 용어는 상기 길이방향에 수직인 방향을 가리킨다.

충전 장치는, 두 개의 좁은 측벽에 의해 이격된 두 개의 넓은 벽 및 최상부 벽과 최하부 벽을 포함하는 실질적으로 직육면체일 수도 있다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는 바람직하게 세장형이다.

온도 센서는, 바람직하게, 측정 온도와 주변 온도 간의 상관 관계를 개선할 수 있도록 충전 장치 하우징의 벽과 접촉한 상태로 제공되어 있다. 온도 센서는 열전대 또는 서미스터일 수도 있다.

시스템의 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는, 바람직하게, 그 장치에 인접하는 주변 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 더 포함하고 있다. 충전 장치 제어기는, 바람직하게, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 전력 공급부를 재충전하기 위해 충전 장치의 전력 공급부로부터 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부로의 전력 공급을 제어하도록 더 구성되어 있다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 제어기는 약 10C인 충전 전류를 전력 공급부에 제공하도록 구성되어 있고, 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 없는 경우, 제어기는 충전 전류가 전력 공급부에 공급되는 것을 방지하도록 구성되어 있다.

전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 온도 센서는, 바람직하게, 측정 온도와 주변 온도 간의 상관 관계를 개선할 수 있도록 그 장치의 하우징의 벽과 접촉한 상태로 제공되어 있다. 온도 센서는 열전대 또는 서미스터(thermistor)일 수도 있다. 대안으로, 가열 요소를 서미스터로서 사용하여 온도를 측정할 수도 있다.

본 발명의 다른 추가 측면에 따르면, 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 제공하고 있다. 장치는, 가열 요소, 가열 요소에 전력을 공급하기 위한 재충전가능 전력 공급부, 장치에 인접하는 주변 온도를 감지하기 위한 온도 센서, 및 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 전력 공급부로부터 가열 요소로의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기를 포함하고 있다. 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 제어기는 가열 요소에 전력을 제공하도록 구성되어 있고, 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 없는 경우, 제어기는 전력이 가열 요소에 공급되는 것을 방지하도록 구성되어 있다.

장치는, 장치에 인접하는 주변 온도가 언제 소정의 온도 범위 내에 없는지를 표시하기 위한 표시기를 더 포함하고 있을 수도 있다.

바람직하게, 에어로졸 발생 장치는, 에어로졸 발생 물품의 형태로 된 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 설계되고, 흡연 경험 동안 사용자에 의해 유지된다. 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부는, 바람직하게, 에어로졸 발생이 시작되기 전에 에어로졸 형성 기재를 동작 온도까지 가열하는 데 적합하다. 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부도, 에어로졸 발생 동안 에어로졸 형성 기재의 온도를 유지하는 데 적합하다.

에어로졸 발생 장치는, 바람직하게, 말단 점화 궐련보다 약간 큰 크기 또는 유사한 크기로 된다. 따라서, 장치는 말단 점화 궐련과 유사한 방식으로 사용자의 손가락들 사이에서 유지될 수 있다.

에어로졸 발생 기재는, 바람직하게, 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 형태로 된 것이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 형성 기재’는 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 기재에 관한 것이다. 휘발성 화합물은 에어로졸 형성 기재를 가열하여 방출된다. 에어로졸 형성 기재는, 고체 또는 액체일 수도 있고, 또는 고체 성분과 액체 성분 모두를 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 담체나 지지부 상으로 흡착, 코팅, 침지, 또는 그렇지 않으면 로딩될 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 편의상 에어로졸 발생 물품 또는 흡연 물품의 부분일 수도 있다.

에어로졸 형성 기재는 니코틴을 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 담배를 포함하고 있을 수도 있으며, 예를 들면 가열시에 에어로졸 형성 기재로부터 방출되는, 휘발성 담배 향미 화합물들을 함유하는 담배 함유 물질을 포함하고 있을 수도 있다. 바람직한 구현예들에서 에어로졸 형성 기재는 균질화 담배 물질, 예를 들면 캐스트 잎 담배를 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 적어도 하나의 에어로졸 형성제, 예컨대 프로필렌 글리콜 또는 글리세린을 포함하고 있을 수도 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 ‘에어로졸 발생 물품’ 및 ‘흡연 물품’은 에어로졸을 형성할 수 있는 휘발성 화합물들을 방출할 수 있는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 물품을 지칭한다. 예를 들면, 에어로졸 발생 물품은 사용자의 입을 통해 사용자의 폐 안으로 직접 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 흡연 물품일 수도 있다. 에어로졸 발생 물품은 일회용일 수도 있다. 용어 ‘에어로졸 발생 물품’은 보통 이하에서 사용된다.

에어로졸 형성 기재를 가열하여 형성된 에어로졸은 에어로졸 형성 기재의 연소 또는 열분해 감성에 의해 생성되는 소수의 공지된 유해 성분을 함유할 수도 있다. 에어로졸 발생 물품은 담배 스틱을 포함하고 있을 수도 있고 아닐 수도 있다.

상기 에어로졸 형성 기재는 바람직하게는 가열 시에 상기 기재로부터 방출되는 휘발성 담배 향미 화합물들을 함유하는 담배 함유 물질을 포함하고 있다. 대안으로, 상기 에어로졸 형성 기재는 비-담배 재료를 포함하고 있을 수도 있다. 바람직하게는, 상기 에어로졸 형성 기재는 에어로졸 형성제를 더 포함하고 있다. 적절한 에어로졸 형성제의 예는 글리세린 및 프로필렌 글리콜이다.

상기 에어로졸 형성 기재는 고체 기재일 수도 있다. 고체 기재는 예를 들면, 허브 잎, 담배 잎, 담배 리브 조각, 재구성 담배, 균질화 담배, 압출 담배 및 팽화 담배 중 하나 이상을 함유하고 있는, 분말, 그래뉼, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트 중 하나 이상을 포함하고 있을 수도 있다. 선택적으로, 상기 고체 기재는 상기 기재의 가열 시에 방출될, 추가 담배 또는 비-담배 휘발성 향미 화합물들을 함유할 수도 있다. 선택적으로, 상기 고체 기재는 열적으로 안정적인 담체 위에 제공되거나 그 안에 매립될 수도 있다. 상기 담체는 분말, 그래뉼, 펠릿, 슈레드, 스파게티, 스트립 또는 시트의 형태를 취할 수도 있다. 대안으로, 상기 담체는 그 내표면 위에, 또는 그 외표면 위에, 또는 그 내표면 및 외표면 양자 위에 피착된 고체 기재의 박층을 갖는 관형 담체일 수도 있다. 이러한 관형 담체는, 예를 들면, 종이, 종이류 재료, 부직 탄소 섬유 매트, 저 질량 오픈 메쉬 금속 스크린, 또는 구멍난 금속 포일 또는 임의의 다른 열적으로 안정적인 중합체 매트릭스로 형성될 수 있다. 상기 고체 기재는 예를 들면, 시트, 발포체, 겔 또는 슬러리 형태로 담체의 표면 위에 피착되어 있을 수도 있다. 상기 고체 기재는 담체의 전체 표면 위에 피착되어 있을 수도 있거나, 대안적으로 사용 동안 불균일한 향미 전달을 제공하기 위해서 패턴으로 피착되어 있을 수도 있다. 대안으로, 상기 담체는 담배 성분들이 통합되어 있는 부직포 직물 또는 섬유 다발일 수도 있다. 상기 부직포 직물 또는 섬유 다발은 예를 들면 탄소 섬유, 천연 셀룰로오스 섬유, 또는 셀룰로오스 유도체 섬유를 포함하고 있을 수도 있다.

에어로졸 형성 기재는 액체 기재일 수 있고, 흡연 물품은 액체 기재를 보유하기 위한 수단을 포함하고 있을 수도 있다. 에어로졸 형성 기재는 대안적으로 임의의 다른 종류의 기재, 예를 들면, 기체 기재, 또는 다양한 유형의 기재의 임의의 조합일 수도 있다.

본 발명의 하나의 측면에서의 임의의 특징은 임의의 적절한 조합으로 본 발명의 다른 측면들에 적용될 수도 있다. 특히, 방법 측면들은 장치 측면들에 적용될 수도 있고, 그 반대일 수도 있다. 더욱 구체적으로, 충전 장치와 전기 가열식 에어로졸 발생 장치와 관련하여 본원에 기재된 제어기는 전력 공급부의 제어에 관련하여 임의의 방법 측면들을 수행하도록 구성된 것일 수도 있다. 또한, 하나의 측면에서의 어느 하나, 일부 및/또는 모든 특징은 임의의 적절한 조합으로, 임의의 다른 측면에서의 어느 하나, 일부 및/또는 모든 특징에 적용될 수도 있다.

또한, 본 발명의 임의의 측면들에서 설명되고 정의된 다양한 특징들의 조합이 구현될 수 있고 그리고/또는 공급될 수 있고 그리고/또는 독립적으로 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예시하기 위한 목적으로 더욱 설명될 것이다.

도 1a는 충전 장치(100)를 보여주고 있다. 이 실시예에서는, 충전 장치(100)는 전기 가열식 흡연 시스템이다. 도 1b는 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(102)를 보여주고 있다. 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(102)는 에어로졸 형성 기재를 포함하는 흡연 물품(104)을 수용하기에 적합하다. 충전 장치(100)는 재충전 가능 배터리(106), 제어 전자 부품들(108), 및 에어로졸 발생 장치가 전기 접촉부(110)와 연결될 때에, 배터리(106)로부터 에어로졸 발생 장치에 전력을 제공하도록 구성된 전기 접촉부(110)를 포함하고 있다. 충전 장치는 온도 센서(111)를 더 포함하고 있다. 재충전 가능 배터리(108)는 리튬 산화코발트 배터리이다.

충전 장치는 측정 온도에 의존하여, 배터리(106)를 이용하여 에어로졸 발생 장치를 충전하도록 구성되어 있다. 전기 접촉부(110)는 공동(112)의 최하부에 인접하게 제공되어 있다. 공동은 에어로졸 발생 장치(102)를 수용하도록 구성되어 있다. 충전 장치(100)의 공동(112) 내부에 에어로졸 발생 장치(102)를 고정하도록 구성되는 뚜껑(114)이 제공되어 있다. 충전 장치(100)의 구성요소들은 하우징(116) 내부에 수용되어 있다. 뚜껑(114)은 경첩(118)에 의해 하우징(116)에 결합되어 있다.

또한, 충전 장치(100)에는 일련의 세 개의 표시기(120, 122 및 124)가 제공되어 있다. 표시기(120)는 충전 장치 배터리(106)에 남아 있는 전하 수준을 나타내기 위해 제공되어 있다. 표시기(120)는 충전 장치 배터리에 남아 있는 전하의 비율을 표시할 수도 있다. 예를 들어, 100%는 배터리(106)가 완전히 충전되었음을 나타내는 것이며, 50%는 배터리(106)가 반 충전되었음을 나타내는 것이다. 대안적으로 충전 장치 배터리가 충전이 필요할 때 표시기(120)는 간단하게 표시할 수도 있다.

제2 표시기(122)는 에어로졸 발생 장치(102)가 완전히 충전되었고, 에어로졸을 생성하기 위해 사용되도록 준비되었다는 것을 나타내기 위해 제공되어 있다. 표시기(122)는 에어로졸 발생 장치가 사용자에게 완성된 흡연 경험을 제공하기에 충분한 전력을 공급할 수 있다면 이 준비 상태를 나타낸다; 예를 들어, 전체 에어로졸 형성 기재(104)를 에어로졸화하기에 충분한 전력, 또는 소정의 퍼프 수를 생성하기에 충분한 전력.

제3 표시기(124)는 외부 전력 공급부(미도시함)로부터 배터리(106)를 충전하기 위해 사용되는 충전 체계를 나타내기 위해 제공되어 있다. 다양한 충전 체계가 하기에 상세히 설명되어 있다.

에어로졸 발생 장치(102)는 재충전가능 배터리(126), 제어 전자 부품(128) 및 전기 접촉부(130)를 포함하고 있다. 상술한 바와 같이, 에어로졸 발생 장치(102)의 재충전가능 배터리(126)는, 전기 접촉부(130)가 충전 장치(100)의 전기 접촉부(110)와 접촉하고 충전 장치 배터리(106)로부터 전력 공급을 수신하도록 구성되어 있다. 상기 에어로졸 발생 장치는 상기 장치에 인접하는 주변 온도를 측정하기 위한 온도 센서(131)를 더 포함하고 있다. 재충전가능 배터리(126)는 리튬 인산 철 배터리이다.

에어로졸 발생 장치(102)는 에어로졸 발생 물품(104)을 수용하도록 구성된 공동(132)을 더 포함하고 있다. 예를 들어 블레이드 히터 형태의 히터(134)가 공동(132)의 최하부에 제공되어 있다. 사용시, 사용자는 에어로졸 발생 장치(102)를 활성화하고, 전력은 배터리(126)로부터 전자 제어 부품(128)을 경유하여 히터(134)에 제공된다. 히터는 에어로졸 발생 물품(104)의 에어로졸 형성 기재로부터 에어로졸을 발생시키기에 충분한 표준 작동 온도로 가열된다. 에어로졸 발생 장치(102)의 구성요소들은 하우징(136) 내에 수용되어 있다.

도 2는 충전 장치(100)의 공동 내에 하우징된 에어로졸 발생 장치(102)를 도시하고 있다. 뚜껑(114)은 폐쇄 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 이 폐쇄 위치에서, 뚜껑은, 충전 장치와 에어로졸 발생 장치 간의 양호한 전기 연결이 이루어지게끔 에어로졸 발생 장치(102)에 대하여 작용하도록 구성되어 있다. 알 수 있듯이, 에어로졸 발생 장치의 전기 접촉부(130)는 충전 장치의 전기 접촉부(110)와 체결된다.

충전 장치의 제어 전자 부품들(108)은, 외부 전력 공급부에 의한 충전 장치의 배터리(106)의 충전을 제어하고 또한 주변 온도에 따라 에어로졸 발생 장치의 배터리(126)의 충전을 제어하도록 구성되어 있다. 제어 전자 부품들(108)에 의해 이용되는 제어 방법들은 도 3과 도 4를 참조하여 각각 설명한다.

사용시, 사용자가 충전 장치를 외부 전력 공급부에 연결하는 경우, 제어 전자 부품들(108)은 다음에 따르는 도 3에 도시한 방법을 이용하여 적절한 충전 전류를 결정한다.

충전 장치에 인접하는 주변 온도는 온도 센서(111)를 사용하여 측정되고, 주변 온도의 가중 평균이 산출된다. 현재 온도 측정에는 20%인 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 80%인 가중치가 주어진다. 온도 측정이 최초 온도 측정인 경우, 가중 평균은 현재 온도로 설정된다.

이어서, 제어 전자 부품들(108)은, 가중 평균 온도가 제1 온도 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 구체적인 일 실시예에서, 제1 온도 범위는 0℃ 내지 10℃이다. 가중 평균 온도가 그 범위 내에 있으면, 제어 전자 부품들은 0.1C 미만인 충전 전류를 배터리(106)에 제공하고 있다.

가중 평균 온도가 그 범위 내에 있지 않으면, 제어 전자 부품들은 가중 평균 온도가 제2 온도 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 구체적인 일 실시예에서, 제2 온도 범위는 10℃ 내지 45℃이다. 가중 평균 온도가 제2 온도 범위 내에 있지 않으면, 배터리(106)는 동작가능 온도 범위 내에 없으며, 배터리 손상을 방지하도록 충전이 개시되지 않는다. 표시기(124)는 이를 사용자에게 표시한다.

가중 평균 온도가 제2 온도 범위 내에 있으면, 제어 전자 부품들(108)은 빠른 충전이 필요한지 여부를 결정하고, 필요하다면, 약 1C인 충전 전류를 제공하고, 필요하지 않다면, 약 0.2C인 충전 전류를 제공하고 있다.

각 단계에서, 충전 전류가 결정되고, 1분의 시간 경과 후에, 처리를 반복한다.

사용시, 사용자가 에어로졸 발생 장치를 충전 장치 내에 삽입하고 에어로졸 발생 장치의 충전을 활성화하는 경우, 제어 전자 부품들(108)은 다음에 따르는 도 4에 도시한 방법을 이용하여 적절한 충전 전류를 결정한다.

재차, 충전 장치에 인접하는 주변 온도는 온도 센서(111)를 사용하여 측정되고, 주변 온도의 가중 평균이 산출된다. 현재 온도 측정에는 20%인 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 80%인 가중치가 주어진다. 온도 측정이 최초 온도 측정인 경우, 가중 평균은 현재 온도로 설정된다.

이어서, 제어 전자 부품들(108)은, 가중 평균 온도가 제3 온도 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 구체적인 일 실시예에서, 제3 온도 범위는 -10℃ 내지 0℃이다. 가중 평균 온도가 그 범위 내에 있으면, 제어 전자 부품들은 약 0.2C인 충전 전류를 배터리(126)에 제공하고 있다.

가중 평균 온도가 그 범위 내에 있지 않으면, 제어 전자 부품들은 가중 평균 온도가 제4 온도 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 구체적인 일 실시예에서, 제4 온도 범위는 0℃ 내지 45℃이다. 가중 평균 온도가 제4 온도 범위 내에 있지 않으면, 배터리(126)는 동작가능 온도 내에 있지 않으며, 배터리 손상을 방지하도록 충전이 개시되지 않는다. 표시기(124)는 이를 사용자에게 표시한다.

가중 평균 온도가 제4 온도 범위 내에 있으면, 제어 전자 부품들(108)은 약 1C인 충전 전류를 배터리(126)에 제공하고 있다.

각 단계에서, 충전 전류를 결정하고, 1분의 시간이 경과한 후, 처리를 반복한다.

또한, 에어로졸 발생 장치의 제어 전자 부품들(128)은, 장치 배터리(126)의 충전을 제어하고 또한 주변 온도에 따라 장치의 사용을 제어하도록 구성되어 있다. 제어 전자 부품들(128)에 의해 이용되는 제어 방법들은 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다.

사용자가 에어로졸 발생 장치의 충전을 개시하는 경우, 에어로졸 발생 장치의 제어 전자 부품들(128)은, 도 5에 도시한 방법을 실시하여 배터리(126)가 충전될 수 있는지 여부를 결정하도록 구성되어 있다.

장치(102)에 인접하는 주변 온도는 온도 센서 (131)를 사용하여 측정되고, 주변 온도의 가중 평균이 산출된다. 현재 온도 측정에는 10 내지 50%의 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 90 내지 50%의 가중치가 주어진다. 온도 측정이 최초 온도 측정인 경우, 가중 평균은 현재 온도로 설정된다.

이어서, 제어 전자 부품들(128)은, 가중 평균 온도가 동작가능 온도 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 구체적인 일 실시예에서, 동작가능 온도 범위는 0℃ 내지 35℃이다. 가중 평균 온도가 그 범위 내에 있으면, 제어 전자 부품들은 약 10C인 충전 전류가 배터리(126)에 제공될 수 있게 한다. 그러나, 충전 장치의 온도는, 전술한 제어 방법에 따라 이러한 충전률을 변경할 수도 있다.

가중 평균 온도가 그 범위 내에 있지 않으면, 제어 전자 부품들은, 배터리 손상 위험을 감소시키도록 배터리(126)가 충전되는 것을 방지한다.

각 단계에서, 충전 전류를 결정하고, 1분의 시간 경과 후에, 처리를 반복한다.

마지막으로, 사용자가 에어로졸을 발생시키도록 에어로졸 발생 장치를 개시하는 경우, 제어기(128)에 의해 도 6의 방법이 실시된다.

재차, 장치(102)에 인접하는 주변 온도는 온도 센서(131)를 사용하여 측정되고, 주변 온도의 가중 평균이 산출된다. 현재 온도 측정에는 10 내지 50%의 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 90 내지 50%의 가중치가 주어진다. 온도 측정이 최초 온도 측정인 경우, 가중 평균은 현재 온도로 설정된다.

이어서, 제어 전자 부품들(128)은, 가중 평균 온도가 동작가능 온도 범위 내에 있는지 여부를 결정한다. 구체적인 일 실시예에서, 동작가능 온도 범위는 12℃ 내지 65℃이다. 가중 평균 온도가 그 범위 내에 있으면, 제어 전자 부품들은 전력이 가열 요소(134)에 공급될 수 있게 한다.

가중 평균 온도가 동작가능 온도 범위 내에 있지 않으면, 제어 전자 부품들(128)은 전력이 가열 요소(134)에 공급되는 것을 방지한다.

1분의 시간 경과 후, 처리를 반복한다.

온도가 동작가능 온도 범위의 하한값 미만인 경우, 가열 요소의 저항은 배터리(126)가 충분한 전류를 공급하기에 너무 낮을 것이다. 구체적인 일례의 가열 요소는, 0℃에서 0.7Ohm, 약 300℃(에어로졸을 발생시키도록 가열 요소가 유지되는 온도임)에서 약 2Ohm인 저항을 갖는다. 배터리의 공칭 전압은 0℃에서 3.3V이고, 동작 시 300℃에서 배터리의 공칭 전압은 3.0V이다. 따라서, 0℃에서, 전류 유출은 3.3/0.7 = 4.7A이지만, 300℃에서는, 전류 유출이 3.0/2 = 1.5이다.

온도가 동작가능 온도 범위의 상한값 위에 있는 경우, 에어로졸 발생 장치를 사용하면 제어 전자 부품들의 온도를 80℃인 상한 설계 온도 위에 있도록 증가시킬 수 있어서, 신뢰할 수 없는 성능을 초래할 수도 있다.

간략하게, 제어 전자 부품들(128)이 전력을 가열 요소(134)에 제공하는 경우, 가열 요소(134)는 약 300℃까지 가열된다. 가열 요소(134)는 에어로졸 발생 물품(104)의 에어로졸 발생 기재와 접촉하고 있다. 이는 에어로졸 발생 기재가 사용자가 에어로졸 발생 물품(104)을 피울 때 사용자가 흡입할 수 있는 에어로졸을 발생시키게 한다.

본 발명은 첨부 도면을 참조함으로써 상기에 예시되었다. 그러나, 본원에서 설명하는 제어 방법들을 다른 유형의 휴대용 장치에 적용할 수 있음을 이해할 것이다.

100: 충전 장치
102: 에어로졸 발생 장치
104: 흡연 물품
106,126: 배터리
108: 제어 전자 부품들
110,130: 전기 접촉부
111,131: 온도 센서
112: 공동
114: 뚜껑
116,136: 하우징
118: 경첩
120,122,124: 표시기
128: 제어 전자 부품
134: 히터

Claims

전기 가열식 에어로졸 발생 시스템을 제어하는 방법으로, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 시스템은, 재충전가능 전력 공급부를 포함하는 충전 장치, 및 에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하고, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는 재충전가능 전력 공급부 및 적어도 하나의 전기 가열 요소를 포함하고, 상기 방법은,
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계;
상기 주변 온도에 따라, 상기 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하기 위한 충전 전류를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 충전 전류로 상기 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 충전하는 단계를 포함하고, 여기서
상기 주변 온도가 소정의 제1 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 충전 전류는 0.1C 미만이고;
상기 주변 온도가 소정의 제2 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 충전 전류는 0.1C 초과이고;
상기 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 상기 충전 장치의 재충전가능 전력의 충전을 방지하는, 방법.
제1항에 있어서, 상기 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부가 충전되고 있는 경우, 상기 전력 공급부에 어떤 충전 전류가 제공되고 있는지를 사용자에게 나타내는 단계를 더 포함하는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부를 충전하기 위해, 상기 충전 장치의 재충전가능 전력 공급부를 위한 방전 전류를 결정하는 단계;
상기 결정된 방전 전류로 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부를 충전하는 단계를 더 포함하고, 여기서
상기 주변 온도가 소정의 제3 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 방전 전류는 0.1C 내지 0.3C이고;
상기 주변 온도가 소정의 제4 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 방전 전류는 0.8C 내지 1.2C이고; 그리고
상기 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 상기 충전 장치의 상기 재충전가능 전력의 방전을 방지하는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 충전 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부가 방전되고 있는 경우, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 어떤 방전 전류가 제공되고 있는지를 사용자에게 나타내는 단계를 더 포함하는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계;
상기 주변 온도에 따라, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부에 상기 전력 공급부를 재충전하기 위한 충전 전류를 제공하는 단계를 더 포함하고, 여기서
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 10C인 충전 전류를 상기 전력 공급부에 제공하고; 그리고
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 상기 소정의 온도 범위를 벗어난 경우, 충전 전류가 상기 전력 공급부에 공급되는 것을 방지하는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주변 온도를 모니터링하는 단계는 분당 한 번 내지 분당 5번의 빈도로 수행되는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 충전 전류를 결정하는 단계는, 상기 모니터링된 주변 온도의 가중 평균에 따라 수행되는, 방법.
전기 가열식 에어로졸 발생 시스템으로,
에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 포함하되, 상기 장치는,
가열 요소;
상기 가열 요소에 전력을 공급하기 위한 재충전가능 전력 공급부;
및,
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 수용하도록 구성된 충전 장치를 포함하고, 상기 충전 장치는,
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치를 수용하기 위한 공동;
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부를 충전하기 위한 재충전가능 전력 공급부;
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도를 감지하기 위한 온도 센서; 및
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도에 따라, 상기 전력 공급부를 재충전하도록 외부 전력 공급부로부터 상기 충전 장치 전력 공급부로의 전력 공급을 제어하는 제어기를 포함하고; 여기서
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제1 범위 내에 있는 경우, 상기 제어기는 0.1C 미만인 충전 전류를 제공하도록 구성되어 있고;
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제2 범위 내에 있는 경우, 상기 제어기는 0.1C보다 큰 충전 전류를 제공하도록 구성되어 있고; 그리고
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 상기 충전 장치의 재충전가능 전력의 충전을 방지하는, 시스템.
제8항에 있어서, 상기 충전 장치는, 상기 충전 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부가 충전되고 있는 경우, 어떤 충전 전류가 상기 전력 공급부에 제공되고 있는지를 사용자에게 표시하기 위한 표시기를 더 포함하는, 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 충전 장치 제어기는, 상기 전력 공급부를 재충전하기 위해 상기 충전 장치의 전력 공급부로부터 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부로의 전력 공급을 제어하도록 더 구성되어 있고; 여기서
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제3 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 제어기는 0.1C 내지 0.3C인 방전 전류를 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 제공하도록 구성되어 있고;
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 제4 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 제어기는 0.8C 내지 1.2C인 방전 전류를 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부에 제공하도록 구성되어 있고; 그리고
상기 충전 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 위에 있는 경우, 상기 제어기는 상기 충전 장치의 상기 재충전가능 전력의 방전을 방지하도록 구성되어 있는, 시스템.
제10항에 있어서, 상기 충전 장치는, 상기 충전 장치의 상기 재충전가능 전력 공급부가 방전되고 있는 경우, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 상기 전력 공급부에 어떤 방전 전류가 제공되고 있는지를 사용자에게 나타내기 위한 표시기를 더 포함하는, 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치는, 상기 장치에 인접하는 주변 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 더 포함하고, 여기서 상기 충전 장치 제어기는, 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 상기 전력 공급부를 재충전하기 위해 상기 충전 장치의 전력 공급부로부터 상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치의 전력 공급부로의 전력 공급을 제어하도록 더 구성되어 있고, 여기서
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 제어기는 10C인 충전 전류를 상기 전력 공급부에 제공하도록 구성되어 있고; 그리고
상기 전기 가열식 에어로졸 발생 장치에 인접하는 주변 온도가 상기 소정의 온도 범위 내에 없는 경우, 상기 제어기는 충전 전류가 상기 전력 공급부에 공급되는 것을 방지하도록 구성되어 있는, 시스템.
에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(102)를 제어하는 방법으로, 상기 장치는 재충전가능 전력 공급부 및 적어도 하나의 전기 가열 요소(134)를 포함하고, 상기 방법은,
상기 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계;
상기 장치에 인접하는 주변 온도에 따라, 상기 재충전가능 전력 공급부로부터 상기 가열 요소(134)로 전력을 제공하는 단계;
상기 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 가열 요소(134)에 전력을 제공하는 단계; 및
상기 장치에 인접하는 주변 온도가 상기 소정의 온도 범위의 하한값 미만인 경우, 전력이 가열 요소(134)에 공급되는 것을 방지하는 단계;를 포함하는, 방법.
제13항에 있어서, 상기 장치에 인접하는 주변 온도가 상기 소정의 온도 범위의 상한값 위에 있는 경우, 전력이 가열 요소(134)에 공급되는 것을 방지하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 방법은 모니터링된 주변 온도의 가중 평균을 계산하는 단계 및 상기 가중 평균이 상기 소정의 온도 범위 내에 있지 않은 경우 전력이 상기 가열요소에 공급되는 것을 방지하는 단계를 포함하는, 방법.
제15항에 있어서, 모니터링된 주변 온도의 가중 평균을 계산하는 단계는 상기 주변 온도의 현재 측정에 10% 내지 50%의 가중치를 부여하는 단계 및 이전 가중 평균에 90% 내지 50%의 가중치를 부여하는 단계를 포함하는, 방법.
제16항에 있어서, 상기 주변 온도의 현재 측정에 30%의 가중치가 주어지고, 상기 이전 가중 평균에 70%의 가중치가 주어지는, 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 소정의 온도 범위는 10℃ 내지 70℃인, 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하는 단계는 분당 한 번 내지 분당 5번의 빈도로 수행되는, 방법.
에어로졸 발생 기재를 수용하도록 구성된 전기 가열식 에어로졸 발생 장치(102)로서:
가열 요소(134);
상기 가열 요소(134)에 전력을 공급하기 위한 재충전가능 전력 공급부;
상기 장치에 인접하는 주변 온도를 감지하기 위한 온도 센서(131); 및
상기 장치에 인접하는 주변 온도에 따라 상기 전력 공급부로부터 가열 요소(134)로의 전력 공급을 제어하기 위한 제어기;를 포함하고,
상기 장치에 인접하는 주변 온도가 소정의 온도 범위 내에 있는 경우, 상기 제어기는 가열 요소(134)로 전력을 제공하도록 구성되고,
상기 장치에 인접하는 주변 온도가 상기 소정의 온도 범위의 하한값 미만인 경우, 상기 제어기는 가열 요소(134)로 전력이 공급되는 것을 방지하도록 구성된, 장치.
제20항에 있어서, 상기 장치에 인접하는 주변 온도가 상기 소정의 온도 범위의 상한값 위에 있는 경우, 상기 제어기는 가열 요소(134)로 전력이 공급되는 것을 방지하도록 구성된, 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 장치에 인접하는 주변 온도가 언제 소정의 온도 범위 내에 없는지를 사용자에게 표시하기 위한 표시기를 더 포함하는, 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 제어기는 모니터링된 주변 온도의 가중 평균을 계산하고, 상기 가중 평균이 상기 소정의 온도 범위 내에 있지 않으면 전력이 상기 가열 요소로 공급되는 것을 방지하도록 구성된, 장치.
제23항에 있어서, 상기 모니터링된 주변 온도의 가중 평균의 계산에서 상기 주변 온도의 현재 측정에는 10% 내지 50%의 가중치가 주어지고, 이전 가중 평균에는 90% 내지 50%의 가중치가 주어지는, 장치.
제24항에 있어서, 상기 주변 온도의 현재 측정에 30%의 가중치가 주어지고, 상기 이전 가중 평균에 70%의 가중치가 주어지는, 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 소정의 온도 범위는 10℃ 내지 70℃인, 장치.
제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 제어기는 분당 한 번 내지 분당 5번의 빈도로 상기 장치에 인접하는 주변 온도를 모니터링하도록 구성된, 장치.