KR102510641B1 - 증기 발생 장치 - Google Patents

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KR102510641B1
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앤드류 로버트 존 로건
대미안 딕손
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제이티 인터내셔널 소시에떼 아노님
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Abstract

증기 발생 장치는, 기화될 기재를 수용하도록 배치된 오븐; 흡입구; 배출구; 오븐을 통해 흡입구와 배출구 사이의 유체 연결을 제공하기 위한 공기 흐름 통로를 포함하며, 발생된 증기가 이를 통하여 오븐으로부터 배출구로 유동할 수 있다. 기재에 의해 생성된 증기의 측정치를 생성하기 위한 습도 센서, 및 장치 제어기가 제공된다. 제어기는, 습도 센서로부터의 측정 데이터에 기초하여, 장치의 작동을 제어하도록 작동 가능하다.

Description

증기 발생 장치
본 발명은 제어 기능을 갖는 증기 발생 장치에 관한 것이다.
최근에는 흡입을 위한 증기를 생성하기 위해 물질을 연소하는 대신에 가열하는 장치가 대중화되었다.
다수의 휴대용 증기 발생 장치는, 가열 기구에 의해 둘러싸이고 마우스피스(mouthpiece)에 연결되는 챔버를 포함한다. 증기 발생 물질이 챔버 내부에 배치되며, 가열 기구는 마우스피스를 통하여 사용자에 의해 흡입될 수 있는 증기가 발생되게 한다.
다수의 휴대용 증기 발생 장치는, 사용자에 의해 그 안에 삽입되는 고체 증기 발생 재료를 수용하도록 배치된다. 따라서, 정품이 아니거나, 달리 부적합한 증기 발생 물질이 기화 챔버 내부에 배치되는 일이 발생할 수 있다.
따라서, 증기 발생 장치에서 정품이 아니거나, 모조품이거나, 달리 부적합한 기재를 사용하는 것과 관련된 위험을 완화시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 추가적인 목적은, 증기 발생 장치로부터의 발생된 증기에 존재할 수 있는 유해한/바람직하지 않은 성분에 사용자를 노출시키는 것을 최소화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 증기 발생 장치를 사용하는 사용자의 흡입 저항을 조절하는 것이다.
본 발명에 따라, 사용자가 흡입하기 위한 증기를 생성하기 위한 휴대용 증기 발생 장치가 제공되고, 이러한 장치는, 증기 발생 기재(substrate)를 수용하도록 배치된 오븐(oven); 흡입구; 배출구; 오븐을 통해 흡입구와 배출구 사이의 유체 연결을 제공하기 위한 공기 흐름 통로로서, 발생된 증기가 이를 통하여 배출구로 유동할 수 있는, 공기 흐름 통로; 장치 제어기; 상기 기재에 의해 생성된 증기의 측정치를 생성하기 위한 습도 센서로서, 장치 제어기는, 습도 센서로부터의 측정 데이터에 기초하여, 장치의 작동을 제어하도록 배치되는, 습도 센서; 및 생성된 증기 중의 유해한/바람직하지 않은 성분을 측정하기 위한 가스 센서를 포함하며, 이에 따라, 습도 센서로부터의 측정 데이터에 기초하여, 기재가 정품이라고 장치 제어기가 결정하는 경우, 상기 가스 센서는 발생된 증기의 측정을 수행한다.
본 발명은, 습도 센서에 의해 결정되는 바와 같은, 장치에 의해 생성된 증기의 특성에 따라, 장치의 작동을 제어할 수 있게 한다. 예를 들어, 습도 센서가 예상 범위를 벗어나는 증기의 측정치를 생성하는 경우, 사용자에 의해 흡입되는 잠재적으로 부적합한 증기의 양을 최소화하기 위해, 장치의 작동이 중단될 수 있다.
상이하게 작동되고 증기에 의해 상이하게 영향을 받을 수 있는 상이한 습도 센서가 이용 가능하지만, 습도 센서가 증기에 의해 영향을 받아서 유사한 기재로부터 장치에 의해 생성된 증기를 측정할 때 일관된 측정치를 생성하는 것이 본 발명을 위해 모두 필요하다. 이러한 방식으로, 발생된 증기가 잠재적으로 부적합한지를 검출하기 위해, 습도 센서로부터의 실제 출력은, 센서로부터의 미리 결정된 예상 출력과 비교될 수 있다.
오븐은 다수의 상이한 방식으로 가열될 수 있다. 전형적으로, 예를 들어, 오븐은 전기 저항 가열 기구에 의해 (적어도 부분적으로) 둘러싸인다. 그러나, 예를 들어, 유도 코일에 의해 발생된 교번 자기장을 받는 경우 가열될 수 있는 적합한 재료로 오븐이 형성되는 경우, 오븐을 직접 가열하기 위한 유도 코일과 같은 일부 다른 가열 기구가 있을 수 있다.
일 실시형태에서, 습도 센서로부터의 데이터에 따른 장치의 제어는, 습도 센서로부터의 데이터가 습도 센서로부터의 미리 결정된 범위의 허용 가능 값을 벗어나는 것으로 제어기에 의해 결정되는 경우, 간단히 오븐의 히터를 스위치 오프시키는 단계를 포함한다. 이에 따라, 사용자에 의해 흡입되는 잠재적으로 부적합한 증기의 양을 최소화하는 간단한 방식을 제공한다.
장치는, 상기 오븐과 상기 배출구 사이에 위치된 흐름 제어 요소, 및 흐름 제어 요소를 작동시키기 위한 작동기를 포함하는 자동 흐름 제어 기구를 더 포함할 수 있다. 이는 흐름 제어 요소 주위의 또는 흐름 제어 요소를 통하는 증기 또는 공기 등의 흐름을 조정할 수 있으며, 아래에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 예를 들어, 작동기는, 흐름 제어 요소로 하여금, 이의 위치 또는 방향을 변경하게 하거나, 흐름 제한 개구(예를 들어, 밸브)로 하여금, 이의 직경 등을 조정하게 하도록 할 수 있다. 이러한 방식으로, 자동 흐름 제어 기구는, 제어기의 제어에 따라, 습도 센서로부터의 습도 데이터에 기초하여, 작동기로 하여금, 흐름 제어 요소를 조정하게 하도록 작동 가능하다.
이의 기술적 효과는, 발생된 증기가 배출구에 도달하기 전에 제어될 수 있다(예를 들어, 배출구로부터 벗어나게 하거나 차단될 수 있음)는 점이다. 이에 따라, 사용자에 의해 흡입되는 부적합한 증기의 양을 감소시키도록 보조할 수 있다(즉, 부적합한 증기의 검출에 신속하게 대응하여, 증기가 사용자에 도달하기 전에 배출구로부터 이를 벗어나게 하거나 차단함으로써).
이러한 배치에서, 습도 센서는 바람직하게는 상기 흐름 제어 요소의 상류에 위치된다. "흐름 제어 요소의 상류"는, 일반적인 사용 시에, 기재에 의해 발생된 증기가 대체로 흐름 제어 요소에 도달하기 전에 습도 센서에 도달함을 의미한다.
장치 제어기는, 습도 센서로부터의 데이터가 미리 결정된 허용 가능 범위를 벗어나는 것으로 결정되는 경우, 발생된 증기가 사용 시에 사용자에 의해 흡입되는 것을 방지하기 위해, 상기 오븐을 자동으로 비활성화시키거나/비활성화시키고, 작동기로 하여금, 상기 흐름 제어 요소를 폐쇄하게 하도록 추가로 작동 가능할 수 있다.
이러한 방식으로, 부적합한 기재가 사용되었는지를 식별하기 위해, 증기의 습도가 검출되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 이에 따라, 삽입된 기재가 정품인지 또는 모조품인지를 결정하도록 보조할 수 있다. 이에 따라, 최종 사용자가 부적합한 증기를 흡입할 위험을 최소화하도록 보조할 수 있다.
증기 발생 장치는 압력 센서를 더 포함할 수 있으며, 상기 자동 흐름 제어 기구는, 습도 센서로부터의 습도 데이터 및 압력 센서로부터의 압력 데이터에 기초하여, 작동기로 하여금, 흐름 제어 요소를 조정하게 하도록 작동 가능하다.
일부 실시형태에서, 압력 센서는, 통상적인 전자 담배에 통상적으로 사용되는 바와 같은 간단한 흡입(puff) 센서일 수 있다.
압력 센서에 따라, 장치는 사용자가 장치를 통해 흡입하는 경우를 검출할 수 있으며, 이에 따라, 고려하기 위한 습도 데이터를 결정할 때 장치를 보조할 수 있다(예를 들어, 사용자가 흡입하고 있음을 나타내는 증가된 압력을 압력 센서가 검출할 때까지, 장치가 대기할 수 있으며, 그 다음, 그러한 트리거에 기초하여 습도 판독을 수행하도록 습도 센서에 요청할 수 있다). 이에 따라, 장치의 작동 효율을 개선할 수 있다. 또한, 이에 따라, 습도 센서에 지속적으로 질의하지 않음으로써, 장치의 에너지 소비를 절약하도록 보조한다.
다른 실시형태에서, 압력 센서는, (간단한 흡입 센서의 경우와 같이, 압력이 미리 결정된 임계치를 초과하는지를 간단히 검출하는 대신에) 상이한 압력 값을 측정할 수 있는 차이값(differential-value) 압력 센서일 수 있다.
그러한 다중값 압력 센서가 사용되는 경우, 미리 결정된 습도 범위가 압력 센서에 의해 검출된 압력에 따라 좌우될 수 있기 때문에(예를 들어, 압력 센서에 의해 검출되는 압력에 영향을 줄 수 있는 더 많거나 더 적은 양의 기재를 위해, 상이한 습도 범위가 적합할 것이기 때문에), 습도 센서만을 사용하는 것과 비교하여, 증기 평가의 정확도가 개선될 수 있다.
추가적으로, 증기 발생 장치가 성긴 잎(loose leaf) 기재(예를 들어, 성긴 담배)와 함께 사용되도록 의도되는 경우, 전체적으로 장치를 통하는 실질적으로 일관된 흡입 저항(RTD)을 달성하기 위해, 자동 흐름 제어 기구가 오븐을 통하는 RTD의 그러한 변화를 보정하게 함으로써, 상이한 양의 기재가 오븐 내에 충전되더라도(이는 오븐을 통하는 흡입 저항에 영향을 줌), 자동 흐름 제어 기구에 연결된 다중값 압력 센서를 사용하여, 일관된 흡입 저항(RTD)이 달성될 수 있다.
이에 따라, 오븐 내로의 상이한 양 또는 유형의 재료(예를 들어, 성기게 대비 더 조밀하게 충전된 재료)에 대해, 실질적으로 일관된 흡입 저항(RTO)을 보장하도록 보조한다.
추가적으로, 자동 흐름 제어 기구에 연결된 다중값 압력 센서를 사용함으로써, 장치는 사용자의 흡입력에 따라 자동으로 RTD를 조정할 수 있다(예를 들어, 더 낮은 흡입력을 갖는 사용자에 비해, 큰 흡입력을 갖는 사용자는 대체로 더 큰 RTD를 선호할 수 있다). 장치는 압력 센서를 통해 흡입력을 검출할 수 있으므로, 이에 따라 RTD를 조정할 수 있다. 이에 따라, 장치는 사용자에 맞춤화된 적합한 RTD 레벨을 제공할 수 있다.
보다 바람직하게는, 압력 센서가 사용 시에 사용자에 의한 장치를 통한 흡입을 검출한 다음, 상기 오븐 및 상기 습도 센서를 활성화시키기 위한 신호를 제공하도록 작동 가능한 경우, 습도 센서는, 사용자가 흡입을 개시한 후에, 생성된 증기의 습도 레벨을 측정할 수 있다.
이에 따라, 측정이 수행되는 경우, 발생된 증기가 습도 센서의 부근에 있도록 보장하는 것을 보조하는 이점이 있다. 이에 따라, 습도 센서에 의해 수행되는 부적절한 측정을 방지하도록 보조한다. 따라서, 전반적으로 측정 데이터의 신뢰성 및/또는 품질을 개선한다.
바람직하게는, 장치는, 상기 기재가 정품인 것으로 결정되는 경우에만(즉, 검출된 습도 레벨에 기초하여, 부적합한 것으로 결정되지 않는 경우에만), 사용 시에 수행된 흡입의 측정된 압력 레벨에 기초하여, 장치 제어기가 사용자를 위한 바람직한 레벨로 장치의 RTD를 조절할 수 있게 하도록 추가로 구성된다.
이에 따라, 물질이 정품인 경우에만, 사용자를 위한 바람직한 레벨로 RTD를 조절할 수 있다. 또한, 이에 따라, 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있다.
습도 센서와 함께 가스 센서를 사용함으로써, 적합한 기재가 장치 내로 삽입되었는지 여부를 결정하는 정확도를 추가로 개선할 수 있다.
일 실시형태에서, 가스 센서는, 습도 데이터에 기초하여 기재가 부적합한 것으로 검출되지 않는 경우에만, 측정을 수행하도록 활성화된다.
이에 따라, 최종 사용자에 의해 흡입되는 증기의 품질을 추가적으로 제어할 수 있다. 이는 습도 데이터만에 기초하여 오븐에 수용된 물질의 인증을 제어함으로써 달성될 뿐만 아니라, 바람직하지 않은 성분, 독성 등의 측면에서, 최종 사용자에 의해 흡입되는 증기의 청결도를 제어함으로써 달성된다. 따라서, 이에 따라, 사용자 경험을 추가로 개선할 수 있다.
바람직하게는, 흐름 제어 기구는, 가스 센서의 측정치에 기초하여, 검출된 가스가 허용 가능하지 않는 것으로 결정되는 경우, (사용자에 의해 흡입되는 발생된 증기의 양을 최소화하기 위해) 흐름 제어 요소를 폐쇄하도록 구성된다. 이에 따라, 사용자가 유해한 성분을 흡입하는 것을 방지하도록 보조한다.
바람직하게는, 압력 센서는, 사용 시에 상기 장치에 가해진 상기 흡입의 압력 레벨을 측정하도록 추가로 구성됨으로써, 검출 가능한 가스가 허용 가능한 경우, 압력 센서에 의해 전달된 상기 압력 레벨에 기초하여, 프로세서는 RTD를 조절하기 위해 흐름 제어 기구를 조정한다.
이에 따라, 검출된 가스가 허용 가능한 경우에만, RTD의 조절이 사용자에 맞춤화될 수 있다. 따라서, 사용자 경험을 개선한다.
바람직하게는, 흐름 제어 가능 요소는, 셔터, 밸브, 흡입구, 및 회전식 개구 폐쇄 기구 중 하나이다.
이제 본 발명은 본 발명의 실시형태를 예를 들어 도시하고, 실시형태에 있는 유사한 동일한 특징부가 동일한 참조 번호로 할당되는 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 증기 발생 장치(100)의 개략적인 분해도이다.
도 2a는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 폐쇄 위치의 흐름 제어 요소를 도시하는 증기 발생 장치의 개략도이다.
도 2b는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 개방 위치의 흐름 제어 요소를 도시하는 증기 발생 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라, 흐름 제어 요소가 RTD 조절기의 역할을 하는 경우 장치(300)의 개략도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 장치의 작동을 나타내는 흐름도이다.
도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 3은 본 발명에 따른 증기 발생 장치(100, 200)를 도시한다. 각각은 기화될 재료를 포함하는 기재(20)를 수용하도록 배치된 오븐(10); 공기 배출구(32)를 갖는 마우스피스(30)를 포함한다. 공기 흐름 통로(40)는 오븐(10)과 배출구(32) 사이의 유체 연결을 제공하며, 발생된 증기가 이를 통하여 오븐(10)으로부터 배출구(32)로 유동한 다음, 사용자의 입으로 유동할 수 있다. 오븐은 저항성 가열 기술 또는 유도 가열 기술에 기초할 수 있다. 기재(20)는 예를 들어, 성긴 담배 잎 또는 무스(mousse)일 수 있지만, 다른 기재도 가능하다. 각각의 장치(100, 200)는, 아래에 설명된 장치 구성 요소를 통해 장치의 작동을 제어하도록 구성된 중앙 전자 장치를 더 포함한다.
일반적인 표현으로, 사용 시에, 사용자가 오븐(10) 내에 기재(20)를 삽입하거나 제공하는 경우, 사용자는 장치(100)를 통해 흡입하며, 사용자가 흡입할 때 유입되는 공기를 검출하기 위해 공기 흡입구(2) 주위에 배치된 흐름 센서(도시되지 않은 흡입 또는 압력 센서)를 통해 오븐을 활성화시킨다. 이에 따라, 오븐(10)을 활성화시키기 위한 신호를 프로세서(도시되지 않음)에 제공한다. 대안적으로, 사용자는 장치(100) 상의 누름 버튼(도시되지 않음)을 사용하여 오븐(10)을 활성화시킬 수 있다. 생성된 증기는 오븐(10)으로부터 배출구(32)로 유동한 다음, 증기를 흡입하는 사용자의 입으로 유동한다.
본 발명의 제1 실시형태에서, 장치(100)는, 흐름 제어 요소(52) 및 작동기를 포함하는 자동 흐름 제어 기구를 더 포함한다. 흐름 제어 요소(52)는 오븐(10)과 마우스피스(30) 사이에 위치될 수 있다.
장치(100)는, 기재(20)에 의해 생성된 증기의 습도 데이터를 측정하기 위한 습도 센서(60)를 더 포함한다.
흐름 제어 기구는, 습도 센서(60)로부터의 습도 데이터에 기초하여, 작동기로 하여금, 흐름 제어 요소(52)를 조정하게 하도록 작동된다.
습도 센서(60)는 흐름 제어 기구의 상류에 위치된다. 대안적으로, 습도 센서(60)는, 공기 흐름 통로를 통과하는 발생된 증기를 검출하기 위해, 공기 흐름 통로에 또는 공기 흐름 통로의 부근에 위치될 수 있다. 상이한 유형의 습도 센서가 당업계에 알려져 있음을 이해할 것이다. 장치가 증기 중에 존재하는 에어로졸 액적에 의해 영향을 받는 습도 센서를 사용하는 경우, 습도 센서에 의한 측정은, (에어로졸 액적을 포획하는 공기 중에 유지되는 수증기의 양의 측면에서) 증기의 습도를 정확하게 반영하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 습도 레벨은 일반적인 의미의 증기의 실제 습도(예를 들어, 상대 습도)를 정확하게 반영하지 않을 수 있지만, 이러한 측정은 본 발명의 목적을 위해 충분하므로, 습도 센서가 실제 습도 레벨을 제공하거나, 단순히 측정 중인 증기의 특성에 따라 좌우되는 값을 제공하는 경우에 대해, 습도 레벨이라는 용어를 계속 사용한다.
제공된 압력 센서가 흡입이 수행되는 경우를 검출하여 습도 센서(60)에 신호를 제공하도록 배치되는 경우, 이에 따라, 습도 센서는, 흡입이 검출된 경우, 습도 레벨의 측정을 수행할 수 있다. 즉, 습도 센서는, 압력 센서로부터의 활성화 신호에 기초하여, 측정을 수행하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 측정이 수행되는 경우, 증기가 습도 센서의 부근에 있도록 보장하는 이점이 있다.
또한, (장치 전자 장치(80)의) 프로세서가 오븐(10)과 통신하도록 배치됨으로써, 습도 센서(60)에 의해 제공된 습도 데이터에 기초하여, 기재(20)가 (예를 들어, 정품이 아니기 때문에) 적합하지 않음을 습도 데이터가 나타내는 경우, 프로세서는 오븐(10)을 자동으로 비활성화시킬 수 있거나/비활성화시킬 수 있고, 작동기(54)로 하여금, 흐름 제어 요소(52)를 폐쇄하게 할 수 있다. 이에 따라, 사용 시에, (부적합한 기재로부터) 발생된 증기가 사용자에 의해 흡입되는 것을 방지하는 이점이 있다. 습도 센서가 (에어로졸 액적의 존재와 관계없이) 공기 중의 수증기의 상대 습도를 측정하도록 작동 가능한 경우, 제어기가 오븐(10)을 자동으로 비활성화시키는 습도 레벨의 미리 결정된 임계값은, 5% 내지 20%, 바람직하게는 7 내지 15%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 10%이다.
사용 시에, 사용자가 기재(20)를 오븐(10) 내로 삽입하는 경우, 사용자는 장치(100)를 통해 흡입하거나 버튼을 누르며, 오븐(10)은, 위에 개시된 대안적인 솔루션 중 하나를 사용하여 기재(20)를 가열하도록 활성화된다. 그 다음, 습도 센서(60)는, 발생된 증기의 습도 레벨을 측정한다. 일반적으로, 히터 기술에 따라, 1초 내지 2분으로 설정될 수 있는, 습도 센서(60) 및 오븐(10)의 활성화 사이의 지연이 있으며, 유도 가열 기술의 경우, 전형적인 시간은 약 1 내지 5초인 반면에, 저항성 가열 기술의 경우, 이는 예를 들어 1분에 더 가까울 것이다. 그 다음, 센서(60)로부터의 측정된 습도 레벨은 프로세서로 전송되며, 레벨이 습도 임계값 초과인 경우(기재가 정품이 아님을 의미함), 프로세서는 오븐을 중단시키거나/중단시키고, 흐름 제어 요소(52)를 폐쇄시킨다. 습도 레벨이 미리 결정된 임계값 이하인 경우, 오븐은 기재를 계속 가열하도록 온 상태로 유지되며, 흐름 제어 요소는 개방된 상태로 유지됨으로써, 마우스피스의 배출구(32)가 온 상태로 유지되어 사용자가 장치(100)를 계속 사용할 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 흐름 제어 요소(52)는 셔터일 수 있다. 이에 대한 다수의 이점이 있다. 예를 들어, 셔터는 상이한 레벨의 RTD를 조절하기 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어 습도 레벨이 임계값 초과인 경우, 바람직하지 않은 발생된 증기를 배출하기 위한 배출구로서 사용될 수 있고, 이 경우, 발생된 증기가 장치로부터 방출 또는 배출될 수 있다. 대안적으로, 셔터는, 생성된 증기를 희석시키기 위해, 공기 흐름 내로 주위 공기를 허용하기 위한 흡입구일 수 있다. 셔터는 간단한 밸브일 수 있다. 대안적으로, 셔터는 회전식 개구 폐쇄 기구일 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 센서(60, 70), 흐름 제어 기구와 같은 구성 요소는 프로세서에 연결된다. 대안적으로, 각각의 구성 요소는, 다른 중앙 집중식 프로세서와 통신하는 단일 프로세서 구성 요소에 내장될 수 있다.
대안적으로, 흐름 제어 기구는, 습도 데이터 및 압력 데이터에 기초하여, 작동기로 하여금, 흐름 제어 요소(52)를 조정하게 하도록 작동될 수 있다. 이 경우, 압력 센서는 전술한 바와 같이, 사용 시에 사용자에 의한 장치를 통한 흡입을 검출하도록 작동 가능함으로써, 흡입이 수행되는 경우, 압력 센서는 흡입을 검출한 다음, 오븐(10)을 활성화시키기 위한 그리고 습도 센서(60)를 활성화시키기 위한 신호를 제공하도록 작동 가능하므로, 습도 센서(60)가 생성된 증기의 습도 레벨을 측정한다. 즉, 생성된 증기의 습도 레벨은, 습도 센서(60)가 압력 센서로부터 신호를 수신하는 경우에만 측정될 것이다. 이에 따라, 측정이 수행되는 경우, 증기가 습도 센서의 부근에 있도록 보장하는 이점이 있다.
본 발명의 맥락에서, 대안적으로, 배출구(32)는, 발생된 증기가 다수의 배출구를 통하여 사용자의 입으로 유동할 수 있게 하는 다수의 배출구로서 한정될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 추가적인 장치(200)는 다수의 공기 배출구(32)를 포함하며, 장치(200)의 마우스피스(30)가 다수의 공기 배출구(32)를 갖는다. 공기 배출구는, 오븐(10)과 유체 연통하는 증기 통로(4)에 연결된다. 바람직하게는, 추가적인 증기 통로(6)가 있다. 이러한 제2 증기 통로(6)는, 일 단부에서 증기 통로(4)에 유동 가능하게 연결되고, 장치(200)의 외부로 개방되는 다른 단부에서 제2 배출구(8)에 유동 가능하게 연결되도록 배치된다. 제2 증기 통로(6)는, 흐름 제어 요소(52)가 개방 위치에 있는 경우(기재가 정품인 경우), 발생된 증기가 증기 통로(4)를 통하여 공기 배출구(32)로 이동하고, 흐름 제어 요소(52)가 제2 증기 통로(6)를 차단하도록 배치된다. 흐름 제어 요소(52)가 폐쇄 위치에 있는 경우(예를 들어, 기재가 정품이 아닌 것으로 결정된 경우), 흐름 제어 요소(52)는, 생성된 증기가 유해한 성분을 함유하는 경우, 도 2a 및 도 2b에 각각 도시된 바와 같이, 이들이 제2 배출구(8)를 통하여 장치(200)로부터 방출될 수 있는 방식으로, 증기가 제2 증기 통로(6)를 통과할 수 있게 한다.
본 발명의 추가적인 실시형태는, 사용 시에 사용자에 의해 장치에 가해진 흡입의 압력 레벨을 측정하도록 압력 센서가 추가로 구성됨으로써, 기재(20)가 정품인 경우, 압력 레벨에 기초하여, 프로세서가 RTD를 조절하기 위해 흐름 제어 기구를 조정한다는 점을 제외하고는, 제1 실시형태와 유사하다. 이에 따라, 각각의 사용자의 요구에 맞춰진 맞춤형 RTD를 제공하는 이점이 있다.
이에 대한 작동 흐름은 도 4의 흐름도에서 개략적으로 설명된다.
이제 도 3을 참조하면, 흐름 제어 요소(52)는 부분적으로 이동하도록 배치될 수 있으며, 즉 흐름 제어 요소(52)는 부분적으로 개방되도록 배치될 수 있으므로, 흐름 제어 요소(52)가 여전히 제2 증기 통로(6)를 폐쇄하면서, 몇몇 또는 일부의 공기 배출구(32)만이 개방되게 함으로써, 발생된 증기가 사용자의 입에 여전히 도달할 수 있다. 이러한 방식으로, 흐름 제어 요소는 RTD 조절기의 역할을 한다. 개방된 상태로 유지되는 공기 배출구의 수 또는 부분은, 압력 센서에 의해 측정된 압력 레벨에 따르므로, 이러한 수는 각각의 특정 사용자의 흡입 강도에 따른다.
대안적으로, 흐름 제어 요소(52)는 예를 들어, 배출구(8)를 개방된 상태로 유지함으로써, 희석 요소의 역할을 할 수 있다. 이에 따라, 증기를 희석시키는 데 기여하도록, 공기가 장치에 유입되어 증기 통로(4)를 통과할 수 있다. 또한, 이에 따라, 사용자의 입으로 들어가기 전에, 생성된 증기의 온도가 감소될 수 있다.
다른 실시형태에 따라, 증기 발생 장치(100)는, 증기 발생 장치(100 또는 200)가 생성된 증기 중의 잠재적인 유해한/바람직하지 않은 성분을 측정하기 위한 가스 센서(70)를 더 포함한다는 점을 제외하고는, 이전의 실시형태와 유사하다. 습도 데이터에 기초하여, 기재가 정품인 경우, 습도 센서 뿐만 아니라 가스 센서(70)가 발생된 증기의 측정을 수행한다. 발생된 증기의 이러한 추가적인 측정은, 습도 센서(60)에 의해 기재가 부적합한 것으로 검출되지 않는 경우에만, 가스 센서(70)에 의해 수행되며, 사용자가 유해한 성분을 흡입하는 것을 방지하기 위해 추가로 사용될 수 있는, 발생된 증기의 추가적인 측정을 가능하게 한다.
또한, 이러한 실시예에서, 흐름 제어 요소는, 가스 센서의 측정치에 기초하여, 검출된 가스가 허용 가능하지 않는 것으로 결정되는 경우, 배출구(32)를 폐쇄하도록 구성된다. 또한, 이에 따라, 가스 센서 레벨 값이 가스 센서 임계값 초과인 경우, 사용자가 유해한 성분을 흡입하는 것을 방지하는 이점이 있다. 이 경우, 임계값은, 가스 또는 독성 실재물 또는 물질이 1 내지 10%로 존재하는 것일 수 있다. 독성 실재물은 화학적, 생물학적 또는 물리적일 수 있다. 예시적인 화학 물질은, 이산화탄소 또는 일산화탄소일 수 있다. 가스 센서가 사용되는 목적에 따라, 또는 검출될 물질(들)에 따라, 상이한 유형의 가스 센서가 사용될 수 있다. 예를 들어, 가스 센서는, 불꽃 이온화 검출기, 반도체, 전기화학 또는 포토닉(photonic) 막형 센서일 수 있다.
또한, 예를 들어, 검출 가능한 가스가 허용 가능한 상황에서, 압력 센서에 의해 결정되는 바와 같은, 사용자에 의해 장치(100)에 가해진 흡입의 압력 레벨에 기초하여, 프로세서는, RTD를 조절하기 위해, 압력 레벨에 기초하여 흐름 제어 요소를 조정할 수 있다. 바람직하게는, 프로세서는 흐름 제어 요소(52)를 조정하거나/조정하고, 프로세서는 작동기를 조정한다. 전체 흐름은 도 5의 흐름도에 개략적으로 설명된다.
이러한 실시예의 가스 센서는, 다른 실시예 중 어느 하나의 장치와 함께 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
Figure 112021070661401-pct00001

Claims (11)

  1. 사용자가 흡입하기 위한 증기를 생성하기 위한 휴대용 증기 발생 장치로서,
    증기 발생 기재를 수용하도록 배치된 오븐;
    흡입구;
    배출구;
    상기 오븐을 통해 상기 흡입구와 상기 배출구 사이의 유체 연결을 제공하기 위한 공기 흐름 통로로서, 발생된 증기가 이를 통하여 상기 배출구로 유동할 수 있는, 공기 흐름 통로;
    상기 기재에 의해 생성된 증기의 측정치를 생성하기 위한 습도 센서;
    상기 습도 센서로부터의 측정 데이터에 기초하여, 상기 장치의 작동을 제어하도록 배치되는 장치 제어기; 및
    상기 생성된 증기 중의 유해한/바람직하지 않은 성분을 측정하기 위한 가스 센서를 포함하며,
    이에 따라, 상기 습도 센서로부터의 상기 측정 데이터에 기초하여, 기재가 정품이라고 상기 장치 제어기가 결정하는 경우, 상기 가스 센서는 상기 발생된 증기의 측정을 수행하는,
    사용자가 흡입하기 위한 증기를 생성하기 위한 휴대용 증기 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치 제어기는, 상기 습도 센서로부터의 상기 데이터에 따라 상기 장치를 제어하도록 배치되며, 상기 습도 센서로부터의 상기 데이터가 상기 습도 센서로부터의 미리 결정된 범위의 허용 가능 값을 벗어나는 것으로 상기 장치 제어기에 의해 결정되는 경우, 상기 오븐을 스위치 오프시키는, 휴대용 증기 발생 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 오븐과 상기 배출구 사이에 위치된 흐름 제어 요소, 및 상기 흐름 제어 요소를 작동시키기 위한 작동기를 포함하는 자동 흐름 제어 기구를 더 포함하며,
    상기 자동 흐름 제어 기구는, 상기 장치 제어기의 제어에 따라, 상기 습도 센서로부터의 상기 측정 데이터에 기초하여, 상기 작동기로 하여금, 상기 흐름 제어 요소를 조정하게 하도록 배치되는, 휴대용 증기 발생 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    압력 센서를 더 포함하며,
    상기 자동 제어 기구는, 상기 습도 센서로부터의 측정 데이터 및 상기 압력 센서로부터의 압력 데이터에 기초하여, 상기 작동기로 하여금, 상기 흐름 제어 요소를 조정하게 하도록 배치되는, 휴대용 증기 발생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 압력 센서는, 상이한 압력 값을 측정하도록 배치된 다중값 압력 센서인, 휴대용 증기 발생 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 압력 센서는, 사용 시에 사용자에 의한 상기 장치를 통한 흡입을 검출하도록 배치되며, 이에 따라, 흡입이 수행되는 경우, 상기 압력 센서는 상기 흡입을 검출하여 상기 오븐 및 상기 습도 센서를 활성화시키기 위한 신호를 제공하는, 휴대용 증기 발생 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 압력 센서는, 사용 시에 상기 장치에 가해지는 흡입의 압력 레벨을 측정하도록 추가로 구성되며, 이에 따라, 상기 습도 센서로부터의 상기 측정 데이터에 기초하여, 상기 기재가 정품이라고 상기 장치 제어기가 결정하는 경우, 프로세서는, 상기 압력 레벨에 기초하여, 흡입 저항(RTD)을 조절하기 위해 상기 흐름 제어 요소를 조정하는, 휴대용 증기 발생 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 습도 센서는 상기 자동 흐름 제어 기구의 상류에 위치되며, 상기 공기 흐름 통로를 통과하는 증기를 검출하기 위해 상기 공기 흐름 통로에 또는 상기 공기 흐름 통로의 부근에 위치되는, 휴대용 증기 발생 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 장치 제어기는, 발생된 증기의 검출된 습도가 미리 결정된 허용 가능 범위를 벗어나는 것으로 결정되는 경우, 상기 발생된 증기가 사용 시에 사용자에 의해 흡입되는 것을 방지하기 위해, 상기 오븐을 자동으로 비활성화시키거나/비활성화시키고, 상기 작동기로 하여금, 상기 흐름 제어 요소를 폐쇄하게 하도록 추가로 배치되는, 휴대용 증기 발생 장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 흐름 제어 기구는, 상기 가스 센서의 측정치에 기초하여, 상기 측정된 가스가 허용 가능하지 않는 것으로 결정되는 경우 폐쇄되도록 배치되는, 휴대용 증기 발생 장치.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 흐름 제어 요소는, 셔터, 밸브, 흡입구, 및 회전식 개구 폐쇄 기구 중 하나인, 휴대용 증기 발생 장치.
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