KR102637741B1 - 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

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Abstract

에어로졸 생성 장치는, 외부 광을 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과시키기 위한 적어도 하나의 투광창을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 내부에 위치하여 광을 방출하는 광원, 상기 외부 광 및 상기 광원으로부터 방출되는 광을 수광하면 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 열을 발생하는 나노 입자를 포함하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소, 상기 가열 요소의 온도 또는 상기 적어도 하나의 투광창을 통해 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량을 감지하는 센서부 및 상기 광원 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 감지된 상기 가열 요소의 온도 또는 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량에 기초하여 상기 광원의 작동을 제어함으로써, 상기 가열 요소에 수광되는 광량을 조절한다.

Description

에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법{An aerosol generating apparatus and a method for controlling thereof}
실시예들은 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부 광원 및 내부 광원에 의한 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써, 에어로졸을 생성할 수 있는 에어로졸 생성 장치 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련을 연소시켜 에어로졸을 공급하는 방법을 대체하기 위한 기술의 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 액체 상태나 고체 상태의 에어로졸 생성 물질로부터 에어로졸을 생성하거나, 액체 상태의 에어로졸 생성 물질로부터 증기를 생성한 후 생성한 증기를 고체 상태의 향 매체를 통과시킴으로써 향미를 갖는 에어로졸을 공급하는 등의 방법에 관한 연구가 진행되고 있다.
최근에는 에어로졸을 생성하기 위한 다양한 방법 중에서도 광원으로부터 방출되는 광을 이용하여 에어로졸을 생성하는 방안이 제안된 바 있다.
광원으로부터 방출되는 광을 이용하는 에어로졸 생성 장치는 예를 들어, 금속 표면 플라즈몬 공명(SPR: surface plasmon resonance) 기술을 활용하여 에어로졸 생성 물질을 가열하고, 이를 통해 에어로졸을 생성할 수 있다.
표면 플라즈몬 공명 기술은 금속 나노 입자의 진동을 통하여 금속을 가열시키는 방법의 일종으로, 구체적으로 나노 크기의 금속 내부의 자유 전자들이 외부 자극(예: 광 입사)에 의해 집단적으로 진동하고, 그 결과 자유 전자들이 분극화되어 금속을 가열시키는 기술을 의미한다.
기존의 표면 플라즈몬 공명 기술을 이용하는 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치의 내부 광원으로부터 방출되는 광을 이용하거나, 에어로졸 생성 장치의 외부 광원을 집광하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 것이 일반적이었다.
다만, 내부 광원을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 방식의 경우, 외부 광원을 활용하는 방식에 비해 전력 소모가 현저하게 증가하게 되어, 에어로졸 생성 장치의 작동 시간이 짧아질 수 밖에 없다는 한계가 있었다.
또한, 외부 광원을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 방식의 경우, 외부 광이 입사되는 위치, 각도 또는 주변 환경에 따라 가열 성능이 달라져 에어로졸 생성 성능이 일정하지 않다는 한계가 있었다.
이에 따라, 실시예들은 외부 광원과 내부 광원을 동시에 이용하되, 외부 광원의 변화에 따라 내부 광원을 작동시켜 금속 나노 입자에 수광되는 광량을 보상함으로써, 적은 전력으로도 에어로졸 생성 효율을 향상시킬 수 있는 에어로졸 생성 장치를 제공하여 상술한 한계를 극복하고자 한다.
실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치는, 외부 광을 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과시키기 위한 적어도 하나의 투광창을 포함하는 하우징, 상기 하우징의 내부에 위치하여 광을 방출하는 광원, 상기 외부 광 및 상기 광원으로부터 방출되는 광을 수광하면 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 열을 발생하는 나노 입자를 포함하여 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소, 상기 가열 요소의 온도 또는 상기 적어도 하나의 투광창을 통해 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량을 감지하는 센서부 및 상기 광원 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 감지된 상기 가열 요소의 온도 또는 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량에 기초하여 상기 광원의 작동을 제어함으로써, 상기 가열 요소에 수광되는 광량을 조절한다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하는 방법은, 외부 광 또는 상기 에어로졸 생성 장치의 내부에 위치한 광원으로부터 방출되는 광을 수광하면 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 열을 발생하는 가열 요소의 온도 또는 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 외부 광의 광량을 감지하는 동작 및 감지된 상기 가열 요소의 온도 또는 상기 외부 광의 광량에 기초하여, 상기 광원의 작동을 제어함으로써, 상기 가열 요소에 수광되는 광량을 보상하는 동작을 포함한다.
상술한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 내부 광원의 구동을 제어하여 금속 나노 입자에 수광되는 광량을 보상함으로써, 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 외부 광원의 광량, 입사 각도, 입사 위치에 관계 없이 사용자에게 균일한 에어로졸을 공급할 수 있다.
또한 실시예들에 관한 에어로졸 생성 장치는 외부 광원과 내부 광원을 함께 이용하여 에어로졸을 생성함으로써, 내부 광원만으로 에어로졸을 생성하는 장치에 비해 낮은 전력으로 사용자에게 풍부한 무화량의 에어로졸을 공급할 수 있다.
실시예들에 의한 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 에어로졸 생성 장치의 커버 부재가 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 3b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다.
도 4a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소를 나타내는 도면이다.
도 4b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 구성 요소들을 나타내는 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 전자 회로를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소에 수광되는 광량을 보상하는 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 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 실시예들의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 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 실시예들에 대하여 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 의해 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 '실시예'는 본 명세서에서 발명을 용이하게 설명하기 위한 임의의 구분으로서, 실시예 각각이 서로 배타적일 필요는 없다. 예를 들어, 일 실시예에 개시된 구성들은 다른 실시예에 적용 및 구현될 수 있으며, 본 명세서의 정신 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경되어 적용 및 구현될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 실시예들을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
명세서 전체에서 구성 요소의 '길이 방향'은 구성 요소가 구성 요소의 일 방향 축을 따라 연장하는 방향일 수 있으며, 이때 구성 요소의 일 방향 축은 일 방향 축을 가로지르는 타 방향 축보다 구성 요소가 더 길게 연장하는 방향을 의미할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 에어로졸 생성 장치의 커버 부재가 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부 광을 내부로 투과시킬 수 있는 하우징(100), 하우징(100)의 내부에 위치하여 광을 방출하는 광원(200) 및 외부 광 및/또는 광원(200)으로부터 방출되는 광을 수광하여 열을 발생하며, 발생된 열을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있는 가열 요소(300)를 포함한다.
하우징(100)은 에어로졸 생성 장치(10)의 전체적인 외관을 형성하며, 에어로졸 생성 장치(10)의 외부 광을 하우징(100)의 내부로 투과시키기 위한 적어도 하나의 투광창(110)(또는 "투과창")을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 투광창(110)은 하우징(100)의 외주면의 적어도 일 영역에 형성되어 에어로졸 생성 장치(10)에 조사되는 태양광 내지 가시광 또는 외부 광원으로부터 방출되는 광을 하우징(100)의 내부 공간으로 투과시킬 수 있다. 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 하우징(100)의 내부 공간으로 투과된 외부 광 중 적어도 일부는 가열 요소(300)에 도달하여 가열 요소(300)에 열을 발생시킬 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
예를 들어, 적어도 하나의 투광창(110)은 하우징(100)의 외주면에 지정된 간격으로 배치될 수 있으나, 적어도 하나의 투광창(110)의 배치가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 투광창(110)에는 렌즈부(111)가 배치되어 하우징(100)의 내부로 투과되는 외부 광을 집광시킬 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(111)는 볼록 렌즈를 포함하여, 외부 광을 하우징(100)의 내부 공간에 배치되는 가열 요소(300) 방향으로 집광시킬 수 있다.
하우징(100)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 물질을 가열하기 위한 구성 요소(예: 광원(200) 및/또는 가열 요소(300))뿐만 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 위한 구성요소들(예: 프로세서, 메모리, 배터리)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 프로세서는 에어로졸 생성 장치(10)의 전반적인 구동을 제어하고, 메모리는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동에 요구되는 데이터를 저장하며, 배터리는 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들에 전력을 공급할 수 있으나, 이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
광원(200)(또는 "내부 광원")은 하우징(100)의 내부 공간에 위치하며, 전력이 공급됨에 따라 광을 방출할 수 있다. 광원(200)은 가열 요소(300)를 향하여 광을 방출할 수 있으며, 가열 요소(300)는 광원(200)으로부터 방출되는 광을 수광하여 가열될 수 있다.
광원(200)에서 방출되는 광은 예를 들어, 380nm 내지 780nm 또는 400nm 내지 750nm의 파장(λ)을 갖는 광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광원(200)은 예를 들어, 아크 램프, 할로겐 램프, 메탈할라이드 램프(metal halide lamp), 수은 램프, 형광 램프, 레이저 및 발광 다이오드(LED: light emitting diode) 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1 및/또는 도 2에는 하우징(100)의 내부 공간에 2개의 광원(200)이 배치되는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 하우징(100)의 내부 공간에 배치되는 광원(200)의 개수가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 하우징(100)의 내부 공간에는 하나의 광원(200)만 배치되거나, 3개 이상의 광원(200)이 배치될 수도 있다.
가열 요소(300)는 하우징(100)의 내부 공간에 위치하며, 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 하우징(100)의 내부 공간으로 투과 및/또는 집광되는 외부 광과 광원(200)에서 방출된 광을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다.
예를 들어, 가열 요소(300)는 가열 요소(300)의 내부에 배치되는 에어로졸 생성 물질 또는 가열 요소(300)에 의해 적어도 일부 영역이 감싸도록 배치되는 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
가열 요소(300)는 광을 수광함으로써 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 열을 발생하는 금속 나노 입자를 포함함으로써, 표면 플라즈몬 공명 현상을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 예를 들어, 금속 나노 입자는 가열 요소(300)의 적어도 일 표면에 배치되어, 가열 요소(300)에 입사되는 광에 의해 열을 발생할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
금속 입자가 나노 크기일 때 금속의 자유 전자의 거동에 의해 표면 플라즈몬 공명(SPR: surface plasmon resonance) 현상이 나타날 수 있다. 이 때, "표면 플라즈몬 공명"은 도체인 금속 나노 입자 표면에 광이 입사하면 광이 가지는 특정 에너지의 전자기장과의 공명으로 인하여 금속 표면의 자유 전자들이 집단적으로 진동하는 현상을 말한다.
에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300)로 투과 또는 집광되는 외부 광 및/또는 광원(200)으로부터 방출되는 빛이 가열 요소(300)로 입사함에 따라, 가열 요소(300)의 표면의 금속 나노 입자의 자유 전자들은 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 집단적으로 진동할 수 있다.
가열 요소(300)의 금속 나노 입자의 자유 전자들의 집단적으로 진동함에 따라 분극화되어 가열 요소(300)의 금속 나노 입자가 가열될 수 있다. 가열 요소(300)의 표면의 금속 나노 입자가 가열됨에 따라, 가열 요소(300)의 표면 온도가 상승할 수 있으므로, 가열 요소(300)는 에어로졸을 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 히터(heater) 또는 무화기(atomizer)로 동작할 수 있다.
다른 실시예에서, 가열 요소(300)는 서로 다른 파장의 광에 각각 진동함으로써 가열되는 복수 개의 종류의 금속 나노 입자를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 가열 요소는 제1 파장을 갖는 광에 의해 진동하여 가열될 수 있는 제1 금속 나노 입자와 제2 파장을 갖는 광에 의해 진동하여 가열될 수 있는 제2 금속 나노 입자를 포함할 수 있다.
가열 요소(300)에 의해 하우징(100)의 내부에서 생성된 에어로졸은 하우징(100)의 길이 방향의 일단(예: 도 1 및 도 2의 +z 방향의 일단)에 형성된 배출 통로(100e)를 통해 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출될 수 있다. 본 개시에서 "하우징의 길이 방향"은 도 1 및 도 2의 z축과 실질적으로 평행한 방향을 의미하며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
사용자는 하우징(100)의 일단에 구부를 접촉하고, 배출 통로(100e)를 통해 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이 때, 사용자의 구부에 접촉하는 하우징(100)의 일단은 마우스피스(mouthpiece)로 동작할 수 있으며, 하우징(100)의 일단은 사용자의 구부와 접촉하기 쉽도록 적어도 일부 영역이 굴곡진 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 하우징(100)에 이동 가능하게 결합되며, 하우징(100)의 외주면의 적어도 일 영역을 감쌀 수 있는 커버 부재(120) 및/또는 커버 부재(120)의 이동을 감지할 수 있는 이동 감지 센서(121)를 더 포함할 수 있다.
커버 부재(120)는 하우징(100)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있으며, 커버 부재(120)의 하우징(100)의 길이 방향을 따라 이동함에 따라, 하우징(100)의 외주면에 형성된 적어도 하나의 투광창(110)은 커버 부재(120)에 의해 가려지거나, 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 노출될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 커버 부재(120)가 하우징(100)을 기준으로 제1 위치(P1)에 위치한 경우, 적어도 하나의 투광창(110)은 커버 부재(120)에 의해 가려져 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에 노출되지 않을 수 있으며, 그 결과 외부 광이 하우징(100)의 내부 공간으로 투과되는 것을 차단할 수 있다.
반면, 도 2에 도시된 바와 같이 커버 부재(120)가 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이동함에 따라, 적어도 하나의 투광창(110)은 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 노출될 수 있고, 이에 따라 에어로졸 생성 장치(10)의 외부 광이 하우징(100)의 내부 공간으로 투과되어 가열 요소(300)에 수광될 수 있다.
다시 말해, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 커버 부재(120)를 제1 위치(P1)에 배치함으로써, 적어도 하나의 투광창(110)이 커버 부재(120)에 의해 가려지도록 하거나, 커버 부재(120)를 제2 위치(P2)에 배치함으로써, 적어도 하나의 투광창(110)이 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에 노출되도록 할 수 있다.
이동 감지 센서(121)는 커버 부재(120)의 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)를 향하는 이동 또는 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)를 향하는 이동을 감지할 수 있다. 예를 들어, 이동 감지 센서(121)는 홀 센서(hall effect sensor)일 수 있으나, 커버 부재(120)의 이동을 감지할 수 있다는 이동 감지 센서(121)의 종류는 상술한 예시에 한정되지 않는다.
이동 감지 센서(121)에서 감지된 커버 부재(120)의 이동에 대한 정보는 프로세서로 송신될 수 있으며, 프로세서는 이동 감지 센서(121)로부터 수신된 정보에 기초하여 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 제어할 수 있다. 다만, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
일 실시예에서, 이동 감지 센서(121)는 하우징(100)의 외주면 중 커버 부재(120)의 이동 경로와 중첩되는 위치에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 이동 감지 센서(121)는 하우징(100)의 내부 공간에 배치되거나, 하우징(100)을 마주보는 커버 부재(120)의 적어도 일 영역에 배치될 수도 있다.
도 3a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이고, 도 3b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 종방향 단면도이다. 도 3a 및/또는 도 3b는 커버 부재(120)가 제2 위치(예: 도 2의 제2 위치(P2))로 이동한 상태의 에어로졸 생성 장치(10)를 종방향으로 절단한 단면을 나타낸다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 하우징(100), 적어도 하나의 투광창(110), 커버 부재(120), 이동 감지 센서(121), 광원(200), 가열 요소(300), 센서부(310), 프로세서(410), 메모리(420) 및 배터리(430)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 1 및/또는 도 2에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
가열 요소(300)는 하우징(100)의 내부 공간에 위치하며, 광을 수광함에 따라, 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 열을 발생하는 금속 나노 입자를 포함할 수 있다. 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 가열 요소(300)의 금속 나노 입자에 열이 발생함에 따라, 가열 요소(300)의 온도 또한 상승할 수 있으며, 이에 따라 가열 요소(300)는 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있다. 다만, 에어로졸이 생성되는 과정에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
가열 요소(300)는 커버 부재(120)가 제2 위치(P2)에 배치된 상태에서 하우징(100)의 외주면에 형성된 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 하우징(100)의 내부 공간으로 투과 또는 입사되는 외부 광을 수광하고, 수광된 외부 광에 의해 열을 발생하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 투광창(110)에는 렌즈부(111)가 배치될 수 있으며, 렌즈부(111)는 적어도 하나의 투광창(110)을 투과하는 광을 가열 요소(300) 방향으로 집광시킬 수 있다. 즉, 렌즈부(111)에 의해 가열 요소(300)로 수광되는 외부 광의 광량이 증가할 수 있으므로, 에어로졸 생성 장치(10)는 적어도 하나의 투광창(110)에 렌즈부(111)를 배치함으로써, 가열 요소(300)의 무화 성능을 향상시킬 수 있다.
가열 요소(300)는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부 광뿐만 아니라, 하우징(100)의 내부 공간에 배치된 광원(200)으로부터 방출되는 광도 수광할 수 있으며, 광원(200)으로부터 방출되는 광에 의해 열을 발생하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 일 실시예에서, 광원(200)은 가열 요소(300)로부터 소정의 거리만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 광원(200)에서 방출되는 광은 광원(200)과 인접한 위치에 배치된 반사경(210)에 의해 반사되어 가열 요소(300)에 입사될 수 있다. 반사경(210)은 예를 들어, 광원(200)에서 방출되는 빛이 반사경(210)의 반사면에 입사한 후, 가열 요소(300) 방향으로 반사될 수 있도록 가열 요소(300)의 길이 방향에 대해 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3b를 참조하면, 다른 실시예에서, 광원(200)은 가열 요소(300)와 인접한 영역에 배치될 수 있으며, 이에 따라 광원(200)으로부터 방출되는 광이 별도의 반사경(예: 도 3a의 반사경(210))에 의해 반사되지 않더라도 가열 요소(300)에 직접적으로 입사될 수도 있다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 하우징(100)의 내부 공간으로 입사되는 외부 광 및/또는 광원(200)으로부터 방출되는 빛을 수광함에 따라, 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 온도가 상승하는 가열 요소(300)를 통해 에어로졸을 생성할 수 있다. 생성된 에어로졸은 하우징(100)의 내부 공간과 에어로졸 생성 장치(10)의 외부를 연결 또는 연통하는 배출 통로(100e)를 통해 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 배출되어 사용자에게 공급될 수 있다.
즉, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 하우징(100) 내부에 배치된 광원(200)뿐만 아니라, 에어로졸 생성 장치(10)의 외부 광을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써, 광원(200)에서 방출되는 광만을 이용하여 에어로졸 생성 물질을 가열할 때에 비해 적은 전력으로 사용자에게 에어로졸을 공급할 수 있다.
센서부(310)는 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 하우징(100) 내부의 가열 요소(300) 방향으로 입사되는 외부 광의 광량 및/또는 가열 요소(300)의 온도를 측정할 수 있다.
예를 들어, 센서부(310)는 가열 요소(300)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서 및 가열 요소(300) 방향으로 입사되는 외부 광의 광량을 측정하기 위한 광량 측정 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 센서부(310)는 프로세서(410)와 전기적 또는 작동적으로 연결될 수 있으며, 센서부(310)는 감지된 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300) 방향으로 입사되는 외부 광의 광량 및/또는 가열 요소(300)의 온도에 관한 정보를 프로세서(410)로 송신 또는 전송할 수 있다.
본 개시에서 "작동적으로 연결된다"는 표현은 구성 요소들이 무선통신으로 신호를 주고 받거나, 광학적 신호 및/또는 자기 신호 등을 주고 받을 수 있도록 연결된 상태를 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 하우징(100)의 내부 공간에는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 위한 프로세서(410), 메모리(420) 및 배터리(430)가 배치될 수 있다.
프로세서(410)는 에어로졸 생성 장치(10)의 전반적인 동작을 제어하는 하드웨어이다. 일 실시예에서, 프로세서(410)는 광원(200)과 전기적(electrically) 또는 작동적으로(operatively) 연결되어 광원(200)의 전원을 온(on) 또는 오프(off)할 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세서(410)는 센서부(310) 및/또는 이동 감지 센서(121)와 전기적으로 또는 작동적으로 연결될 수 있으며, 센서부(310) 및/또는 이동 감지 센서(121)로부터 수신되는 정보에 기초하여 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(410)는 센서부(310) 및/또는 이동 감지 센서(121)로부터 수신되는 정보에 기초하여 광원(200)의 전원 상태 및 광원(200)으로부터 방출되는 광량을 제어함으로써, 광원(200)으로부터 가열 요소(300)를 향하여 방출되는 광을 제어할 수 있다.
실시예에 따라 프로세서(410)는 복수 개의 프로세서(410)를 포함할 수 있다. 프로세서(410)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있다. 프로세서(410)는 범용적인 마이크로 프로세서(410)와 마이크로 프로세서(410)에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 프로세서(410)는 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있다.
메모리(420)는 프로세서(410)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 메모리(420)에는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동을 위한 데이터가 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리(420)에는 무화 성능을 향상시키기 위한 가열 요소(300)의 온도 프로파일 및/또는 가열 요소(300)에 수광되는 광량과 관련된 광 프로파일에 대한 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(410)는 메모리(420)에 저장된 데이터에 기초하여, 광원(200)의 구동을 제어할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
배터리(430)는 에어로졸 생성 장치(10)가 동작하는 데 이용되는 전력을 공급한다. 배터리(430)는 광원(200)과 전기적으로 연결되어 광원(200)에 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(430)는 에어로졸 생성 장치(10) 내에 구비된 다른 하드웨어 구성들의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 배터리(430)는 충전이 가능한 배터리(430)거나 일회용 배터리(430)일 수 있다. 예를 들어, 배터리(430)는 리튬폴리머(LiPoly) 배터리(430)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4a는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소를 나타내는 도면이고, 도 4b는 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소를 나타내는 도면이다.
도 4a 및/또는 도 4b는 도 1, 도 2, 도 3a 및/또는 도 3b의 에어로졸 생성 장치(10)에 적용될 수 있는 가열 요소(300)를 나타내며, 이하에서 앞선 설명과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 4a를 참조하면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소(300)는 가열 요소(300)의 내부에 배치된 에어로졸 생성 물질(20)을 가열함으로써, 에어로졸을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 가열 요소(300)는 중공형으로 형성되어 가열 요소(300)의 내부 공간이 형성될 수 있으며, 에어로졸 생성 물질(20)은 가열 요소(300)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 예를 들어, 가열 요소(300)의 내부 공간에는 고체 상태(phase) 또는 액체 상태의 에어로졸 생성 물질(20)이 배치될 수 있다.
에어로졸 생성 물질(20)은 니코틴, 프로필렌글리콜(PG), 및 글리세린 중 적어도 하나 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 니코틴은 담뱃잎을 성형하거나, 재구성함으로써 획득되는 담배 물질에 포함되는 니코틴일 수 있다. 또한 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴일 수 있다. 예를 들어, 니코틴은 프리 베이스 니코틴(free base nicotine), 니코틴 염(nicotine salt) 또는 이들의 조합 중 하나를 포함할 수 있다.
에어로졸 생성 물질(20)은 니코틴 또는 니코틴 염을 포함할 수도 있다. 니코틴 염은 니코틴에 유기산 또는 무기산을 포함하는 적절한 산을 첨가함으로써 형성될 수 있다. 니코틴은 자연적으로 발생하는 니코틴 또는 합성 니코틴으로서, 에어로졸 생성 물질(20)의 총 중량에 대한 임의의 적절한 중량의 농도를 가질 수 있다.
니코틴 염의 형성을 위한 산은 혈중 니코틴 흡수 속도, 에어로졸 생성 장치(5)의 작동 온도, 향미 또는 풍미, 용해도 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 니코틴 염의 형성을 위한 산은 벤조산, 락트산, 살리실산, 라우르산, 소르브산, 레불린산, 피루브산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 카프릴산, 카프르산, 시트르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 페닐아세트산, 타르타르산, 숙신산, 푸마르산, 글루콘산, 사카린산, 말론산 또는 말산으로 구성된 군으로부터 선택되는 단독의 산 또는 상기 군으로부터 선택되는 산들의 혼합이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
에어로졸 생성 물질(20)에 포함된 프로필렌글리콜 및 글리세린은 에어로졸 형성제로서, 프로필렌글리콜 및 글리세린이 무화될 경우 에어로졸이 생성될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질(20)은 니코틴이 첨가된 임의의 중량비의 글리세린 및 프로필렌 글리콜 용액을 포함할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 물질(20)은 예를 들어, 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 및 비타민 혼합물의 어느 하나의 성분이나, 이들 성분의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 향료는 멘솔, 페퍼민트, 스피아민트 오일, 각종 과일향 성분 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
향미제는 사용자에게 다양한 향미 또는 풍미를 제공할 수 있는 성분을 포함할 수 있다. 비타민 혼합물은 비타민 A, 비타민 B, 비타민 C 및 비타민 E 중 적어도 하나가 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
가열 요소(300)에 에어로졸 생성 장치의 외부에서 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광 및/또는 광원(예: 도 3a 또는 도 3b의 광원(200))으로부터 방출되는 광이 수광됨에 따라, 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 가열 요소(300)의 온도가 상승할 수 있다.
가열 요소(300)의 내부 공간에 배치된 에어로졸 생성 물질(20)은 온도가 상승된 가열 요소(300)에 의해 가열되어 기화될 수 있고, 그 결과 가열 요소(300)의 내부 공간에는 에어로졸이 생성될 수 있다. 가열 요소(300)의 내부 공간에서 생성된 에어로졸은 가열 요소(300)의 적어도 일 영역에 형성된 메쉬 부분(300m)을 통해 가열 요소(300)의 외부로 배출될 수 있으며, 외부로 배출된 에어로졸은 배출 통로(예: 도 3a 또는 도 3b의 배출 통로(100e))를 통해 사용자에게 공급될 수 있다.
메쉬 부분(300m)은 예를 들어, 가열 요소(300)의 배출 통로와 인접한 일단에 형성될 수 있으나, 메쉬 부분(300m)이 형성되는 위치가 도시된 실시예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예(미도시)에서, 메쉬 부분(300m)은 가열 요소(300)의 측면의 일 영역에 형성될 수도 있다.
일 실시예에서, 가열 요소(300)는 에어로졸 생성 장치의 하우징에 탈부착 가능하게 결합될 수 있으며, 이에 따라 사용자는 가열 요소(300)의 내부에 배치된 에어로졸 생성 물질(20)이 소모된 경우, 기존의 가열 요소(300)를 다른 가열 요소(300)로 교체할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소(300)는 가열 요소(300)에 삽입되는 에어로졸 생성 물질(20)을 가열하여 에어로졸을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질(20)은 궐련형 에어로졸 생성 물질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 가열 요소(300)는 에어로졸 생성 물질(20)의 적어도 일부를 수용하기 위한 삽입구(300i)를 포함할 수 있으며, 삽입구(300i)에 삽입된 에어로졸 생성 물질(20)은 가열 요소(300)에 의해 적어도 일부 영역이 감싸지도록 배치될 수 있다.
가열 요소(300)에 에어로졸 생성 장치의 외부에서 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광 및/또는 광원으로부터 방출되는 광이 수광됨에 따라, 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 가열 요소(300)의 온도가 상승할 수 있다.
가열 요소(300)에 의해 적어도 일부 영역이 감싸지도록 배치된 에어로졸 생성 물질(20)은 온도가 상승된 가열 요소(300)에 의해 가열되어 에어로졸이 생성될 수 있다. 생성된 에어로졸은 배출 통로를 통해 에어로졸 생성 장치의 외부로 배출될 수 있으며, 사용자는 배출되는 에어로졸을 흡입할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 구성 요소들을 나타내는 블록도이고, 도 6은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 전자 회로를 설명하기 위한 도면이다. 이 때, 도 6은 에어로졸 생성 장치의 전자 회로의 일부를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 이동 감지 센서(121), 광원(200), 센서부(310), 프로세서(410) 및/또는 메모리(420)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들 중 적어도 하나는 도 1, 도 2, 도 3a 및/또는 도 3b에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
프로세서(410)는 가열 요소(예: 도 1, 도 2의 가열 요소(300))를 향하여 광을 방출하는 광원(200)과 전기적 또는 작동적으로 연결되어 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(410)는 광원(200)의 전원 온(On) 또는 오프(Off) 동작을 제어하거나, 광원(200)으로부터 방출되는 광량(quantity of light)을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(410)는 센서부(310)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 센서부(310)로부터 수신되는 정보에 기초하여 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 센서부(310)는 가열 요소의 온도 및/또는 에어로졸 생성 장치의 외부에서 가열 요소를 향하여 입사하는 외부 광의 광량을 감지할 수 있으며, 프로세서(410)는 센서부(310)로부터 수신된 가열 요소의 온도 및/또는 가열 요소로 입사되는 외부 광의 광량 정보에 기초하여 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서부(310)는 가열 요소의 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 예를 들어, 가열 요소의 적어도 일 영역에 부착되어 가열 요소의 온도를 직접 측정하는 온도 센서 또는 가열 요소로부터 이격되어 가열 요소의 온도를 간접적으로 측정하는 온도 센서일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6을 참조하면, 다른 실시예에서 센서부(310)는 가열 요소(300)의 적어도 일 영역과 접촉하는 측정부(311)와 측정부(311) 및 프로세서(410)와 전기적으로 연결되고, 적어도 하나의 고정 저항(R0)을 포함하는 전자 회로(312)를 포함할 수 있다.
측정부(311)는 외부 광 또는 광원(200)으로부터 방출되는 광에 의해 온도가 상승하는 가열 요소(300)의 적어도 일 영역과 접촉할 수 있으며, 상술한 접촉 구조에 의해 가열 요소(300)의 온도가 변화함에 따라 측정부(311)의 저항도 함께 변화할 수 있다.
측정부(311)는 가열 요소(300)의 적어도 일 영역과 접촉함에 따라, 가열 요소(300)의 온도 상승에 의해 손상되지 않도록 열 접촉 저항(TCR: thermal contact resistance) 특성을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 측정부(311)는 스테인리스강(SUS), 백금 및 티타늄 중 적어도 하나의 재료를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자 회로(312)는 적어도 하나의 고정 저항(R0)을 포함하며, 적어도 하나의 고정 저항(R0)은 단자들(E0, E1)을 통해 측정부(311)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 고정 저항(R0)의 일단과 측정부(311)의 일단에는 제1 단자(E0)가 배치되고, 고정 저항(R0)의 타단과 측정부(311)의 타단에는 제2 단자(E1)가 배치됨에 따라, 측정부(311)와 고정 저항(R0)이 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 고정 저항(R0)은 단자들(E0, E1)이 바로 연결되지 않고, 고정 저항(R0)은 단자들(E0, E1) 사이에 다른 전자 소자가 배치될 수도 있다.
프로세서(410)는 고정 저항(R0)의 양 단의 전압 차이에 기초하여 가열 요소(300)의 온도 변화에 따른 측정부(311)의 저항 변화량을 검출할 수 있고, 검출된 측정부(311)의 저항 변화량에 기초하여 가열 요소(300)의 온도를 감지할 수 있다. 에어로졸 생성 장치(10)는 별도의 센서가 아닌 측정부(311) 및 전자 회로(312)를 이용하여 가열 요소(300)의 온도를 감지함으로써, 배터리(430)의 전력 소모를 최소화하면서 가열 요소(300)의 온도를 정밀하게 측정할 수 있다.
이 때, 측정부(311)의 저항 변화량을 감지하기 위한 고정 저항(R0)의 저항 값은 5Ω 이하일 수 있다. 바람직하게는, 고정 저항(R0)의 저항 값은 4.5Ω 내지 5Ω의 범위 내일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(410)는 온도 센서 및/또는 측정부(311)와 전자 회로(312)에 의해 감지된 가열 요소(300)의 온도에 기초하여, 광원(200)의 작동을 제어함으로써, 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 조절 또는 보상할 수 있다.
주변 환경(예: 날씨)의 변화에 의해 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300)로 입사되는 광량이 줄어들어 가열 요소(300)의 온도가 특정 온도까지 상승하지 못할 수 있다. 다시 말해, 주변 환경의 변화에 의해 가열 요소(300)로 입사되는 광량이 줄어들어 가열 요소(300)의 무화 성능이 저하되거나, 외부 광만으로는 에어로졸의 생성이 어려운 경우가 발생할 수 있다.
반면, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 측정된 가열 요소(300)의 온도와 지정된 온도 프로파일과 비교하고, 특정 시간의 가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도 프로파일의 지정된 온도에 도달하지 못한 경우, 광원(200)을 작동시키거나, 광원(200)에서 방출되는 광량을 증가시킴으로써, 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 보상할 수 있다. 그 결과, 에어로졸 생성 장치(10)는 주변 환경의 변화에 관계 없이 일정한 무화 성능을 유지할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)의 프로세서(410)는 메모리(420)에 저장된 지정된 온도 프로파일 데이터와 센서부(310)에 의해 측정된 가열 요소(300)의 온도를 비교하여 광원(200)의 작동을 제어할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 프로세서(410)는 프로세서(410)의 자체 메모리에 저장된 지정된 온도 프로파일 데이터와 측정된 가열 요소(300)의 온도를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 광원(200)의 작동을 제어할 수도 있다.
본 개시에서 "지정된 온도 프로파일"은 풍부한 무화량을 확보하고, 에어로졸의 생성 효율을 높이기 위한 단위 시간 당 가열 요소(300)의 온도와 관련된 데이터를 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 센서부(310)는 가열 요소(300)로 입사되는 광량을 측정하기 위한 광량 측정 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광량 측정 센서는 광 센서, 조도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 광량 측정 센서는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 적어도 하나의 투광창(예: 도 1, 도 2의 적어도 하나의 투광창(110))을 통하여 가열 요소(300)의 방향으로 입사하는 외부 광의 광량을 측정할 수 있다.
프로세서(410)는 광량 측정 센서에서 측정된 외부 광의 광량에 기초하여 광원(200)의 작동을 제어함으로써, 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 조절 또는 보상할 수 있으며, 이에 따라 에어로졸 생성 장치(10)는 가열 요소(300)에 수광되는 외부 광의 광량이 변화하는 경우에도 일정한 무화 성능을 유지할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(410)는 메모리(420)에 저장된 지정된 광 프로파일 데이터와 센서부(310)에서 측정된 가열 요소(300)에 수광되는 외부 광의 광량을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 광원(200)의 작동을 제어할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 프로세서(410)는 프로세서(410)의 자체 메모리에 저장된 지정된 광 프로파일 데이터와 측정된 가열 요소(300)에 수광되는 외부 광의 광량을 비교하여, 광원(200)의 작동을 제어할 수도 있다.
본 개시에서 "광 프로파일"은 풍부한 무화량을 확보하고, 에어로졸의 생성 효율을 높이기 위해 단위 시간 당 가열 요소(300)에 수광되어야하는 광량에 대한 데이터를 의미할 수 있으며, 해당 표현은 이하에서도 동일한 의미로 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(410)는 커버 부재(예: 도 1, 도 2의 커버 부재(120))의 이동에 기초하여 에어로졸 생성 장치(10)의 전원을 제어할 수 있다.
프로세서(410)는 커버 부재의 이동을 감지할 수 있는 이동 감지 센서(121)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 이동 감지 센서(121)로부터 커버 부재의 이동에 관한 정보를 수신할 수 있다.
예를 들어, 커버 부재가 에어로졸 생성 장치(10)의 하우징을 기준으로 제1 위치(예: 도 2의 제1 위치(P1))에 위치한 경우, 커버 부재에 의해 적어도 하나의 투광창이 가려져 외부 광이 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 또는 가열 요소(300)로 입사되는 것이 차단될 수 있다.
다른 예로, 커버 부재가 제1 위치에서 제2 위치(예: 도 2의 제2 위치(P2))로 이동하는 경우, 적어도 하나의 투광창이 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 노출될 수 있으며, 그 결과 외부 광이 가열 요소(300)를 향하여 입사하여 가열 요소(300)의 온도가 상승하게 될 수 있다.
이에 따라, 프로세서(410)는 이동 감지 센서(121)에 의해 커버 부재의 제1 위치에서 제2 위치를 향하는 이동이 감지되는 경우, 가열 요소(300)의 온도 상승이 가능한 상태인 것으로 판단하고, 에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 켜지도록 제어할 수 있다. 본 개시에서 '에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 켜지도록 제어한다'는 것은 각 구성요소들, 특히 가열 요소, 광원 등에 전기를 공급하여 에어로졸 생성을 위한 동작을 가능하게 한 작동을 의미한다.
반면, 프로세서(410)는 이동 감지 센서(121)에 의해 커버 부재의 제2 위치에서 제1 위치를 향하는 이동이 감지되는 경우, 외부 광의 가열 요소(300)를 향하는 이동이 차단된 것으로 판단하고, 에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 꺼지도록 제어할 수 있다. 본 개시에서 '에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 꺼지도록 제어한다'는 것은 각 구성요소들, 특히 가열 요소, 광원 등에 대한 전기의 공급을 중단하여 에어로졸 생성을 위한 동작 등을 불가능하게 한 작동을 의미한다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 별도의 사용자의 전원 조작이 없더라도 커버 부재의 이동에 기초하여 에어로졸 생성 장치(10)의 전원을 제어함으로써, 사용자의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및/또는 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)를 제어하기 위한 동작을 나타내며, 이하에서는 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및/또는 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들을 참고하여 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들에 대해 설명하도록 한다.
도 7을 참조하면, 701 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 센서부(310)를 통해 가열 요소(300)의 온도 또는 에어로졸 생성 장치(10)의 내부로 투과되는 외부 광의 광량을 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(310)는 온도 센서 또는 가열 요소(300)의 적어도 일부 영역과 접촉하는 측정부(예: 도 6의 측정부(311))와 고정 저항을 포함하는 전자 회로(예: 도 6의 전자 회로(312))를 이용하여 가열 요소(300)의 온도를 실시간으로 감지할 수 있다.
다른 예로, 센서부(310)는 광량 측정 센서를 이용하여 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 위치한 가열 요소(300)를 향하여 입사하는 외부 광의 광량을 감지할 수 있다.
702 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 프로세서(410)는 701 동작에서 감지된 가열 요소(300)의 온도 또는 에어로졸 생성 장치(10)의 내부로 투과되는 외부 광의 광량에 기초하여, 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
일 예시에서, 프로세서(410)는 701 동작에서 감지된 가열 요소(300)의 온도와 지정된 온도 프로파일을 비교하고, 특정 시간에 감지된 가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도 프로파일의 지정된 온도보다 낮은 경우, 광원(200)의 전원을 켜거나, 광원(200)으로부터 방출되는 광량이 증가하도록 제어하여 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 조절 또는 보상함으로써, 가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도까지 증가하게 할 수 있다. 예를 들어, 702 동작에서 프로세서(410)는 지정된 온도 프로파일과 감지된 가열 요소(300)의 온도를 비교하여 지정된 온도 프로파일의 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도의 차이 값을 계산하고, 가열 요소(300)의 온도가 계산된 차이 값만큼 증가할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
다른 예시에서, 프로세서(410)는 701 동작에서 감지된 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 또는 가열 요소(300)로 투과되는 외부 광의 광량과 지정된 광 프로파일을 비교하고, 특정 시간에 감지된 외부 광의 광량이 지정된 광 프로파일의 지정된 광량보다 적은 경우, 광원(200)의 전원을 켜거나, 광원(200)으로부터 방출되는 광량이 증가하도록 제어하여 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 조절 또는 보상할 수 있다. 예를 들어, 702 동작에서 프로세서(410)는 지정된 광 프로파일과 감지된 외부 광의 광량을 비교하여 지정된 광 프로파일의 지정된 광량과 감지된 외부 광의 광량의 차이 값을 계산하고, 가열 요소(300)에 수광되는 광량이 계산된 차이 값만큼 증가할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
즉, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 701 동작 내지 702 동작을 통해 주변 환경(예: 날씨)의 변화와 관계 없이 가열 요소(300)의 온도를 최적의 온도로 유지할 수 있으므로, 사용자에게 일정한 흡연감을 제공할 수 있다.
또한, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 외부 광과 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 배치되는 광원(200)에서 방출되는 광을 함께 이용하여 가열 요소(300)의 온도를 상승시킴으로써, 광원(200)만 이용하여 가열 요소(300)의 온도를 상승시킬 때에 비해 적은 전력으로 사용자에게 에어로졸을 공급할 수 있다.
이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여, 에어로졸 생성 장치(10)의 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 조절 또는 보상하는 동작에 대하여 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 8은 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치의 가열 요소에 수광되는 광량을 보상하는 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및/또는 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)를 제어하기 위한 동작을 나타내며, 이하에서는 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및/또는 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들을 참고하여 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들에 대해 설명하도록 한다.
도 8을 참조하면, 801 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 커버 부재(120)가 제1 위치(예: 도 2의 제1 위치(P1))에서 제2 위치(예: 도 2의 제2 위치(P2))를 향하는 이동이 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 이동 감지 센서(121)를 통해 커버 부재(120)의 제1 위치에서 제2 위치를 향하는 이동을 감지할 수 있다.
커버 부재(120)가 하우징(100)을 기준으로 제1 위치에 위치하는 경우, 에어로졸 생성 장치(10)의 외부 광을 내부로 투과시킬 수 있는 적어도 하나의 투광창(110)이 커버 부재(120)에 의해 가려지게 되며, 그 결과 외부 광의 입사가 커버 부재(120)에 의해 차단될 수 있다.
반면, 커버 부재(120)가 하우징(100)을 기준으로 제2 위치에 위치하는 경우, 적어도 하나의 투광창(110)이 에어로졸 생성 장치(10)의 외부로 노출될 수 있으며, 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 외부 광이 가열 요소(300)로 입사하여 가열 요소(300)의 온도가 가열될 수 있다.
801 동작에서 커버 부재(120)의 제1 위치에서 제2 위치를 향하는 이동이 감지되는 경우, 에어로졸 생성 장치(10)의 프로세서(410)는 802 동작에서, 에어로졸 생성 물질(예: 도 4a 및/또는 도 4b의 에어로졸 생성 물질(20))을 가열할 수 있는 상태인 것으로 판단하고 에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 켜지도록 제어할 수 있다.
반면, 801 동작에서 커버 부재(120)의 제1 위치에서 제2 위치를 향하는 이동이 감지되지 않아 커버 부재(120)가 제1 위치에 위치하고 있는 것으로 판단되는 경우, 프로세서(410)는 에어로졸 생성 물질을 가열할 준비가 되지 않은 상태인 것으로 판단하고 801 동작을 다시 수행할 수 있다.
803 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 센서부(310)를 통하여 가열 요소(300)의 온도 또는 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 에어로졸 생성 장치(10)의 내부로 입사되는 외부 광의 광량을 감지할 수 있다.
예를 들어, 센서부(310)는 온도 센서 또는 가열 요소(300)의 적어도 일부 영역과 접촉하는 측정부(예: 도 6의 측정부(311))와 고정 저항을 포함하는 전자 회로(예: 도 6의 전자 회로(312))를 이용하여 가열 요소(300)의 온도를 실시간으로 감지할 수 있다.
다른 예로, 센서부(310)는 광량 측정 센서를 이용하여 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 위치한 가열 요소(300)를 향하여 입사하는 외부 광의 광량을 감지할 수 있다.
804 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 803 동작에서 감지된 가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도 프로파일에 대응되는지 또는 803 동작에서 감지된 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 광 프로파일에 대응되는 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)의 프로세서(410)는 감지된 가열 요소(300)의 온도 또는 외부 광의 광량이 메모리(420)에 저장된 온도 프로파일의 지정된 온도 또는 광 프로파일의 지정된 광량과 대응되는지 여부를 비교할 수 있다.
메모리(420)에 저장된 지정된 온도 프로파일 및/또는 광 프로파일은 풍부한 무화량을 확보하고, 에어로졸의 생성 효율을 높이기 위한 최적의 온도 또는 최적의 광량과 관련된 데이터일 수 있으며, 프로세서(410)는 804 동작을 통해 특정 시간에서의 가열 요소(300)의 온도가 에어로졸 생성 효율 및 무화량 확보에 적절한 온도인지 여부를 판단할 수 있다.
804 동작에서 감지된 가열 요소(300)의 온도 또는 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 온도 프로파일 또는 지정된 광 프로파일에 대응되지 않는 것으로 판단되는 경우, 프로세서(410)는 805 동작에서 광원(200)의 작동을 제어하여 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 보상할 수 있다.
프로세서(410)는 예를 들어, 광원(200)의 전원을 켜거나, 광원(200)으로부터 방출되는 광량을 증가시켜 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 보상할 수 있으며, 그 결과 에어로졸 생성 장치는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300)로 투과되는 외부 광의 광량이 줄어드는 경우에도 가열 요소(300)의 온도를 최적의 온도로 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(410)는 특정 시간에서 감지된 가열 요소(300)의 온도가 메모리(420)에 저장되어 있는 지정된 온도 프로파일의 특정 시간에서의 지정된 온도보다 낮은 경우, 광원(200)에서 방출되는 광량을 증가시켜 가열 요소(300)에 수광되는 광량을 보상할 수 있다.
도 9를 참조하면, 메모리(420)에는 예를 들어, 제1 시간(t1)(예: 동안 가열 요소(300)의 온도가 제1 온도(T1)까지 상승된 후, 제2 시간(t2)까지 제1 온도(T1)를 유지하며, 제2 시간(t2)에서 제3 시간(t3)동안 가열 요소(300)의 온도가 제2 온도(T2)로 낮아져야 한다는 온도 프로파일 데이터가 저장될 수 있다.
이 때, 제1 시간(t1)은 약 32초이고, 제2 시간(t2)은 약 20초이며, 제3 시간(t3)은 약 220초일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 온도(T1)는 약 285°C이고, 제2 온도(T2)는 240°C일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 프로세서(410)는 제1 시간(t1)에 감지된 가열 요소(300)의 온도가 온도 프로파일의 제1 시간(t1)에서의 지정된 온도(예: T1)보다 낮아 온도 프로파일의 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도의 차이가 제1 값(△Td1)(또는 "제1 차이 값")만큼 차이가 나는 경우, 가열 요소(300)의 온도가 제1 값만큼 증가하여 온도 프로파일에서 지정된 온도까지 도달할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(410)는 제1 시간(t1)에서의 온도 프로파일의 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도를 비교하여 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도의 차이를 계산하고, 가열 요소(300)의 온도가 계산된 온도 차이인 제1 값(△Td1)만큼 증가할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
다른 실시예에서, 프로세서(410)는 제2 시간(t2)에 감지된 가열 요소(300)의 온도가 온도 프로파일의 제2 시간(t2)에서의 지정된 온도(예: T1)보다 낮아 온도 프로파일의 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도의 차이가 제2 값(△Td2)만큼 차이 나는 경우, 가열 요소(300)의 온도가 제2 값만큼 증가하여 지정된 온도까지 도달할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 프로세서는 제2 시간(t2)에서의 온도 프로파일의 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도를 비교하여 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도의 차이를 계산하고, 가열 요소(300)의 온도가 계산된 온도의 차이인 제2 값(△Td2)만큼 증가할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다. 프로세서(410)는 온도 프로파일의 지정된 온도와 감지된 가열 요소(300)의 온도 차이가 클수록 광원(200)으로부터 더 많은 양의 광이 방출될 수 있도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제1 시간(t1)에서의 온도 프로파일의 지정된 온도와 가열 요소(300)의 온도 차이(△Td1)가 제2 시간(t1)에서의 온도 프로파일의 지정된 온도와 가열 요소(300)의 온도 차이(△Td2)보다 큰 경우, 프로세서(410)는 제1 시간(t1)에 광원(200)으로부터 방출되는 광량이 제2 시간(t2)에 광원(200)으로부터 방출되는 광량보다 커지도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
다른 실시예예서, 프로세서(410)는 상술한 동작과 유사하게 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300)로 투과되는 외부 광의 광량과 광 프로파일을 비교하여 광 프로파일의 지정된 광량과 감지된 외부 광의 광량의 차이 값을 계산하고, 가열 요소(300)에 수광되는 광량이 계산된 차이 값만큼 증가할 수 있도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있으며, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
806 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 커버 부재(120)의 제2 위치에서 제1 위치를 향하는 이동이 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(10)는 이동 감지 센서(121)를 통해 커버 부재(120)의 슬라이딩 이동을 감지할 수 있다.
806 동작에서 커버 부재(120)의 제2 위치에서 제1 위치를 향하는 이동이 감지되는 경우, 프로세서(410)는 807 동작에서 에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 꺼지도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 커버 부재(120)가 제1 위치에 위치한 경우, 적어도 하나의 투광창(110)이 커버 부재(120)에 의해 가려져 외부 광의 에어로졸 생성 장치(10)의 내부 또는 가열 요소(300)로 도달하는 것이 차단되게 되는 바, 프로세서(410)는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동이 불필요한 상태인 것으로 판단하고, 에어로졸 생성 장치(10)의 전원이 꺼지도록 제어할 수 있다.
반면, 806 동작에서 커버 부재(120)의 제1 위치를 향하는 이동이 감지되지 않는 경우, 외부 광이 적어도 하나의 투광창(110)을 통해 가열 요소(300)로 지속적으로 투과될 수 있는 상황이므로, 프로세서(410)는 803 동작 내지 805 동작을 반복 수행할 수 있다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 상술한 801 동작 내지 802 동작 또는 806 동작 내지 807 동작을 통해 커버 부재(120)의 이동에 기초하여 에어로졸 생성 장치(10)의 전원을 제어함으로써, 불필요한 전력 손실을 방지하고, 사용자의 조작 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및/또는 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)를 제어하기 위한 동작을 나타내며, 이하에서는 도 1, 도 2, 도 3a, 도 3b 및/또는 도 5에 도시된 에어로졸 생성 장치(10)의 구성 요소들을 참고하여 에어로졸 생성 장치를 제어하기 위한 동작들에 대해 설명하도록 한다.
일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 에어로졸 생성 장치(10)의 내부로 투과되는 외부 광의 광량 내지 가열 요소(300)의 온도에 기초하여, 광원(200) 및/또는 센서부(310)의 작동을 제어함으로써, 불필요한 전력 손실을 방지하고, 프로세서(410)의 연산 속도를 높일 수 있다.
도 10을 참조하면, 1001 동작에서, 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)의 프로세서(410)는 센서부(310)에서 감지된 가열 요소(300)의 온도 또는 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300)로 투과되는 외부 광의 광량이 지정된 제1 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.
1001 동작에서, 가열 요소(300)의 온도가 지정된 제1 값 이상이거나, 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 제1 값 이상인 것으로 판단되는 경우, 프로세서(410)는 광원(200)의 작동이 중단되도록 제어할 수 있다.
가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도 이상이거나, 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 광량 이상인 경우, 광원(200)의 구동 내지 작동 없이 외부 광만으로도 가열 요소(300)의 온도를 상승시켜 에어로졸 생성 물질을 가열할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(410)는 가열 요소(300)의 온도 내지 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 제1 값 이상인 경우, 광원(200)의 작동을 중단하여 불필요한 전력 손실을 방지할 수 있다.
이 때, "지정된 제1 값"은 외부 광만으로 지정된 양 이상의 에어로졸을 생성할 수 있는 가열 요소(300)의 온도 내지 외부 광의 광량에 대응되는 값이며, 제1 값은 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
반면, 1001 동작에서 가열 요소(300)의 온도 내지 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 제2 값보다 작은 것으로 판단되는 경우, 1003 동작에서 가열 요소(300)의 초기 온도 내지 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 초기 광량이 지정된 제2 값보다 낮은지 여부를 판단할 수 있다.
본 개시에서 "가열 요소의 초기 온도"는 에어로졸 생성 장치(10)의 구동이 시작되고 지정된 시간(예: 약 5 내지 10초)이 경과하였을 때의 가열 요소의 온도를 의미할 수 있다.
또한, 본 개시에서 "외부 광의 초기 광량"은 에어로졸 생성 장치(10)의 구동이 시작되고 지정된 시간(예: 약 5 내지 10초)이 경과하였을 때, 에어로졸 생성 장치(10)의 외부에서 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량을 의미할 수 있다.
도면 상에는 일 실시예에 관한 에어로졸 생성 장치(10)가 1001 동작을 수행한 후 1003 동작을 수행하는 실시예에 대해서만 도시되어 있으나, 실시예에 따라 1001 동작과 1003 동작이 동시에 수행되거나, 1003 동작이 1001 동작보다 먼저 수행될 수도 있다.
1003 동작에서 가열 요소(300)의 온도 내지 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 제2 값보다 작은 것으로 판단되는 경우, 프로세서(410)는 1004 동작에서 센서부(310)의 작동을 중단하고, 가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도 프로파일에 대응되거나, 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 광 프로파일에 대응되도록 광원(200)의 작동을 제어할 수 있다.
프로세서(410)는 1004 동작을 통해 외부 광에 가열 요소(300)의 온도가 충분히 상승하지 않거나, 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 충분하지 않은 경우, 가열 요소(300)의 온도 내지 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량 측정을 중단하고, 에어로졸 생성 장치(10)의 내부에 위치한 광원(200)만을 작동시켜 가열 요소(300)의 온도가 지정된 온도 프로파일에 대응되거나, 가열 요소(300)로 입사되는 외부 광의 광량이 지정된 광 프로파일에 대응되도록 제어할 수 있다.
에어로졸 생성 장치(10)는 센서부(310)의 작동을 중단하고, 광원(200)만으로 가열 요소(300)의 온도를 상승시켜 에어로졸 생성 물질을 가열함으로써, 불필요한 전력 낭비를 줄이고, 프로세서(410)의 연산 속도를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 에어로졸 생성 장치(10)는 사용자의 흡연 대기 시간을 줄이고, 에어로졸 생성 장치(10)의 작동 또는 구동 시간을 늘릴 수 있다.
상술한 실시예들은 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.
본 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 개시의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 개시에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 에어로졸 생성 장치 20: 에어로졸 생성 물질
100: 하우징 100e: 배출 통로
110: 적어도 하나의 투과창 111: 렌즈부
120: 커버 부재 121: 이동 감지 센서
200: 광원 210: 반사경
300: 가열 요소 310: 센서부
311: 측정부 312: 전자 회로
410: 프로세서 420: 메모리
430: 배터리

Claims (10)

  1. 에어로졸 생성 물질을 가열하여 에어로졸을 생성하는 에어로졸 생성 장치에 있어서,
    외부 광을 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과시키기 위한 적어도 하나의 투광창을 포함하는 하우징;
    상기 하우징의 내부에 위치하여 광을 방출하는 광원;
    상기 외부 광 및 상기 광원으로부터 방출되는 광을 수광하면 표면 플라즈몬 공명 현상에 의해 열을 발생하는 나노 입자를 포함하여 상기 에어로졸 생성 물질을 가열하는 가열 요소;
    상기 가열 요소의 온도 또는 상기 적어도 하나의 투광창을 통해 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량을 감지하는 센서부;
    상기 광원 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되는 프로세서; 및
    상기 하우징에 상기 하우징의 길이 방향을 따라 이동 가능하도록 결합되는 커버 부재;를 포함하고,
    상기 프로세서는 감지된 상기 가열 요소의 온도 또는 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량에 기초하여 상기 광원의 작동을 제어함으로써, 상기 가열 요소에 수광되는 광량을 조절하고,
    상기 커버 부재가 제1 위치에서 제2 위치로 이동함에 따라, 상기 적어도 하나의 투광창은 상기 에어로졸 생성 장치의 외부로 노출되고, 상기 커버 부재가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동함에 따라, 상기 적어도 하나의 투광창은 상기 커버 부재에 의해 가려지는, 에어로졸 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 에어로졸 생성 물질이 가열되어 형성되는 에어로졸을 외부로 배출하기 위한 배출 통로;를 더 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 에어로졸 생성 물질은 상기 가열 요소의 내부에 배치되어 상기 나노 입자에서 발생되는 열에 의해 가열되고,
    상기 에어로졸 생성 물질로부터 생성된 에어로졸은 상기 가열 요소에 배치된 메쉬 부분(mesh portion)을 통해 상기 가열 요소의 내부에서 상기 배출 통로로 배출되는, 에어로졸 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 가열 요소의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서부에 의해 감지된 상기 가열 요소의 온도와 지정된 온도 프로파일을 비교하여 상기 지정된 온도 프로파일의 온도와 상기 감지된 가열 요소의 온도의 차이 값을 계산하고,
    상기 가열 요소의 온도가 계산된 상기 지정된 온도 프로파일의 온도와 상기 감지된 가열 요소의 온도의 차이 값만큼 증가하도록 상기 광원의 작동을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 센서부에 의해 감지된 상기 가열 요소의 온도가 지정된 제1 온도 이상인 경우, 상기 광원의 작동을 중단시키는, 에어로졸 생성 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 센서부에 의해 감지된 상기 가열 요소의 초기 온도가 지정된 제2 온도 이하인 경우, 상기 센서부의 작동을 중단시키고, 상기 가열 요소의 온도가 지정된 온도 프로파일에 대응되도록 상기 광원의 작동을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서와 전기적으로 연결되며, 상기 커버 부재의 이동을 감지하는 이동 감지 센서;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 커버 부재의 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치를 향하는 이동이 감지되면 상기 에어로졸 생성 장치의 전원이 켜지도록 제어하고,
    상기 커버 부재의 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치를 향하는 이동이 감지되면 상기 에어로졸 생성 장치의 전원을 꺼지도록 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 적어도 하나의 투광창을 거쳐 상기 에어로졸 생성 장치의 외부에서 내부로 투과되는 광량을 감지하기 위한 광량 측정 센서를 포함하는, 에어로졸 생성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 센서부에 의해 감지된 상기 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량과 지정된 광 프로파일을 비교하여 상기 지정된 광 프로파일의 광량과 상기 감지된 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량의 차이 값을 계산하고,
    상기 가열 요소에 수광되는 광량이 계산된 상기 지정된 광 프로파일의 광량과 상기 감지된 에어로졸 생성 장치의 내부로 투과되는 광량의 차이 값만큼 증가하도록 상기 광원의 작동을 제어하는, 에어로졸 생성 장치.
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