KR20180085365A - 가열 방식의 미세 입자 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세 입자 발생 장치에 관한 것으로 특히 전기 가열을 통하여 미세 입자를 발생시키는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치; 히터를 제어하기 위한 제어장치;를 포함하고, 히터는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 히터와, 히터에 전력을 공급하는 배터리와, 히터를 제어하는 인스트럭션을 저장하는 메모리와, 인스트럭션을 통해 배터리를 동작시키는 프로세서를 포함하고, 인스트럭션은, 히터의 온도 프로파일 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가열 방식의 미세 입자 발생 장치{HEATING TYPE FINE PARTICLE GENERATOR}

본 발명은 가열 방식의 미세 입자 발생 장치에 관한 것으로 특히 전기 가열을 통하여 미세 입자를 발생시키는 장치에 관한 것이다.

공기 중의 미세 입자, 즉 에어로졸을 흡입하는 것으로 흔히 말하는 흡연과 같은 기호 물질 흡입이 달성될 수 있다. 종래에는 궐련 형태의 담배가 이러한 기호 물질 흡입의 거의 유일한 수단이었으나 최근에는 전자 담배라는 것도 또 하나의 수단으로 자리 잡고 있다. 전자 담배는 흡입 물질이 액체 형태로 담긴 카트리지에 열이나 초음파를 가하여 흡입 물질을 증기로 기화시켜 미세 입자를 발생시키므로 연소를 시켜 연기를 발생시키는 종래의 궐련 형태의 담배와는 방식면에서 완전히 차별되며, 그로 인한 장점, 특히 연소로 발생할 수 있는 다양한 유해 물질의 발생을 저지할 수 있다는 장점을 보유한다.

또한, 궐련 형태의 통상의 담배를 선호하는 수요자들의 요구에 따라, 통상의 담배의 필터부와, 궐련부의 모양을 갖는 전자 담배도 제안되고 있는데, 이 전자담배는 궐련부에 포함된 흡입물질을 전자히터로 기화시키면서 통상의 담배와 동등한 구성을 갖는 필터부를 통해 사용자가 흡입하는 구성을 갖는다. 이러한 전자담배에서는, 건조 담배잎이 채워지는 궐련부의 구성을 갖는 통상의 담배와는 다르게 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진다. 전자 담배를 홀더에 끼우고 홀더 내부의 히터가 가열되어 궐련부 내부의 흡입물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 종전의 전자 담배와 마찬가지로 연소가 일어나지 않는다는 장점은 가지면서 통상의 담배를 피울 때와 똑 같은 메커니즘으로 필터부를 통해 기화된 흡입 물질을 흡입할 수 있으므로 사용자 입장에서는 통상의 담배를 피우는 것과 같은 기분을 느낄 수 있게 된다.

일반적인 전자담배는 도 1을 참조하면 사용자가 전자담배를 사용하기 위해 전자담배에 구비된 버튼을 누르면, 시간 변화축의 변화 지점(t) 시간까지 급속히 온도를 올리는 예열단계로 돌입하고, 온도 변화축의 변화 지점(c)에서 예열단계가 종료하면서, 온도가 변화 지점(C+2)까지 시간축의 변화 지점(t)와 변화 지점(t+1) 사이에서 하강한 후 시간축의 변화 지점(t+1)에서 변화 지점(t+2)까지 온도축의 변화 지점(c+2)에서 변화 지점(c+1)로 미세한 기울기로 상승하면서, 기화온도를 유지하고, 시간축의 변화 지점(t+2)에서 사용이 종료되면서 온도가 급속히 하강한다. 상기와 같은 전자담배의 일반적인 작동에 있어서는 사용 시작 또는 예열 단계 중에 공급되는 전력이 매우 높아서, 전자담배의 배터리의 전력소모가 심하고, 과도한 열을 생성하는 경향이 있다. 또한 예열 후에 배터리는 예열 단계에서 소모 된 전력손실이 감해진 배터리의 최대 출력에서 기화온도를 유지하면서 작동하므로, 생성된 과도한 열이 소산될 충분한 시간을 가지지 못하여서, 전자담배의 하우징의 내부 및 외부 온도가 높아지며, 전자담배의 배터리의 전력이 급속히 소진되는 경향이 있었다.

본 발명은 연소를 수반하지 않으며 흡입 물질을 다양화할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 히터에 공급하는 전력을 조절할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 열전도 효율이 우수한 다양한 형상의 히터를 포함하는 미세 입자 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 히터; 상기 히터에 전력을 공급하는 배터리; 상기 히터를 제어하는 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 상기 인스트럭션을 통해 상기 배터리를 동작시키는 프로세서;를 포함하고, 상기 인스트럭션은, 상기 히터의 온도 프로파일 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 프로세서는 상기 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 동작을 개시하는 입력 신호를 상기 프로세서에 제공하는 입력부;를 더 포함하고, 상기 입력 신호를 수신한 상기 프로세서가 상기 메모리를 액세스 하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 온도 프로파일 정보는, 기화재를 일정 온도 이상 가열하여 기화 물질을 방출시키는 상기 히터에 대한 적어도 하나의 기화온도 유지 구간, 적어도 하나의 기화온도 하강 구간, 적어도 하나의 최소 기화온도 유지 구간 및 적어도 하나의 퍼프 구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 히터의 온도 측정으로 생성한 온도 측정 정보를 상기 프로세서에 제공하는 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 프로세서는, 상기 온도 측정 정보 및 상기 온도 프로파일 정보의 비교 결과를 이용하여 상기 배터리가 공급하는 전력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 케이스; 상기 케이스 및 상기 히터 사이에 위치하고, 상기 케이스를 통하여 상기 히터를 관통하는 궐련을 지지하는 홀더; 및 상기 케이스 및 상기 홀더 사이에 위치하는 절연부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 절연부재는, 상기 히터의 열 손실을 최소화 하는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 케이스; 및 상기 케이스 및 상기 히터 사이에 위치하고, 상기 케이스를 통하여 상기 히터를 관통하는 궐련을 지지하는 홀더;를 더 포함하고, 상기 홀더는, 상기 케이스와의 접촉면에 절연부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 절연부재는, 상기 히터의 열 손실을 최소화 하는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치; 히터를 제어하기 위한 제어장치;를 포함하고, 히터는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 기화재가 연소되지 않도록 히터를 기화재의 연소 온도 이하로 가열하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 예열 단계, 기화온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 히터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 예열 단계에서 히터를 기화재의 연소 온도 이하이지만 그 연소 온도에 근접한 온도로 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 기화온도 도달 단계에서 히터의 온도가 기화 물질의 최소 기화 온도까지 떨어지도록 히터에 전력 공급을 중지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 히터의 온도가, 기화 물질의 기화량이 극대화가 되는 온도인 최대 기화 온도와 상기 최소 기화 온도 사이에서 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 히터의 온도가 상기 최소 기화 온도 도달시 히터에 전력을 공급하고, 상기 최대 기화 온도 도달시 히터에 전력 공급을 중지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 히터의 온도 하강률이 커지면 사용자의 흡입 행위 발생으로 인식하는 연산장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 사용자의 흡입 행위 발생이 인식되면 최대 전력으로 히터에 전력을 공급하여 히터를 최대 기화 온도까지 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 히터의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 히터의 열저항 변화를 감지하여 온도를 센싱하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 온도센서가 히터에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 봉침 모양인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 5각 평판 도형 모양인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 중공의 원통 모양인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 중공의 원통 모양이고, 기화재는 히터 내부로 삽입되어 가열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 연소가 수반되지 않아 유해물질이 발생하지 않는 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 히터에 공급하는 전력을 조절하여 축전장치의 전력을 효과적으로 사용할 수 있는 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 열전도 효율이 우수한 다양한 형상의 히터를 포함하는 미세 입자 발생 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 전자담배의 온도 제어 특성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른도 2에 도시된 미세 입자 발생 장치의 개략적인하드웨어 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4는 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 미세 입자 발생 장치의 케이스에 궐련이 삽입된 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 미세 입자 발생 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블럭도이다.
도 7은 도 6에 도시된 구성 중 히터의 온도 프로파일 정보를 그래프화 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 발명은 사용자의 흡입 행위에 의해 미세 입자가 흡입될 수 있도록 미세 입자를 발생시키는 미세 입자 발생 장치에 있어서, 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터; 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치; 히터를 제어하기 위한 제어장치;를 포함하고, 히터는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는 것을 특징으로 한다. 특히 미세 입자는 공기 중에 떠돌 수 있는 정도로 미세한 입자 즉 에어로졸이 될 수 있다.

본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 기화재가 연소되지 않도록 히터를 기화재의 연소 온도 이하로 가열하도록 제어하는 것을 특징으로 한다. 기화재는 액체나 고체가 될 수 있다. 기화 물질은 예를 들어 니코틴이 될 수 있으며 또는 어떠한 향이나 맛을 가진 물질이 될 수도 있다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 예열 단계, 기화온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 히터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 예열 단계에서 히터를 기화재의 연소 온도 이하이지만 그 연소 온도에 근접한 온도로 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 기화온도 도달 단계에서 히터의 온도가 기화 물질의 최소 기화 온도까지 떨어지도록 히터에 전력 공급을 중지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 히터의 온도가, 기화 물질의 기화량이 극대화가 되는 온도인 최대 기화 온도와 상기 최소 기화 온도 사이에서 유지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 히터의 온도가 상기 최소 기화 온도 도달시 히터에 전력을 공급하고, 상기 최대 기화 온도 도달시 히터에 전력 공급을 중지하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 히터의 온도 하강률이 커지면 사용자의 흡입 행위 발생으로 인식하는 연산장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 제어장치는 사용자의 흡입 행위 발생이 인식되면 최대 전력으로 히터에 전력을 공급하여 히터를 최대 기화 온도까지 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 히터의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 히터의 열저항 변화를 감지하여 온도를 센싱하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치는 온도센서가 히터에 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 봉침 모양인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 5각 평판 도형 모양인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 중공의 원통 모양인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 히터는 중공의 원통 모양이고, 기화재는 히터 내부로 삽입되어 가열되는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 본 발명은 실시예들과 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치의 일 실시 예를 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 미세 입자 발생 장치(100)는 미세 입자 발생 장치를 예열하기 위해 누를 수 있는 버튼(40)과 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 상기 히터(20)에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(70)와 상기 히터(20)를 제어하기 위한 제어장치(50)를 포함한다. 상기 히터(20)는, 카트리지(10)에 수용된 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시킨다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련 형태의 전자 담배를 상기 카트리지(10)에 삽입하면 상기 히터(20)가 가열되어 궐련 내부의 흡입 물질을 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다. 상기 제어장치(50)는 상기 히터(20)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가하여 충전이 필요한 경우나, 미세 입자 발생 장치(100)가 작동 준비가 완료된 경우에는 모터(80)를 구동하여 상기 미세 입자 발생 장치(100)가 진동하게 되어 사용자가 인식할 수 있도록 한다. 또한 상기 제어장치(50)는 상기 축전장치(70)의 전력 잔량을 상기 미세 입자 발생 장치(100)에 형성된 별도의 표시수단을 통해 표시해 주며, 상기 히터(20)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가할 경우에도 상기 표시수단을 통해 상태를 표시할 수 있다. 상기 미세 입자 발생장치(100)는 충전단자(30)를 통해 통해 외장 전력 공급 장치와 데이터 통신이 가능하고, 전력을 공급받을 수 있으며, 상기 미세 입자 발생 장치(100)가 전력을 공급받을 때 상기 제어장치(50) 는 축전장치(70)에 공급되는 전력을 상기 표시수단을 통해 표시 할 수 있다. 상기 축전장치(70)는 상기 미세 입자 발생 장치(100)로부터 착탈이 가능하여, 전력이 소진된 축전장치(70)를 교체하는 것이 가능하다. 또한 본 발명은 실시예에 따라 상기 미세 입자 발생 장치(100)에는 광 에너지나 기계적 에너지 등의 외부에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전수단을 내장하여 전력을 발생시켜 축전장치(40)를 충전시키는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치의 개략적인하드웨어 구성을 도시한 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치(100)는 전류를 인가하면 저항에 의해 발열을 하는 히터(20)와 히터에 순간적으로 높은 전력을 공급할 수 있는 축전장치(70)와 히터를 제어하기 위한 제어장치(50)를 포함한다. 히터(20)는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는데, 특히 미세 입자는 공기 중에 떠돌 수 있는 정도로 미세한 입자 즉 에어로졸이 될 수 있다. 상기 기화재는 액체나 고체가 될 수 있고, 기화 물질은 예를 들어 니코틴이 될 수 있으며 어떠한 향이나 맛을 가진 물질이 될 수도 있다. 상기 제어장치(50)는 기화재가 연소되지 않도록 히터(20)를 기화재의 연소 온도 이하로 가열하도록 제어하며, 미세 입자 발생 장치(100)를 작동시키면 예열 단계, 기화온도 도달 단계, 기화온도 유지 단계로 히터(20)를 제어한다. 상기 제어장치(50)는 예열 단계에서 상기 히터(20)를 기화재의 연소 온도 이하이지만 그 연소 온도에 근접한 온도로 가열하며, 기화온도 도달 단계에서는 히터(20)의 온도가 기화 물질의 최소 기화 온도까지 떨어지도록 히터(20)에 전력 공급을 중지하며, 기화온도 유지 단계에서 상기 제어장치(50)는 상기 히터(20)의 온도가, 기화 물질의 기화량이 극대화가 되는 온도인 최대 기화 온도와 상기 최소 기화 온도 사이에서 유지되도록 제어한다. 상기 제어장치(50)는 상기 히터(20)의 온도가 상기 최소 기화 온도 도달시 상기 히터(20)에 전력을 공급하고, 상기 최대 기화 온도 도달시 상기 히터(20)에 전력 공급을 중지하여 상술한 바와 같이 히터(20)를 제어함으로써 효율적으로 전력을 관리한다. 또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치(100)는 히터(20)의 온도 하강률이 커지면 사용자의 흡입 행위 발생으로 인식하는 연산장치(90)를 포함할 수 있다. 상기 제어장치(50)는 사용자의 흡입 행위 발생이 인식되면 최대 전력으로 상기 히터(20)에 전력을 공급하여 상기 히터(20)를 최대 기화 온도까지 가열한다. 또한 상기 제어장치(50)는 연산장치(90)로부터 미세 입자 발생 장치(100)가 소정 시간 작동 후에 사용자의 흡입 행위 발생이 인식되지 않으면 히터(20)에 공급하는 전력을 차단하여 불필요한 전력소모를 방지 할 수 있다. 또한 본 발명은 실시예에 따라, 상기 미세 입자 발생 장치(100)는 히터(20)의 온도를 측정하는 온도센서(21)를 포함하며, 상기 온도센서(21)는 상기 히터(20)에 부착되어 상기 히터(20)의 열저항 변화를 감지하여 온도를 센싱한다.

본 발명은 실시예에 따라, 상기 히터(20)는 열전도 효율이 우수한 형상으로 다양한 형태의 히터(20)를 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 히터(20)의 형상은 열전도 효율을 고려하여 봉침 모양 또는 5각 평판 도형 모양일 수 있다.

또한 본 발명은 실시예에 따라, 기화재가 함침되거나 표면에 묻혀진 궐련 형태의 전자담배를 사용하기 위해 히터(20)를 중공을 형성한 원통모양으로 제작할 수 있다. 상기 궐련형태의 전자담배는 필터부와 기화재를 포함한 궐련부로 구성되는데, 상기 전자담배를 미세 입자 발생 장치(100)에 끼우면 기화재를 포함한 궐련부가 상기 히터(20)의 중공에 삽입되고 히터(20)가 가열되어 궐련부 내부의 기화재를 기화시키면 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.도 4는 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치의 다른 실시 예를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 미세 입자 발생 장치의 케이스에 궐련이 삽입된 일 실시 예를 도시한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 미세 입자 발생 장치(100)는 케이스(110), 히터(120), 배터리(130), 입력부(140), 모터(150), 충전부(160) 및 프로세서(170)를 포함할 수 있다. 또한, 미세 입자 발생 장치(100)는 케이스(110)에 의하여 형성된 내부 공간을 포함할 수 있다. 미세 입자 발생 장치(100)의 내부 공간에는 궐련(200)이 삽입될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 미세 입자 발생 장치(100)에는 본 실시 예과 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서 도 3 및 도 4에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 미세 입자 발생 장치(100)에 더 포함할 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

미세 입자 발생 장치(100)의 케이스(110)를 통하여 히터(120)에 궐련(200)이 관통되면, 즉 미세 입자 발생 장치(100)에 궐련(200)이 삽입되면, 미세 입자 발생 장치(100)는 히터(120)를 가열할 수 있다. 궐련(200) 내의 기화 물질이 포함된 기화재는 가열된 히터(120)에 의하여 온도가 상승하고, 일정 온도 이상 가열된 기화재는 미세 입자(예를 들어 에어로졸)를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 흡입 물질이 함침되거나 표면에 묻혀진 종이로 채워진 궐련(200) 형태의 전자 담배를 케이스(110)에 삽입하면 히터(20)가 가열되어 궐련(200) 내부의 흡입 물질을 기화시켜 사용자가 필터부를 통해 기화되는 흡입 물질을 흡입할 수 있다. 다만, 궐련(200)이 미세 입자 발생 장치(100)에 삽입되지 않은 경우에도 히터(120)가 가열될 수 있다.

케이스(110)는 미세 입자 발생 장치(100)에서 분리될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(110)를 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 돌림으로써, 케이스(110)는 미세 입자 발생 장치(100)로부터 분리될 수 있다.

케이스(110)의 말단(111)이 형성하는 구멍의 직경은 케이스(110)와 히터(120)에 의하여 형성된 공간의 직경에 비하여 작게 제작될 수 있고, 이 경우 미세 입자 발생 장치(100)에 삽입되는 궐련(200)의 가이드 역할을 수행할 수 있다.

케이스(110) 및 히터(120) 사이에는 히터(120)를 관통하여 삽입된 궐련(200)을 지지하는 궐련 홀더(112)를 포함할 수 있다. 또한, 케이스(110) 및 궐련 홀더(112) 사이에는 히터(120)의 열 손실을 최소화 할 수 있는 절연 부재(113)를 포함할 수 있다. 절연 부재(113)는 그라파이트 시트, SUS(스테인레스강) 등과 같은 단열재를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 절연 부재(113)는 궐련 홀더(112)에 부착될 수 있고, 절연 부재(113)가 부착된 궐련 홀더(112)가 케이스(110)와 조립되어 일체화 될 수 있다. 절연 부재(113)는 히터(120)에서 발생하는 열의 발산을 차단하여, 히터(120)로 공급되는 전력 차단 시에 열 손실을 줄일 수 있다. 절연 부재(113)로 SUS가 사용되는 경우 열 분산 효과를 꾀할 수 있다.

히터(120)는 배터리(30)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 궐련(200)이 미세 입자 발생 장치(100)에 삽입되면, 히터(120)는 궐련(200)의 내부에 위치한다. 따라서, 가열된 히터(120)는 궐련(200) 내의 기화 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.

히터(120)는 원기둥과 원뿔이 조합된 형상일 수 있다. 히터(120)의 직경은 2mm 내지 3mm의 범위 중 적절한 사이즈가 채용될 수 있다. 바람직하게는, 히터(120)는 2.15mm의 직경을 갖도록 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(120)의 길이는 20mm 내지 30mm의 범위 중 적절한 사이즈가 채용될 수 있다. 바람직하게는, 히터(120)는 19mm의 길이를 갖도록 제작될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 히터(120)의 말단(121)은 예각으로 마감될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 히터(120)는 궐련(200)의 내부에 삽입될 수 있는 형태라면 제한 없이 해당될 수 있다. 또한, 히터(120)는 일부 부분만 가열될 수도 있다. 예를 들어, 히터(120)의 길이가 19mm라고 가정하면, 히터(120)의 말단(121)으로부터 12mm만 가열되고, 히터(120)의 나머지 부분은 가열되지 않을 수도 있다.

히터(120)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(120)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(120)가 가열될 수 있다.

안정적인 사용을 위하여, 히터(120)에는 3.2 V, 2.4 A, 8 W의 규격에 따른 전력이 공급될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 히터(120)에 전력이 공급되는 경우, 히터(120)의 표면 온도는 400 이상으로 상승할 수 있다. 히터(120)에 전력이 공급되기 시작한 때부터 15초가 초과되기 이전에 히터(120)의 표면 온도는 약 350까지 상승할 수 있다.

배터리(130)는 미세 입자 발생 장치(100)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(130)는 히터(120)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 프로세서(170)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(130)는 미세 입자 발생 장치(100)에 설치된 표시수단(미도시), 센서(미도시), 모터(150) 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.

배터리(130)는 리튬인산철(LiFePO4) 배터리일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 배터리(130)는 산화 리튬 코발트(LiCoO2) 배터리, 리튬 티탄산염 배터리 등이 해당될 수 있다.

또한, 배터리(130)는 직경이 10mm이고, 길이가 37mm인 원기둥의 형상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 배터리(130)의 용량은 120mAh 이상 일 수 있고, 충전이 가능한 배터리 이거나 일회용 배터리 일 수 있다. 예를 들어, 배터리(130)가 충전이 가능한 경우, 배터리(30)의 충전율(C-rate)은 10C, 방전율(C-rate)는 16C 내지 20C 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 안정적인 사용을 위하여, 배터리(130)는 충/방전이 8000회 진행된 경우에도, 전체 용량의 80% 이상이 확보될 수 있도록 제작될 수 있다.

여기에서, 배터리(130)의 완전 충전 및 완전 방전 여부는, 배터리(130)에 저장된 전력이 배터리(130)의 전체 용량 대비 어느 수준인가에 의하여 프로세서(170)에 의해 판단될 수 있다. 예를 들어, 배터리(130)에 저장된 전력이 전체 용량의 95% 이상인 경우에, 배터리(130)가 완전 충전되었다고 판단될 수 있다. 또한, 배터리(130)에 저장된 전력이 전체 용량의 10% 이하인 경우에, 배터리(130)가 완전 방전되었다고 판단될 수 있다. 그러나 배터리(130)의 완전 충전 및 완전 방전 여부에 대한 판단 기준은 상술한 예에 한정되지 않는다.

입력부(140)는 사용자가 미세 입자 발생 장치(100)의 기능을 제어할 수 있는 적어도 하나의 버튼을 포함할 수 있다. 입력부(140)를 통한 입력 신호는 프로세서(170)로 제공하고, 프로세서(170)는 입력 신호에 대응하는 다양한 기능들을 실행할 수 있다. 사용자가 입력부(140)를 누르는 횟수(예를 들어, 1회, 2회 등) 또는 입력부(140)를 누르고 있는 시간(예를 들어, 0.1초, 0.2초 등)을 조절함으로써, 복수의 기능들 중 원하는 기능을 실행할 수 있다. 사용자가 입력부(140)를 작동시킴에 따라, 미세 입자 발생 장치(100)는 동작을 개시하여 히터(120)를 예열하는 기능, 히터(120)의 온도를 조절하는 기능, 궐련(200)이 삽입되는 공간을 청소하는 기능, 미세 입자 발생 장치(100)가 작동 가능한 상태인지를 점검하는 기능, 배터리(130)의 잔량(가용 전력)을 표시하는 기능, 미세 입자 발생 장치(100)의 리셋 기능 등이 수행될 수 있다. 그러나, 미세 입자 발생 장치(100)의 기능은 상술한 예들에 한정되지 않는다.

모터(150)는 프로세서(70)에 의해 제어되어 진동을 발생할 수 있다. 미세 입자 발생 장치(100)의 상태 예를 들어, 히터(120)에 전력이 부족하여 미세 입자 발생 장치(100)의 작동이 불가하여 충전이 필요한 경우나, 미세 입자 발생 장치(100)가 작동 준비가 완료된 경우, 모터(150)를 구동하여 미세 입자 발생 장치(100)가 진동하게 되어 사용자가 인식할 수 있다.

충전부(160)는 프로세서(170)에 의해 제어될 수 있고, 충전부(160)를 통해 외장 전력 공급 장치와 데이터 통신이 가능하고, 전력을 공급받을 수 있으며, 미세 입자 발생 장치(100)가 전력을 공급받을 때 프로세서(170)는 배터리(130)에 공급되는 전력을 표시수단을 통해 표시 할 수 있다. 본 실시 예에서 충전부(160)를 통하여 외부 장치(미도시, 예를 들어, 미세 입자 발생 장치 관련 어플리케이션이 탑재된 사용자의 단말기 또는 그와 연계된 장치)와 연결되어 메모리(도 6의 180)에 저장된 데이터 또는 프로그램은 업데이트 될 수 있다.

프로세서(170)는 미세 입자 발생 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(170)는 미세 입자 발생 장치(100)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 미세 입자 발생 장치(100)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.

이러한 프로세서(170)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있으며, 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리(180)의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(170)는 히터(120)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(170)는 히터(120)가 소정의 온도까지 가열되거나 적절한 온도를 유지할 수 있도록 히터(120)에 공급되는 전력의 양 및 전력이 공급되는 시간을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(170)는 배터리(130)의 상태(예를 들어, 배터리(130)의 잔량 등)를 확인하고, 필요한 경우 알림 신호를 생성할 수 있다.

또한, 프로세서(170)는 사용자의 퍼프(puff)의 유무 및 퍼프의 강도를 확인할 수 있고, 퍼프의 수를 카운팅할 수 있다. 또한, 프로세서(170)는 미세 입자 발생 장치(100)가 작동하고 있는 시간을 계속하여 확인할 수 있다.

한편, 미세 입자 발생 장치(100)는 상술한 구성 요소 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 미세 입자 발생 장치(100)는 시각 정보의 출력이 가능한 표시수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 미세 입자 발생 장치(100)에 표시수단이 포함되는 경우, 프로세서(170)는 표시수단을 통하여, 사용자에게 미세 입자 발생 장치(100)의 상태에 대한 정보(예를 들어, 장치의 사용 가능 여부 등), 히터(120)에 대한 정보(예를 들어, 예열 시작, 예열 진행, 예열 완료 등), 배터리(130)와 관련된 정보(예를 들어, 배터리(30)의 잔여 용량, 사용 가능 여부 등), 미세 입자 발생 장치(100)의 리셋과 관련된 정보(예를 들어, 리셋 시기, 리셋 진행, 리셋 완료 등), 미세 입자 발생 장치(100)의 청소와 관련된 정보(예를 들어, 청소 시기, 청소 필요, 청소 진행, 청소 완료 등), 미세 입자 발생 장치(100)의 충전과 관련된 정보(예를 들어, 충전 필요, 충전 진행, 충전 완료 등), 퍼프와 관련된 정보(예를 들어, 퍼프 횟수, 퍼프 종료 예고 등) 또는 안전과 관련된 정보(예를 들어, 사용시간 경과 등) 등을 전달 할 수 있다. 여기서 상술한 정보는 모터(150)에 전달되어 촉각에 의해 미세 입자 발생 장치(100)의 상태를 인지할 수 있다.

예를 들어, 미세 입자 발생 장치(100)는 다음과 같이 히터(120)를 제어함으로써 궐련(200)이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 예를 들어, 미세 입자 발생 장치(100)는 히터(120)를 충분히 높은 온도로 가열함으로써 궐련(200)이 삽입되는 공간을 청소할 수 있다. 여기에서, 충분히 높은 온도는 궐련(200)이 삽입되는 공간이 청소되기에 적절한 온도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 미세 입자 발생 장치(100)는 삽입된 궐련(200)에서 미세 입자가 발생될 수 있는 온도 범위 및 히터(120)를 예열하는 온도 범위 중 가장 높은 온도로 히터(120)를 가열할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 미세 입자 발생 장치(100)는 소정의 시구간 동안 히터(120)의 온도를 충분히 높은 온도로 유지시킬 수 있다. 여기에서, 소정의 시구간은 궐련(200)이 삽입되는 공간이 청소되기에 충분한 시구간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 미세 입자 발생 장치(100)는 10초 내지 10분의 시구간 중 적절한 시간 동안 가열된 히터(120)의 온도를 유지시킬 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 미세 입자 발생 장치(100)는 20초 내지 1분의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간 동안 가열된 히터(120)의 온도를 유지시킬 수 있다. 또한, 바람직하게는, 미세 입자 발생 장치(100)는 20초 내지 1분 30초의 범위 내에서 선택된 적절한 시구간동안 가열된 히터(120)의 온도를 유지시킬 수 있다.

미세 입자 발생 장치(100)가 히터(120)를 충분히 높은 온도로 가열하고 또한 소정의 시구간 동안 가열된 히터(120)의 온도를 유지시킴에 따라, 히터(120)의 표면 및/또는 궐련(200)이 삽입되는 공간에 증착된 물질이 휘발됨으로써 청소의 효과가 발생될 수 있다.

또한, 미세 입자 발생 장치(100)는 퍼프 감지 센서 및/또는 궐련 삽입 감지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 퍼프 감지 센서는 일반적인 압력 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또는, 미세 입자 발생 장치(100)는, 별도의 퍼프 감지 센서가 구비됨이 없이, 히터(120)에 포함된 전기 전도성 트랙의 저항 변화에 의하여 퍼프를 감지할 수도 있다. 여기에서, 전기 전도성 트랙은 발열을 위한 전기 전도성 트랙 및/또는 온도 감지를 위한 전기 전도성 트랙을 포함할 수 있다. 또는, 미세 입자 발생 장치(100)가 히터(120)에 포함된 전기 전도성 트랙을 이용하여 퍼프를 감지하는 것과는 별개로 퍼프 감지 센서를 더 포함할 수도 있다.

궐련 삽입 감지 센서는 일반적인 정전용량형 센서 또는 저항 센서에 의하여 구현될 수 있다. 또한, 미세 입자 발생 장치(100)는 궐련이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입/유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.

도 6은 도 4에 도시된 미세 입자 발생 장치의 하드웨어 구성을 도시한 블럭도이고, 도 7은 도 6에 도시된 구성 중 히터의 온도 프로파일 정보를 그래프화 도면이다. 이하의 설명에서 도 4 및 도 5에 대한 설명과 중복되는 부분은 그 설명을 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 미세 입자 발생 장치(100)는 히터(120), 배터리(130), 입력부(140), 모터(150), 충전부(160), 프로세서(170) 및 메모리(180)를 포함할 수 있다. 선택적 실시 예로, 메모리(180)는 프로세서(170)에 포함될 수도 있다.

히터(120)는, 일정 온도 이상 가열시 기화하는 물질(기화 물질)이 포함된 기화재를 가열하여 미세 입자를 발생시키는데, 특히 미세 입자는 공기 중에 떠돌 수 있는 정도로 미세한 입자 즉 에어로졸이 될 수 있다. 기화재는 액체나 고체가 될 수 있고, 기화 물질은 예를 들어, 니코틴이 될 수 있으며 어떠한 향이나 맛을 가진 물질이 될 수도 있다. 히터(120)는 배터리(130)가 공급하는 전력으로 동작하며, 프로세서(170)는 메모리(180)에 저장된 인스트럭션을 실행하여 배터리(130)가 공급하는 전력량과 시간 및/또는 히터(120)의 가열 시간을 조절할 수 있다.

온도 센서(122)는 히터(120)의 온도를 측정하고 온도 측정 정보를 생성하여 프로세서(170)에 제공할 수 있다. 본 실시 예에서, 온도 센서(122)는 독립적으로 미세 입자 발생 장치(100)에 구비되어 히터(120)의 온도를 측정할 수 있거나, 또는 온도 센서(122)가 히터(120)에 부착되어 히터(120)의 열 저항 변화를 감지하여 온도를 측정할 수 있다.

메모리(180)는 미세 입자 발생 장치(100)를 구동하고 제어하기 위한 다양한 데이터, 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(180)에 저장되는 프로그램은 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다. 메모리(180)에 저장된 프로그램(하나 이상의 인스트럭션)은 프로세서(170)에 의해 액세스 되어 실행될 수 있다. 여기서, 프로세서(170)는 입력부(140)로부터 동작을 개시하는 입력 신호를 수신하면 메모리(180)의 액세스를 개시하여 메모리(180)에 저장된 프로그램(하나 이상의 인스트럭션)을 실행 할 수 있다.

일 실시 예에 따른 메모리(180)는 히터(120)의 동작을 제어하는 온도 프로파일 정보를 포함하는 하나 이상의 인스트럭션을 포함할 수 있다. 여기서 온도 프로파일 정보는, 시간을 베이스로 하는 히터(120)의 온도 정보로써, 예열 구간(도 7의 710), 적어도 하나의 기화온도 유지 구간(도 7의 720, 720'), 적어도 하나의 기화온도 하강 구간(도 7의 730, 730'), 적어도 하나의 최소 기화온도 유지 구간(도 7의 740), 적어도 하나의 퍼프 구간(도 7의 750, 750')을 포함할 수 있다. 각 구간은 히터(120)가 소정 시간 동안 도달해야 할 온도 정보(예를 들어, 예열 구간의 경우 30초 이내에 310도)를 포함할 수 있다.

예열 구간(710)은 기화재의 연소 온도에 근접한 온도(예를 들어 310도)까지 히터(120)를 가열하는 구간을 포함할 수 있다. 기화온도 유지 구간(720, 720')은 기화 물질이 기화할 수 있도록 히터(120)의 온도를 유지하는 구간을 포함할 수 있다. 기화온도 하강 구간(730, 730')은 기화온도 유지 구간(720) 중에 사용자의 퍼프가 감지되지 않아 히터(120)의 온도를 최소 기화온도까지 하강시키는 구간을 포함할 수 있다. 최소 기화온도 유지 구간(도 7의 740)은 사용자가 최소한의 끽미를 느낄 수 있는 최소 기화온도를 유지하는 구간을 포함할 수 있다. 퍼프 구간(도 7의 750, 750')은 사용자의 퍼프에 의해 히터(120)의 온도가 하강율이 급격하게 커지는 구간 및 기화 물질을 기화 온도까지 상승시키는 구간을 포함할 수 있다.

또한, 온도 프로파일 정보는 각 구간에 대응하여 배터리(130)가 히터(120)에 공급하는 전력 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 예열 구간(710)에서는 100%의 전력이 히터(120)로 공급되도록 조절한 전력 정보를, 기화온도 유지 구간(720, 720')에서는 예열 구간(710)에 공급한 전력 대비 같거나 더 작은 전력이 히터(120)로 공급되도록 조절한 전력 정보를, 기화온도 하강 구간(730, 730')에서는 최소 기화온도까지 하강 하도록 기화온도 유지 구간(720, 720') 대비 더 적은 전력이 히터(120)로 공급되도록 조절한 전력 정보를, 최소 기화온도 유지 구간(740)에서는 기화온도 하강 구간(730, 730')에서 최소 기화온도에 도달했을 때 히터(120)로 공급된 전력 정보 대비 같거나 더 큰 전력이 히터(120)로 공급되도록 조절한 전력 정보를, 퍼프 구간(750, 750')에서는 사용자가 미세 입자를 흡입할 수 있도록 기화온도 유지 구간(720, 720')의 전력과 같거나 작은 전력이 히터(120)로 공급되도록 조절한 전력 정보를 포함할 수 있다.

또한, 온도 프로파일 정보는, 프로세서(170)가 온도 센서(122)로부터 수신한 히터(120)의 온도 측정 정보로, 히터(120)가 현재 어떠한 구간인지 판단할 수 있는 기준 정보라고 할 수도 있다. 즉, 프로세서(170)는 온도 측정 정보 및 기준 정보를 비교하여, 히터(120)가 어떠한 구간인지 판단하고, 판단한 구간에서 히터(120)로 공급되는 전력을 조절할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(122)가 측정한 온도가 기준 정보에서 급속도로 하락하는 구간에 해당하는 경우, 프로세서(170)는 퍼프 구간임을 판단할 수 있고, 퍼프 구간에서는 미세 입자를 흡입할 수 있도록 기화 물질을 기화 온도로 상승하기 위해 히터(120)의 공급되는 전력을 조절할 수 잇다.

도 7은 히터(120)의 온도 프로파일 정보를 그래프화 도면으로, 이하, 도 6을 기반으로 도 6의 미세 입자 발생 장치(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

입력부(140)로부터 동작을 개시하는 입력 신호를 수신하면 프로세서(170)는 메모리(180)를 액세스하여 메모리(180)에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행 할 수 있다.

예열 구간(710)에서 프로세서(170)는 기화재의 연소 온도에 근접한 온도(예를 들어 310도)까지 히터(120)를 가열할 수 있다. 예열 구간(710)에서 프로세서(170)는 100%의 전력이 소정의 시간 동안 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다.

히터(120)의 예열이 완료된 후, 기화온도 유지 구간(720)에서 프로세서(170)는 기화 물질이 기화할 수 있도록 히터(120)의 온도를 유지할 수 있다. 기화온도 유지 구간(720)에서 프로세서(170)는 예열 구간(710)에 공급한 전력 대비 같거나 더 작은 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다.

기화온도 유지 구간(720) 중 일정 시간 동안 사용자의 퍼프가 발생하지 않은 경우, 미세 입자 발생 장치(100)의 전력을 최소화 하기 위해 기화온도 하강 구간(730)으로 진입하고, 기화온도 하강 구간(730)에서 프로세서(170)는 최소 기화온도까지 하강 하도록 기화온도 유지 구간(720) 대비 더 적은 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다.

기화온도 하강 구간(730)에서 히터(120)의 온도가 최소 기화온도까지 하강하면, 최소 기화온도 유지 구간(740)으로 진입하고, 최소 기화온도 유지 구간(740)에서 프로세서(170)는 기화온도 하강 구간(730)에서 최소 기화온도에 도달했을 때 히터(120)로 공급된 전력 대비 같거나 더 큰 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다. 이와 같은 동작으로 최소 기화온도 유지 구간(740)에서는 기화온도 유지 구간(720) 대비 30 퍼센트 이하로 전력을 절약할 수 있다.

최소 기화온도 유지 구간(740) 중에 온도 하강율이 급격하게 커져 사용자의 퍼프가 감지되어 퍼프 구간(750)으로 진입하면, 퍼프 구간(750)에서 프로세서(170)는 사용자가 미세 입자를 흡입할 수 있도록 기화온도 유지 구간(720)의 전력과 같거나 작은 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다.

이후 사용자의 흡입 동작에 의해 반복적으로 발생할 수 있는 퍼프 구간(750')에서 프로세서(170)는 사용자가 미세 입자를 흡입할 수 있도록 기화온도 유지 구간(720)의 전력과 같거나 작은 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다. 반복적으로 발생하는 퍼프 구간(750')에서의 온도 하강율은 최초로 발생한 퍼프 구간(750) 대비 기울기 및 면적이 같거나 더 클 수 있다.

마지막 퍼프 이후, 기화온도 유지 구간(720')으로 진입하고, 기화온도 유지 구간(720)에서 프로세서(170)는 예열 구간(710)에 공급한 전력 대비 같거나 더 작은 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다. 여기서 기화온도 유지 구간(720')은 앞선 기화온도 유지 구간(720)과 같거나 기화온도 유지 구간(720) 보다 짧을 수 있으며, 사용자의 퍼프 횟수에 따라 기화온도 유지 구간(720')은 줄어들 수 있다.

기화온도 유지 구간(720') 중 일정 시간 동안 사용자의 퍼프가 발생하지 않은 경우, 미세 입자 발생 장치(100)의 전력을 최소화 하기 위해 기화온도 하강 구간(730')으로 진입하고, 기화온도 하강 구간(730')에서 프로세서(170)는 최소 기화온도까지 하강 하도록 기화온도 유지 구간(720') 대비 더 적은 전력이 히터(120)로 공급되도록 배터리(130)를 동작시킬 수 있다. 여기서 기화온도 하강 구간(730')은 앞선 기화온도 하강 구간(730)과 같거나 기화온도 하강 구간(730) 보다 높을 수 있으며, 이는 이미 사용된 궐련(200)의 미세 입자 발생을 일률적으로 유지하기 위한 것이며, 그 높아지는 온도의 차이는 퍼프의 횟수에 관련될 수 있다.

본 실시 예에서 기화온도 유지 구간, 기화온도 하강 구간, 최소 기화온도 유지 구간 및 퍼프 구간은 반복적으로 실행될 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터 상에서 다양한 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있으며, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.

한편, 상기 컴퓨터 프로그램은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 미세 입자 발생 장치 110: 케이스
120: 히터 122: 온도 센서
130: 배터리 140: 입력부
150: 충전부 160: 모터
170: 프로세서 180: 메모리

Claims (10)

1. 히터;
   상기 히터에 전력을 공급하는 배터리;
   상기 히터를 제어하는 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및
   상기 인스트럭션을 통해 상기 배터리를 동작시키는 프로세서;를 포함하고,
   상기 인스트럭션은, 상기 히터의 온도 프로파일 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는 상기 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   동작을 개시하는 입력 신호를 상기 프로세서에 제공하는 입력부;를 더 포함하고,
   상기 입력 신호를 수신한 상기 프로세서가 상기 메모리를 액세스 하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 온도 프로파일 정보는,
   기화재를 일정 온도 이상 가열하여 기화 물질을 방출시키는 상기 히터에 대한 적어도 하나의 기화온도 유지 구간, 적어도 하나의 기화온도 하강 구간, 적어도 하나의 최소 기화온도 유지 구간 및 적어도 하나의 퍼프 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 히터의 온도 측정으로 생성한 온도 측정 정보를 상기 프로세서에 제공하는 온도 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 프로세서는,
   상기 온도 측정 정보 및 상기 온도 프로파일 정보의 비교 결과를 이용하여 상기 배터리가 공급하는 전력을 조절하는 것을 특징으로 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   케이스;
   상기 케이스 및 상기 히터 사이에 위치하고, 상기 케이스를 통하여 상기 히터를 관통하는 궐련을 지지하는 홀더; 및
   상기 케이스 및 상기 홀더 사이에 위치하는 절연부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 절연부재는,
   상기 히터의 열 손실을 최소화 하는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
9. 제 1항에 있어서,
   케이스; 및
   상기 케이스 및 상기 히터 사이에 위치하고, 상기 케이스를 통하여 상기 히터를 관통하는 궐련을 지지하는 홀더;를 더 포함하고,
   상기 홀더는,
   상기 케이스와의 접촉면에 절연부재가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 절연부재는,
    상기 히터의 열 손실을 최소화 하는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 방식의 미세 입자 발생 장치.

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