KR20190093025A - 에어로졸 발생장치 및 그 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 일 실시 예는, 에어로졸 발생장치에 있어서, 상기 에어로졸 발생장치에 삽입된 궐련을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터, 상기 궐련의 면적의 일부를 감싸고, 사용자의 구부의 압력에 따라 상기 궐련이 미리 설정된 방향으로 이동되도록 하는 하우징 및 상기 구부의 압력에 기초하여 상기 사용자의 상기 궐련에 대한 접촉여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 에어로졸 발생장치를 제공한다.

Description

에어로졸 발생장치 및 그 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법 {An aerosol generate apparatus and method for controlling the aerosol generate apparatus}

본 발명은 에어로졸 발생장치 및 그 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는, 사용자의 구부압력에 의해 발생되는 마우스피스의 움직임에 따라서 사용자의 흡연횟수를 체크하거나 에어로졸 발생장치에 포함된 히터의 동작을 제어할 수 있는 에어로졸 발생장치 및 그 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법에 관한 것이다.

기존에 널리 보급된 에어로졸 발생장치의 경우, 버튼식 스위치를 활용하여 사용자의 흡연상태를 에어로졸 발생장치장치에 전달하도록 하여, 에어로졸 발생장치에 포함된 히터(가열장치)의 온도를 제어하거나 퍼프(puff)횟수를 메모리에 기록하도록 하는 것이 일반적이었다. 또한, 다른 방식으로서, 사용자가 흡연하는 과정에서 필수적으로 수반되는 흡입행위에서 발생되는 공기압력 또는 유속의 변화를 고유한 센서를 통해서 감지하여, 전술한 것처럼 히터의 온도를 제어하거나 퍼프 횟수를 에어로졸 발생장치의 메모리에 기록하는 방식도 알려져 있다.

다만, 버튼식 스위치를 구비한 에어로졸 발생장치의 경우, 사용자가 흡입에 필요한 버튼을 수회 눌러야 하기 때문에 항상 버튼식 스위치를 파지해야 해야 하는 불편함이 지적되어 왔으며, 압력 또는 유속의 변화를 감지하는 센서를 구비한 에어로졸 발생장치의 경우, 사용자의 흡입 행위에 수반되는 공기압력 또는 유속의 변화를 실시간으로 모니터링해야 함에 따라 에어로졸 발생장치에 설치되는 프로그램 설계의 복잡성, 센서와 프로그램의 구동에 많은 전력이 소모되는 문제점이 있는바, 이러한 문제점을 모두 해소한 기술의 도입이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2016-0040643호 (2016.04.14 공개) 대한민국 공개특허 제10-2017-0009052호 (2017.01.25 공개)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 에어로졸 발생장치를 사용하는 사용자가 에어로졸 발생장치의 히터의 온도를 제어하거나 사용자의 에어로졸 발생장치 사용내역을 에어로졸 발생장치의 메모리에 기록하기 위해서, 불필요하게 에어로졸 발생장치에 구비된 버튼식 스위치를 여러 번 누르지 않아도 되고, 높은 전력 소모를 야기하는 다수의 센서를 구비할 필요가 없는 에어로졸 발생장치 및 그 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법을 제공하는 데에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치는, 전력을 공급하는 전원부, 에어로졸 형성기질을 수용하는 물질수용부, 상기 전원부로부터 공급받은 전력을 통해 가열되어 상기 에어로졸 형성기질을 기화시키는 히터, 사용자의 흡인을 감지하면 상기 흡인이 감지된 방향으로 상기 기화된 에어로졸 형성기질을 통과시키는 마우스피스, 상기 마우스피스의 면적의 일부를 감싸고, 상기 사용자의 구부의 압력에 따라 상기 마우스피스가 미리 설정된 방향으로 이동되도록 하는 하우징 및 상기 압력에 의해 상기 마우스피스가 이동하여 상기 하우징의 내부에 위치한 센서에 의해 상기 마우스피스의 접근이 감지되면, 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치의 제어방법은, 가열된 히터에 의해 기화된 에어로졸 형성기질을 통과시키는 마우스피스가 사용자의 구부의 압력을 받아서 하우징 내부에서 미리 설정된 방향으로 이동하는 마우스피스이동단계, 상기 마우스피스의 면적의 일부를 감싸는 하우징의 내부에 위치한 센서에 의해 상기 마우스피스의 접근이 감지되면, 상기 센서가 상기 감지된 결과를 제어부에 송신하는 센싱단계 및 상기 제어부가 상기 감지된 결과를 기초로 상기 히터의 동작을 제어하는 제어단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예는, 본 발명에 따른 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하고 있는 기록매체를 제공할 수 있다.

전술한 것 외에 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 따르면, 종래의 에어로졸 발생장치에 비해서 더 낮은 전력을 소모할 뿐만 아니라, 사용자가 불필요하게 에어로졸 발생장치에 구비된 스위치에 여러 번 입력을 가할 필요가 없는 에어로졸 발생장치를 사용자에게 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치에 포함되는 마우스피스와 그 외 구성을 도식화한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4와 다른 방향에서 관찰한 마우스피스와 하우징을 도식화하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 또 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 또 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시 예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시 예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시 예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징을 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치의 외관을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치(1)는 마우스피스(2), 장치본체(4)를 포함한다는 것을 알 수 있다. 실시 예에 따라, 마우스피스(2)는 장치본체(4)에 삽입되는 방식으로 장치본체(4)에 연결되거나, 마우스피스(2)와 장치본체(4)는 일체형일 수 있다. 마우스피스(2)는 장치본체(4)에 삽입되는 방식으로 장치본체(4)에 연결되고, 마우스피스(2)는 사용자가 흡연을 하기 위해서 사용자의 입술(구부)에 접촉시키는 부분으로서, 일반적으로 에어로졸 발생장치에 삽입되는 궐련도 마우스피스(2)의 일 예가 될 수 있다. 마우스피스(2)와 궐련은 모두 사용자의 입술에 직접 닿아 압력을 받고 장치본체(4)에 삽입된 방향으로 이동될 수 있는 점이 공통되므로, 이하에서 특별히 어느 하나의 의미로 한정되지 않는 한, 궐련은 마우스피스(2)와 동의어로 사용될 수 있다.

도 1에는 도시되어 있지 않으나, 장치본체(4)의 내부에는 사용자에게 에어로졸을 제공하기 위해 에어로졸 형성기질을 수용하는 물질수용부, 에어로졸 형성기질을 가열하기 위한 가열장치(히터) 등이 포함되며, 이에 대해서는 도 3을 통해서 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치에 포함되는 마우스피스와 그 외 구성을 도식화한 도면이다.

보다 구체적으로, 도 2는 에어로졸을 흡입하기 위해서 사용자의 구부(210)가 마우스피스(230)에 닿으면, 구부의 압력으로 인해 마우스피스(230)가 압력센서(270)가 있는 방향으로 이동하게 되는 모습을 나타낸다. 설명의 편의를 위해서, 도 2에서 마우스피스(230)는 지면과 수평으로 놓여 있고, 구부의 압력을 받아서 압력센서가 위치하고 있는 좌측으로 이동하면서 압력센서(270)와 점점 가까워진다고 가정한다.

마우스피스(230)는 사용자의 압력센서(270)가 위치하고 있는 방향으로 구부 압력을 받았을 때에 압력을 받은 방향과 서로 다른 방향으로 이동하지 않고 압력센서(270)에 가깝게 이동될 수 있도록 이동방향고정부(250)에 둘러싸여 있다. 이동방향고정부(250)는 마우스피스(230)를 통해서 에어로졸을 방출시키기 위한 에어로졸 발생장치 본체의 일 구성인 하우징(290)과 마우스피스(230) 사이에 벌어져 있는 간격을 최소화함으로써, 마우스피스(230)가 구부 압력을 받았을 때에 상하 방향이 아니라 좌측으로만 이동하여 압력센서(270)에 접촉할 수 있도록 한다.

전술한 것과 다른 실시 예로서, 마우스피스(230)가 실질적으로 좌측으로 이동하지 않더라도, 마우스피스(230)와 압력센서(270)가 서로 닿아있는 상태를 유지하면서, 마우스피스(230)에 가해지는 구부 압력만을 압력센서(270)가 센싱할 수도 있다.

도 2의 이동방향고정부(250)의 두께 a는 마우스피스(230)와 하우징(290) 사이의 간격과 거의 동일하고, 이동방향고정부(250)의 표면의 마찰계수는 사용자의 구부 압력을 받았을 때에 이동방향고정부(250)가 압력센서(270)가 위치한 방향으로 저항감없이 이동될 수 있도록, 미리 설정된 기준계수보다 더 낮은 것이 바람직하다. 이동방향고정부(250)는 실시 예에 따라 생략될 수도 있으며, 이동방향고정부(250)가 생략되면, 마우스피스(230)가 구부 압력을 받아 이동하다가 압력센서(270)에 접촉할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라, 이동방향고정부(250)는 히터를 포함할 수도 있으며, 위와 같은 경우, 마우스피스(230) 및 이동방향고정부(250)의 이동으로 인한 위치변화와 상관없이 균일한 가열상태가 유지될 수 있다.

마우스피스(230) 또는 마우스피스(230)를 감싸고 있는 이동방향고정부(250)가 압력센서(270)에 접촉되면, 압력센서(270)는 그 접촉되는 힘을 감지한다. 여기서, 압력센서(270)가 감지하는 힘은 마우스피스(230) 또는 마우스피스(230)를 감싸고 있는 이동방향고정부(250)가 압력센서(270)에 직접 닿게 됨으로써 발생되는 힘뿐만 아니라 용수철(spring)을 매개로 하여 마우스피스(230) 또는 마우스피스(230)를 감싸고 있는 이동방향고정부(250)가 접근하는 것을 압력센서(270)가 감지한 힘을 모두 포함하는 개념이다.

실시 예에 따라서, 압력센서(270)는 마우스피스(230) 또는 마우스피스(230)를 감싸고 있는 이동방향고정부(250)가 압력센서(270)에 접촉되기 전에도 마우스피스(230) 또는 마우스피스(230)를 감싸고 있는 이동방향고정부(250)의 접근을 감지할 수도 있다. 또한, 도 2에서는 마우스피스(230) 및 하우징(290)이 지면과 수평방향으로 놓여있다고 가정하였으나, 마우스피스(230) 및 하우징(290)이 지면과 수평방향과 다른 방향(예를 들어, 수직방향)으로 놓여있다면, 사용자의 구부 압력에 의해 마우스피스(230)가 이동하는 방향이 도 2와 달라질 수 있음은 자명할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치의 일 예의 블록도를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치(300)는 전원부(310), 히터(315), 물질수용부(320), 마우스피스(330), 하우징(340), 이동방향고정부(341), 센서(343), 제어부(350)를 포함하는 것을 알 수 있다.

전원부(310)는 제어부(350)로부터 수신한 신호를 기초로 히터(315)에 전력을 공급하고, 히터(315)는 전원부(310)로부터 전력을 공급받아서 가열되고, 에어로졸 형성기질을 가열하여 기화시킨다.

물질수용부(320)는 에어로졸 형성기질을 수용한다. 물질수용부(320)에 수용되어 있는 에어로졸 형성기질은 히터에 의해 고온으로 가열되면 에어로졸(aerosol)을 형성하는 기질로서, 휘발성 담배 풍미 화합물(flavour compound)를 함유하는 담배함유(tabacco-containing)물질을 포함한다.

여기서, 에어로졸 형성기질은, 고체기질로서, 담배 잎, 담배 주엽맥(ribs)의 단편, 환원된 담배, 압출된 담배와 같이 균질화된 담배(homogenised tabacco) 및 팽창된 담배 중 하나 이상을 함유하는 파우더(powder), 그래뉼(granule), 펠레(pellet), 스레드(shred), 스파게티(spaghetti), 스트립(strip) 또는 시트(sheet) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 형성기질은 에어로졸 포머(aerosol former)로서 글리세린 및 프로필렌 글리콜을 포함한다. 실시 예에 따라서, 에어로졸 형성기질은 액체기질로서 니코틴을 함유하는 담배액상일 수도 있다.

제1실시 예로서, 에어로졸 형성기질이 고체기질이면, 마우스피스(330)는 권지로 감싸진 고체담배, 즉, 궐련일 수도 있으며, 제1실시 예에 따르면, 물질수용부(320)는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치(300)에서 생략될 수도 있다.

제2실시 예로서, 에어로졸 형성기질이 액체기질이면, 마우스피스(330)는 에어로졸이 통과하는 통로역할을 수행하며, 물질수용부(320)에는 히터에 의해 가열되어 에어로졸을 형성하기 전의 에어로졸 형성기질이 수용될 수 있다.

히터(315)는 전원부(310)로부터 전력을 공급받아 가열되어, 물질수용부(320)로부터 전달받은 에어로졸 형성기질을 기화시킨다.

실시 예에 따라, 에어로졸 형성기질이 고체기질일 경우, 마우스피스(330)는 궐련이고, 히터(315)는 매질 삽입방식 히터 또는 히터내부매질을 삽입하는 방식을 통해서 내부 또는 외부가열을 하는 히터가 될 수 있다. 이 경우, 히터(315)의 위치는 도 3에 도시된 위치와 달리 이동방향고정부(341)에 위치한 상태에서, 전원부(310)로부터 전력을 공급받아 가열될 수 있다.

마우스피스(330)는 사용자의 구부(口部)에 직접 닿아서, 사용자가 에어로졸을 흡입할 수 있도록 한다. 마우스피스(330)는 사용자의 흡인을 감지하면, 흡인이 감지된 방향으로 에어로졸(기화된 에어로졸 형성기질)을 통과시킨다.

하우징(340)은 마우스피스(330)의 면적의 일부를 감싸고, 사용자의 구부의 압력에 따라 마우스피스(330)가 미리 설정된 방향으로 이동되도록 한다. 하우징(340)은 도 2에서 설명한 바와 같이 마우스피스(330)가 미리 설정된 방향으로 이동할 수 있도록 보조하는 이동방향고정부(341)를 더 포함할 수도 있다. 여기서, 미리 설정된 방향은 상하방향 또는 좌우방향 중 어느 하나를 의미하고, 보다 구체적으로는, 하우징(340)에 내부에 위치하고 있는 센서(343)를 기준으로 했을 때, 센서(343)와 수직방향으로 멀어지거나 가까워지는 방향을 의미한다. 일 예로서, 도 2와 같이, 에어로졸 발생장치가 지면과 수평방향으로 놓여있고, 마우스피스(330)의 공기출구가 오른쪽에 위치한다면, 미리 설정된 방향은 좌측방향이 된다.

센서(343)는 하우징(340)의 내부에 위치하며, 사용자의 구부 압력에 의해 이동하는 마우스피스(330)의 접근을 감지한다. 센서(343)는 감지한 결과를 제어부(350)에 송신한다.

선택적 일 실시 예로서, 센서(343)는 압력을 감지하여 수치로 산출하는 지압센서 또는 푸시버튼센서(push button sensor) 중 어느 하나일 수 있다. 다른 선택적 일 실시 예로서, 센서(343)는 0.00981N 내지 9.807N의 힘을 감지할 수 있으며, 이때, 센서(343)가 감지할 수 있는 힘을 무게로 환산하면 0.1g 내지 1000g에 해당한다.

제어부(350)는 구부 압력에 의해 마우스피스(330)가 이동하여, 하우징(340)의 내부에 위치한 센서(343)에 의해 마우스피스(330)의 접근이 감지되면, 히터(315)의 동작을 제어한다. 제어부(350)는 센서로부터 수신한 데이터를 처리하기 위한 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(350)는 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.

센서(343)가 마우스피스(330)의 접근을 감지하는 것은 마우스피스(330)가 구부 압력에 의해 미리 설정된 방향으로 이동하다가 센서(343)에 접촉하는 것을 의미한다. 다른 예로서, 센서(343)의 정밀도나 종류에 따라 마우스피스(330)와 센서(343)간의 이격거리가 일정값 미만이 되었을 때, 센서(343)가 마우스피스(330)의 접근을 감지할 수도 있다.

제어부(350)가 히터(315)의 동작을 제어한다는 것은 히터(315)의 온도를 높이거나 낮추는 것뿐만 아니라, 히터(315)의 전력공급을 차단하는 것을 모두 포함한다.

선택적 일 실시 예로서, 제어부(350)는 사용자의 입력을 수신한 예열버튼에 의해서 히터(315)가 예열되고 난 뒤에 마우스피스(330)의 접근이 센서(343)에 의해 감지되면, 미리 설정된 온도를 초과할 때까지 히터를 가열하도록 제어할 수도 있다. 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치(300)는 에어로졸 형성기질을 기화시키기 위해서 히터(315)를 가열하기 전에 예열과정을 거칠 수 있으며, 사용자는 에어로졸 발생장치(300)에 구비된 예열버튼(미도시)에 입력을 가함으로써, 히터(315)를 예열시킬 수 있다.

제어부(350)는 사용자가 예열버튼(미도시)에 입력을 가해서 히터(315)를 예열한 뒤에 마우스피스(330)가 센서(343)에 접근하는 경우에만 히터(315)를 미리 설정된 온도를 초과할 때까지 가열하도록 제어할 수 있으며, 히터(315)가 예열이 되지 않았다면, 센서(343)가 마우스피스의 접근을 감지한 경우라도 히터(315)를 미리 설정된 온도를 초과하도록 가열하지 않는다.

본 선택적 실시 예에서, 히터(315)가 먼저 예열되고, 센서(343)가 마우스피스(330)를 감지한 경우에만 제어부(350)가 히터의 동작을 제어할 수 있게 됨에 따라, 사용자에 의해 히터가 예열되지 않은 상태에서 마우스피스(330)에 임의의 압력이 가해지는 것만으로 히터의 온도가 달라지는 문제가 발생하지 않게 된다. 또한, 본 실시 예에 따른 에어로졸 발생장치는 히터를 예열시키는 예열버튼을 구비하는 대신, 흡연의 시작과 종료시점을 결정하기 위한 시점결정버튼를 구비함으로써, 사용자가 시점결정버튼을 누르지 않은 상태에서 마우스피스(330)에 임의의 압력이 가해져서 마우스피스(330)가 이동하는 것만으로 히터의 온도가 달라지는 문제를 예방할 수도 있다. 일 예로서, 사용자는 시점결정버튼을 1초이내에 2번 눌러서 흡연의 시작시점을 제어부에 전달하고, 시점결정버튼을 1초이내에 3번 눌러서 흡연의 종료시점을 제어부에 알릴 수 있다. 이때 시점결정버튼을 누르는 패턴은 제어부(350)에 미리 저장된다.

다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부(350)는 마우스피스(330)가 센서(343)에 의해 감지되는 횟수(이하, "감지횟수")를 카운트하는 카운터(counter) 및 카운트된 감지횟수를 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다. 제어부(350)는 감지횟수를 수신하여 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 감지횟수를 기초로 하여, 사용자의 흡입 횟수를 파악할 수 있다. 예를 들어, 제어부(350)는 감지횟수가 15회라면 사용자가 마우스피스(330)를 통해서 에어로졸을 15번 흡입했다고 파악할 수 있다.

제어부(350)는 메모리에 저장된 감지횟수로부터 특정한 패턴이 파악되면, 그 패턴을 기초로 하여, 히터(315)의 가열온도를 변경하거나 사용자의 흡연의 시작시점 또는 종료시점을 파악하여 한번의 흡연주기에서의 사용자의 퍼프(puff) 횟수를 산출할 수도 있다. 제어부(350)는 감지횟수로부터 특정한 패턴을 파악하기 위한 템플릿(template)데이터를 추가로 저장할 수 있고, 메모리에 사용자의 흡연데이터가 누적되면, 누적된 흡연데이터에서 동일하거나 유사하게 반복되는 패턴을 하나로 묶어서 패턴화(patternizing)시키고, 패턴화된 데이터와 새로 유입된 사용자의 데이터를 비교한 결과를 기초로 히터(315)의 가열온도를 변경하거나, 한번의 흡연주기에서의 사용자의 퍼프 횟수를 산출할 수 있다.

예를 들어, 메모리에 30초동안의 흡연주기에서 앞선 10초동안의 감지횟수가 4회, 나머지 20초동안의 감지횟수가 7회인 데이터가 반복되어 저장되어 있었다면, 제어부(350)는 템플릿데이터를 기초로 30초동안의 감지횟수에 대한 데이터 전체를 하나의 패턴으로 파악하고, 이후에 사용자의 흡연이 감지될 때마다 그 패턴과 비교하는 방식을 통해 히터(315)의 동작을 변경할 수 있다.

또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부(350)는 감지횟수로부터 파악된 사용자의 퍼프횟수 및 미리 설정된 시간을 기초로 하여 히터(315)에 대한 전력공급을 중단할 수 있다. 본 선택적 실시 예에서, 제어부(350)는 감지횟수로부터 파악된 사용자의 퍼프횟수가 14회를 초과하였거나, 에어로졸 형성기질을 기화시키기 위해서 히터에 전력을 공급한 시간이 6분을 초과하였다면, 히터(315)에 대한 전력공급을 중단할 수 있다. 즉, 가열되고 있는 히터(315)에 대한 전력공급을 중단하기 위한 두 가지 조건 중 하나로서, 메모리에 저장된 감지횟수를 활용하게 됨에 따라, 제어부(350)에 포함된 타이머(timer)가 오작동하는 경우에도 히터(315)에 대한 전력공급을 효과적으로 차단하여, 히터의 과열로 인한 에어로졸 발생장치의 고장 및 사용자의 과도하게 긴 흡연을 예방할 수 있다.

전술한 것과 같이, 본 발명에 따르면, 사용자의 구부 압력에 의해서 마우스피스가 이동하여 하우징의 내부에 위치하고 있는 센서에 접근하면, 에어로졸 발생장치에 포함된 히터의 동작을 제어하고, 의미있는 사용자 데이터를 수집할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 3을 통해 설명한 에어로졸 발생장치의 일부 구성만을 부각시켜서 도식화한 도면으로서, 도 4에 따르면, 도 3에서 설명한 에어로졸 발생장치의 구성 중 마우스피스, 하우징, 센서만이 도시되어 있고 나머지 구성은 생략되어 있다는 것을 알 수 있다. 설명의 편의를 위해서 이하에서는, 도 3에 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서도 도 3에서 사용했던 참조번호와 서로 다른 참조번호를 붙여서 설명하기로 한다.

도 4의 (a)에서, 마우스피스(410) 및 하우징(450)은 지면과 수직방향이며, 마우스피스(410)의 일부 면적은 하우징(450)에 의해 둘러싸여 있다고 가정한다. 센서(430)는 하우징(450)의 내부에 위치하고 있다.

보다 구체적으로, 도 4의 (a)에서, 마우스피스(410)는 하우징(450)의 내주면(內周面)을 향해 돌출된 돌출부(411)를 포함하고 있고, 하우징(450)은 마우스피스(410)의 외주면(外周面)을 향해 돌출된 걸림턱(451)을 포함하고 있어서, 마우스피스(410)가 지면과 수직방향을 기준으로 하강이동시에 마우스피스(410)의 돌출부(411)는 하우징(450)의 걸림턱(451)에 걸려서 더 이상의 하강이동이 불가능하도록 되어있다.

마우스피스(410)는 윗면이나 아랫면의 직경에 비해 높이가 상대적으로 더 큰 비율의 원통형이고, 하우징(450)은 원통형의 마우스피스(410)가 용이하게 삽입되기 위한 외관을 형성하고 있으므로, 마우스피스(410)의 외주면 및 하우징(450)의 내주면에 대한 특정이 가능하다.

도 5는 도 4와 다른 방향에서 관찰한 마우스피스와 하우징을 도식화하여 나타낸 도면이다.

설명의 편의를 위해서, 도 4와 동일한 참조번호를 사용하기로 한다.

도 5의 (a)는 하우징(450)에 삽입되어 있는 마우스피스(410)를 마우스피스(410)가 삽입된 방향과 정확히 반대방향에서 관찰한 것을 나타낸 도면이다. 도 5의 (a)에서 마우스피스(410)의 돌출부(411)는 하우징(450)의 내주면에 닿아 있다.

도 5의 (b)는 하우징(450)에 삽입되어 있는 마우스피스(410)를 마우스피스(410)가 삽입된 방향에서 관찰한 것을 나타낸 도면이다. 도 5의 (b)에서 하우징(450)의 걸림턱(451)은 마우스피스(410)의 외주면에 닿아 있다.

다시, 도 4에 대한 설명을 이어서 하기로 한다. 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에서 마우스피스(410)가 지면과 수직방향으로 구부 압력을 받아서 하강이동을 하다가 센서(430)와 접촉한 것을 도시하고 있다. 사용자의 구부 압력을 받은 마우스피스(410)는 지속적인 하강이동을 하다가 마우스피스(410)에 포함된 돌출부(411)가 하우징(450)의 걸림턱(451)에 걸림으로써, 하강이동을 멈춘다. 센서(430)는 하우징의 걸림턱(451)에 위치하고 있다가 마우스피스(410)가 이동하여 마우스피스의 돌출부(411)가 센서(430)에 접촉되면, 그 접촉된 결과를 제어부에 전달한다. 제어부는 센서(430)의 센싱결과를 기초로 히터의 동작을 제어하게 된다.

실시 예에 따라서, 마우스피스(410)가 미리 설정된 방향으로 이동함에 따라 걸림턱에 위치한 센서(430)와 마우스피스(410)의 돌출부(411)간의 이격거리가 미리 설정된 거리값에 도달하면, 센서(430)는 마우스피스(410)의 이동을 감지하여 제어부에 전달함으로써, 제어부가 히터의 동작을 제어할 수 있도록 할 수도 있다.

도 4의 (b)에 따르면, 미리 설정된 거리값은 0이 될 수도 있고, 이 경우, 센서(430)는 센서(430)와 마우스피스(410)의 돌출부(411)가 접촉하는 경우에만, 센서(430)가 센싱한 결과를 제어부에 전달하게 된다. 본 선택적 실시 예에서, 미리 설정된 거리값은 센서(430)의 성능이나 제어부에 따라 달라질 수도 있고, 센서(430)가 센싱한 힘이 미리 설정된 범위(예를 들어 0.00981N 내지 9.807N)에 포함되지 않을 경우, 센서(430)는 제어부에 센싱결과를 전달하지 않을 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 6의 (a)에서는 도 4의 (a)에서와 달리 마우스피스(610)가 돌출부를 포함하지 않는다. 도 6의 (a)에 도시되어 있지 않지만, 마우스피스(610)는 마우스피스의 외주면과 하우징(650)의 내주면 사이에 위치하는 이동방향고정부에 장착되어 하우징(650)내에서 상하이동을 할 수도 있다. 도 6의 (a)에서 센서(630)는 하우징(650)의 최심부(最深部)에 위치하여, 마우스피스(610)가 미리 설정된 방향으로 더 이상 이동할 수 없을 때에 한해 마우스피스(610)와 접촉하게 된다.

도 6의 (b)는 마우스피스(610)가 하강이동하여 센서(630)에 접촉한 것을 도식화하여 나타낸 도면이다. 센서(630)는 마우스피스(610)와 접촉되면서 감지한 힘을 기초로 센싱한 결과를 제어부에 전달하게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 또 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 7의 (a)는 마우스피스(710) 및 하우징(750)은 지면과 수직방향이며, 마우스피스(710)의 일부 면적은 하우징(750)에 의해 둘러싸여 있다고 가정한다. 도 7의 (a)에서 센서(730)는 제1센서부(731) 및 제2센서부(733)로 구성되어 있으며, 하우징(750)의 내부에 위치하고 있다.

보다 구체적으로, 도 7의 (a)는 마우스피스(710)에 구부 압력이 가해지지 않은 상태에서의 마우스피스(710) 및 하우징(750)을 도시한 것으로서, 도 7의 (a)에서, 마우스피스(710)는 하우징(750)의 내주면(內周面)을 향해 돌출된 돌출부(711)를 포함하고 있고, 센서(730)의 제1센서부(731) 및 제2센서부(733)는 하우징(750)의 내주면으로부터 마우스피스(710)의 외부면을 향해 돌출되어 있으며, 제1센서부(731)는 걸림턱 기능을 하여 마우스피스(710)의 돌출부(711)와 맞닿아 있다.

이어서, 도 7의 (b)는 마우스피스(710)에 사용자의 구부 압력이 가해진 결과, 마우스피스(710)가 하우징(750)의 가장 안쪽까지 하강이동을 끝마친 모습을 도식화한 도면이다. 도 7의 (a)에서 제1센서부(731)는 마우스피스(710)에 구부 압력이 일정 이상 가해지면, 제2센서부(733)를 마우스피스(710)의 외주면에서 하우징(750)의 내주면을 향하는 방향으로 이동하도록 하고, 제1센서부(731)는 제2센서부(733)가 위치하고 있던 자리로 이동하게 됨으로써, 도 7의 (b)와 같은 결과가 나온다.

즉, 도 7에서는, 하우징(750)의 내주면을 향한 돌출부(711)를 포함하는 마우스피스(710)가 구부 압력에 의해 미리 설정된 제1방향으로 이동하면, 하우징(750)에 포함되고 마우스피스(710)의 외주면을 향해 돌출되어 있던 센서(730)가 미리 설정된 제2방향으로 이동하게 되면서, 마우스피스(710)에 미리 설정된 값 이상의 구부 압력이 가해진 것을 감지하고, 그 감지된 결과를 제어부에 전달하게 된다. 이 과정에서, 제2센서부(733)는 하우징(750)에 미리 구비되어 있던 삽입구로 삽입되며, 제1센서부(731)가 제2센서부(733)의 위치로 이동한다.

도 4의 (a)와 도 7의 (a)를 비교하면, 도 4의 (a)는 최초에 마우스피스의 돌출부와 하우징 내부의 걸림턱에 위치하고 있던 센서가 서로 이격되어 있다가 마우스피스에 구부 압력이 가해짐에 따라 이격거리가 0이 되면서 센서에 압력이 가해지는 구조이고, 도 7의 (a)는 최초부터 마우스피스의 돌출부와 하우징 내부에 위치하고 있던 센서가 접촉되어 있다가, 마우스피스에 일정 이상의 구부 압력이 가해짐에 따라서 센서 자체의 이동이 발생하면서 센싱이 되는 구조라는 점에서, 두 실시 예는 구별된다. 즉, 도 4에서 센서(430)는 지압센서 또는 푸시버튼센서가 사용될 수 있으며, 도 7에서 센서(730)는 푸시버튼센서가 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치에서, 센서가 마우스피스의 접근을 감지하는 과정의 또 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 (a)에서는 도 7의 (a)에서와 달리 마우스피스(810)가 돌출부를 포함하지 않는다. 도 8의 (a)에 도시되어 있지만, 마우스피스(810)는 마우스피스의 외주면과 하우징(850)의 내주면 사이에 위치하는 이동방향고정부에 장착되어 하우징(850)내에서 상하이동을 할 수 있다. 도 8의 (a)에서 센서(830)는 하우징(850)의 최심부(最深部)에 위치하여, 마우스피스(810)가 미리 설정된 방향으로 이동하고, 마우스피스(810)를 이동하게 만든 힘의 크기가 센서(830)에 미리 설정되어 있는 값을 초과하면, 도 8의 (b)와 같이 센서(830)는 마우스피스(810)가 센서(830)에 접촉되면서 감지한 힘을 기초로 센싱한 결과를 제어부에 전달하게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 에어로졸 발생장치를 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.

도 9는 도 3에 따른 에어로졸 발생장치에 의해 구현될 수 있으므로, 도 3에서 설명한 것과 중복된 설명은 생략하기로 하고, 설명의 편의를 위해서, 도 9에서는 도 3의 참조번호를 사용하고, 도 4 내지 도 8에서 설명한 모든 실시 예를 포함하는 것으로 간주한다.

가열된 히터(315)에 의해 기화된 에어로졸 형성기질을 통과시키는 마우스피스(330)가 사용자의 구부의 압력을 받아서 하우징 내부에서 미리 설정된 방향으로 이동한다(S910).

실시 예에 따라, 단계 S910에서 에어로졸 형성기질이 고체기질이면, 마우스피스(330)는 권지로 감싸진 담배(궐련)이 될 수 있다.

단계 S910에서의 마우스피스(330)의 미리 설정된 방향으로의 이동은 하우징(340)의 내부에 위치한 센서(343)에 의해 감지되고, 센서(343)는 마우스피스(330)의 접근이 감지된 결과를 제어부(350)에 송신한다(S930).

제어부(350)는 센서(343)가 감지한 결과를 기초로 하여, 센서(343)에 미리 정해진 값 이상의 힘이 전달되었다고 판단되면, 히터(315)의 동작을 제어한다(S950).

단계 S950에서 제어부(350)는 히터(315)의 온도를 더욱 더 상승시키거나, 사용자의 흡연이 종료되었다고 판단되면, 히터(315)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시 예는 컴퓨터상에서 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 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 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. 마지막으로, 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.

1 : 에어로졸 발생장치 320 : 물질수용부
2 : 마우스피스 330 : 마우스피스
4 : 장치본체 341 : 하우징
300 : 에어로졸 발생장치 341 : 이동방향고정부
310 : 전원부 343 : 센서
315 : 히터 350 : 제어부

Claims (10)

1. 에어로졸 발생장치에 있어서,
   상기 에어로졸 발생장치에 삽입된 궐련을 가열하여 에어로졸을 발생시키는 히터;
   상기 궐련의 면적의 일부를 감싸고, 사용자의 구부의 압력에 따라 상기 궐련이 미리 설정된 방향으로 이동되도록 하는 하우징; 및
   상기 구부의 압력에 기초하여 상기 사용자의 상기 궐련에 대한 접촉여부를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 상기 히터의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 에어로졸 발생장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부에는 상기 궐련의 접근을 감지하는 센서가 위치하고,
   상기 제어부는,
   상기 사용자의 입력을 수신한 예열버튼에 의해 상기 히터가 예열되고 나서, 상기 궐련의 접근이 상기 센서에 의해 감지되면, 미리 설정된 온도를 초과할 때까지 상기 히터를 가열하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부에는 상기 궐련의 접근을 감지하는 센서가 위치하고,
   상기 제어부는,
   상기 궐련이 상기 센서에 의해 감지되는 횟수를 카운트하는 카운터(counter) 및 상기 카운트된 횟수를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 메모리에 저장된 횟수를 기초로 하여, 상기 히터의 가열온도를 변경하거나 상기 사용자의 퍼프(puff) 횟수를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부에는 상기 궐련의 접근을 감지하는 센서가 위치하고,
   상기 센서는,
   압력을 감지하여 수치로 산출하는 지압센서 또는 푸시버튼센서(push button sensor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부에는 상기 궐련의 접근을 감지하는 센서가 위치하고,
   상기 센서는,
   0.00981N 내지 9.807N의 힘을 센싱가능한 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 하우징의 내부에는 상기 궐련의 접근을 감지하는 센서가 위치하고,
   상기 센서는,
   상기 궐련이 상기 방향으로 더 이상 이동할 수 없을 때에 상기 궐련과 접촉하도록 상기 하우징의 최심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 궐련은,
   상기 하우징의 내주면을 향해 돌출된 돌출부를 포함하고,
   상기 하우징은,
   상기 궐련의 외주면을 향해 돌출된 걸림턱을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 궐련이 미리 설정된 방향으로 이동함에 따라 상기 걸림턱에 위치한 센서와 상기 돌출부간의 이격거리가 미리 설정된 거리값에 도달하면, 상기 센서가 센싱한 결과를 기초로 상기 히터의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 발생장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 에어로졸 발생장치는,
   상기 궐련이 미리 설정된 방향으로만 이동할 수 있도록 상기 궐련의 외주면과 상기 하우징의 내주면 사이에 위치하는 이동방향고정부를 더 포함하는 에어로졸 발생장치.
10. 가열된 히터에 의해 기화된 에어로졸 형성기질을 통과시키는 궐련이 사용자의 구부의 압력을 받아서 하우징 내부에서 미리 설정된 방향으로 이동하는 궐련이동단계;
    상기 궐련의 면적의 일부를 감싸는 하우징의 내부에 위치한 센서에 의해 상기 궐련의 접근이 감지되면, 상기 센서가 상기 감지된 결과를 제어부에 송신하는 센싱단계; 및
    상기 제어부가 상기 감지된 결과를 기초로 상기 히터의 동작을 제어하는 제어단계를 포함하는 에어로졸 발생장치의 제어방법.

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