KR20200049655A - 에어로졸 흡인기용 전원 유닛, 그 제어 방법 및 제어 프로그램 - Google Patents

에어로졸 흡인기용 전원 유닛, 그 제어 방법 및 제어 프로그램 Download PDF

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Abstract

에어로졸 흡인기용 전원 유닛은 다음을 포함한다: 전원 유닛; 전원을 충전하는 외부 전원에 전기적으로 접속된 충전 단자; 에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성하는 부하에 전기적으로 접속된 방전 단자; 및 에어로졸 생성 요구를 검출하고, 방전 단자를 통한 전원의 방전, 및 충전 단자를 통한 전원의 충전을 제어하는 제어 유닛. 외부 전원은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있다. 제어 유닛은 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 제어 유닛이 요구를 검출한 경우에 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행한다.

Description

에어로졸 흡인기용 전원 유닛, 그 제어 방법 및 제어 프로그램{POWER SUPPLY UNIT FOR AEROSOL INHALER, AND CONTROL METHOD AND CONTROL PROGRAM OF THE SAME}
본 발명은 에어로졸 흡인기(aerosol inhaler)용 전원 유닛(power supply unit), 그리고 상기 전원 유닛의 제어 방법 및 제어 프로그램에 관한 것이다.
특허문헌 1은 비연소형 향미 흡인기를 개시하며, 상기 흡인기는 연소를 수반하지 않고 에어로졸원을 무화하기 위한 부하를 가지는 무화 유닛, 및 부하에 전력을 공급하기 위한 전원을 포함하는 전원 유닛을 가진다. 상기 향미 흡인기는 전원 유닛의 일단부에 구성된 접속부를 가져, 부하 및 충전기가 이에 택일적으로 접속될 수 있다.
전원 유닛의 접속부에, 무화 유닛의 부하 또는 충전기가 독점적으로 접속될 수 있음에 따라, 충전기 및 부하가 동시에 접속될 수 없다.
특허문헌 1: WO 2018/163261
여기서, 사용자의 편의를 고려하여, 향미 흡인기와 같은 에어로졸 흡인기로부터 무화 유닛을 분리하지 않고 충전 가능한 전원 유닛을 구성하는 것을 연구하였다. 그러나 전원 유닛에 방전 단자 및 충전 단자를 별도로 제공하면, 방전 단자를 통한 전원의 방전, 및 충전 단자를 통한 전원의 충전을 구조적으로 동시에 수행할 수 있게 된다.
에어로졸 흡인기에서 사용될 수 있는 전원에서, 방전 및 충전이 동시에 수행될 때, 전원의 열화가 가속화될 수 있다. 이러한 이유로, 사용자의 편의를 고려하면서도, 전원의 열화를 효과적으로 억제해야 한다.
본 발명의 목적은 전원의 열화를 억제할 수 있는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛, 및 상기 전원 유닛의 제어 방법 및 제어 프로그램을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛이 제공되며, 상기 전원 유닛은 다음을 포함한다: 전원 유닛; 전원 유닛을 충전할 수 있는 외부 전원에 전기적으로 접속될 수 있는 충전 단자(charging terminal); 에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성하기 위해 부하에 전기적으로 접속될 수 있고, 상기 충전 단자와는 분리된 방전 단자(discharging terminal); 및 에어로졸 생성 요구를 검출하고, 방전 단자를 통한 전원의 방전, 및 충전 단자를 통한 전원의 충전을 제어하는 제어 유닛, 여기서 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 제어 유닛은 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 제어 유닛이 요구를 검출하는 경우, 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태의 전원 유닛이 장착된 에어로졸 흡인기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 에어로졸 흡인기의 또 다른 사시도이다.
도 3은 도 1의 에어로졸 흡인기의 단면도이다.
도 4는 전원 유닛의 사시도이다.
도 5는 전원 유닛의 블록도이다.
도 6은 전원 유닛의 전기 회로도이다.
도 7은 에어로졸 생성량과 제어 신호 사이의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 제1 실시예의 충전/방전 제어를 설명하기 위한 설명도이다.
도 9는 제2 실시예의 충전/방전 제어를 설명하기 위한 설명도이다.
도 10은 제3 실시예의 충전/방전 제어를 설명하기 위한 설명도이다.
도 11은 제4 실시예의 충전/방전 제어를 설명하기 위한 설명도이다.
도 12는 변형예의 전원 유닛의 전기 회로도이다.
하기에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 에어로졸 흡인기용 전원 유닛이 기재된다. 먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 전원 유닛이 장착된 에어로졸 흡인기가 기재된다.
(에어로졸 흡인기)
에어로졸 흡인기(1)는 연소를 수반하지 않고 향미(flavor)를 흡인하기 위한 장치이며, 특정 방향(이하, 길이 방향 A로 지칭)을 따라 연장된 막대 형상을 가진다. 에어로졸 흡인기(1)는 전원 유닛(10), 제1 카트리지(20), 및 제2 카트리지(30)를 포함하며, 이는 길이 방향 A를 따라 순서대로 배열된다. 제1 카트리지(20)는 전원 유닛(10)에 착탈될 수 있고, 제2 카트리지(30)는 제1 카트리지(20)로부터 착탈될 수 있다. 즉, 제1 카트리지(20) 및 제2 카트리지(30)는 개별적으로 교체될 수 있다.
(전원 유닛)
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 전원 유닛(10)은 전원(12), 충전기(13), 제어 유닛(50), 다양한 센서 등을 원통형 전원 유닛 케이스(11) 내에 포함한다. 전원(12)은 충전 가능한 2차 전지, 전기 이중층 커패시터(electric double-layer capacitor) 등이며, 리튬-이온 배터리인 것이 바람직하다.
길이 방향 A의 일단 측(제1 카트리지(20) 측)에 위치한 전원 유닛 케이스(11)의 상부(11a, top part)에, 방전 단자(41)가 제공된다. 방전 단자(41)는 상부(11a)의 상면으로부터 제1 카트리지(20)를 향해 돌출하도록 제공되며, 제1 카트리지(20)의 부하(21)에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성된다.
또한, 방전 단자(41) 부근에 있는 상부(11a)의 상면 일부에는, 제1 카트리지(20)의 부하(21)에 공기를 제공하기 위한 공기 공급부(42, air supply part)가 제공된다.
길이 방향의 타단 측(제1 카트리지(20)의 반대측)에 위치한 전원 유닛(10)의 하부(11b, bottom part)에는, 전원(12)을 충전할 수 있는 외부 전원(60)(도 6 참조)에 전기적으로 접속될 수 있는 충전 단자(43)가 제공된다. 충전 단자(43)는 하부(11b) 측면에 제공되며, USB 단자, 마이크로 USB 단자, 및 라이트닝(Lightning) 단자 중 적어도 하나가 이에 접속될 수 있다.
그러나 충전 단자(43)는 비접촉 방식으로 외부 전원(60)으로부터 전력을 수전할 수 있는 수전부(power receiving part)일 수 있다. 이 경우에, 충전 단자(43)(수전부)는 수전 코일로 구성될 수 있다. 무선 송전 시스템은 전자기 유도형(electromagnetic induction type)일 수 있거나, 또는 자기 공명형(magnetic resonance type)일 수 있다. 또한, 충전 단자(43)는 외부 전원(60)으로부터 임의의 접촉점 없이 전력을 수전할 수 있는 수전부일 수 있다. 또 다른 예시로서, 충전 단자(43)는 USB 단자, 마이크로 USB 단자, 및 라이트닝 단자 중 적어도 하나가 이에 접속될 수 있으며, 상기 언급된 수전부가 이에 포함되도록 구성될 수 있다.
즉, 방전 단자(41) 및 충전 단자(43)는 별도로 구성되며, 길이 방향 A로부터 이격되어 배치된다. 그러므로 전원 유닛(10)은 방전 단자(41)를 통한 전원(12)의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원(60)을 충전 단자(43)에 전기적으로 접속할 수 있도록 구성된다. 더 구체적으로, 전원 유닛(10)에서, 충전 단자(43) 및 외부 전원(60)이 전기적으로 접속된 상태에서, 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우에, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되는 것이 금지된다.
또한, 전원 유닛 케이스(11)의 상부(11a) 측면에, 사용자가 조작할 수 있는 조작 유닛(14, operation unit)이 충전 단자(43)에 대해 반대측을 향하도록 제공된다. 더 구체적으로, 조작 유닛(14)과 충전 단자(43)는 조작 유닛(14)과 충전 단자(43)를 연결하는 직선과 전원 유닛(10)의 길이 방향 A의 중심선 L의 교차점에 대하여 대칭이다. 조작 유닛(14)은 버튼형 스위치, 터치 패널, 등으로 구성되고, 사용자의 사용 의도에 따라 제어 유닛(50)과 다양한 센서를 작동 및 차단하는 프로세스와 같은 다양한 프로세스를 수행하는데 사용된다. 조작 유닛(14)의 근처에, 제어 유닛(50) 및 퍼프 동작(puff action)을 검출하기 위한 흡기 센서(15, inhalation sensor)가 제공된다.
충전기(13)는 충전 단자(43) 근처에 배치되며, 전원(12)에 입력되도록 충전 단자(43)로부터 충전 전원을 제어한다. 충전기(13)는 충전 단자(43)에 접속된 충전 케이블에 탑재된 교류를 직류로 변환하기 위해서 제공되는 인버터(61) 등으로부터 인가된 직류를, 상이한 크기의 직류로 변환하기 위한 컨버터, 전압계, 전류계, 프로세서 등을 포함한다.
제어 유닛(50)은 도 5에 도시된 바와 같이 다양한 센서 장치, 예컨대 퍼프 (흡기) 동작을 검출하기 위한 흡기 센서(15), 전원(12)의 전압을 측정하기 위한 전압 센서(16), 및 온도 센서(17), 조작 유닛(14), 및 퍼프 동작의 횟수와 부하(21)에 전력이 인가된 시간을 저장하기 위한 메모리(18) 등에 접속되며, 에어로졸 흡인기(1)에 대한 다양한 제어를 수행한다. 흡기 센서(15)는 커패시터 마이크로폰, 압력 센서 등으로 구성될 수 있다. 제어 유닛(50)은 구체적으로 프로세서(컴퓨터)이다. 더 구체적으로, 상기 프로세서의 구조는 회로 소자, 예컨대 반도체 소자를 조합하여 구성된 전기 회로이다. 제어 유닛(50)의 세부 사항은 하기에 기재된다.
또한, 전원 유닛 케이스(11)에, 공기를 흡인하기 위한 공기 취입구(air intake)(도면에 도시되지 않음)가 형성된다. 공기 취입구는 조작 유닛(14) 근처에 형성될 수 있거나, 또는 충전 단자(43) 근처에 형성될 수 있다.
(제1 카트리지)
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 카트리지(20)는 에어로졸원(22, aerosol source)을 저장하기 위한 리저버(23, reservoir), 에어로졸원(22)을 무화하기 위한 전기적인 부하(21, load), 리저버(23)로부터의 에어로졸원을 부하(21) 쪽으로 인출하기 위한 윅(24, wick), 에어로졸원(22)을 무화하여 생성된 에어로졸을 제2 카트리지(30) 쪽으로 유동시키기 위한 에어로졸 채널(25), 제2 카트리지(30)의 일부를 수용하기 위한 말단 캡(26, end cap)을 포함한다.
리저버(23)는 에어로졸 채널(25)을 둘러싸도록 형성되며, 에어로졸원(22)을 보유한다. 리저버(23)에, 수지 웹(resin web) 또는 면(cotton)과 같은 다공성 부재가 저장될 수 있으며, 다공성 부재(porous member)는 에어로졸원(22)으로 함침될 수 있다. 에어로졸원(22)은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 또는 물과 같은 액체를 포함한다.
윅(24)은 모세관 현상을 이용하여 에어로졸원(22)을 부하(21) 쪽으로 인출하기 위한 액체 보유 부재(liquid holding member)이며, 예를 들면, 유리 섬유, 다공성 세라믹 등으로 구성된다.
부하(21)는 방전 단자(41)를 통해 전원(12)으로부터 제공된 전력에 의해 에어로졸원(22)을 연소하지 않고 무화한다. 부하(21)는 소정 피치(코일)로 권취된 전열선(heating wire)으로 구성된다. 그러나 부하(21)는 에어로졸원(22)을 무화하여 에어로졸을 생성할 수 있는 소자이면 되고, 예를 들면, 발열 소자 또는 초음파 발생기가 있다. 발열 소자의 예로는 발열 저항체, 세라믹 히터, 유도 가열식 히터 등을 포함한다.
에어로졸 채널(25)은 전원 유닛(10)의 중심선 L에서 부하(21)의 하류측에 제공된다.
말단 캡(26)은 제2 카트리지(30)의 일부를 수용하기 위한 카트리지 수용부(26a), 및 에어로졸 채널(25)과 카트리지 수용부(26a)를 연결하기 위한 연결 통로(26b)를 포함한다.
(제2 카트리지)
제2 카트리지(30)는 향미원(31, flavor source)을 보유한다. 제1 카트리지(20) 측의 제2 카트리지(30)의 단부는 제1 카트리지(20)의 말단 캡(26)에 제공된 카트리지 수용부(26a)에 제거 가능하게 수용될 수 있다. 제1 카트리지(20) 측에 대한 반대측의 제2 카트리지(30)의 단부는 사용자를 위한 흡인 포트(32, inhalation port)로서 구성된다. 그러나 흡인 포트(32)는 제2 카트리지로부터 분리될 수 없도록 제2 카트리지(30)와 일체로 구성될 필요는 없으며, 제2 카트리지(30)로부터 착탈될 수 있도록 구성될 수 있다. 흡인 포트(32)가 상기 기재된 바와 같이 전원 유닛(10) 및 제1 카트리지(20)로부터 별도로 구성되는 경우, 흡인 포트(32)를 위생적으로 유지할 수 있다.
제2 카트리지(30)는 부하(21)에 의해 에어로졸원(22)을 무화함으로써 생성된 에어로졸을 향미원(31)을 통해 에어로졸을 통과시킴으로써 향미를 첨가한다. 향미원을 구성하는 원료편으로서, 살담배 또는 담배 원료를 입상(grain shape)으로 성형하여 제조된 성형체(compact)가 사용될 수 있다. 향미원(31)은 담배가 아닌 식물 (예컨대 박하 또는 약초, 또는 허브)로 구성될 수 있다. 향미원(31)에, 멘톨과 같은 향료가 첨가될 수 있다.
본 실시형태의 에어로졸 흡인기(1)는 에어로졸원(22), 향미원(31), 및 부하(21)에 의해 향미를 함유하는 에어로졸을 생성할 수 있다. 즉, 에어로졸원(22) 및 향미원(31)은 에어로졸을 생성하기 위한 에어로졸 생성원으로 지칭될 수 있다.
에어로졸 흡인기(1)에 사용될 수 있는 에어로졸 생성원의 구성은 에어로졸원(22) 및 향미원(31)이 별도로 구성된 구성으로 제한되지 않으며, 에어로졸원(22) 및 향미원(31)이 일체로 형성된 구성, 향미원(31)이 생략되고 에어로졸원(22)이 향미원(31)에 포함될 수 있는 물질을 포함하는 구성, 에어로졸원(22)이 향미원(31)을 대신하여 의약품 등을 포함하는 구성 등일 수 있다.
상기 기재된 바와 같이 구성된 에어로졸 흡인기(1)에서, 도 3의 화살표 B로 도시된 바와 같이, 전원 유닛 케이스(11)에 형성된 취입구(도면에 도시되지 않음)로부터의 공기 유입은 공기 공급부(42)를 통과하고, 제1 카트리지(20)의 부하(21) 근처를 통과한다. 부하(21)는 윅(24)에 의해 리저버(23)로부터 인출된 에어로졸원(22)을 무화한다. 무화에 의해 생성된 에어로졸은 취입구로부터 유입된 공기와 함께 에어로졸 채널(25)을 통해 유동하며, 연결 통로(26b)를 통해 제2 카트리지(30)로 공급된다. 제2 카트리지(30)에 공급된 에어로졸은 향미원(31)을 통과하여 여기서 향미가 첨가되며, 흡인 포트(32)로 공급된다.
또한, 에어로졸 흡인기(1)에는, 다양한 정보를 통지하기 위한 통지 유닛(45)이 제공된다(도 5 참조). 통지 유닛(45, notifying unit)은 발광 소자로 구성될 수 있거나, 또는 진동 소자로 구성될 수 있거나, 또는 음향 출력 소자로 구성될 수 있다. 택일적으로, 통지 유닛(45)은 발광 소자, 진동 소자, 및 음향 출력 소자 중 둘 이상의 소자의 조합일 수 있다. 통지 유닛(45)은 전원 유닛(10), 제1 카트리지(20), 및 제2 카트리지(30) 중 임의의 하나에 제공될 수 있다; 그러나 통지 유닛이 전원 유닛(10)에 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 조작 유닛(14) 주변 영역은 LED와 같은 발광 소자에 의해 방출된 빛이 통과하도록 투광성(translucency)을 가지도록 구성된다.
(전기 회로)
하기에, 도 6을 참조하여 전원 유닛(10)의 전기 회로가 기재된다.
전원 유닛(10)은 전원(12); 방전 단자(41)를 구성하는 양극측 방전 단자(41a) 및 음극측 방전 단자(41b); 충전 단자(43)를 구성하는 양극측 충전 단자(43a) 및 음극측 충전 단자(43b); 전원(12)의 양극측과 양극측 방전 단자(41a) 사이, 및 전원(12)의 음극측과 음극측 방전 단자(41b) 사이에 접속되는 제어 유닛(50); 전원(12)의 전압을 측정하는 전압 센서(16); 충전 단자(43)와 전원(12) 사이의 송전 경로(power transmission path)에 배치되는 충전기(13); 및 전원(12)과 방전 단자(41) 사이의 송전 경로에 배치되는 스위치(19)를 포함한다. 스위치(19)는, 예를 들면, MOSFET으로 구성되며, 게이트 전압에 대한 제어 유닛(50)의 제어에 의해 개폐된다. 제어 유닛(50)은, 예를 들면, 제어 유닛(50)에 흐르는 작은 전류의 변동에 기초하여, 외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 접속되어 있음을 판정할 수 있다.
도 6에 도시된 전원 유닛(10)의 전기 회로도에서, 제어 유닛(50) 및 전압 센서(16)는 분리된 부품이다. 택일적으로, 제어 유닛(50)은 전원(12)의 전압을 측정하는 역할을 할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 전원 유닛(10)의 전기 회로에서, 스위치(19)는 전원(12)의 양극측과 양극측 방전 단자(41a) 사이에 제공된다. 스위치(19)는 이러한 소위 플러스 제어형 대신에, 음극측 방전 단자(41b)와 전원(12)의 음극측 사이에 제공되는 마이너스 제어형일 수 있다.
(제어 유닛)
하기에, 제어 유닛(50)의 구성이 더 상세히 기재된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(50)은 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51), 조작 검출 유닛(52), 전력 제어 유닛(53), 및 통지 제어 유닛(54)을 포함한다.
에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51)은 흡기 센서(15)의 출력 결과에 기초하여 에어로졸 생성 요구를 검출한다. 흡기 센서(15)는 흡인 포트(32)를 통한 사용자의 흡인에 의해 야기된 전원 유닛(10)의 압력 변화 값을 출력하도록 구성된다. 흡기 센서(15)는, 예를 들면, 기압에 따른 출력값(예를 들면, 전압값 또는 전류값)을 출력하기 위한 압력 센서이며, 이러한 기압은 취입구(도면에 도시되지 않음)로부터 흡인 포트(32)를 향해 흡인되는 공기의 유량(즉, 사용자의 퍼프 동작)에 따라 달라진다.
조작 검출 유닛(52)은 사용자에 의해 조작 유닛(14)에서 수행된 조작을 검출한다.
통지 제어 유닛(54)은 통지 유닛(45)을 제어하며, 통지 유닛이 다양한 정보를 통지한다. 예를 들면, 통지 제어 유닛(54)은 제2 카트리지(30)를 교체하는 시기의 검출에 대한 응답으로 통지 유닛(45)을 제어하여, 통지 유닛이 제2 카트리지(30)를 교체하는 시기를 통지한다. 통지 제어 유닛(54)은 메모리(18)에 저장된 퍼프 동작의 횟수 및 전력이 부하(21)에 공급된 시간에 기초하여 제2 카트리지(30)의 교체 시기를 통지한다. 통지 제어 유닛(54)은 제2 카트리지(30)를 교체하는 시기를 통지하는 것에 제한되지 않으며, 제1 카트리지(20)를 교체하는 시기, 전원(12)을 교체하는 시기, 전원(12)을 충전하는 시기 등을 통지할 수 있다.
전력 제어 유닛(53)은 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51)이 에어로졸 생성 요구를 검출할 경우, 스위치(19)를 온 및 오프함으로써 방전 단자(41)를 통해 전원(12)의 방전을 제어한다.
전력 제어 유닛(53)은 부하(21)에 의해 에어로졸원을 무화함으로써 생성되는 에어로졸의 양이 원하는 범위 내에 있도록, 즉, 전원(12)으로부터 부하(21)로 공급되는 전력의 양이 소정의 범위 내에 속하도록 제어를 수행한다. 구체적으로, 전력 제어 유닛(53)은, 예를 들면, 펄스 폭 변조(PWM, Pulse Width Modulation) 제어에 의해 스위치(19)의 온 및 오프를 제어한다. 택일적으로, 전력 제어 유닛(53)은 펄스 주파수 변조(PFM, Pulse Frequency Modulation) 제어에 의해 스위치(19)의 온 및 오프를 제어할 수도 있다.
전력 제어 유닛(53)은 부하(21)에 전력 공급이 시작된 후에 소정의 기간이 경과한 경우 전원(12)으로부터 부하(21)로의 전력 공급을 정지할 수 있다. 즉, 사용자가 퍼프 동작을 실제로 수행하는 동안에도, 퍼프 기간이 특정 기간을 초과하는 경우, 전력 제어 유닛(53)은 전원(12)으로부터 부하(21)로의 전력 공급을 정지한다. 이러한 특정 기간은 사용자의 퍼프 기간의 편차를 억제하기 위해 결정된다. 전력 제어 유닛(53)은 전원(12)에 저장된 전력의 양에 따라 1회 퍼프 동작에 대한 스위치(19)의 온/오프 듀티 비를 제어한다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 전력 제어 유닛(53)은 전원(12)으로부터 부하(21)로 전력이 공급되는 ON 시간 사이의 간격(펄스 간격 T1)을 제어하고, 전원(12)으로부터 부하(21)로 전력이 공급되는 각각의 ON 시간의 길이(펄스 폭 T2)를 제어한다.
또한, 전력 제어 유닛(53)은 충전 단자(43)와 외부 전원(60) 사이의 전기적인 접속을 검출하고, 충전 단자(43)를 통해 전원(12)의 충전을 제어한다.
여기서, 에어로졸 흡인기(1)에 사용되는 전원(12)에서, 충방전이 동시에 수행되는 경우 전원(12)의 열화가 가속화될 수 있다. 충방전이 동시에 수행되는 경우, 전원(12)의 온도가 상승할 가능성이 있다. 이러한 이유로, 전원(12)의 구조 및 조성이 달라질 수 있으며, 전원(12)의 열화가 가속화될 수 있다. 특히, 에어로졸 흡인기(1)가 종래의 담배와 모양 및 중량이 유사하게 제조된 점을 고려하면, 다른 전자 장치와 비교하여 전원(12)을 위한 온도 제어기를 장착하는 것은 어렵다. 그러므로 에어로졸 흡인기(1)에서, 전원(12)의 온도를 관리하기 위해 방전 및 충전을 동시에 수행하지 않는 것이 바람직하다. 특히, 리튬-이온 2차 배터리를 사용하는 경우, 안전한 관리가 중요하며, 온도 관리의 필요성이 증가한다.
상기 기재된 바와 같이, 에어로졸 흡인기(1)는 방전 단자(41)를 통한 전원(12)의 방전이 가능한 상태에서, 외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성된다. 즉, 에어로졸 흡인기(1)는 구조적으로 전원(12)의 충방전을 동시에 수행할 수 있도록 구성된다.
이러한 이유로, 충전 단자(43)와 외부 전원(60)이 전기적으로 접속된 상태에서, 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우, 전력 제어 유닛(53)은 하기에 기재되는 충전/방전 제어에 의해 충전기(13) 및 스위치(19)를 제어하여, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되는 것을 방지한다. 그러나 하기에 기재되는 충전/방전 제어 중 일부 유형은 이를 실행할 수 있고, 전원 유닛(10)으로 판독되어 전원 유닛(10)에 의해 실행될 수 있는 프로그램으로 구성될 수 있다.
(충전/방전 제어)
<제1 실시예>
제1 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 접속된 상태에서, 조작 유닛(14)이 조작된 경우라도 조작 유닛(14)의 조작은 무효가 되며, 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51)이 에어로졸 생성 요구를 검출하더라도 전력 제어 유닛(53)은 방전 단자(41)를 통한 전원(12)의 방전을 금지한다. 즉, 외부 전원(60)과 충전 단자(43)가 전기적으로 접속되고, 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우, 전력 제어 유닛(53)은 충전만을 수행한다. 이러한 충전/방전 제어는 충전이 완료되었을 때, 또는 외부 전원(60)이 충전 단자(43)로부터 제거되었을 때 종료된다.
외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 접속된 상태에서, 조작 유닛(14)에서 수행되는 조작 및 흡기 센서(15)에 의한 흡인 검출을 무효화하는 대신, 조작 유닛(14) 및 흡기 센서(15)의 전력 공급이 차단될 수 있다. 이 경우, 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51) 및 조작 검출 유닛(52)의 기능을 확실하게 방지하는 것이 가능하다.
전력 제어 유닛(53)은 충전이 완료된 직후에 방전을 억제하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 충전 동안 전원(12)의 내부 저항은 방전 동안 전원(12)의 내부 저항보다 높다. 그러므로 전원(12)의 온도는 충전보다는 방전 중에 더 높아질 가능성이 있다. 전원(12)의 온도가 충전이 완료된 직후에 높음에 따라, 충전 완료 직후 에어로졸 생성을 억제함으로써, 전원의 온도가 추가적으로 상승하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 전력 제어 유닛(53)은 충전 완료 직후 에어로졸을 생성하기 위해 흡인 및 흡인 이외의 다른 조작을 필요로 할 수 있다. 전원(12)의 충전 완료 직후 에어로졸을 생성하기 위해, 흡인뿐만 아니라 흡인 이외의 다른 조작 (예를 들면, 조작 유닛(14)의 조작)을 필요로 함으로써, 방전이 시작될 때까지 요구되는 시간을 확보할 수 있다.
제1 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 충전 단자(43)와 외부 전원(60)이 전기적으로 접속된 상태에서, 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우, 전력 제어 유닛(53)은 충전만 수행하여, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되지 않도록 에어로졸 생성을 확실하게 방지한다. 또한, 충전만 수행함으로써, 전원(12)을 능동적으로 충전할 수 있다.
<제2 실시예>
제2 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 접속된 상태에는, 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51)이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우, 충전 단자(43)를 통한 전원(12)의 충전이 정지된다. 즉, 전력 제어 유닛(53)은 에어로졸 생성 요구에 대응하여 충전 단자(43)를 통한 전원(12)의 충전을 정지한다. 그러나 에어로졸 생성 요구는 충전 단자(43)와 외부 전원(60) 사이의 전기적인 접속이 유지되는 동안 수행될 수 있는 조작임을 유의해야 한다.
또한, 전력 제어 유닛(53)은 충전 정지 후 방전 단자(41)를 통한 전원(12)의 방전을 시작한다. 즉, 외부 전원(60)과 충전 단자(43)가 전기적으로 접속되고, 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우, 전력 제어 유닛(53)은 방전만 수행한다. 이러한 충전/방전 제어에서, 흡인이 종료될 때, 또는 소정 기간이 경과할 때, 즉, 방전이 정지된 후에, 충전이 재개될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 방전 단자(41)를 통한 전원(12)의 방전에서, 방전 기간동안, ON 상태가 유지되고, 상기 기재된 바와 같이 PWM 제어에 의해 제어될 수 있다(도 10에 도시된 제3 실시예의 충전/방전 제어에 대해서도 동일하게 적용된다).
제2 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 사용자의 흡인에 대응하여 충전을 정지함으로써, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행할 수 있다. 또한, 외부 전원(60)과 충전 단자(43)가 전기적으로 접속되고, 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우, 방전만 수행된다. 그러므로 사용자의 요구를 충족할 수 있다. 또한, 방전이 정지된 후, 충전이 재개된다. 그러므로 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행하는 동안 능동적으로 충전할 수 있다.
<제3 실시예>
제3 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 접속된 상태에서, 조작 검출 유닛(52)이 조작 유닛(14)에 대해 수행된 조작을 검출한 경우, 충전 단자(43)를 통한 전원(12)의 충전이 정지된다. 즉, 전력 제어 유닛(53)은 조작 유닛(14)의 조작에 대한 응답으로 충전 단자(43)를 통한 전원(12)의 충전을 정지한다. 그러나 전원(12)의 충전을 정지하는데 필요로 하는 조작은 조작 유닛(14)의 조작으로 제한되지 않으며, 단지 충전 단자(43)와 외부 전원(60) 사이의 전기적인 접속이 유지되는 동안 수행될 수 있는 조작일 필요가 있다.
또한, 이 상태에서, 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51)이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우, 전력 제어 유닛(53)은 방전 단자(41)를 통한 전원(12)의 방전을 시작한다. 즉, 전원(12)의 충전을 정지한 후 에어로졸을 생성하기 위해, 전력 제어 유닛(53)은 조작(조작 유닛(14)의 조작) 이외에, 전원(12)의 충전 정지에 대한 트리거(trigger)인 조작(사용자의 흡인)을 필요로 한다. 이러한 충전/방전 제어에서, 흡인이 종료될 때, 또는 소정 기간이 경과할 때, 즉, 방전이 정지된 후, 충전이 재개될 수 있다.
그러나 충전 과정에서 또는 충전이 재개될 때, 흡기 센서(15)의 전력 공급이 차단될 수 있다. 이 경우에, 전원(12)에 저장된 전력량을 억제하면서, 충방전이 동시에 수행되는 것을 확실하게 제지할 수 있다.
제3 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 전원(12)의 충전 정지 이후 에어로졸을 생성하기 위해, 조작(조작 유닛(14)의 조작) 이외에 전원(12)의 충전 정지에 대한 트리거인 조작(사용자의 흡인)을 필요로 한다. 그러므로 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되는 것을 제지하는 것이 가능하며, 조작 유닛(14)에 대한 잘못된 조작에 의해 야기되는 에어로졸 생성을 방지할 수 있다. 또한, 방전이 정지된 후, 충전이 재개된다. 그러므로 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행하는 동안 능동적으로 충전을 수행할 수 있다.
<제4 실시예>
제4 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 외부 전원(60)이 충전 단자(43)에 접속된 상태에서, 에어로졸 생성 요구 검출 유닛(51)이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우, 방전 및 충전은 택일적으로 수행된다. 즉, PWM 제어에서, 전력 제어 유닛(53)은 스위치(19)가 온이 되면 충전을 정지하고, 스위치(19)가 오프가 되면 충전을 수행한다.
제4 실시예의 충전/방전 제어에 따르면, 외부 전원(60)과 충전 단자(43)가 전기적으로 접속되고, 에어로졸 생성 요구가 검출되는 경우에, 방전 및 충전은 택일적으로 수행되어, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행할 수 있으면서, 전원(12)의 충전 및 사용자의 요구를 동시에 충족할 수 있다.
<제5 실시예>
제2 내지 제4 실시예의 충전/방전 제어 유형에서, 충전에서 방전으로 전환하기 위해, 사용자의 흡인 및/또는 조작 유닛(14)의 조작이 요구된다; 그러나 방전에서 충전으로 전환(switch)하기 위해서는, 소정 조작을 필요로 한다. 소정 조작은 조작 유닛(14)을 누르거나, 또는 조작 유닛(14)을 누르고 유지하는 것과 같은 조작 유닛(14)의 조작이다. 충전에서 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해 소정 조작이 요구됨에 따라, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되는 것을 방지할 수 있고 동시에, 전원(12)의 열화를 억제할 수 있다. 소정 조작은 조작 유닛(14)의 조작으로 제한되지 않으며, 단지 충전 단자(43)와 외부 전원(60) 사이의 전기적인 접속이 유지되는 동안 수행될 수 있는 조작일 필요가 있다.
<제6 실시예>
충전에서 방전으로 스위칭하기 위해, 사용자의 흡인 및/또는 충전 단자(43)와 외부 전원(60) 사이의 전기적인 접속이 유지되는 동안 수행될 수 있는 소정의 조작 대신에, 소정 시간의 경과가 요구될 수 있다. 또한, 방전에서 충전으로 전환하기 위해서도, 소정 시간의 경과가 요구될 수 있다. 충전에서 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해 소정 조작이 요구됨으로써, 전원(12)의 충방전이 동시에 수행되는 것을 방지할 수 있고 동시에, 전원(12)의 열화를 억제할 수 있다. 이러한 소정 시간은 타이머에 의해 측정될 수 있다.
<변형예>
제2 내지 제4 실시예의 충전/방전 제어 유형에서, 외부 전원(60)과 충전 단자(43)가 전기적으로 접속되고, 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우, 전원(12)으로부터 부하(21)로의 전력이 방전될 수 있다. 이 경우에, 전력은 외부 전원(60)으로부터 부하(21)로 직접적으로 방전될 수 있다.
외부 전원(60)으로부터 방전 단자(41)를 통해 부하(21)로 직접적으로 전력을 방전하는 것이 가능하도록, 도 12에 도시된 바와 같이, 전원(12)을 차단하기 위한 스위치(44)가 외부 전원(60)과 부하(21)를 전기적으로 접속하는 회로에 제공될 수 있다. 스위치(44)가 꺼지고 또 스위치(19)가 켜지면, 외부 전원(60)으로부터 부하(21)로 전력을 방전할 수 있게 된다. 그러므로 전원(12)의 전력 소비를 방지할 수 있다.
그러나 본 발명은 상기 기재된 실시형태에 제한되지 않으며, 변형, 개선, 등이 적절하게 이루어질 수 있다.
예를 들면, 조작 유닛(14)의 개수가 하나에 제한되지 않고, 둘 이상일 수 있으며, 제어 유닛(50)을 작동 및 차단하도록 사용되는 조작 유닛과 충전에서 방전으로 전환하기 위해 또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해 조작되는 조작 유닛은 서로 상이할 수 있다.
본 명세서에서, 적어도 다음의 발명 (1) 내지 (22)가 개시된다.
(1) 다음을 포함하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛:
전원;
전원을 충전할 수 있는 외부 전원에 전기적으로 접속될 수 있는 충전 단자;
에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성하기 위해 부하에 전기적으로 접속될 수 있고 상기 충전 단자와 분리된 방전 단자; 및
에어로졸 생성 요구를 검출하도록 구성되고, 방전 단자를 통한 전원의 방전 및 충전 단자를 통한 전원의 충전을 제어하는 제어 유닛,
여기서 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되며,
상기 제어 유닛은 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 제어 유닛이 요구를 검출한 경우에 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행하는 전원 유닛.
(1)에 따르면, 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛은 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행하여, 전원의 열화를 억제할 수 있다.
(2) (1)에 따른 전원 유닛으로서,
USB 단자, 마이크로 USB 단자, 및 라이트닝 단자 중 적어도 하나가 충전 단자에 접속될 수 있는 전원 유닛.
(2)에 따르면, USB 단자, 마이크로 USB 단자, 및 라이트닝 단자 중 적어도 하나를 충전 단자에 접속하는 것이 가능하기 때문에, 다용도 외부 전원 케이블로부터 전원을 충전하는 것이 가능하다.
(3) (2)에 따른 전원 유닛으로서,
전원 유닛은 소정 방향으로 연장되며,
방전 단자는 소정 방향의 일단에 제공되고,
충전 단자는 소정 방향의 타단의 측면에 제공되는 전원 유닛.
(3)에 따르면, 충전 단자가 방전 단자에 대해 반대측 타단의 측면에 제공됨에 따라, 충전하는 동안 전원 유닛을 기립 자세로 유지할 수 있다. 또한, 충전 단자가 하단 표면에 제공되는 경우와 비교하여, 외부 전원 케이블의 삽입력/제거력이 작용하기 어렵다. 그러므로 충전 단자의 손상을 억제할 수 있다.
(4) (1)에 따른 전원 유닛으로서,
충전 단자는 비접촉 방식으로 외부 전원으로부터 전력을 수전할 수 있는 수전부인 전원 유닛.
(4)에 따르면, 충전 단자는 비접촉 방식으로 외부 전원으로부터 전력을 수전할 수 있는 수전부임에 따라, 임의의 외부 전원 케이블을 삽입 및 제거하지 않고 전원을 충전할 수 있다. 그러므로 사용자의 편의를 개선할 수 있다.
(5) (1) 내지 (4) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
제어 유닛은 충전이 완료된 직후 방전을 억제하도록 구성되는 전원 유닛.
(5)에 따르면, 충전 완료 직후에 전원의 온도가 높기 때문에, 충전 완료 직후 에어로졸 생성을 억제함으로써, 전원의 온도가 추가적으로 상승하는 것을 억제할 수 있다.
(6) (1) 내지 (4) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
제어 유닛은 충전이 완료된 직후에 에어로졸을 생성하기 위해서 흡인 및 흡인 이외의 다른 조작을 필요로 하는 전원 유닛.
(6)에 따르면, 충전이 완료된 직후에 전원의 온도가 높기 때문에, 전원의 충전 완료 직후 에어로졸을 생성하기 위해, 흡인뿐만 아니라, 흡인과는 다른 조작이 요구되며, 이에 의해, 방전 개시까지의 시간을 확보할 수 있다.
(7) (5) 또는 (6)에 있어서, 다음을 추가로 포함하는 전원 유닛:
충전 단자로부터 전원으로 입력되는 충전 전력을 제어할 수 있는 충전기.
(7)에 따르면, 전원 유닛이 충전기를 포함함에 따라, 외부 전원을 위한 충전기를 불필요하게 만들 수 있다. 또한, 전용 충전기를 휴대할 필요가 없으므로, 충전 기회가 증가한다.
(8) (1) 내지 (7) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
제어 유닛은 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작의 검출에 대한 응답으로 충전을 정지하는 전원 유닛.
(8)에 따르면, 제어 유닛이 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작의 검출에 대한 응답으로 충전을 정지함에 따라, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행한다.
(9) (8)에 있어서, 다음을 추가로 포함하는 전원 유닛:
사용자가 조작할 수 있는 조작 유닛.
여기서 소정 조작은 조작 유닛에서의 조작이다.
(9)에 따르면, 제어 유닛은 조작 유닛에서의 조작에 대한 응답으로 충전을 정지하여, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행한다.
(10) (9)에 따른 전원 유닛으로서,
제어 유닛은 전원의 충전을 정지한 이후 에어로졸을 생성하기 위해 소정 조작과는 다른 조작을 요구하는 전원 유닛.
(10)에 따르면, 전원의 충전을 정지한 이후 에어로졸을 생성하기 위해, 제어 유닛은 소정 조작과는 다른 조작을 요구하여, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행할 수 있으며, 조작 유닛에서의 잘못된 조작으로 야기되는 에어로졸 생성을 방지할 수 있다.
(11) (9) 또는 (10)에 따른 전원 유닛으로서,
전원 유닛이 오프가 될 때에 수행되는 조작 유닛에서의 조작이 제어 유닛을 작동시키는 전원 유닛.
(11)에 따르면, 제어 유닛을 작동시키기 위한 조작 유닛은 충전을 정지시키기 위한 트리거인 조작이 수행되는 조작 유닛으로도 사용되기 때문에, 전원 유닛이 복잡해지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 에어로졸 흡인기의 비용, 중량, 및 크기가 증가하는 것을 억제할 수 있다.
(12) (8)에 따른 전원 유닛으로서,
소정 조작은 사용자의 흡인인 전원 유닛.
(12)에 따르면, 제어 유닛은 사용자의 흡인에 대한 응답으로 충전을 정지하여, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행한다.
(13) (8) 내지 (12) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
제어 유닛은 방전이 정지된 이후 충전을 재개하는 전원 유닛.
(13)에 따르면, 제어 유닛이 방전 정지 후에 충전을 재개함에 따라, 충전을 능동적으로 수행하면서, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행할 수 있다.
(14) (1) 내지 (7) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛이 충전만을 수행하는 전원 유닛.
(14)에 따르면, 외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛이 충전만을 수행하여, 전원을 능동적으로 충전할 수 있다.
(15) (1) 내지 (7) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛이 방전만을 수행하는 전원 유닛.
(15)에 따르면, 외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛이 방전만을 수행하여, 사용자의 요구를 충족할 수 있다.
(16) (1) 내지 (7) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛은 방전 단자를 통해 외부 전원으로부터 부하로 전력을 방전하는 전원 유닛.
(16)에 따르면, 외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛은 방전 단자를 통해 외부 전원으로부터 부하로 방전하여, 전원의 전력 소비를 방지할 수 있다.
(17) (1) 내지 (7) 중 임의의 하나에 따른 전원 유닛으로서,
외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛은 방전 및 충전을 택일적으로 수행하는 전원 유닛.
(17)에 따르면, 외부 전원과 충전 단자가 전기적으로 접속되고, 제어 유닛이 에어로졸 생성 요구를 검출한 경우에, 제어 유닛은 방전 및 충전을 택일적으로 수행하여, 전원의 충전 및 사용자의 요구를 동시에 충족할 수 있다.
(18) 에어로졸 흡인기용 전원 유닛의 제어 방법으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 방법은 다음을 포함하는 방법:
충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우에, 방전 단자를 통한 전원의 방전, 및 충전 단자를 통한 전원의 충전이 동시에 수행되는 것을 방지하는 것.
(18)에 따르면, 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우에, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되는 것이 방지되어, 전원의 열화를 억제할 수 있다.
(19) 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 위한 제어 프로그램으로서, 상기 전원 유닛이 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 프로그램은 컴퓨터가 다음의 제어 단계를 수행하도록 하는 제어 프로그램:
충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우에, 방전 단자를 통한 전원의 방전, 및 충전 단자를 통한 전원의 충전이 동시에 수행되는 것을 방지하는 제어 단계.
(19)에 따르면, 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우에, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되는 것이 방지되어, 전원의 열화를 억제할 수 있다.
(20) 다음을 포함하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛:
전원 유닛;
전원을 충전할 수 있는 외부 전원에 전기적으로 접속될 수 있는 충전 단자;
에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성하기 위해 부하에 전기적으로 접속될 수 있고, 상기 충전 단자와는 분리된 방전 단자; 및
에어로졸 생성 요구를 검출하도록 구성되고, 방전 단자를 통한 전원의 방전, 및 충전 단자를 통한 전원의 충전을 제어하는 제어 유닛,
여기서 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되며,
상기 제어 유닛은 충전에서 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해, 소정 시간의 경과 또는 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작을 요구하는 전원 유닛.
(20)에 따르면, 충전에서 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해, 제어 유닛은 소정 시간의 경과 또는 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작을 필요로 한다. 이러한 방식으로, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되는 것을 방지할 수 있고, 전원의 열화를 억제할 수 있다.
(21) 에어로졸 흡인기용 전원 유닛의 제어 방법으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 방법은 다음을 포함하는 제어 방법:
충전 단자를 통한 전원의 충전으로부터 방전 단자를 통한 전원의 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전으로부터 충전으로 전환하기 위해, 소정 시간의 경과 또는 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작을 요구하는 것.
(21)에 따르면, 충전에서 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해, 소정 시간의 경과 또는 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작이 요구된다. 이러한 방식으로, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되는 것을 방지할 수 있고, 전원의 열화를 억제할 수 있다.
(22) 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 위한 제어 프로그램으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 프로그램은 컴퓨터가 다음의 제어 단계를 실행하도록 하는 제어 프로그램:
충전 단자를 통한 전원의 충전으로부터 방전 단자를 통한 전원의 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전으로부터 충전으로 전환하기 위해, 소정 시간의 경과 또는 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작을 요구하는 것을 제어하는 단계.
(22)에 따르면, 충전에서 방전으로 전환하기 위해 및/또는 방전에서 충전으로 전환하기 위해, 충전 단자와 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정의 조작이 요구된다. 이러한 방식으로, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되는 것을 방지할 수 있고, 전원의 열화를 억제할 수 있다.
(1), 및 (18) 내지 (22)에 따르면, 충전 단자와 외부 전원이 전기적으로 접속된 상태에서 에어로졸 생성 요구가 검출된 경우에, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되는 것이 방지되어, 전원의 열화를 억제할 수 있다. 그러므로 이러한 에너지 절감 효과로, 새로운 전원 유닛으로 교체하지 않고 오랜 시간 동안 전원을 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전원의 충방전을 구조적으로 동시에 수행할 수 있는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛에서, 전원의 충전 및 방전이 동시에 수행되지 않도록 제어를 수행하여, 전원의 열화를 억제할 수 있다.

Claims (17)

  1. 에어로졸 흡인기(aerosol inhaler)용 전원 유닛(power supply unit)으로서, 상기 전원 유닛이:
    전원(power supply);
    상기 전원을 충전할 수 있는 외부 전원에 전기적으로 접속될 수 있는 충전 단자(charging terminal);
    에어로졸원(aerosol source)으로부터 에어로졸을 생성하기 위해 부하(load)에 전기적으로 접속될 수 있고 또 상기 충전 단자로부터 분리된 방전 단자(discharging terminal); 및
    흡기 센서(inhalation sensor)에 의한 흡인의 검출에 근거하여 에어로졸 생성 요구를 검출하도록 구성되고 또 상기 방전 단자를 통한 상기 전원의 방전 및 상기 충전 단자를 통한 상기 전원의 충전을 제어하는 제어 유닛을 포함하며,
    상기 전원 유닛은 상기 방전 단자를 통한 상기 전원의 방전이 가능한 상태에서 상기 외부 전원이 상기 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있고, 또한
    상기 충전 단자와 상기 외부 전원이 전기적으로 접속되고 또 상기 외부 전원에 의해 상기 충전 단자를 통한 충전이 실행되는 경우에, 상기 제어 유닛이 상기 흡기 센서에 의한 흡인의 검출을 무효화하고 충전만 실행하는, 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    USB 단자, 마이크로 USB 단자, 및 라이트닝(Lightning, 등록상표) 단자 중 적어도 하나가 상기 충전 단자에 접속될 수 있는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 전원 유닛은 소정 방향으로 연장되며,
    상기 방전 단자는 상기 소정 방향의 일단에 설치되고, 또한
    상기 충전 단자는 상기 소정 방향의 타단의 측면에 설치되는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 충전 단자는 비접촉 방식으로 상기 외부 전원으로부터 전력을 수전할 수 있는 수전부(power receiving part)인 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 충전의 완료 직후에 방전을 억제하도록 구성되는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  6. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 충전의 완료 직후에 에어로졸을 생성하기 위해 흡인 및 상기 흡인과 다른 조작을 요구하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 충전 단자로부터 상기 전원으로 입력되는 충전 전력을 제어할 수 있는 충전기(charger)를 더 포함하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 충전 단자와 상기 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 실행될 수 있는 소정 조작의 검출에 대응하여 충전을 정지하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  9. 청구항 8에 있어서,
    사용자가 조작할 수 있는 조작 유닛(operation unit)을 더 포함하며,
    상기 소정 조작은 상기 조작 유닛에 관한 조작인 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 전원의 충전을 정지한 후 에어로졸을 생성하기 위해 상기 소정 조작과 다른 조작을 요구하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 전원 유닛이 오프일 때 실행되는 상기 조작 유닛에 관한 조작이 상기 제어 유닛을 작동시키는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어 유닛은 방전을 정지한 후 충전을 재개하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  13. 에어로졸 흡인기용 전원 유닛의 제어 방법으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 방법은:
    상기 충전 단자와 상기 외부 전원이 전기적으로 접속되고 또 상기 충전 단자를 통하여 상기 외부 전원에 의한 충전이 실행되는 경우에, 흡기 센서에 의한 흡인의 검출을 무효화하고 충전만 실행하는 것을 포함하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛의 제어 방법.
  14. 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 위한 제어 프로그램으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 프로그램은 컴퓨터가:
    상기 충전 단자와 상기 외부 전원이 전기적으로 접속되고 또 상기 충전 단자를 통하여 상기 외부 전원에 의한 충전이 실행되는 경우에, 흡기 센서에 의한 흡인의 검출을 무효화하고 충전만 실행하는 제어 단계를 실행하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 위한 제어 프로그램.
  15. 에어로졸 흡인기용 전원 유닛으로서, 상기 전원 유닛은:
    전원;
    상기 전원을 충전할 수 있는 외부 전원에 전기적으로 접속될 수 있는 충전 단자;
    에어로졸원으로부터 에어로졸을 생성하기 위해 부하에 전기적으로 접속될 수 있고 또 상기 충전 단자로부터 분리된 방전 단자; 및
    흡기 센서에 의한 흡인의 검출에 근거하여 에어로졸 생성 요구를 검출하도록 구성되고 또 상기 방전 단자를 통한 상기 전원의 방전과 상기 충전 단자를 통한 상기 전원의 충전을 제어하는 제어 유닛을 포함하며,
    상기 전원 유닛은 상기 방전 단자를 통한 상기 전원의 방전이 가능한 상태에서 상기 외부 전원이 상기 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되며,
    상기 충전 단자와 상기 외부 전원이 전기적으로 접속되고 또 상기 충전 단자를 통하여 상기 외부 전원에 의한 충전이 실행되는 경우에, 상기 제어 유닛이 상기 흡기 센서에 의한 흡인의 검출을 무효화하고 충전만 실행하며, 또
    상기 제어 유닛은 충전에서 방전으로 스위칭하기 위해 상기 충전 단자와 상기 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 실행될 수 있는 소정 조작 또는 소정 시간의 경과를 요구하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛.
  16. 에어로졸 흡인기용 전원 유닛의 제어 방법으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 방법은:
    상기 충전 단자와 상기 외부 전원이 전기적으로 접속되고 또 상기 충전 단자를 통하여 상기 외부 전원에 의한 충전이 실행되는 경우에, 흡기 센서에 의한 흡인의 검출을 무효화하고 충전만 실행하는 것; 및
    상기 충전 단자를 통한 상기 전원의 충전으로부터 상기 방전 단자를 통한 상기 전원의 방전으로 스위칭하기 위해 상기 충전 단자와 상기 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작 또는 소정 시간의 경과를 요구하는 것을 포함하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛의 제어 방법.
  17. 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 위한 제어 프로그램으로서, 상기 전원 유닛은 방전 단자를 통한 전원의 방전이 가능한 상태에서 외부 전원이 충전 단자에 전기적으로 접속될 수 있도록 구성되고, 상기 제어 프로그램은 컴퓨터가:
    상기 충전 단자와 상기 외부 전원이 전기적으로 접속되고 또 상기 충전 단자를 통하여 상기 외부 전원에 의한 충전이 실행되는 경우에, 흡기 센서에 의한 흡인의 검출을 무효화하고 충전만 실행하는 제어 단계; 및
    상기 충전 단자를 통한 상기 전원의 충전으로부터 상기 방전 단자를 통한 상기 전원의 방전으로 스위칭하기 위해 상기 충전 단자와 상기 외부 전원 사이의 전기적인 접속이 유지되는 상태에서 수행될 수 있는 소정 조작 또는 소정 시간의 경과를 요구하는 제어 단계를 실행하게 하는 에어로졸 흡인기용 전원 유닛을 위한 제어 프로그램.
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