KR20200057493A - 연속사용이 가능한 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 - Google Patents

연속사용이 가능한 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 모니터링 및 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터가 제1목표온도에 도달하여 에어로졸이 생성된 후, 미리 설정된 시간내에 상기 히터를 다시 가열시키는 입력을 수신하면, 상기 히터가 상기 제1목표온도보다 더 낮은 제2목표온도에 따라 에어로졸을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치를 개시한다.

Description

연속사용이 가능한 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치 {Method for controlling power of heater of aerosol generating apparatus including continuous use function and apparatus thereof}
본 발명은 연속사용이 가능한 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 적절하게 제어함으로써, 사용자가 에어로졸 생성장치를 한번 사용한 후에 얼마 지나지 않아서 다시 사용하는 경우에도 사용자에게 일관된 흡연감을 제공할 수 있는, 연속사용이 가능한 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치에 관한 것이다.
근래에 일반적인 궐련의 단점들을 극복하는 대체 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 예를 들어, 궐련을 연소시켜 에어로졸을 생성시키는 방법이 아닌 궐련 내의 에어로졸 생성 물질이 가열됨에 따라 에어로졸이 생성하는 방법에 관한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 가열식 궐련 또는 가열식 에어로졸 생성장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
에어로졸 생성장치를 연속적으로 사용하는 경우, 에어로졸을 생성시키는 히터의 주변부의 온도가 상당한 수준의 온도까지 올라가게 되어, 그 온도에 영향을 받은 에어로졸의 온도가 급상승하여, 사용자가 뜨거운 에어로졸을 흡입하게 될 수도 있다. 또한, 사용자가 적어도 1회 이상의 퍼프(puff)로 구성된 흡연행위를 수행한 후, 얼마 지나지 않은 시점에서 재차 흡연행위를 시작할 경우, 히터의 온도가 충분히 떨어지지 않은 상태에서 예열목표온도까지 가열되므로, 에어로졸 생성기질이 히터로부터 충분한 양의 열에너지를 공급받지 못하게 됨에 따른, 초기 퍼프에서의 무화량 감소가 문제될 수 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0084779호 (2015.07.22) 2. 대한민국 등록특허공보 제10-1792905호 (2017.11.02)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 에어로졸 생성장치를 연속적으로 사용할 때 생생되는 뜨거운 에어로졸이 생성되지 않도록 하는, 연속사용이 가능한 에어로졸 생성장치의 히터의 전력을 제어하는 방법 및 그 에어로졸 생성장치를 제공하는 데에 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 에어로졸 생성장치로서, 에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 및 상기 히터에 공급되는 전력을 모니터링 및 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 히터가 제1목표온도에 도달하여 에어로졸이 생성된 후, 미리 설정된 시간내에 상기 히터를 다시 가열시키는 입력을 수신하면, 상기 히터가 상기 제1목표온도보다 더 낮은 제2목표온도에 따라 에어로졸을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 방법은, 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법으로서, 상기 히터를 제1목표온도까지 가열하는 히터가열단계; 상기 제1목표온도에 도달한 상기 히터에 에어로졸이 생성되면, 미리 설정된 시간내에 상기 히터를 다시 가열시키는 입력이 수신되는지 여부를 감지하는 입력감지단계; 및 상기 시간내에 상기 입력이 수신되면, 상기 히터를 제2목표온도까지 가열하는 히터재가열단계;를 포함하고, 상기 제2목표온도는 상기 제1목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 상기 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자는 에어로졸 생성장치를 연속적으로 사용하더라도 뜨거운 에어로졸에 의해 화상을 입거나 불편함을 느끼지 않을 수 있다.
또한, 사용자는 에어로졸 생성장치를 연속적으로 사용하더라도 일관된 무화량의 에어로졸을 흡입할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 궐련의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치가 연속적으로 사용될 경우에 히터의 온도변화를 그래프로 나타내고 있는 도면이다.
도 8은 제2목표온도에 대응되는 유지시간을 변경하는 선택적 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 제2도달시간을 결정하는 선택적 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 히터에 전력을 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11은 제2유지시간을 산출하여 히터에 공급되는 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 12는 제2도달시간을 산출하여 히터에 공급되는 전력을 제어하기 위한 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.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 에어로졸 생성 장치에 궐련이 삽입된 예들을 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)를 포함한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 에어로졸 생성 장치(1)는 증기화기(14)를 더 포함한다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 공간에는 궐련(2)이 삽입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 에어로졸 생성 장치(1)에는 본 실시예와 관련된 구성요소들이 도시되어 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 에어로졸 생성 장치(1)에 더 포함될 수 있음을 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에는 에어로졸 생성 장치(1)에 히터(13)가 포함되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라, 히터(13)는 생략될 수도 있다.
도 1에는 배터리(11), 제어부(12) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 2에는 배터리(11), 제어부(12), 증기화기(14) 및 히터(13)가 일렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 또한, 도 3에는 증기화기(14) 및 히터(13)가 병렬로 배치된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 것에 한정되지 않는다. 다시 말해, 에어로졸 생성 장치(1)의 설계에 따라, 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14)의 배치는 변경될 수 있다.
궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13) 및/또는 증기화기(14)를 작동시켜, 에어로졸을 발생시킬 수 있다. 히터(13) 및/또는 증기화기(14)에 의하여 발생된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달된다.
필요에 따라, 궐련(2)이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되지 않은 경우에도 에어로졸 생성 장치(1)는 히터(13)를 가열할 수 있다.
배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)가 동작하는데 이용되는 전력을 공급한다. 예를 들어, 배터리(11)는 히터(13) 또는 증기화기(14)가 가열될 수 있도록 전력을 공급할 수 있고, 제어부(12)가 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다. 또한, 배터리(11)는 에어로졸 생성 장치(1)에 설치된 디스플레이, 센서, 모터 등이 동작하는데 필요한 전력을 공급할 수 있다.
제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 동작을 전반적으로 제어한다. 구체적으로, 제어부(12)는 배터리(11), 히터(13) 및 증기화기(14)뿐 만 아니라 에어로졸 생성 장치(1)에 포함된 다른 구성들의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(12)는 에어로졸 생성 장치(1)의 구성들 각각의 상태를 확인하여, 에어로졸 생성 장치(1)가 동작 가능한 상태인지 여부를 판단할 수도 있다.
제어부(12)는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수도 있다. 또한, 다른 형태의 하드웨어로 구현될 수도 있음을 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
히터(13)는 배터리(11)로부터 공급된 전력에 의하여 가열될 수 있다. 예를 들어, 궐련이 에어로졸 생성 장치(1)에 삽입되면, 히터(13)는 궐련의 외부에 위치할 수 있다. 따라서, 가열된 히터(13)는 궐련 내의 에어로졸 생성 물질의 온도를 상승시킬 수 있다.
히터(13)는 전기 저항성 히터일 수 있다. 예를 들어, 히터(13)에는 전기 전도성 트랙(track)을 포함하고, 전기 전도성 트랙에 전류가 흐름에 따라 히터(13)가 가열될 수 있다. 그러나, 히터(13)는 상술한 예에 한정되지 않으며, 희망 온도까지 가열될 수 있는 것이라면 제한 없이 해당될 수 있다. 여기에서, 희망 온도는 에어로졸 생성 장치(1)에 기 설정되어 있을 수도 있고, 사용자에 의하여 원하는 온도로 설정될 수도 있다.
한편, 다른 예로, 히터(13)는 유도 가열식 히터일 수 있다. 구체적으로, 히터(13)에는 궐련을 유도 가열 방식으로 가열하기 위한 전기 전도성 코일을 포함할 수 있으며, 궐련은 유도 가열식 히터에 의해 가열될 수 있는 서셉터를 포함할 수 있다.
예를 들어, 히터(13)는 관 형 가열 요소, 판 형 가열 요소, 침 형 가열 요소 또는 봉 형의 가열 요소를 포함할 수 있으며, 가열 요소의 모양에 따라 궐련(2)의 내부 또는 외부를 가열할 수 있다.
또한, 에어로졸 생성 장치(1)에는 히터(13)가 복수 개 배치될 수도 있다. 이때, 복수 개의 히터(13)들은 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치될 수도 있고, 궐련(2)의 외부에 배치될 수도 있다. 또한, 복수 개의 히터(13)들 중 일부는 궐련(2)의 내부에 삽입되도록 배치되고, 나머지는 궐련(2)의 외부에 배치될 수 있다. 또한, 히터(13)의 형상은 도 1 내지 도 3에 도시된 형상에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
증기화기(14)는 액상 조성물을 가열하여 에어로졸을 생성할 수 있으며, 생성된 에어로졸은 궐련(2)을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있다. 다시 말해, 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸은 에어로졸 생성 장치(1)의 기류 통로를 따라 이동할 수 있고, 기류 통로는 증기화기(14)에 의하여 생성된 에어로졸이 궐련을 통과하여 사용자에게 전달될 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)는 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 액체 저장부, 액체 전달 수단 및 가열 요소는 독립적인 모듈로서 에어로졸 생성 장치(1)에 포함될 수도 있다.
액체 저장부는 액상 조성물을 저장할 수 있다. 예를 들어, 액상 조성물은 휘발성 담배 향 성분을 포함하는 담배 함유 물질을 포함하는 액체일 수 있고, 비 담배 물질을 포함하는 액체일 수도 있다. 액체 저장부는 증기화기(14)로부터 탈/부착될 수 있도록 제작될 수도 있고, 증기화기(14)와 일체로서 제작될 수도 있다.
예를 들어, 액상 조성물은 물, 솔벤트, 에탄올, 식물 추출물, 향료, 향미제, 또는 비타민 혼합물을 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. 또한, 액상 조성물은 글리세린 및 프로필렌 글리콜과 같은 에어로졸 형성제를 포함할 수 있다.
액체 전달 수단은 액체 저장부의 액상 조성물을 가열 요소로 전달할 수 있다. 예를 들어, 액체 전달 수단은 면 섬유, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 다공성 세라믹과 같은 심지(wick)가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
가열 요소는 액체 전달 수단에 의해 전달되는 액상 조성물을 가열하기 위한 요소이다. 예를 들어, 가열 요소는 금속 열선, 금속 열판, 세라믹 히터 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 가열 요소는 니크롬선과 같은 전도성 필라멘트로 구성될 수 있고, 액체 전달 수단에 감기는 구조로 배치될 수 있다. 가열 요소는, 전류 공급에 의해 가열될 수 있으며, 가열 요소와 접촉된 액체 조성물에 열을 전달하여, 액체 조성물을 가열할 수 있다. 그 결과, 에어로졸이 생성될 수 있다.
예를 들어, 증기화기(14)는 카토마이저(cartomizer) 또는 무화기(atomizer)로 지칭될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 에어로졸 생성 장치(1)는 배터리(11), 제어부(12), 히터(13) 및 증기화기(14) 외에 범용적인 구성들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)는 시각 정보의 출력이 가능한 디스플레이 및/또는 촉각 정보의 출력을 위한 모터를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 적어도 하나의 센서(퍼프 감지 센서, 온도 감지 센서, 궐련 삽입 감지 센서 등)를 포함할 수 있다. 또한, 에어로졸 생성 장치(1)는 궐련(2)이 삽입된 상태에서도 외부 공기가 유입되거나, 내부 기체가 유출 될 수 있는 구조로 제작될 수 있다.
도 1 내지 도 3에는 도시되지 않았으나, 에어로졸 생성 장치(1)는 별도의 크래들과 함께 시스템을 구성할 수도 있다. 예를 들어, 크래들은 에어로졸 생성 장치(1)의 배터리(11)의 충전에 이용될 수 있다. 또는, 크래들과 에어로졸 생성 장치(1)가 결합된 상태에서 히터(13)가 가열될 수도 있다.
궐련(2)은 일반적인 연소형 궐련과 유사할 수 있다. 예를 들어, 궐련(2)은 에어로졸 생성 물질을 포함하는 제 1 부분과 필터 등을 포함하는 제 2 부분으로 구분될 수 있다. 또는, 궐련(2)의 제 2 부분에도 에어로졸 생성 물질이 포함될 수도 있다. 예를 들어, 과립 또는 캡슐의 형태로 만들어진 에어로졸 생성 물질이 제 2 부분에 삽입될 수도 있다.
에어로졸 생성 장치(1)의 내부에는 제 1 부분의 전체가 삽입되고, 제 2 부분은 외부에 노출될 수 있다. 또는, 에어로졸 생성 장치(1)의 내부에 제 1 부분의 일부만 삽입될 수도 있고, 제 1 부분의 전체 및 제 2 부분의 일부가 삽입될 수도 있다. 사용자는 제 2 부분을 입으로 문 상태에서 에어로졸을 흡입할 수 있다. 이때, 에어로졸은 외부 공기가 제 1 부분을 통과함으로써 생성되고, 생성된 에어로졸은 제 2 부분을 통과하여 사용자의 입으로 전달된다.
일 예로서, 외부 공기는 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 적어도 하나의 공기 통로를 통하여 유입될 수 있다. 예를 들어, 에어로졸 생성 장치(1)에 형성된 공기 통로의 개폐 및/또는 공기 통로의 크기는 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 이에 따라, 무화량, 끽연감 등이 사용자에 의하여 조절될 수 있다. 다른 예로서, 외부 공기는 궐련(2)의 표면에 형성된 적어도 하나의 구멍(hole)을 통하여 궐련(2)의 내부로 유입될 수도 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 궐련(2)의 예들을 설명한다.
도 4 및 도 5는 궐련의 예들을 도시한 도면들이다.
도 4를 참조하면, 궐련(2)은 담배 로드(21) 및 필터 로드(22)를 포함한다. 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 제 1 부분(21)은 담배 로드(21)를 포함하고, 제 2 부분(22)은 필터 로드(22)를 포함한다.
도 4에는 필터 로드(22)가 단일 세그먼트로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다시 말해, 필터 로드(22)는 복수의 세그먼트들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 에어로졸을 냉각하는 세그먼트 및 에어로졸 내에 포함된 소정의 성분을 필터링하는 세그먼트를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 필터 로드(22)에는 다른 기능을 수행하는 적어도 하나의 세그먼트를 더 포함할 수 있다.
궐련(2)은 적어도 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(24)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 일 예로서, 궐련(2)은 하나의 래퍼(24)에 의하여 포장될 수 있다. 다른 예로서, 궐련(2)은 2 이상의 래퍼(24)들에 의하여 중첩적으로 포장될 수도 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(241)에 의하여 담배 로드(21)가 포장되고, 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 필터 로드(22)가 포장될 수 있다. 그리고, 단일 래퍼(245)에 의하여 궐련(2) 전체가 재포장될 수 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성되어 있다면, 각각의 세그먼트가 래퍼들(242, 243, 244)에 의하여 포장될 수 있다.
담배 로드(21)는 에어로졸 생성 물질을 포함한다. 예를 들어, 에어로졸 생성 물질은 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜 및 올레일 알코올 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 담배 로드(21)는 풍미제, 습윤제 및/또는 유기산(organic acid)과 같은 다른 첨가 물질을 함유할 수 있다. 또한, 담배 로드(21)에는, 멘솔 또는 보습제 등의 가향액이, 담배 로드(21)에 분사됨으로써 첨가할 수 있다.
담배 로드(21)는 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 담배 로드(21)는 시트(sheet)로 제작될 수도 있고, 가닥(strand)으로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 담배 시트가 잘게 잘린 각초로 제작될 수도 있다. 또한, 담배 로드(21)는 열 전도 물질에 의하여 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 열 전도 물질은 알루미늄 호일과 같은 금속 호일일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 담배 로드(21)에 전달되는 열을 고르게 분산시켜 담배 로드에 가해지는 열 전도율을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 담배 맛을 향상시킬 수 있다. 또한, 담배 로드(21)를 둘러싸는 열 전도 물질은 유도 가열식 히터에 의해 가열되는 서셉터로서의 기능을 할 수 있다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나, 담배 로드(21)는 외부를 둘러싸는 열 전도 물질 이외에도 추가의 서셉터를 더 포함할 수 있다.
필터 로드(22)는 셀룰로오스 아세테이트 필터일 수 있다. 한편, 필터 로드(22)의 형상에는 제한이 없다. 예를 들어, 필터 로드(22)는 원기둥 형(type) 로드일 수도 있고, 내부에 중공을 포함하는 튜브 형(type) 로드일 수도 있다. 또한, 필터 로드(22)는 리세스 형(type) 로드일 수도 있다. 만약, 필터 로드(22)가 복수의 세그먼트들로 구성된 경우, 복수의 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 형상으로 제작될 수도 있다.
또한, 필터 로드(22)에는 적어도 하나의 캡슐(23)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(23)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(23)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(23)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 궐련(3)은 전단 플러그(33)를 더 포함할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)에 있어서, 필터 로드(32)에 대향하는 일 측에 위치할 수 있다. 전단 플러그(33)는 담배 로드(31)가 외부로 이탈하는 것을 방지할 수 있으며, 흡연 중에 담배 로드(31)로부터 액상화된 에어로졸이 에어로졸 발생 장치(도 1 내지 도 3의 1)로 흘러 들어가는 것을 방지할 수 있다.
필터로드(32)은 제1 세그먼트(321) 및 제2 세그먼트(322)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 세그먼트(321)은 도 4의 필터 로드(22)의 제1 세그먼트에 대응될 수 있고, 제2 세그먼트(322)는 도 4의 필터 로드(22)의 제3 세그먼트에 대응될 수 있다.
궐련(3)의 직경 및 전체 길이는 도 4의 궐련(2)의 직경 및 전체 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 전단 플러그(33)의 길이는 약 7mm, 담배 로드(31)의 길이는 약 15mm, 제1 세그먼트(321)의 길이는 약 12mm, 제2 세그먼트(322)의 길이는 약 14mm일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
궐련(3)은 적어도 하나의 래퍼(35)에 의하여 포장될 수 있다. 래퍼(35)에는 외부 공기가 유입되거나 내부 기체가 유출되는 적어도 하나의 구멍(hole)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 래퍼(351)에 의하여 전단 플러그(33)이 포장되고, 제2 래퍼(352)에 의하여 담배 로드(31)가 포장되고, 제3 래퍼(353)에 의하여 제1 세그먼트(321)이 포장되고, 제4 래퍼(354)에 의하여 제2 세그먼트(322)가 포장될 수 있다. 그리고, 제5 래퍼(355)에 의하여 궐련(3) 전체가 재포장될 수 있다.
또한, 제5 래퍼(355)에는 적어도 하나의 천공(36)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 천공(36)은 담배 로드(31)를 둘러싸는 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 천공(36)은 도 2 및 도 3에 도시된 히터(13)에 의하여 형성된 열을 담배 로드(31)의 내부로 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 세그먼트(322)에는 적어도 하나의 캡슐(34)이 포함될 수 있다. 여기에서, 캡슐(34)은 향미를 발생시키는 기능을 수행할 수도 있고, 에어로졸을 발생시키는 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 캡슐(34)은 향료를 포함하는 액체를 피막으로 감싼 구조일 수 있다. 캡슐(34)은 구형 또는 원통형의 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 일 예의 블록도를 도식적으로 타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치는 제어부(110), 배터리(120), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)를 포함하는 것을 알 수 있다. 이하에서, 도 6의 제어부(110), 배터리(120), 히터(130), 증기화기(180)는 도 2 및 도 3에서 설명한 제어부(12), 배터리(11), 히터(13), 증기화기(18)과 서로 동일한 구성이다.
제어부(110)는 에어로졸 생성장치에 포함되어 있는 배터리(120), 히터(130), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 모터(160), 저장장치(170)들을 총괄적으로 제어한다. 도 6에 도시되어 있지는 않지만, 실시 예에 따라서, 제어부(110)는 사용자의 버튼입력이나 터치입력을 수신하는 입력수신부(미도시) 및 사용자단말과 같은 외부 통신 장치와 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 더 포함할 수도 있다. 도 6에 도시되어 있지 않으나, 제어부(110)는 히터(130)에 대해 비례적분미분제어(PID)를 수행하기 위한 모듈을 추가로 더 포함할 수도 있다.
배터리(120)는 히터(130)에 전력을 공급하며, 히터(130)에 공급되는 전력의 크기는 제어부(110)에 의해 조절될 수 있다.
히터(130)는 전류를 인가하면 고유 저항에 의해 발열을 하고, 에어로졸 생성기질이 가열된 히터에 접촉(결합)되면, 에어로졸이 생성될 수 있다.
펄스폭변조처리부(140)는 히터(130)에 PWM(pulse width modulation)신호를 전달하는 방식을 통해서, 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 제어할 수 있도록 한다. 실시 예에 따라서, 펄스폭변조처리부(140)는 제어부(110)에 포함되는 방식으로 구현될 수도 있다.
디스플레이부(150)는 에어로졸 생성장치에서 발생되는 각종 알람 메시지(Alarm message)를 시각적으로 출력하여 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자가 확인할 수 있게 한다. 사용자는 디스플레이부(150)에 출력되는 배터리 전력부족 메시지나 히터의 과열경고메시지 등을 확인하고 에어로졸 생성장치의 동작이 멈추거나 에어로졸 생성장치가 파손되기 전에 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
모터(160)는 제어부(110)에 의해 구동되어 에어로졸 생성장치가 사용할 준비가 되었다는 사실을 사용자가 촉각을 통해 인지할 수 있도록 한다.
저장장치(170)는 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 적절하게 제어하여, 에어로졸 생성장치를 사용하는 사용자에게 다양한 풍미를 제공하도록 하기 위한 각종 정보를 저장하고 있다. 예를 들면, 저장장치(170)에 저장되는 정보에는 제어부(110)가 히터의 온도를 시간의 흐름에 따라 적절하게 가감제어하기 위해 참조하는 온도프로파일(temperature profile), 후술하는 제어기준비율, 비교제어값 등을 미리 저장하고 있다가 제어부(110)의 요청에 의해 제어부(110)에 해당 정보를 송신할 수 있다. 저장장치(170)는 플래시 메모리(flash memory)처럼 비휘발성 메모리로 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 더 빠른 데이터 입출력(I/O)속도를 확보하기 위해서 통전시에만 한시적으로 데이터를 저장하는 휘발성 메모리로 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부(110), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 저장장치(170) 및 증기화기(180)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110), 펄스폭변조처리부(140), 디스플레이부(150), 저장장치(170) 및 증기화기(180)는 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
본 발명에 따른 제어부(110)가 히터(130)에 공급되는 전력을 제어하는 방식은 설명의 편의를 위해서 도 7에서 후술하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치가 연속적으로 사용될 경우에 히터의 온도변화를 그래프로 나타내고 있는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 에어로졸 생성장치의 히터(130)는 일 주기의 흡연과정에 있어서, T1에서 최대 Tmax까지 온도가 상승된 후, 일정시간 Tmax를 유지하다가 하강하는 것을 알 수 있다. 히터(130)가 가열목표온도인 Tmax까지 가열된 후, 일정시간을 Tmax를 유지하면, 제어부(110)는 에어로졸 생성장치에 구비된 디스플레이부(150) 또는 모터(160)를 통해서 사용자에게 히터의 예열이 완료되었다는 사실을 통지할 수 있다.
이하에서, 히터(130)가 처음으로 예열이 완료되었다가 예열목표온도 이하로 하강하는 일련의 시간간격을 제1흡연과정, 히터(130)가 제1흡연과정을 거친 후에 다시 가열되어 예열이 완료되었다가 종료되는 일련의 시간간격을 제2흡연과정이라고 호칭하기로 한다. 즉, 도 7에서 제1흡연과정은 0시점부터 t4시점까지이며, 제2흡연과정은 t5시점부터 t9시점까지가 될 수 있다. 사용자는 제1흡연과정에서 적어도 1회 이상의 퍼프(puff)를 수행하여 에어로졸 생성장치에서 생성된 에어로졸을 흡입할 수 있다. 도 7에서 제어부(110)는 히터(130)가 Tmax에 도달한 t1시점부터 t2시점까지 일정시간 예열목표온도를 유지하는 경우, 예열이 완료된 시점인 t2시점부터 에어로졸이 생성될 수 있도록 제어하게 된다. t2시점부터 t3시점까지 에어로졸이 생성되고 나면, 히터(130)는 제어부(110)에 의해 전력공급이 차단되어 t4시점까지 순차적으로 온도가 하강한다.
이어서, 사용자가 흡연을 위해서 다시 히터를 가열시키는 입력을 에어로졸 생성장치에 가하는 경우, 제어부(110)는 해당 입력을 수신하여, 히터(130)에 대한 전력공급을 재개한다. 도 7에서, t3시점부터 t4시점까지 온도가 하강하고 있던 히터(130)는 t4시점에 히터(130)를 다시 가열시키는 입력이 제어부(110)에 수신되면, t4시점부터 t5시점사이의 온도상승을 위한 짧은 기간을 거친 후에, t5시점부터 다시 예열목표온도까지 가열된다.
종래의 에어로졸 생성장치에 따르면, 제어부(110)가 히터(130)의 주변부의 온도가 미처 T1까지 하강하지 않은 상태에서, 제2흡연과정에 돌입하여, 히터(130)의 온도를 예열목표온도인 Tmax까지 상승시킴에 따라서, 히터(130)의 주변부에 영향을 받아서 뜨거운 에어로졸이 생성되는 문제점이 있었다.
본 발명에 따른 에어로졸 생성장치에 따르면, 제어부(110)는 히터(130)가 예열목표온도에 도달하여 에어로졸이 생성된 후, 미리 설정된 시간내에 히터(130)를 다시 가열시키는 입력을 수신하면, 히터(130)가 예열목표온도보다 더 낮은 제2목표온도에 따라서 에어로졸을 생성하도록 제어하는 방식을 통해서, 뜨거운 에어로졸이 생성되어 사용자가 화상을 입거나 불편함을 느끼는 상황을 미연에 방지할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해서, 제1흡연과정에서의 예열목표온도인 Tmax를 제1목표온도, 제2흡연과정에서의 예열목표온도는 제2목표온도로 호칭하기로 한다.
도 7에서 제어부(110)는 히터(130)에 공급되는 전력을 제어하여, 히터(130)의 온도가 제2목표온도에 도달하도록 하며, 제2목표온도에 도달한 히터(130)의 온도가 t6시점부터 t7시점사이의 시간간격동안 유지되면, 예열이 완료된 것으로 간주한다. 사용자는 t7시점에 히터(130)의 예열이 완료된 것을 에어로졸 생성장치의 디스플레이부(150) 또는 모터(160)를 통해 감지하고, t7시점부터 t8시점까지 생성되는 에어로졸을 흡입할 수 있으며, 제어부(110)는 t8시점이 경과하면, 히터(130)에 공급되는 전력을 차단하여, 히터(130)의 온도를 하강시킨다.
선택적 일 실시 예로서, 제어부(110)는 제2목표온도를 제1목표온도를 기초로 하여 산출할 수 있다. 제어부(110)가 제2목표온도를 설정하고 제2흡연과정에 적용하는 데에 있어서, 제2목표온도를 제1목표온도보다 더 낮은 온도를 무작위적으로 설정하는 경우, 에어로졸 생성기질에 전달되는 열에너지가 일정하지 못해서, 사용자에게 일관된 흡연감을 제공하기 어렵다. 본 선택적 실시 예에 따르면, 제어부(110)가 제2목표온도를 설정하는 데에 있어서 하나의 변수로서, 제1목표온도를 이용함에 따라서, 제어부(110)가 매번 일관된 기준에 따라 제2목표온도를 산출하여 적용할 수 있게 된다.
다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부(110)는 제1흡연과정이 종료되고 나서, 히터(130)를 다시 가열시키는 입력을 수신한 시점에서의 히터(130)의 온도를 기초로 제2목표온도를 산출할 수도 있다. 본 선택적 일 실시 예에서, 히터(130)를 다시 가열시키는 입력을 수신한 시점은, 도 7의 t4시점을 의미한다. 본 선택적 일 실시 예에 따르면, 제어부(110)가 제2목표온도를 설정하는 데에 있어서, 입력을 수신한 시점의 히터(130)의 온도를 하나의 변수로 이용함에 따라서, 제어부(110)가 매번 일관된 기준에 따라서 제2목표온도를 산출할 수 있게 된다.
Figure pat00001
수학식 1은 제어부(110)가 제2목표온도를 산출하는 데에 이용하는 수학식의 일 예를 나타낸다. 수학식 1에서 Tmax2는 제2목표온도, Tmax는 제1목표온도, Tp는 제어부가 히터에 대한 재가열입력을 수신한 시점의 히터의 온도, a는 5 내지 30에서 임의로 선택되는 상수를 의미한다. 수학식 1은 사용자가 히터의 재가열입력을 하는 시점의 온도를 기준으로 했을 때, 기울기가 -1/a이고, y절편이 제1목표온도인 1차 선형식으로 해석될 수 있다. 제어부(110)는 수학식 1과 같이 제1목표온도 또는 히터(130)에 대한 재가열입력을 수신한 시점의 히터의 온도를 적어도 어느 하나를 기초로 하여, 제2목표온도를 산출하여 히터(130)의 온도를 상승시키는 데에 적용할 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부(110)는 제2목표온도를 히터의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터의 온도가 속한 온도범위에 대응시킨 표(table)를 참조하여, 제2목표온도를 획득할 수도 있다.
히터의 온도가 속한 온도범위(도) 제2목표온도(도)
50~100 Tmax - 5
100~150 Tmax - 10
150~200 Tmax - 15
200~250 Tmax - 20
표 1은 제어부(110)가 참조하는 표의 일 예를 나타낸다. 보다 구체적으로, 표 1은 제1흡연과정이 종료된 후 제어부(110)가 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 속한 온도범위에 따라 달라지는 제2목표온도를 나타낸 것이다.
예를 들어, 제1목표온도가 200도, 제어부(110)가 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 70도였다면, 제어부(110)는 표 1을 참조하여 200도에서 5도를 차감한 195도를 제2목표온도로 결정할 수 있다. 표 1은 수학적, 경험적, 실험적인 값들을 통계적으로 분석하여 생성되는 표로서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 제어부(110) 또는 저장장치(170)에 저장되어 있다가 제2목표온도를 산출하는 과정에서 호출될 수 있다.
전술한 예와 또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부(110)는 히터(130)가 제1목표온도 또는 제2목표온도에 도달하고 나서 미리 설정된 유지시간이 경과하면 히터의 예열완료를 판단하고, 제2목표온도에 대응되는 유지시간이 제1목표온도에 대응되는 유지시간보다 더 길어지도록 제어할 수도 있다.
도 8은 제2목표온도에 대응되는 유지시간을 변경하는 선택적 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 도 7과 비교하면, t6시점과 t7시점의 시간간격이 서로 다르며, 나머지는 동일하다는 것을 알 수 있다. 여기서, t6시점과 t7시점의 시간간격은 히터(130)가 제1목표온도 Tmax보다 더 낮은 제2목표온도에 도달하고 난 후의 시간으로서, 제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제2목표온도에 도달하고 난 후(t6시점)에 히터(130)가 t7시점까지 제2목표온도를 유지하는 경우에 히터(130)의 예열이 완료되었다고 간주한다.
제어부(110)가 도 8처럼 제2흡연과정에서 히터(130)의 제2목표온도를 제1목표온도보다 더 낮게 오랜시간 유지함으로써, 에어로졸 생성장치의 주변부에 의해 과열된 에어로졸이 생성되지 않을 뿐만 아니라, 에어로졸 생성기질에 충분한 양의 열에너지가 전달될 수 있게 됨에 따라, 에어로졸 생성장치의 연속사용시 초기 퍼프에서 발생될 수 있는 무화량 부족 현상이 해소될 수 있다.
도 8에서 제1흡연과정에서 예열이 완료된 후 제1목표온도가 유지되는 시간을 제1유지시간, 제2흡연과정에서 예열이 완료된 후 제2목표온도가 유지되는 시간을 제2유지시간으로 각각 호칭한다면, 제어부(110)는 제2유지시간을 제1유지시간보다 더 길게 설정하며, 일 예로서, 제2유지시간은 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서의 히터(130)의 온도를 기초로 산출될 수도 있다.
Figure pat00002
수학식 2는 제어부(110)가 제2유지시간을 산출하는 데에 사용하는 수학식의 일 예를 나타낸다. 수학식 2에서 tm2는 제2유지시간, tm1은 제1유지시간, Tp는 제어부(110)가 히터에 대한 재가열입력을 수신한 시점의 히터(130)의 온도, a는 5 내지 30에서 임의로 선택되는 상수, C는 0 내지 5에서 임의로 선택되는 상수를 의미한다. 수학식 2는 사용자가 히터(130)의 재가열입력을 하는 시점의 온도를 기준으로 했을 때, 기울기가 1/a이고, y절편이 제1목표온도와 상수 C의 합인 1차 선형식으로 해석될 수 있다.
제어부(110)는 수학식 2와 같이 제1유지시간 또는 히터(130)에 대한 재가열입력을 수신한 시점의 히터(130)의 온도 중 적어도 어느 하나를 기초로 하여, 제2유지시간을 산출할 수 있고, 히터(130)는 제2목표온도에 도달한 후 제2유지시간동안 유지됨으로써, 에어로졸 생성기질에 충분한 양의 열에너지를 전달할 수 있다.
다른 예로서, 제어부(110)는 제2유지시간을 획득하기 위해서 수학식 2를 이용하지 않고 제어부(110) 또는 저장장치(170)에 저장되어 있는 표를 이용할 수도 있다.
히터의 온도가 속한 온도범위(도) 제2유지시간(초)
50-100 tm1 + 3
100-150 tm1 + 4
150-200 tm1 + 5
200-250 tm1 + 6
표 2는 제어부(110)가 제2유지시간을 결정하기 위해 참조하는 표의 일 예를 나타낸다. 보다 구체적으로, 표 2는 제2흡연과정이 시작된 후, 제어부(110)가 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 속한 온도범위에 따라 달라지는 제2유지시간을 나타낸 것이다. 예를 들어, 제1유지시간이 20초, 제어부(110)가 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 70도였다면, 제어부(110)는 표 2를 참조하여 23초를 제2유지시간으로 결정할 수 있다. 표 2는 수학적, 경험적, 실험적인 값들을 통계적으로 분석하여 생성되는 표로서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 제어부(110) 또는 저장장치(170)에 저장되어 있다가 제어부(110)가 제2유지시간을 산출하는 과정에서 호출될 수 있다.
또 다른 선택적 일 실시 예로서, 제어부(110)는 히터(130)가 가열되어 제2목표온도에 도달하는 제2도달시간이 제1목표온도에 도달하는 제1도달시간보다 더 길어지도록 제어할 수도 있다. 특히, 제어부(110)는 제2도달시간을 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 속한 온도범위에 대응시킨 표를 참조하여, 제2도달시간을 획득할 수 있다.
도 9는 제2도달시간을 결정하는 선택적 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 도 7과 비교하면, t5시점과 t6시점의 시간간격이 서로 다르며, 나머지는 동일하다는 것을 알 수 있다. 여기서, t5시점과 t6시점의 시간간격은 히터(130)가 제1목표온도 Tmax보다 더 낮은 제2목표온도에 도달하는 데에 걸리는 시간으로서, 제어부(110)는 히터(130)의 온도가 제2목표온도에 도달하고 난 후(t6시점)에 히터(130)가 t7시점까지 제2목표온도를 유지하는 경우에 예열이 완료되었다고 간주한다.
제어부(110)는 제2도달시간이 제1도달시간보다 더 길어지도록 제어하기 위해서, 히터(130)에 전력을 공급하기 위해 송신하는 펄스폭변조신호(PWM신호)의 듀티(duty)의 퍼센트를 낮출 수 있다. PWM신호의 듀티의 퍼센트가 낮아지는 경우, 히터(130)의 시간당 온도상승률, 즉, t5시점과 t6시점간의 기울기가 도 7에서 도 9와 같이 달라지게 된다.
히터의 온도가 속한 온도범위(도) 사용되는 PWM duty의 퍼센트(%)
0-50 95
50-100 65
100-150 55
150-200 45
200-250 35
표 3은 제어부(110)가 제2도달시간을 결정하기 위해 참조하는 표의 일 예를 나타낸다. 보다 구체적으로, 표 3은 제2흡연과정이 시작된 후, 제어부(110)가 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 속한 온도범위에 따라 달라지는 제2도달시간을 나타낸 것이다. 예를 들어, 제어부(110)가 히터(130)의 재가열입력을 수신한 시점에서 히터(130)의 온도가 70도였다면, 제어부(110)는 표 3을 참조하여 60%를 PWM duty로 결정할 수 있다. 표 3은 수학적, 경험적, 실험적인 값들을 통계적으로 분석하여 생성되는 표로서, 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 제어부(110) 또는 저장장치(170)에 저장되어 있다가 제어부(110)가 제2도달시간을 설정하는 과정에서 호출될 수 있다.
위와 같이 제어부(110)가 제2목표온도 또는 제2도달시간을 다양한 실시 예에 따라 조정 및 설정함으로써, 과열된 에어로졸이 생성되지 않으면서도, 에어로졸 생성기질에 충분한 열에너지가 전달되어, 사용자가 에어로졸 생성장치를 연속적으로 사용하더라도 사용자에게 일관된 흡연감을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 에어로졸 생성장치의 히터에 전력을 제어하는 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 10은 도 6에 따른 에어로졸 생성장치에 의해 구현될 수 있으므로, 도 6을 참조하여 설명하며, 이하에서, 도 6 내지 도 9에서 설명한 내용과 중복된 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 에어로졸 생성장치를 이용한 제1흡연과정이 종료된다(S1010).
제어부(110)는 미리 설정된 시간 내에 제2흡연과정을 시작하기 위한 입력이 수신되는지 감지한다(S1020). 예를 들어, 사용자가 에어로졸 생성장치에 스위치를 동작시키거나 에어로졸 생성장치의 일 부분에 궐련을 삽입하는 동작은 제2흡연과정을 시작하기 위한 입력이 될 수 있다.
제어부(110)는 제2흡연과정을 시작하는 입력이 수신되면, 제1흡연과정에서의 히터(130)의 제1목표온도 Tmax를 파악한다(S1030).
제어부(110)는 단계 S1030에서 파악된 제1목표온도보다 더 낮은 제2목표온도를 설정한다(S1040). 단계 S1040에서, 제2목표온도는 제1목표온도 또는 히터의 현재 온도를 기초로 산출되거나, 저장장치(170)에 저장된 표(table)를 참조하여 획득된 값으로 설정될 수 있다.
제어부(110)는 제2흡연과정에서 제2목표온도까지 히터의 온도를 상승시키는 방식으로 히터의 온도를 제어한다(S1050).
도 11은 제2유지시간을 산출하여 히터에 공급되는 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 11은 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 하며, 이하에서, 도 6 내지 도 10에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 제어부(110)는 단계 S1030에서 파악된 제1목표온도보다 더 낮은 제2목표온도를 설정하면(S1040), 히터(130)가 제2목표온도에 도달한 후 예열이 완료되는 시점을 변경한다(S1110). 보다 구체적으로, 제어부(110)는 히터(130)가 제2목표온도에 도달한 후 온도를 유지하는 제2유지시간을 특정한 수학식이나 표를 통해 획득한다.
이어서, 제어부(110)는 히터의 온도를 제2목표온도까지 상승시킨다(S1120).
제어부(110)는 제2목표온도까지 상승된 히터가 제2유지시간동안 제2목표온도를 유지하도록 제어한다(S1130).
도 12는 제2도달시간을 산출하여 히터에 공급되는 전력을 제어하기 위한 방법의 일 예의 흐름도를 도시한 도면이다.
도 12는 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 하며, 이하에서, 도 6 내지 도 10에서 설명한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 제어부(110)는 단계 S1030에서 파악된 제1목표온도보다 더 낮은 제2목표온도를 설정하고 나면(S1040), 히터(130)가 제2목표온도에 도달하는 데에 걸리는 시간인 제2도달시간을 변경한다(S1210). 보다 구체적으로, 제어부(110)는 히터(130)의 시간당 온도상승률과 관련된 PWM duty의 퍼센트(PWM 듀티비)를 특정한 표를 통해 획득한다.
이어서, 제어부(110)는 히터의 온도를 제2도달시간에 걸쳐서 제2목표온도까지 상승시킨다(S1220).
제어부(110)는 제2목표온도까지 상승된 히터가 일정시간동안 제2목표온도를 유지하도록 제어한다(S1230).
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.

Claims (19)

  1. 에어로졸 생성장치로서,
    에어로졸 생성기질을 가열하여 에어로졸을 생성시키는 히터; 및
    상기 히터에 공급되는 전력을 모니터링 및 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 제1목표온도에 도달하여 에어로졸이 생성된 후, 미리 설정된 시간내에 상기 히터를 다시 가열시키는 입력을 수신하면, 상기 히터가 상기 제1목표온도보다 더 낮은 제2목표온도에 따라 에어로졸을 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 에어로졸 생성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1목표온도를 기초로 상기 제2목표온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력을 수신한 시점에서의 상기 히터의 온도를 기초로 상기 제2목표온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 입력을 수신한 시점에서의 상기 히터의 온도에 대한 1차 선형식을 통해 상기 제2목표온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  5. 제1항에 있어서
    상기 제어부는,
    상기 제2목표온도를 상기 입력을 수신한 시점에서 상기 히터의 온도가 속한 온도범위에 대응시킨 표(table)를 참조하여, 상기 제2목표온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 상기 제1목표온도 또는 상기 제2목표온도에 도달하고 나서 미리 설정된 유지시간이 경과하면, 히터의 예열완료를 판단하고,
    상기 제2목표온도에 대응되는 유지시간은 상기 제1목표온도에 대응되는 유지시간보다 더 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2목표온도에 대응되는 유지시간은,
    상기 입력을 수신한 시점에서의 상기 히터의 온도를 기초로 산출된 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터가 가열되어 상기 제2목표온도에 도달하는 제2도달시간이 상기 제1목표온도에 도달하는 제1도달시간보다 더 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2도달시간을 상기 입력을 수신한 시점에서 상기 히터의 온도가 속한 온도범위에 대응시킨 표를 참조하여, 상기 제2도달시간을 획득하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치.
  10. 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법으로서,
    상기 히터를 제1목표온도까지 가열하는 히터가열단계;
    상기 제1목표온도에 도달한 상기 히터에 에어로졸이 생성되면, 미리 설정된 시간내에 상기 히터를 다시 가열시키는 입력이 수신되는지 여부를 감지하는 입력감지단계; 및
    상기 시간내에 상기 입력이 수신되면, 상기 히터를 제2목표온도까지 가열하는 히터재가열단계;를 포함하고,
    상기 제2목표온도는 상기 제1목표온도보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 히터재가열단계는,
    상기 제1목표온도를 기초로 상기 제2목표온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 히터재가열단계는,
    상기 입력을 수신한 시점에서의 상기 히터의 온도를 기초로 상기 제2목표온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 히터재가열단계는,
    상기 입력을 수신한 시점에서의 상기 히터의 온도에 대한 1차 선형식을 통해 상기 제2목표온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  14. 제10항에 있어서
    상기 히터재가열단계는,
    상기 제2목표온도를 상기 입력을 수신한 시점에서 상기 히터의 온도가 속한 온도범위에 대응시킨 표(table)를 참조하여, 상기 제2목표온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 히터재가열단계는,
    상기 히터가 상기 제1목표온도 또는 상기 제2목표온도에 도달하고 나서 미리 설정된 유지시간이 경과하면, 히터의 예열완료를 판단하고,
    상기 제2목표온도에 대응되는 유지시간은 상기 제1목표온도에 대응되는 유지시간보다 더 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2목표온도에 대응되는 유지시간은,
    상기 입력을 수신한 시점에서의 상기 히터의 온도를 기초로 산출된 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 히터재가열단계는,
    상기 히터가 가열되어 상기 제2목표온도에 도달하는 제2도달시간이 상기 제1목표온도에 도달하는 제1도달시간보다 더 길어지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 히터재가열단계는,
    상기 제2도달시간을 상기 입력을 수신한 시점에서 상기 히터의 온도가 속한 온도범위에 대응시킨 표를 참조하여, 상기 제2도달시간을 획득하는 것을 특징으로 하는 에어로졸 생성장치의 히터에 공급되는 전력을 제어하는 방법.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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